劉振興

【摘 要】 論文以編組含隔離車、關(guān)門車的大運轉(zhuǎn)列車調(diào)車作業(yè)計劃的編制模型與求解算法作為研究對象，力求通過對該問題的研究為調(diào)車作業(yè)計劃計算機自動編制提供一定的支持。

大運轉(zhuǎn)列車可直接牽出、轉(zhuǎn)場，完成編組；可是含隔離車、關(guān)門車的大運轉(zhuǎn)列車卻不一定能夠直接牽出，如果隔離車之間的隔離車數(shù)不夠，關(guān)門車的位置不符合要求，則要進行調(diào)翻關(guān)門車、隔離車。當前，關(guān)門車、隔離車數(shù)日益增多，造成編解列車時調(diào)翻關(guān)門車、隔離車耗時增大。本文則通過將含隔離車、關(guān)門車的大運轉(zhuǎn)列車調(diào)車作業(yè)轉(zhuǎn)化為按站順編組的摘掛列車的調(diào)車作業(yè)，然后通過大量的分組實驗，最終找到了分組、開口的規(guī)律，很好的解決了該類問題，為現(xiàn)場的調(diào)車作業(yè)提供一定的技術(shù)支持。

【關(guān)鍵詞】 大運轉(zhuǎn)列車；隔離車；關(guān)門車

1 選題意義

調(diào)車是鐵路運輸生產(chǎn)過程的重要組成部分，也是車站行車組織的一項重要而又復雜的內(nèi)容。對于車站來說，調(diào)車更是其日常的重要生產(chǎn)活動。保證調(diào)車作業(yè)安全、提高調(diào)車作業(yè)效率，對于鐵路運輸實現(xiàn)安全生產(chǎn)和降低運輸成本等方面起著舉足輕重的作用。在編制直達、直通和區(qū)段列車編組作業(yè)計劃的方案時，其中最關(guān)鍵而又最復雜的是實現(xiàn)隔離車和關(guān)門車的編掛的合理位置。如果能用計算機來代替人來模擬執(zhí)行決策，編制出的調(diào)車作業(yè)計劃一般要優(yōu)于人工編制的計劃，而且不會漏掉鐵路安全運輸規(guī)定的限制條件，在保證安全的同時，大大減少了編制人的工作強度。因此，在編制直達、直通和區(qū)段列車編組作業(yè)計劃的方案時采用計算機編制直達、直通和區(qū)段列車編組作業(yè)計劃就顯得非常有必要了。

調(diào)車作業(yè)計劃的編制水平在很大程度上決定了調(diào)車作業(yè)的效率。一個好的鉤計劃，執(zhí)行起來方便、快捷，易于保證安全，能夠在較短的時間內(nèi)完成調(diào)車工作。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

以國外在鐵路研究上處于領(lǐng)先地位的國家為代表，其鐵路發(fā)展均有一個共同的特點—鐵路能力相對比較寬裕。由于不必過多考慮能力限制約束，其站內(nèi)的調(diào)車作業(yè)比較簡單，所以關(guān)于含隔離車、關(guān)門車的大運轉(zhuǎn)列車調(diào)車作業(yè)計劃比較少，而將研究重點放在運輸設(shè)備的研發(fā)、更新上。比如，日本的武藏野編組站、德國的瑪勝編組站已經(jīng)實現(xiàn)了不同程度的自動化；美國的主要編組站以及加拿大的國營鐵路等都廣泛地實現(xiàn)了編組站綜合自動化。

為了壓縮調(diào)車作業(yè)時間、降低調(diào)車作業(yè)成本、提高調(diào)車作業(yè)效率，一直以來，國內(nèi)鐵路員工和科技工作者從未終止過關(guān)于調(diào)車作業(yè)計劃相關(guān)問題的研究。文獻[1]詳細分析了取送、解體、編組調(diào)車作業(yè)的流程，介紹了相關(guān)作業(yè)計劃的編制方法；文獻[6]用排隊論描述了調(diào)車作業(yè)系統(tǒng)到達、解體、集結(jié)、編組和出發(fā)車流的隨機特性，按照調(diào)車作業(yè)計劃的編制特點、要求、目標構(gòu)造了調(diào)車作業(yè)計劃決策支持系統(tǒng)（PDSS）的動態(tài)模型，并提供了模型求解的基本思想。

國內(nèi)關(guān)于解體鉤計劃的研究主要集中于各種信息系統(tǒng)的研發(fā)。經(jīng)過十幾年鐵路信息化技術(shù)的發(fā)展，我國己經(jīng)建成鐵路運輸管理信息系統(tǒng)（TMIS）、編組站信息系統(tǒng)（YIS）、車站綜合管理信息系統(tǒng)（SMIS）等信息系統(tǒng)。

TMIS的組成涵蓋了運輸生產(chǎn)的全過程；首先從運輸生產(chǎn)計劃改革入手建立了貨運營銷與生產(chǎn)管理系統(tǒng)，接下來貨運起票建立了貨票信息系統(tǒng)，車間作業(yè)有編組站、區(qū)段站、貨運站管理信息系統(tǒng)，組成列車后有確報信息系統(tǒng)，列車運行及車站作業(yè)調(diào)度指揮有鐵道部、鐵路局、原鐵路分局、車站調(diào)度信息系統(tǒng)，運輸過程中有集裝箱追蹤系統(tǒng)和大節(jié)點貨車追蹤系統(tǒng)，還有貨車的日常管理系統(tǒng)，共八個大的應用系統(tǒng)。

隨著計算機技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展，如何實現(xiàn)鉤計劃的信息化和編制方法的自動化便成為當前研究的重點，然而實現(xiàn)鉤計劃信息化和編制方法的自動化首先要處理的問題就是對編制模型與求解算法的研究，因此對編制模型與求解算法的研究，是實現(xiàn)鉤計劃信息化的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，具有重要的研究意義。

3 含隔離車、關(guān)門車的大運轉(zhuǎn)列車調(diào)車作業(yè)開口位置、分組的確定

編組站是“列車制造工廠”，它把自己生產(chǎn)的和從各方面匯集來的車流，按照性質(zhì)和去向編組成各種列車向路網(wǎng)發(fā)出。編組作業(yè)是改編車在編組站技術(shù)作業(yè)的重要組成部分，目的是將經(jīng)過解體分布在編組場線路上的車輛重新組成編組始發(fā)列車的車列，或掛入部分改編中轉(zhuǎn)列車。

編制直達、直通和區(qū)段列車編組作業(yè)計劃的基本原則：直達、直通和區(qū)段列車編組作業(yè)計劃的編制作業(yè)由階段計劃確定，需要掌握車站現(xiàn)車分布情況、調(diào)車線路的使用情況（是否滿線及活用線路）、調(diào)車機車運用和整備情況等，這些信息需要由編組站和區(qū)段站信息處理系統(tǒng)提供。計劃編制人員根據(jù)現(xiàn)有的信息進行現(xiàn)車核實后，就可提供準確的列車調(diào)車作業(yè)計劃編制資料。再結(jié)合本站的現(xiàn)實狀況和調(diào)車機車的作業(yè)能力就可以用計算機來分批地編制出調(diào)車作業(yè)計劃單，有條不絮的指導調(diào)車作業(yè)。在編制直達、直通和區(qū)段列車編組作業(yè)計劃時編成的車列需滿足下面的要求：1.必須達到列車運行圖規(guī)定的重量和計長標準。2.危險貨物和活動物車在列車中的編掛位置必須符合《危規(guī)》對車輛隔離的限制。3.關(guān)門車的編掛位置應符合《技規(guī)》和《行規(guī)》的有關(guān)規(guī)定。4.盡可能的減少調(diào)車作業(yè)工作量編組調(diào)車作業(yè)計劃編制起來比較簡單。

而含隔離車、關(guān)門車的大運轉(zhuǎn)列車調(diào)車作業(yè)不同，按列車編組計劃規(guī)定編組含關(guān)門車的大運轉(zhuǎn)列車，有許多具體的要求：（1）編入列車的關(guān)門車不超過現(xiàn)車總輛數(shù)的6%（尾數(shù)不足一輛按四舍五入計算）；（2）關(guān)門車不得掛于機車后部三輛車之內(nèi)；（3）在列車中連續(xù)掛不得超過兩輛；（4）列車最后一輛不得為關(guān)門車。而隔離車的編組要求符合《危規(guī)》里的《鐵路車輛編組隔離表》.

它們在編組線上集結(jié)，它們排列的順序是隨機的，不符合編組的要求。因此，編組含隔離車、關(guān)門車的大運轉(zhuǎn)列車時，必須對混線集結(jié)的車輛進行重復分解，這是一種過程復雜、耗時較多的調(diào)車作業(yè)。因此，本文將含隔離車、關(guān)門車的大運轉(zhuǎn)列車計劃所要解決的優(yōu)化問題作為研究的重點。

4 論文的研究總結(jié)

論文以編組含隔離車、關(guān)門車的大運轉(zhuǎn)列車調(diào)車作業(yè)計劃的編制模型與求解算法作為研究對象。經(jīng)過幾個月的努力，論文基本完成了預定的研究內(nèi)容，現(xiàn)將論文的主要研究成果總結(jié)如下：

1、通過閱讀大量的資料，了解國內(nèi)外鐵路調(diào)車鉤計劃的研究現(xiàn)狀，學習現(xiàn)有的調(diào)車理論，分析現(xiàn)有方法的優(yōu)缺點，確定論文的研究內(nèi)容和研究方法。

2、通過大量的開口車列，最終找出了開口位置的規(guī)律，及分組規(guī)律，為鉤計劃的開出提出了重要依據(jù)。為了更加接近現(xiàn)場，考慮了暫合列的問題。

3、從處理問題的全面性、便捷性以及問題求解的高質(zhì)量性出發(fā)，提出了解決含隔離車、關(guān)門車的大運轉(zhuǎn)列車調(diào)車作業(yè)問題的“篩選一優(yōu)化一計算”方法。

4、最終編制的程序?qū)崿F(xiàn)了現(xiàn)場可用的鉤計劃。

5 對下一步研究的展望

1、程序只能實現(xiàn)四輛及四輛以下關(guān)門車、隔離車的情況，而對于大于四輛的情況無能為力。下一步將程序擴展到對于隔離車、關(guān)門車的輛數(shù)沒有限制時可以實現(xiàn)。

2、程序?qū)崿F(xiàn)了較優(yōu)的鉤計劃，而沒有實現(xiàn)最優(yōu)，最優(yōu)鉤計劃的智能化也是現(xiàn)在鐵路一個比較熱門的研究方向。下一步，程序?qū)⑾蛑顑?yōu)方向發(fā)展。

參考文獻：

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[2]陽勇杰.編組站調(diào)度管理信息系統(tǒng)的應用開發(fā)研究[D].碩士學位論文.北京交通人學.2006

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[4]胡興宇.編組站作業(yè)計劃優(yōu)化編制若干問題研究[D].碩士學位論文.北京交通人學.2008