多站協(xié)同的編組站運輸組織研究

陳 磊

(中國鐵路成都局集團有限公司興隆場車站，重慶 401335)

1 概述

興隆場、成都北、貴陽南是成都局最重要的路網(wǎng)性編組站和關(guān)鍵運輸節(jié)點，承擔著成都局絕大部分車流解編任務(wù)，每個站又是重要的地區(qū)樞紐，擔負著周邊中間站的車流輸送任務(wù)。目前各編組站以及車務(wù)段在階段計劃編制、現(xiàn)場作業(yè)組織上基本是獨立進行，以運輸指標局部最優(yōu)為目標。這種運輸組織模式導(dǎo)致車流在局內(nèi)無序流動，影響全局運輸組織的整體效率和效益。目前，由于各種原因，編組站的單點信息多且多數(shù)相互孤立，計劃車流信息看的不夠遠不夠準確，這些信息的孤立和不可靠會直接影響決策質(zhì)量。

興隆場、成都北、貴陽南3 個編組站是成都局車流集散的節(jié)點，3 站間車流信息不透明，各站只基于本站組織運輸，站間運輸組織協(xié)同性差，互相支持差，造成3 個編組站間互換車流重復(fù)解編，折角車流比例較高，興隆場、成都北、貴陽南折角車流占比分別為23%、17%、9%，影響整體運輸效率。

目前，興隆場、成都北、貴陽南均使用編組站綜合自動化系統(tǒng)（CIPS），CIPS 通過信息集成和管控集成保障了各編組站運輸生產(chǎn)信息的完備性、準確性、實時性。同時，由于3 個編組站平臺統(tǒng)一，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一致，為打造跨站協(xié)同平臺提供了技術(shù)條件。

鑒于以上現(xiàn)狀，基于多站信息透明的運輸組織協(xié)同研究，跨站段協(xié)同編制運輸計劃，將運輸目標由局部最優(yōu)提升為全局最優(yōu)勢在必行，對于提高編組站決策水平，提高運輸效率就顯得非常迫切。

2 跨站協(xié)同運輸平臺框架結(jié)構(gòu)

構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)共享平臺，感知生產(chǎn)現(xiàn)狀、車流分布、階段計劃。根據(jù)各站車流數(shù)據(jù)，結(jié)合本站車流情況、作業(yè)實際及設(shè)備能力，決策站間車流路徑以及預(yù)鋪本站階段計劃。

提高三大編組站無調(diào)比、壓縮折角比，依據(jù)三大編組站間的互換車流在到達編組站的去向，再次細化車流組號，在車流適當?shù)那闆r下，集結(jié)組織團結(jié)村、城廂、大彎鎮(zhèn)、彭縣、龍里等站卸車成組成列運輸，組織車流按到達編組站出發(fā)線別成列開行，從而達到避免在到達編組站進行重復(fù)解體，產(chǎn)生折角車流的目的。考慮以三大編組站為核心的區(qū)域互保運輸組織方式，結(jié)合區(qū)域互保編組計劃，編組到達站區(qū)域互保車流。

總體框架包含跨編組站協(xié)同運輸一體和以編組站為核心的區(qū)域互保運輸一體兩個方面。

2.1 跨編組站協(xié)同運輸一體

2.1.1 構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)共享平臺

以編組站3 個支點站的運輸數(shù)據(jù)為核心，結(jié)合其他信息系統(tǒng)，獲取貨運、現(xiàn)車、計劃、確報、機車、施工、車輛、調(diào)度命令等數(shù)據(jù)，構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)共享平臺，用于支撐運輸決策。

2.1.2 感知運輸需求

基于數(shù)據(jù)共享平臺，各站車流數(shù)據(jù)透明、貨運系統(tǒng)運單數(shù)據(jù)透明、分界口交接數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)，并考慮其他特殊運輸需求，搜集本站相關(guān)的車流數(shù)據(jù)即運輸需求。2018 年興隆場編組站日均到達貴陽南及其以遠299.2 輛（貴陽樞紐龍里58 輛，樞紐其他45輛、湖雍線50 輛、滬昆線98 輛、其他48.2 輛）、到達成都北及其以遠257.9 輛（城廂94 輛、大彎鎮(zhèn)52 輛、彭縣82 輛、其他29.9 輛），成都北站日均到達興隆場及其以遠158.3 輛（重慶樞紐60 輛、渝懷線52 輛、其他46.3 輛）、到達貴陽南及其以遠45.6 輛，貴陽南站日均到達興隆場及其以遠204.2輛（重慶樞紐41 輛、襄渝線68 輛，成渝線36 輛，其他59.2 輛）、到達成都北及其以遠299.6 輛（成都樞紐大彎鎮(zhèn)65.8 輛，樞紐其他78.6 輛，成昆線135.6 輛，其他19.6 輛），這些車流按照現(xiàn)在編組計劃執(zhí)行單一車流組號模式，沒有考慮車流到達編組站再次作業(yè)情況，通過基于CIPS 的三站運輸協(xié)同運輸系統(tǒng)，興隆場、成都北、貴陽南站和路局調(diào)度所可以實時掌握三站互換車流狀況，結(jié)合本站實際提出實時編組需求，達到三個編組站協(xié)同運輸目的。

2.1.3 編制車站階段計劃

根據(jù)本站車流、在途車流以及另外兩個編組站的車流作業(yè)情況，結(jié)合本站股道、調(diào)機、峰位等設(shè)備的使用情況，編制本站的到達、解體、編組、出發(fā)、取送等計劃。同時各編組站將另外兩個編組站的相關(guān)組號納入本站組號，對本站組號細分，為車流的精細組織提供依據(jù)。

在編制出發(fā)計劃時，充分考慮三大編組站互換車流協(xié)同運輸，結(jié)合具體運輸需求，綜合考慮設(shè)備能力、運行限制、人員等限制因素。根據(jù)不同方向的車流量并結(jié)合另外兩個編組站的車流需求，推算出最優(yōu)的車流開行方案，即最優(yōu)的車流組合與列車路徑，具體體現(xiàn)在生產(chǎn)中，就是組織開行不同運行路徑的列車。這一步既包括樞紐內(nèi)列車，也包括直通、直達等列車。

2.1.4 細分組號

目前編組站執(zhí)行車流組號分為兩大部分：一部分是原有的直達、直通、區(qū)段、摘掛以及樞紐車流組號；一部分是分別以興隆場、成都北、貴陽南編組站為核心的區(qū)域互保運輸生產(chǎn)組織車流組號。以上兩種形式車流組號均是對運輸生產(chǎn)關(guān)鍵點的協(xié)調(diào)優(yōu)化，沒有形成線和面的協(xié)同運輸組織模式，在三站協(xié)同運輸組織模式下，各編組站將另外兩個編組站的相關(guān)組號納入本站組號，并結(jié)合另外兩站各個系統(tǒng)銜接方向，對本站組號細分以達到壓縮車輛周轉(zhuǎn)小時，減少雙向系統(tǒng)編組站折角車流，提高無調(diào)中轉(zhuǎn)車流比例的目的，同時為車流的精細組織提供依據(jù)。細分減少折角車流的組號，編車站綜合考慮列車到達站接車系統(tǒng)和車流去向，細化互換車流組號，比如貴陽南站將興隆場及其以遠車流細分為興隆場及其以遠上行系統(tǒng)組號（襄渝線、蘭渝線、成遂渝線車流），興隆場及其以遠下行系統(tǒng)車流組號（成渝線、渝懷線、樞紐車流），興隆場編組站根據(jù)列車編組確定接車系統(tǒng)，不產(chǎn)生折角車流，有利于編組場分類線的運用，減少交換場取送車作業(yè)，釋放調(diào)車機能力，有條件更好的執(zhí)行既有編組計劃，提高編組質(zhì)量，達到以“點”到 “線”再到“面”的優(yōu)質(zhì)運輸生產(chǎn)組織局面。細分提高無調(diào)中轉(zhuǎn)車流的組號，編車站根據(jù)車流到達站數(shù)量和均衡度采用成列或者成組運輸組織模式，比如興隆場編組站組織城廂、大彎鎮(zhèn)站卸車成列、成組，不通過成都北站再次作業(yè)，由高南線、達成線直接輸送到卸車站，這樣既減少了車輛運輸途中作業(yè)環(huán)節(jié)，壓縮運輸時間，提高車輛周轉(zhuǎn)效率，又避免了此類到站車輛在成都北站重復(fù)解編和各項技術(shù)作業(yè)。

2.1.5 編組站始發(fā)列車計劃編制

編組站編制始發(fā)列車計劃時應(yīng)滿足其他編組站和車務(wù)樞紐提報的運輸需求約束，根據(jù)本站車流、鄰站車流和在途車流的分布，合理組織車流，優(yōu)化車流走行路徑，減少不必要的解編作業(yè)和折角車流。編組站車站作業(yè)計劃可人工編制，也可以系統(tǒng)自動編制人工調(diào)整。

2.1.6 列車運行其他資源的優(yōu)化

在確定最優(yōu)的列車走行路徑后，綜合利用干線機車、乘務(wù)等資源的配置，均衡各條線路通過能力，減少對列車運行的干擾，最大減少列車運行在沿途的停留和作業(yè)時間。

2.1.7 豐富優(yōu)質(zhì)的統(tǒng)計功能

跨站協(xié)同的模式下，各站之間信息實時交互，信息集中，能夠產(chǎn)生豐富多維優(yōu)質(zhì)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)供車站和協(xié)同數(shù)據(jù)中心使用。

2.1.8 決策信息的共享與互動

三站協(xié)同數(shù)據(jù)層、車站層由于視野不同，決策優(yōu)勢也不同，應(yīng)將不同層面的優(yōu)勢決策，相互傳遞，共同提高決策精度和效率。

2.1.9 決策反饋

根據(jù)三站協(xié)同運輸生產(chǎn)組織，設(shè)計新的統(tǒng)計體系，對互換車流、折角車流、無調(diào)中轉(zhuǎn)車流、調(diào)車機能力等進行統(tǒng)計反映，統(tǒng)計分析決策的質(zhì)量，用于指導(dǎo)生產(chǎn)和改進系統(tǒng)決策。

2.2 以編組站為核心的區(qū)域互保運輸一體

構(gòu)建以各編組站為核心的區(qū)域互保運輸體系，涵蓋編組站所轄中間站和周邊互保區(qū)域車務(wù)段（含段轄車站），充分發(fā)揮編組站的技術(shù)優(yōu)勢，減少中間站的調(diào)車作業(yè)及作業(yè)車停時，編組站的車流編組及組流上線時間要滿足中間站的實際需求。同時，中間站作業(yè)車的裝卸及取送應(yīng)考慮編組站重點車流需求。

跨站協(xié)同運輸計劃編制平臺構(gòu)建的編組站區(qū)域互保運輸體系具備以下功能。

1）信息透明

樞紐內(nèi)各互保站段間階段計劃、調(diào)車計劃、場內(nèi)現(xiàn)車、專用線作業(yè)進度相互透明，為編組站及各站段編制計劃提供更加充分的依據(jù)。

2）中間站列車編組需求提報

樞紐內(nèi)各互保站段可對編組站的列車編組提出需求，包括時間需求、編組內(nèi)容需求、車流成組、車輛編掛位置需求等。中間站列車編組需求可以分為固定需求和臨時需求兩部分：固定需求就是在日常區(qū)域互保協(xié)調(diào)會上固化的需要支持的車列編組；臨時需求是根據(jù)中間站運輸生產(chǎn)組織難易程度提出的應(yīng)急措施，列車編組需求可以人工填報，也可以系統(tǒng)自動采集信息智能推算填報。

3）配空需求

各互保站段可向編組站提報空車需求，包括車站、專用線、車種、輛數(shù)、時間等。

4）編組站發(fā)往樞紐各站始發(fā)計劃編制

編組站編制發(fā)往樞紐各互保站段的始發(fā)計劃時以列車編組需求及配空需求為基礎(chǔ)，系統(tǒng)可自動編制或輔助人工編制計劃，包括編組計劃、發(fā)車階段計劃，各互保站段根據(jù)編組站始發(fā)計劃編制情況，開展下一階段運輸生產(chǎn)計劃安排。

5）編組站重點車流需求

編組站可對本站急需的重點車流向各互保站段提出需求，包括中間站站碼、車流組號（或空車車種）、需求時間等，得到重點車流需求后，各互保站段可調(diào)整既有作業(yè)計劃，優(yōu)先滿足編組站重點車流需求。編組站在運輸堵塞的情況下可對各互保站段提出運輸支持需求，協(xié)同利用編組站外圍各條線路通過能力、各站到發(fā)線、本務(wù)機車能力、調(diào)車機動力、卸車能力、車流等優(yōu)化整個區(qū)域運輸生產(chǎn)組織，將編組站運輸生產(chǎn)壓力向互保站段傳遞。

6）各互保站段計劃編制

中間站編制計劃時應(yīng)以編組站提出的重點車流需求為基礎(chǔ)，統(tǒng)籌考慮編組站運輸生產(chǎn)壓力程度，達到編組車流在編組站作業(yè)環(huán)節(jié)最少的優(yōu)化目的，系統(tǒng)可自動編制或輔助人工編制計劃，包括裝卸計劃、取送計劃、編組計劃、發(fā)車階段計劃等。

3 跨站協(xié)同運輸平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

CIPS 跨站協(xié)同運輸計劃編制平臺集成3 個編組站、同時對3 個編組站所涉及的互保車務(wù)站段（或中間站）的生產(chǎn)信息，分別在編組站、車務(wù)段（或中間站）設(shè)置終端，實現(xiàn)編組站與車務(wù)段（或中間站）、3 個編組站間協(xié)同編制運輸生產(chǎn)計劃以輔助自動決策和自動執(zhí)行，各站生產(chǎn)動態(tài)的直觀展示和優(yōu)質(zhì)的統(tǒng)計分析功能。

4 結(jié)束語

成都北、貴陽南、興隆場作為路局重要的三大編組站，是路局運輸生產(chǎn)環(huán)節(jié)上的核心點，而三大編組站之間的折角車流一直保持在較高的比例，造成重復(fù)解編，嚴重影響運輸效率。在各編組站具備統(tǒng)一的計劃編制平臺CIPS 情況下，通過構(gòu)建基于CIPS 的跨站協(xié)同運輸計劃編制平臺，打通站間運輸組織，形成良好相互支持，將運輸目標由局部最優(yōu)提升為全局最優(yōu)，從而提升整體運輸效率。