彭文高
(中國(guó)鐵路廣州局集團(tuán)有限公司 運(yùn)輸處,廣州 510088)
大型客運(yùn)站能力查定工作繁雜,工作量巨大,一般要?jiǎng)佑密囌敬罅咳藛T,對(duì)人員培訓(xùn),然后進(jìn)行作業(yè)寫實(shí),寫實(shí)數(shù)據(jù)要匯總、分析、處理,分門別類進(jìn)行咽喉道岔和到發(fā)線等通過(guò)能力的計(jì)算和分析[1]。目前,為了適應(yīng)客運(yùn)市場(chǎng)需要,調(diào)圖較為頻繁,傳統(tǒng)能力查定方法要影響車站的正常工作秩序,寫實(shí)數(shù)據(jù)欠準(zhǔn)確,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理容易出錯(cuò),這些諸多因素都會(huì)影響能力查定結(jié)果,造成偏差。因此,傳統(tǒng)的大型客運(yùn)站能力查定方法急需改進(jìn),以適應(yīng)鐵路快速發(fā)展的需要。
本文旨在結(jié)合大型客運(yùn)站技術(shù)設(shè)備的功能和特點(diǎn),提出新型原始數(shù)據(jù)的采集方法,以減輕寫實(shí)人員工作強(qiáng)度,使原始數(shù)據(jù)更加真實(shí)可靠。以此為基礎(chǔ),研發(fā)和運(yùn)用大型客運(yùn)站能力查定信息系統(tǒng),結(jié)合大型客運(yùn)站運(yùn)輸狀況對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、處理和計(jì)算,為車站提供能力查定相關(guān)數(shù)據(jù)和信息,分析客運(yùn)站作業(yè)組織和設(shè)備設(shè)施等方面存在的問(wèn)題,提出可行的措施和方案。
我國(guó)大型客運(yùn)站特別是與城際鐵路銜接的大型客運(yùn)站技術(shù)設(shè)備完善,技術(shù)水平較高,計(jì)算機(jī)應(yīng)用廣泛,有利于新形勢(shì)下能力查定的研究。在能力查定數(shù)據(jù)采集過(guò)程中可以應(yīng)用以下設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,主要有微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備、微機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備、調(diào)度指揮系統(tǒng)(TDCS)、調(diào)度集中指揮控制(CTC)系統(tǒng)和列車運(yùn)行監(jiān)控裝置(LKJ)等。能力查定所需車站數(shù)據(jù)可以從微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備、微機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備、TDCS、CTC系統(tǒng)等采集,機(jī)車數(shù)據(jù)可以從LKJ-2000等設(shè)備中采集。應(yīng)用這些設(shè)備或系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集以代替人工采點(diǎn)寫實(shí),具有無(wú)人為干擾,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,可以任意設(shè)定能力查定時(shí)間段,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作秩序沒(méi)有影響,可隨時(shí)隨地進(jìn)行能力查定工作等優(yōu)點(diǎn)。
現(xiàn)行的大型客運(yùn)站能力查定方法是采用人工寫實(shí),寫實(shí)數(shù)據(jù)表格繁多,并且要結(jié)合行車資料進(jìn)行分類、統(tǒng)計(jì)、分析和計(jì)算,完全依靠手工完成,工作強(qiáng)度高,容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。應(yīng)用大型客運(yùn)站能力查定信系統(tǒng)可以將采集的原始數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī),經(jīng)過(guò)系統(tǒng)處理、匯總、統(tǒng)計(jì)、分析和計(jì)算等階段,即可得到大型客運(yùn)站咽喉通過(guò)能力、到發(fā)線通過(guò)能力和客技站整備場(chǎng)能力等計(jì)算結(jié)果及其相關(guān)數(shù)據(jù)。
大型客運(yùn)站能力查定信息系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)主要包括車場(chǎng)咽喉通過(guò)能力、車場(chǎng)到發(fā)線通過(guò)能力、客技站整備場(chǎng)能力3大部分,如圖1所示。這種結(jié)構(gòu)層次分明,結(jié)構(gòu)清晰,便于管理,模塊化結(jié)構(gòu)更能方便系統(tǒng)功能的增減[2]。
圖1 大型客運(yùn)站能力查定信息系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)
大型客運(yùn)站能力查定信息系統(tǒng)主要有以下功能。
(1)錄入功能:實(shí)現(xiàn)能力查定信息系統(tǒng)中車站屬性數(shù)據(jù)和車站采集原始數(shù)據(jù)的錄入界面及接口,保存系統(tǒng)的查標(biāo)信息,在大型客運(yùn)站能力查定統(tǒng)一的體系框架下考慮到各大型客運(yùn)站在設(shè)備配置和作業(yè)組織上的差異,使系統(tǒng)具有通用性,可以在全路推廣使用[3]。
(2)分析功能:結(jié)合大型客運(yùn)站設(shè)備配置及作業(yè)組織狀況,對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,主要分析數(shù)據(jù)完整性和接續(xù)性,剔除和修改錯(cuò)誤數(shù)據(jù),使數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)符合實(shí)際。
(3)匯總統(tǒng)計(jì)功能:根據(jù)大型客運(yùn)站特點(diǎn)和能力查定要求,對(duì)寫實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類匯總和統(tǒng)計(jì),得出能力查定相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)。
(4)計(jì)算功能:計(jì)算各項(xiàng)作業(yè)占用技術(shù)設(shè)備時(shí)間標(biāo)準(zhǔn),以此為基礎(chǔ),分析計(jì)算大型客運(yùn)站技術(shù)設(shè)備能力數(shù)據(jù)。
(5)查詢功能:用戶在使用能力查定信息系統(tǒng)過(guò)程中,可以根據(jù)特定條件和組合條件查詢大型客運(yùn)站技術(shù)設(shè)備配置及其狀況、寫實(shí)數(shù)據(jù)匯總統(tǒng)計(jì)結(jié)果、各項(xiàng)技術(shù)設(shè)備占用時(shí)間及其標(biāo)準(zhǔn)和各項(xiàng)技術(shù)設(shè)備能力數(shù)據(jù)及其相關(guān)指標(biāo)。
(6)輸出功能:對(duì)能力查定信息系統(tǒng)中分類、匯總、統(tǒng)計(jì)和計(jì)算得到的各種類數(shù)據(jù)和信息以及用戶查詢結(jié)果以報(bào)表格式輸出和打印,便于用戶閱讀、使用和保存。
在大型客運(yùn)站能力計(jì)算理論等方面,以鐵路總公司《車站行車工作細(xì)則》編制規(guī)則等相關(guān)資料能力計(jì)算方法為基礎(chǔ),結(jié)合大型客運(yùn)站實(shí)際作業(yè)情況,采用利用率計(jì)算方法計(jì)算大型客運(yùn)站各項(xiàng)能力指標(biāo)[4]。利用率計(jì)算方法的關(guān)鍵問(wèn)題是統(tǒng)計(jì)匯總車站各項(xiàng)作業(yè)占用技術(shù)設(shè)備的總時(shí)間T總,T總受多種因素的影響,需要結(jié)合車站各項(xiàng)作業(yè)的屬性對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分屬性處理和分析匯總[5]。以方便原始數(shù)據(jù)采集和屬性分類、化繁為簡(jiǎn)、突出重點(diǎn)和簡(jiǎn)化分析計(jì)算為原則,對(duì)數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行全面改進(jìn)。大型客運(yùn)站通過(guò)能力的計(jì)算方法采用利用率計(jì)算方法。
(1)匯總一晝夜各項(xiàng)作業(yè)占用技術(shù)設(shè)備的總時(shí)間 T總(min):
(2)技術(shù)設(shè)備能力利用率K:
(3)技術(shù)設(shè)備能力N:
式中:
k1, k2, k3, …, ki—車站某項(xiàng)設(shè)備一晝夜第1, 2, 3,…, i 項(xiàng)作業(yè)的次數(shù);
t1, t2, t3,…, ti—車站某項(xiàng)設(shè)備一晝夜第1, 2, 3,…,i 項(xiàng)作業(yè)占用設(shè)備時(shí)間(min);
∑t固—車站某項(xiàng)設(shè)備一晝夜各種固定作業(yè)占用設(shè)備的總時(shí)間;
M—技術(shù)設(shè)備數(shù)量;
α—車站某項(xiàng)設(shè)備的空費(fèi)系數(shù);
∑k—車站一晝夜非固定作業(yè)占用某項(xiàng)設(shè)備總次數(shù);
∑k=k1+k2+k3+…+ki
n固—車站一晝夜固定作業(yè)占用某項(xiàng)設(shè)備總次數(shù)。
2.3.1 車場(chǎng)咽喉通過(guò)能力數(shù)據(jù)流程圖
銜接有城際鐵路的大型客運(yùn)站咽喉通過(guò)能力可以根據(jù)車站行車作業(yè)實(shí)際情況對(duì)各車場(chǎng)分別進(jìn)行分析計(jì)算[6]。大型客運(yùn)站車場(chǎng)咽喉通過(guò)能力數(shù)據(jù)處理流程如圖2所示。進(jìn)行道岔分組,再以原始數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),綜合大型客運(yùn)站相關(guān)行車資料,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行屬性分析、統(tǒng)計(jì)、匯總和計(jì)算,得到車場(chǎng)咽喉道岔占用時(shí)間匯總表[7]。按照?qǐng)D2所示的流程即可得到各車場(chǎng)咽喉道岔通過(guò)能力結(jié)果及相關(guān)數(shù)據(jù)指示。
圖2 大型客運(yùn)站車場(chǎng)咽喉通過(guò)能力數(shù)據(jù)處理流程圖
2.3.2 車場(chǎng)到發(fā)線通過(guò)能力數(shù)據(jù)流程圖
銜接有城際鐵路大型客運(yùn)站車場(chǎng)到發(fā)線通過(guò)能力可以根據(jù)車站行車作業(yè)實(shí)際情況對(duì)各車場(chǎng)分別進(jìn)行分析計(jì)算,大型客運(yùn)站車場(chǎng)到發(fā)線通過(guò)能力數(shù)據(jù)處理流程見圖3所示[8]。同樣以原始數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),綜合大型客運(yùn)站相關(guān)行車資料,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行屬性分析、統(tǒng)計(jì)、匯總和計(jì)算,得到車場(chǎng)到發(fā)線占用時(shí)間匯總表[9],按照?qǐng)D3示的數(shù)據(jù)處理流程即可得到各車場(chǎng)到發(fā)線通過(guò)能力結(jié)果及其相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)。
圖3 大型客運(yùn)站車場(chǎng)到發(fā)線通過(guò)能力數(shù)據(jù)處理流程圖
2.3.3 客技站整備場(chǎng)能力數(shù)據(jù)流程圖
大型客運(yùn)站客技站整備場(chǎng)能力數(shù)據(jù)處理流程如圖4所示。以原始數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),綜合客技站相關(guān)資料,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行屬性分析、統(tǒng)計(jì)、匯總和計(jì)算,得到整備場(chǎng)各種類列車占用時(shí)間匯總表,按照?qǐng)D4所示的數(shù)據(jù)處理流程即可得到整備場(chǎng)能力相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)。
圖4 大型客運(yùn)站客技站整備場(chǎng)能力數(shù)據(jù)處理流程圖
系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上具有通用性、可擴(kuò)展性、先進(jìn)性、互聯(lián)性、靈活性等特點(diǎn)。系統(tǒng)以廣州客站為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的參考站,但是所有與車站相關(guān)的信息屬性都可以隨著車站屬性的不同進(jìn)行改變,系統(tǒng)在操
作上具有通用性。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)方法,可以根據(jù)需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能擴(kuò)展。采用當(dāng)前流行的C/S模式的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù),在分析、統(tǒng)計(jì)、匯總和計(jì)算等的設(shè)計(jì)方面對(duì)傳統(tǒng)的方法作了一定程度的改進(jìn)。系統(tǒng)可以在局域網(wǎng)的支撐下,進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)查詢等的操作。系統(tǒng)可以單機(jī)使用,也可以聯(lián)網(wǎng)使用。系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)采用MicroSoft SQL Server2014,以滿足多用戶和單用戶使用的需要。軟件系統(tǒng)前臺(tái)開發(fā)工具選用PowerBuilder Enterprise 9.0。
廣州客車站(簡(jiǎn)稱:廣州站)按技術(shù)性質(zhì)為客運(yùn)編組站,按業(yè)務(wù)性質(zhì)為客運(yùn)站,按等級(jí)為特等站,是京廣線、廣茂線和廣深線旅客列車終到、始發(fā)與中轉(zhuǎn)的車站,屬于大型客運(yùn)編組站,技術(shù)設(shè)備較多,可以通過(guò)微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)或TDCS采集能力查定所需的原始數(shù)據(jù)。
在對(duì)廣州站兩端咽喉區(qū)進(jìn)行道岔分組后,以采集的原始數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),綜合車站相關(guān)行車資料,應(yīng)用大型客運(yùn)站能力查定信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析、統(tǒng)計(jì)和計(jì)算,得到車站咽喉道岔占用時(shí)間匯總表,進(jìn)而得到車站咽喉能力利用率數(shù)據(jù),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(jù)車站作業(yè)情況,提出以下改進(jìn)措施[10]:
(1)深圳端1道、Ⅱ道、3道和4道機(jī)車轉(zhuǎn)線、入庫(kù)作業(yè)可以利用牽出線進(jìn)行,盡量不占用機(jī)待線,以降低14號(hào)道岔組和16號(hào)道岔組利用率。
(2)多組織旅客列車進(jìn)入1道、3道和4道,貨物列車或機(jī)車進(jìn)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(guò)能力。
(3)多組織機(jī)車連掛到達(dá)車站,最好進(jìn)入Ⅱ道,或在Ⅱ道集結(jié),再入庫(kù)。
(4)多組織到達(dá)旅客列車進(jìn)入8道和9道,這樣車底入客技站不占用7號(hào)道岔組和17號(hào)道岔組。
廣州站到發(fā)線股道較多,根據(jù)接發(fā)車以及調(diào)車作業(yè)狀況,擬將其劃分為3個(gè)車場(chǎng)。廣州站車場(chǎng)構(gòu)成圖,如圖4所示。
圖4 廣州站車場(chǎng)構(gòu)成圖
同樣,以采集的原始數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),綜合車站相關(guān)行車資料以及車站屬性,應(yīng)用大型客運(yùn)站能力查定信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析、統(tǒng)計(jì)和計(jì)算,得到車站各車場(chǎng)占用時(shí)間匯總表,進(jìn)而得到各車場(chǎng)到發(fā)線能力利用率數(shù)據(jù),如表3~表5所示。
表3 車場(chǎng)I到發(fā)線通過(guò)能力數(shù)據(jù)(3天)
表4 車場(chǎng)II到發(fā)線通過(guò)能力數(shù)據(jù)(3天)
表5 車場(chǎng)III到發(fā)線通過(guò)能力數(shù)據(jù)(3天)
3個(gè)車場(chǎng)中,車場(chǎng)Ⅰ能力利用率0.9,已接近飽和,車場(chǎng)Ⅱ和車場(chǎng)Ⅲ通過(guò)能力利用率較低。根據(jù)車場(chǎng)Ⅰ行車作業(yè)現(xiàn)狀,提出以下措施[11]:
(1)通過(guò)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(guò);
(2)需要通過(guò)車場(chǎng)的進(jìn)出機(jī)務(wù)段單機(jī)等調(diào)車作業(yè)盡可能安排在Ⅱ道通過(guò),這樣可以減少在其它股道占用時(shí)分;
(3)盡量減少到達(dá)和始發(fā)旅客列車在到發(fā)線占用時(shí)分。
大型客運(yùn)站能力查定原始數(shù)據(jù)采集方法的提出和實(shí)踐 ,以及大型客運(yùn)站能力查定信息系統(tǒng)的研制開發(fā),解決了客運(yùn)站能力查定工作長(zhǎng)期使用大量人員進(jìn)行采點(diǎn)寫實(shí)和數(shù)據(jù)人工處理的問(wèn)題。廣州客車站能力查定結(jié)果表明,能力查定結(jié)果和相關(guān)數(shù)據(jù)符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。研究成果對(duì)于全路大型客運(yùn)站能力查定工作提供了有力的支撐。結(jié)合車站技術(shù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)能力查定原始數(shù)據(jù)自動(dòng)采集,再結(jié)合能力查定信息系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理,將使能力查定工作實(shí)現(xiàn)智能化,這是今后發(fā)展的方向。