神池南站提高通过能力评价分析

何宇强

He Yu-qiang

（朔黄铁路发展有限责任公司原平分公司，山西原平034100）

(Yuanping Branch, Shuo-Huang Railway Development Co., Ltd.，Yuanping 034100，Shanxi，China)

神池南站提高通过能力评价分析

何宇强

He Yu-qiang

（朔黄铁路发展有限责任公司原平分公司，山西原平034100）

(Yuanping Branch, Shuo-Huang Railway Development Co., Ltd.，Yuanping 034100，Shanxi，China)

在分析朔黄铁路在神池南站开行2万t列车存在限制因素的基础上，分别对既有神池南站咽喉通过能力、到发线通过能力，以及缩编后神池南站咽喉通过能力、到发线通过能力进行计算评价。计算结果表明，神池南站缩编列车车辆后年通过能力提高了5300万t，达到神池南站计划年通过能力3.5亿t的扩能改造目标，同时可以满足神池南站的运输需求。

咽喉通过能力；到发线通过能力；列车编组；2万吨列车

朔黄铁路(神池南—黄骅港)自开通以来，运量每年以千万吨级增长。为了提高运输能力以满足不断增长的市场运输需求[1]，自 2010年起，朔黄铁路通过增加列车编组提高列车载重，实现在日均列车运行对数不减少的条件下，年运输能力提高近 10%。但是，由于列车编组的增加使列车长度增大，导致朔黄铁路最大的技术站——神池南站有效长为 2 800 m 的到发线只能存放 1 列编组 116 辆 (58 辆 +58 辆)、长度为 1 470 m 的万吨列车，到发线能力无法达到其设计能力[2]。2016年初，神华集团有限责任公司与地方煤炭公司合作，朔黄铁路列车运行对数增加，既有神池南站通过能力无法满足运输需求。因此，朔黄铁路迫切需要开行 2 万吨列车，但目前神池南站到发线无法存放编组232 辆 (116 辆 +116 辆)，长度为 2 924 m 的 2 万吨列车。为此，需要将普通货物列车编组由 58 辆 C80缩减至 54 辆，将万吨列车编组由 116 辆 C80缩减至108 辆 (以下简称“缩编”)，以满足 2 万吨列车的开行，从而提高神池南站通过能力。

1 概述

神池南站为朔黄铁路的起始站，上接神朔铁路(神木北—朔州西) 神木北方向、准池铁路 (外西沟—神池南)，下接朔黄铁路宁武西方向、神朔铁路朔州西方向，为一级二场横列式布局，Ⅰ场为下行列车到发场，设有 18 条到发线，Ⅱ场为上行列车及神朔铁路朔州西方向上下行列车到发场，设有21 条到发线，每条股道分别设有 4 处电动脱轨器。其中，机车端电动脱轨器距出站 (进路) 信号机 86 m，尾部电动脱轨器距反方向出站 (进路) 信号机 20 m。

截至 2016年 5月底，朔黄铁路完成煤炭运输11 260.7 万 t，日均运量 74.1 万 t，列车运行数量达19 490 列 (包括 6 295 列万吨列车)；神池南站完成煤炭运输 11 049.3 万 t，日均接发列车 102.5 对，运量最高日达到 124 对 (其中，普速列车 58 对、万吨列车 63 对、2 万吨列车 3 对)。结合 2016年第 1，2 季度的运量水平，并且综合考虑夏季用电高峰和冬季采暖需求，预计 2016年朔黄铁路神池南站年运输需求将达到 3.03 亿 t (不含神朔铁路朔州西方向需求)。在此条件下，神池南站尝试开行 2 万吨列车，以保证其咽喉通过能力和到发线通过能力。但是，目前朔黄铁路神池南站到发线有效长无法满足 C80型232 辆编组的 2 万吨列车长度要求。神池南站到发线按照接发 2 万吨列车 (4×50 辆 C80) 设计，到发线有效长约 2 800 m，每条到发线中均匀布置 3 处腰岔，将到发线分割为 4 个区段 (G1，G2，G3，G4)，各条到发线的 4 个区段有效长分布不均。其中，G2 段、G3 段为限制段，G2 段不足700 m、最大容车数为 50 辆 C80，G3 段最长不过734 m、最大容车数为 50～53 辆 C80，无法容纳 1 小列即 58 辆 C80(2 万吨列车由 4 小列 58 辆 C80组成)，导致每条 2 万吨列车到发线仅能作为 1 条万吨列车到发线使用[3-5]，神池南站将难以实现 2 万吨列车的分解和组合。以Ⅱ场最长股道 (21 股道) 为例，其有效长及 G1—G4 各区段容车数如表 1 所示。

表 1 Ⅱ场最长股道 (21 股道) 有效长及其 G1—G4 各区段容车数

为此，包神铁路 (巴图塔—神木北)、神朔铁路、朔黄铁路、大准铁路 (大同—薛家湾)、准池铁路共同确定了缩编扩能方案如表 2 所示。

表 2 缩编方案

2 神池南站提高通过能力评价分析

为研究缩编列车辆数对神池南站通过能力的影响，主要对神池南站既有咽喉通过能力、到发线通过能力，以及缩编后咽喉通过能力、到发线通过能力进行计算和评价。

2.1 计算方法

2.1.1 咽喉通过能力

计算咽喉通过能力的主要步骤如下[6-7]。

（1）对咽喉区道岔进行分组并且写实各道岔组一昼夜总占用时间 T，min。

（2）计算各道岔组的通过能力利用率 K。

式中：γ空为考虑咽喉道岔 (组) 的空费时间和间接妨碍时间的扣除系数，取值 0.15；t固为固定作业占用时间，主要包括旅客列车到发、调移及其机车出入段等时间，min。

（3）选定咽喉最繁忙的道岔组，即 K 值最大的道岔组。

（4）计算咽喉道岔组通过能力 N接(发)。

式中：n 为一昼夜通过该咽喉道岔接入或发出的列车数，列。

2.1.2 到发线通过能力

计算到发线通过能力的主要步骤如下[6-7]。

（1）写实到发场一昼夜办理各种作业占用到发线的总时间 T，min。

（2）计算各道岔组的通过能力利用率 K。

式中：γ空为到发线空费系数，取值0.15；M 为用于办理列车到发技术作业的到发线数。

（3）按照方向和列车种类分别计算接车和发车的通过能力，计算公式如下。

式中：n 为一昼夜接发的不同种类的列车数，列。

表 3 神池南站既有咽喉通过能力

2.2 通过能力计算

2.2.1 既有通过能力

（1）既有咽喉通过能力。对道岔进行分组并且选定限制咽喉道岔组，根据缩编前神池南站的写实数据，确定限制神池南站各方向通过能力的咽喉道岔组，并且根据公式 ⑴ 计算其通过能力利用率，根据道岔组利用率由公式 ⑵ 计算神池南站既有咽喉通过能力如表 3 所示。由表 3 可知，神池南站 I 场西咽喉既有通过能力最小，为 114 列。其中，由 I 场向神朔铁路神木北方向发空车 102 列，包括万吨空车 77 列，普通空车 25 列。此外，由神朔铁路朔州西方向 (朔州西方向为单线，因受太原铁路局交界口协议限制，对数为图定) 接入的神朔铁路神木北方向的 12 列空车，包括万吨空车 6 列，普通空车 6 列进入神朔铁路神木北方向时，是从 II 场西咽喉进入下行线 (与 I 场西咽喉相连)，因而神池南站咽喉通过能力限制在 I 场西咽喉。

（2）既有到发线能力。神池南站既有到发线使用情况如表 4 所示。由表 4 可以看出，既有神池南站 II 场到发线通过能力最小，为 114 列。其中，接发朔黄铁路宁武西方向列车 102 列，含万吨列车 77列，普通货物列车 25 列 (含站装 3 列)；接发神朔铁路朔州西方向重车 12 列，含万吨列车 6 列，普通货物列车 6 列。需要注意的是，虽然接发神朔铁路朔州西方向空车 (包括万吨空车 6 列、普通空车 6 列、站装列车空车3 列) 占用了 II 场到发线的通过能力，但由于这部分能力是长期固定占用，并且文中主要考虑重车通过能力，因而这部分能力不再计入 II 场到发线通过能力。因此，神池南站既有到发线通过能力受 II 场到发线通过能力限制。

表 4 神池南站既有到发线使用情况

（3）神池南站通过能力。由于神池南站既有咽喉通过能力与既有到发线通过能力相同，均为 114列，故神池南站既有通过能力为 114 列。在此条件下，神池南站各铁路方向年通过运量分别为：朔黄铁路宁武西方向 2.76 亿 t，神朔铁路朔州西方向2 300 万 t，神池南站最终完成运量 2.99 亿 t，无法满足 3.03 亿 t 的运输需求。

2.2.2 缩编后的通过能力

将 C80万吨列车编组由 116 辆缩编为 108 辆，将牵引模式由“2+1”模式改为“3+0”模式，使得神池南站大部分到发线 (Ⅱ场 7 道至 21 道) 均可连续接入 2 列 C80单元万吨列车，从而充分利用其到发线有效长。此外，单元万吨列车与普通货物列车可以混用到发线，提高到发线的灵活使用程度，同时可编组 2 万吨列车及 1.74 万吨列车发出，提高车站咽喉及区间通过能力。由于 2016年朔黄铁路运行图共铺划了 9 对 2 万吨列车运行线，因而，缩编后神池南站的通过能力主要基于每日 9 对 2 万吨列车进行计算。

（1）缩编后咽喉通过能力。由于神池南站既有I 场西咽喉限制道岔组利用率较高，朔黄铁路对其采取改造措施，利用站改时遗留的过渡线路，增加了第 2 通道，使缩编后 I 场西咽喉限制道岔组发生变化，缩编后神池南站限制咽喉道岔组通过能力利用率和接发列车能力如表 5 所示。由表 5 可以看出，缩编后神池南站 II 场东咽喉通过能力最小，为 143 列。其中，向朔黄铁路宁武西方向共发重车131 列，包括 2 万吨列车 9 列，万吨列车 75 列，普通货物列车 47 列；向神朔铁路朔州西方向共发重车 12列，包括万吨列车 6 列，普通货物列车 6 列。因此，缩编后神池南站咽喉通过能力限制在 II 场东咽喉。

表 5 缩编后神池南站咽喉通过能力

（2）缩编后到发线通过能力。由于缩编后单元万吨空车数量增加，组合万吨空车减少，使编组单元万吨空车或摘挂机车所占用的时间缩短，从而缩减整体到发线占用时间。实现 I 场 1 道至 6 道 1 昼夜接发列车数由 20 列增至 24 列，缩编后神池南站到发线使用情况如表 6 所示。由表 6 可以看出，缩编后神池南站 II 场到发线通过能力最小，为 141 列。其中，接发朔黄铁路宁武西方向重车 129 列，包括 2 万吨列车 9 列 (由 18 列万吨列车组合得到)，万吨列车 72 列，普通货物列车45 列，站装列车 3 列；接发神朔铁路朔州西方向重车 12 列，包括万吨列车 6 列，普通货物列车 6 列 (另外 3 列站装列车空车，6 列万吨空车、6 列普通空车为长期固定占用，不再列入计算)。因此，缩编后神池南站到发线通过能力受 II 场到发线通过能力限制。

（3）缩编后神池南站通过能力。缩编后神池南站通过能力受到发线通过能力限制，为 141 列。在此条件下神池南站年度运量为 3.52 亿 t，包括神朔铁路朔州西方向 2 300 万 t，朔黄铁路宁武西方向3.29 亿 t，满足 3.03 亿 t 的运输需求。

3 研究结论

（1）既有神池南站通过能力为 114 列，年输送能力为 2.99 亿 t，缩编后神池南站通过能力为 141列，年输送能力 3.52 亿 t。由于万吨列车的编组从116 辆缩减至 108 辆，使列车长度缩短，满足有效长为 2 800 m 的到发线能够同时停留 2 列万吨列车的要求，通过增大神池南站到发线的通过能力，使神池南站年通过能力提高 5 300 万 t。

（2）神池南站朔黄铁路宁武西方向既有年运输量为 2.76 亿 t，缩编后朔黄铁路宁武西方向年运输量为 3.29 亿 t，满足其 2016年 3.03 亿 t 预计运输需求。

表 6 缩编后神池南站到发线使用情况

（3）建议神池南站进一步优化运输组织，压缩列车占用到发线时间和列车追踪间隔，以进一步提高神池南站到发线通过能力和咽喉通过能力，为运输需求储备通过能力。

（4）开行 2 万吨列车能够有效减少车站列车数量、压缩咽喉总占用时间[8]。神池南站可以考虑通过不断增加 2 万吨列车的开行对数来提高神池南站通过能力。为增加 2 万吨列车开行对数，朔黄铁路应加快机车同步操纵改造及 2 万吨列车乘务员的培养工作，以保证 2 万吨列车的正常开行。

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责任编辑：金艳萍

Evaluation and Analysis on Improvement of Carrying Capacity of Shenchi South Station

based on analyzing the limitations for running 20,000-ton heavy haul train from Shenchi South Station of Shuohuang Railway, this paper calculates the carrying capacity of the station throat and the departure lines at the station, as well as those after the decrease of train formation. The results show that, after the decrease of train formation, the carrying capacity of Shenchi South Station is improved by 5,300-ton per year, which reaches the designed carrying capacity of 350 million tons and meets the transportation demand of the station.

Carrying Capacity of Station Throat; Carrying Capacity of Station Departure Lines; Train Formation; 20,000-ton Heavy Haul Train

1003-1421(2016)12-0013-06

U292.5+5

B

10.16668/j.cnki.issn.1003-1421.2016.12.03

2016-07-07

中国铁路总公司科技研究开发计划(2015X004-B)