分组列车组织特征系统分析

陈崇双，薛 锋，唐家银

（1. 西南交通大学 统计系，四川 成都 610031；2. 西南交通大学 交通运输与物流学院，四川 成都 610031）

分组列车是相对于单组列车的车流组织形式。目前车流组织的理论研究主要集中于单组列车，较少涉及分组列车[1]。因此，针对分组列车基本组织特征，在理论和实践方面对分组列车运行组织规律进行研究。

1 分组列车技术作业特点分析

分组列车与单组列车不同，主要由 2 个及以上到站远近不同的车组构成。其中，到达列车终到站及其以远的车组称为基本车组 ( 以下简称基本组 )，到达终到站以近 ( 沿途技术站 ) 的近程车组称为补轴车组 ( 以下简称补轴组 )[2]。相对于基本组，分组列车摘下、挂上的车组均为近程车组，分别称为编成站和换挂站的补轴组。在编成站，基本组和补轴组分线集结后，车列进行分组编组而不混编；列车到达途中换挂站时，到达该站的补轴组被摘下，挂上去往前方的车组。换挂站摘挂 2 个补轴组的技术作业称为换挂作业[3]。

为减轻终到站的解体作业负荷，还存在对车辆分组选编的单组列车。该类列车虽然在形式上分组，但是途中不进行换挂作业，到达终到站即进行解体[4]。当补轴组终到站不是换挂站时可以不进行解体，换挂到其他列车(分组列车)继续运行至终点站。两列车之间的交叉换挂示意图如图 1 所示。

图1 分组列车之间交叉换挂示意图

在图 1 中，NAC、NAD、NBC、NBD分别为 A→C、A→D、B→C、B→D 的车流。在编成站 A，开行编组内容为NAC+NAD的分组列车，终到站 C；在编成站 B，开行编组内容为NBC+NBD的分组列车，终到站 D。两分组列车在 E 站进行交叉换挂，换挂后的列车编组内容分别变为NAC+NBC和NBD+NAD。换挂后两列车均为单组列车，实现对车辆的选编成组。

2 分组列车技术作业流程分析

根据技术作业范畴的不同，在技术站办理的列车一般可以分为到达解体列车、自编始发列车、无改编中转列车和部分改编中转列车 4 类[5]。其中，前两者合称为改编列车，涵盖直达、直通、区段、摘挂、小运转等种类，主要集中在编组站办理；后两者合称为中转列车，主要涵盖区段、摘挂、小运转等种类[6]。从技术作业特点分析，分组列车在编成站、换挂站、途中非换挂站和终到站的列车性质和作业流程均不同。

（1）编成站技术作业流程。分组列车的车流在编成站的技术作业主要为编组作业，可以参照自编始发列车技术作业流程。

（2）换挂站技术作业流程。分组列车在换挂站 ( 1 个及以上 ) 的技术作业除到发作业以外，主要为变更列车牵引质量、运行方向及换挂车组的调车作业。列车到达换挂站后，调车机车摘下到达该站的补轴组，同时挂上已编好的车组，完成到发作业离开换挂站。因此，该分组列车为部分改编中转列车，其技术作业流程可以参照中转列车。

（3）途中非换挂站技术作业流程。除换挂站以外，分组列车途经其他技术站 ( 不包括编成站和终到站 ) 时不进行调车作业，列车性质实质为无改编中转列车，其技术作业流程可以参照该类列车。在换挂站，分组列车增加换挂车组作业，停留时间比非换挂站长。实际由于长交路的采用及相邻技术站的间距相差悬殊等原因[7]，在组织方法和设备作业条件允许时，列车在技术站可以不进行调车作业，直接从车站正线通过。该方式可以简化中转作业流程，缩短中转作业时间。

（4）终到站技术作业流程。在终到站，分组列车的车辆均为到达该站及以远的车流，主要进行解体作业。因此，分组列车相当于到达解体列车，其技术作业流程可以参照到达解体列车。

综上所述，分组列车与单组列车技术作业相同处是二者在始发终到站时均属于自编始发列车和到达解体列车；不同处是在途经某技术站 ( 不包括列车始发站和终到站 ) 时，分组列车或无改编通过或进行部分改编中转作业，而单组列车无改编通过。

3 货车构成分析

货物列车技术作业流程与货车性质密切相关，铁路货车一般可以分为无调中转车、有调中转车和货物作业车 3 类[8]，不同种类货车的性质也相应不同。

（1）到达解体列车。对于到达站而言，到达解体列车均为单组列车，货车为有调中转车或货物作业车。前者仅在该站进行有调作业，后者还需要进行相应的取送和装卸作业。

（2）自编始发列车。对于出发站而言，自编始发列车可能是单组列车，也可能是分组列车，而相应的货车主要来自该站的到达解体列车或部分改编中转列车 ( 如补轴组中非终到本站 ) 的车流，为有调中转车或货物作业车。

（3）无改编中转列车。对于中转站而言，无改编中转列车可能是单组列车也可能是分组列车，货车均为该站的无调中转车。

（4）部分改编中转列车。对于换挂站而言，基本组无需进行改编作业，属于无调中转车。补轴组存在 2 种情形：终到站为换挂站以远的货车需要进行改编作业，编组成小运转列车或摘挂列车，相应的货车为有调中转车；否则为该站货物作业车。

综上所述，分组列车的货车同时包含无调中转和有调中转 2 类货车；而单组列车的货车性质较为单一，均为无调中转车或均为有调中转车。因此，分组列车和单组列车的车辆构成有显著区别。

4 分组列车优劣势分析

4.1 优势分析

相比单组列车，分组列车具有以下优势。

（1）减少货车在编成站的集结时间。目前我国货物列车多以满轴作为集结结束标志。因此，相比单独集结单组列流，基本组和补轴组的车流集结都不需要达到列车编成辆数即可结束，压缩了集结时间，容易实现准点。

（2）尽快实现满轴。为及时集散编组站或枢纽地区的车流以更好地服务铁路运输，摘挂列车和小运转列车通常采用定点出发策略。与单组列车相比，分组列车的车流来源更广，可以尽快实现满轴和准点，从而提高机车和线路能力利用率。

（3）提高列车旅行速度。在运输需求一定的条件下，分组列车的开行不仅可以提高列车牵引质量，还可以减少开行数量，从而减少列车之间交会和越行的干扰，提高列车旅行速度。

（4）减少沿途技术站的调车作业。对于 2 支车流开行 1 个到达站的列车 ( 即衔接式分组列车 ) 而言，分组列车的开行可以使单组列车终到站变成车组换挂站，将整列车的改编作业转为只对补轴组进行摘挂作业，简化调车作业内容和作业量。

（5）加速远程车流的输送。如果采用单组形式，远程车流将在列车终到站进行有调中转作业；如果采用衔接式分组形式，远程车流到达换挂站将进行无调中转作业，大大减少停留时间，有利于改善服务质量，提高运输可靠性。

在分组列车的开行中，定编策略能够保证满轴，提高列车平均牵引质量；定点策略能够保证正点，使列车运行具有良好的秩序。在传统的小车流组织过程中，无论是单组形式的直达方案还是改编方案，定编和定点策略均难以调和。而分组列车在某种程度上能够兼顾定点和定编，提高编组计划的执行质量。因此，分组列车形式可以为该类车流组织提供有益的参考。

4.2 劣势分析

（1）分组列车的组织条件要求较高。

（2）远程车流相对于无改编通过的单组列车方案，需要在途中停留进行换挂作业，会延长货物送达时间，如合并式分组列车。

通过对单组、分组 2 种列车组织形式利弊的分析，针对单组、合并式分组、衔接式分组等不同列车运输组织方案，其优劣势各有不同。因此，二者的优劣势比较分析结论具有一定相对性。在列车运输组织中，应灵活采用 2 种形式，以配合互补的方式组织车流。

5 分组列车组织条件分析

（1）车流条件。换挂站的补轴车流稳定可靠，以防止列车欠轴运行甚至提前解体。

（2）编成站的设备条件。相比单组列车方案，衔接式分组列车的基本组和补轴组在编成站分线集结，需要占用较多的调车线路。同时列车编挂的车流不能混编必须分组，必然也要求细分车流去向，在增加解体工作量的同时，在解体和编组方面也会额外增加调车机车负荷。因此，编成站应具有较大的改编能力，通常选择编组站为编成站，其次为区段站，一般不选择中间站。

（3）换挂站的设备条件。一方面，纵列式站型布置且无直通场的编组站不便于进行换挂作业，在选择换挂站时应尽量避免；另一方面，换挂作业虽然属于部分改编作业，但是仍然需要一定的技术设备如调车机车才能完成其必要的作业。因此，换挂站一般选择有直通场的编组站、区段站，以及规模较大、技术设备较先进的中间站。

（4）组织要求。换挂站应及时准备好加挂车组，保证列车在站停留时间内完成换挂车组作业和其他相关技术作业。

（5）技术要求。分组列车需要准确的预确报( 列车编组顺序表 ) 和良好的列车运行秩序。

综上所述，由于列车相关技术作业内容不同，分组列车对编成站和换挂站的组织条件要求也不同。

6 分组列车形式分类

从不同的角度分析，分组列车形式存在不同的分类结果。

（1）根据基本组和补轴组的质量是否固定分为固定车组质量分组列车和不固定车组质量分组列车，如图 2 所示。在图 2a 中，当编成站的补轴车流NAB≥ 换挂站的补轴车流NBC时，即方向上车流量递减时，采用固定式分组形式，将编成站多出的补轴车流NAB-NBC开行单组列车；反之，采用不固定式分组形式，将换挂站多出的补轴车流NBC-NAB开行单组列车，如图 2b 所示。固定质量形式的采用可以避免基本组在换挂站等待补轴组集结时产生延误，或者因无车流补轴而提前解体。

（2）根据列车中车组数量分为双组列车及多组 ( 2 组以上 ) 列车。基本组和补轴组之间的等待消耗将随着车组数的增加而增大，因而分组列车的组数不宜太多。此外，由于调车线数量不足等原因，在我国实际运输中较少采用 3 个组的分组列车。

图2 固定式和不固定式分组列车

（3）根据列车运行距离远近分为直达分组列车、直通分组列车、区段分组列车及小运转分组列车等。①区段分组列车如图 3a 所示。在编成站，车流按照换挂站 ( 区段站 ) 选编成组，各组的编组顺序不一定符合换挂的先后顺序。在换挂站，列车摘下到达该站的补轴组，将去往前方的车组与列车上原有的车组编挂在一起。因此，编成站及相邻换挂站，如 A 站和 B 站，面临烦琐的车组挑选任务。②直通分组列车如图 3b 所示，在到达其最后换挂站 D之前 ( 共 3 个换挂站 )，列车始终保持 2 个分组即双组列车。其中，远程车组为到达列车终到站及其以远的车流，近程车组为到达前方区段站及其以远的车流，并且补轴组的车流可以不按照到站成组选编直接进行混编，补轴车流的改编工作交由前方区段站完成。如在编成站 A，NAB、NAC和NAD均为分组列车的补轴车流，其与基本组车流NAE分组进行选编，但 3 支车流之间可以进行混编。

图3 区段分组列车和直通分组列车

根据上述区段和直通形式的组织特点可知，直通分组列车优点：在换挂站的技术作业相对简单，各换挂站不必因细小车流集结占用较多调车线。缺点：直通分组列车的补轴车流在沿途各区段站经多次改编，因而可能延缓车流输送。如图 3b 中，分组列车到达换挂站 B 后，补轴车流NAC、NAD摘下并解体，与该站车流NBC、NBD一起组成换挂站 B 的补轴车流。换挂站 C 同上，NAD到达终点站需要进行2 次改编。

（4）根据途中换挂次数分为一次换挂分组列车和多次换挂分组列车。例如，区段型和直通型 2种分组列车均属于多次换挂型，在其开行区段内依次换挂，逐段补轴，其换挂次数与列车中的车组数量有关，但是并非惟一因素。此外，双组列车的换挂次数也并非一次，如图 3b 中的直通分组列车进行了 3 次换挂。

（5）根据代替单组列车而产生的不同方式分为合并式分组列车和衔接式分组列车。前者合并 2支或多支单组列流为 1 支分组列流，如图 4a 所示；后者连接 2 支或多支单组列流为 1 支分组列流，如图 4b 所示。

图4 合并式和衔接式分组列车

当短程车流NAB和NBC的车流量较少时，可以考虑合并类型；当远程车流 A→C 的车流量较大时，考虑衔接类型。在上述 2 种情形中，分组列车代替单组列车均可以减少原来编组方案中列车到达站数目，其代替是否有利可以通过技术经济比较进行确定。

7 结束语

在技术作业流程方面，对于列车运行途中的任一车站 ( 不包括列车始发站和终到站 )，分组列车或无改编通过或进行部分改编中转，而单组列车均无改编通过。在货车构成方面，分组列车可以同时包含有调中转和无调中转 2 种货车；而单组列车或均为无调中转车或均为有调中转车，货车构成相对简单。在小车流组织效果方面，分组列车在某种程度上能够兼顾定点和定编，保证正点和满轴；而对于单组列车，不论是直达方案还是改编方案，定编和定点策略难以调和。

[1] 陈崇双，王慈光，薛 锋，等. 货物列车编组计划国内外研究综述[J]. 铁道学报，2012，34(2)：8-20.

[2] 曹魁久，孔庆钤. 货物列车编组计划[M]. 北京：中国铁道出版社，1992.

[3] 杨 浩，何世伟. 铁路运输组织学[M]. 北京：中国铁道出版社，2001.

[4] 长沙铁道学院，北方交通大学. 铁路行车组织[M]. 北京：中国铁道出版社，1982.

[5] 彭其渊，王慈光. 铁路行车组织[M]. 北京：中国铁道出版社，2007.

[6] 王慈光. 运输模型及优化[M]. 2版. 成都：西南交通大学出版社，2010.

[7] 林柏梁. 机车长交路条件下的技术站列车编组计划无调作业参数模型[J]. 铁道学报，1999，21(6)：6-9.

[8] 胡思继. 铁路行车组织[M]. 北京：中国铁道出版社，1998.