專用線貨物作業(yè)車取送作業(yè)優(yōu)化研究

李嵩

【摘 要】鐵路是我國(guó)整個(gè)交通運(yùn)輸體系中的中流砥柱，加快鐵路發(fā)展的步伐，密切鐵路與企業(yè)的聯(lián)系，加快貨運(yùn)發(fā)展具有重要意義。就鐵路內(nèi)部來說，在改善服務(wù)質(zhì)量、提高列車運(yùn)行速度的同時(shí)，如何更為快捷、便利、安全的運(yùn)送旅客和貨物，壓縮貨車停留時(shí)間，提高運(yùn)輸效率，加速貨車周轉(zhuǎn)也是我們當(dāng)前面臨的重要課題。

【關(guān)鍵詞】樹枝型專用線；貨車周轉(zhuǎn)；取送車；比值法

鐵路運(yùn)輸是我國(guó)交通運(yùn)輸體系中的骨干運(yùn)輸方式，加快發(fā)展鐵路運(yùn)輸，對(duì)促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展具有十分重要的意義，其中提高鐵路貨車?yán)寐适翘岣哞F路運(yùn)輸效率的關(guān)鍵問題之一。提高貨車?yán)寐蕟栴}可細(xì)化為貨車集結(jié)問題、空車走行率問題以及車站與企業(yè)專用線取送車作業(yè)和裝卸作業(yè)等問題。本文將對(duì)專用線貨物作業(yè)車取送作業(yè)進(jìn)行研究。通過優(yōu)化專用線貨物作業(yè)車取送作業(yè)，達(dá)到壓縮貨車停留時(shí)間，提高運(yùn)輸效率，加速貨車周轉(zhuǎn)的目的。從而有利于加速貨物送達(dá)，節(jié)省流動(dòng)資金，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。

1.專用線貨物作業(yè)車取送車存在的問題

在專用線上進(jìn)行貨物裝卸車作業(yè)，需要利用機(jī)車進(jìn)行車輛的取送調(diào)車作業(yè)。每個(gè)車站都有若干條專用線，專用線數(shù)量和分布形式的不同，所以車站專用線裝卸車作業(yè)的效率受到很大影響。

取送車問題本質(zhì)上屬于系統(tǒng)優(yōu)化的范疇。由于各個(gè)車站的設(shè)備條件、作業(yè)組織方法、車流性質(zhì)、作業(yè)模式差別很大，難以建立一種通用的模型，只能根據(jù)實(shí)際情況劃分為若干類，有針對(duì)地進(jìn)行分析研究。

1.1按研究的目的分類

按研究的目的可分為確定合理取送時(shí)機(jī)，確定合理取送次數(shù)，確定合理取送順序等。取送車作業(yè)實(shí)際要解決的是車輛何時(shí)入線、何時(shí)取出的問題，這些問題涉及具體的作業(yè)模式（單送、單取、連送帶取等）、取送地點(diǎn)和取送輛數(shù)。

1.2按車流到發(fā)的方式分類

按車流到發(fā)的方式可分為車流整列到發(fā)，車流分散到發(fā)，車流整列到達(dá)分散出發(fā)，車流分散到達(dá)整列出發(fā)等。整列車流包括某作業(yè)點(diǎn)可以組織始發(fā)直達(dá)列車的車流和到達(dá)某作業(yè)點(diǎn)的直達(dá)列車車流。分散車流包括陸續(xù)到達(dá)各個(gè)作業(yè)點(diǎn)的散或小量車流和裝卸車基地的各個(gè)作業(yè)點(diǎn)可提供的零散車流。

1.3按裝卸作業(yè)地點(diǎn)（專用線）的不同布置形式分類

專用線的布置形式不同，直接影響取送車的組織方法。至于既有放射形又有樹枝形特征的所謂“混合型”布置形式，可以整體上視作放射形，局部看作樹枝形，取送車組織方法是二者的綜合，沒有本質(zhì)變化，因此不單獨(dú)作為一類。

具體到某個(gè)車站，往往是上述幾種分類組合起來，形成一個(gè)特定的問題，包括車流分散到發(fā)確定合理取送次數(shù)、放射形專用線車流整列到發(fā)確定合理取送順序和樹枝形專用線車流整列到發(fā)確定合理取送順序等。

2.專用線貨物作業(yè)取送車問題的對(duì)策

2.1應(yīng)該合理安排取送車次數(shù)和時(shí)機(jī)

在一次貨物作業(yè)停留時(shí)待裝、待卸、待取、待解、待編、待發(fā)等非生產(chǎn)性時(shí)間約占百分了縮短這些非生產(chǎn)性時(shí)間，必須加強(qiáng)鐵路與廠礦、企業(yè)及其他交作，改進(jìn)貨物作業(yè)車的作業(yè)組織，使各環(huán)節(jié)緊密配合。正確安排物作業(yè)地點(diǎn)取送車次數(shù)和時(shí)機(jī)，使車站的車輛裝卸、取送計(jì)劃緊以有效縮短非生產(chǎn)停留時(shí)間。取送車次數(shù)和時(shí)機(jī)應(yīng)結(jié)合車站具體考慮各方面的要求，根據(jù)輕重緩急分別安排處理。

2.2要加大雙重作業(yè)車的比重

我們知道貨物作業(yè)車分為一次貨物作業(yè)車和雙重貨雙重貨物作業(yè)車是指在車站卸車后又裝車進(jìn)行兩次作業(yè)的貨車。貨物作業(yè)車的停時(shí)除包括一次貨物作業(yè)車的停留時(shí)間外，還包括待裝、裝車等四項(xiàng)作業(yè)時(shí)間。增加雙重貨物作業(yè)車的比重是壓縮一次貨物作業(yè)時(shí)間的有效方法之一。雙重貨物作業(yè)車進(jìn)行裝、卸兩次作業(yè)，作業(yè)時(shí)間總和與一次貨物作業(yè)停留時(shí)間相比要小得多，同時(shí)車輛行進(jìn)移動(dòng)，從而減少了排空和空車走行。因此，雙重作業(yè)車可以使業(yè)停留時(shí)間大大縮短。

2.3提高調(diào)車計(jì)劃質(zhì)量

調(diào)車作業(yè)質(zhì)量和效率不但對(duì)完成裝卸有關(guān)系，而且對(duì)壓縮一次貨物作業(yè)停留時(shí)間也有很大影響，如果在調(diào)車計(jì)劃質(zhì)量高的前提下，提高調(diào)車效率，就能加速車輛周轉(zhuǎn)，壓縮貨車停站可以通過壓縮貨車集結(jié)時(shí)間，來減少一次貨物作業(yè)的停留時(shí)間。

3.專用線貨物作業(yè)車取送作業(yè)實(shí)例分析

按車流的性質(zhì)不同，取送車問題有直達(dá)車流和非直達(dá)車流之分。前者在組織裝車地直達(dá)和空車直達(dá)列車時(shí)經(jīng)常遇到，后者則是技術(shù)站和樞紐站內(nèi)貨運(yùn)站的常見類型。無論是專用線共用還是加強(qiáng)管理，取送車問題的核心是尋求最佳的取送車順序，利用比值法可以求得最佳的取送車順序，優(yōu)化取送車問題。

運(yùn)用樹枝型專用線的取送車問題：即如何優(yōu)化調(diào)車機(jī)車運(yùn)用，使其在完成各條專用線的取送作業(yè)時(shí)所走行的總時(shí)間（或總路程）最小。取送車的核心內(nèi)容是尋求最佳的取送車順序，運(yùn)用比值的方法，將樹枝型專用線的非直達(dá)車流連送帶取情況轉(zhuǎn)化為求權(quán)值的問題而確定最佳的取送車順序。

我們以大連甘井子熱電廠專用線為例，進(jìn)行分析研究。該熱電廠電煤的運(yùn)輸通道為赤大白地方鐵路、葉赤線、錦承線、沈山線、長(zhǎng)大線、旅順線 ，經(jīng)革鎮(zhèn)堡站直至電廠站。下圖為電廠的平面示意圖：

根據(jù)示意圖我們可以抽象出樹枝行專用線的模型如下圖：

圖中的數(shù)字分別表示走形時(shí)間、送、取車數(shù)。我們采用比值法對(duì)大連市甘井子區(qū)熱電廠專用線的取送車順序就行求解，分析該方法的可適用性，找到一套適合該電廠取送車作業(yè)的最優(yōu)方案。

我們的優(yōu)化目標(biāo)是追求總的入線車小時(shí)消耗最小，此時(shí)把個(gè)專用線待送車數(shù)稱為對(duì)應(yīng)樹葉的權(quán)把比值

稱為vivj的分量。

當(dāng)機(jī)車處于分枝點(diǎn)需要前進(jìn)時(shí)，優(yōu)先沿著分量較大的樹枝前進(jìn)總是有利的。這里的“有利”是指入線車小時(shí)總的消耗最小?！?x”表示送 輛車，“+y”表示取y輛車。

根據(jù)比值法原理，對(duì)上圖中各樹枝分量計(jì)算結(jié)果如下表所示：

各樹枝分量計(jì)算結(jié)果

按照比值法優(yōu)選步驟得出滿足優(yōu)化目標(biāo)的取送順序?yàn)椋?/p>

在分析了樹枝型專用線非直達(dá)車流取送車作業(yè)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用比值法確定最優(yōu)的取送車順序，此法簡(jiǎn)單易懂，計(jì)算工作量小，便于實(shí)際應(yīng)用。且考慮的送車數(shù)更符合實(shí)際，用比值法選優(yōu)時(shí)，一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)是專用線取送車時(shí)間，它包含對(duì)貨位的時(shí)間和手機(jī)車輛時(shí)間在內(nèi)，因而與一批的送取的車數(shù)的多少有關(guān)，不是固定不變的，應(yīng)該由有經(jīng)驗(yàn)的人員根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐木唧w情況確定。在實(shí)際取送車過程中比值法簡(jiǎn)單易懂而且把實(shí)際需求的車數(shù)考慮在內(nèi)，還可以靈活應(yīng)用，所以比值法在解決樹枝型專用線貨物作業(yè)車取送車優(yōu)化中可以廣泛應(yīng)用。

4.結(jié)論

取送車順序與實(shí)際情況聯(lián)系緊密，只有利用原理并考慮現(xiàn)實(shí)中的綜合因素才能確定較為合理的取送車順序，減少貨車周轉(zhuǎn)時(shí)間，才能真正服務(wù)于鐵路貨物運(yùn)輸。在實(shí)際取送車過程中比值法簡(jiǎn)單易懂而且把實(shí)際需求的車數(shù)考慮在內(nèi)，還可以靈活應(yīng)用，所以比值法在解決樹枝型專用線貨物作業(yè)車取送車優(yōu)化中可以廣泛應(yīng)用。