大准铁路单线运输组织优化研究

摘 要：随着改革开放以来，我国的经济不断增长，煤炭使用量逐渐增加，使得大准铁路的运输量不断增加，这就要求大准铁路有更高的运输能力，即对大准铁路单线运输组织能力有更高要求。文章主要是对目前大准铁路基本状况，以及大准铁路单线运输现状进行研究，主要是针对目前九苏木至天成、天成至丹洲营、丹洲营至十九沟、十九沟至燕庄等单线区段的运输时间以及运输能力进行分析。然后根据其中存在的问题，在运输设备潜能挖掘，运输组织增强，运输方式等方面提出优化措施，在运输效率提高的基础上，使效益最大化。

关键词：大准铁路；单线运输；优化措施

当今世界上，我国不仅是最大的煤炭生产国，也是最大的煤炭消费国。煤炭产业是我国主要基础产业之一，国内一次能源生产和消费中70%以上是煤炭。随着经济的不断发展，我国的煤炭价格不断攀升，煤炭供需缺口呈现扩大趋势。这就对大准铁路线上运输需求量的要求有所提高，而九苏木至燕庄间单线运输区段能力受限问题日益凸显。为了加强大准铁路单线运输能力，对其单线运输能力进行计算分析，通过设备潜能挖掘、运输组织模式、钟摆式运行模式以及天窗檢修方式等方式对运输组织进行优化。

一、大准铁路基本概述

随着我国改革开放，经济的快速发展，对煤炭能源的需求不断增长，国家和地方政府加大了以山西、陕西、内蒙古西部为代表的“三西”地区的煤炭开发力度。但是由于该地区交通基础设施建设不完善，煤炭运输效率和运输能力低下。为此，自二十世纪80年代末，鼓励和推动以神华集团、伊泰集团为代表的国有企业和民营企业开展煤炭专用铁路的建设，目前运营的有大准、准东、包神等多条煤炭专用铁路，运营里程在300公里以上。

大准铁路是国家准格尔项目一期工程中的主体工程之一，东起山西省大同市，西至内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗薛家湾，途径两省六旗县（市）。于1990年大准铁路开建，总投资为33.4亿元，铁路正线全长约为264km，运营里程在300km以上。目前，大准铁路归属于神华集团自营铁路之一，在我国西煤东运中起着重要的作用，也是我国煤炭运输系统中最长的企业自建自管的专用铁路。

大准铁路作为西煤东运的主要运输通道，在满足神华自有煤矿煤炭外运需求的同时，兼顾蒙西地区地方用户煤炭外运需求，为该地区经济持续发展提供了可靠保障。自1994年临管运营以来，大准铁路运量持续增长，年货物增长量达500万-1000万吨，大准铁路货物发送量由1994年的68万吨增长至2016年的1.22亿吨，截止2016年累积发送货物9.35亿吨，其中2015年货物发送量首次突破亿吨大关，全年货物发送量达到1.11亿吨，正式迈入“亿吨时代”。

二、扩能改造之路

进入二十一世纪以后，随着我国经济的快速发展，能源需求不断增大，煤炭行业步入了“黄金十年”，煤炭开采规模和开发力度进一步增加。在此背景下，各地方煤炭专用铁路不约而同地开展了扩能改造，通过提升铁路运输能力不断满足持续增长的煤炭外运需求。

1、为适应铁路货车发展进行适应性改造。随着铁路重载技术的不断发展，为满足大秦铁路2万吨重载列车开行需要，我国于2003年研究开发了C80型铝合金和C80B型不锈钢专用运煤敞车，并在大秦线开始大规模应用，该车型采用25吨轴重转K6型转向架，比既有的C63A型运煤敞车提高运能31.1%，提高了重载列车的运输效率。为了与大秦铁路煤炭运输体系相匹配，大准铁路开展了重载铁路改造，确保路基、轨道、桥涵等基础设施满足25t轴重货车开行的需要。

2、为满足万吨列车开行进行改造。随着国内煤炭市场持续旺盛，大准铁路运输能力与煤炭外运需求之间的矛盾日益加剧，开行万吨列车成为了提升铁路运输能力的有效途径，为满足列车开行及会让需要，不断建设万吨列车区段站和中间站（即到发线有效长1700m），提升万吨列车开行对数和会让能力。

3、复线改造。煤炭专用铁路经过重载线路改造和万吨站到发线延长改造后，线路通过能力进一步提升，不断突破和刷新国内单线运输能力新纪录。但是运力不足和煤炭外运需求之间的瓶颈仍难以打破，只有通过复线改造，开展增二线建设，才能大幅度提升运力，打破运力不足与运输需求之间的瓶颈。考虑复线改造投资过大，结合各个区段运力与运输需求，为实现投资效益最大化，分段进行增二线建设成为复线改造的有效途径。

三、单线区段运输能力分析

1、单线区段运输条件。大准铁路九苏木至燕庄段共计9个车站，（如图1）万吨车站（到发线1700米）与非万吨车站（到发线1050米）交替分布，且中间站到发线设置数量为2条。同时已经完成了丹洲营至燕庄间单线双向自动闭塞改造，九苏木至丹洲营段仍为半自动闭塞。

图1

大准铁路九苏木至燕庄单线区段作为能力限制区段，通过利用运行图模拟铺画与公式计算相结合的方式，对单线限制区间（即丹洲营至天成）运输能力进行分析，计算公式为：

采用的计算公式及基础数据：

后备系数，一般单线取0.20，双线取0.15；

：月间货运量波动系数

=列车平均载重

取值4min

取值2min

=10min ；

丹洲营至天成段列车运行及起停时分见表1。

表1

上行站名下行

停车

附加起车

附加运行

时分 运行

时分起车

附加停车

附加

3 丹洲营 2

9 9

23 樊家 22

8 8

5 天成 2

2、单线成对非追踪运行（如图2）。

图2

=17+2+2+17+2+4=44min

N=1440/44=32.7对

3、单线成对追踪运行（追踪1列），如图3。

图3

=8+9+4+3+9+4+4+9+8+2+3+8+2+4=77min

对；

四、钟摆式行车组织方式（即追踪运行）的特点

1、优点：提升单线运输能力。在单线区段组织钟摆式行车，能够增加行车密度，以丹洲营至天成这一区段为例，单线成对非追踪运行时，列车运行对数为32.7对/日；采用单线成对追踪运行（追踪1列），列车运行对数增加至37.4对，单线区段通过能力由7736万吨提升至8848万吨，提升14.4%。

2、缺点：装车站上煤组织困难。为满足地区环保要求，当前各煤炭装车专用线基本上采用筒仓装车模式，装车站列车集中到达，因货主、煤种不同，煤炭灌仓时间紧，同时造成列车在装车站装车时间长、停时大，货车延时占用费增加，增加了货主组织装车的人力和煤炭发运成本。

3、缺点：机车运用不均衡性增大。采用列车追踪运行，增加了机车出入库的不均衡性，以入库时间间隔为例，非追踪运行机车入库时间为44分钟，追踪运行时间间隔为10分钟、77分钟，一方面影响乘务人员休息时间，两班作业人员休息时间间隔差距超过1小时；另一方面增加机车库停时间，降低机车运用效率。

五、大准铁路单线运输组織优化措施

针对九苏木至燕庄段单线运输区段的运输能力提出以下几点优化措施：

（一）设备潜能挖掘

为了提高大准线的信息化水平。截至目前大准线已经全线装备了TDCS、DMIS和运输分析软件系统，这一措施的上线，有助于列车运行管理，实现了列车运行图编制优化。目前，单线运输区段为单线自动和半自闭交错。随着丹洲营至燕庄段进行单线双向自动闭塞改造，

单线区段将具备CTC设备的安装和使用条件，这对大准铁路的运输能力会得到质得提升。

为了保证在运输过程中行车设备的良好运行，在行车前需要检查行车的设备质量，降低设备故障率，保证今年的设备故障流程必去年降低10%。在运输过程中，科学编组，保证运输效率。让SH 8型电力机车牵引和万吨站到发线以及外西沟两万吨线的优势发挥出来，在保证行车安全的情况下，提高设备的潜在能力。

（二）运输组织加强

在对国内外的数字铁路建设进行分析评估，结合大准线的铁路编组方式的特点，采用以计划主导型运输的组织模式。在这种运输组织模式下，以和运输过程中的数据为依据，充分的利用了运输分析软件系统，将数据形成编制流、线结合的列车运行图和列车编组。在运输过程中，严格按照列车编组和列车运行图进行运行，这样能消除部门之间的隔阂，使运输整体的利益组大化，对现有资源的运用最优化。

列车运行图是整个运输过程中的核心的部分。每一级生产运输部门都要严格围绕着列车运行图进行，保证列车运行图的任务能够按时完成。列车运行图协调好整个运输之间的配合，维护列车秩序，使车辆按图运行。在非特殊情况下，整个运输区间不需要人为干预，车流能够相互续连，没有差错。计划主导型运输的组织模式，使整个运输过程中具有安全性和高效性。

1、对车流结构的优化。在运输之前，调整好入车数量和入车比例，加大对铁路运输过程中的协调，做到对整个运输过程中的情况实时监控，保证在遇到特殊情况能够及时的做好应对措施。调整好运输量，让列车有足够的时间进行施工安排和故障检修。这样能够保证运输任务的完成。

2、对机车利用率的提高。在对机车的使用上，充分发挥机车的潜能，在保证机车安全性的情况下，减少在机车在库中、机务段和折返区间的停留时间，在对机车装备检查维修的作业时间上应该做到一定的优化。加强对司机的要求，保证司机按时交接班，减少因为司机的问题对生产运输情况的拖延。着样能够充分提高机车的利用率

3、对行车的合理组织。科学的铺画列车运行图，将小行列车和万吨级列车结合紧密，组织好长交路，使列车能够安全准确的通过。在有空车进站的情况下，调度系统把握好不换乘原则，这样不仅能提高运输效率，也能缓解车站发车紧张的情况。在运输过程中出现特殊的天气情况，要时刻观察列车的行驶状况，保证在遇见事故时能够有时间做出合理的应对措施，将损失降到最小化。

4、对万吨列车的优化。为了保证作业效率，货主与列车调度系统需要精密协调，对万吨列车进行合理的调节，用来保证安排的准确率和及时率。对列车的装货资源做到实施掌握，将对资源装车速度快的列车全速放行。对故障车，需要清理的列车要和其他作业的列车统一安排到一个车站进行作业，减少其他车站列车停留造成的拥挤。提高司机的业务技能，在保证列车安全行驶的情况下，提高列车运行速断，缩短列车在站内不必要的停留时间。

5、对技术作业时间的优化。在对机车进行作业时，对各种工种的作业阶段进行时间优化，减少不必要的作业流程，作业员要合理有效的组织安排作业时间。保证最大限度的减少作业时间，提高运输过程中的效益。

（三）“钟摆式”列车运行模式

在列车行驶中，有意识的采取了“钟摆式”列车运行模式，在大准线进行二线施工时，由于任务繁重，天窗内的施工安排无法得到满足。调度站需要对从大局考虑，在保证完成接车任务的同时，也要使装车过程不能间断。在对运量不进行降低的情况下，减少车流密度，有目的性组织长距离列车“钟摆式”的运行。对空出的时间做出合理的安排，安排维修作业和增二线施工。保证生产设备的正常运行，在保证生产质量的情况下，缩短全年的施工周期，将空余出的时间全部投入到生产运输中。采取“钟摆式”列车运行模式，每日在各台安排出2-3项施工作业。这对提高运输产量有着重大的提高。

（四）“天窗”检修方式

在大准线上，所运用的是“垂直型天窗”，“垂直型天窗”拥有很多优点。比如时间集中，保证施工人员的安全，以及白天施工等。但是在通过能力上也有着很大问题，对站之间距离较长的区间也有着影响。这使得整个运输过程中增加很多额外的停留时间，对机车的周转也有着影响。所以在天窗检修方式上，在使用“垂直型天窗”的同时，也有选择使用“V型天窗”。

（五）优化乘务员值乘制度

随着大准-准池复线通道建成，当前主要有复线追踪行车模式和单线钟摆式行车两种行车组织模式，为减少对机车运用的干扰，提升机车运用的灵活性，建议将既有乘务制度由包乘制改变为轮乘制。

六、总结

在经济发展日新月异的当下，大准铁路面临货物运输需求与运输能力间的矛盾。问了能够保证铁路公司运输的经营效益，就要对大准铁路运输组织采取优化措施，主要是对大准铁路单线运输组织进行优化。该研究对大准铁路运输能力的提升具有促进作用，也为了使大准铁路能够适应时代的发展，立足于当下，取得更好的经济效益。

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