基于SAM系统的铁路编组站解体调车计划仿真实验

王顺利， 刘 杰， 殷 勇

（1.西南交通大学a.交通运输与物流学院；b.综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室，成都610031；2.重庆工程职业技术学院智能制造与交通学院，重庆400000）

0 引 言

编组站综合自动化系统（Synthetic Automation of Marshalling yard，SAM）集编组站溜放速度控制、进路控制、现车管理、计划管理、决策管理等为一体，通过建立编组站统一的综合信息管理与控制平台，完成计划自动编制与调整、计划自动执行与集中控制、作业过程自动控制，实现计划管理和控制结合、铁路集团公司调度与车站调度一体化、运输管理与决策支持智能化，提高编组站作业能力与效率，保证运输安全生产，使编组站信息管理和生产过程全面自动化［1-2］。

铁路编组站解体调车作业是铁路编组站调车作业的重要一环，解体调车作业计划的优劣，直接影响整个编组站的作业效率。基于SAM 系统构建编组站作业综合仿真平台，把铁路现场搬进实验室，学生通过平台反复演练，熟悉铁路编组站解体调车作业要求，提高驼峰调车作业计划编制专业基本能力，适应铁路现场对人才的需求［3-4］。

1 SAM解体调车作业仿真平台

1.1 车站选取

仿真车站选用某编组，其布置形式为3 级3 场纵列式，如图1 所示。随着我国铁路路网布局的调整，铁路编组站为适应能力的要求，大多向纵列式的方向发展，故该编组站的选用具有典型性。

图1 某编组站示意图

1.2 SAM仿真系统基本功能

针对编组站解体、编组的核心调车作业环节，构建编组站SAM系统仿真平台，实现编组站解体区长、编组区长岗位的作业可视化仿真系统。根据系统设定的编组站到达场、调车场、出发场现车情况，实现编组站解体、编组的作业仿真。

2 解体调车计划仿真实验

编组站的解体调车作业计划就是把到达场待解车列，经驼峰按照要求溜往规定的调车线的作业过程。解体调车作业计划实验在教学过程中分为原始车流准备、设置调车线使用方案、了解解体计划要求、解体计划编制、解体计划检验等作业环节［5-6］。

2.1 原始车流准备

解体计划离不开车流，需要设置原始车流，以满足调车作业编制的需要。

（1）车流表现形式。原始车流在某SAM 仿真系统中以毛玻璃现车的形式表达，毛玻璃是没有计算机时代，车站调度人员在毛玻璃上划格，每格表示1 个股道，列车到达后用铅笔把编组内容在格子上写上，车流变动后及对股道内容进行修改。在进入计算机管理时代后，仍沿用毛玻璃的概念，对编组站的现车进行管理。

解体调车作业计划的开始就是熟悉毛玻璃现车情况，了解到达场、调车场现车情况。毛玻璃里的现车到站各不相同，编组站要求解体后车辆在调车场内按照去向集结，用方向号（数字形式）来表示车辆的去向，根据编组计划的要求，各个不同到站的车辆，根据编组站的编组计划用对应的方向号来表达，在调车作业编制时就不用考虑车辆到站的具体在路网的哪个位置，只要考虑组号就行了，简化了调车计划编制的过程。毛玻璃里现车有水平和竖直两种显示方法，水平毛玻璃显示如图2 所示，某股道现车为“41／20 53／4 51”，分数中分子为方向号，分母为车辆数，如果只有1 辆车就用数字直接表达。

图2 水平毛玻璃

在毛玻璃里用鼠标单击股道现车，则出现该股道的编组详细信息，如图3 所示。在水平毛玻璃里，如果车辆是特殊车辆，如禁溜车、检修车、关门车等在方向号的后面用规定的字串表达。竖直毛玻璃1 列是1 股道，只显示具体每辆车的车辆号，点击车辆号后出现该辆车的详细信息。

图3 股道现车详细信息

通过毛玻璃了解股道的现车情况，特别要了解到达场待解车列的具体信息，有没有特殊车辆；了解调车场股道停放的车辆信息，有没有股道由于尾部编组作业要求驼峰部分进行封锁，各股道的容车数等信息，为编制解体计划做好准备工作［7-8］。

（2）难度设置。在实验教学环节中都避免不了一个问题，针对实验如果进行难度设置，如何进行差异化设置。对毛玻璃现车进行处理，可以把解体计划编制实验的难度和差异化进行区分。SAM 仿真系统的现车根据系统设定难度随机产生。难度高的到达场待解车列数多、车列编组内容复杂（方向号、禁溜车、关门车多）、调车场股道使用有一定限制；难度低的待解车列数少、车列编组内容相对简单、调车场使用没有限制、特殊车辆比较少。难度设定后，可以进入现车修改界面，对股道现车进行再调整，确保实验教学过程根据学生的掌握情况进行难度区分和差异化教学［9-10］。

2.2 调车线使用方案设定

解体是把到达场的待解车辆按照去向溜往调车线，故在进行作业前，需要确定各调车线具体的使用方案，即各个方向号的车列应溜往哪个调车线。

调车线股道应用设置界面，如图4 所示，设置对应的股道应用方案。在确定股道应用方案时，注意到达场本次作业都有哪些方向号，调车场里停放的车列都有哪些方向号，哪个股道停放扣修车，哪个股道停放空车，有些方向号车流比较多，还要考虑设置多个股道等等。综合考虑以上情况，在股道应用表里制定对应的应用方案。

图4 股道应用表界面

2.3 结合现车掌握调车计划编制约束条件

解体调车作业计划编制时，空车按车种，重车按照股道应用设置的股道进行集结，特殊车辆（在毛玻璃现车记事栏有特殊标注）如禁溜车、危险品车辆、关门车、重点车、成组车等需要特殊处理，军用车要根据上级的调度命令生成军品方向。同时在溜放过程中，要实时检查调车线股道容车数、禁溜车、隔离车等约束条件［11-12］。

（1）空重车。根据毛玻璃现车的情况，对空重车进行分开处理，空车按车种、重车按方向去向号集结。

（2）调车场容车数。各调车线的容车数根据具体线路的情况进行设定，在系统内通过查询确定各股道的容车数限制条件，如图5 所示。在解体计划编制时，调车线在解体计划下落前要满足容车数限制，在计划车辆下落后也要满足容车数条件。

图5 调车线容车数

（3）禁溜车、禁止过峰车。待解车列有禁溜车、禁止过峰车，在解体计划编制时，需要把该车辆送往禁溜线（调车线的编号33、34），不能把车辆直接溜往调车线。在调车场最外侧的1、32 股道没设减速器，1、32股道与迂回线相连，不能溜车，用于集结调机牵引的禁溜线上存放的车辆。

（4）车辆隔离。待解车列有关门车或有三角标记的隔离车，按照隔离表的要求检查车辆溜入对应的股道的最外面的车组是否满足连挂要求或车辆隔离要求。

（5）检修车。在调车线22 股道设定为检修车停留线，如果车辆标记为检修车，则该车不按去向号溜放，在计划编制时需溜到22 股道。

（6）调车线封锁。驼峰解体与峰尾编组同时进行，某调车线峰尾编组进行时，需把驼峰解体部分设为封锁，防止驼峰向该股道进行溜车，如果还有继续溜往该股道的车，需临时溜往活用股道。通过相应菜单进入股道封锁界面，可以查看调车场哪些股道封锁，也可以增加设置股道封锁，股道的封锁情况不同，驼峰解体计划编制的难度也有不同。

以上各种约束条件是在编制解体调车作业计划需要满足的，同时在仿真系统内这些约束条件也是内置的，如计划不满足约束条件，则在解体计划编制时实时触发，并出现相应的对话框进行提醒［13-15］。

2.4 下落股道编制解体调车作业计划

驼峰解体计划编制有下落股道法和手工编制法两种，本着从易到难的原则，先进行下落法再进行手工法编制解体调车作业计划。

（1）选择解体股道。在系统内进入钩计划编制界面，选择下落法编制界面，在到达场内多条待解车列中选择具体的车列进行解体。

（2）编制解体调车作业计划。下落法界面如图6所示，界面分为左、右两部分。左面为调车场现车情况、右面为待解车列及需要下落的具体股道。依照车辆的编组顺序，在下落股道内根据预先设定股道应用表推荐下落股道，如果下落条件满足，不需要调整，则在左面调车场现车系统内，根据计划确定的位置，下落车列在左面调车场现车以粉红色显示，同时调车线的车辆数实时变化。在下落时，为确保车辆下落股道正确，用鼠标点击调车线、待解车辆会出现详细的车辆信息。

图6 下落股道法界面

股道下落法输入具体车辆下落股道时，如违反解体计划编制的约束条件，则会出现如图7 所示的提醒对话框，提醒下落股道不正确，需要进行调整，直至下落股道满足解体计划编制的约束条件止。

图7 约束条件违反修改股道界面

按照车列的编组顺序，每个车辆的下落股道均输入且无违反约束条件对话框弹出，表明车列的下落股道都通过了约束条件检验，点击下一步，出现如图8 所示钩计划，可对钩计划存盘。同时掌握驼峰解体计划编制过程中股道的方向S 与W、＋、-、X 等符号的含义，车号是哪个车号。

图8 下落法解体钩计划

2.5 手工编制解体调车作业计划

手工编制计划的难度比股道下落法大，但手工编制解体计划，能让学生更好掌握解体计划编制的基本原理和要求。手工编制调车计划的界面如图9 所示。

图9 手工编制解体计划界面

系统有4 个区，区1 为到达场和调车场现车，黑色字体为解体计划编制前现车，粉红色为解体下落车辆；区2 为调车连挂的车辆；区3 为钩计划编制时，具体下落股道的现车；区4 为解体计划编制区。在解体计划编制时，先确定解体股道，在图9 中，第1 钩D2 W ＋51，表明从到达场2 股道的W 方向连挂51 辆车进行解体，根据股道应用表设定的下落股道，以及调连挂的车辆情况，人工编制解体计划，注意各调车线下落的方向为W、溜放的符号为X、禁溜车符号为-，各计划在手工编制时，如违反约束条件，则会出现如图7 所示的提醒对话框，需要及时对解体计划进行调整。调机连挂的车辆全部下落后，没出现违反约束的对话框，则表明该解体计划通过约束条件的检验，可以进行存盘。

2.6 解体计划传送及执行

解体计划编制完成后，在系统菜单点击传送后进入钩计划传送界面，如图10 所示，传送钩计划至指定的作业点，仿真系统收到传送指令后，在指定打印机位置，把解体计划打印出来。

图10 解体计划传送界面

钩计划传送打印后，在仿真系统内点击执行命令，出现如图11 所示的解体计划执行结果界面，解体计划执行后的车辆以粉红色显示，根据到达场的待解车列及解体后调车场车辆集合情况，指导教师可对实验结果进行评价打分。

图11 解体计划执行结果界面

3 结 语

解体调车作业是铁路编组站重要的作业环节，基于SAM系统构建解体调车仿真系统，根据不同的作业难度设置不同的解体调车作业初始环境，对解体调车仿真实验各个作业环节进行精心设计，内置解体作业的各种约束条件，确保解体调车作业按照作业要求编制，编制过程可视并可控，如此使解体调车作业的专业技能得到充分锻炼，学生到现场后便能更快上手，满足现场实用型人才的需求。