何宇強

He Yu-qiang

（朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司原平分公司，山西原平034100）

(Yuanping Branch, Shuo-Huang Railway Development Co., Ltd.，Yuanping 034100，Shanxi，China)

神池南站提高通過能力評價分析

何宇強

He Yu-qiang

（朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司原平分公司，山西原平034100）

(Yuanping Branch, Shuo-Huang Railway Development Co., Ltd.，Yuanping 034100，Shanxi，China)

在分析朔黃鐵路在神池南站開行2萬t列車存在限制因素的基礎(chǔ)上，分別對既有神池南站咽喉通過能力、到發(fā)線通過能力，以及縮編后神池南站咽喉通過能力、到發(fā)線通過能力進(jìn)行計算評價。計算結(jié)果表明，神池南站縮編列車車輛后年通過能力提高了5300萬t，達(dá)到神池南站計劃年通過能力3.5億t的擴(kuò)能改造目標(biāo)，同時可以滿足神池南站的運輸需求。

咽喉通過能力；到發(fā)線通過能力；列車編組；2萬噸列車

朔黃鐵路(神池南—黃驊港)自開通以來，運量每年以千萬噸級增長。為了提高運輸能力以滿足不斷增長的市場運輸需求[1]，自 2010年起，朔黃鐵路通過增加列車編組提高列車載重，實現(xiàn)在日均列車運行對數(shù)不減少的條件下，年運輸能力提高近 10%。但是，由于列車編組的增加使列車長度增大，導(dǎo)致朔黃鐵路最大的技術(shù)站——神池南站有效長為 2 800 m 的到發(fā)線只能存放 1 列編組 116 輛 (58 輛 +58 輛)、長度為 1 470 m 的萬噸列車，到發(fā)線能力無法達(dá)到其設(shè)計能力[2]。2016年初，神華集團(tuán)有限責(zé)任公司與地方煤炭公司合作，朔黃鐵路列車運行對數(shù)增加，既有神池南站通過能力無法滿足運輸需求。因此，朔黃鐵路迫切需要開行 2 萬噸列車，但目前神池南站到發(fā)線無法存放編組232 輛 (116 輛 +116 輛)，長度為 2 924 m 的 2 萬噸列車。為此，需要將普通貨物列車編組由 58 輛 C80縮減至 54 輛，將萬噸列車編組由 116 輛 C80縮減至108 輛 (以下簡稱“縮編”)，以滿足 2 萬噸列車的開行，從而提高神池南站通過能力。

1 概述

神池南站為朔黃鐵路的起始站，上接神朔鐵路(神木北—朔州西) 神木北方向、準(zhǔn)池鐵路 (外西溝—神池南)，下接朔黃鐵路寧武西方向、神朔鐵路朔州西方向，為一級二場橫列式布局，Ⅰ場為下行列車到發(fā)場，設(shè)有 18 條到發(fā)線，Ⅱ場為上行列車及神朔鐵路朔州西方向上下行列車到發(fā)場，設(shè)有21 條到發(fā)線，每條股道分別設(shè)有 4 處電動脫軌器。其中，機(jī)車端電動脫軌器距出站 (進(jìn)路) 信號機(jī) 86 m，尾部電動脫軌器距反方向出站 (進(jìn)路) 信號機(jī) 20 m。

截至 2016年 5月底，朔黃鐵路完成煤炭運輸11 260.7 萬 t，日均運量 74.1 萬 t，列車運行數(shù)量達(dá)19 490 列 (包括 6 295 列萬噸列車)；神池南站完成煤炭運輸 11 049.3 萬 t，日均接發(fā)列車 102.5 對，運量最高日達(dá)到 124 對 (其中，普速列車 58 對、萬噸列車 63 對、2 萬噸列車 3 對)。結(jié)合 2016年第 1，2 季度的運量水平，并且綜合考慮夏季用電高峰和冬季采暖需求，預(yù)計 2016年朔黃鐵路神池南站年運輸需求將達(dá)到 3.03 億 t (不含神朔鐵路朔州西方向需求)。在此條件下，神池南站嘗試開行 2 萬噸列車，以保證其咽喉通過能力和到發(fā)線通過能力。但是，目前朔黃鐵路神池南站到發(fā)線有效長無法滿足 C80型232 輛編組的 2 萬噸列車長度要求。神池南站到發(fā)線按照接發(fā) 2 萬噸列車 (4×50 輛 C80) 設(shè)計，到發(fā)線有效長約 2 800 m，每條到發(fā)線中均勻布置 3 處腰岔，將到發(fā)線分割為 4 個區(qū)段 (G1，G2，G3，G4)，各條到發(fā)線的 4 個區(qū)段有效長分布不均。其中，G2 段、G3 段為限制段，G2 段不足700 m、最大容車數(shù)為 50 輛 C80，G3 段最長不過734 m、最大容車數(shù)為 50～53 輛 C80，無法容納 1 小列即 58 輛 C80(2 萬噸列車由 4 小列 58 輛 C80組成)，導(dǎo)致每條 2 萬噸列車到發(fā)線僅能作為 1 條萬噸列車到發(fā)線使用[3-5]，神池南站將難以實現(xiàn) 2 萬噸列車的分解和組合。以Ⅱ場最長股道 (21 股道) 為例，其有效長及 G1—G4 各區(qū)段容車數(shù)如表 1 所示。

表 1 Ⅱ場最長股道 (21 股道) 有效長及其 G1—G4 各區(qū)段容車數(shù)

為此，包神鐵路 (巴圖塔—神木北)、神朔鐵路、朔黃鐵路、大準(zhǔn)鐵路 (大同—薛家灣)、準(zhǔn)池鐵路共同確定了縮編擴(kuò)能方案如表 2 所示。

表 2 縮編方案

2 神池南站提高通過能力評價分析

為研究縮編列車輛數(shù)對神池南站通過能力的影響，主要對神池南站既有咽喉通過能力、到發(fā)線通過能力，以及縮編后咽喉通過能力、到發(fā)線通過能力進(jìn)行計算和評價。

2.1 計算方法

2.1.1 咽喉通過能力

計算咽喉通過能力的主要步驟如下[6-7]。

（1）對咽喉區(qū)道岔進(jìn)行分組并且寫實各道岔組一晝夜總占用時間 T，min。

（2）計算各道岔組的通過能力利用率 K。

式中：γ空為考慮咽喉道岔 (組) 的空費時間和間接妨礙時間的扣除系數(shù)，取值 0.15；t固為固定作業(yè)占用時間，主要包括旅客列車到發(fā)、調(diào)移及其機(jī)車出入段等時間，min。

（3）選定咽喉最繁忙的道岔組，即 K 值最大的道岔組。

（4）計算咽喉道岔組通過能力 N接(發(fā))。

式中：n 為一晝夜通過該咽喉道岔接入或發(fā)出的列車數(shù)，列。

2.1.2 到發(fā)線通過能力

計算到發(fā)線通過能力的主要步驟如下[6-7]。

（1）寫實到發(fā)場一晝夜辦理各種作業(yè)占用到發(fā)線的總時間 T，min。

（2）計算各道岔組的通過能力利用率 K。

式中：γ空為到發(fā)線空費系數(shù)，取值0.15；M 為用于辦理列車到發(fā)技術(shù)作業(yè)的到發(fā)線數(shù)。

（3）按照方向和列車種類分別計算接車和發(fā)車的通過能力，計算公式如下。

式中：n 為一晝夜接發(fā)的不同種類的列車數(shù)，列。

表 3 神池南站既有咽喉通過能力

2.2 通過能力計算

2.2.1 既有通過能力

（1）既有咽喉通過能力。對道岔進(jìn)行分組并且選定限制咽喉道岔組，根據(jù)縮編前神池南站的寫實數(shù)據(jù)，確定限制神池南站各方向通過能力的咽喉道岔組，并且根據(jù)公式 ⑴ 計算其通過能力利用率，根據(jù)道岔組利用率由公式 ⑵ 計算神池南站既有咽喉通過能力如表 3 所示。由表 3 可知，神池南站 I 場西咽喉既有通過能力最小，為 114 列。其中，由 I 場向神朔鐵路神木北方向發(fā)空車 102 列，包括萬噸空車 77 列，普通空車 25 列。此外，由神朔鐵路朔州西方向 (朔州西方向為單線，因受太原鐵路局交界口協(xié)議限制，對數(shù)為圖定) 接入的神朔鐵路神木北方向的 12 列空車，包括萬噸空車 6 列，普通空車 6 列進(jìn)入神朔鐵路神木北方向時，是從 II 場西咽喉進(jìn)入下行線 (與 I 場西咽喉相連)，因而神池南站咽喉通過能力限制在 I 場西咽喉。

（2）既有到發(fā)線能力。神池南站既有到發(fā)線使用情況如表 4 所示。由表 4 可以看出，既有神池南站 II 場到發(fā)線通過能力最小，為 114 列。其中，接發(fā)朔黃鐵路寧武西方向列車 102 列，含萬噸列車 77列，普通貨物列車 25 列 (含站裝 3 列)；接發(fā)神朔鐵路朔州西方向重車 12 列，含萬噸列車 6 列，普通貨物列車 6 列。需要注意的是，雖然接發(fā)神朔鐵路朔州西方向空車 (包括萬噸空車 6 列、普通空車 6 列、站裝列車空車3 列) 占用了 II 場到發(fā)線的通過能力，但由于這部分能力是長期固定占用，并且文中主要考慮重車通過能力，因而這部分能力不再計入 II 場到發(fā)線通過能力。因此，神池南站既有到發(fā)線通過能力受 II 場到發(fā)線通過能力限制。

表 4 神池南站既有到發(fā)線使用情況

（3）神池南站通過能力。由于神池南站既有咽喉通過能力與既有到發(fā)線通過能力相同，均為 114列，故神池南站既有通過能力為 114 列。在此條件下，神池南站各鐵路方向年通過運量分別為：朔黃鐵路寧武西方向 2.76 億 t，神朔鐵路朔州西方向2 300 萬 t，神池南站最終完成運量 2.99 億 t，無法滿足 3.03 億 t 的運輸需求。

2.2.2 縮編后的通過能力

將 C80萬噸列車編組由 116 輛縮編為 108 輛，將牽引模式由“2+1”模式改為“3+0”模式，使得神池南站大部分到發(fā)線 (Ⅱ場 7 道至 21 道) 均可連續(xù)接入 2 列 C80單元萬噸列車，從而充分利用其到發(fā)線有效長。此外，單元萬噸列車與普通貨物列車可以混用到發(fā)線，提高到發(fā)線的靈活使用程度，同時可編組 2 萬噸列車及 1.74 萬噸列車發(fā)出，提高車站咽喉及區(qū)間通過能力。由于 2016年朔黃鐵路運行圖共鋪劃了 9 對 2 萬噸列車運行線，因而，縮編后神池南站的通過能力主要基于每日 9 對 2 萬噸列車進(jìn)行計算。

（1）縮編后咽喉通過能力。由于神池南站既有I 場西咽喉限制道岔組利用率較高，朔黃鐵路對其采取改造措施，利用站改時遺留的過渡線路，增加了第 2 通道，使縮編后 I 場西咽喉限制道岔組發(fā)生變化，縮編后神池南站限制咽喉道岔組通過能力利用率和接發(fā)列車能力如表 5 所示。由表 5 可以看出，縮編后神池南站 II 場東咽喉通過能力最小，為 143 列。其中，向朔黃鐵路寧武西方向共發(fā)重車131 列，包括 2 萬噸列車 9 列，萬噸列車 75 列，普通貨物列車 47 列；向神朔鐵路朔州西方向共發(fā)重車 12列，包括萬噸列車 6 列，普通貨物列車 6 列。因此，縮編后神池南站咽喉通過能力限制在 II 場東咽喉。

表 5 縮編后神池南站咽喉通過能力

（2）縮編后到發(fā)線通過能力。由于縮編后單元萬噸空車數(shù)量增加，組合萬噸空車減少，使編組單元萬噸空車或摘掛機(jī)車所占用的時間縮短，從而縮減整體到發(fā)線占用時間。實現(xiàn) I 場 1 道至 6 道 1 晝夜接發(fā)列車數(shù)由 20 列增至 24 列，縮編后神池南站到發(fā)線使用情況如表 6 所示。由表 6 可以看出，縮編后神池南站 II 場到發(fā)線通過能力最小，為 141 列。其中，接發(fā)朔黃鐵路寧武西方向重車 129 列，包括 2 萬噸列車 9 列 (由 18 列萬噸列車組合得到)，萬噸列車 72 列，普通貨物列車45 列，站裝列車 3 列；接發(fā)神朔鐵路朔州西方向重車 12 列，包括萬噸列車 6 列，普通貨物列車 6 列 (另外 3 列站裝列車空車，6 列萬噸空車、6 列普通空車為長期固定占用，不再列入計算)。因此，縮編后神池南站到發(fā)線通過能力受 II 場到發(fā)線通過能力限制。

（3）縮編后神池南站通過能力?？s編后神池南站通過能力受到發(fā)線通過能力限制，為 141 列。在此條件下神池南站年度運量為 3.52 億 t，包括神朔鐵路朔州西方向 2 300 萬 t，朔黃鐵路寧武西方向3.29 億 t，滿足 3.03 億 t 的運輸需求。

3 研究結(jié)論

（1）既有神池南站通過能力為 114 列，年輸送能力為 2.99 億 t，縮編后神池南站通過能力為 141列，年輸送能力 3.52 億 t。由于萬噸列車的編組從116 輛縮減至 108 輛，使列車長度縮短，滿足有效長為 2 800 m 的到發(fā)線能夠同時停留 2 列萬噸列車的要求，通過增大神池南站到發(fā)線的通過能力，使神池南站年通過能力提高 5 300 萬 t。

（2）神池南站朔黃鐵路寧武西方向既有年運輸量為 2.76 億 t，縮編后朔黃鐵路寧武西方向年運輸量為 3.29 億 t，滿足其 2016年 3.03 億 t 預(yù)計運輸需求。

表 6 縮編后神池南站到發(fā)線使用情況

（3）建議神池南站進(jìn)一步優(yōu)化運輸組織，壓縮列車占用到發(fā)線時間和列車追蹤間隔，以進(jìn)一步提高神池南站到發(fā)線通過能力和咽喉通過能力，為運輸需求儲備通過能力。

（4）開行 2 萬噸列車能夠有效減少車站列車數(shù)量、壓縮咽喉總占用時間[8]。神池南站可以考慮通過不斷增加 2 萬噸列車的開行對數(shù)來提高神池南站通過能力。為增加 2 萬噸列車開行對數(shù)，朔黃鐵路應(yīng)加快機(jī)車同步操縱改造及 2 萬噸列車乘務(wù)員的培養(yǎng)工作，以保證 2 萬噸列車的正常開行。

[1] 崔艷萍. 我國鐵路煤炭運輸發(fā)展趨勢的探討[J]. 鐵道貨運，2014，32(4)：15-19. CUI Yan-ping. Discussion on Development Trend of Railway Coal Transportation[J]. Railway Freight Transport，2014，32(4)：15-19.

[2] 鐵道第三勘察設(shè)計院. 朔黃鐵路擴(kuò)能改造可行性報告[R].天津：鐵道第三勘察設(shè)計院，2008.

[3] 何宇強，李志辰，尹成斐. 優(yōu)化朔黃鐵路 2 萬 t 列車開行方案的研究[J]. 鐵道運輸與經(jīng)濟(jì)，2014，36(5)：25-29. HE Yu-qiang，LI Zhi-chen，YIN Chen-fei. Study on Optimizing 20 000 Tons Train Operation Plan of Shuohuang Railway[J]. Railway Transport and Economy，2014， 36(5)：25-29.

[4] 李林貴. 神池南站開行 2 萬 t 列車的可行性分析[J]. 中國鐵路，2014(2)：29-31. LI Lin-gui. Feasibility Analysis of Running 20 000 t Train in Shenchi South Station[J]. Chinese Railways，2014(2)：29-31.

[5] 高國良. 關(guān)于朔黃鐵路 2 萬 t 列車開行方案的探討[J]. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2013(11)：87-88.

[6] 楊 浩. 鐵路運輸組織學(xué)[M]. 北京：中國鐵道出版社，2011.

[7] 張進(jìn)川，楊 浩，劉 博，等. 重載列車組合站通過能力計算方法研究[J]. 鐵道運輸與經(jīng)濟(jì)，2011，33(2)：6-9. ZHANG Jin-chuan，YANG Hao，LIU Bo，et al. Resarch on Passing Capacity Calculation of Heavy-Haul Train Combined Station[J]. Railway Transport and Economy，2011，33(2)：6-9.

[8] 葉建枝，王橫江. 湖東站開行 2 萬 t 組合列車的實踐與發(fā)展[J]. 中國鐵路，2009(6)：22-25. YE Jian-zhi，WANG Heng-jiang. Practice and Development of Operating 20 000 Tons Combined Trains by Hudong Station[J]. Chinese Railways，2009(6)：22-25.

責(zé)任編輯：金艷萍

Evaluation and Analysis on Improvement of Carrying Capacity of Shenchi South Station

based on analyzing the limitations for running 20,000-ton heavy haul train from Shenchi South Station of Shuohuang Railway, this paper calculates the carrying capacity of the station throat and the departure lines at the station, as well as those after the decrease of train formation. The results show that, after the decrease of train formation, the carrying capacity of Shenchi South Station is improved by 5,300-ton per year, which reaches the designed carrying capacity of 350 million tons and meets the transportation demand of the station.

Carrying Capacity of Station Throat; Carrying Capacity of Station Departure Lines; Train Formation; 20,000-ton Heavy Haul Train

1003-1421(2016)12-0013-06

U292.5+5

B

10.16668/j.cnki.issn.1003-1421.2016.12.03

2016-07-07

中國鐵路總公司科技研究開發(fā)計劃(2015X004-B)