铁路车站编组站通过能力分析

2023-08-21 理论教育版权反馈

【摘要】：编组站的通过能力为到达场和出发场到发线的通过能力之和。根据上述影响到发线通过能力的因素可见，到达场到发线通过能力是有条件的。②计算空费系数的经验公式如下：图5.69到达场到发线通过能力计算图由于式中n解在确定通过能力时是未知数，因此在计算通过能力时，应采用逐步逼近法来求解。因此，计算出发场到发线通过能力时，办理一列出发列车平均占用线路的时间，除列车实际占用时间外，还应包括一定的空闲时间。

编组站的通过能力为到达场和出发场到发线的通过能力之和。

1）到达场

影响到达场到发线通过能力的因素很多，主要包括列车到达的不均衡性、列检能力、驼峰解体能力及其负荷、接车延误率、空费系数等。

根据上述影响到发线通过能力的因素可见，到达场到发线通过能力是有条件的。它是指在驼峰能力、列检能力、列车到达间隔与作业时间分布规律等一定的条件下，按照不间断接车可靠性的要求，到发线一昼夜可能接入的最多列车数。

（1）基本计算公式

由前述的编组站车列作业排队服务系统可知，到达场的主要任务是保证完成车列解体前的技术准备工作和不间断地自区间接入解体列车。到达场到发线的通过能力应根据随机排队服务系统的理论来确定，可用直接计算法确定，其一般计算公式为：

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式中　n到——到达场到发线的通过能力，列；

　　　γ′空——到达场到发线的空费系数，见式（5.77）；

　　　M到——扣除本务机车和调车机车走行线以后，到达场可用于办理列车技术作业的线路数；

　　　∑t固——接发旅客列车、定时取送车辆等固定作业占用到发线的时间（不包括摘挂列车占用到发线的时间），min；

　　　t到占——到发线通过能力利用程度达到饱和时每列解体列车平均占用到发线的时间，min，且：

式中　──车列在到达场的等待时间，包括待检和待解时间，min；

　　　──技术作业占用到发线的时间，min，应分别衔接方向、列车种类按下式分项查定：

式中　t接——接车作业占用到发线时间，min，计算和查定方法见“5.7.3 到发线通过能力”部分；

　　　t到技──到达技术作业占线时间，按各站规定的货物列车技术作业程序及时间标准确定，通常解体列车到达技术作业时间标准可取25 ～35 min；

　　　t推占──车列预推过程占线时间，自调车机车挂妥车列向峰顶预推之时起至车列头部到达预推停车点时止的时间，一般根据预推距离和速度不同可取4 ～5 min；

　　　t解占──车列分解过程占线时间，由车列头部从预推停车点向峰顶推进时起至到发线腾空进路解锁时止的时间，可根据车列长度及推峰速度不同取6 ～9 min；

　　　t他占——其他作业占线时间，如单机到达等，可通过统计或写实办法确定其占用总时间∑t其他，然后按统计或写实期间解体列车总数∑n解，确定其他作业占用到发线的时间，即：

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对一个具体车站，M到、∑t固是已知值。而在t到占中，在列车编成辆数、列车进站速度、列检定员数一定的条件下，列车技术作业平均占线时间也是相对稳定的。它基本上服从正态分布，可以通过统计或查定取其平均值。但待检和待解时间以及每列摊到的空费时间则与列检和驼峰负荷水平、列车到达间隔和列检、驼峰作业的不均衡性以及到达场接车的可靠性要求有关。因此，如何正确确定在与到发线通过能力相对应的行车量情况下列车的占线时间（主要是待检、待解）和线路空费系数的合理值，是到达场到发线通过能力计算的关键。

（2）等待时间和空费系数计算

实践证明，待检、待解时间和空费系数的影响因素是错综复杂的，很难用理论公式表达，必须采用计算机模拟等方法取得有关数据并进行回归，求得其经验公式。

①计算等待时间的经验公式如下：

式中　υ——列车到达间隔的变异系数，一般情况下，到达场衔接3 个及其以下方向时可取0.75 ～0.8，平均取0.775，4 个及其以上方向时取0.85 ～0.90，平均取0.875；

　　　n峰——驼峰的解体能力（包括重复解体交换车的能力），以列数计；

　　　n解——一昼夜到达场到达解体的列车数；

　　　t到技——到达技术作业时间，min；

　　　C——列检组数，当到达技术作业时间取25 min、30 min、35 min 时，分别按一昼夜办理39列、34 列、30 列计算。

②计算空费系数的经验公式如下：

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图5.69　到达场到发线通过能力计算图

由于式（5.89）中n解在确定通过能力时是未知数，因此在计算通过能力时，应采用逐步逼近法来求解。

逐步逼近法可以采用计算机计算，也可以采用人工计算。在采用人工计算时，可以根据已知的驼峰解体能力n峰、列检平均作业时间t检、列车组数C 计算任意不大于驼峰解体能力的3 种行车量（n1、n2、n3）下的t到待值，然后加上平均的技术作业占线时间，求得相应的车列占线时间t占值，并在坐标纸上将其相连成L1 线。根据相应的t占值、接车线数M 和空费系数γ′空，用式（5.85）可以求得3 个相应的通过能力（n′1、n′2、n′3），将其相连成L2 线，L1 与L2 的交点P 即是要求的列车占线时间t到占值和通过能力n 值（图5.69）。

2）出发场

出发场到发线通过能力的计算与到达场通过能力的计算类似。

（1）基本计算公式

编组站的出发场（含与其并列的通过场）一端连接着调车场尾部牵出线（或联络线）及外包调车场的站内正线，另一端连接着各出发区段。其主要任务是：

①正确及时地完成车列出发前的技术准备工作，并保证不间断地接入中转列车和按运行图规定的时刻发车；

②保证繁忙期间能从调车场不间断地转入编成的车列，及时腾空调车场的线路，为驼峰的正常解体作业创造条件。

出发场的作业经常是不稳定的，其客观因素是编成车列自调车场转入及中转列车自区间到达的不均衡性，以及由于旅客列车和摘挂列车运行影响而产生的货物列车运行线在运行图上铺画的不均衡性。在一昼夜的繁忙期，出发场将会满线，乃至延误一部分列车的接入或转入。而在非繁忙期间，又会出现出发场内线路空闲情况。因此，计算出发场到发线通过能力时，办理一列出发列车平均占用线路的时间，除列车实际占用时间外，还应包括一定的空闲时间。

出发场到发线的通过能力同样可结合设备、车流及作业组织等具体条件采用直接计算方法进行确定。其基本计算公式为：

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式中　n发——出发场到发线通过能力，列；

　　　M发——扣除本务机车及调车机车走行线后，出发场可用于办理技术作业的线路数；

　　　γ″空——出发场线路的空费系数；

　　　t发占——到发线利用程度达到饱和时，每列出发列车平均占用到发线时间，min，且：

式中　——列车在出发场的等待时间，包括待检和待发时间；

　　　——每列车出发技术作业占线时间，min，且：

式中　t转（接）──办理列车转线（中转列车为接车）占线时间，可按写实查定，t接取5 ～8 min，t转取7 ～9 min；

　　　t发技──办理列车转线技术作业时间，始发列车取25 ～35 min，无改编中转列车取35 ～40 min，部分改编中转列车取45 ～55 min；

　　　t发──列车出发占线时间，可按写实查定，一般取5 ～7 min；

　　　──其他作业占线时间，min，包括单机接发、机车整备、非定时取送等随行车辆增长而变化的其他技术作业占线时间，可通过统计或写实查定，并按下式计算：

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式中　∑t其他──查定期间其他技术作业一昼夜占线总时间，min；

　　　∑n发──查定期间一昼夜发出的货物列车总列数。

由此可见，出发场到发线通过能力主要取决于办理出发作业的出发线数目M发、办理一列出发列车平均占线时间t发占及固定作业时间∑t固。对具体车站而言，M发、∑t固是确定值，而在t发占中，当出发场咽喉结构、列车编成辆数、列车出站速度、列检组数及其作业组织一定时，列车办理技术作业平均占线时间是相对稳定的，它服从正态分布，可以取统计平均值，或通过写实查定。待检时间可以看作是待发时间的转化，在列检组数足够（负荷在75%以下）时，可以不必单独列出。根据统计可知，待发时间和空费时间两项在总占用时间中占70%左右，且与很多随机因素有关，不易查定。因此，如何正确而简便地推算出在一定条件下到发线通过能力利用程度达到饱和尚能保证出发场正常工作时的列车待发和线路空费时间的合理值，是计算出发场到发线通过能力的关键。