基于列车中折角车流比例的双向编组站接车方式选择模型

摘 要：随着我国铁路建设的高速发展，编组站在整个铁路系统当中的地位越来越重要，但实际情况是，编组站的能力已经成为了限制铁路运输能力充分发挥的一个重要因素，而造成编组站能力紧张的一大原因就是折角车流对编组站能力的影响。本文以双向编组站为例，提出了依据列车中折角车流比例的编组站接车方式选择模型，并以成都北编组站为例验证了这一模型，取得了较好的效果，也为此类研究提供了一个新的思路。

关键词：双向编组站；折角车流；接车方式；成都北编组站

近年来，我国铁路的事业取得了高速的发展，新建了大量的铁路线路，铁路系统的运输能力得到了极大的提高。但与此不相适应的是，车站对线路能力的影响越来越大，特别是作为铁路系统中车流、货流集散中心的编组站，因其能力的不能充分发挥，使其对线路能力的制约尤为明显。造成编组站能力无法充分的原因有很多，但其中尤以车流因素最为显著，而在这些影响编组站能力的车流当中，折角车流对编组站的影响无疑是最大的。

折角车流是指从车站一端到达，经过车站的改编作业后，仍然从车站同一端出发的车流。对于拥有两套解编系统的双向编组站而言，折角车流到达和出发不在同一系统，是一类需要在双向编组站的两套系统中都进行改编作业过后才能发出的车流。编组站折角车流数量的影响因素很多，主要包括：编组站所衔接的线路方向数、线路接入双向编组站的接入模式、接入编组站同一系统的不同线路之间的车流量关系等。高效疏解折角车流可以较好地减轻编组站的作业负担，使得编组站的能力能够得到最大程度的使用，从而使得编组站和铁路线路之间实现能力的较好协调，充分发挥铁路系统的运输能力，具有较为重要的意义。

1 折角车流对编组站的影响

1.1 对车站能力的影响

在双向编组站内，每一套解编系统中折角车流都需要进行解编作业，因此会额外占用编组站的各种设备，尤其是调车设备。由于折角车流在双向编组站内的二次解编特性，折角车流一次作业的时间就相当于是普通车流的两倍，再加上折角车流的从一个系统转到另一个系统所需要的转场时间，编组站处理折角车流的时间就更加的多，由此可见折角车流对编组站能力有着极大的影响。此外，峰尾调机是主要负责折角车流转场作业的调机，而对编组站而言，峰尾调机通常也是最繁忙的调机，所以折角车流还会增加峰尾调机的负担，占用编组站调车能力，影响编组站车站能力。

1.2 对车站中时的影响

折角车流属于有调中转货物列车范围，由于折角车流在编组站中二次解体的特性，使得折角车流需要在编组站内经历两次“到、解、集、编、发”的编组站主要作业流程，在加上折角车流的转场作业时间，使得此类车流在编组站内的停留时间大大增加，从而增加了全站的有调中时，降低了车站作业效率。

1.3 对编组站其他作业的影响

折角车流在该方面的影响主要体现在其转场作业当中。转场作业时，折角车流需要从一个系统流入另一个系统，在这一过程当中，折角车流的车流进路会使得编组站行程较多的敌对进路，使得编组站排列进路出现困难，影响编组站正常的解编作业。

2 双向编组站接车方式选择模型

编组站接车方式包括顺接和反接两种，顺接是正常接车方式，即将一个系统到达车流接入该系统到达场；反接是非常规接车方式，指将一个系统到达车流接入另一系统到达场，以方便折角车流处理。本文主要通过考虑一列车中所包含折角车流比例来确定编组站接车方式，对于折角车流比例则主要从以下三种情况进行论述：

折角车流比例为0%：此类列车即是正常列车，本文不予考虑。

折角车流比例为100%：此类列车相当于全部由折角车流组成，直接反接是最好的处理方式，在此不再赘述。

折角车流比例在区间（0%，100%）之间：现实情况下的折角车流大部分都属于此类型，对于这类车流的处理应根据一列车中折角车流比例的多少来确定顺接还是反接。一般情况下，编组站顺接与反接两种方式在折角车流处理过程中所需要的时间是有差异的，基于此，本文考虑使用临界状态思想来建立双向编组站接车方式选择模型。这里所考虑的临界状态即是指：当一列车中折角车流比例为一定值时，编组站顺接与反接两种接车方式条件下，折角车流的处理时间是一样的，在此情况下，编组站既可以选择顺接，也可以选择反接。

2.1 模型的两点假定

（1）到达列车在前方技术站编组时，均不存在违编现象，均按照要求编组，不存在由于违编而造成的额外时间耗费。

（2）车站设备设施及调机能力充足，车列在进行了上一步作业之后可以立即进入下一步作业，不存在由于能力不足造成的车列额外等待时间。

2.2 模型的建立

设某双向编组站有A、B两套系统，A系统到达解体列车编成辆数为N，其包含的折角车流百分比为n，A系统驼峰平均解体时间为tA解，B系统驼峰平均解体时间为tB解。则折角车流辆数为nN，由于列车编成辆数越多，解体时间越长，故按照比例关系，可认为折角车流在A系统中的解体时间tA折解=ntA解，在B系统中的解体时间tB折解=ntB解；同理，常规车流辆数为（1-n）N， 其在A系统中的解体时间tA常解=（1-n）tA解，在B系统中的解体时间tB常解=（1-n）tB解。

在顺接方式下，折角车流在编组站内的作业流程如下图所示。（以列车尾部通过到达场警冲标时起，至折角车流在另一系统解体完毕等待集结时止）

图1 顺接条件下折角车流在A系统中的作业流程图

通过对图1进行分析，可知顺接折角车流时的时间耗费如下式所示：

（1）

式中tA技-A系统到达场技检时间；tA连挂-A系统驼峰调机连挂时间；tA预推-A系统驼峰调机预推时间；tA解-A系统驼峰平均解体时间；tA集结-A系统交换车流平均集结时间；tA牵引-A系统峰尾调机牵引交换车流至交换线时间；tB取送-B系统驼峰调机取送交换车流至B系统到达场时间；tB预推-B系统驼峰调机预推时间；tB解-B系统驼峰平均解体时间；n-车列中折角车流百分比。

在反接方式下，编组站处理折角车流的流程类似于图1，不同的是需要将到达列车接入编组站B系统到达场，这种情况下，列车中的正常车流对B系统而言就成为了折角车流。由此分析可知，反接折角车流时的时间耗费如下式所示：

（2）

式中tB技-B系统到达场技检时间；tB连挂-B系统驼峰调机连挂时间；tB连挂-B系统驼峰调机预推时间；tB预推-B系统交换车流平均集结时间；tB牵引-B系统峰尾调机牵引交换车流至交换线时间；tA取送-A系统驼峰调机取送交换车流至A系统到达场时间；

其余各符号意义同公式（1）。

依照前文所述，可令T顺=T反，整理得：

（3）

对于一般性双向编组站，tA技=tB技，tA连技=tB连技，tA牵引+tB取送=tB牵引+tB取送，则公式（3）可变化为：

（4）

由公式（4）可列出列车中折角车流百分比n的表达式，如下式所示：

（5）

对于到达双向编组站A系统的列车而言，当

时，编组站应该选择反接方式接车；当 时，编组

站应该选择顺接方式接车；当 时，顺接、反接均可。

3 双向编组站接车方式选择模型在成都北编组站的应用

成都北编组站是一个典型的双向三级六场编组站，由于在设计时没有设计交换场，因此折角车流对成都北的影响尤为明显。

对于到达成都北上行系统的列车，tA解=17min，tB解=18min，tA集结=286min，tB集结=291min，将数据带入公式（5），得：

即对于到达成都北上行系统的列车，当列车中折角车流比例超过65.7%时，成都北应选择反接；当比例小于65.7%时，成都北应选择顺接，当该比例等于65.7%时，顺接反接均可。

对于到达成都北下行系统的列车，tA解=18min，tB解=17min，tA集结=291min，tB集结=286min，将数据带入公式（5），得：

即对于到达成都北下行系统的列车，当列车中折角车流比例超过34.3%时，成都北应选择反接；当比例小于34.3%时，成都北应选择顺接，当该比例等于34.3%时，顺接反接均可。

通过对成都北实地走访调研，在了解成都北处理折角车流的方式后发现，成都北对折角车流的接车方式选择与列车中折角车流比例之间的关系大致与前文得出的结果一致，说明了这一模型与实际情况较为符合，具有一定的实际应用价值。

4 结束语

作为对编组站能力影响最大的一类车流类型，折角车流一直都是铁路系统管理人员和相关专家学者着力研究的方向。本文在对双向编组站的结构以及折角车流处理方式的研究基础上，提出了基于列车中折角车流比例的双向编组站接车方式选择模型，并通过成都北的实例验证了这一模型的正确性和实用性。但在另一方面上，各个编组站的实际情况千差万别，不可笼统的统一应用该模型来决定折角车流的接车方式，必须因地制宜，才能使模型与编组站的实际情况相契合得更好，才能更大地解放编组站能力，从而提高整个铁路系统的运输能力。

参考文献

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