关键路径法在铁路站场开通方案优化中的应用

冯超　刘宏鹏　瞿为群

摘 要：既有铁路车站信号改造施工越来越复杂，难度越来越大。文章基于兰州石化公司铁路行车隐患治理项目的实际需求，对计算机联锁系统的倒接开通方案进行了分析，最终制定出在现场实际条件允许下的最优开通方案。经过实践验证，方案是可行且高效的，为类似施工积累了宝贵的经验。

关键词：关键路径；计算机联锁；轨道电路；开通方案

前言

既有铁路信号倒接开通由于受在用设备及空间的影响，难度大、对生产影响大[1-3]。本次我厂采用施工改造过程中，共有信号机118架，道岔71组，箱盒389个，54000米新电缆的敷设及倒接，工作量非常大。同时，我厂的运输任务重，压力大。因此，必须制定出一个科学、高效、安全的倒接、开通方案，以减少对生产的影响。

1 铁路信号系统倒接、开通方案选择

1.1 工程概述

本次倒接开通过程中工作量大，又有着特殊性，室内设备必须在拆除既有设备后才能就位，监测系统需要在联锁系统工作正常后才能进行系统调试，工作量大，必须提前做好准备工作，以减少新设备就位、开通时的工作量[4-5]。

1.2 关键路径法介绍

关键路线法（Critical Path Method）是一种网络图方法，由雷明顿-兰德公司（Remington- Rand）的JE克里（JE Kelly）和杜邦公司的MR沃尔克（MR Walker）在1957年提出的，用于对化工工厂的维护项目进行日程安排。对于一个项目而言，只有项目网络中最长的或耗时最多的活动完成之后，项目才能结束，这条最长的活动路线就叫关键路径（Critical Path），图1为此次倒接开通方案的路径图[6]。

图1中字母代表意义如下：A：信号楼停电；B：拆除旧电源屏；C：新电源屏就位；D：新电源屏通电调试，开始送电；E：拆除一楼机械室及三楼旧操作室旧设备，安装新设备；F：调试站联电缆；G：调整不符合规定的轨道电压；H：联锁试验；I：机车压道；J：拆除室外既有设备，新设备就位。

由图1可知，主路径为A-B-C-E-F-G-H-I，其中A-B-C-E-F的时间只能根据施工队伍日常工作经验进行估算，G-H-I环节可以做到相对精确计算，在与室内外施工单位技术人员前期讨论中，结合施工单位及车间平时工作实践经验，单位工作量的时间确定如表1。

1.3 开通方案选择

因为全场有道岔71组，更换蛇管及倒接共需18小时，这在站场开通过程中是无法接受的，所以此工作必须在倒接、开通之前完成。在开通前将室外道岔划分区域逐个与既有室内设备沟通，逐个试验、启用，提前对新信号机进行點灯试验，保证开通时不会因信号灯出项故障影响时间。图2为开通的主要步骤。

1.3.1 方案一

倒接前准备工作：a.将各种机柜临时摆放，就近按设计位置摆放，并进行模拟联锁试验；电源屏室内电源屏输入端、输入端采集电压箱安装到位；从配电室到电源屏室放两路三相四线电源线到电源屏室断路器。b.信号楼一楼机械室到三楼操作室的计算机用线提前放好；安装计轴设备并进行计轴设备调试。c.提前将信号楼三楼东侧窗户拆除，方便旧控制台吊出和新控制台吊入。d.提前对老电源屏内部各变压器进行螺丝松动、三楼控制台固定螺丝松动、一楼及三楼机械室内的6502老设备的固定螺丝松动等。e.完成转辙机蛇管更换、倒接工作。

根据表2数据计算可得，倒接开通方案一作业时间T约为28小时，根据式（3）可计算I=21.5*0.51+24*0.17+28*0.32=24.005。

1.3.2 方案二

全场轨道区段多达106个，调整轨道电压在方案一中耗时5.5小时，影响开通时间，故在方案二中将其作为提前准备工作来做，提前将新室内设备与轨道电路沟通，拆除既有轨道箱盒引接线，接入新轨道设备并调试，调试完毕后恢复既有设备，其余准备工作同方案一。根据表2数据计算可得，倒接开通方案二作业时间约为25.5小时，根据式（3）可计算I=19.5*0.51+22*0.17+25.5*0.32=21.845。由于在方案二中为了减少开通时间，提前预调了轨道电压，这样开通当日可直接拆旧引接线、接新引接线，只需调整个别不符合规定的轨道区段电压，节省大量时间。

1.3.3 方案三

方案三倒接前准备工作同方案二，开通次序调整为站联部分、西咽喉、西场及西北销售、东咽喉。根据表2数据计算可得，倒接开通方案三作业时间T为26小时，根据式（3）可得I=14.5*0.51+17.5*0.19+19.5*0.13+26*0.17=17.675。方案三中的开通次序调整为站联部分、西咽喉、西场及西北销售、东咽喉。按此方案，西咽喉在第一天便可开通，保证了汽煤柴大宗产品的出厂和原油的及时进厂，对生产的影响降到最低，通过I参数值的计算、对比，也得出相同结论。

1.4 三种方案对比

对三种方案分别在时间、对生产的影响等方面进行比较，数据如表3。

经过比较，方案一耗时最长，同时对生产的影响也最严重；方案三虽然时间上比方案二长0.5小时，但对生产的影响程度最低，经过综合考虑，选用方案三作为本次倒接开通方案。

通过上文分析，最后确定依据方案三来做详细的施工安排，提前经过各个部门协调，提前完成5月份生产任务，这样将此次开通施工对生产的影响降到了最低。依据开通方案，将开通时间定为36小时（考虑吃饭和休息时间）比较合理。

1.5 倒接、开通实施情况与计划比较（如表4）

倒接、开通过程中，西咽喉提前半个小时顺利开通，保证了汽煤柴及航煤、航汽等大宗产品的出厂及原油的顺利进厂，西场提前12小时开通，保证了槽车清洗工作，也为后面西北销售及东咽喉的开通节约了时间。最终提前1.5小时实现全场开通，使其对生产的影响降到最低。

2 结束语

既有铁路信号系统改造工程千变万化，信号开通组织方案必须根据现场情况进行调整，必须按照“方案合理、准备充分、组织科学”的原则进行开通组织，确保信号开通的顺利进行。提前制定了开通方案并进行了优化，最终顺利并提前实现全场开通，验证了开通方案的合理性，为以后类似工程项目积累了一定经验。

参考文献

[1]徐洪泽.计算机联锁控制系统原理及应用[M].北京：中国铁道出版社，2008.

[2]徐洪泽.车站信号计算机联锁控制系统原理及应用[M].北京：中国铁道出版社，2006.

[3]吴观华.既有铁路改造信号开通组织方案探讨[J].黑龙江科技信息，2011（7）.

[4]李强利.信号过渡开通方案探讨[J].甘肃科技，2011，27（7）.

[5]崔志刚.站场改造施工的难点及施工方案的优化[J].煤炭技术，2003，22（9）.

[6]杨兴隆.铁路既有站场的改造施工工程分析[J].科技视野，2012，3（08）.

作者简介：冯超（1986，5-），男，甘肃宁县，助理工程师，硕士，主要研究方向：信号与信息处理。

刘宏鹏（1971，7-），男，陕西蓝田，主要研究方向：铁路机车管理。

瞿为群（1963，7-），男，上海奉贤，工程师，主要研究方向：光电工程。