分組列車組織特征系統(tǒng)分析

陳崇雙，薛 鋒，唐家銀

（1. 西南交通大學 統(tǒng)計系，四川 成都 610031；2. 西南交通大學 交通運輸與物流學院，四川 成都 610031）

分組列車是相對于單組列車的車流組織形式。目前車流組織的理論研究主要集中于單組列車，較少涉及分組列車[1]。因此，針對分組列車基本組織特征，在理論和實踐方面對分組列車運行組織規(guī)律進行研究。

1 分組列車技術作業(yè)特點分析

分組列車與單組列車不同，主要由 2 個及以上到站遠近不同的車組構成。其中，到達列車終到站及其以遠的車組稱為基本車組 ( 以下簡稱基本組 )，到達終到站以近 ( 沿途技術站 ) 的近程車組稱為補軸車組 ( 以下簡稱補軸組 )[2]。相對于基本組，分組列車摘下、掛上的車組均為近程車組，分別稱為編成站和換掛站的補軸組。在編成站，基本組和補軸組分線集結后，車列進行分組編組而不混編；列車到達途中換掛站時，到達該站的補軸組被摘下，掛上去往前方的車組。換掛站摘掛 2 個補軸組的技術作業(yè)稱為換掛作業(yè)[3]。

為減輕終到站的解體作業(yè)負荷，還存在對車輛分組選編的單組列車。該類列車雖然在形式上分組，但是途中不進行換掛作業(yè)，到達終到站即進行解體[4]。當補軸組終到站不是換掛站時可以不進行解體，換掛到其他列車(分組列車)繼續(xù)運行至終點站。兩列車之間的交叉換掛示意圖如圖 1 所示。

圖1 分組列車之間交叉換掛示意圖

在圖 1 中，NAC、NAD、NBC、NBD分別為 A→C、A→D、B→C、B→D 的車流。在編成站 A，開行編組內容為NAC+NAD的分組列車，終到站 C；在編成站 B，開行編組內容為NBC+NBD的分組列車，終到站 D。兩分組列車在 E 站進行交叉換掛，換掛后的列車編組內容分別變?yōu)镹AC+NBC和NBD+NAD。換掛后兩列車均為單組列車，實現對車輛的選編成組。

2 分組列車技術作業(yè)流程分析

根據技術作業(yè)范疇的不同，在技術站辦理的列車一般可以分為到達解體列車、自編始發(fā)列車、無改編中轉列車和部分改編中轉列車 4 類[5]。其中，前兩者合稱為改編列車，涵蓋直達、直通、區(qū)段、摘掛、小運轉等種類，主要集中在編組站辦理；后兩者合稱為中轉列車，主要涵蓋區(qū)段、摘掛、小運轉等種類[6]。從技術作業(yè)特點分析，分組列車在編成站、換掛站、途中非換掛站和終到站的列車性質和作業(yè)流程均不同。

（1）編成站技術作業(yè)流程。分組列車的車流在編成站的技術作業(yè)主要為編組作業(yè)，可以參照自編始發(fā)列車技術作業(yè)流程。

（2）換掛站技術作業(yè)流程。分組列車在換掛站 ( 1 個及以上 ) 的技術作業(yè)除到發(fā)作業(yè)以外，主要為變更列車牽引質量、運行方向及換掛車組的調車作業(yè)。列車到達換掛站后，調車機車摘下到達該站的補軸組，同時掛上已編好的車組，完成到發(fā)作業(yè)離開換掛站。因此，該分組列車為部分改編中轉列車，其技術作業(yè)流程可以參照中轉列車。

（3）途中非換掛站技術作業(yè)流程。除換掛站以外，分組列車途經其他技術站 ( 不包括編成站和終到站 ) 時不進行調車作業(yè)，列車性質實質為無改編中轉列車，其技術作業(yè)流程可以參照該類列車。在換掛站，分組列車增加換掛車組作業(yè)，停留時間比非換掛站長。實際由于長交路的采用及相鄰技術站的間距相差懸殊等原因[7]，在組織方法和設備作業(yè)條件允許時，列車在技術站可以不進行調車作業(yè)，直接從車站正線通過。該方式可以簡化中轉作業(yè)流程，縮短中轉作業(yè)時間。

（4）終到站技術作業(yè)流程。在終到站，分組列車的車輛均為到達該站及以遠的車流，主要進行解體作業(yè)。因此，分組列車相當于到達解體列車，其技術作業(yè)流程可以參照到達解體列車。

綜上所述，分組列車與單組列車技術作業(yè)相同處是二者在始發(fā)終到站時均屬于自編始發(fā)列車和到達解體列車；不同處是在途經某技術站 ( 不包括列車始發(fā)站和終到站 ) 時，分組列車或無改編通過或進行部分改編中轉作業(yè)，而單組列車無改編通過。

3 貨車構成分析

貨物列車技術作業(yè)流程與貨車性質密切相關，鐵路貨車一般可以分為無調中轉車、有調中轉車和貨物作業(yè)車 3 類[8]，不同種類貨車的性質也相應不同。

（1）到達解體列車。對于到達站而言，到達解體列車均為單組列車，貨車為有調中轉車或貨物作業(yè)車。前者僅在該站進行有調作業(yè)，后者還需要進行相應的取送和裝卸作業(yè)。

（2）自編始發(fā)列車。對于出發(fā)站而言，自編始發(fā)列車可能是單組列車，也可能是分組列車，而相應的貨車主要來自該站的到達解體列車或部分改編中轉列車 ( 如補軸組中非終到本站 ) 的車流，為有調中轉車或貨物作業(yè)車。

（3）無改編中轉列車。對于中轉站而言，無改編中轉列車可能是單組列車也可能是分組列車，貨車均為該站的無調中轉車。

（4）部分改編中轉列車。對于換掛站而言，基本組無需進行改編作業(yè)，屬于無調中轉車。補軸組存在 2 種情形：終到站為換掛站以遠的貨車需要進行改編作業(yè)，編組成小運轉列車或摘掛列車，相應的貨車為有調中轉車；否則為該站貨物作業(yè)車。

綜上所述，分組列車的貨車同時包含無調中轉和有調中轉 2 類貨車；而單組列車的貨車性質較為單一，均為無調中轉車或均為有調中轉車。因此，分組列車和單組列車的車輛構成有顯著區(qū)別。

4 分組列車優(yōu)劣勢分析

4.1 優(yōu)勢分析

相比單組列車，分組列車具有以下優(yōu)勢。

（1）減少貨車在編成站的集結時間。目前我國貨物列車多以滿軸作為集結結束標志。因此，相比單獨集結單組列流，基本組和補軸組的車流集結都不需要達到列車編成輛數即可結束，壓縮了集結時間，容易實現準點。

（2）盡快實現滿軸。為及時集散編組站或樞紐地區(qū)的車流以更好地服務鐵路運輸，摘掛列車和小運轉列車通常采用定點出發(fā)策略。與單組列車相比，分組列車的車流來源更廣，可以盡快實現滿軸和準點，從而提高機車和線路能力利用率。

（3）提高列車旅行速度。在運輸需求一定的條件下，分組列車的開行不僅可以提高列車牽引質量，還可以減少開行數量，從而減少列車之間交會和越行的干擾，提高列車旅行速度。

（4）減少沿途技術站的調車作業(yè)。對于 2 支車流開行 1 個到達站的列車 ( 即銜接式分組列車 ) 而言，分組列車的開行可以使單組列車終到站變成車組換掛站，將整列車的改編作業(yè)轉為只對補軸組進行摘掛作業(yè)，簡化調車作業(yè)內容和作業(yè)量。

（5）加速遠程車流的輸送。如果采用單組形式，遠程車流將在列車終到站進行有調中轉作業(yè)；如果采用銜接式分組形式，遠程車流到達換掛站將進行無調中轉作業(yè)，大大減少停留時間，有利于改善服務質量，提高運輸可靠性。

在分組列車的開行中，定編策略能夠保證滿軸，提高列車平均牽引質量；定點策略能夠保證正點，使列車運行具有良好的秩序。在傳統(tǒng)的小車流組織過程中，無論是單組形式的直達方案還是改編方案，定編和定點策略均難以調和。而分組列車在某種程度上能夠兼顧定點和定編，提高編組計劃的執(zhí)行質量。因此，分組列車形式可以為該類車流組織提供有益的參考。

4.2 劣勢分析

（1）分組列車的組織條件要求較高。

（2）遠程車流相對于無改編通過的單組列車方案，需要在途中停留進行換掛作業(yè)，會延長貨物送達時間，如合并式分組列車。

通過對單組、分組 2 種列車組織形式利弊的分析，針對單組、合并式分組、銜接式分組等不同列車運輸組織方案，其優(yōu)劣勢各有不同。因此，二者的優(yōu)劣勢比較分析結論具有一定相對性。在列車運輸組織中，應靈活采用 2 種形式，以配合互補的方式組織車流。

5 分組列車組織條件分析

（1）車流條件。換掛站的補軸車流穩(wěn)定可靠，以防止列車欠軸運行甚至提前解體。

（2）編成站的設備條件。相比單組列車方案，銜接式分組列車的基本組和補軸組在編成站分線集結，需要占用較多的調車線路。同時列車編掛的車流不能混編必須分組，必然也要求細分車流去向，在增加解體工作量的同時，在解體和編組方面也會額外增加調車機車負荷。因此，編成站應具有較大的改編能力，通常選擇編組站為編成站，其次為區(qū)段站，一般不選擇中間站。

（3）換掛站的設備條件。一方面，縱列式站型布置且無直通場的編組站不便于進行換掛作業(yè)，在選擇換掛站時應盡量避免；另一方面，換掛作業(yè)雖然屬于部分改編作業(yè)，但是仍然需要一定的技術設備如調車機車才能完成其必要的作業(yè)。因此，換掛站一般選擇有直通場的編組站、區(qū)段站，以及規(guī)模較大、技術設備較先進的中間站。

（4）組織要求。換掛站應及時準備好加掛車組，保證列車在站停留時間內完成換掛車組作業(yè)和其他相關技術作業(yè)。

（5）技術要求。分組列車需要準確的預確報( 列車編組順序表 ) 和良好的列車運行秩序。

綜上所述，由于列車相關技術作業(yè)內容不同，分組列車對編成站和換掛站的組織條件要求也不同。

6 分組列車形式分類

從不同的角度分析，分組列車形式存在不同的分類結果。

（1）根據基本組和補軸組的質量是否固定分為固定車組質量分組列車和不固定車組質量分組列車，如圖 2 所示。在圖 2a 中，當編成站的補軸車流NAB≥ 換掛站的補軸車流NBC時，即方向上車流量遞減時，采用固定式分組形式，將編成站多出的補軸車流NAB-NBC開行單組列車；反之，采用不固定式分組形式，將換掛站多出的補軸車流NBC-NAB開行單組列車，如圖 2b 所示。固定質量形式的采用可以避免基本組在換掛站等待補軸組集結時產生延誤，或者因無車流補軸而提前解體。

（2）根據列車中車組數量分為雙組列車及多組 ( 2 組以上 ) 列車?；窘M和補軸組之間的等待消耗將隨著車組數的增加而增大，因而分組列車的組數不宜太多。此外，由于調車線數量不足等原因，在我國實際運輸中較少采用 3 個組的分組列車。

圖2 固定式和不固定式分組列車

（3）根據列車運行距離遠近分為直達分組列車、直通分組列車、區(qū)段分組列車及小運轉分組列車等。①區(qū)段分組列車如圖 3a 所示。在編成站，車流按照換掛站 ( 區(qū)段站 ) 選編成組，各組的編組順序不一定符合換掛的先后順序。在換掛站，列車摘下到達該站的補軸組，將去往前方的車組與列車上原有的車組編掛在一起。因此，編成站及相鄰換掛站，如 A 站和 B 站，面臨煩瑣的車組挑選任務。②直通分組列車如圖 3b 所示，在到達其最后換掛站 D之前 ( 共 3 個換掛站 )，列車始終保持 2 個分組即雙組列車。其中，遠程車組為到達列車終到站及其以遠的車流，近程車組為到達前方區(qū)段站及其以遠的車流，并且補軸組的車流可以不按照到站成組選編直接進行混編，補軸車流的改編工作交由前方區(qū)段站完成。如在編成站 A，NAB、NAC和NAD均為分組列車的補軸車流，其與基本組車流NAE分組進行選編，但 3 支車流之間可以進行混編。

圖3 區(qū)段分組列車和直通分組列車

根據上述區(qū)段和直通形式的組織特點可知，直通分組列車優(yōu)點：在換掛站的技術作業(yè)相對簡單，各換掛站不必因細小車流集結占用較多調車線。缺點：直通分組列車的補軸車流在沿途各區(qū)段站經多次改編，因而可能延緩車流輸送。如圖 3b 中，分組列車到達換掛站 B 后，補軸車流NAC、NAD摘下并解體，與該站車流NBC、NBD一起組成換掛站 B 的補軸車流。換掛站 C 同上，NAD到達終點站需要進行2 次改編。

（4）根據途中換掛次數分為一次換掛分組列車和多次換掛分組列車。例如，區(qū)段型和直通型 2種分組列車均屬于多次換掛型，在其開行區(qū)段內依次換掛，逐段補軸，其換掛次數與列車中的車組數量有關，但是并非惟一因素。此外，雙組列車的換掛次數也并非一次，如圖 3b 中的直通分組列車進行了 3 次換掛。

（5）根據代替單組列車而產生的不同方式分為合并式分組列車和銜接式分組列車。前者合并 2支或多支單組列流為 1 支分組列流，如圖 4a 所示；后者連接 2 支或多支單組列流為 1 支分組列流，如圖 4b 所示。

圖4 合并式和銜接式分組列車

當短程車流NAB和NBC的車流量較少時，可以考慮合并類型；當遠程車流 A→C 的車流量較大時，考慮銜接類型。在上述 2 種情形中，分組列車代替單組列車均可以減少原來編組方案中列車到達站數目，其代替是否有利可以通過技術經濟比較進行確定。

7 結束語

在技術作業(yè)流程方面，對于列車運行途中的任一車站 ( 不包括列車始發(fā)站和終到站 )，分組列車或無改編通過或進行部分改編中轉，而單組列車均無改編通過。在貨車構成方面，分組列車可以同時包含有調中轉和無調中轉 2 種貨車；而單組列車或均為無調中轉車或均為有調中轉車，貨車構成相對簡單。在小車流組織效果方面，分組列車在某種程度上能夠兼顧定點和定編，保證正點和滿軸；而對于單組列車，不論是直達方案還是改編方案，定編和定點策略難以調和。

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