JSQ6型车辆驼峰溜放调车作业方案的研究与应用

周琪

摘 要：通过分析武汉北车站、襄阳北车站的驼峰溜放作业情况、驼峰设备状况以及JSQ6型车辆结构特点，本文研究了影响JSQ6型车辆通过驼峰的平纵断面等限制条件。根据仿真计算，分析影响JSQ6型车辆驼峰溜放作业安全性的因素，形成JSQ6型车辆驼峰溜放作业技术条件，实现两站JSQ6型车辆通过驼峰的安全溜放，有效提升编组站作业效率。

关键词：驼峰溜放;仿真计算;JSQ6型

中图分类号：U292.12文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）14-0113-03

Research and Application of JSQ6 Type Car Hump Slip Shunting

Operation Scheme

ZHOU Qi

（Institute of Science and Technology， China Railway Wuhan Group Co.， Ltd.，Wuhan Hubei 430071）

Abstract： By analyzing the situation of hump slipping operations， hump equipment conditions and structural characteristics of JSQ6 vehicles in Wuhan North Station and Xiangyang North Station， this paper studied the restrictive conditions that affected the horizontal and vertical sections of JSQ6 vehicles passing the hump. According to the simulation calculations， the factors affecting the safety of JSQ6 vehicles' hump slipping operations were analyzed， and the technical conditions for JSQ6 vehicles' hump slipping operations were formed， so that the two stations of JSQ6 vehicles could safely slip through the humps and effectively improve the marshalling station operation efficiency.

Keywords： hump slipping;simulation calculation;JSQ6

驼峰溜放是编组站技术作业过程中的重要环节，对铁路货物运输的意义巨大。随着我国汽车产业的快速发展，尤其是国家协调推进运输结构调整，大力实施“公转铁”重要举措后，JSQ6型运输汽车专用车辆（简称JSQ6型车辆）在铁路大量使用。由于JSQ6型车辆长度比普通铁路车辆长，车辆底部距钢轨轨顶面较近，因此其被列为禁止驼峰溜放车型。随着该型车到达编组站解体数量的逐渐增加，既有作业模式大量消耗了驼峰调车机作业时间，严重影响驼峰解体作业效率，对编组站驼峰作业能力的影响越来越大。为适应JSQ6型车辆的大幅增长，减小JSQ6型车辆禁止过峰对运输效率的影响，确保编组站安全、畅通、高效，解决JSQ6型车辆驼峰溜放问题是提升编组站作业效率的重要举措。

1 主要研究内容

该项研究涉及车务、车辆、工務、电务、货运等多个专业领域，主要研究内容包括：收集武汉北车站、襄阳北车站驼峰线路状态及JSQ型车辆解体、编组作业情况;研究分析JSQ6车辆结构、技术性能等，选择进行驼峰溜放试验的JSQ6型车辆;根据JSQ6型车辆结构参数与驼峰平纵断面等数据，开发JSQ6型车辆过峰仿真系统，理论计算过峰时车辆底部与钢轨轨顶面的距离;根据驼峰线路轨道动力学测试数据、车辆底部与轨顶面的距离以及编组组合、溜放速度等综合分析，提出JSQ6型车辆驼峰溜放的技术条件;研究编制JSQ6型车辆驼峰溜放试验运输组织方案;针对驼峰溜放车辆、驼峰线路状态，制定车辆底部与钢轨轨顶面距离检测方案，并组织测试;观察和检测JSQ6型车辆溜放前后货物装载状态变化情况，提出货物装载加固的措施;监测JSQ6型车辆与存车连挂时的速度，为车站修改站细和作业方案提供参考。

2 实施方案

2.1 驼峰高程测量

2.1.1 测量内容及方法。驼峰纵断面测量内容主要为驼峰位置钢轨轨顶面高程，针对JSQ6型车辆过峰的特点，测点区域包含驼峰推送坡、驼峰平台以及加速坡位置。所有测点均布置于钢轨轨顶面位置，按小于1 m间距顺钢轨方向进行测量，一般每条推送线选择单侧钢轨进行测量。

2.1.2 统一里程标准。测量采用自由坐标系（相对里程）及相对标高，按贯通里程设计。为便于工务部门线路调整及后期维护，应与工务部门里程标准一致，丈量基点设同一位置，往峰顶方向为大里程方向。

2.2 仿真计算及线路优化

2.2.1 仿真软件开发。针对一个运动体的仿真计算，牵涉的数据是平面几何数据的解算，确定仿真形式采用数据和图表相结合的形式。开发平台和工具方面，选择Windows系统的.net环境开发，开发工具选择Visual Studio平台。外部数据交互提供Microsoft Excel和Microsoft Word数据输入输出接口。

2.2.2 测点拟合。通过内插值拟合，将测点数据进行拟合，得到轨面高程变化线，并得到高程线的插值曲线方程。

2.2.3 车辆位置状态计算。模拟20.8 m定距的JSQ6型车辆在线路上前进，车体每前进一个定值，计算一次当前位置状态，如图1所示。

2.2.4 最小垂直距离计算。当车体运行到某一位置状态时，在后轮至前轮的长度内，每隔一定距计算车体底部至轨顶面的垂直距离，车轮定距为20.8 m，计算若干个点，将其中的最小值作为车体运行至该位置时，车辆底部与钢轨轨顶面的最小垂直距离。

2.2.5 统计最不利状态。按照上述最小距离计算方法，在列车运行过程中，会产生若干个最小垂直距离，统计其中的最小值作为最不利的状态时车体底部与钢轨轨顶面之间的距离，并返回该最小垂直距离的位置及此时前后轮位置。

2.2.6 线路优化方法。在纵断面线形优化重构中，采用仿真软件自动调整与人为干预相结合的方式进行优化。首先以轨道点里程和高程为原始数据，建立基于整体满足约束条件的前后坡段优化，对于局部变形较大区段，可通过人工调整坡度的大小，以保证优化区段的整体最优性。然后，采用直接搜索法，以竖曲线半径作为设计变量，进行纵断面连续线形的优化重构，且将轨道纵断面线形参数的限制条件作为约束，得到轨道连续区段的最优纵断面线形参数。

2.2.7 线路优化调整。按照线路优化方法，经过仿真计算，当车体底部与钢轨轨顶面之间的距离、坡度、峰顶平台有效长度以及最大抬道量等技术指标满足预设标准时，工务部门可组织施工，完成驼峰线形的调整：武汉北车站上、下行驼峰西溜放线，襄阳北车站上、下行驼峰的东溜放线纵断面三状态。调整完毕后，可以进行现场试验验证。

2.3 溜放试验

在线路优化的基础上，组织开展了武汉北车站和襄阳北车站JSQ6型车辆溜放试验。试验分静态测量和动态测量两部分，均采用激光测量技术，测量准确度控制在±1 mm。静态测量主要是在平直道上测量车体底部与钢轨轨顶面的距离以及轮辋厚度，动态测量主要是在驼峰及峰下减速器位置测量车体底部与钢轨轨顶面的距离、编组场位置测量连挂速度，动态测量分别在单个空车、重车顶送过峰，单个空车、重车溜放，大组空车、重车溜放，空重混编车组溜放等工况下进行。

武汉北车站和襄阳北车站所有试验车辆共计195辆，在平直线路上时，空车车辆底部与轨面的平均距离为201 mm，车辆底部与轨顶面距离最小为165 mm;重车车辆底部与轨面的平均距离为192 mm，车辆底部与轨顶面距离最小为148 mm。参照《铁路技术管理规程（普速铁路部分）》，符合机车车辆下部限界车体的弹簧承载部分≥90 mm规定。

车辆溜放时经过武汉北上行驼峰西溜放线加速坡的变坡点位置，车辆底部与轨顶面实测最小距离为51 mm，其在平直道上静态测量车辆底部与轨顶面实测距离均为165 mm;车辆溜放时经过武汉北下行驼峰西溜放线加速坡的变坡点位置，车辆底部与轨顶面实测最小距离为52 mm，其在平直道上静态测量车辆底部与轨顶面实测距离均为164 mm;车辆溜放时经过襄阳北上行驼峰东溜放线加速坡的变坡点位置，车辆底部与轨顶面实测最小距离为54 mm，其在平直道上静态测量车辆底部与轨顶面实测距离均为159 mm;车辆溜放时经过武汉北下行驼峰东溜放线加速坡的变坡点位置，车辆底部与轨顶面实测最小距离为63 mm，其在平直道上静态测量车辆底部与轨顶面实测距离均为168 mm。车辆经过溜放线加速坡的变坡点位置车辆底部与轨顶面距离满足≥25 mm的限界要求且有一定的变动量。参照《铁路技术管理规程（普速铁路部分）》，满足过峰限界要求。

根据武汉北车站和襄阳北车站实际测量可得，在减速器缓解状态下，8辆JSQ6型车辆的底部与减速器制动轨顶面最小距离为74 mm，转向架交叉拉杆与减速器制动轨顶面最小距离为74 mm;在减速器制动状态下，车辆底部与减速器制动轨顶面最小距离为85 mm，转向架交叉拉杆与减速器制动轨顶面最小距离为71 mm。当车辆通过一部位、二部位、三部位减速器时，车辆与减速器设备没有发生摩擦、碰撞现象。参照《铁路技术管理规程（普速铁路部分）》，符合通过驼峰车辆减速器的货车下部限界≥60 mm规定。

在进行的40组连挂速度测量中，有5组JSQ6型车辆未溜放到位，后期电务部门需要优化减速器出口控制速度，连挂成功的35组JSQ6型车辆连挂速度实测值为2～5 km/h。参照《铁路技术管理规程（普速铁路部分）》，符合接近被连挂的车辆时，不准超过5 km/h规定。

试验结果表明，JSQ6型车辆在优化改造后的驼峰纵断面条件下，能安全通过驼峰，而且实测的车辆底部距钢轨轨面最小距离与仿真计算的理论数值基本一致，此外还对JSQ6型重车连挂后的货物装载加固状态进行了检测，装载加固均无异常。

2.4 形成技术标准

溜放试验完成后，结合预设技术指标和试验结果，从JSQ6型车辆结构尺寸、驼峰纵断面指标、JSQ6型车辆通过范围平面条件、作业要求、控制系统、后期养护等方面形成详细技术标准，满足技术条件的驼峰可以开展JSQ6型车辆驼峰溜放作业。

3 运用效果

3.1 溜放作业情况

按一个月作业量统计，武汉北车站通过溜放作业解体JSQ6型车辆6 411辆，其中上行4 089辆，下行2 322辆，日均200.3辆，平面编车作业因JSQ6型车辆溜放后减少套勾770勾，日均24.1勾。襄阳北车站通过溜放作业解体JSQ6型车辆3 019辆，其中上行856辆，下行2 163辆，日均94.4辆，平面编车作业因JSQ6型车辆溜放后减少套勾340勾，日均10.6勾。

3.2 运输效率分析

按一个月作业量分析，武汉北车站通过溜放作业解体JSQ6型车辆，日均节约解体时间220.2 min，节约调机机力0.17台，提升解体效率6.2%，按解体作业时间标准计算，日均可多解7.3列;平面编车作业因不需要JSQ6型车辆套勾日均节省编车时间355.3 min，节约调机机力0.27台，提升编车效率7.5%，按编车作业时间标准计算，日均可多编8.9列。襄阳北车站通过溜放作业解体JSQ6型车辆，日均节约解体时间157 min，节约调机机力0.12台，提升解体效率2.5%，按解体作业时间标准计算，日均可多解3.6列;平面编车作业因不需要JSQ6型车辆套勾日均节省编车时间218.9 min，节约调机机力0.19台，提升编车效率4.8%，按编车作业时间标准计算，日均可多编6.1列。

3.3 安全效益分析

在车站现有设备、JSQ6型车辆溜放作业技术条件和JSQ6型车辆溜放作业办法规定保证下，JSQ6型车辆溜放作业能保证安全可控。允许JSQ6型车辆通过驼峰溜放后，车站取送JSQ6型车辆作业大幅减少，调车人员的劳动强度得到有效减少，调车作业安全和劳动安全风险也因此大幅降低。

4 结语

长江中下游流域地区是我国商品汽车生产的集中区域，仅湖北境内东风汽车集团公司就有日产、雪铁龙、雷诺、英菲尼迪等十余个品牌的乘用车生产组装基地，商品汽车运输周转量巨大。武汉北车站和襄阳北车站是中国铁路武汉局集团有限公司管内JSQ6型车辆的重要中转站，负责了大量JSQ6型车辆的解编调车作业。允许JSQ6型车辆驼峰溜放后，JSQ6型车辆可同相同组号去向的车流在同一调车线集结，编组车列时，减少了取禁溜线作业，降低取送禁溜线的调车作业风险，还可节约编组站平面调车作业时间。正式启用JSQ6型车辆驼峰溜放作业，将有助于提升编组站作业效率，大大提升铁路运输商品汽车的能力，缩短汽车的物流周期，积极推动湖北省汽车产业的发展。该技术方案实施改变了车辆设计部门提出的禁止通过驼峰的要求，对车辆溜放作业有一定的安全风险，通过课题研究限制一些溜放作业的条件，包括溜放速度、编组、车辆类别等，在《车站行车工作细则》中给予补充完善后可实现驼峰安全溜放。

参考文献：

[1]徐能.铁路商品汽车运输快速发展对编组站作业的影响分析[J].铁道运输与经济，2018（7）：23-26.

[2]吳建哲.铁路运输商品汽车发展策略探讨[J].铁路工程技术与经济，2017（6）：l7-19.