大準鐵路單線運輸組織優化研究

齊佩鐸

摘 要：隨著改革開放以來，我國的經濟不斷增長，煤炭使用量逐漸增加，使得大準鐵路的運輸量不斷增加，這就要求大準鐵路有更高的運輸能力，即對大準鐵路單線運輸組織能力有更高要求。文章主要是對目前大準鐵路基本狀況，以及大準鐵路單線運輸現狀進行研究，主要是針對目前九蘇木至天成、天成至丹洲營、丹洲營至十九溝、十九溝至燕莊等單線區段的運輸時間以及運輸能力進行分析。然后根據其中存在的問題，在運輸設備潛能挖掘，運輸組織增強，運輸方式等方面提出優化措施，在運輸效率提高的基礎上，使效益最大化。

關鍵詞：大準鐵路；單線運輸；優化措施

當今世界上，我國不僅是最大的煤炭生產國，也是最大的煤炭消費國。煤炭產業是我國主要基礎產業之一，國內一次能源生產和消費中70%以上是煤炭。隨著經濟的不斷發展，我國的煤炭價格不斷攀升，煤炭供需缺口呈現擴大趨勢。這就對大準鐵路線上運輸需求量的要求有所提高，而九蘇木至燕莊間單線運輸區段能力受限問題日益凸顯。為了加強大準鐵路單線運輸能力，對其單線運輸能力進行計算分析，通過設備潛能挖掘、運輸組織模式、鐘擺式運行模式以及天窗檢修方式等方式對運輸組織進行優化。

一、大準鐵路基本概述

隨著我國改革開放，經濟的快速發展，對煤炭能源的需求不斷增長，國家和地方政府加大了以山西、陜西、內蒙古西部為代表的“三西”地區的煤炭開發力度。但是由于該地區交通基礎設施建設不完善，煤炭運輸效率和運輸能力低下。為此，自二十世紀80年代末，鼓勵和推動以神華集團、伊泰集團為代表的國有企業和民營企業開展煤炭專用鐵路的建設，目前運營的有大準、準東、包神等多條煤炭專用鐵路，運營里程在300公里以上。

大準鐵路是國家準格爾項目一期工程中的主體工程之一，東起山西省大同市，西至內蒙古鄂爾多斯市準格爾旗薛家灣，途徑兩省六旗縣（市）。于1990年大準鐵路開建，總投資為33.4億元，鐵路正線全長約為264km，運營里程在300km以上。目前，大準鐵路歸屬于神華集團自營鐵路之一，在我國西煤東運中起著重要的作用，也是我國煤炭運輸系統中最長的企業自建自管的專用鐵路。

大準鐵路作為西煤東運的主要運輸通道，在滿足神華自有煤礦煤炭外運需求的同時，兼顧蒙西地區地方用戶煤炭外運需求，為該地區經濟持續發展提供了可靠保障。自1994年臨管運營以來，大準鐵路運量持續增長，年貨物增長量達500萬-1000萬噸，大準鐵路貨物發送量由1994年的68萬噸增長至2016年的1.22億噸，截止2016年累積發送貨物9.35億噸，其中2015年貨物發送量首次突破億噸大關，全年貨物發送量達到1.11億噸，正式邁入“億噸時代”。

二、擴能改造之路

進入二十一世紀以后，隨著我國經濟的快速發展，能源需求不斷增大，煤炭行業步入了“黃金十年”，煤炭開采規模和開發力度進一步增加。在此背景下，各地方煤炭專用鐵路不約而同地開展了擴能改造，通過提升鐵路運輸能力不斷滿足持續增長的煤炭外運需求。

1、為適應鐵路貨車發展進行適應性改造。隨著鐵路重載技術的不斷發展，為滿足大秦鐵路2萬噸重載列車開行需要，我國于2003年研究開發了C80型鋁合金和C80B型不銹鋼專用運煤敞車，并在大秦線開始大規模應用，該車型采用25噸軸重轉K6型轉向架，比既有的C63A型運煤敞車提高運能31.1%，提高了重載列車的運輸效率。為了與大秦鐵路煤炭運輸體系相匹配，大準鐵路開展了重載鐵路改造，確保路基、軌道、橋涵等基礎設施滿足25t軸重貨車開行的需要。

2、為滿足萬噸列車開行進行改造。隨著國內煤炭市場持續旺盛，大準鐵路運輸能力與煤炭外運需求之間的矛盾日益加劇，開行萬噸列車成為了提升鐵路運輸能力的有效途徑，為滿足列車開行及會讓需要，不斷建設萬噸列車區段站和中間站（即到發線有效長1700m），提升萬噸列車開行對數和會讓能力。

3、復線改造。煤炭專用鐵路經過重載線路改造和萬噸站到發線延長改造后，線路通過能力進一步提升，不斷突破和刷新國內單線運輸能力新紀錄。但是運力不足和煤炭外運需求之間的瓶頸仍難以打破，只有通過復線改造，開展增二線建設，才能大幅度提升運力，打破運力不足與運輸需求之間的瓶頸。考慮復線改造投資過大，結合各個區段運力與運輸需求，為實現投資效益最大化，分段進行增二線建設成為復線改造的有效途徑。

三、單線區段運輸能力分析

1、單線區段運輸條件。大準鐵路九蘇木至燕莊段共計9個車站，（如圖1）萬噸車站（到發線1700米）與非萬噸車站（到發線1050米）交替分布，且中間站到發線設置數量為2條。同時已經完成了丹洲營至燕莊間單線雙向自動閉塞改造，九蘇木至丹洲營段仍為半自動閉塞。

圖1

大準鐵路九蘇木至燕莊單線區段作為能力限制區段，通過利用運行圖模擬鋪畫與公式計算相結合的方式，對單線限制區間（即丹洲營至天成）運輸能力進行分析，計算公式為：

采用的計算公式及基礎數據：

后備系數，一般單線取0.20，雙線取0.15；

：月間貨運量波動系數

=列車平均載重

取值4min

取值2min

=10min ；

丹洲營至天成段列車運行及起停時分見表1。

表1

上行 站名 下行

停車

附加 起車

附加 運行

時分 運行

時分 起車

附加 停車

附加

3 丹洲營 2

9 9

2 3 樊家 2 2

8 8

5 天成 2

2、單線成對非追蹤運行（如圖2）。

圖2endprint

=17+2+2+17+2+4=44min

N=1440/44=32.7對

3、單線成對追蹤運行（追蹤1列），如圖3。

圖3

=8+9+4+3+9+4+4+9+8+2+3+8+2+4=77min

對；

四、鐘擺式行車組織方式（即追蹤運行）的特點

1、優點：提升單線運輸能力。在單線區段組織鐘擺式行車，能夠增加行車密度，以丹洲營至天成這一區段為例，單線成對非追蹤運行時，列車運行對數為32.7對/日；采用單線成對追蹤運行（追蹤1列），列車運行對數增加至37.4對，單線區段通過能力由7736萬噸提升至8848萬噸，提升14.4%。

2、缺點：裝車站上煤組織困難。為滿足地區環保要求，當前各煤炭裝車專用線基本上采用筒倉裝車模式，裝車站列車集中到達，因貨主、煤種不同，煤炭灌倉時間緊，同時造成列車在裝車站裝車時間長、停時大，貨車延時占用費增加，增加了貨主組織裝車的人力和煤炭發運成本。

3、缺點：機車運用不均衡性增大。采用列車追蹤運行，增加了機車出入庫的不均衡性，以入庫時間間隔為例，非追蹤運行機車入庫時間為44分鐘，追蹤運行時間間隔為10分鐘、77分鐘，一方面影響乘務人員休息時間，兩班作業人員休息時間間隔差距超過1小時；另一方面增加機車庫停時間，降低機車運用效率。

五、大準鐵路單線運輸組織優化措施

針對九蘇木至燕莊段單線運輸區段的運輸能力提出以下幾點優化措施：

（一）設備潛能挖掘

為了提高大準線的信息化水平。截至目前大準線已經全線裝備了TDCS、DMIS和運輸分析軟件系統，這一措施的上線，有助于列車運行管理，實現了列車運行圖編制優化。目前，單線運輸區段為單線自動和半自閉交錯。隨著丹洲營至燕莊段進行單線雙向自動閉塞改造，

單線區段將具備CTC設備的安裝和使用條件，這對大準鐵路的運輸能力會得到質得提升。

為了保證在運輸過程中行車設備的良好運行，在行車前需要檢查行車的設備質量，降低設備故障率，保證今年的設備故障流程必去年降低10%。在運輸過程中，科學編組，保證運輸效率。讓SH 8型電力機車牽引和萬噸站到發線以及外西溝兩萬噸線的優勢發揮出來，在保證行車安全的情況下，提高設備的潛在能力。

（二）運輸組織加強

在對國內外的數字鐵路建設進行分析評估，結合大準線的鐵路編組方式的特點，采用以計劃主導型運輸的組織模式。在這種運輸組織模式下，以和運輸過程中的數據為依據，充分的利用了運輸分析軟件系統，將數據形成編制流、線結合的列車運行圖和列車編組。在運輸過程中，嚴格按照列車編組和列車運行圖進行運行，這樣能消除部門之間的隔閡，使運輸整體的利益組大化，對現有資源的運用最優化。

列車運行圖是整個運輸過程中的核心的部分。每一級生產運輸部門都要嚴格圍繞著列車運行圖進行，保證列車運行圖的任務能夠按時完成。列車運行圖協調好整個運輸之間的配合，維護列車秩序，使車輛按圖運行。在非特殊情況下，整個運輸區間不需要人為干預，車流能夠相互續連，沒有差錯。計劃主導型運輸的組織模式，使整個運輸過程中具有安全性和高效性。

1、對車流結構的優化。在運輸之前，調整好入車數量和入車比例，加大對鐵路運輸過程中的協調，做到對整個運輸過程中的情況實時監控，保證在遇到特殊情況能夠及時的做好應對措施。調整好運輸量，讓列車有足夠的時間進行施工安排和故障檢修。這樣能夠保證運輸任務的完成。

2、對機車利用率的提高。在對機車的使用上，充分發揮機車的潛能，在保證機車安全性的情況下，減少在機車在庫中、機務段和折返區間的停留時間，在對機車裝備檢查維修的作業時間上應該做到一定的優化。加強對司機的要求，保證司機按時交接班，減少因為司機的問題對生產運輸情況的拖延。著樣能夠充分提高機車的利用率

3、對行車的合理組織。科學的鋪畫列車運行圖，將小行列車和萬噸級列車結合緊密，組織好長交路，使列車能夠安全準確的通過。在有空車進站的情況下，調度系統把握好不換乘原則，這樣不僅能提高運輸效率，也能緩解車站發車緊張的情況。在運輸過程中出現特殊的天氣情況，要時刻觀察列車的行駛狀況，保證在遇見事故時能夠有時間做出合理的應對措施，將損失降到最小化。

4、對萬噸列車的優化。為了保證作業效率，貨主與列車調度系統需要精密協調，對萬噸列車進行合理的調節，用來保證安排的準確率和及時率。對列車的裝貨資源做到實施掌握，將對資源裝車速度快的列車全速放行。對故障車，需要清理的列車要和其他作業的列車統一安排到一個車站進行作業，減少其他車站列車停留造成的擁擠。提高司機的業務技能，在保證列車安全行駛的情況下，提高列車運行速斷，縮短列車在站內不必要的停留時間。

5、對技術作業時間的優化。在對機車進行作業時，對各種工種的作業階段進行時間優化，減少不必要的作業流程，作業員要合理有效的組織安排作業時間。保證最大限度的減少作業時間，提高運輸過程中的效益。

（三）“鐘擺式”列車運行模式

在列車行駛中，有意識的采取了“鐘擺式”列車運行模式，在大準線進行二線施工時，由于任務繁重，天窗內的施工安排無法得到滿足。調度站需要對從大局考慮，在保證完成接車任務的同時，也要使裝車過程不能間斷。在對運量不進行降低的情況下，減少車流密度，有目的性組織長距離列車“鐘擺式”的運行。對空出的時間做出合理的安排，安排維修作業和增二線施工。保證生產設備的正常運行，在保證生產質量的情況下，縮短全年的施工周期，將空余出的時間全部投入到生產運輸中。采取“鐘擺式”列車運行模式，每日在各臺安排出2-3項施工作業。這對提高運輸產量有著重大的提高。

（四）“天窗”檢修方式

在大準線上，所運用的是“垂直型天窗”，“垂直型天窗”擁有很多優點。比如時間集中，保證施工人員的安全，以及白天施工等。但是在通過能力上也有著很大問題，對站之間距離較長的區間也有著影響。這使得整個運輸過程中增加很多額外的停留時間，對機車的周轉也有著影響。所以在天窗檢修方式上，在使用“垂直型天窗”的同時，也有選擇使用“V型天窗”。

（五）優化乘務員值乘制度

隨著大準-準池復線通道建成，當前主要有復線追蹤行車模式和單線鐘擺式行車兩種行車組織模式，為減少對機車運用的干擾，提升機車運用的靈活性，建議將既有乘務制度由包乘制改變為輪乘制。

六、總結

在經濟發展日新月異的當下，大準鐵路面臨貨物運輸需求與運輸能力間的矛盾。問了能夠保證鐵路公司運輸的經營效益，就要對大準鐵路運輸組織采取優化措施，主要是對大準鐵路單線運輸組織進行優化。該研究對大準鐵路運輸能力的提升具有促進作用，也為了使大準鐵路能夠適應時代的發展，立足于當下，取得更好的經濟效益。

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