李俊成

神華準(zhǔn)能大準(zhǔn)鐵路公司

大準(zhǔn)鐵路點(diǎn)岱溝站東岔區(qū)提速改造實(shí)施方案

李俊成

神華準(zhǔn)能大準(zhǔn)鐵路公司

根據(jù)站場(chǎng)線路及設(shè)備設(shè)施以及列車牽引運(yùn)行情況，分析點(diǎn)岱溝始發(fā)至龍王渠方向列車在區(qū)間停車的原因，論證可以解決這一問題的幾個(gè)措施，確定最終采取的措施是對(duì)咽喉道岔5-11#進(jìn)行提速改造，闡述具體實(shí)施過程，通過計(jì)算點(diǎn)岱溝現(xiàn)在的通過能力，與發(fā)運(yùn)量進(jìn)行對(duì)比分析，研究是否采取進(jìn)一步改造措施，形成整體改造實(shí)施方案。

出岔距離；岀岔限速；限速終點(diǎn)；列車編組；列車操縱辦法；低速緩解；道岔組；咽喉通過能力

前言

大準(zhǔn)鐵路是神華集團(tuán)四條自營鐵路之一，東起山西省大同市，西至內(nèi)蒙古鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗薛家灣鎮(zhèn)，全長264km,限速坡度：上行為4‰，下行為9‰，點(diǎn)支線為12‰。點(diǎn)岱溝站是大準(zhǔn)鐵路管內(nèi)點(diǎn)南支線裝車站之一，于1997年建成通車，2005年，為了滿足萬噸列車開行，對(duì)點(diǎn)岱溝站場(chǎng)進(jìn)行改造。2013年，巴準(zhǔn)線與大準(zhǔn)線接軌，巴準(zhǔn)線運(yùn)量開始經(jīng)點(diǎn)岱溝發(fā)往湖東、神池南。2015年，神8機(jī)車投入運(yùn)用，根據(jù)大準(zhǔn)線線路縱斷面和列車編組情況，安排單臺(tái)神8機(jī)車牽引萬噸列車，從此，點(diǎn)岱溝站始發(fā)至龍王渠方向的萬噸列車在區(qū)間停車的問題比較突顯，公司組織相關(guān)部門進(jìn)行調(diào)研、論證，形成點(diǎn)岱溝東岔區(qū)提速改造方案如下：

1.基本情況介紹

1.1 站場(chǎng)線路及用途

點(diǎn)岱溝車站西接巴準(zhǔn)線、點(diǎn)南支線及機(jī)務(wù)段，東連龍王渠、唐公塔車站，站內(nèi)共有16股萬噸線，2條裝車環(huán)線，3股煤臺(tái)線及3股油庫專用線。點(diǎn)岱溝1、2道負(fù)責(zé)油庫、煤臺(tái)列車到達(dá)、出發(fā)等作業(yè)，同時(shí)辦理肖家方向和巴準(zhǔn)線到達(dá)列車等會(huì)、換掛作業(yè)；3道因不具備列檢作業(yè)條件，現(xiàn)為站存車停留線；4道為巴準(zhǔn)下行正線；5道為巴準(zhǔn)上行正線；6、7、8、9、10道為重車發(fā)車線；11、12、13、14道為空車到達(dá)線；15道為機(jī)走線；16道尚未開通，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況，線路股道功能可靈活運(yùn)用。

點(diǎn)岱溝站東岔區(qū)示意圖

1.2 列車去向及東岔區(qū)限速簡介

根據(jù)貨源及站場(chǎng)線路使用情況，經(jīng)點(diǎn)岱溝運(yùn)行的列車分三種情況。

（1）巴準(zhǔn)線、肖家方向及點(diǎn)岱溝煤臺(tái)開往龍王渠方向列車。主要使用點(diǎn)岱溝1-5道辦理作業(yè)，1-4道出站至龍王渠方向上行正線途徑道岔均為12號(hào)道岔，以最外方道岔81#為岀岔限速終點(diǎn)，岀岔限速45km/h，5道為正線，列車在線路允許速度范圍內(nèi)，滿足列車操縱需求，可以正常運(yùn)行。

（2）點(diǎn)岱溝環(huán)線裝載開往唐公塔方向的列車。主要使用點(diǎn)岱溝6-10道辦理作業(yè)，列車途經(jīng)道岔均為9號(hào)，以最外方道岔15#為岀岔限速終點(diǎn)，岀岔限速30km/h。列車編組為40輛K18，由DF10D內(nèi)燃機(jī)車牽引，雖然出站限速30km/h，但是列車編組小，具備低速緩解條件（不低于10km/h緩解），可以正常運(yùn)行。

（3）點(diǎn)岱溝環(huán)線裝載開往龍王渠方向的列車。主要使用點(diǎn)岱溝6-10道辦理作業(yè)，點(diǎn)岱溝6-10道至龍王渠方向上行正線途徑道岔除3#為12號(hào)道岔，側(cè)向限速45km/h,其余道岔均為9號(hào)，側(cè)向限速30km/h,5-11#道岔及前后線路限速30km/h。按照《LKJ數(shù)據(jù)文件編制規(guī)范》要求，岀岔限速應(yīng)按該股道發(fā)車可能經(jīng)由的道岔的側(cè)向過岔速度最低值編寫，因此，在編輯機(jī)車LKJ數(shù)據(jù)時(shí)，以最外方道岔3#為岀岔限速終點(diǎn)，岀岔限速30km/h。發(fā)往管內(nèi)電廠（托縣、岱海及丹洲營地區(qū)電廠）的供煤列車，編組均為普列，具備低速緩解條件，可以正常運(yùn)行；發(fā)往湖東和神池南方向的列車均為萬噸列車，湖東方向列車編組為105輛C80，由單神8或雙SS4機(jī)車牽引，神池南方向列車編組為108輛C80，由雙SS4機(jī)車牽引，萬噸列車因受低速緩解限制，出站后須在區(qū)間停車緩解，重新起動(dòng)。

1.3 影響列車范圍

點(diǎn)岱溝環(huán)線設(shè)計(jì)裝車能力3000萬噸，2016年裝車2912.2萬噸，其中，發(fā)往唐公塔方向（國華電廠）227.2萬噸，發(fā)往龍王渠方向2685萬噸。龍王渠方向運(yùn)量減去托縣、岱海及丹洲營地區(qū)電廠511萬噸，發(fā)往湖東、神池南運(yùn)量計(jì)2174萬噸，湖東963.6萬噸，列車編組為105輛C80，按量折算為1147列；神池南1210.4萬噸，列車編組為108輛C80，按量折算為1401列，2016年點(diǎn)環(huán)線發(fā)往龍王渠方向萬噸列車大約為2548列，日均發(fā)送7列，根據(jù)機(jī)車實(shí)際運(yùn)用情況，神8機(jī)車牽引2列，雙SS4機(jī)車牽引5列車。因停車原因，每列較正常運(yùn)行（徑路道岔限速45km/h,列車運(yùn)行情況）時(shí)分延長5分鐘，日總計(jì)影響35分鐘，按照巴準(zhǔn)方向列車通過點(diǎn)岱溝占用上行咽喉道岔16分鐘計(jì)算，節(jié)省影響時(shí)間可以增加點(diǎn)岱溝通過能力：增開巴準(zhǔn)線列車2.2對(duì)/日。

2.區(qū)間停車的原因

由于點(diǎn)岱溝出站地段至龍王渠方向行進(jìn)線路為9.5‰-11.9‰-11.7‰……持續(xù)下坡,并且坡度隨列車行進(jìn)方向漸增，運(yùn)行在該區(qū)段列車漲速快。萬噸列車編組長，前部運(yùn)行至下坡道，促使列車漲速，尾部未出道岔，要求列車限速30km/h運(yùn)行，僅靠機(jī)車動(dòng)力不能控制列車速度低于30km/h。為了確保全列車不超速，必須使用空氣制動(dòng)，根據(jù)《鐵路機(jī)車操作規(guī)則》規(guī)定，重載貨物列車速度在30km/h以下，不應(yīng)緩解列車制動(dòng)。因此，列車須在區(qū)間停車，緩解再開。

綜上分析，造成點(diǎn)岱溝至龍王渠方向萬噸列車在區(qū)間被迫停車的原因主要有五點(diǎn)：（1）點(diǎn)岱溝出站地段總體為大下坡（坡度為9.5‰-12‰），列車漲速快。（2）列車編組長。（3）機(jī)車制動(dòng)動(dòng)力小。（4）不能低速緩解列車。（5）列車出岔限速低。

3.采取的措施

3.1 解決的措施

分析造成停車的原因，可以解決的措施主要有：（1）減小點(diǎn)岱溝出站線路坡度。（2）減少列車編組。（3）增加機(jī)車動(dòng)力。（4）低速緩解萬噸列車。（5）提高出岔限速。

3.2 分析措施實(shí)施的可行性

（1）措施1，受地形限制，減小線路坡道工程大、費(fèi)用高、實(shí)施困難。

（2）措施2，大準(zhǔn)線萬噸列車編組須與各交接口保持一致，否則，增加編組環(huán)節(jié)，嚴(yán)重影響運(yùn)輸效率。

（3）措施3，根據(jù)目前機(jī)車在整體交路牽引運(yùn)行情況分析，按照現(xiàn)在的列車編組，采用目前的牽引方式最為合理。僅為了解決點(diǎn)岱溝始發(fā)萬噸列車出站停車的問題而增加機(jī)車動(dòng)力，會(huì)造成機(jī)車運(yùn)用浪費(fèi)。

（4）措施4，低速緩解萬噸列車，存在行車安全隱患，并且違背了《操規(guī)》有關(guān)規(guī)定。

（5）措施5，根據(jù)點(diǎn)岱溝東岔區(qū)線路設(shè)置情況，從6-10道開出至龍王渠方向列車必經(jīng)33-39#、5-11#和3#道岔。3#道岔為12號(hào)道岔，側(cè)向限速45km/h；5-11#道岔及前后線路限速30km/h，是岀岔距離（表示列車從該股道出站匯入正線所經(jīng)過的最外方側(cè)向出站道岔岔尖距該股道出站信號(hào)機(jī)距離）內(nèi)30km/h限速瓶頸，如果整治5-11#道岔及前后線路提速為45km/h，同時(shí)，修改LKJ數(shù)據(jù)，就能使30km/h限速瓶頸由3#道岔轉(zhuǎn)移至33-39#道岔，3#道岔距33-39#道岔大約310m，這樣，使30km/h限速瓶頸向點(diǎn)岱溝站方向移動(dòng)了310m，列車可以提前310m左右由限速30km/h提速至45km/h運(yùn)行。按照這個(gè)邏輯進(jìn)行推理，是否可以將33-39#道岔改為12號(hào)道岔呢？經(jīng)工務(wù)段技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和研究，63#道岔距33-39#道岔大約40m，更換33-39#道岔起到的效果不明顯，大約節(jié)省列車運(yùn)行時(shí)間約1秒。然而，更換33-39#道岔需要對(duì)現(xiàn)有股道和道岔進(jìn)行重新鋪設(shè)、撥接、調(diào)整，工程大，費(fèi)用高，實(shí)施意義不大。要徹底解決這個(gè)問題，就是將點(diǎn)岱溝6-10道至龍王渠方向上行正線途徑道岔（87#、85#、91#、89#、33-39#）全部更換為12號(hào)道岔，使岀岔限速提高至45km/h。

通過分析、論證，最終決定采取措施（5）:提高岀岔限速，計(jì)劃分兩步進(jìn)行實(shí)施改造，根據(jù)第一步實(shí)施后效果，決定是否實(shí)施第二步改造。第一步對(duì)點(diǎn)岱溝東岔區(qū)5-11#道岔及前后線路進(jìn)行整治，使線路標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到列車能夠按45km/h運(yùn)行，同時(shí)，修改LKJ數(shù)據(jù)，將30km/h限速瓶頸轉(zhuǎn)移至33-39#道岔，使列車可以提前310m由30km/h提速至45km/h運(yùn)行。第二步將點(diǎn)岱溝6-10道至龍王渠方向上行正線途徑道岔全部更換為12號(hào)道岔，使岀岔限速提高至45km/h。

4.提速改造方案

4.1 第一步：對(duì)5-11#道岔進(jìn)行提速整改

4.1.1 限速原因

點(diǎn)岱溝5-11#復(fù)式交分道岔于2013年巴準(zhǔn)線引入點(diǎn)岱溝站改時(shí)鋪設(shè)，是點(diǎn)岱溝站的咽喉道岔。鋪設(shè)時(shí)，因設(shè)計(jì)圖中既有的3#道岔坐標(biāo)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際3#道岔位置不符，造成新鋪設(shè)的5-11#道岔不能與既有3#道岔順接。施工時(shí)為了順接線路，施工方進(jìn)行了前后線路撥道，改變了5-11#道岔及前后曲線QJD4、QJD5的設(shè)計(jì)位置，導(dǎo)致5-11#道岔前后線路方向不良，限速30km/h運(yùn)行。

4.1.2 整改過程

4.1.2.1 線路整治

工務(wù)段利用2016年秋季集中修對(duì)該段線路進(jìn)行了整治。對(duì)5-11#道岔及前后線路進(jìn)行重新勘測(cè)，對(duì)照設(shè)計(jì)優(yōu)化道岔中心坐標(biāo)及前后曲線線型，將5-11#道岔逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)0.225°，并對(duì)前后線路進(jìn)行順接撥道，利用兩個(gè)天窗點(diǎn)順利實(shí)施完成，使5-11#道岔直向位置及前后線路提速至45km/h。

4.1.2.2 LKJ數(shù)據(jù)修改

按照《LKJ數(shù)據(jù)文件編制規(guī)范》要求，編制點(diǎn)岱溝6-10道發(fā)出至龍王渠方向LKJ數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)以3#道岔作為30km/h限速終點(diǎn)，現(xiàn)在引用區(qū)間限速編制規(guī)則：以33-39#道岔作為30km/h限速終點(diǎn)，3#道岔作為45km/h限速終點(diǎn)，呈階梯限速，即6-10道出站信號(hào)機(jī)至33-39#道岔間限速30km/h,33-39#道岔至3#道岔間限速45km/ h。同時(shí)，為了防止列車由1-5道發(fā)出—51#—5-11#—3#徑路運(yùn)行而LKJ裝置不控，導(dǎo)致列車超速，編制數(shù)據(jù)時(shí)新增車站代碼，專為該徑路設(shè)置。

4.1.2.3 修訂該區(qū)段列車操縱辦法及注意事項(xiàng)

點(diǎn)岱溝東岔區(qū)5-11#交分道岔提速改造后，機(jī)務(wù)段指定指導(dǎo)司機(jī)及相關(guān)行管人員進(jìn)行了反復(fù)的添乘、試驗(yàn)、分析，修訂了該區(qū)段萬噸列車操縱辦法及注意事項(xiàng)。

（一）萬噸列車操縱辦法

按雙SS4牽引108輛C80、單神8牽引105輛C80制定本辦法。

（1）雙SS4機(jī)車牽引的萬噸列車。列車頭部在出站信號(hào)機(jī)前速度控制在17km/h以下，開始進(jìn)行牽引轉(zhuǎn)動(dòng)力制動(dòng)操作，控制列車頭部經(jīng)過最外方道岔（3#）時(shí)速度在15km/h以下，方可保證列車尾部通過33-39#道岔時(shí)速度在28km/h以下，列車不停車，正常運(yùn)行。

（2）單神8機(jī)車牽引萬噸列車?？刂屏熊囶^部在出站信號(hào)機(jī)前速度在10km/h以下，開始進(jìn)行牽引轉(zhuǎn)動(dòng)力制動(dòng)操作，控制列車頭部經(jīng)過最外方道岔（3#）速度在8km/h以下，方可保證列車尾部通過33-39#道岔時(shí)速度在28km/h以下，列車不停車，正常運(yùn)行。

（二）注意事項(xiàng)

（1）確認(rèn)列車編組在范圍內(nèi)。

（2）將輛數(shù)、計(jì)長等數(shù)據(jù)正確輸入LKJ裝置。

（3）提前確認(rèn)機(jī)車動(dòng)力制動(dòng)作用良好。

（4）遇雨、雪等天氣不良時(shí)，粘著系數(shù)下降，有停車意識(shí)。

4.1.3 整改前后對(duì)比分析

（一）運(yùn)行狀態(tài)

整改前列車出站運(yùn)行速度較高，列車尾部受30km/h限制，需要停車緩解，重新起動(dòng)。整改后為了保證列車尾部不超30km/h,出站運(yùn)行速度較低，可不停車正常運(yùn)行。如下圖所示：

（二）運(yùn)行時(shí)分及能力提升

神8機(jī)車單牽萬噸列車整改后與整改前運(yùn)行時(shí)分（從站內(nèi)起車算起至到達(dá)龍王渠為止，18分鐘）接近；雙SS4機(jī)車牽引萬噸列車整改前運(yùn)行18分鐘，整改后運(yùn)行16分鐘，比整改前每列節(jié)省2分鐘，日開5列節(jié)省10分鐘，可以增加點(diǎn)岱溝通過能力：增開巴準(zhǔn)線列車0.6對(duì)/日。

（三）安全效益

整改后減少了列車在區(qū)間停車次數(shù)，減少了空氣制動(dòng)環(huán)節(jié)，關(guān)鍵是提高了行車安全系數(shù)。整改前列車被迫在出站后停車，緩解再開時(shí)，前部處于11.9‰的大下坡，促使列車移動(dòng)，后部處于1.2‰的小下坡，因充風(fēng)不足（列車充風(fēng)從前至后），不能徹底緩解，處于停滯狀態(tài)，為了防止縱向力突增引起列車沖動(dòng)，甚至斷鉤，需要通過機(jī)車制動(dòng)來控制前部列車移動(dòng)速度，盡量使后部列車充風(fēng)緩解，機(jī)車制動(dòng)力過大易滑行、擦輪，制動(dòng)力過小存在斷鉤風(fēng)險(xiǎn)。

4.2 第二步：計(jì)劃更換途經(jīng)道岔

為了滿足點(diǎn)岱溝6-10道開出至龍王渠方向列車岀岔限速整體提速至45km/h，需要對(duì)部分道岔及線路進(jìn)行改造，組織工務(wù)、供電、信號(hào)專業(yè)人員進(jìn)行研究，確定具體改造項(xiàng)目。

4.2.1 改造情況

點(diǎn)岱溝東岔區(qū)進(jìn)一步改造表

4.2.2 改造前后對(duì)比分析

改造后列車運(yùn)行時(shí)分為13分鐘，比改造前神8機(jī)車牽引萬噸列車每列節(jié)省5分鐘，比雙SS4機(jī)車牽引萬噸列車每列節(jié)省3分鐘，日總計(jì)節(jié)約運(yùn)行時(shí)間25分鐘。改造費(fèi)用預(yù)計(jì)1050萬元，改造后增加點(diǎn)岱溝通過能力：增開巴準(zhǔn)線列車1.6對(duì)/日。

5.點(diǎn)岱溝發(fā)運(yùn)量與上行咽喉通過能力關(guān)系

5.1 發(fā)運(yùn)量及列車數(shù)量

根據(jù)車站道岔分布情況，點(diǎn)岱溝東岔區(qū)示意圖中表明的“道岔組”為影響上行咽喉通過能力的最繁忙道岔組。統(tǒng)計(jì)2016年點(diǎn)岱溝至龍王渠方向發(fā)運(yùn)量，折合需要開行列車數(shù)量，考慮單機(jī)轉(zhuǎn)線占用道岔等因素，結(jié)合實(shí)際運(yùn)用情況，計(jì)算現(xiàn)在已使用點(diǎn)岱溝上行咽喉通過能力。

（1）點(diǎn)岱溝環(huán)線發(fā)運(yùn)2685萬噸，日均占用15次，占用時(shí)間為12min/次。

（2）點(diǎn)岱溝煤臺(tái)發(fā)運(yùn)409萬噸，日均占用2次，占用時(shí)間14min/次。

（3）肖家方向發(fā)運(yùn)3508萬噸，日均占用15次，占用時(shí)間20min/次。

（4）巴準(zhǔn)線通過量918萬噸，日均占用6次，占用時(shí)間16min/次。

（5）站內(nèi)調(diào)車占用時(shí)間為5min/次；日均占用5次。

現(xiàn)在，經(jīng)上行咽喉道岔發(fā)出列車38列，累計(jì)占用“道岔組”時(shí)間629分鐘。

5.2 上行咽喉富余通過能力

根據(jù)2016年發(fā)運(yùn)量分析，點(diǎn)岱溝環(huán)線、煤臺(tái)及肖家方向貨物發(fā)運(yùn)量基本接近飽和，在當(dāng)前接發(fā)車能力的條件下，上行咽喉可增加巴準(zhǔn)線列車：

其中：t總為道岔組占用總時(shí)間；

t占為巴準(zhǔn)線每列重車占用道岔組時(shí)間；

通過計(jì)算、分析，點(diǎn)岱溝上行咽喉通過能力70列/日，現(xiàn)在使用38列/日，富余32列/日。

6.結(jié)論

經(jīng)過對(duì)點(diǎn)岱溝站東岔區(qū)5-11#交分道岔提速改造后，點(diǎn)岱溝站發(fā)出至龍王渠方向的萬噸列車在區(qū)間被迫停車的問題基本得到解決，只是列車出站運(yùn)行速度較低，影響運(yùn)輸效率。隨著巴準(zhǔn)線運(yùn)量增加，點(diǎn)岱溝通過能力必然會(huì)制約到運(yùn)量攀升，到那時(shí)對(duì)點(diǎn)岱溝進(jìn)行站場(chǎng)改造，將遺留問題徹底解決。

[1]中國人民共和國鐵道部《鐵路機(jī)車操作規(guī)則》.北京：中國鐵道出版社，2013.

[2]中國鐵路總公司《列車運(yùn)行監(jiān)控裝置（LKJ）數(shù)據(jù)文件編制規(guī)范》.北京：中國鐵道出版社，2015.

[3]孔慶鈐，劉其斌.鐵路運(yùn)輸能力計(jì)算與加強(qiáng).北京：中國鐵道出版社，2006.

李俊成（1976-），男，本科，工程師，畢業(yè)于蘭州交通大學(xué)，在神華準(zhǔn)能大準(zhǔn)鐵路公司工作，從事機(jī)車車輛運(yùn)用研究。