李志鵬
(呼和浩特鐵路局,內(nèi)蒙古 集寧012000)
隨著鐵路的跨越式發(fā)展,旅客列車的開行密度日益增大,從而使鐵路設(shè)備的使用也日益增多。在節(jié)假日期間,由于大量客流集中在短時間內(nèi),鐵路相關(guān)部門往往要組織加開臨時旅客列車,調(diào)配相應(yīng)的人員,因此,在這段時間內(nèi),列車的增多會導(dǎo)致鐵路設(shè)備的使用更為緊張,組織工作十分繁忙,通過合理科學(xué)的調(diào)機運用計劃,提高車站設(shè)備利用率和車站通過能力已成為鐵路旅客運輸生產(chǎn)工作的關(guān)鍵。
調(diào)車機車運用計劃的關(guān)鍵是客運站客技線、到發(fā)線、咽喉區(qū)等各個子系統(tǒng)協(xié)調(diào)作業(yè),是客運站整個作業(yè)計劃中的重要內(nèi)容。合理組織好調(diào)車機車運用計劃,提高設(shè)備的利用率和鐵路旅客運輸效率已成為目前的重要課題。
20世紀(jì)60年代,Keakon從路網(wǎng)上幾個不同站間相互協(xié)調(diào)作業(yè)的觀點出發(fā),對鐵路運輸計劃的優(yōu)化進行研究,并建立0-1規(guī)劃模型。文獻[2]以調(diào)機均衡使用、旅客列車晚點始發(fā)數(shù)最少為目標(biāo)函數(shù),建立具有柔性流水作業(yè)性質(zhì)的車底取送模型;文獻[3]在建立客運站調(diào)機作業(yè)計劃編制模型時將人的因素考慮在系統(tǒng)中,并建立了模型間的協(xié)調(diào)機制;文獻[4]采用列車過站徑路優(yōu)化模型與調(diào)機作業(yè)指派模型相結(jié)合,在研究的過程中分別考慮了列車過站徑路方案的到發(fā)線運用效用最大和調(diào)機作業(yè)接續(xù)里程最少的問題。
由于客運站的作業(yè)計劃是到發(fā)線、咽喉區(qū)、調(diào)機運用等子系統(tǒng)協(xié)調(diào)作業(yè)的結(jié)果,調(diào)車機車取送車底計劃確定了列車占用到發(fā)線、客技線的起止時間,是協(xié)調(diào)各個子系統(tǒng)的重要因素。因此,在客運站的調(diào)車機車運用問題中,尚未研究的相關(guān)銜接工作因素還很多,如可預(yù)見性的調(diào)車機車協(xié)調(diào)作業(yè)的到發(fā)線使用和咽喉區(qū)的干擾問題,不可預(yù)見性的天氣變化、鋼軌斷裂等其他因素問題。
在研究調(diào)車機車運用問題中,目前尚未將到發(fā)線的使用問題與之結(jié)合。到發(fā)線是指接發(fā)旅客列車和貨物列車等作業(yè)占用的線路。終到旅客列車車底在客運站到發(fā)場辦理終到作業(yè)后,需要及時牽引旅客列車車底進入整備所,以便騰出客運站到發(fā)線;始發(fā)旅客列車車底在整備所經(jīng)過一系列整備、檢修等作業(yè)后,需要及時牽出旅客列車車底進入客運站到發(fā)線,以有充足的時間辦理始發(fā)作業(yè),保證旅客上下車。
制定旅客列車車底作業(yè)計劃時,必須將客運站到發(fā)線的騰出時間、列車車底進入客運站到發(fā)線的時間考慮在內(nèi),而在實際問題中,對此時間段的掌握常有較大難度。因此,為提高客運站的通過能力,在制定旅客列車車底作業(yè)計劃時,應(yīng)盡可能地減少占用到發(fā)線的非作業(yè)時間。由此可見,調(diào)車機車運用問題與到發(fā)線的使用情況密切相關(guān)。
在研究調(diào)車機車運用問題中,目前,尚未將咽喉區(qū)交叉干擾問題與之結(jié)合。大型鐵路客運站咽喉道岔區(qū)利用效率的高低將嚴(yán)重影響旅客列車到發(fā)作業(yè)和客運站的通過能力,一般情況下,行車作業(yè)優(yōu)先調(diào)車作業(yè)。在取送旅客列車車底出入的整備過程中,交叉干擾的情況時有發(fā)生,導(dǎo)致調(diào)車機車車底在此等待,從而降低了設(shè)備的利用率和客運站通過能力。如果制訂旅客列車車底作業(yè)計劃時,在適當(dāng)合理的范圍內(nèi)調(diào)整車底作業(yè)計劃,并為此盡量減少客運站咽喉區(qū)出現(xiàn)交叉干擾的次數(shù)或者避免咽喉區(qū)出現(xiàn)交叉干擾。由此可見,調(diào)車機車運用問題與咽喉區(qū)的干擾問題密切相關(guān)。
許多學(xué)者對鐵路客運站調(diào)車機車的運用優(yōu)化進行了深入分析和研究,并取得了一定成果。由于鐵路客運站調(diào)車機車的運用優(yōu)化問題涉及的因素很多,是一個較為復(fù)雜的課題,且關(guān)于鐵路客運站調(diào)車機車的運用優(yōu)化問題的已有研究相對匱乏。目前,所做的研究鐵路客運站調(diào)車機車的運用優(yōu)化問題尚在初步階段,仍有許多問題需今后進一步研究。主要有以下幾點不足:
1)在既有的研究中深入分析了基本確定的、可預(yù)見性的因素對調(diào)車機車作業(yè)的影響,并在此基礎(chǔ)上確定了旅客列車到發(fā)時間點的準(zhǔn)確性也會隨之受到影響。未考慮一些不確定的、無法預(yù)知因素的影響,將導(dǎo)致鐵路旅客列車的運行時間無法控制。
2)既有研究是將鐵路大型客運站的調(diào)車機車運用作為獨立的一個部分進行研究,在到發(fā)線的使用問題中,并沒有充分考慮到發(fā)線的數(shù)量以及空閑狀態(tài),而是在調(diào)機運用計劃中,盡可能地兼顧到發(fā)線的使用,并以旅客列車車底在到發(fā)線的非作業(yè)時間進行考慮。
3)調(diào)車機車運用在咽喉區(qū)交叉干擾的問題中,既有研究中只考慮占用咽喉區(qū)無法通過空間疏解避免交叉干擾的,只能通過時間疏解來解決的交叉干擾問題,也有未考慮調(diào)車機車在非任務(wù)狀態(tài)下的交叉干擾。
4)由于既有研究并未考慮到大型鐵路客運站布局形式與設(shè)計的不同,同時,也未考慮到客運站的咽喉區(qū)、客技站等布局位置的不同,因而,不能準(zhǔn)確地建立與鐵路客運站布局相匹配的調(diào)車機車運用模型。
為了對今后的研究提供一定的理論參考,對于調(diào)車機車運用中存在的問題提出以下建議:
1)實際中,調(diào)車機車的運用中應(yīng)該考慮不確定的、無法預(yù)知因素的影響,使得鐵路旅客列車的運行時間在一定的可控范圍內(nèi)。在全面分析的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)考慮運用隨機概率或機會約束等方法對一些由于天氣變化等無法預(yù)知因素影響進行的研究。
2)在研究調(diào)車機車的運用中,應(yīng)協(xié)調(diào)考慮到發(fā)線的數(shù)量以及空閑狀態(tài),這樣會使到發(fā)線和客技線的使用狀態(tài)均不會處于緊張狀態(tài)。可以通過進一步研究到發(fā)線與客技線協(xié)調(diào)使用問題來解決該問題。
3)在研究咽喉區(qū)對調(diào)車機車的交叉干擾問題中,可以考慮列車的進路安排方式,進一步對模型進行修改和完善,同時,也可以分析調(diào)車機車在非任務(wù)狀態(tài)下的交叉干擾問題。
4)在研究調(diào)車機車的運用中,可以通過調(diào)整大型鐵路客運站布局形式,建立與鐵路客運站布局相匹配的實用鐵路客運站調(diào)機運用模型。同時,對于與普通旅客列車不同的動車組整備問題,對調(diào)車機車的運用在以后研究中仍需進一步研究解決。
調(diào)車機車運用確定了列車占用到發(fā)線、客技線的起止時間,是協(xié)調(diào)各個子系統(tǒng)的重要因素。通過分析研究調(diào)車機車協(xié)調(diào)作業(yè)的到發(fā)線使用和咽喉區(qū)的干擾問題,提出了調(diào)車機車協(xié)調(diào)作業(yè)時應(yīng)該考慮不可預(yù)見性的天氣變化、鋼軌斷裂等其他因素問題,并在此基礎(chǔ)上提出了相關(guān)的建議,從而為鐵路工作人員提供了一定的理論參考依據(jù)。
[1]Stasys DAILYDKA,Vytautas LINGAITIS.A study on the options of means for railway passenger transportation[J].Transport problems problemy transportu.2012,1(7):53-61.
[2]尹元釗,何橋.我國高速鐵路列車運行圖現(xiàn)狀分析[J].交通科技與經(jīng)濟,2013,15(5):5-8.
[3]鄭燕.基于時間窗的鐵路空箱調(diào)運問題分析[J].交通科技與經(jīng)濟,2013,15(3):104-106.
[4]雷定猷,張英貴,劉明翔.鐵路客技站車底作業(yè)排序模型與算法[J].鐵道學(xué)報,2007,29(6):1-6.
[5]呂紅霞.鐵路大型客運站作業(yè)計劃智能編制的優(yōu)化技術(shù)和方法研究[D].成都:西南交通大學(xué),2008.
[6]陳彥.鐵路客運站列車過站徑路與調(diào)機運用優(yōu)化[D].長沙:中南大學(xué),2010.
[7]Stasys DAILYDKA,Vytautas LINGAITIS.A study on the options of means for railway passenger transportation[J].Transport problems problemy transportu.2012,1(7):53-61.
[8]李文權(quán),杜文.鐵路技術(shù)站調(diào)機運用模型及算法[J].系統(tǒng)工程學(xué)報,2000,15(1):38-43.
[9]徐杰,杜文,李宗平,等.基于模擬退火算法和圖著色的調(diào)車機車安排研究[J].鐵道學(xué)報,2003,2(50):24-30.
[10]曹林,趙凱,高呈.鐵路集裝箱空箱調(diào)運優(yōu)化及相關(guān)問題分析[J].交通科技與經(jīng)濟,2014,16(3):84-87.
[11]林道.客運站列車運行調(diào)度決策優(yōu)化方法研究[D].長沙:中南大學(xué),2010.