关于重载既有线路挖潜提效的思考

叶建枝，尹俊峰

（大秦铁路股份有限公司 大秦车务段，河北 秦皇岛 066012）

1 概述

2013 年，大秦线 ( 大同—秦皇岛 ) 运量完成 4.45亿 t，日均完成运量 121.98 万 t，最高日完成运量134.06 万 t，全线 2 万 t 列车开行比例约占 72%。大秦线最初设计能力 1 亿 t，2003 年完成运量 1.22 亿 t，2004 年底试验首列 2 万 t 组合列车成功后，从 2005年 7 月全线开始 2 亿 t 配套设备改造，并多次进行2 万 t 列车动、静态试验。自 2006 年 3 月 28 日起，大秦线开始 2 万 t 组合列车试运行，最初每日开行 1 对 2万 t ( 2 × 10 000 t ) 列车，随着 2 万 t 列车开行对数的增加，大秦线运量也大幅增长。同时，大秦线及迁曹线( 迁安—曹妃甸 ) 既有车站和线路也显现出能力不足，从而制约了大秦线能力进一步提高[1]。

为实现大秦线运量大幅度增长，首先对大秦线大部分车站到发线延长到 2 800 m 以上，对迁曹线 2 大港口站扩能改造，随着大秦线运量的逐渐增加，车流密度不断增大，每年都对大秦线和迁曹线既有车站及线路进行提效改造，以提高 2 条线路既有车站及线路运输能力。从大秦车务段管内 ( 大秦线阳原站—柳村南站区段、迁曹线 ) 近年来运营情况来看，部分车站出现到发线通过能力低、到发线作业之间相互影响、车站正线通过能力低、车站咽喉能力低、非电力区段内燃机车不足带来车站压力大和能力低等问题。通过现场充分调研，本着投资小、见效快的原则，经过对一些设施提效改造，有效提高了既有线车站重载运输能力。大秦、迁曹线各站里程示意图如图 1 所示。

2 大秦线既有车站提效改造

2.1 大秦线既有车站整体扩能改造

大秦线是山西、陕西、内蒙等地煤炭运输的主要通道，为满足 2 万 t 列车开行的线路条件，增加全线运量，从 2005 年 7 月开始进行全线 2 亿 t 配套设备改造，重点对列车集结的湖东站和列车疏解的柳村南站进行提效改造，新增 2 万 t 列车接发和组合作业的重车线束和空车线束，如湖东站重、空车场各增加 3 个线束，每个线束由 2 条到发线和 1 条机走线组成；柳村南站重车场新增 5 个线束，空车场新增 4 个线束。同时，先后对阳原、化稍营、涿鹿、延庆、茶坞、蓟县西、遵化北、迁安北、后营等站，延长车站既有到发线有效长至 2 800 m 及以上。在 2010 年 4 月份，大秦线开始 4 亿 t 配套能力改造，对保留的大同县、北辛堡、平谷、玉田北、迁西等 CTC 集控无人站 ( 只配置应急值守人员：1 名站长、1 名值班站长、3 名值班员 ) 既有到发线延长至 2 800 m。通过对大秦线既有车站到发线的改造，满足了车站 2 万 t 列车组合、分解、技检等技术作业需要，增大了全线 2 万 t 列车的开行数量，提高了大秦线单列牵引重量，实现了大秦线运量的稳步增长。

图1 大秦、迁曹线各站里程示意图

2.2 大秦线既有车站局部改造

2.2.1  车站到发线线路改造

（1）对蓟县西站 5 道曲线取直，延长 7 道有效长。蓟县西站担负着重车方向组合列车的分解和空车方向的组合作业，以及机车换挂、乘务员换挂、列尾作业等，车站作业量大，通过能力低。原蓟县西站 5道为空车线，有效长 2 836 m，大同方向为曲线，不便于司机瞭望车站信号。原空车线 7 道有效长 850 m，大同方向连接 1 条有效长 50 m 的安全线。2009 年 4 月，利用既有线路和场地进行改造。改造后，5 道曲线取直有效长增加到 2 864 m，撤除原安全线，7 道延长后有效长增加到 2 923 m。给蓟县方向的空车增加了接车股道，同时为蓟县西站组合单元万吨空车增加了到发线，避免了空车组合对大秦空车正线的影响。通过现场调研写实，每组合1列空车可以减少影响时间 30 min，缓解了蓟县方向列车对大秦方向列车的干扰，有效地提高了车站的通过能力。

（2）改造涿鹿站、迁安北站道岔。涿鹿站为 CTC集控有人站，主要承担列车的到发、会让作业，以及专用线装车前后的取送车作业，车站原 10#、14#、11#、13#、31# 道岔辙岔均为 12 号；迁安北站是大秦线与迁曹线的交口站，主要承担列车的到发、会让作业，以及九江煤专线煤炭、钢材的发到、取送车作业，车站原 20#、22#、24#、26#、28#、32# 道岔辙岔均为 12 号，2 个车站以上道岔列车通过速度限制为45 km/h，日常列车平均通过速度为 40 km/h。2011 年4 月，以上道岔由 12 号改为 18 号后，列车通过速度可以提高到 75 km/h，日常列车平均通过速度为 60 km/h，提高了车站到发线接发车及通过速度，减少了对后续列车的影响。

涿鹿站道岔改造以前，以重车为例，从列车压第一接近信号机至出清站场平均用时 11 min，道岔改造后列车从压第一接近信号机至出清站场平均用时 9 min，对后续列车的影响每列压缩 2 min。迁安北站道岔改造后，Ⅳ道、Ⅲ 道接发列车运行速度、6 道接入重车列运行速度、5 道发出空车列平均运行速度由原来的 40 km/h提高到了 60 km/h，列车运行速度明显提高。同时，杜绝了迁安北站 2 万 t 列车机外停车，提高了列车过岔速度。

（3）拆除迁安北站原东机待线，增加 55# 道岔。迁安北站 Ⅳ、6、10、12 道主要承担菱角山方向以及部分秦皇岛方向的 2 万 t ( 也有组合万 t、1.5 万 t )重车接车、分解、发车任务，日均分解列车 25 列，发往迁曹线各站的列车日均 90 列 ( 按 5 000 t 列车核算 )。因受车站东咽喉影响，Ⅳ 道或 6 道接发车作业与 10 道或 12 道接发车作业相互干扰，制约了车站通过能力。机待线技改前简图如图 2 所示。

图2 机待线技改前简图

2011 年 4 月通过改造，拆除了原东机待线，增加 55# 道岔后，Ⅳ、6、10、12 道接发列车增加了平行进路，即 Ⅳ 道或 6 道接入秦皇岛、菱角山方向列车，10 道或 12 道可同时发出菱角山方向列车；Ⅳ道或 6 道发出秦皇岛方向列车，10 道或 12 道可同时发出菱角山方向列车；同时遇有机车转线作业，可以经55# 道岔进行，减少对到发线的影响，极大地提高了车站的通过能力。机待线技改后简图如图 3 所示。

图3 机待线技改后简图

2.2.2   变更联锁进路处理方式

大秦线玉田北站大同方向进站信号机外制动距离内换算坡度为 7.5‰，正线办理大同方向重车列车接车时必须向 XN 信号机出发口延续，即 S 信号机至SⅡL2 信号机、或 SⅡL4 信号机、或 SⅡL6 信号机、或 SⅡ信号机间办理进路都必须开通以 XN 信号机为终端的延续进路。

从理论上说，大同方向重车必须以车站站场作为间隔运行，玉田北站 S 信号机至 XN 信号机之间为7 307 m，如果前行列车完全出清车站方可开放进站信号机，那么按照列车正线通过速度 80 km/h 计算的话，需要 6 min 左右时间；如果按照列车侧线通过速度 60 km/h 计算，需要 8 min 左右。

实际上防护第二接近信号机至进站信号机之间距离为2 777 m 左右，如进站信号机不开放，列车越过防护第二接近信号机后便须减速，等待进站信号机开放，同时占用第二，第三接近区段 ( 2 万 t 列车长度2.62 km )，如不能按照正常的通过速度通过车站，列车跟得紧会造成后续列车因为没有进站信号而在进站信号机前方停车。根据调研情况看，列车压第二接近信号机至出清站场需要 10～12 min，运行图安排万吨列车追踪间隔时间 10 min，2 万 t 列车追踪间隔时间 12 min，受延续进路限制，后续追踪列车减速运行，给大秦线的正常运输秩序带来不利的影响。

2011 年 4 月通过修改正线通过的接车延续进路，对延续进路分段进行处理，充分利用进路信号机作为延续进路终端，通过列车越过进路信号机后即可开放后续接车进路，压缩由于列车占用延续进路时间长，不能排列后续接车进路的问题，确保后续列车能及时开放信号，缓解了大秦线列车运行压力。以玉田北站Ⅱ道延续进路为例，通过简图加以说明。玉田北站Ⅱ道延续进路简图如图 4 所示。

由图 4 可以看出，由S进站信号机到 XN 出站信号机线路长为 7 307 m，没变更延续进路前，列车出清 XN 信号机后，S 信号机才可开放；变更延续进路后，列车只要出清 SⅡL4 信号机后，S 信号机就可开放。变更延续进路前后取得了良好效果。

图4 玉田北站Ⅱ道延续进路简图

（1）变更延续进路前，以列车通过速度 60 km/h计算，列车从压三接近区段 ( 实际占用二接近、三接近区段，合计 2 777 km ) 至完全出清 XN 信号机用时 1 0.08 min ( 以 7 307 m + 2 777 m，60 km/h 计算 )，即开放 S 进站信号机时间需 10.08 min；如果后续列车压第二接近信号机时，进站信号不具备开放条件，列车将采取停车措施，附加起停车 5 min，则列车追踪间隔时间为 15.08 min。

（2）变更延续进路后，列车只要出清 SⅡL4 信号机后，S 信号机就可开放，即开放 S 进站信号机时间需 6 min，完全满足后续列车压防护第二接近信号机前开放进站信号机的条件。

玉田北站通过修改正线延续进路，减少了后续通过列车等进站信号时间，使得列车能够按照正常速度和间隔通过车站，列车压防护第二接近信号机至出清站场时间为 10.08 min，平均每列车能压缩 4.08 min，提高了车站通过能力。

3 迁曹线既有车站扩能改造

3.1 迁曹线既有车站整体扩能改造

迁曹线 2006 年底开通运营，是大秦线扩能的重要分流通道，也是曹妃甸工业区的重要疏港铁路，线路正线公里 230.811 km，有曹妃甸西、东港、京唐港3 大港口站，2013 年完成运量 2.085 亿 t，其中接卸大秦线分流煤炭 1.6 亿 t，日均 44.04 万 t。为提高迁曹线的接卸能力，完成大秦线分流任务。2012 年 4 月对曹妃甸西站进行了扩能提效改造，在既有线重、空车线束外侧分别增加 2 条重、空车线，卸车机末端设环线2 条，增加 2 台翻车机。在 2013 年 4 月对东港站进行了扩能提效改造，在既有线重车线束外侧增加重车线1 条，在空车线束外侧增加空车线 1 条，连接环线 1条，增加翻车机 1 台。通过以上 2 个车站的扩能改造，有效地提高了迁曹线的煤炭接卸能力。

3.2 迁曹线既有车站进行局部扩能改造

3.2.1   京唐港站佳华走行线部分区段挂接触网电化

京唐港站衔接聂庄方向为单线自动站间闭塞，车站 1 道至 6 道每条到发线机车转线都占用北咽喉道岔，与车站接发车进路冲突。而车站通过北咽喉 17#道岔衔接佳华专用铁路，车站至佳华专用铁路间走行线为非电力区段，为提高车站北咽喉能力，2013 年 4月，将京唐港站佳华走行线部分区段电化，作为机待线使用以释放车站北咽喉能力。

京唐港站 17# 至 15# 道岔间接触网，佳华走行线0 km 000 m至 0 km 150 m 间接触网，接触网终点标距 15# 岔尖 120 m。北咽喉及挂网区段图如图 5 所示。

图5 北咽喉及挂网区段图

京唐港站17#至15#道岔间、佳华走行线0 km 000 m 至 0 km 150 m 间挂网电化后，车站 3 道机车利用 17# 至 15# 道岔区段转线，与 1 道、Ⅱ道接发列车可以平行作业；4 道、5 道、6 道机车利用 17# 至 15# 道岔区段转线，与 1 道、Ⅱ道、3 道接发列车可以平行作业，大大缓解了北咽喉压力。

大秦车务段于 2013 年 5 月 19 日 21 : 20 至 21 日18 : 00 对北咽喉作业过程进行调研，情况如下。

在 2 669 min 内利用新挂网区段转线的单机共38 次，共计占用时间 272 min，平均每次用时7.2 min；以日为单位换算，利用新挂网区段转线的单机日均 25.5 次，减少占用正线接发车进路时间日均 183.6 min。京唐港站接 1 列重车平均占用区间29 min，发 1 列空车平均占用区间 23 min，即接发 1对列车需占用区间 52 min，那么，17# 至 15# 道岔间、佳华走行线 0 km 000 m 至 0 km 150 m 间挂网电化后，单机转线日均释放占用区间时间 183.6 min，车站可以日均多接发列车 3.5 对。

3.2.2   迁曹线非电化车站、区间及企业专用线电气化   改造

迁曹线聂庄站、京唐港站、曹妃甸站、曹妃甸南站原来都为非电化车站，到达上述车站的列车须在滦南进行机车换挂作业，将电力机车更换为内燃机车。迁曹线仅有 8 台内燃 DF8B 机车运用，负责曹南站、京唐港站、曹妃甸站及聂庄电厂等到、发列车的牵引任务。内燃机力严重不足，而且机车换挂也给滦南增加了作业量，影响了车站通过能力。

（1）电气化改造前。①因聂庄站、京唐港站、曹妃甸站、曹妃甸南站都为非电化车站，到达以上车站的列车都须在滦南站进行换挂机车 ( 重车电力换内燃，空车内燃换电力 ) 作业日均 48 列 ( 24 对/d )，每列平均用时 55 min，机车车辆占用车站到发线时间长，周转效率低。②本务机车由滦县站挂重车运行至京唐港站，再由京唐港站挂重车运行至滦县站图定时间 177 min，再加上技检时间和等待时间平均用时约5 h。本务机车由滦县站挂重车运行至曹妃甸南站，再由曹妃甸南站挂重车运行至滦县站图定时间275 min，再加上技检时间和等待时间平均用时约7 h。本务机车由滦县站挂重车运行至聂庄站，再由聂庄站挂重车运行至滦县站图定时间 60 min，再加上技检时间和等待时间平均用时约 3 h。运行时间长、机力衔接不足，严重影响了铁路运输效率，尤其是曹妃甸南站，空车不足的情况时有发生，而有了空车却没有机车取重送空，影响作业效率。

（2）电气化改造后。2011 年 4 月，聂庄站、京唐港站、曹妃甸站、曹妃甸南站及其区间和企业专用线电化改造后，实现了电力机车直下，减少机车在滦南站的换挂作业，提高了运输效率。

滦南站机车换挂作业由原来日均 48 列减少到了16 列，日均节省 32 列机车车辆在站换挂机车时间。以每列平均换挂时间 55 min 计算，滦南站日均压缩到发线占用时间 29.3 h，车站中时由 3.3 h 压缩到2.5 h，压缩了 0.8 h，大大提高了车站通过能力。

此外，由于电力机车直下，迁曹线受内燃机车的限制减少，车站企业专用线作业车取重送空速度加快，压缩了车站停时。京唐港站停时由 12.5 h 压缩到了 12.1 h，压缩了 0.4 h；曹妃甸站停时由 28.8 h 压缩到了 26.2 h，压缩了 2.6 h；曹妃甸南站停时由 20.2 h压缩到 16.6 h，压缩了 3.6 h，极大地提高了机车车辆使用率及周转效率，也为大秦线、迁曹线增加运量提供了条件。

4 结束语

挖掘既有车站潜力，减少投资成本，排除既有线限制能力增长的因素，提高车站、线路通过能力一直是大秦线、迁曹线提高运输效率的主要策略。从2005 年 7 月开始，大秦线除了对全线进行 2 万 t 配套改造外，每年通过 4 月、9 月 2 次集中修施工时期，针对既有车站和线路存在的影响运量增长不利因素进行提效改造。在适应大秦线运量增长的过程中，迁曹线作为大秦线的主要分流线路，也不断对既有线路和车站进行扩能改造，为大秦线运量继续增长创造了有利条件。

自 2014 年 1 月 5 日 18 : 00 起，大秦线、迁曹线HXD1、HXD2 型机车牵引的单元万 t 列车，C80 型车辆编组由 102 辆提高到了 105 辆；采用1+1方式牵引的 2 万 t 列车，C80 型车辆编组由 204 辆提高到了 210辆，列车总重已达到 2.1 万 t，创造了单列牵引重量的新纪录。目前大秦线正在进行 2.5 万 t 和 3万 t 组合列车运行试验，大秦线、迁曹线车站和线路将面临更大的挑战，通过合理挖潜提效，大秦运量会继续增长。

[1] 叶建枝，王横江. 湖东站开行 2 万 t 组合列车的实践与发展[J]. 中国铁路，2009(6): 22-25.