寧西線西合段運輸組織優(yōu)化分析與探討

高寶，李世飛，程大龍，馬興財，王飛，馮小芳

(1. 中國國家鐵路集團有限公司 運輸調度指揮中心，北京 100844；2. 中國鐵路武漢局集團有限公司 調度所，湖北 武漢 430064；3. 中國鐵道科學研究院集團有限公司 電子計算技術研究所，北京 100081)

1 寧西線西合段概況

1.1 線路概況

寧西線(永寧鎮(zhèn)—新豐鎮(zhèn))由西合段及合寧段2部分組成，其中合寧段為時速250 km的客運專線。寧西線西合段東起安徽省合肥市合肥東站，西至陜西省西安市新豐鎮(zhèn)站，途經(jīng)信陽北、南陽西2個區(qū)段站，全長955 km，為國家Ⅰ級鐵路，與京九線(北京—香港九龍)、京廣線(北京—廣州)、焦柳線(焦作—柳州)、浩吉鐵路(浩勒報吉南—吉安)[1]等主要南北通道接軌，共有商南、小林、葉集、西峽4個分界口，其中西峽口為浩吉鐵路下線分界口。寧西線西合段跨越安徽、河南、陜西3省，既可以東西貫通，又可以南北分流，在鐵路路網(wǎng)中具有重要的作用，寧西線西合段示意圖如圖1所示。

圖1 寧西線西合段示意圖Fig.1 Xihe section of Yongningzhen-Xinfengzhen Line

1.2 機車交路、計長及牽引定數(shù)

寧西線西合段貨運機車交路主要由中國鐵路西安局集團有限公司(以下簡稱“西安局集團公司”)、中國鐵路上海局集團有限公司(以下簡稱“上海局集團公司”)機車擔當，其中新豐鎮(zhèn)站至信陽北站間及新豐鎮(zhèn)站至襄陽北站間由西安局集團公司新豐鎮(zhèn)機務段雙HXD3型機車牽引，在南陽西站換乘，去往信陽北方向由中國鐵路武漢局集團有限公司(以下簡稱“武漢局集團公司”)江岸機務段機車乘務員值乘，去往襄陽北方向由中國鐵路鄭州局集團有限公司(以下簡稱“鄭州局集團公司”)洛陽機務段機車乘務員值乘，牽引定數(shù)5 000 t，允許超重至5 500 t，計長81.0。合肥東站至信陽北站間由上海局集團公司合肥機務段HXD2B型機車牽引，上海局集團公司機車乘務員擔當，圖定使用機車32臺，牽引定數(shù)4 500 t，允許超重至5 500 t，計長81.0。浩吉鐵路經(jīng)西峽口下線車流由浩吉鐵路股份有限公司HXD1型機車、西安局集團公司延安機務段機車乘務員擔當至南陽西站，牽引定數(shù)上行4 000 t，下行5 000 t，計長81.0。

1.3 基本運行圖

2022年第4季度基本運行圖列車對數(shù)，按照局分界口：商南口圖定貨物列車53對/d，其中，新豐鎮(zhèn)站至信陽北站33對/d，新豐鎮(zhèn)站至襄陽北站18對/d，新豐鎮(zhèn)站至南陽西站2對/d。小林口圖定貨物列車45對/d，其中南陽西站至信陽北站間5對/d。葉集口圖定貨物列車32對/d，西峽口圖定貨物列車15對/d。

2022年第4季度基本運行圖旅行時間：新豐鎮(zhèn)至信陽北間10.3 h(其中新豐鎮(zhèn)至南陽西間6.3 h)；新豐鎮(zhèn)至襄陽北間9.5 h，合肥東至信陽北間6.5 h。

2 存在問題

2.1 線路通過能力利用問題

寧西線西合段商南口2022年1月至9月間平均過車列數(shù)為上行40.0列/d，下行39.8列/d，平均過車約40對/d，較圖定貨物列車對數(shù)53對/d相差近13列/d，分界口利用率僅為75%左右；小林口2022年1月至9月間平均過車列數(shù)為上行30列/d，下行30.3列/d，平均過車約30對/d，較圖定分界口過車列車對數(shù)45對/d相差近15列/d，分界口利用率僅為66%左右；葉集口2022年1月至9月間平均過車列數(shù)為上行27.8列/d，下行29.5列/d，平均過車約為29對/d，較圖定分界口過車列車對數(shù)32對/d相差近3.5列/d，分界口利用率為89%左右；西峽口2022年1月至9月間平均過車列數(shù)為上行8.4列/d，下行9.4列/d，平均過車約9對/d，較圖定分界口過車列車對數(shù)15對/d相差近6列/d，分界口利用率僅為60%左右。寧西線西合段各分界口過車情況如表1所示。

表1 寧西線西合段各分界口過車情況Tab.1 Passing situation at each boundary of Xihe section of Yongningzhen-Xinfengzhen Line

通過各分界口過車列數(shù)與圖定貨物列車對數(shù)進行對比不難發(fā)現(xiàn)，寧西線西合段的通過能力沒有得到充分利用，存在嚴重的浪費現(xiàn)象[2]。

2.2 機車交路及機車機班問題

西峽口圖定貨物列車為15對/d，浩吉鐵路上線車流以空敞車為主，下線車流以鄭州局集團公司、武漢局集團公司、上海局集團公司重車流為主，因浩吉鐵路機車經(jīng)西峽口下線后僅能運行至南陽西站，所以下線重車流需在南陽西站更換鄭州局集團公司洛陽機車、武漢局集團公司江岸機車或新豐鎮(zhèn)機車進行車流接續(xù)，而郜營口和小林口產(chǎn)生的空車流也需要在南陽西站更換浩吉機車后向浩吉鐵路排空，故南陽西站產(chǎn)生大量機車換掛作業(yè)，占用南陽西站到發(fā)線能力。

因西安局集團公司寧西線機車與包西線(包頭—新豐鎮(zhèn))機車共用，當包西線車流大時，西安局集團公司將機車大量調整至包西線運行，此時會造成寧西線商南口機車機班緊張，武漢局集團公司寧西線江岸機車與京廣線江岸機車共用，京廣線車流大或者外局壓武漢機車多時，會造成寧西線小林口江岸機車每日18點在鄭州局集團公司管內臺數(shù)不足，此時南陽西站至信陽北站間只能使用新豐鎮(zhèn)機車接續(xù)車流，造成新豐鎮(zhèn)機車緊張。

2.3 設備及天窗問題

2.3.1 設備問題

寧西線西合段建設初期為單線鐵路，后修建復線改造為雙線電氣化鐵路，作為機車折返換班的關鍵車站的南陽西站和信陽北站均為區(qū)段站，但是由于這兩個車站均由單線車站改造而成，車站都存在“一頭沉”問題，即到發(fā)線集中位于上行一側或下行一側，導致進入車站換機車換班作業(yè)時與相對方向的開車作業(yè)存在一定程度的交叉進路，南陽西站咽喉交叉進路示意圖如圖2所示，32060次進入南陽西站6道的接車進路與南陽西站4道的32059次發(fā)車進路為交叉進路，不能滿足同時接發(fā)列車的要求。

圖2 南陽西站咽喉交叉進路示意圖Fig.2 Throat crossing route at Nanyangxi Station

另外，根據(jù)南陽西站《車站行車組織細則》查定，南陽西站到發(fā)線有效長標準不一致，下行側共有6條到發(fā)線，其中4道、5道、6道到發(fā)線有效長為1 050 m，而7道、8道到發(fā)線有效長為866 m，9道到發(fā)線有效長則為875 m，到發(fā)線長短不一造成車流與到發(fā)線能力不匹配而影響南陽西站接車能力。例如2022年10月15日17:25由小林口接入的87 485次列車，87 485次編組內容為整列空敞車，換長81.0，這列車只能進入有效長為1 050 m的線路，一旦換長為81.0的車流較多時，南陽西站的到發(fā)線能力就會緊張。

2.3.2 天窗不合理問題

寧西線西合段天窗模式為V型天窗，但因設備改造不徹底，南陽西站、信陽北站的天窗執(zhí)行的是垂直天窗，在南陽西站、信陽北站這樣的關鍵節(jié)點上V型天窗中安排垂直天窗，對寧西線西合段的通過能力影響很大，并且上海局集團公司管內的天窗與鄭州局集團公司、武漢局集團公司管內天窗不對稱，浪費運行圖能力[3]。

2.4 車流不均衡問題

西安局集團公司受客車間隔、陜北配空、搶分界口交車等因素影響，經(jīng)常組織集中開某一方向的車流，而放棄其他方向車流組織，如18點分界口交車后，新豐鎮(zhèn)集中開陜北配空車流，造成寧西線西合段商南口上行18點至0點間無車流交車，組織完包西線方向開車后再集中組織商南口車流，形成列車流集中過分界口的狀態(tài)，造成南陽西站到發(fā)線能力緊張，寧西線西合段上行階段性等線，浪費運行線及機車機班。

西安局集團公司裝到達鄭州局集團公司、武漢局集團公司管重車流一部分的固定徑路為經(jīng)店坡口上行下線交中國鐵路太原局集團有限公司(以下簡稱“太原局集團公司”)，但由于牽引定數(shù)等技術問題沒有解決，店坡口上行目前不能通行重車流，西安局集團公司產(chǎn)生的鄭州局集團公司、武漢局集團公司重車流只能迂回西峽口下線，對南陽西站的能力產(chǎn)生沖擊。

2.5 南陽西、信陽北站能力問題

南陽西站與信陽北站均為“一頭沉”車站，換機車作業(yè)與換班作業(yè)均在車站的一端，造成到發(fā)線能力緊張及咽喉區(qū)交叉，影響能力。另作為區(qū)段站南陽西站和信陽北站均只有7條到發(fā)線，還要兼顧解體和編組作業(yè)，信陽北站還要承擔京廣線下線車流接車換掛作業(yè)，能力不足。再加上寧西線西合段車流階段性集中，南陽西站和信陽北站外圍長時間階段性等線，浪費機車機班和線路的通過能力[4]。南陽西站和信陽北站的能力問題嚴重制約了寧西線西合段發(fā)揮應有的作用。

3 運輸組織優(yōu)化思路

根據(jù)機車交路及機車機班、設備及天窗、新豐鎮(zhèn)站、南陽西站、信陽北站等存在問題的分析，為解決問題、打通短板，針對性提出下列運輸組織優(yōu)化思路。

3.1 機車運用及機車機班調整

建議浩吉鐵路經(jīng)西峽口下行機車交路延伸至信陽北站和襄陽北站，以減少南陽西站換掛機車作業(yè)，釋放南陽西站到發(fā)線能力，對新豐鎮(zhèn)機車及武漢局江岸機車的依賴將會減少。機車回襄陽北站入庫整備作業(yè)可以經(jīng)浩吉入庫，也可經(jīng)郜營口到達襄陽北站入庫，靈活性有所增加，有利于緩解南陽西站到發(fā)線緊張的現(xiàn)狀。

建議增加西安局集團公司、武漢局集團公司、浩吉鐵路公司機車機班數(shù)量，充足的運力保障是鐵路暢通的基礎，增加新豐鎮(zhèn)機車可以緩解包西線與寧西線西合段搶機車的處境，增加武漢局集團公司江岸機車可以緩解京廣線與寧西線西合段爭搶機車的情況，增加浩吉鐵路機車機班供應不僅可以緩解浩吉本線機車緊張的情況，還可以增加西峽口下線機車臺數(shù)。必要時建議寧西線西合段采取固定機車交路模式，實行專車專用、固定循環(huán)模式，西安局集團公司、武漢局集團公司、上海局集團公司寧西線機車不再與包西線、京廣線等其他線路機車混用，避免主要干線車流波動或集中修等其他因素影響導致機車緊張而影響寧西線機車機班供應，充分保障寧西線西合段運力。

3.2 設備及天窗優(yōu)化

針對南陽西站及信陽北站“一頭沉”式的站場設備缺陷進行改造。鑒于寧西線西合段上下行車流比較均衡的情況，建議將南陽西站、信陽北站改造成橫列式分場結構，南陽西站改造后站場示意圖如圖3所示，即上行車進上行場，下行車進下行場，場間設置聯(lián)絡線，場間車流可以交換，分場辦理上下行線列車換掛機車及換機班業(yè)務，可以有效解決車站咽喉區(qū)能力緊張問題，提高車站通過能力。同時將南陽西站3條有效長不足的到發(fā)線進行擴能改造，將7道、8道、9道換長擴能至81.0，與寧西線換長保持一致，可以有效釋放南陽西站潛力，提高車站接發(fā)列車能力。同時，加快鄭州局集團公司浩吉鐵路聯(lián)絡線引入隴海線(蘭州—連云)張家灣站施工進度，盡快實現(xiàn)疏運浩吉鐵路逐年遞增運量的目標，緩解浩吉鐵路車流經(jīng)西峽口下線壓力。

圖3 南陽西站改造后站場示意圖Fig.3 Nanyangxi Station after reconstruction

南陽西站、信陽北站天窗安排與整體天窗安排同步，安排V型天窗時不再組織垂直天窗，研究表明垂直天窗對運輸秩序的不利影響大于V型天窗，按照貨物列車8 min追蹤間隔計算，120 min垂直天窗改為V型天窗后可以釋放15條列車運行線，天窗整體協(xié)調可以提高列車運行圖的通過能力，有效減少天窗修施工對正常運輸生產(chǎn)秩序的影響。

3.3 車流及調度指揮組織

3.3.1 排空敞車調整

上海局集團公司、武漢局集團公司均為凈排空局，寧西線為上海局集團公司、武漢局集團公司向西安局集團公司排空敞車的主要通道之一，武漢局集團公司經(jīng)小林口向西安局集團公司排空敞車時優(yōu)先使用新豐鎮(zhèn)機車掛運，經(jīng)寧西線西合段、包西線給陜北配空，合理控制經(jīng)西峽口向西安局集團公司配空敞車數(shù)量，中國鐵路南昌局集團有限公司(以下簡稱“南昌局集團公司”)及中國鐵路廣州局集團有限公司(以下簡稱“廣州局集團公司”)產(chǎn)生的空敞車通過吉安口、新余西口、岳陽北口優(yōu)先向浩吉鐵路排空，從源頭處保證浩吉鐵路排空任務，避免南昌局集團公司、廣州局集團公司產(chǎn)生的空敞車經(jīng)京廣線、京九線、焦柳線北上之后轉寧西線，影響信陽北站、南陽西站節(jié)點能力。機車與車流的合理結合可以有效減少南陽西站換機車作業(yè)壓力，緩解南陽西站能力緊張現(xiàn)狀。

3.3.2 重車流調整

調整裝車結構，西安局集團公司合理安排裝車，優(yōu)先組織上海局集團公司安徽省、浙江省地區(qū)的管重裝車經(jīng)商南口運行，合理控制到鄭州局集團公司及武漢局集團公司的管重裝車，以減少寧西線西合段與焦柳線、京廣線、京九線的交叉影響。建議西安局集團公司與太原局集團公司通力合作，研究解決店坡口上行不能運行重車的問題，解決店坡口上行重車通過問題可以有效減少西峽口迂回重車流，解決浩吉鐵路下線到達鄭州局集團公司及武漢局集團公司管重能力不足問題，為南陽西站接好商南口上行車流創(chuàng)造條件。

3.4 新豐鎮(zhèn)站、南陽西站、信陽北站運輸組織強化

新豐鎮(zhèn)站提高編組質量，優(yōu)化開車思路，嚴格按照列車編組計劃、列車運行圖的要求組織列車開行[5]，均衡安排各方向開車計劃，合理運用包西線、隴海線及寧西線通過能力，并建立獎勵考核制度，對有貢獻者進行適當獎勵，提高職工標準化作業(yè)的積極性。

南陽西站、信陽北站強化各種信息技術利用，整合各工種人員及設備，加強運輸組織[6-7]，合理安排到發(fā)線使用，按照列車運行圖的規(guī)定組織解體及編組列車，提高作業(yè)效率，壓縮中時、停時，加速機車車輛在車站的中轉。

4 結束語

寧西線貫通東西，是除隴海線外的另一條東西方向主要通道，在路網(wǎng)中具有重要的作用。迅速扭轉寧西線西合段利用率不高的局面、充分發(fā)揮寧西線的通道能力有利于緩解隴海線能力緊張的現(xiàn)狀，有利于實現(xiàn)疆煤外運的戰(zhàn)略目的[8-10]，也有助于全路貨運增量目標的實現(xiàn)。相關鐵路局集團公司應細致研究寧西線西合段設備缺陷，有針對性、有計劃地進行整改，提高設備質量，并分析運輸組織方面的短板與不足，優(yōu)化運輸組織措施，強化車流組織與行車設備的協(xié)調統(tǒng)一，釋放寧西線西合段運輸潛力，提高通過能力，為貨運增量目標的實現(xiàn)提供堅強有力保障[11]。