大型鐵路客運站能力查定信息系統研究和應用

彭文高

（中國鐵路廣州局集團有限公司 運輸處，廣州 510088）

大型客運站能力查定工作繁雜，工作量巨大，一般要動用車站大量人員，對人員培訓，然后進行作業寫實，寫實數據要匯總、分析、處理，分門別類進行咽喉道岔和到發線等通過能力的計算和分析[1]。目前，為了適應客運市場需要，調圖較為頻繁，傳統能力查定方法要影響車站的正常工作秩序，寫實數據欠準確，數據統計處理容易出錯，這些諸多因素都會影響能力查定結果，造成偏差。因此，傳統的大型客運站能力查定方法急需改進，以適應鐵路快速發展的需要。

本文旨在結合大型客運站技術設備的功能和特點，提出新型原始數據的采集方法，以減輕寫實人員工作強度，使原始數據更加真實可靠。以此為基礎，研發和運用大型客運站能力查定信息系統，結合大型客運站運輸狀況對原始數據進行統計、分析、處理和計算，為車站提供能力查定相關數據和信息，分析客運站作業組織和設備設施等方面存在的問題，提出可行的措施和方案。

1 數據采集方法

我國大型客運站特別是與城際鐵路銜接的大型客運站技術設備完善，技術水平較高，計算機應用廣泛，有利于新形勢下能力查定的研究。在能力查定數據采集過程中可以應用以下設備或系統進行數據采集，主要有微機聯鎖設備、微機監測設備、調度指揮系統（TDCS）、調度集中指揮控制（CTC）系統和列車運行監控裝置（LKJ）等。能力查定所需車站數據可以從微機聯鎖設備、微機監測設備、TDCS、CTC系統等采集，機車數據可以從LKJ-2000等設備中采集。應用這些設備或系統進行數據采集以代替人工采點寫實，具有無人為干擾，數據準確，可以任意設定能力查定時間段，對現場工作秩序沒有影響，可隨時隨地進行能力查定工作等優點。

2 能力查定信息系統

現行的大型客運站能力查定方法是采用人工寫實，寫實數據表格繁多，并且要結合行車資料進行分類、統計、分析和計算，完全依靠手工完成，工作強度高，容易出現錯誤。應用大型客運站能力查定信系統可以將采集的原始數據輸入計算機，經過系統處理、匯總、統計、分析和計算等階段，即可得到大型客運站咽喉通過能力、到發線通過能力和客技站整備場能力等計算結果及其相關數據。

2.1 系統模塊結構

大型客運站能力查定信息系統模塊結構主要包括車場咽喉通過能力、車場到發線通過能力、客技站整備場能力3大部分，如圖1所示。這種結構層次分明，結構清晰，便于管理，模塊化結構更能方便系統功能的增減[2]。

圖1 大型客運站能力查定信息系統模塊結構

2.2 系統功能分析

大型客運站能力查定信息系統主要有以下功能。

（1）錄入功能：實現能力查定信息系統中車站屬性數據和車站采集原始數據的錄入界面及接口，保存系統的查標信息，在大型客運站能力查定統一的體系框架下考慮到各大型客運站在設備配置和作業組織上的差異，使系統具有通用性，可以在全路推廣使用[3]。

（2）分析功能：結合大型客運站設備配置及作業組織狀況，對原始數據進行分析，主要分析數據完整性和接續性，剔除和修改錯誤數據，使數據更加精準符合實際。

（3）匯總統計功能：根據大型客運站特點和能力查定要求，對寫實數據進行分類匯總和統計，得出能力查定相關數據指標。

（4）計算功能：計算各項作業占用技術設備時間標準，以此為基礎，分析計算大型客運站技術設備能力數據。

（5）查詢功能：用戶在使用能力查定信息系統過程中，可以根據特定條件和組合條件查詢大型客運站技術設備配置及其狀況、寫實數據匯總統計結果、各項技術設備占用時間及其標準和各項技術設備能力數據及其相關指標。

（6）輸出功能：對能力查定信息系統中分類、匯總、統計和計算得到的各種類數據和信息以及用戶查詢結果以報表格式輸出和打印，便于用戶閱讀、使用和保存。

2.3 數據流程圖

在大型客運站能力計算理論等方面，以鐵路總公司《車站行車工作細則》編制規則等相關資料能力計算方法為基礎，結合大型客運站實際作業情況，采用利用率計算方法計算大型客運站各項能力指標[4]。利用率計算方法的關鍵問題是統計匯總車站各項作業占用技術設備的總時間T總，T總受多種因素的影響，需要結合車站各項作業的屬性對原始數據進行分屬性處理和分析匯總[5]。以方便原始數據采集和屬性分類、化繁為簡、突出重點和簡化分析計算為原則，對數據處理方法進行全面改進。大型客運站通過能力的計算方法采用利用率計算方法。

（1）匯總一晝夜各項作業占用技術設備的總時間 T總（min）：

（2）技術設備能力利用率K：

（3）技術設備能力N：

式中：

k1, k2, k3, …, ki—車站某項設備一晝夜第1, 2, 3,…, i 項作業的次數；

t1, t2, t3,…, ti—車站某項設備一晝夜第1, 2, 3,…,i 項作業占用設備時間(min)；

∑t固—車站某項設備一晝夜各種固定作業占用設備的總時間；

M—技術設備數量；

α—車站某項設備的空費系數；

∑k—車站一晝夜非固定作業占用某項設備總次數；

∑k=k1+k2+k3+…+ki

n固—車站一晝夜固定作業占用某項設備總次數。

2.3.1 車場咽喉通過能力數據流程圖

銜接有城際鐵路的大型客運站咽喉通過能力可以根據車站行車作業實際情況對各車場分別進行分析計算[6]。大型客運站車場咽喉通過能力數據處理流程如圖2所示。進行道岔分組，再以原始數據為基礎，綜合大型客運站相關行車資料，對數據進行屬性分析、統計、匯總和計算，得到車場咽喉道岔占用時間匯總表[7]。按照圖2所示的流程即可得到各車場咽喉道岔通過能力結果及相關數據指示。

圖2 大型客運站車場咽喉通過能力數據處理流程圖

2.3.2 車場到發線通過能力數據流程圖

銜接有城際鐵路大型客運站車場到發線通過能力可以根據車站行車作業實際情況對各車場分別進行分析計算，大型客運站車場到發線通過能力數據處理流程見圖3所示[8]。同樣以原始數據為基礎，綜合大型客運站相關行車資料，對數據進行屬性分析、統計、匯總和計算，得到車場到發線占用時間匯總表[9]，按照圖3示的數據處理流程即可得到各車場到發線通過能力結果及其相關數據指標。

圖3 大型客運站車場到發線通過能力數據處理流程圖

2.3.3 客技站整備場能力數據流程圖

大型客運站客技站整備場能力數據處理流程如圖4所示。以原始數據為基礎，綜合客技站相關資料，對數據進行屬性分析、統計、匯總和計算，得到整備場各種類列車占用時間匯總表，按照圖4所示的數據處理流程即可得到整備場能力相關數據指標。

圖4 大型客運站客技站整備場能力數據處理流程圖

2.4 系統實現

系統在設計上具有通用性、可擴展性、先進性、互聯性、靈活性等特點。系統以廣州客站為系統數據庫設計的參考站，但是所有與車站相關的信息屬性都可以隨著車站屬性的不同進行改變，系統在操

作上具有通用性。系統采用模塊化設計方法，可以根據需要對系統進行功能擴展。采用當前流行的C/S模式的關系型數據庫，在分析、統計、匯總和計算等的設計方面對傳統的方法作了一定程度的改進。系統可以在局域網的支撐下，進行數據輸入、數據統計、數據查詢等的操作。系統可以單機使用，也可以聯網使用。系統后臺數據庫采用MicroSoft SQL Server2014，以滿足多用戶和單用戶使用的需要。軟件系統前臺開發工具選用PowerBuilder Enterprise 9.0。

3 系統應用

廣州客車站（簡稱：廣州站）按技術性質為客運編組站，按業務性質為客運站，按等級為特等站，是京廣線、廣茂線和廣深線旅客列車終到、始發與中轉的車站，屬于大型客運編組站，技術設備較多，可以通過微機聯鎖系統或TDCS采集能力查定所需的原始數據。

3.1 車站咽喉通過能力

在對廣州站兩端咽喉區進行道岔分組后，以采集的原始數據為基礎，綜合車站相關行車資料，應用大型客運站能力查定信息系統進行數據處理、分析、統計和計算，得到車站咽喉道岔占用時間匯總表，進而得到車站咽喉能力利用率數據，如表1和表2所示。

表1 廣州站深圳端咽喉能力利用率（3天）

表2 廣州站棠溪端咽喉能力利用率（3天）

根據車站作業情況，提出以下改進措施[10]：

（1）深圳端1道、Ⅱ道、3道和4道機車轉線、入庫作業可以利用牽出線進行，盡量不占用機待線，以降低14號道岔組和16號道岔組利用率。

（2）多組織旅客列車進入1道、3道和4道，貨物列車或機車進入Ⅱ道，可以有效地降低車站兩端咽喉利用率，提高車站咽喉通過能力。

（3）多組織機車連掛到達車站，最好進入Ⅱ道，或在Ⅱ道集結，再入庫。

（4）多組織到達旅客列車進入8道和9道，這樣車底入客技站不占用7號道岔組和17號道岔組。

3.2 到發線通過能力

廣州站到發線股道較多，根據接發車以及調車作業狀況，擬將其劃分為3個車場。廣州站車場構成圖，如圖4所示。

圖4 廣州站車場構成圖

同樣，以采集的原始數據為基礎，綜合車站相關行車資料以及車站屬性，應用大型客運站能力查定信息系統進行數據處理、分析、統計和計算，得到車站各車場占用時間匯總表，進而得到各車場到發線能力利用率數據，如表3～表5所示。

表3 車場I到發線通過能力數據（3天）

表4 車場II到發線通過能力數據（3天）

表5 車場III到發線通過能力數據（3天）

3個車場中，車場Ⅰ能力利用率0.9，已接近飽和，車場Ⅱ和車場Ⅲ通過能力利用率較低。根據車場Ⅰ行車作業現狀，提出以下措施[11]：

（1）通過Ⅱ道的京廣下行方向貨物列車和旅客列車盡量安排在Ⅻ道通過；

（2）需要通過車場的進出機務段單機等調車作業盡可能安排在Ⅱ道通過，這樣可以減少在其它股道占用時分；

（3）盡量減少到達和始發旅客列車在到發線占用時分。

4 結束語

大型客運站能力查定原始數據采集方法的提出和實踐 ，以及大型客運站能力查定信息系統的研制開發，解決了客運站能力查定工作長期使用大量人員進行采點寫實和數據人工處理的問題。廣州客車站能力查定結果表明，能力查定結果和相關數據符合現場實際。研究成果對于全路大型客運站能力查定工作提供了有力的支撐。結合車站技術設備實現能力查定原始數據自動采集，再結合能力查定信息系統對數據進行自動處理，將使能力查定工作實現智能化，這是今后發展的方向。