南仓站作业能力影响因素分析及对策探讨

何宇浩

(中国国家铁路集团有限公司 运输调度指挥中心，北京 100844)

南仓站作为中国铁路北京局集团有限公司(以下简称“北京局集团公司”)三大主要编组站之一，位于京沪线(北京—上海)和津山线(天津—山海关)的交汇处，是京九线(北京—九江)引入天津枢纽的起点，承担着经天津枢纽地区去往国内各方向货物列车的编解和中转作业任务，是华北地区乃至全国铁路网中重要的区域性编组站。伴随着京沪线等各主要干线能力的充分挖掘，线路区间能力得到释放，而现阶段南仓站无法有效适应其作业需求，点、线矛盾日益突出。目前，影响南仓站作业能力的因素主要有车站作业设备能力、到达车流及出发车流的均衡性等。通过分析南仓站作业能力特点及其影响因素，探讨车流不均衡产生的原因，进而从设备设施扩能改造、作业组织优化调整等方面有针对性地提出对策建议。

1 南仓站主要设备设施作业能力分析

南仓站为特等站，是双向混合式三级六场编组站，分为下行系统和上行系统。南仓站站场示意图如图1所示。南仓站下行系统有下行到达场(II场)、下行直通场(I场)、下行编发场(III场)，发车方向为天津、北塘、德州方向；上行系统有上行到达场(IV场)、上行编组场(V场)、上行出发场(VI场)，发车方向为北京、霸州、沧州方向。其中，下行到达场、上行出发场连接京沪线(北京方向)、南曹线(南仓—曹庄)、京九线，上行到达场、下行直通场、下行编发场连接京沪线(德州方向)、津山线、天津北环线。以2020年7月—2021年1月为统计时期，对南仓站咽喉通过能力、到达场接车能力、调车机改编能力进行分析。

图1 南仓站站场示意图Fig.1 Layout of Nancang Station yard

1.1 咽喉通过能力分析

调取列车调度指挥系统(TDCS)统计数据和现场写实，重点分析上行出发场北咽喉、下行编发场及下行直通场南咽喉的通过能力。通过查阅《南仓站行车工作细则》和南仓站设计能力资料可知，上行出发场北咽喉设定通过能力为112列/d，下行编发场及下行直通场南咽喉则为131列/d。统计时期内，上行出发场北咽喉实际发车107.7列/d，单日最大 111列，达到设定能力的99.1%；下行编发场及下行直通场南咽喉实际发车124列/d，单日最大129列，达到设定能力的98.5%。由此可知，现阶段南仓站发车咽喉能力利用率均已达饱和，对车站作业的制约性非常明显，咽喉通过能力无法满足现阶段作业需要，在入口车流大量涌入时，驼峰作业能力与出发场咽喉能力紧张的矛盾问题突出。

1.2 到达场接车能力分析

基于TDCS和现场写实数据，研究南仓站上行到达场和下行到达场的接车能力，其中上行到达场共有11条到发线、4条机车走行线，下行到达场共有14条到发线、2条机车走行线。通过查阅《南仓站行车工作细则》和南仓站设计能力资料可知，上行到达场设定接车能力为118列/d，下行到达场设定接车能力则为145列/d。统计时期内，上行到达场实际到达112.3列/d，达到设定能力的95.2%，其中单日最大116列；下行到达场实际到达138.5列/d， 达到设定能力的95.5%，其中单日最大143列。由此可知，现阶段南仓站到达场接车能力已趋饱和，将成为瓶颈区段，无法满足目前及未来货运增量的作业需求，尤其当车流不均衡集中到达时，极易造成外围车流堵滞，给南仓站正常作业造成极大的 压力。

1.3 调车机改编能力分析

南仓站共配备6台调车机，其中4台为主要调车机(即4调、5调、2调、1调)，2台为辅助整理调车机(即6调、7调)。2020年南仓站调车机使用情况如表1所示。在有效生产时间中，以设计标准使用时间1 105 min/d为基准，作业效率最高为1调，为1 084 min/d，能力利用率高至98.1%，作业效率最低为7调，为830 min/d，能力利用率为75.1%，6调、7调能力利用低于调车机平均实际使用时间939.5 min/d。在非有效生产时间中，调车机实际平均使用时间312.8 min/d大幅高于设计标准时间215 min/d，其中除1调占用188 min/d低于设计标准外，其他调车机均远高于设计标准。在停轮时间中，所有调车机实际使用时间均高于设计标准120 min/d，其中6调最高为214 min/d，1调最低为168 min/d。

2020年南仓站主要调车机的日均解编列数为下行系统4调解40列/d、5调编45列/d，上行系统 2调解42列/d、1调编48列/d。结合表1数据，根据驼峰解体能力计算公式，求得下行系统驼峰日均实际解体能力46列/d，上行系统驼峰日均实际解体能力50列/d。而根据牵出线编组列车能力计算公式，求得下行系统日均实际编组列车能力51列/d，上行系统日均实际编组列车能力55列/d。

表1 2020年南仓站调车机使用情况 min/dTab.1 Shunting machine usage at Nancang Station in 2020

由此可见，南仓站4台主要调车机实际解编能力均未达到设计标准，这是因为到达车流中存在一定数量的违编车流和禁溜车辆，致使站整作业和送禁溜线时间增多，各方向出入库机车交叉进路干扰严重，直接占用了调车机的有效作业时间，影响了解编作业效率。此外，6调、7调不但需承担站整作业，且还需承担场间车流交换、专用线取送作业，作业范围远超主要调车机，导致场内和场间运行时间增加，同时等待信号和排列进路的几率增多，等信号时间占全天作业时间的10%，对效率影响较大[1]，进而造成非有效作业时间高于其他调车机。

从上述分析发现，现阶段南仓站咽喉、到达场、调车机等设备使用能力均已达饱和，难以满足铁路日益增长的作业需求。同时，南仓站作业能力不仅取决于实际内部设备的作业能力，也取决于到达车流和出发车流的均衡性。

2 南仓站到达与出发车流分析

通过计算时均到达或者出发的货物列车数，分析每日不同时段列车到达或者出发的分布情况，得出南仓站到达车流与出发车流的分布特征规律[2]。整体来看，到达车流和出发车流均存在不均衡性，对南仓站作业组织影响较大，各系统能力不协调有可能直接影响天津枢纽甚至全路运输生产秩序。

2.1 到达车流分析

2.1.1 到达车流不均衡性分析

到达车流按照车流密度，分为正常到达、密集到达和惰性到达。惰性到达车流，会导致设备闲置作业能力虚靡；密集到达车流，超过作业能力承受范围，导致车流积压和通道堵塞；正常到达车流，则有利于车站平稳有序作业。

南仓站下行系统正常解体能力为2.0列/h，高峰为3.2列/h；上行系统正常解体能力为2.2列/h，高峰为3.3列/h。当到达车流下行小于2.0列/h、上行小于2.2列/h时，将会造成驼峰和调车机设备空闲，导致能力虚靡。当到达车流下行大于3.2列/h、上行大于3.3列/h时，将会造成到达车流在到达场积压，难以及时推峰解体，造成阶段性车流堵塞。

南仓站下行到达场每日车流正常到达时间累计11.0 h，惰性到达时间累计3.6 h，密集到达时间累计9.4 h。上行到达场每日车流正常到达时间累计9.6 h，惰性到达时间累计3.9 h，密集到达时间累计10.5 h。可知，每日不均衡到达的时段下行系统共13 h，占比54.2%，上行系统共14.4 h，占比60.0%。因此，南仓站存在车流到达不均衡，且上行系统不均衡性较下行系统更为明显。

2.1.2 原因分析

导致车流到达不均衡主要有以下方面因素：①施工天窗时段安排不合理。与南仓站衔接的线路施工天窗都安排在第2班(6 : 00—18 : 00)，此时段车站货物列车到达相对集中，涉及的施工线路却无法放行列车。②京沪线、京九线、津山线3条与南仓站相关的主要干线，列车运行图固定铺画的旅客列车数在第2班(6 : 00—18 : 00)比第1班(18 : 00—次日6 : 00)要多25.8%，直接挤占第2班货物列车的通道能力。③突发事件的不利影响。例如，汛期水害造成线路断道，致使列车运行中长时间滞留，无法正常接续，直接造成车流到达呈现断崖式不均衡。 ④机车因素对货物列车的影响。在车站作业能力和机车数量有限情况下，车站必会优先组织有该方向机车的车流。如若缺少该方向机车，车站组织此方向车流并无太大意义，将该方向车组集结成列拉至出发场，反而易造成出发场到发线的拥堵紧张。

2.2 出发车流分析

2.2.1 出发车流不均衡性分析

从出发车流方面，南仓站下行系统正常编组能力为2.0列/h，高峰为3.2列/h；上行系统正常编组能力为2.2列/h，高峰为3.3列/h。当出发车流下行大于3.2列/h、上行大于3.3列/h时，车流出发速率超过到达解体速率，则本系统处于作业畅通状态。当下行小于2.0列/h、上行小于2.2列/h时，车流出发速率低于到达解体速率，造成到达车流在到达场积压，无法及时推峰解体，造成阶段性车流堵塞。

南仓站下行出发场每日车流正常出发时间累计为12.2 h，集中出发时间累计为7.0 h，顺延出发时间累计为4.8 h。上行出发场每日车流正常出发时间累计为10.2 h，集中出发时间累计为7.7 h，顺延出发时间累计为6.1 h。可知，每日不均衡出发的时段上行系统共计为13.8 h，占比57.3%，比下行系统多2 h。可见，南仓站同样存在出发车流不均衡，且上行系统较之下行系统更为突出。

2.2.2 原因分析

南仓站出发车流按照是否正点区分，分为出发正点和出发晚点。其中，出发晚点分为初始晚点和连带晚点[3]。南仓站出发车流不均衡主要受车流出发晚点影响，其主要有以下方面原因。①车流到达晚点。南仓站车流到达不均衡，集中到达极易超过车站设备承受能力，导致车流积压，致使接续车流出发晚点。②设备故障影响，分为设备老化等自身原因和自然灾害等外在原因。设备故障具有偶发性和不确定性，短时难以找到规律。③机车因素延误。南仓站属多方向车站，机车出入库、转线进路交叉干扰严重[4]，时常造成在出发场车流备妥的条件下，出发机车无法及时挂车出发。④站整作业影响。南仓站推峰解体因车辆本身、装载货物及设备天气影响，时常进行站整作业。通过调取南仓站2020年全年驼峰作业数据可知，全站解体列数中日均站整作业次数发生率为13.1%，调车机站整作业耗时占总生产作业时间为6.1%。

3 提升南仓站作业能力对策建议

3.1 设备设施扩能改造

（1）出发场咽喉扩能改造。可考虑在上行出发场、下行编发场处各增设1条发车外包线，增加平行发车进路，减少相互交叉干扰，同时对发车端渡线与进路重新规划调整，以便更好释放通道能力。

（2）增加线路数量。建议下行到达场到发线由14条增至16条，上行到达场到发线由11条增至 14条。经改造升级后，下行到达场每日线均能力由原先10.4列增至12.2列，上行到达场每日线均能力则由原先10.7列增至12.8列。此外，将下行编发场 30道、31道、32道及上行编组场21道、22道设置为专门的车流交换线，可以避免对其他分类线造成交叉干扰，为处理违编车流提供条件。

（3）上行编组场设备改造后增加直接发车功能。上行编组场增加直接发车功能有助于减轻上行出发场发车压力，减少列车编组时间和车列转场时间，降低调车场尾部咽喉占用次数和时间，从而提高编组场尾部作业能力。经设备改造后，日均减少无效待编等待时间共计1 743.4 min。此外，灵活使用编组场分类线，最大限度利用分类线的能力。由于到达车流的不均衡性和违编车流的不确定性，对分类线的运用应视情况灵活掌握。例如，在无调中转车流集中到达而有调中转车流不足情况下，可视情况将无调车流改为有调车流整列推峰解体。这样可以及时腾空到达场到发线，保证外围车流的平稳有序接入。

（4）增设并优化使用调车机[5]。南仓站需增设 1台解体调车机和1台编组调车机，根据实际作业需要，均可在上下行系统范围内使用。同时，优化调整6调、7调的作业范围，将6调作为场间车流交换的专用调车机，7调作为专用线取车作业的专用调车机。调车机经优化配置后，全站每日解编能力增容为，下行系统解体52.0列/d、编组60.1列/d，上行系统解体57.5列/d、编组63.0列/d。此外，建议合理制定调车机使用计划和应急预案，确保车流密集到达情况下储备能力充足。

3.2 作业组织优化调整

（1）优化调整作业人员排班。根据到达车流及出发车流每日不均衡的特性，将车站值班员等作业人员排班有针对性地重新优化调整：对于车流集中到发的时段加大作业人员投入，以更好适应集中车流对车站作业的影响冲击，反之在车流稀疏到发的时段适当减少作业人员投入，亦能满足车站作业需求。

（2）调整旅客列车运行图结构和施工维修天窗安排。现阶段旅客列车运行图结构和施工维修天窗安排不合理是造成车流不均衡到达的主要原因之一，对此可以采取以下优化措施：①合理调整旅客列车运行图结构，组织昼夜均衡运行，调整昼夜两时段的旅客列车，京沪线、京九线、津山线旅客列车对数在原有基础上第1班分别增加4对、6对、4对，同样第2班对数进行相应减少。②围绕车流变化，合理调整施工维修天窗时间。建议对与南仓站衔接的线路部分施工维修天窗时间进行调整，京沪线由原先6 : 00开始往后推迟1 h；京九线由14 : 30开始调整为2 : 00开始；津山线由14 : 00开始调整至22 : 00开始。

（3）促进相关编组站、区段站合理编车。建议丰台西站等相关车站严格遵守列车编组计划，尽量避免编组违编车流，同方向的多组禁溜车辆尽可能成组编组，或编组整列到站车流，减少在南仓站的改编作业。此外，对于整列到站的直通车流，南仓站在线路条件允许情况下，直接接入到达场直通线，减少车流站内周转时间。建议相关单位建立考核机制，对随意违反列车编组计划开行违编车流列车的行为，严格管理和考核，为后续规范分界口列车交接打好基础[6]。

（4）强化卫星站北仓站和天津北站的辅助功能。在南仓站车流集中到达时，北仓站和天津北站可以充当南仓站的临时到达场功能。同时，也可放置南仓站的少量保留车和发挥临时交换场的作用。

（5）加强作业人员管理。通过举办定期专业知识培训及岗位练技竞赛，树立专业技术能手典型，进一步提高车站现有作业人员整体业务素质。建立激励考核机制[7]，以每月或每旬为动态周期，将车站每日解编货车辆数、装卸车数等作为主要参考指标，对所有作业人员进行量化考核约束与奖励。

4 结束语

南仓站现有作业能力已趋饱和，在未来铁路货运大幅增量的新形势下，若不采取有效措施，形势将更加严峻。因此，需要不断完善车站设施设备，补充硬件短板[8]，加强作业组织优化，消除能力瓶颈因素，同时规范相关编组站、区段站严格执行列车编组计划规定，杜绝违编车流，保证南仓站外围车流均衡性到达，进而提高车站作业效率和优化作业能力，使南仓站真正发挥出天津枢纽地区核心编组站的作用功能。