趙慶宇，保魯昆，趙國印

(1. 中國鐵路沈陽局集團有限公司 通遼站，內(nèi)蒙古 通遼 028000；2. 中國鐵道科學(xué)研究院 研究生部，北京 100081；3. 中國鐵道科學(xué)研究院集團有限公司 運輸及經(jīng)濟研究所，北京 100081)

1 概述

通遼站隸屬于中國鐵路沈陽局集團有限公司，地處內(nèi)蒙古東部地區(qū)通遼市科爾沁區(qū)境內(nèi)，位于黑龍江、吉林、遼寧3 省交匯處，是內(nèi)蒙古東部地區(qū)乃至東北地區(qū)重要的交通樞紐，是全路21 個區(qū)域性編組站之一，車站為綜合性一等站，銜接京通線(北京—通遼)、大鄭線(大虎山—鄭家屯)、通霍線(通遼—霍林河)、通讓線(通遼—讓湖路)、集通線(集寧南—通遼)5條線路，有6 個方向的車流出入。在路網(wǎng)上具有分流、調(diào)節(jié)哈大線(哈爾濱—大連)、沈山線(沈陽—山海關(guān))運量，扼守出入關(guān)第二通道的重要作用。通遼站平面示意圖如圖1 所示。全站各場環(huán)形排列，其中高速場與普速場并列設(shè)置，北場與普速場縱列式布置，南場到達場、編組場、下行直通場兼出發(fā)場、上行直通場按照單向三級四場縱列式布置，東西全長7 km374 m。2022 年日均到達163列、出發(fā)161列、解體51列、編組46列、裝車56輛、卸車157輛、辦理輛20 473車，單日最高辦理輛26 647車。

圖1 通遼站平面示意圖Fig.1 Sketch map of Tongliao Station

2 現(xiàn)有行車設(shè)備對運輸能力的制約分析

通遼站普速場主要辦理客運業(yè)務(wù)，由于通遼站普速場旅客列車折角車流多、機車換掛多，再加上部分旅客列車到發(fā)集中，導(dǎo)致通遼站北場普速場咽喉能力受限。通遼站南場主要辦理貨物列車的到、解、編、發(fā)作業(yè)，受單向三級四場場型條件限制，設(shè)備已難以滿足持續(xù)運輸上量的作業(yè)需要，編組站的能力已超過設(shè)計標準。具體分析如下。

2.1 相關(guān)作業(yè)頻繁穿越通遼普速場影響客運列車接發(fā)作業(yè)

通遼站普速場作為通遼樞紐唯一的客運站，旅客列車出發(fā)機車均由通遼機務(wù)段西出庫線出段，經(jīng)場聯(lián)4 線由110/112 號、114/116 號道岔交叉渡線進入普速場，在出發(fā)機車連續(xù)出庫時，去往下行方向的后續(xù)機車必須等待前方機車就位后，再由110/112 號、114/116號道岔交叉渡線進入普速場(或經(jīng)北場折返經(jīng)聯(lián)絡(luò)1 線去普速場)。機車出入庫、專用線(段管線)取送車作業(yè)頻繁穿越通遼普速場、通遼北場進行作業(yè)，普速場日均需機車出庫48 次，其中有22 次需要機車在出段線等待進入普速場。通遼站北場機車出段示意圖如圖2 所示。每日22：30—1：30、16：00—18：30 旅客列車集中到發(fā)期間，嚴重影響客運列車接發(fā)作業(yè)。同時，出段線與接發(fā)旅客列車進路銜接無隔開設(shè)備，段內(nèi)機車向站內(nèi)走行時存在侵入旅客列車進路的安全隱患[1-3]。

圖2 通遼站北場機車出段示意圖Fig.2 Locomotive departure from the north yard of Tongliao Station

2.2 通遼南上行直通場能力嚴重不足

通遼南上行直通場對通霍、大鄭2 個方向平行發(fā)車，上行直通場7 條到發(fā)線平行進路條件僅為Ⅰ道、Ⅱ道 對大鄭方向發(fā) 車 與3 道、4 道、5 道、6 道、7 道對通霍方向發(fā)車構(gòu)成平行進路，通遼站南場直通場局部示意圖如圖3 所示。經(jīng)上行直通場開往通遼西的列車日均41 列、開往通遼北的列車日均35 列；經(jīng)上行直通場去到達場解體的列車日均18 列；到達場經(jīng)場聯(lián)2 線到上行直通場折角去往通遼西、通遼北的直通列車日均12 列。高峰時段通遼北、通遼西、到達場方向接發(fā)車相互交叉干擾嚴重，尤其是貨物列車集中到達以及上行直通場組合發(fā)往通霍線百輛空車時更加影響上行直通場接發(fā)車能力，存在運輸瓶頸，嚴重制約上行直通場西咽喉通過能力。

圖3 通遼站南場直通場局部示意圖Fig.3 Local south direct yard of Tongliao Station

2.3 通遼南下行直通兼出發(fā)場能力受限

通遼東方向經(jīng)大鄭上行線接入上行直通場的直通列車，日均49列；下行直通兼出發(fā)場經(jīng)發(fā)聯(lián)4線發(fā)往上行直通場的列車，日均37 列；下行直通兼出發(fā)場經(jīng)發(fā)聯(lián)4 線、經(jīng)上行直通場去到達場解體的列車日均18 列。下行直通兼出發(fā)場東咽喉接上行列車向通遼北和通遼西開車及接入通遼東方向的到達場解體列車，目前只能通過發(fā)聯(lián)4 線開車去上行直通場，去到達場列車頻繁穿越本場到發(fā)線及西咽喉，機走1 線當(dāng)前僅具備到達場向下行直通兼出發(fā)場發(fā)車及調(diào)車轉(zhuǎn)線條件，機走2 線僅具備調(diào)車轉(zhuǎn)線條件，平齊方向及北場方向進到達場解體列車均由上行直通場繞行，均產(chǎn)生對上行直通場到發(fā)線及咽喉占用、交叉影響，長期出現(xiàn)等線接車等問題。

向通霍下行線、大鄭上行線開出的始發(fā)列車均經(jīng)由場聯(lián)4線進入上行直通場，同一時段只能發(fā)出1列，通霍線、大鄭下行線百輛到達技術(shù)作業(yè)列車只能接入1 列，后續(xù)列車排隊等候，到發(fā)線能力得不到充分利用。機走3 線僅具備調(diào)車轉(zhuǎn)線功能不具備列車條件，造成發(fā)聯(lián)4 線等序發(fā)車，能力受限，通遼下行直通兼出發(fā)場經(jīng)上行直通場發(fā)車數(shù)量約占南場整體發(fā)車數(shù)的30%。下行直通兼出發(fā)場與下行上行直通場間接發(fā)車能力被限制在發(fā)聯(lián)4線。

通遼站南場下行直通兼出發(fā)場局部示意圖如圖4所示。

圖4 通遼站南場下行直通兼出發(fā)場局部示意圖Fig.4 Local direct downward and departure yard of south yard in Tongliao Station

2.4 通遼南到達場接發(fā)車作業(yè)與調(diào)車作業(yè)頻繁交叉等待作業(yè)時間較長

當(dāng)前通遼南到達場7 道、8 道、9 道對機待2 線調(diào)車轉(zhuǎn)線必經(jīng)1027/1031 號道岔反位，不具備經(jīng)1007/1013 號道岔反位后走1027 號道岔定位轉(zhuǎn)線條件，1031 號道岔占用后影響北西方向接車，列車需在XL信號機前等待轉(zhuǎn)線結(jié)束，有平行設(shè)備但不具備變通條件，造成不利于平衡北西、遼西方向接車，與調(diào)車轉(zhuǎn)線作業(yè)間相互交叉干擾，存在機外停車的風(fēng)險或延長作業(yè)等待時間。

3 技改方案設(shè)計研究

3.1 解決北場機務(wù)段機車出段無隔開設(shè)備的問題

3.1.1 方案Ⅰ

根據(jù)場地條件，將通遼站普速場至通遼北機務(wù)段西出段線間205號—207號、213號—215號、219號—221 號3 組渡線向普速場改移，新增239 號—241 號渡線。在通遼站普速場114號岔首前插入243號道岔引出安全線。通遼普速場與北場咽喉區(qū)改造示意圖(方案Ⅰ)如圖5所示。

圖5 通遼普速場與北場咽喉區(qū)改造示意圖(方案Ⅰ)Fig.5 Conventional yard and north yard throat area transformation of Tongliao Station (Scheme Ⅰ)

通過新鋪設(shè)239 號—241 號渡線道岔增加機務(wù)段出庫線至通讓下行線間的第二條通路，使出發(fā)機車連續(xù)出段時無需在243/205G 無岔區(qū)段等待前方機車就位后再排路，解決后續(xù)機車須先轉(zhuǎn)入北場內(nèi)，由北場折返經(jīng)聯(lián)絡(luò)1 線去普速場的問題。通過新設(shè)置的安全線，解決出段線與接發(fā)旅客列車進路銜接無隔開設(shè)備的問題。

改造后可通過設(shè)置變通進路按鈕，經(jīng)過新設(shè)239/241 雙動道岔與既有219/221、209/211 雙動道岔配合形成去往普速場Ⅰ-1G、Ⅰ-ⅡG、Ⅰ-ⅢG 的變通進路，即排列至Ⅰ-ⅣG、Ⅰ-5G、Ⅰ-6G、Ⅰ-7G、Ⅰ-8G 進路的同時也可排列機務(wù)段出庫線至Ⅰ-1G、Ⅰ-ⅡG、Ⅰ-ⅢG的進路。

3.1.2 方案Ⅱ

根據(jù)場地條件，在通遼站普速場114 號岔首前插入146 號道岔引出安全線。通遼普速場與北場咽喉區(qū)改造示意圖(方案Ⅱ)如圖6所示。

圖6 通遼普速場與北場咽喉區(qū)改造示意圖(方案Ⅱ)Fig.6 Conventional yard and throat area transformation of north yard (Scheme Ⅱ)

通過新設(shè)置的安全線，解決出段線與接發(fā)旅客列車進路銜接無隔開設(shè)備的問題。

3.1.3 方案比選

方案Ⅰ優(yōu)點是解決北場機務(wù)段機車出段無隔開設(shè)備及出發(fā)機車需要等待或迂回折返的問題，機車由機務(wù)段通往通遼普速場運用更靈活；缺點是車站改造工程量大、施工時對運輸影響較大、工程投資較高。方案Ⅱ優(yōu)點是解決北場機務(wù)段機車出段無隔開設(shè)備及出發(fā)機車部分需要等待或迂回折返的問題，車站改造工程量小、施工時對運輸影響較小、工程投資較少；缺點是只能解決部分出發(fā)機車需要等待或迂回折返的問題，機車由機務(wù)段通往通遼普速場不如方案Ⅰ運用靈活。

3.2 解決通遼南場上行直通場西咽喉平行進路的問題

3.2.1 方案Ⅰ

根據(jù)場地條件，將既有415/419 號道岔由一渡一交組合道岔改造為兩渡一交組合道岔，受此影響將421/423 號渡線道岔向西側(cè)移設(shè)。通遼南上行直通場咽喉區(qū)改造示意圖(方案Ⅰ)如圖7所示。

圖7 通遼南上行直通場咽喉區(qū)改造示意圖(方案Ⅰ)Fig.7 Throat area transformation of south upward direct yard in Tongliao Station (Scheme Ⅰ)

通過以上改造增加了上行直通場4 道至7 道發(fā)往通遼北方向列車的第二條通路，使上行直通場具備1 道至3 道向通遼西、4 道至7 道向通遼北方向分別同時發(fā)車條件，提升該咽喉的通過能力和利用能力。

通過設(shè)置變通進路按鈕使上行直通場Ⅳ-4G、Ⅳ-5G、Ⅳ-6G、Ⅳ-7G 至北南下行線反向XBN 進站信號機形成平行進路，即Ⅳ-1G、Ⅳ-2G、Ⅳ-3G 至XXN 大鄭上行線反向XXN 進站信號機排列進路的同時還可以排列Ⅳ-4G、Ⅳ-5G、Ⅳ-6G、Ⅳ-7G 至XBN進站信號機的進路。

3.2.2 方案Ⅱ

根據(jù)場地條件，將既有405 號、407 號、409 號、411 號—417 號道岔由一渡一交組合道岔改造為一渡兩交組合道岔，新鋪設(shè)431 號單開道岔及471 號—477 號復(fù)式交分道岔，受此影響將401 號—403 號、421 號—423 號渡線道岔拆除。通遼南上行直通場咽喉區(qū)改造示意圖(方案Ⅱ)如圖8所示。

圖8 通遼南上行直通場咽喉區(qū)改造示意圖(方案Ⅱ)Fig.8 Throat area transformation of south upward direct yard in Tongliao Station (Scheme Ⅱ)

通過以上改造增加了上行直通場4 道至7 道發(fā)往通遼北方向列車的第二條通路，使上行直通場具備1 道至3 道向通遼西、4 道至7 道向通遼北方向分別同時發(fā)車條件，提升該咽喉的通過能力和利用能力。

通過設(shè)置變通進路按鈕使上行直通場Ⅳ-4G、Ⅳ-5G、Ⅳ-6G、Ⅳ-7G 至北南下行線反向XBN 進站信號機形成平行進路，即Ⅳ-1G、Ⅳ-2G、Ⅳ-3G 至大鄭上行線反向XXN 進站信號機排列進路的同時還可以排列Ⅳ-4G、Ⅳ-5G、Ⅳ-6G、Ⅳ-7G 至XBN 進站信號機的進路。XBN 進站信號機需向區(qū)間移設(shè)，經(jīng)牽引計算后重新布置區(qū)間軌道電路區(qū)段。

3.2.3 方案比選

方案I 優(yōu)點是解決上行直通場西咽喉對通霍、大鄭2 個方向發(fā)車交叉干擾的限制問題，站場改造工程量較小、對運輸影響較低、工程投資較少；缺點是排列進路運用上沒有方案Ⅱ靈活。方案Ⅱ優(yōu)點是解決上行直通場西咽喉對通霍、大鄭2 個方向發(fā)車交叉干擾的限制問題，排列進路運用上比方案Ⅰ靈活；缺點是XBN 進站信號機需向區(qū)間移設(shè)，經(jīng)牽引計算后重新布置區(qū)間軌道電路區(qū)段，站場改造工程量較大、對運輸影響較大、工程投資較多[4-5]。

3.3 解決南場3條機走線利用率較低的問題

增加既有機走3 線列車進路條件，列車可由下行直通兼出發(fā)場通過機走3 線去上行直通場，配套改造在發(fā)聯(lián)3 線D2022 調(diào)車信號機前插入新3003 號道岔，下行直通兼出發(fā)場向上行直通場列車進路由1 條增加到2 條；增加既有機走1 線、機走2 線列車條件，列車可由下行直通兼出發(fā)場經(jīng)機走1 線、機走2 線去到達場，減少由下行直通兼出發(fā)場經(jīng)上行直通場向到達場接車的進路交叉干擾；將既有3031/3033 號道岔改造為交叉渡線，提高下行直通兼出發(fā)場1 道至3 道利用率。通遼南下行直通場兼出發(fā)場改造示意圖如圖9所示。

圖9 通遼南下行直通場兼出發(fā)場改造示意圖Fig.9 Transformation of south downward through and departure yard in Tongliao Station

上行直通場(Ⅳ)D414調(diào)車信號機改為SⅣL6接車進路信號機，并相應(yīng)增加電碼化設(shè)備使機走3 線具備接車條件。通遼南下行直通場兼出發(fā)場信號平面圖如圖10所示。

圖10 通遼南下行直通場兼出發(fā)場信號平面圖Fig.10 Signal of south downward through and departure yard in Tongliao Station

到達場(Ⅰ)D1006 調(diào)車信號機改為SⅠL4 接車進路信號機，D1002 調(diào)車信號機改為SⅠL6 接車進路信號機，并相應(yīng)增加電碼化設(shè)備使機走1 線具備接發(fā)車條件、機走2 線具備接車條件。通遼南到達場信號平面圖如圖11所示。

圖11 通遼南到達場信號平面圖Fig.11 Signal plane of south arrival yard of Tongliao Station

3.4 解決到達場西咽喉利用率低的問題

對到達場西咽喉控制終端1027 號道岔岔后增加變通按鈕的聯(lián)鎖改造，到達場通霍方向接車與到達場到發(fā)線對機待2 線調(diào)車能夠依據(jù)作業(yè)需要合理辦理平行進路，平衡通霍、大鄭方向接車與調(diào)車轉(zhuǎn)線間的交叉干擾，咽喉通過能力得到提升，壓縮接車或調(diào)車作業(yè)等待時間。通遼南到達場信號平面圖如圖12所示。

圖12 通遼南到達場信號平面圖Fig.12 Signal plane of south arrival yard of Tongliao Station

4 技改后預(yù)期效果分析

通過在北場221 與213 號道岔兩線間插入一組渡線道岔和在北場與普速場間的場聯(lián)4 線增加安全線，旅客列車本務(wù)機車的出庫更加順暢，安全性得到保證；通過對上行直通場西咽喉的改造可實現(xiàn)分線束、分方向使用到發(fā)線，通遼西、通遼北2 個方向具備同時發(fā)車和跟蹤出發(fā)條件，基本杜絕了2 個方向發(fā)車的交叉干擾；通過對南場機走1 線具備雙向接發(fā)車條件，機走2 線、3 線具備接發(fā)列車條件和部分道岔的改造，場間交換列車交叉情況明顯降低，咽喉通過能力得到提升，到發(fā)線能力得到加強；通過在到達場西咽喉控制終端1027 號道岔岔后直股處增加變通按鈕，通遼北方向接發(fā)車與到發(fā)線對機待2 線調(diào)車作業(yè)平行作業(yè)，壓縮調(diào)車作業(yè)等待時間。技改后車站的安全生產(chǎn)保證能力和咽喉區(qū)通過能力、到發(fā)線利用率均能夠得到提升。

（1）通遼普速場道岔、安全線技改預(yù)期效果。本次在北場與普速場間的場聯(lián)4 線西端增加安全線和在北場插入一組渡線道岔的改造，能夠解決北場機務(wù)段機車出段無隔開設(shè)備及需要迂回折返的問題，解決旅客列車本務(wù)機車因場內(nèi)轉(zhuǎn)線時間緊可能造成的晚點或匆忙作業(yè)帶來的行車風(fēng)險和作業(yè)風(fēng)險。增設(shè)安全線后場聯(lián)4 線與2 線、3 線及普速場6 道、7 道、8 道接發(fā)車進路具備隔開條件，消除了機務(wù)段對出庫機車及調(diào)車作業(yè)在接發(fā)旅客列車作業(yè)過程中破壞旅客列車進路的隱患。在北場插入一組渡線道岔后，旅客列車本務(wù)機車的出庫能夠充分利用1場、2場、3場聯(lián)線對普速場進行轉(zhuǎn)線，釋放普速場東咽喉壓力，提高1 場、2 場、3 場聯(lián)線利用率，使北場、普速場作業(yè)更加順暢，作業(yè)安全性能夠得到保證[6-7]。

（2）通遼南上行直通場道岔技改預(yù)期效果。技改前上行直通場向通霍、大鄭2 個方向發(fā)車時受限于部分道岔組，上行直通場7 條到發(fā)線平行進路條件僅為Ⅰ道、Ⅱ道對大鄭方向發(fā)車，3道、4道、5道、6道、7道對通霍方向發(fā)車構(gòu)成平行進路。將既有415/419號道岔由一渡一交組合道岔改造為兩渡一交組合道岔后，解決了上行直通場西咽喉對通霍、大鄭2 個方向發(fā)車交叉干擾的限制問題，上行直通場Ⅰ道、Ⅱ道、3道對大鄭方向與4道、5道、6道、7道對通霍方向構(gòu)成線束平行發(fā)車條件，基本杜絕了2 個方向發(fā)車的交叉干擾，進路使用更加靈活，上行直通場到發(fā)線利用率和上行直通場西咽喉通過能力極大提升，整體提升通遼南場對通霍、大鄭方向的開車能力[8]。

（3）通遼南場機走線技改預(yù)期效果。技改前機走1 線僅具備到達場向下行直通兼出發(fā)場發(fā)車及調(diào)車轉(zhuǎn)線條件，機走2 線僅具備到達場向下行直通兼出發(fā)場調(diào)車轉(zhuǎn)線條件，平齊方向及北場方向進到達場解體列車均由上行直通場繞行，對下行直通兼出發(fā)場西咽喉及上行直通場到發(fā)線、咽喉占用影響較大，長期存在等線接車問題。通過技改，南場機走1 線具備下行直通兼出發(fā)場與到達場雙向接發(fā)車條件，機走2 線具備到達場向下行直通兼出發(fā)場發(fā)車條件，同時將下行直通兼出發(fā)場既有3031/3033 號道岔改造為交叉渡線，形成機走1 線對下行直通兼出發(fā)場1 道、2 道、3 道接車條件，解決大鄭下行、通霍上行接萬噸列車長時間等線而下行直通兼出發(fā)場1道、2道、3道無法接車的問題。通過技改場間交換列車交叉情況將顯著降低，相關(guān)車場咽喉通過能力、到發(fā)線利用率得到提升。技改前下行直通兼出發(fā)場與上行直通場只有場聯(lián)4 線一條列車進路，下行直通兼出發(fā)場向大鄭、京通、通霍、集通方向發(fā)車均需經(jīng)由該線出發(fā)，列車待發(fā)時間相對較長。通過對機走3 線增加列車條件改造，下行直通兼出發(fā)場具備同一時間2 列車同時向上行直通場開車的條件，配合上行直通場西咽喉改造將大大提升通遼南場對通霍、大鄭方向車流輸出能力，減少下行直通兼出發(fā)場到發(fā)線占用時間，提高到發(fā)線利用率[9]。

（4）通遼南到達場增設(shè)變通按鈕技改預(yù)期效果。技改前南場到達場7 道、8 道、9 道對西咽喉機待2 線調(diào)車轉(zhuǎn)線必須經(jīng)過1027/1031 號道岔反位，不具備經(jīng)1007/1013 道岔反位后走1027 號道岔定位進路條件，1031 號道岔占用后影響通霍方向接車，接發(fā)列車與調(diào)車機、本務(wù)機轉(zhuǎn)線頻繁交叉，既影響接發(fā)車作業(yè)也影響駝峰解體效率。通過對到達場西咽喉控制終端1027 號道岔岔后增加變通按鈕的聯(lián)鎖改造，到達場通霍方向接車與到達場到發(fā)線對機待2 線調(diào)車能夠依據(jù)作業(yè)需要合理辦理平行進路，平衡通霍、大鄭方向接車與調(diào)車轉(zhuǎn)線間的交叉干擾，咽喉通過能力得到提升，壓縮接車或調(diào)車作業(yè)等待時間[10]。

5 結(jié)束語

通過對通遼站南北場的技術(shù)改造，各咽喉通過能力、到發(fā)線利用率及機走線、場聯(lián)線的利用率均能夠得到提升，場內(nèi)接發(fā)車及調(diào)車作業(yè)效率得到提高，原有接發(fā)車瓶頸問題得到解決，對控制“搶作業(yè)”而危及接發(fā)車、調(diào)車安全從設(shè)備控制方面創(chuàng)造了條件，改造工程實施難度不大、技術(shù)條件具備，方案切實可行，預(yù)期效果較好。