王順利， 劉 杰， 殷 勇

（1.西南交通大學(xué)a.交通運輸與物流學(xué)院；b.綜合交通運輸智能化國家地方聯(lián)合工程實驗室，成都610031；2.重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能制造與交通學(xué)院，重慶400000）

0 引 言

編組站綜合自動化系統(tǒng)（Synthetic Automation of Marshalling yard，SAM）集編組站溜放速度控制、進路控制、現(xiàn)車管理、計劃管理、決策管理等為一體，通過建立編組站統(tǒng)一的綜合信息管理與控制平臺，完成計劃自動編制與調(diào)整、計劃自動執(zhí)行與集中控制、作業(yè)過程自動控制，實現(xiàn)計劃管理和控制結(jié)合、鐵路集團公司調(diào)度與車站調(diào)度一體化、運輸管理與決策支持智能化，提高編組站作業(yè)能力與效率，保證運輸安全生產(chǎn)，使編組站信息管理和生產(chǎn)過程全面自動化［1-2］。

鐵路編組站解體調(diào)車作業(yè)是鐵路編組站調(diào)車作業(yè)的重要一環(huán)，解體調(diào)車作業(yè)計劃的優(yōu)劣，直接影響整個編組站的作業(yè)效率。基于SAM 系統(tǒng)構(gòu)建編組站作業(yè)綜合仿真平臺，把鐵路現(xiàn)場搬進實驗室，學(xué)生通過平臺反復(fù)演練，熟悉鐵路編組站解體調(diào)車作業(yè)要求，提高駝峰調(diào)車作業(yè)計劃編制專業(yè)基本能力，適應(yīng)鐵路現(xiàn)場對人才的需求［3-4］。

1 SAM解體調(diào)車作業(yè)仿真平臺

1.1 車站選取

仿真車站選用某編組，其布置形式為3 級3 場縱列式，如圖1 所示。隨著我國鐵路路網(wǎng)布局的調(diào)整，鐵路編組站為適應(yīng)能力的要求，大多向縱列式的方向發(fā)展，故該編組站的選用具有典型性。

圖1 某編組站示意圖

1.2 SAM仿真系統(tǒng)基本功能

針對編組站解體、編組的核心調(diào)車作業(yè)環(huán)節(jié)，構(gòu)建編組站SAM系統(tǒng)仿真平臺，實現(xiàn)編組站解體區(qū)長、編組區(qū)長崗位的作業(yè)可視化仿真系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的編組站到達場、調(diào)車場、出發(fā)場現(xiàn)車情況，實現(xiàn)編組站解體、編組的作業(yè)仿真。

2 解體調(diào)車計劃仿真實驗

編組站的解體調(diào)車作業(yè)計劃就是把到達場待解車列，經(jīng)駝峰按照要求溜往規(guī)定的調(diào)車線的作業(yè)過程。解體調(diào)車作業(yè)計劃實驗在教學(xué)過程中分為原始車流準備、設(shè)置調(diào)車線使用方案、了解解體計劃要求、解體計劃編制、解體計劃檢驗等作業(yè)環(huán)節(jié)［5-6］。

2.1 原始車流準備

解體計劃離不開車流，需要設(shè)置原始車流，以滿足調(diào)車作業(yè)編制的需要。

（1）車流表現(xiàn)形式。原始車流在某SAM 仿真系統(tǒng)中以毛玻璃現(xiàn)車的形式表達，毛玻璃是沒有計算機時代，車站調(diào)度人員在毛玻璃上劃格，每格表示1 個股道，列車到達后用鉛筆把編組內(nèi)容在格子上寫上，車流變動后及對股道內(nèi)容進行修改。在進入計算機管理時代后，仍沿用毛玻璃的概念，對編組站的現(xiàn)車進行管理。

解體調(diào)車作業(yè)計劃的開始就是熟悉毛玻璃現(xiàn)車情況，了解到達場、調(diào)車場現(xiàn)車情況。毛玻璃里的現(xiàn)車到站各不相同，編組站要求解體后車輛在調(diào)車場內(nèi)按照去向集結(jié)，用方向號（數(shù)字形式）來表示車輛的去向，根據(jù)編組計劃的要求，各個不同到站的車輛，根據(jù)編組站的編組計劃用對應(yīng)的方向號來表達，在調(diào)車作業(yè)編制時就不用考慮車輛到站的具體在路網(wǎng)的哪個位置，只要考慮組號就行了，簡化了調(diào)車計劃編制的過程。毛玻璃里現(xiàn)車有水平和豎直兩種顯示方法，水平毛玻璃顯示如圖2 所示，某股道現(xiàn)車為“41／20 53／4 51”，分數(shù)中分子為方向號，分母為車輛數(shù)，如果只有1 輛車就用數(shù)字直接表達。

圖2 水平毛玻璃

在毛玻璃里用鼠標單擊股道現(xiàn)車，則出現(xiàn)該股道的編組詳細信息，如圖3 所示。在水平毛玻璃里，如果車輛是特殊車輛，如禁溜車、檢修車、關(guān)門車等在方向號的后面用規(guī)定的字串表達。豎直毛玻璃1 列是1 股道，只顯示具體每輛車的車輛號，點擊車輛號后出現(xiàn)該輛車的詳細信息。

圖3 股道現(xiàn)車詳細信息

通過毛玻璃了解股道的現(xiàn)車情況，特別要了解到達場待解車列的具體信息，有沒有特殊車輛；了解調(diào)車場股道停放的車輛信息，有沒有股道由于尾部編組作業(yè)要求駝峰部分進行封鎖，各股道的容車數(shù)等信息，為編制解體計劃做好準備工作［7-8］。

（2）難度設(shè)置。在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中都避免不了一個問題，針對實驗如果進行難度設(shè)置，如何進行差異化設(shè)置。對毛玻璃現(xiàn)車進行處理，可以把解體計劃編制實驗的難度和差異化進行區(qū)分。SAM 仿真系統(tǒng)的現(xiàn)車根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定難度隨機產(chǎn)生。難度高的到達場待解車列數(shù)多、車列編組內(nèi)容復(fù)雜（方向號、禁溜車、關(guān)門車多）、調(diào)車場股道使用有一定限制；難度低的待解車列數(shù)少、車列編組內(nèi)容相對簡單、調(diào)車場使用沒有限制、特殊車輛比較少。難度設(shè)定后，可以進入現(xiàn)車修改界面，對股道現(xiàn)車進行再調(diào)整，確保實驗教學(xué)過程根據(jù)學(xué)生的掌握情況進行難度區(qū)分和差異化教學(xué)［9-10］。

2.2 調(diào)車線使用方案設(shè)定

解體是把到達場的待解車輛按照去向溜往調(diào)車線，故在進行作業(yè)前，需要確定各調(diào)車線具體的使用方案，即各個方向號的車列應(yīng)溜往哪個調(diào)車線。

調(diào)車線股道應(yīng)用設(shè)置界面，如圖4 所示，設(shè)置對應(yīng)的股道應(yīng)用方案。在確定股道應(yīng)用方案時，注意到達場本次作業(yè)都有哪些方向號，調(diào)車場里停放的車列都有哪些方向號，哪個股道停放扣修車，哪個股道停放空車，有些方向號車流比較多，還要考慮設(shè)置多個股道等等。綜合考慮以上情況，在股道應(yīng)用表里制定對應(yīng)的應(yīng)用方案。

圖4 股道應(yīng)用表界面

2.3 結(jié)合現(xiàn)車掌握調(diào)車計劃編制約束條件

解體調(diào)車作業(yè)計劃編制時，空車按車種，重車按照股道應(yīng)用設(shè)置的股道進行集結(jié)，特殊車輛（在毛玻璃現(xiàn)車記事欄有特殊標注）如禁溜車、危險品車輛、關(guān)門車、重點車、成組車等需要特殊處理，軍用車要根據(jù)上級的調(diào)度命令生成軍品方向。同時在溜放過程中，要實時檢查調(diào)車線股道容車數(shù)、禁溜車、隔離車等約束條件［11-12］。

（1）空重車。根據(jù)毛玻璃現(xiàn)車的情況，對空重車進行分開處理，空車按車種、重車按方向去向號集結(jié)。

（2）調(diào)車場容車數(shù)。各調(diào)車線的容車數(shù)根據(jù)具體線路的情況進行設(shè)定，在系統(tǒng)內(nèi)通過查詢確定各股道的容車數(shù)限制條件，如圖5 所示。在解體計劃編制時，調(diào)車線在解體計劃下落前要滿足容車數(shù)限制，在計劃車輛下落后也要滿足容車數(shù)條件。

圖5 調(diào)車線容車數(shù)

（3）禁溜車、禁止過峰車。待解車列有禁溜車、禁止過峰車，在解體計劃編制時，需要把該車輛送往禁溜線（調(diào)車線的編號33、34），不能把車輛直接溜往調(diào)車線。在調(diào)車場最外側(cè)的1、32 股道沒設(shè)減速器，1、32股道與迂回線相連，不能溜車，用于集結(jié)調(diào)機牽引的禁溜線上存放的車輛。

（4）車輛隔離。待解車列有關(guān)門車或有三角標記的隔離車，按照隔離表的要求檢查車輛溜入對應(yīng)的股道的最外面的車組是否滿足連掛要求或車輛隔離要求。

（5）檢修車。在調(diào)車線22 股道設(shè)定為檢修車停留線，如果車輛標記為檢修車，則該車不按去向號溜放，在計劃編制時需溜到22 股道。

（6）調(diào)車線封鎖。駝峰解體與峰尾編組同時進行，某調(diào)車線峰尾編組進行時，需把駝峰解體部分設(shè)為封鎖，防止駝峰向該股道進行溜車，如果還有繼續(xù)溜往該股道的車，需臨時溜往活用股道。通過相應(yīng)菜單進入股道封鎖界面，可以查看調(diào)車場哪些股道封鎖，也可以增加設(shè)置股道封鎖，股道的封鎖情況不同，駝峰解體計劃編制的難度也有不同。

以上各種約束條件是在編制解體調(diào)車作業(yè)計劃需要滿足的，同時在仿真系統(tǒng)內(nèi)這些約束條件也是內(nèi)置的，如計劃不滿足約束條件，則在解體計劃編制時實時觸發(fā)，并出現(xiàn)相應(yīng)的對話框進行提醒［13-15］。

2.4 下落股道編制解體調(diào)車作業(yè)計劃

駝峰解體計劃編制有下落股道法和手工編制法兩種，本著從易到難的原則，先進行下落法再進行手工法編制解體調(diào)車作業(yè)計劃。

（1）選擇解體股道。在系統(tǒng)內(nèi)進入鉤計劃編制界面，選擇下落法編制界面，在到達場內(nèi)多條待解車列中選擇具體的車列進行解體。

（2）編制解體調(diào)車作業(yè)計劃。下落法界面如圖6所示，界面分為左、右兩部分。左面為調(diào)車場現(xiàn)車情況、右面為待解車列及需要下落的具體股道。依照車輛的編組順序，在下落股道內(nèi)根據(jù)預(yù)先設(shè)定股道應(yīng)用表推薦下落股道，如果下落條件滿足，不需要調(diào)整，則在左面調(diào)車場現(xiàn)車系統(tǒng)內(nèi)，根據(jù)計劃確定的位置，下落車列在左面調(diào)車場現(xiàn)車以粉紅色顯示，同時調(diào)車線的車輛數(shù)實時變化。在下落時，為確保車輛下落股道正確，用鼠標點擊調(diào)車線、待解車輛會出現(xiàn)詳細的車輛信息。

圖6 下落股道法界面

股道下落法輸入具體車輛下落股道時，如違反解體計劃編制的約束條件，則會出現(xiàn)如圖7 所示的提醒對話框，提醒下落股道不正確，需要進行調(diào)整，直至下落股道滿足解體計劃編制的約束條件止。

圖7 約束條件違反修改股道界面

按照車列的編組順序，每個車輛的下落股道均輸入且無違反約束條件對話框彈出，表明車列的下落股道都通過了約束條件檢驗，點擊下一步，出現(xiàn)如圖8 所示鉤計劃，可對鉤計劃存盤。同時掌握駝峰解體計劃編制過程中股道的方向S 與W、＋、-、X 等符號的含義，車號是哪個車號。

圖8 下落法解體鉤計劃

2.5 手工編制解體調(diào)車作業(yè)計劃

手工編制計劃的難度比股道下落法大，但手工編制解體計劃，能讓學(xué)生更好掌握解體計劃編制的基本原理和要求。手工編制調(diào)車計劃的界面如圖9 所示。

圖9 手工編制解體計劃界面

系統(tǒng)有4 個區(qū)，區(qū)1 為到達場和調(diào)車場現(xiàn)車，黑色字體為解體計劃編制前現(xiàn)車，粉紅色為解體下落車輛；區(qū)2 為調(diào)車連掛的車輛；區(qū)3 為鉤計劃編制時，具體下落股道的現(xiàn)車；區(qū)4 為解體計劃編制區(qū)。在解體計劃編制時，先確定解體股道，在圖9 中，第1 鉤D2 W ＋51，表明從到達場2 股道的W 方向連掛51 輛車進行解體，根據(jù)股道應(yīng)用表設(shè)定的下落股道，以及調(diào)連掛的車輛情況，人工編制解體計劃，注意各調(diào)車線下落的方向為W、溜放的符號為X、禁溜車符號為-，各計劃在手工編制時，如違反約束條件，則會出現(xiàn)如圖7 所示的提醒對話框，需要及時對解體計劃進行調(diào)整。調(diào)機連掛的車輛全部下落后，沒出現(xiàn)違反約束的對話框，則表明該解體計劃通過約束條件的檢驗，可以進行存盤。

2.6 解體計劃傳送及執(zhí)行

解體計劃編制完成后，在系統(tǒng)菜單點擊傳送后進入鉤計劃傳送界面，如圖10 所示，傳送鉤計劃至指定的作業(yè)點，仿真系統(tǒng)收到傳送指令后，在指定打印機位置，把解體計劃打印出來。

圖10 解體計劃傳送界面

鉤計劃傳送打印后，在仿真系統(tǒng)內(nèi)點擊執(zhí)行命令，出現(xiàn)如圖11 所示的解體計劃執(zhí)行結(jié)果界面，解體計劃執(zhí)行后的車輛以粉紅色顯示，根據(jù)到達場的待解車列及解體后調(diào)車場車輛集合情況，指導(dǎo)教師可對實驗結(jié)果進行評價打分。

圖11 解體計劃執(zhí)行結(jié)果界面

3 結(jié) 語

解體調(diào)車作業(yè)是鐵路編組站重要的作業(yè)環(huán)節(jié)，基于SAM系統(tǒng)構(gòu)建解體調(diào)車仿真系統(tǒng)，根據(jù)不同的作業(yè)難度設(shè)置不同的解體調(diào)車作業(yè)初始環(huán)境，對解體調(diào)車仿真實驗各個作業(yè)環(huán)節(jié)進行精心設(shè)計，內(nèi)置解體作業(yè)的各種約束條件，確保解體調(diào)車作業(yè)按照作業(yè)要求編制，編制過程可視并可控，如此使解體調(diào)車作業(yè)的專業(yè)技能得到充分鍛煉，學(xué)生到現(xiàn)場后便能更快上手，滿足現(xiàn)場實用型人才的需求。