編組站駝峰解體效率影響因素分析

薛 坤 中國鐵路上海局集團有限公司南京東站

1 問題的提出

編組站是鐵路網上集中辦理大量貨物列車到達、解體、編組、出發以及直通和其它列車作業的重要節點。編組站的車流組織工作不僅是編組站編制日常作業計劃的核心，而且也是路網上車流組織工作的基礎。其組織效果的優劣直接影響到編組站的工作業績和路網上的車流組織效果及貨物列車的開行方案。南京東站是華東重要編組站之一，承擔京滬、寧銅、寧啟、寧西4條鐵路貨運列車解體、編組任務。高峰時日均辦理車數到達17 000多輛，解體100多趟列車，采取有效措施提高作業效率完成繁重的運輸生產任務是各項工作的重中之重。

如圖1所示，解體作業在編組站技術作業過程中處于承上啟下的中心位置。解體作業的效率直接影響到車站的接、發列車作業及解、編的車輛數。反之，在一定的設備條件下，單位時間內的到達列車數、單位時間內的出發列車數也會反作用于駝峰的解體作業進程。此外，運輸生產實踐表明：當解體計劃中含有較多的取送調車時，會額外增加解體作業的難度與時間，在一定程度上降低了駝峰解體作業的效率。

圖1 編組站技術作業過程順序表

綜上所示，本文認為：單位時間的到達列車數、單位時間內的出發列車數及取送調車次數是影響編組站駝峰解體效率的三大因素。研究這三個因素與駝峰解體效率之間的定性或定量關系有助于揭示干擾駝峰效率的短板，也會為提高解體作業的效率提供新的思路?；诖耍疚囊阅暇〇|站目前的作業組織模式為背景，結合運輸生產收集到的數據對駝峰解體車輛數這一能夠反映駝峰解體效率的指標與上述三個因素之間的關系進行了初步的分析并提出了加強編組站解體作業效率的改進措施。

2 影響因素分析

2.1 單位時間內的到達列車數

為實現駝峰解體的最大化，無論擁有多少股道，始終保持到發線的動態滿線無疑是最佳的選擇方案。實現“解一列、接一列、等一列”的無縫銜接能最大程度上發揮編組站駝峰解體設備的利用率。

在駝峰解體的動態作業中，若單位時間內（以1 h為標準）到達的解體列車數過少，會造成解體作業的間歇性“中斷”。反之，則可能出現線路緊張或者作業人員“搶鉤”、“搶活”等現象，從長遠看加大了運輸組織的難度，也增大了運輸安全的潛在風險。因此，作業人員和運輸組織的管理者都有必要根據所在編組站的實際情況合理的預估單位時間內到達的列車數，更科學的組織車流與列流，在保持運輸暢通的情況下最大程度的利用駝峰解體設備，實現安全與效益的有機結合。

為了得出單位時間內最佳的到達列車數，引進以下三個參數：平均1 h內駝峰可解體的車列數A，各方向可停放的不影響旅客列車通行的最大列車數B，初始滿線狀態下停放的列車數C（B>=C）。當A>=C時，最佳到達列車數為A+B;反之，則為A+B-（C-A）=2×A+B-C。例如，南京東站平均1 h內解體車列數為4，各方向可停放的不影響旅客列車通行的最大列車數為6。若初始滿線狀態下停放的列車數為2，則最佳每小時到達車列數為：4+6=10列。若初始滿線狀態下停放的列車數為5，則最佳每小時到達車列數為：2×4+6-5=9列。

值得注意的是，上述計算是基于駝峰解體在穩定理想狀態下的原則性方法。在駝峰實際解體收各方面主客觀因素影響時，需要組織者根據動態監控到的駝峰實際解體狀態做出階段性的調整以符合實際生產的需要。

2.2 單位時間內的出發列車數

相對于單位時間內的到達列車數對駝峰解體效率的影響，單位時間內的出發列車數對駝峰解體效率的影響很難用具體的數量關系進行概括。導致這種情況出現的主要原因有：①出發作業受人員、設備、機務、車輛等多因素的交叉影響大。②出發列車階段計劃調整的動態性強。③為保證旅客列車的正點運行，出發列車開行時刻的不確定性高。

對影響單位時間內出發列車數的因素進行分析，可以發現：除了人的因素外，機車交路與配屬以及編尾作業效率是影響單位時間內出發列車數的兩個重要方面。

（1）機車交路與配屬。編組站出發的列車方向眾多，涉及到了復雜的機車交路情況。在現有的作業模式下，通常會面臨待發車列各項技術作業完成等待機車或者機車提前出庫而車體尚未作業完成這兩種狀況。第一種情形會因為待發車列無法出發占用到發線而導致編組線的運用緊張，第二種情形也會因為出庫機車停留或轉線占用到發線而導致編組線的運用緊張。凡此兩種情況都會進一步導致待解車列難以溜放下峰，繼而影響到駝峰解體作業的效率。

此外，電氣化鐵路與非電氣化鐵路相銜接的編組站會因為電力機車與內燃機車到達比例的失調而致使某一屬性的機車擠壓或儲備不足等情況的發生，這會滯后出發列車的正點發車從而影響駝峰解體的效率。

（2）編尾作業效率。作業量較大的編組站受編尾調機數量少及作業環境復雜的影響導致駝峰解體效率低下的現象在南京東站、阜陽北站、徐州北站等編組站屢見不鮮。特別是當列車集中到達、編尾調機取送調車及處理折角車流等復雜情況時，對駝峰解體效率的負面影響非常大。因此，編尾作業效率也是影響駝峰解體作業質量的重要方面。

2.3 取送調車次數

表1所示是南京東站連續8個班（白、夜）駝峰解體作業的各項指標。為了揭示取送調車次數對駝峰解體作業效率的影響。選取解體車輛數為因變量y，選取取送調車次數為自變量x。利用matlab繪制了y與x對應的散點在直角坐標系中的位置關系。如圖2所示。

表1 駝峰解體作業指標

圖2 解體車輛數與取送調車次數之間對應的散點圖

一元線性方程反映了一個因變量與一個自變量之間的線性關系，當直線方程y=a+bx中的a和b確定時，即為一元回歸線性方程。經過相關分析后，在直角坐標系中將對應數據繪制成散點圖，這些點不在一條直線上，但可以從中找到一條合適的直線，使各散點到這條直線的縱向距離之和最小，這條直線的方程就叫直線回歸方程，能夠近似的揭示出因變量y與自變量x之間的線性關系。

圖3 一元線性方程式及因變量-自變量散點圖

基于解體車輛數與取送調車次數之間對應的散點圖，采用一元線性回歸分析法對y與x之間的對應關系進行數值分析。利用matlab計算后得出的一元線性方程式是y=2278.87-43.25x。對應的散點圖如圖3所示（圖3中y的單位是：輛/次，x的單位是：次）?；貧w方程表明：取送調車次數每增加一次，解體的車輛數將減少44輛（43.25取整后所得）。

3 總結與展望

3.1 總結

本文通過定性與定量分析相結合的方法對影響編組站駝峰解體效率的三個因素進行了分析并通過分析總結了實際作業中制約駝峰解體效率提高的瓶頸。基于此，可以從以下三個方面就加強駝峰解體的效率進行改進：

（1）確定單位時間內最佳的到達列車數，科學合理的組織車流與列流，盡可能做到“解一列、接一列、等一列”。在保證旅客列車、重點列車正點運行的前提下最大程度的利用駝峰解體設備，使駝峰解體作業的潛力得到最大釋放。

（2）加強站內作業組織，完善與機務段、車輛段等單位的聯系制度，根據機車交路與配屬優化各出發列車的技術作業順序，組織始發列車的正點有序開行，提高到發線的利用率。

（3）根據本文的研究：取送調車作業每增加一次，解體的車輛數約減少44輛。因此，車站要優化作業方法，盡量減少取送調車的次數。若必須進行取送調車時，應合理安排作業點，盡量在駝峰解體空閑時段進行。

3.2 展望

本文在研究中存在著假設簡單、數據量少、缺乏驗證、定量分析不足等缺點。在下一步的研究中，應努力做到：

（1）采用系統的方法對影響編組站駝峰解體作業效率的因素進行進一步分析，去偽存真，使選取的影響因素更科學合理。

（2）收集更多的現場數據，建立更加精準的模型，采用更先進的算法對模型進行求解，使誤差率進一步縮小，更符合現場實際。

（3）對單位時間內出發的列車數與駝峰解體效率之間的關系只進行了定性的分析，缺乏數量關系的支撐。

（4）本文沒有分析三個因素對編組站駝峰解體作業效率的影響權重，沒有從更宏觀的層面上對上述三個因素的重要度進行分析。