關(guān)于鐵路列車編組計(jì)劃優(yōu)化問題的探討

陳斌+平毅

【摘 要】隨著科技的進(jìn)步，鐵路事業(yè)蓬勃發(fā)展。在不斷發(fā)展、完善的過程中，基于鐵路列車編組計(jì)劃編制流程方面以及相關(guān)的車流徑路等部分存在一定的問題，亟待優(yōu)化。論文為解決這一實(shí)際問題，從列車編組計(jì)劃的復(fù)雜性入手，著重研究探討在運(yùn)輸組織方面進(jìn)行創(chuàng)新對列車編制計(jì)劃帶來的影響，從而為列車編組計(jì)劃提供優(yōu)化的建議。

【Abstract】With the progress of science and technology， the railway industry has developed vigorously. In the process of continuous development and improvement， there are some problems in the compilation process of railway train marshalling planning and the related traffic flow path and other parts and they are in urgent to be optimized. In order to solve the practical problems， this paper starts from the complexity of train marshalling plan， focuses on the research of the impact of innovation in transportation organization on train planning， so as to provide optimal suggestions for train planning.

【關(guān)鍵詞】鐵路列車；編組計(jì)劃；優(yōu)化問題

【Keywords】 railway trains； group planning； optimize problems

【中圖分類號】U292.3+1 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）02-0011-02

1 引言

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，對交通運(yùn)輸方面提出了新的要求和標(biāo)準(zhǔn)。在鐵路方面的表現(xiàn)，就是鐵路網(wǎng)的不斷擴(kuò)建，呈現(xiàn)出全面性的、覆蓋性的規(guī)模。而且隨著擴(kuò)建的深入，各個(gè)方向的技術(shù)站數(shù)量也隨之增加，這樣以來編組計(jì)劃的方案數(shù)也會(huì)不斷地增多。但是僅僅憑借傳統(tǒng)的計(jì)算方式和以往的經(jīng)驗(yàn)是無法獲得高質(zhì)量的組織方案的。為此我們要不斷優(yōu)化鐵路列車編組計(jì)劃方案，下面就具體來看下探討的方案和措施。

2 列車編組計(jì)劃及車流徑路的調(diào)整

鐵路交通網(wǎng)是一個(gè)非常龐大的圖形，縱橫交錯(cuò)，其網(wǎng)狀型的結(jié)構(gòu)極其的復(fù)雜。在這個(gè)圖形里包括各個(gè)區(qū)段的線路、技術(shù)站、中間站等等。車流在這種巨大的圖形上運(yùn)行，首先要考慮到就是從首發(fā)站到終點(diǎn)站的最短路徑，但是由于車流數(shù)量龐大，相互之間存在著隱形的聯(lián)系，而且途經(jīng)的站或點(diǎn)較多，情況不一使其不能按照最短的路徑行駛。再加上部分車流對于運(yùn)輸?shù)呢浳镉刑厥獾囊?，也使得不能按照最短路徑行駛，這就要求相關(guān)鐵路部門要對車流徑路進(jìn)行調(diào)整[1]。調(diào)整的目標(biāo)就是在不影響特殊運(yùn)輸?shù)那疤嵯?，緩解緊張路段、改編能力欠缺的站點(diǎn)，使得車流在運(yùn)輸和分布過程中達(dá)到相對平衡的狀態(tài)。這就要求我們對車流徑路進(jìn)行相關(guān)的調(diào)節(jié)，而且這種目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)能夠使列車編組計(jì)劃更加的合理化。從而達(dá)到節(jié)約成本，提高運(yùn)輸效率的目的，最終取得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

3 列車編組計(jì)劃的編制

列車編組計(jì)劃指的是列車開行方案及技術(shù)站分工的計(jì)劃，決定技術(shù)站開行列車的種類。列車種類一般分為基地直達(dá)、技術(shù)直達(dá)（單組、分組）、始發(fā)直達(dá)、快運(yùn)貨物列車、五定班列，以及其他區(qū)段、小運(yùn)轉(zhuǎn)列車等。而對于列車編組計(jì)劃優(yōu)化的重點(diǎn)就在直達(dá)列車上。

直達(dá)列車中基地直達(dá)列車改編情況較少，較為復(fù)雜的是技術(shù)直達(dá)列車的優(yōu)化。其中的單組技術(shù)直達(dá)列車比較容易確定參數(shù)和時(shí)間，所以開行方案比較容易方案。但是分組列車相對來說困難一點(diǎn)，但是也可以參照單組技術(shù)列車的方法，將分組列車編入空車，盡管組數(shù)和編成數(shù)不固定，使得集結(jié)和改編時(shí)間難計(jì)算，但是組織方式還是較為靈活的[2]。

4 運(yùn)輸組織的創(chuàng)新對列車編組計(jì)劃的影響

編組計(jì)劃優(yōu)化和運(yùn)輸組織優(yōu)化的重要途徑之一就是要進(jìn)一步提高基地直達(dá)列車的比重。

4.1 增加基地直達(dá)列車的比重

顧名思義，直達(dá)列車是指從始發(fā)站直達(dá)到終點(diǎn)站，中間不需要在編組站集結(jié)，這樣以來便可緩解編組站的運(yùn)輸和管理方面的壓力。并且據(jù)資料顯示，關(guān)于基地直達(dá)列車構(gòu)建了一種開行方案非線性0—1規(guī)劃模型，已經(jīng)從理論上證實(shí)了基地直達(dá)車流組織優(yōu)化的問題。并對其進(jìn)行了詳盡的分析，確定了直達(dá)列車開行的必要條件，并以此為條件來制定車流組織的方案。

4.2 戰(zhàn)略裝車點(diǎn)的建設(shè)及路企直通運(yùn)輸

4.2.1 戰(zhàn)略裝車點(diǎn)的建設(shè)

戰(zhàn)略裝車點(diǎn)是指在以高科技的手段，采用智能化的裝載系統(tǒng)、大容量的倉儲(chǔ)能力和高效率規(guī)?；淖鳂I(yè)方式，實(shí)現(xiàn)了對貨物運(yùn)輸和發(fā)送的集中儲(chǔ)存、統(tǒng)一裝載、統(tǒng)一管理的目標(biāo)，在運(yùn)輸方面具有重大的實(shí)踐意義。這一裝車點(diǎn)的建設(shè)和全面投入實(shí)施，將對全鐵路網(wǎng)的列車編組計(jì)劃產(chǎn)生十分重要的影響。

4.2.2 路企直通運(yùn)輸?shù)慕ㄔO(shè)發(fā)展

路企直通這個(gè)詞很容易理解，但是這種運(yùn)輸組織模式卻是最近幾年才提出來的。所謂路企直通模式是對傳統(tǒng)運(yùn)輸各個(gè)環(huán)節(jié)的全面創(chuàng)新，例如貨物調(diào)度、安全管理等方面，從而實(shí)現(xiàn)鐵路與三廠（電廠、鋼鐵廠、石化及煉油廠）、兩礦（煤礦、金屬及非金屬礦）、一港（主要的港口）、一路（合資及地方鐵路）間的直入直出，最終實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸作業(yè)的全面化、大貫通式的無縫銜接。這樣既可加速各個(gè)站車輛的周轉(zhuǎn)，也能夠有效的優(yōu)化列車編組計(jì)劃。endprint

5 客運(yùn)專線的修建對列車編組計(jì)劃的影響

近年來在鐵路方面，基本建成了規(guī)模較大的客運(yùn)專線，而且大部分都已經(jīng)投入到運(yùn)營中。這樣以來客運(yùn)和貨運(yùn)就有了各自的分線，單純的全天候的貨物運(yùn)輸不再受到旅客列車密集運(yùn)行的影響，極大地提高了貨物運(yùn)輸?shù)挠行?，滿足了企業(yè)和社會(huì)對運(yùn)輸提出的要求[3]。

客運(yùn)專線大規(guī)模投入使用后，對列車編組計(jì)劃及車流調(diào)整等方面都有著極大的影響。據(jù)數(shù)據(jù)資料顯示，在這個(gè)問題上有一個(gè)規(guī)模大、目標(biāo)多、分階段、非線性的數(shù)學(xué)模型，我們分解步驟來看下，整個(gè)模型：1開始；2確定列車相關(guān)數(shù)據(jù)，例如數(shù)量、等級；3確定相鄰線路的技術(shù)條件；4得出初步的方案；5是否滿足通過能力，在這個(gè)環(huán)節(jié)中若是否，那么執(zhí)行的下一步就是：調(diào)整方案，若是通過執(zhí)行6確定各個(gè)方案運(yùn)輸成本，通過能力得出較為優(yōu)秀的方案；7是否滿足旅行速度要素，若是“否”就要倒回從5開始，若是“是”就執(zhí)行8是否適應(yīng)運(yùn)行調(diào)整要求，若是“否”倒回從步驟5開始，若是“是”，得出9最終方案，10結(jié)束。這就是整個(gè)運(yùn)輸分工方案的步驟，如果該方案運(yùn)行得當(dāng)、合理，將使得列車編組計(jì)劃的編制變得較為簡單。

6 列車編組計(jì)劃優(yōu)化的建議

鐵路列車編組計(jì)劃的編制與優(yōu)化是一項(xiàng)非常復(fù)雜和艱巨的系統(tǒng)工程，當(dāng)然任何工程的首要任務(wù)都是要確定工程的目標(biāo)。其中經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的優(yōu)化就是一個(gè)非常重要的目標(biāo)。再有就是要保證技術(shù)站與區(qū)間站之間運(yùn)行協(xié)調(diào)，還有就是日常里各個(gè)運(yùn)輸組織之間的密切聯(lián)系。雖然車流在日常運(yùn)輸中都會(huì)有或大或小的波動(dòng)和不定性因素的出現(xiàn)，但是如果編組計(jì)劃編制的比較規(guī)范、合理、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，就可以從最大程度上減少不穩(wěn)定因素的影響[4]。具體的建議如下：首先是全路技術(shù)站和日均開行一列以上的直達(dá)列車的裝車地，進(jìn)行全路網(wǎng)列車編組計(jì)劃的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算，從而建立起一種車流信息庫，能夠?qū)⒏鞣N類型、各個(gè)分流都計(jì)算清楚，對直達(dá)、直通列車的信息建立可以采用節(jié)點(diǎn)標(biāo)識法，即對所有車流進(jìn)行車流的最佳歸屬計(jì)算，從而確定現(xiàn)階段現(xiàn)行列車編組計(jì)劃的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。建立這個(gè)數(shù)據(jù)庫是一個(gè)艱巨的任務(wù)，每一次的工作量都十分的巨大，對此我們可以在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)有針對性對某一個(gè)技術(shù)站按照全路技術(shù)站去劃分本地區(qū)車流的去向，然后再按照徑路標(biāo)上節(jié)點(diǎn)。針對一些在技術(shù)站內(nèi)發(fā)生折角改編的車流，可以采用同時(shí)計(jì)算上行、下行的經(jīng)由時(shí)間，以便準(zhǔn)確計(jì)算出改編后的作業(yè)量。這樣以來就能夠?yàn)閮?yōu)化編組計(jì)劃建立起一個(gè)基礎(chǔ)性的信息庫。

列車編組計(jì)劃優(yōu)化的重點(diǎn)在于與鐵路運(yùn)輸組織緊密結(jié)合，積極的創(chuàng)新、發(fā)展。只有不斷地創(chuàng)新技術(shù)，才能適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求，適應(yīng)大規(guī)模的有線改造、新線建設(shè)，這樣以來編組計(jì)劃才能更有針對性和實(shí)效性。與此同時(shí)，鐵路部門要積極落實(shí)國家的相關(guān)政策措施，加大技術(shù)研發(fā)的力度，爭取在組織方式、車流結(jié)構(gòu)、路網(wǎng)編組方面進(jìn)行更加優(yōu)化的發(fā)展，為列車編組計(jì)劃的優(yōu)化做好前瞻性的準(zhǔn)備。

7 總結(jié)

本文對鐵路列車編組計(jì)劃優(yōu)化的一系列問題進(jìn)行了詳盡的探討、分析，得出了列車編組計(jì)劃優(yōu)化的具體措施和方法，同時(shí)也為后續(xù)的深入研究和發(fā)展提供了可靠的數(shù)據(jù)來源和經(jīng)驗(yàn)借鑒，也帶動(dòng)了相關(guān)行業(yè)的優(yōu)化發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

【1】馬宏朋. 實(shí)用型路網(wǎng)列車編組計(jì)劃優(yōu)化模型與算法的研究與實(shí)現(xiàn)[D].北京：北京交通大學(xué)，2017.

【2】趙慧. 基于拉格朗日算法的技術(shù)站單組列車編組計(jì)劃優(yōu)化研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2016.

【3】楊希流.關(guān)于鐵路列車編組計(jì)劃優(yōu)化問題的探討[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2009，31（10）：11-13.

【4】蔣熙，苗建瑞，于勇，等.基于高層體系結(jié)構(gòu)的鐵路編組站綜合仿真系統(tǒng)研究[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2002（04）：481-484.endprint