2萬(wàn)噸列車(chē)條件下神池南站到發(fā)線(xiàn)運(yùn)用方案研究

0 引言

2016年3 月朔黃線(xiàn)(神池南—黃驊港)首次開(kāi)行2萬(wàn)噸列車(chē)，目前已逐步實(shí)現(xiàn)2萬(wàn)噸列車(chē)的常態(tài)化開(kāi)行。2021年朔黃線(xiàn)完成年運(yùn)量3.45億t，連續(xù)4年運(yùn)量破3億t，其中2萬(wàn)噸列車(chē)的開(kāi)行發(fā)揮了重要作用。朔黃線(xiàn)運(yùn)量主要來(lái)源于神朔線(xiàn)(大柳塔—朔西)、準(zhǔn)池線(xiàn)(外西溝—神池南)以及沿線(xiàn)裝車(chē)，全線(xiàn)2萬(wàn)噸列車(chē)開(kāi)行組織方案為：神朔線(xiàn)和準(zhǔn)池線(xiàn)到達(dá)神池南站的萬(wàn)噸列車(chē)組合成2萬(wàn)噸重載列車(chē)并發(fā)往朔黃線(xiàn)。神池南站作為連接神朔線(xiàn)、準(zhǔn)池線(xiàn)和朔黃線(xiàn)的樞紐站，在神朔線(xiàn)和準(zhǔn)池線(xiàn)目前還不具備2萬(wàn)噸列車(chē)開(kāi)行條件的基礎(chǔ)上，承載了萬(wàn)噸列車(chē)組合成2萬(wàn)噸列車(chē)的重要任務(wù)。如何合理組織和運(yùn)用到發(fā)線(xiàn)，對(duì)最大化利用神池南站到發(fā)線(xiàn)現(xiàn)有能力有十分重要的意義。

關(guān)于鐵路車(chē)站到發(fā)線(xiàn)運(yùn)用的研究很多。Zwaneveld等[1]在建立車(chē)站進(jìn)路分配優(yōu)化模型時(shí)，加入能力約束、安全約束以及顧客服務(wù)約束等，求解方式為分支定界法。Lusby等[2]研究了列車(chē)進(jìn)路的股道分配問(wèn)題，主要從戰(zhàn)略層、戰(zhàn)術(shù)層和運(yùn)營(yíng)層3個(gè)方面進(jìn)行討論。史峰等[3]同時(shí)考慮了鐵路客運(yùn)站到發(fā)線(xiàn)運(yùn)用和一端咽喉接發(fā)車(chē)進(jìn)路排列問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行綜合優(yōu)化。史峰等[4]建立優(yōu)化高速鐵路列車(chē)運(yùn)行圖模型，對(duì)到發(fā)線(xiàn)數(shù)量、列車(chē)在車(chē)站的作業(yè)時(shí)間和動(dòng)車(chē)組在終點(diǎn)站的接續(xù)時(shí)間進(jìn)行約束，優(yōu)化目標(biāo)是列車(chē)旅行時(shí)間和動(dòng)車(chē)組接續(xù)時(shí)間最小化。王保山等[5]綜合考慮車(chē)站的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和接發(fā)車(chē)任務(wù)，對(duì)滿(mǎn)足到發(fā)線(xiàn)運(yùn)用規(guī)則、利于乘降作業(yè)、設(shè)備均衡使用等進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化。

近年來(lái)，隨著高速鐵路的快速發(fā)展出現(xiàn)了一系列新的成果。顏穎等[6]對(duì)基于周期化模式的高速鐵路大型車(chē)站通過(guò)能力利用與作業(yè)組織優(yōu)化進(jìn)行了研究，為本次研究提供了很好的思路。任禹謀等[7]通過(guò)分析高速鐵路車(chē)站到發(fā)線(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整問(wèn)題，引入滾動(dòng)時(shí)域調(diào)度策略，建立高速鐵路車(chē)站到發(fā)線(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整模型。進(jìn)一步，任禹謀等[8]針對(duì)高速鐵路車(chē)站到發(fā)線(xiàn)運(yùn)用計(jì)劃編制問(wèn)題，提出了一種基于分時(shí)段多目標(biāo)的到發(fā)線(xiàn)運(yùn)用優(yōu)化模型和改進(jìn)的快速非支配排序遺傳算法。潘明軒等[9]通過(guò)分析到發(fā)線(xiàn)運(yùn)用對(duì)到達(dá)間隔時(shí)間的影響，研究面向到達(dá)間隔時(shí)間壓縮的高速鐵路車(chē)站到發(fā)線(xiàn)運(yùn)用優(yōu)化方案。

在重載鐵路車(chē)站到發(fā)線(xiàn)運(yùn)用方面，主要是圍繞組合列車(chē)的開(kāi)行對(duì)組合分解線(xiàn)的運(yùn)用展開(kāi)了相關(guān)研究。劉博[10]比較分析了重載列車(chē)組合站和普通編組站的不同點(diǎn)，重點(diǎn)指出重載列車(chē)組合站站型布置、車(chē)站作業(yè)特點(diǎn)以及列車(chē)在站作業(yè)過(guò)程的特殊性。張進(jìn)川等[11]探討影響重載列車(chē)組合站通過(guò)能力的主要因素，明確基于實(shí)現(xiàn)概率的組合站通過(guò)能力的含義，提出重載列車(chē)組合站通過(guò)能力的計(jì)算方法。董世鑫等[12]通過(guò)分析重載組合站的組合作業(yè)特點(diǎn)，引入組合模式變量對(duì)重載組合站組合方案進(jìn)行優(yōu)化，在考慮組合規(guī)則、到發(fā)線(xiàn)數(shù)量、列車(chē)發(fā)車(chē)時(shí)間間隔調(diào)整以及組合作業(yè)時(shí)間的不確定性等約束的基礎(chǔ)上，以重載列車(chē)在站停留時(shí)間和前方站分解時(shí)間最小為目標(biāo)，構(gòu)建非線(xiàn)性隨機(jī)機(jī)會(huì)規(guī)劃模型。馬孟祺等[13]以到發(fā)進(jìn)路與到發(fā)線(xiàn)選擇唯一性和組合列車(chē)狀態(tài)轉(zhuǎn)化等為約束條件，分別以到發(fā)線(xiàn)運(yùn)用均衡性、選擇傾向性為目標(biāo)函數(shù)，構(gòu)建二次“0-1”規(guī)劃模型與一次“0-1”規(guī)劃模型，驗(yàn)證了整數(shù)線(xiàn)性規(guī)劃模型可以對(duì)重載鐵路車(chē)站到發(fā)線(xiàn)運(yùn)用進(jìn)行有效優(yōu)化。

1 神池南站運(yùn)輸組織

1.1 神池南站到發(fā)線(xiàn)布置

作為重載列車(chē)組合分解站，神池南站未設(shè)置駝峰，組合作業(yè)在到發(fā)線(xiàn)上即可完成。神池南站上下行車(chē)場(chǎng)到發(fā)線(xiàn)配置形式均為三線(xiàn)一束的形式，中間為機(jī)走線(xiàn)，兩側(cè)為到發(fā)線(xiàn)，基本線(xiàn)束示意圖如圖1所示。神池南站上行車(chē)場(chǎng)有到發(fā)線(xiàn)24股道，1至21股道為2 800 m線(xiàn)路，能夠接發(fā)萬(wàn)噸和2萬(wàn)噸列車(chē)，22至24道為1 050 m線(xiàn)路，負(fù)責(zé)小列的接發(fā)車(chē)工作。下行場(chǎng)有到發(fā)線(xiàn)18條，均為2萬(wàn)噸列車(chē)2 800 m線(xiàn)路，能夠接發(fā)萬(wàn)噸和2萬(wàn)噸列車(chē)，對(duì)萬(wàn)噸列車(chē)進(jìn)行縮編(由116輛編組縮編至108輛編組)之后，2 800 m線(xiàn)路能夠滿(mǎn)足2萬(wàn)噸列車(chē)的組合分解作業(yè)。

圖1 基本線(xiàn)束示意圖Fig.1 Basic arrival-departure track group

1.2 2萬(wàn)噸列車(chē)技術(shù)作業(yè)特點(diǎn)

研究2列萬(wàn)噸列車(chē)組合成為1列2萬(wàn)噸列車(chē)，2萬(wàn)噸列車(chē)組合作業(yè)示意圖如圖2所示。與普通編組站不同的是，神池南站未設(shè)置駝峰等調(diào)車(chē)設(shè)備，組合作業(yè)在到發(fā)線(xiàn)上即可完成，需進(jìn)行組合作業(yè)的列車(chē)分別依次接入同一到發(fā)線(xiàn)的前后半段，列車(chē)集結(jié)過(guò)程簡(jiǎn)單，編組形式也較單一。

圖2 2萬(wàn)噸列車(chē)組合作業(yè)示意圖Fig.2 Combination operation of 20 000-ton trains

2 到發(fā)線(xiàn)周期化運(yùn)用方案研究

2.1 到發(fā)線(xiàn)周期化運(yùn)用計(jì)劃

為了直觀形象地展示出到發(fā)線(xiàn)周期化運(yùn)用的具體方案，將到發(fā)線(xiàn)運(yùn)用與階段計(jì)劃相結(jié)合，階段計(jì)劃包括了安排機(jī)車(chē)和到發(fā)線(xiàn)運(yùn)用。分析2列萬(wàn)噸列車(chē)組合成1列2萬(wàn)噸列車(chē)的作業(yè)流程以及各項(xiàng)作業(yè)占用到發(fā)線(xiàn)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，2萬(wàn)噸列車(chē)技術(shù)作業(yè)過(guò)程如圖3所示，其中折線(xiàn)部分為各項(xiàng)作業(yè)的上下區(qū)間范圍。

圖3 2萬(wàn)噸列車(chē)技術(shù)作業(yè)過(guò)程Fig.3 Technical operation process of 20 000-ton trains

為了便于研究，控制神朔線(xiàn)和準(zhǔn)池線(xiàn)到達(dá)神池南站II場(chǎng)的列車(chē)以10 min間隔均衡到達(dá)，這也是到發(fā)線(xiàn)周期化運(yùn)用研究的基礎(chǔ)，其余各項(xiàng)作業(yè)根據(jù)資料設(shè)置出最小和最大作業(yè)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。之后對(duì)車(chē)站技術(shù)作業(yè)圖表先進(jìn)行簡(jiǎn)單的鋪畫(huà)，對(duì)于神朔線(xiàn)和準(zhǔn)池線(xiàn)均衡到達(dá)的萬(wàn)噸列車(chē)依次接入II場(chǎng)的2 800 m到發(fā)線(xiàn)，到發(fā)線(xiàn)編號(hào)均根據(jù)實(shí)際編號(hào)設(shè)置，機(jī)走線(xiàn)暫不納入考慮范圍。

在中國(guó)，隨著人口數(shù)量的不斷在增加，復(fù)種指數(shù)不斷升高，連年增產(chǎn)的壓力日益加大，人們對(duì)于土壤、土質(zhì)、土壤養(yǎng)分的期盼越來(lái)越高。在人們的期盼中,鎂是如何發(fā)揮作用的？

2.2 不同接車(chē)方式下咽喉交叉作業(yè)

在編制到發(fā)線(xiàn)運(yùn)用方案時(shí)，要盡可能壓縮列車(chē)、機(jī)車(chē)占用咽喉區(qū)的時(shí)間，減少進(jìn)路之間的交叉干擾。在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，組合分解站的發(fā)車(chē)間隔經(jīng)常成為通過(guò)能力的限制因素，本次研究的主要是發(fā)往黃驊港方向的2萬(wàn)噸組合列車(chē)的到發(fā)線(xiàn)運(yùn)用優(yōu)化。為了研究列車(chē)出發(fā)和機(jī)車(chē)出入段時(shí)占用咽喉的情況，減少咽喉作業(yè)交叉，首先對(duì)神池南站II場(chǎng)咽喉道岔進(jìn)行分組，神池南站重車(chē)場(chǎng)右端咽喉道岔分組如圖4所示。

圖4 神池南站重車(chē)場(chǎng)右端咽喉道岔分組Fig.4 Turnout groups at right throat of heavy wagon yard at Shenchinan Station

整理出各股道各項(xiàng)作業(yè)占用咽喉道岔組情況，各項(xiàng)作業(yè)占用道岔組情況如表1所示。

表1 各項(xiàng)作業(yè)占用道岔組情況Tab.1 Turnout groups occupied by each operation

研究按照前后兩列連續(xù)接入同一股道的方式將萬(wàn)噸列車(chē)周期化接入到發(fā)線(xiàn)，在這種前提下又可具體劃分為3種不同接車(chē)方式：“并進(jìn)式”接車(chē)、“并列式”接車(chē)和“交叉式”接車(chē)。

“并進(jìn)式”接車(chē)，即每2列列車(chē)依次接入同一線(xiàn)束的2條到發(fā)線(xiàn)中，列車(chē)接入方式按到發(fā)線(xiàn)順序依次排列著接入，具體為第一對(duì)列車(chē)接入第一線(xiàn)束的II-4股道，第二對(duì)列車(chē)接入第一線(xiàn)束的II-6股道，第三對(duì)列車(chē)接入第二線(xiàn)束的II-7股道，第四對(duì)列車(chē)接入第二線(xiàn)束的II-9股道，直到將到發(fā)線(xiàn)完全占用一遍。

“交叉式”接車(chē)，即每2列列車(chē)以對(duì)稱(chēng)方式接入首尾線(xiàn)束的到發(fā)線(xiàn)中，具體為第一對(duì)列車(chē)接入II-4股道，第二對(duì)列車(chē)接入II-19股道，依次類(lèi)推，第七對(duì)列車(chē)接入II-6股道，第八對(duì)列車(chē)接入II-21股道，一直持續(xù)到將到發(fā)線(xiàn)完全占用一遍。

“并列式”接車(chē)與“并進(jìn)式”接車(chē)類(lèi)似，但每2列列車(chē)順序接入不同線(xiàn)束的一條到發(fā)線(xiàn)中，具體為第一對(duì)列車(chē)接入第一線(xiàn)束的II-4股道，第二對(duì)列車(chē)接入第二線(xiàn)束II-7股道，依次類(lèi)推，第六對(duì)列車(chē)接入第六線(xiàn)束II-19股道，第七對(duì)列車(chē)接入第一線(xiàn)束的II-6股道，第八對(duì)列車(chē)接入第二線(xiàn)束的II-9股道，一直持續(xù)到將到發(fā)線(xiàn)完全占用一遍。

結(jié)合編制的一個(gè)周期內(nèi)2萬(wàn)噸列車(chē)和機(jī)車(chē)占用到發(fā)線(xiàn)情況(未進(jìn)行進(jìn)路交叉疏解），分析各股道作業(yè)出現(xiàn)的交叉干擾。以下接車(chē)技術(shù)作業(yè)圖表中，藍(lán)色箭頭為機(jī)車(chē)入段開(kāi)始時(shí)刻，橙色箭頭為機(jī)車(chē)出段結(jié)束時(shí)刻，初始鋪畫(huà)默認(rèn)機(jī)車(chē)入段走行時(shí)分為30 min，出段走行時(shí)分為12 min，機(jī)車(chē)連掛萬(wàn)噸列車(chē)時(shí)間25 min，2萬(wàn)噸列車(chē)咽喉走行時(shí)間10 min，機(jī)車(chē)統(tǒng)一默認(rèn)采用2臺(tái)交流機(jī)車(chē)連掛方式，且同時(shí)出段。3種接車(chē)方式階段計(jì)劃及交叉干擾情況分析如下。

（1）“并進(jìn)式”接車(chē)階段計(jì)劃?！安⑦M(jìn)式”接車(chē)技術(shù)作業(yè)圖表如圖5所示。結(jié)合表1各項(xiàng)作業(yè)占用咽喉道岔組情況，在“并進(jìn)式”接車(chē)階段計(jì)劃中，右端咽喉處的各項(xiàng)作業(yè)可能出現(xiàn)的交叉如下。①機(jī)車(chē)出入段之間的交叉干擾：5道機(jī)車(chē)入段和11道、14道機(jī)車(chē)出段都會(huì)產(chǎn)生交叉干擾，8道機(jī)車(chē)入段和14道、17道機(jī)車(chē)出段產(chǎn)生交叉，11道機(jī)車(chē)入段和17道、20道機(jī)車(chē)出段產(chǎn)生交叉，14道機(jī)車(chē)入段和5道、20道機(jī)車(chē)出段產(chǎn)生交叉，17道機(jī)車(chē)入段和5道、8道機(jī)車(chē)出段產(chǎn)生交叉，20道機(jī)車(chē)入段和8道、11道機(jī)車(chē)出段產(chǎn)生交叉；②列車(chē)出發(fā)和機(jī)車(chē)入段之間的交叉干擾：5道機(jī)車(chē)入段和9道、10道、12道列車(chē)出發(fā)產(chǎn)生交叉，8道機(jī)車(chē)入段和12道、13道、15道列車(chē)出發(fā)產(chǎn)生交叉，11道機(jī)車(chē)入段和15道、16道列車(chē)出發(fā)產(chǎn)生交叉；③列車(chē)出發(fā)和機(jī)車(chē)出段之間的交叉干擾：14道機(jī)車(chē)出段和10道、12道列車(chē)出發(fā)產(chǎn)生交叉干擾，20道機(jī)車(chē)出段和18道列車(chē)出發(fā)產(chǎn)生交叉干擾。

圖5 “并進(jìn)式”接車(chē)技術(shù)作業(yè)圖表Fig.5 Technical operation chart of “simultaneous” type of receiving trains

（2）“交叉式”接車(chē)階段計(jì)劃。“交叉式”接車(chē)技術(shù)作業(yè)圖表如圖6所示。結(jié)合表1各項(xiàng)作業(yè)占用咽喉道岔組情況，在“交叉式”接車(chē)階段計(jì)劃中，右端咽喉處的各項(xiàng)作業(yè)可能出現(xiàn)的交叉如下。①機(jī)車(chē)出入段之間的交叉干擾：5道機(jī)車(chē)入段和5道、14道機(jī)車(chē)出段都會(huì)產(chǎn)生交叉干擾，8道機(jī)車(chē)入段和8道、20道機(jī)車(chē)出段產(chǎn)生交叉，11道機(jī)車(chē)入段和11道、17道機(jī)車(chē)出段產(chǎn)生交叉，14道機(jī)車(chē)入段和11道、14道機(jī)車(chē)出段產(chǎn)生交叉，17道機(jī)車(chē)入段和8道、17道機(jī)車(chē)出段產(chǎn)生交叉，20道機(jī)車(chē)入段和5道、20道機(jī)車(chē)出段產(chǎn)生交叉；②列車(chē)出發(fā)和機(jī)車(chē)入段之間的交叉干擾：5道機(jī)車(chē)入段和10道、12道列車(chē)出發(fā)產(chǎn)生交叉，8道機(jī)車(chē)入段和13道、15道列車(chē)出發(fā)產(chǎn)生交叉；③列車(chē)出發(fā)和機(jī)車(chē)出段之間的交叉干擾：5道機(jī)車(chē)出段和10道、12道列車(chē)出發(fā)產(chǎn)生交叉干擾。

圖6 “交叉式”接車(chē)技術(shù)作業(yè)圖表Fig.3 Technical operation chart of “crossover” type of receiving trains

（3）“并列式”接車(chē)階段計(jì)劃?！安⒘惺健苯榆?chē)技術(shù)作業(yè)圖表如圖7所示。結(jié)合表1各項(xiàng)作業(yè)占用咽喉道岔組情況，在“并列式”接車(chē)階段計(jì)劃中，右端咽喉處的各項(xiàng)作業(yè)可能出現(xiàn)的干擾情況如下。①機(jī)車(chē)出入段之間的交叉干擾：5道機(jī)車(chē)入段和5道、20道機(jī)車(chē)出段都會(huì)產(chǎn)生交叉干擾，8道機(jī)車(chē)入段和5道、8道機(jī)車(chē)出段產(chǎn)生交叉，11道機(jī)車(chē)入段和8道、11道機(jī)車(chē)出段都會(huì)產(chǎn)生交叉干擾，14道機(jī)車(chē)入段和11道、14道機(jī)車(chē)出段都會(huì)產(chǎn)生交叉干擾，17道機(jī)車(chē)入段和14道、17道機(jī)車(chē)出段都會(huì)產(chǎn)生交叉干擾，20道機(jī)車(chē)入段和17道、20道機(jī)車(chē)出段都會(huì)產(chǎn)生交叉干擾；②列車(chē)出發(fā)和機(jī)車(chē)入段之間的交叉干擾：5道機(jī)車(chē)入段和13道、15道列車(chē)出發(fā)產(chǎn)生交叉，17道機(jī)車(chē)入段和10道、12道列車(chē)出發(fā)產(chǎn)生交叉，20道機(jī)車(chē)出段和13道、15道列車(chē)出發(fā)產(chǎn)生交叉干擾。

圖7 “并列式”接車(chē)技術(shù)作業(yè)圖表Fig.7 Technical operation chart of “parallel” type of receiving trains

綜合以上3種接車(chē)方式下的階段計(jì)劃和咽喉處交叉干擾，列車(chē)出發(fā)與機(jī)車(chē)出入段之間都不可避免地存在交叉且次數(shù)偏多，優(yōu)化起來(lái)難度較大，且機(jī)車(chē)入段作業(yè)與其他2項(xiàng)作業(yè)的交叉，在時(shí)間上并不是十分“緊急”，可在咽喉處等待。因此，可單獨(dú)考慮機(jī)車(chē)出段和列車(chē)出發(fā)在咽喉的交叉情況。

對(duì)以上3種接車(chē)方式階段計(jì)劃進(jìn)行比較后得知：“交叉式”接車(chē)神池南站Ⅱ場(chǎng)右端咽喉處機(jī)車(chē)出段進(jìn)入到發(fā)線(xiàn)連掛機(jī)車(chē)與2萬(wàn)噸列車(chē)出發(fā)交叉次數(shù)最少，為3次，“并列式”接車(chē)為4次，“并進(jìn)式”接車(chē)為5次。因此，重點(diǎn)研究“交叉式”接車(chē)作業(yè)方式。

2.3 交叉進(jìn)路接發(fā)時(shí)序模型

由于機(jī)車(chē)出入段與列車(chē)到發(fā)存在進(jìn)路交叉，不同的時(shí)序安排對(duì)咽喉能力利用帶來(lái)不同的影響，安排好咽喉交叉進(jìn)路條件下機(jī)車(chē)與列車(chē)的接發(fā)時(shí)序，能夠充分發(fā)揮通過(guò)能力[6]。對(duì)于交叉進(jìn)路下的“機(jī)車(chē)到”與“列車(chē)發(fā)”，采用交錯(cuò)作業(yè)(到和發(fā)交錯(cuò)進(jìn)行)和連續(xù)作業(yè)(連續(xù)到或連續(xù)發(fā))方式，進(jìn)路交叉作業(yè)時(shí)序模型圖如圖8所示。

圖8 進(jìn)路交叉作業(yè)時(shí)序模型圖Fig.8 Time series model of cross-way access operation

作業(yè)時(shí)間分別為

式中：tf為連續(xù)發(fā)車(chē)間隔時(shí)分，min；td為機(jī)車(chē)連續(xù)出段入線(xiàn)連掛時(shí)分間隔，min；tfd為交叉進(jìn)路條件下發(fā)到間隔時(shí)分，min；tdf為交叉進(jìn)路條件下到發(fā)間隔時(shí)分，min；t連續(xù)為采用連續(xù)作業(yè)方式的作業(yè)時(shí)分，min；t交錯(cuò)為采用交錯(cuò)作業(yè)方式的作業(yè)時(shí)分，min。

目前神池南站運(yùn)用的一些參數(shù)取值如表2所示。

表2 參數(shù)取值 minTab.2 Parameter value

由以上分析可知，神池南站Ⅱ場(chǎng)右端咽喉采用交錯(cuò)作業(yè)方式接機(jī)車(chē)發(fā)列車(chē)對(duì)提高通過(guò)能力有利。

2.4 周期化運(yùn)用下到發(fā)線(xiàn)通過(guò)能力分析

考慮咽喉作業(yè)交叉而導(dǎo)致到發(fā)線(xiàn)能力損耗，實(shí)際通過(guò)能力N實(shí)計(jì)算公式為

式中：ρ為能力損耗率。

由上文可知，神池南站Ⅱ場(chǎng)右端咽喉采用交錯(cuò)作業(yè)方式接機(jī)車(chē)發(fā)列車(chē)對(duì)提高通過(guò)能力有利，則實(shí)際最大通過(guò)能力為

式中：tLOS為全周期因作業(yè)交叉產(chǎn)生的能力損耗，min；tW為完整的作業(yè)周期耗時(shí)，min；n為一個(gè)周期實(shí)際發(fā)出的列車(chē)數(shù)，列。

綜上，從理論上分析1 h發(fā)出的列車(chē)數(shù)應(yīng)為2.86列，每條到發(fā)線(xiàn)一晝夜至多發(fā)送N實(shí)計(jì)= 2.86×24÷12 ≈ 6 列。根據(jù)圖解法鋪畫(huà)疏解交叉干擾作業(yè)后一個(gè)階段的到發(fā)線(xiàn)運(yùn)用計(jì)劃，tf，td，tdf，tfd均嚴(yán)格按照上述作業(yè)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，鋪畫(huà)的車(chē)站技術(shù)作業(yè)圖表如圖9所示。

圖9 周期化運(yùn)用條件下車(chē)站技術(shù)作業(yè)圖表Tig.9 Station technical operation chart under the comdition of periodic application

到發(fā)線(xiàn)通過(guò)能力利用率k計(jì)算公式為

式中：T為各類(lèi)型列車(chē)一晝夜占用到發(fā)線(xiàn)總時(shí)間，min；t固為固定作業(yè)時(shí)間，min；γ空為到發(fā)線(xiàn)空閑率。

由于到發(fā)線(xiàn)呈周期化運(yùn)用，因而只需分析一條到發(fā)線(xiàn)即可。列車(chē)一次組合作業(yè)占用到發(fā)線(xiàn)時(shí)間為t占(135 min≤t占≤240 min)，固定作業(yè)時(shí)間t固取150 min，γ空= 0.15。

每條到發(fā)線(xiàn)通過(guò)能力為

從到發(fā)線(xiàn)能力利用率的角度來(lái)考慮，一晝夜每條到發(fā)線(xiàn)可發(fā)出2萬(wàn)噸列車(chē)5至10列，而在萬(wàn)噸列車(chē)10 min/列均衡到達(dá)的約束條件下，每條到發(fā)線(xiàn)一晝夜至多發(fā)送6列2萬(wàn)噸列車(chē)，因而綜合考慮以上2種限制因素，可得出神池南站(12條組合到發(fā)線(xiàn))一晝夜2萬(wàn)噸列車(chē)發(fā)車(chē)數(shù)量為

按照C80車(chē)型計(jì)算，2萬(wàn)噸列車(chē)的貨物總重為17 280 t，一年純運(yùn)輸時(shí)間為347 d，則年運(yùn)量Q(億 t)為

由計(jì)算結(jié)果可知：在萬(wàn)噸列車(chē)均衡到達(dá)間隔時(shí)間為10 min的條件下，采用到發(fā)線(xiàn)周期化運(yùn)用方案，2萬(wàn)噸列車(chē)組合作業(yè)時(shí)間在135 ～ 240 min內(nèi)(受其他因素影響，取值在該區(qū)間變化時(shí)對(duì)最終能力無(wú)影響)，能夠?qū)崿F(xiàn)最大4.3億t的年運(yùn)量，較現(xiàn)有開(kāi)行方案能夠?qū)崿F(xiàn)的運(yùn)量有明顯提升。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)重載鐵路的快速發(fā)展和朔黃線(xiàn)運(yùn)量的持續(xù)增長(zhǎng)，朔黃鐵路2萬(wàn)噸重載列車(chē)數(shù)量必然持續(xù)增長(zhǎng)。神池南站作為連接神朔線(xiàn)、準(zhǔn)池線(xiàn)和朔黃線(xiàn)的樞紐站，在神朔線(xiàn)和準(zhǔn)池線(xiàn)目前還不具備2萬(wàn)噸列車(chē)開(kāi)行條件時(shí)，承擔(dān)著萬(wàn)噸列車(chē)組合成2萬(wàn)噸列車(chē)的重要任務(wù)?；诂F(xiàn)有到發(fā)線(xiàn)使用方案，結(jié)合周期化組織方式繪制分析不同接車(chē)方式下的階段計(jì)劃，選擇最優(yōu)周期化接車(chē)作業(yè)方式。通過(guò)建立交叉進(jìn)路下接發(fā)時(shí)序模型，研究?jī)?yōu)化后的到發(fā)線(xiàn)使用方案能力損耗情況，得出周期化組織方式對(duì)運(yùn)量有顯著提升的結(jié)論。但現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)中要實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)用方式仍面臨確保萬(wàn)噸列車(chē)均衡到達(dá)難、站內(nèi)組織作業(yè)要求高、貨流不穩(wěn)定等諸多問(wèn)題，需要進(jìn)一步深化研究。