劉英偉

（朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司運(yùn)輸部，河北肅寧062350）

黃萬線鐵路運(yùn)輸能力提升方案

劉英偉

（朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司運(yùn)輸部，河北肅寧062350）

近年來，黃萬線鐵路實(shí)際運(yùn)量已超出遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)運(yùn)量，成為朔黃鐵路下游疏解能力的限制瓶頸。針對(duì)黃萬線鐵路運(yùn)輸能力緊張問題，對(duì)兩端區(qū)段站以及與中間過軌運(yùn)輸鐵路相銜接的限制區(qū)段的通過能力進(jìn)行計(jì)算，通過能力比對(duì)，找出限制黃萬線鐵路運(yùn)輸能力提升的關(guān)鍵點(diǎn)，針對(duì)性提出提高運(yùn)輸能力的解決方案。

黃萬線鐵路；運(yùn)輸能力；運(yùn)行圖；卸車能力

圖1 黃萬線鐵路示意圖

1.1 車站概況

黃萬線鐵路全線共12個(gè)車站和1個(gè)線路所，其中黃驊南—萬家碼頭（不含）間7個(gè)車站和神港站隸屬于朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司管理，萬家碼頭（含）—東大沽（含）間4個(gè)車站和1個(gè)線路所隸屬于天津南環(huán)鐵路公司管理（見表1）。

表1 黃萬線鐵路車站概況

1.2 區(qū)間運(yùn)行時(shí)分

2016年，根據(jù)列車運(yùn)行圖規(guī)定，黃萬線鐵路貨物列車區(qū)間運(yùn)行時(shí)分見圖2。

根據(jù)2016年列車運(yùn)行圖執(zhí)行的實(shí)際情況，調(diào)整部分區(qū)間運(yùn)行時(shí)分：

（1）黃驊南—黃驊東區(qū)間下行方向有3000m4‰的上坡道，列車提速相對(duì)困難，因此區(qū)間純運(yùn)行時(shí)分增加2min。調(diào)整后下行10min，上行8min。

（2）東大沽—神港區(qū)間上下行方向均有3500m4‰的上坡道，列車提速相對(duì)困難，因此區(qū)間純運(yùn)行時(shí)分增加7min。調(diào)整后下行14min，上行14min。

（3）竇莊子—郭莊子區(qū)間長9.3km，經(jīng)計(jì)算區(qū)間純運(yùn)行時(shí)分需增加2min。調(diào)整后下行9min，上行9min。

1.3 車站間隔時(shí)間

圖2 黃萬線鐵路貨物列車區(qū)間運(yùn)行時(shí)分

2016年列車運(yùn)行圖規(guī)定，黃萬線鐵路車站普通貨物列車不同時(shí)到達(dá)間隔時(shí)間為3min，會(huì)車間隔時(shí)間為2min，中間站起車附加時(shí)分為3min，停車附加時(shí)分為2min，區(qū)段站起停車附加時(shí)分均為3min。另外規(guī)定，普通貨物列車在區(qū)段站從萬噸或2萬t到發(fā)線后半段辦理接發(fā)時(shí)，起停車附加時(shí)分均為6min。

1.4 施工天窗設(shè)置

西南環(huán)線鐵路萬家碼頭—東大沽段每周一、二、四、五為固定施工天窗，每周日為調(diào)整施工天窗，每次3h。黃萬鐵路及進(jìn)港鐵路無固定施工天窗，但由于各站到發(fā)線數(shù)量少，受萬家碼頭—東大沽段施工天窗影響，施工天窗期間各站接發(fā)列車作業(yè)基本停止。

1.5 機(jī)車配置及機(jī)車交路

黃萬線鐵路目前配屬14臺(tái)運(yùn)用機(jī)車，包括8臺(tái)DF8B型內(nèi)燃機(jī)車，4臺(tái)DF4D型內(nèi)燃機(jī)車，2臺(tái)大功率內(nèi)燃機(jī)車。采用環(huán)形機(jī)車交路，上行方向2個(gè)往返入東大沽機(jī)務(wù)段整備一次，1個(gè)往返在東大沽站或黃驊南站換乘。

1.6 車流組織及列車編組

黃萬線鐵路現(xiàn)階段僅運(yùn)行普通編組列車，2萬t、萬噸列車需在黃驊南站分解為普通列車后運(yùn)行，C80型貨車編組為54輛，C70型貨車編組為58輛，C64型貨車編組為66輛。郭莊子、萬家碼頭、東大沽、神港4個(gè)車站為貨運(yùn)辦理站，郭莊子、東大沽采用人工卸車，到達(dá)車輛為C64型貨車；萬家碼頭、神港站采用翻車機(jī)卸車，到達(dá)車輛以C80型貨車為主，部分為C70型貨車或C64型貨車。C80型、C70型、C64型貨車數(shù)量比例約為6∶1∶1，平均凈載質(zhì)量4289t。

2 運(yùn)輸能力

2.1 黃驊南站通過能力

黃驊南站通過能力受東咽喉道岔能力限制，接發(fā)黃萬方向列車能力為41.9對(duì)（見表2）。

表2 黃驊南站通過能力

2.2 黃萬鐵路輸送能力

單線半自動(dòng)閉塞成對(duì)運(yùn)行圖的通過能力計(jì)算公式為：式中：N貨為平行運(yùn)行圖通過能力，列車對(duì)數(shù)；T天窗為施工維修天窗固定時(shí)間，min；T周為運(yùn)行圖周期，min。

按照平均每周4.5次天窗，每次3h計(jì)算，每日的施工維修天窗固定時(shí)間為T天窗=（4.5×3×60）/7=115.7min。

黃驊南站為區(qū)段站，到發(fā)線有效長為2800m，咽喉較長，因此列車的起停附加時(shí)分也較長。黃萬線鐵路上行列車絕大多數(shù)為空車，運(yùn)輸組織上多采用空車會(huì)重車的方式，因此黃驊南—黃驊東區(qū)間采用上行到達(dá)、下行出發(fā)的會(huì)車方式，運(yùn)行圖鋪畫方案見圖3。其他區(qū)間采取一停一通的會(huì)車方式，采用下行列車不停車通過區(qū)間兩端站的運(yùn)行圖鋪畫方案（見圖4）。

圖3 黃驊南—黃驊東區(qū)間運(yùn)行圖鋪畫方案

圖4 其他區(qū)間運(yùn)行圖鋪畫方案

運(yùn)行圖周期計(jì)算公式為：式中：t運(yùn)為上行或下行貨物列車區(qū)間運(yùn)行時(shí)分，min；τ站為車站間隔時(shí)分，min；t起停為起停車附加時(shí)分，min。

根據(jù)式（2），計(jì)算各區(qū)間運(yùn)行圖周期時(shí)間見表3。

表3 各區(qū)間運(yùn)行圖周期時(shí)間 min

由表3可以看出，黃驊南—黃驊東區(qū)間為黃萬鐵路的限制區(qū)間，運(yùn)行圖通過能力為：

N貨=（1440-115.7）/34=38.9（對(duì)）。黃萬鐵路輸送能力為：

式中：f為貨物列車能力利用系數(shù)，取值0.85；Q總為貨物列車牽引質(zhì)量，t；?載為貨物列車載質(zhì)量系數(shù)，即貨車靜載質(zhì)量與貨車總質(zhì)量之比值；Q總×?載為貨物列車平均靜載質(zhì)量；K波為貨物列車月間行車量波動(dòng)系數(shù)，取值1.1。

2.3 西南環(huán)線鐵路輸送能力

西南環(huán)線鐵路為雙線鐵路，通過能力較為充裕，完全能夠滿足黃萬線鐵路的運(yùn)量增長需求，因此暫不需要進(jìn)行能力研究。

2.4 進(jìn)港鐵路輸送能力

東大沽—神港區(qū)間采取下行到達(dá)、上行出發(fā)的會(huì)車方式，運(yùn)行圖鋪畫方案見圖5。

圖5 東大沽—神港區(qū)間運(yùn)行圖鋪畫方案

根據(jù)式（2），計(jì)算東大沽—神港區(qū)間運(yùn)行圖周期為41min。

東大沽—神港區(qū)間，運(yùn)行圖通過能力為：

N貨=（1440-115.7）/41=32.3（對(duì)）。

區(qū)間輸送能力：

G=32.3×0.85×4289×365/1.1

=3907.3（萬t）。

2.5 神港站

2.5.1 通過能力

神港站通過能力見表4。

表4 神港站通過能力

由表4可知，受V場到發(fā)線能力限制，神港站通過能力為31.3對(duì)。

2.5.2 翻車機(jī)卸車能力

神華天津煤炭碼頭公司負(fù)責(zé)接卸神港站到達(dá)列車，該公司現(xiàn)有4臺(tái)翻車機(jī)，其中1、2、4號(hào)翻車機(jī)翻卸C80型貨車，3號(hào)翻車機(jī)兼卸C64和C70型貨車。

翻車機(jī)卸車能力為：

式中：Pt為一條翻車機(jī)卸車線年卸車能力，t/年；Ty為卸車線年作業(yè)天數(shù)，取值360d/年；t為卸車線日工作時(shí)間，取值22h/d；P為翻車線平均卸車效率，t/h；K1為系統(tǒng)設(shè)備完好率（翻車機(jī)為0.8）；K2為輔助作業(yè)時(shí)間影響系數(shù)，C80型貨車用翻車機(jī)為0.712；Kb為鐵路到港不平衡系數(shù)，取值1.3。

不同車型對(duì)應(yīng)翻車機(jī)的卸車效率見表5。

表5 不同車型對(duì)應(yīng)翻車機(jī)的卸車效率

在C64型貨車編組列車和C70型貨車編組列車按照1∶1比例到達(dá)的基礎(chǔ)上，3號(hào)翻車機(jī)卸車能力為Pt=360×22×（3213×1/2+3451×1/2）×0.8×0.7/1.3=1137萬t。

1、2、4號(hào)翻車機(jī)卸車能力為Pt=360×22×3672× 0.8×0.7/1.3=1252.8萬t。

1、2、4號(hào)翻車機(jī)卸車能力之和為3×1252.8= 3758.4萬t。

各翻車機(jī)卸車能力之和為1137+3758.4=4895.4萬t。

2.6 能力比較

通過以上計(jì)算可以看出，神港站的通過能力和卸車能力與進(jìn)港鐵路的輸送能力基本匹配，但小于黃萬鐵路的輸送能力和黃驊南站的通過能力，是整個(gè)黃萬線鐵路的限制區(qū)段?，F(xiàn)階段黃萬線鐵路的年輸送能力為4700萬t，神港站的接卸能力為3900萬t。

3 提升方案

3.1 方案一

在不增加投資，不對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造的前提下，可通過以下措施優(yōu)化作業(yè)組織，提高黃萬線鐵路運(yùn)輸能力。

（1）與天津南環(huán)鐵路公司協(xié)商，使萬家碼頭—東大沽段天窗設(shè)置與朔黃鐵路同步，每周開設(shè)2次，每次3h，這樣平均每日可壓縮天窗時(shí)間64.3min，從而提高運(yùn)行圖通過能力。

（2）提高設(shè)備檢修質(zhì)量，壓縮設(shè)備故障延時(shí)，加強(qiáng)調(diào)度指揮能力，減少列車運(yùn)行時(shí)分偏離，提高貨物列車能力利用系數(shù)。

（3）組織均衡運(yùn)輸，壓縮貨物列車月間行車量波動(dòng)系數(shù)。

（4）合理分流，有效利用郭莊子、萬家碼頭、東大沽等沿途卸車點(diǎn)，彌補(bǔ)神港站接卸能力不足問題。

采取以上措施后，東大沽—神港區(qū)間運(yùn)行圖通過能力達(dá)到：

N貨=（1440-51.4）/41=33.8（對(duì)）。

區(qū)間輸送能力為：

G=33.8×0.9×4289×365/1.05

=4535.4（萬t）。

黃驊南—黃驊東區(qū)間，運(yùn)行圖通過能力為：

N貨=（1440-51.4）/34=40.8（對(duì)）。

區(qū)段輸送能力為：

G=40.8×0.9×4289×365/1.05

=5474.7（萬t）。

黃萬線鐵路的年輸送能力可達(dá)5400萬t，神港站接卸能力可達(dá)4500萬t。

3.2 方案二

通過少量投資，提高限制區(qū)段能力，主要措施有：

（1）開通使用東大沽—神港站間預(yù)留二線，改單線區(qū)間為雙線區(qū)間，提高區(qū)間通過能力。

（2）開通神港站預(yù)留V場4道，提高車站到發(fā)線能力。

（3）加強(qiáng)翻車機(jī)設(shè)備的維護(hù)檢修，提高設(shè)備完好率，提高路港雙方的作業(yè)效率，提高輔助作業(yè)時(shí)間影響系數(shù)，壓縮到港不平衡系數(shù)，使翻車機(jī)的能力最大化。

采取以上措施后，黃萬線鐵路總體運(yùn)輸能力不變，但神港站接卸能力大大提高，可使翻車機(jī)能力最大化，因此黃萬線鐵路的年輸送能力仍為5400萬t，神港站接卸能力可達(dá)4900萬t。

3.3 方案三

對(duì)黃萬鐵路和進(jìn)港鐵路進(jìn)行電化改造。改造完成后，電力機(jī)車牽引的普通貨物列車可以直接從黃驊南站通過，能夠壓縮限制區(qū)間黃驊南—黃驊東運(yùn)行圖周期時(shí)間，并壓縮部分區(qū)間的運(yùn)行時(shí)間，提高線路的輸送能力。另外改變機(jī)車交路后，還可取消機(jī)車在東大沽機(jī)務(wù)段的整備作業(yè)，提高機(jī)車使用效率。

改造后黃驊南—黃驊東區(qū)間，運(yùn)行圖通過能力為：

N貨=（1440-51.4）/30.5=45.5（對(duì)）。

區(qū)段輸送能力為：

G=45.5×0.9×4289×365/1.05

=6105.4（萬t）。

改造完成后，黃萬線鐵路的年輸送能力可達(dá)6100萬t，神港站接卸能力達(dá)4900萬t。

3.4 方案四

在黃萬線鐵路電化的基礎(chǔ)上，對(duì)部分車站進(jìn)行萬噸列車適應(yīng)性改造，增加到發(fā)線長度，開行萬噸列車。并對(duì)神港站以及神華天津煤炭碼頭公司翻車系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)能改造，提高車站通過能力和翻車機(jī)卸車能力，使黃萬線鐵路整體能力達(dá)到8000萬t以上。

4 結(jié)束語

現(xiàn)階段，可以采取優(yōu)化作業(yè)組織、壓縮天窗占用時(shí)間、提高貨物列車能力利用系數(shù)、壓縮貨物列車月間行車量波動(dòng)系數(shù)等措施提升黃萬線鐵路的通過能力，但能力提升空間不大。若需大幅度提升黃萬線鐵路通過能力，則需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行投資改造，在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢下，可以采用總體規(guī)劃、分步實(shí)施、循序漸進(jìn)的改造方案，滿足黃萬線鐵路運(yùn)量增加需求并節(jié)約投資。

[1] 王風(fēng)，何宇強(qiáng)，張進(jìn)川．新的經(jīng)濟(jì)形勢下朔黃鐵路運(yùn)輸組織優(yōu)化[J]．中國鐵路，2015(5)：28-31．

[2] 高國良．朔黃鐵路小運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)車交路優(yōu)化[J]．中國鐵路，2014(7)：33-36．

責(zé)任編輯 李鳳玲

On Transport Capacity Promotion for Huanghuanan-shengang Railway

Liu Yingwei
（Transportation Department of Shuohuang Railway Company，Suning Hebei 062350，China）

For recent years, the actual traffic volume of Huanghuanan-Shengang railway has exceeded its longterm designed volume and become a bottle-neck of capacity releasing of the Shuohuang Railway. In order to tackle this problem, the paper calculates the through capacities of district stations at two ends of the line and restricted sections where the line is connected with other lines to find out the key points that impede the capacity enhancement of Huanghuanan-Shengang railway and put forth solutions accordingly.

Huanghuanan-Shengang railway；transport capacity；train working diagram；unloading capacity

U292.5

A

1001-683X（2017）05-0042-05

10.19549/j.issn.1001-683x.2017.05.042

1 概述

劉英偉（1977—），男，高級(jí)工程師，碩士。

E-mail：ywliu2@sohu.com萬家碼頭—東大沽為雙線、半自動(dòng)閉塞、預(yù)留電氣化鐵路；進(jìn)港鐵路東大沽—神港為單線、半自動(dòng)閉塞、非電氣化鐵路。

2016-10-10

黃萬線鐵路南起朔黃鐵路黃驊南站，北經(jīng)天津市西南環(huán)線鐵路（原李港鐵路）終到天津港南疆港區(qū)的神港站，設(shè)計(jì)運(yùn)量近遠(yuǎn)期分別為3750萬t和4200萬t。該鐵路是神華鐵路“多路對(duì)一路、一路對(duì)三港”運(yùn)輸格局的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)了神華煤經(jīng)朔黃鐵路至天津港下水的直達(dá)運(yùn)輸，極大壓縮了運(yùn)輸成本，有效提升了神華煤的市場競爭力。隨著神華鐵路運(yùn)輸市場的對(duì)外開放，黃萬線鐵路至天津港方向的運(yùn)輸需求進(jìn)一步增大，現(xiàn)有運(yùn)輸能力已無法滿足需要，亟需研究提高運(yùn)輸能力的有效方案[1-2]。

黃萬線鐵路由黃萬鐵路、西南環(huán)線鐵路、進(jìn)港鐵路3部分組成（見圖1）。黃萬鐵路黃驊南—萬家碼頭為單線、半自動(dòng)閉塞、非電氣化鐵路；西南環(huán)線鐵路