大型铁路客运站能力查定信息系统研究和应用

彭文高

（中国铁路广州局集团有限公司 运输处，广州 510088）

大型客运站能力查定工作繁杂，工作量巨大，一般要动用车站大量人员，对人员培训，然后进行作业写实，写实数据要汇总、分析、处理，分门别类进行咽喉道岔和到发线等通过能力的计算和分析[1]。目前，为了适应客运市场需要，调图较为频繁，传统能力查定方法要影响车站的正常工作秩序，写实数据欠准确，数据统计处理容易出错，这些诸多因素都会影响能力查定结果，造成偏差。因此，传统的大型客运站能力查定方法急需改进，以适应铁路快速发展的需要。

本文旨在结合大型客运站技术设备的功能和特点，提出新型原始数据的采集方法，以减轻写实人员工作强度，使原始数据更加真实可靠。以此为基础，研发和运用大型客运站能力查定信息系统，结合大型客运站运输状况对原始数据进行统计、分析、处理和计算，为车站提供能力查定相关数据和信息，分析客运站作业组织和设备设施等方面存在的问题，提出可行的措施和方案。

1 数据采集方法

我国大型客运站特别是与城际铁路衔接的大型客运站技术设备完善，技术水平较高，计算机应用广泛，有利于新形势下能力查定的研究。在能力查定数据采集过程中可以应用以下设备或系统进行数据采集，主要有微机联锁设备、微机监测设备、调度指挥系统（TDCS）、调度集中指挥控制（CTC）系统和列车运行监控装置（LKJ）等。能力查定所需车站数据可以从微机联锁设备、微机监测设备、TDCS、CTC系统等采集，机车数据可以从LKJ-2000等设备中采集。应用这些设备或系统进行数据采集以代替人工采点写实，具有无人为干扰，数据准确，可以任意设定能力查定时间段，对现场工作秩序没有影响，可随时随地进行能力查定工作等优点。

2 能力查定信息系统

现行的大型客运站能力查定方法是采用人工写实，写实数据表格繁多，并且要结合行车资料进行分类、统计、分析和计算，完全依靠手工完成，工作强度高，容易出现错误。应用大型客运站能力查定信系统可以将采集的原始数据输入计算机，经过系统处理、汇总、统计、分析和计算等阶段，即可得到大型客运站咽喉通过能力、到发线通过能力和客技站整备场能力等计算结果及其相关数据。

2.1 系统模块结构

大型客运站能力查定信息系统模块结构主要包括车场咽喉通过能力、车场到发线通过能力、客技站整备场能力3大部分，如图1所示。这种结构层次分明，结构清晰，便于管理，模块化结构更能方便系统功能的增减[2]。

图1 大型客运站能力查定信息系统模块结构

2.2 系统功能分析

大型客运站能力查定信息系统主要有以下功能。

（1）录入功能：实现能力查定信息系统中车站属性数据和车站采集原始数据的录入界面及接口，保存系统的查标信息，在大型客运站能力查定统一的体系框架下考虑到各大型客运站在设备配置和作业组织上的差异，使系统具有通用性，可以在全路推广使用[3]。

（2）分析功能：结合大型客运站设备配置及作业组织状况，对原始数据进行分析，主要分析数据完整性和接续性，剔除和修改错误数据，使数据更加精准符合实际。

（3）汇总统计功能：根据大型客运站特点和能力查定要求，对写实数据进行分类汇总和统计，得出能力查定相关数据指标。

（4）计算功能：计算各项作业占用技术设备时间标准，以此为基础，分析计算大型客运站技术设备能力数据。

（5）查询功能：用户在使用能力查定信息系统过程中，可以根据特定条件和组合条件查询大型客运站技术设备配置及其状况、写实数据汇总统计结果、各项技术设备占用时间及其标准和各项技术设备能力数据及其相关指标。

（6）输出功能：对能力查定信息系统中分类、汇总、统计和计算得到的各种类数据和信息以及用户查询结果以报表格式输出和打印，便于用户阅读、使用和保存。

2.3 数据流程图

在大型客运站能力计算理论等方面，以铁路总公司《车站行车工作细则》编制规则等相关资料能力计算方法为基础，结合大型客运站实际作业情况，采用利用率计算方法计算大型客运站各项能力指标[4]。利用率计算方法的关键问题是统计汇总车站各项作业占用技术设备的总时间T总，T总受多种因素的影响，需要结合车站各项作业的属性对原始数据进行分属性处理和分析汇总[5]。以方便原始数据采集和属性分类、化繁为简、突出重点和简化分析计算为原则，对数据处理方法进行全面改进。大型客运站通过能力的计算方法采用利用率计算方法。

（1）汇总一昼夜各项作业占用技术设备的总时间 T总（min）：

（2）技术设备能力利用率K：

（3）技术设备能力N：

式中：

k1, k2, k3, …, ki—车站某项设备一昼夜第1, 2, 3,…, i 项作业的次数；

t1, t2, t3,…, ti—车站某项设备一昼夜第1, 2, 3,…,i 项作业占用设备时间(min)；

∑t固—车站某项设备一昼夜各种固定作业占用设备的总时间；

M—技术设备数量；

α—车站某项设备的空费系数；

∑k—车站一昼夜非固定作业占用某项设备总次数；

∑k=k1+k2+k3+…+ki

n固—车站一昼夜固定作业占用某项设备总次数。

2.3.1 车场咽喉通过能力数据流程图

衔接有城际铁路的大型客运站咽喉通过能力可以根据车站行车作业实际情况对各车场分别进行分析计算[6]。大型客运站车场咽喉通过能力数据处理流程如图2所示。进行道岔分组，再以原始数据为基础，综合大型客运站相关行车资料，对数据进行属性分析、统计、汇总和计算，得到车场咽喉道岔占用时间汇总表[7]。按照图2所示的流程即可得到各车场咽喉道岔通过能力结果及相关数据指示。

图2 大型客运站车场咽喉通过能力数据处理流程图

2.3.2 车场到发线通过能力数据流程图

衔接有城际铁路大型客运站车场到发线通过能力可以根据车站行车作业实际情况对各车场分别进行分析计算，大型客运站车场到发线通过能力数据处理流程见图3所示[8]。同样以原始数据为基础，综合大型客运站相关行车资料，对数据进行属性分析、统计、汇总和计算，得到车场到发线占用时间汇总表[9]，按照图3示的数据处理流程即可得到各车场到发线通过能力结果及其相关数据指标。

图3 大型客运站车场到发线通过能力数据处理流程图

2.3.3 客技站整备场能力数据流程图

大型客运站客技站整备场能力数据处理流程如图4所示。以原始数据为基础，综合客技站相关资料，对数据进行属性分析、统计、汇总和计算，得到整备场各种类列车占用时间汇总表，按照图4所示的数据处理流程即可得到整备场能力相关数据指标。

图4 大型客运站客技站整备场能力数据处理流程图

2.4 系统实现

系统在设计上具有通用性、可扩展性、先进性、互联性、灵活性等特点。系统以广州客站为系统数据库设计的参考站，但是所有与车站相关的信息属性都可以随着车站属性的不同进行改变，系统在操

作上具有通用性。系统采用模块化设计方法，可以根据需要对系统进行功能扩展。采用当前流行的C/S模式的关系型数据库，在分析、统计、汇总和计算等的设计方面对传统的方法作了一定程度的改进。系统可以在局域网的支撑下，进行数据输入、数据统计、数据查询等的操作。系统可以单机使用，也可以联网使用。系统后台数据库采用MicroSoft SQL Server2014，以满足多用户和单用户使用的需要。软件系统前台开发工具选用PowerBuilder Enterprise 9.0。

3 系统应用

广州客车站（简称：广州站）按技术性质为客运编组站，按业务性质为客运站，按等级为特等站，是京广线、广茂线和广深线旅客列车终到、始发与中转的车站，属于大型客运编组站，技术设备较多，可以通过微机联锁系统或TDCS采集能力查定所需的原始数据。

3.1 车站咽喉通过能力

在对广州站两端咽喉区进行道岔分组后，以采集的原始数据为基础，综合车站相关行车资料，应用大型客运站能力查定信息系统进行数据处理、分析、统计和计算，得到车站咽喉道岔占用时间汇总表，进而得到车站咽喉能力利用率数据，如表1和表2所示。

表1 广州站深圳端咽喉能力利用率（3天）

表2 广州站棠溪端咽喉能力利用率（3天）

根据车站作业情况，提出以下改进措施[10]：

（1）深圳端1道、Ⅱ道、3道和4道机车转线、入库作业可以利用牵出线进行，尽量不占用机待线，以降低14号道岔组和16号道岔组利用率。

（2）多组织旅客列车进入1道、3道和4道，货物列车或机车进入Ⅱ道，可以有效地降低车站两端咽喉利用率，提高车站咽喉通过能力。

（3）多组织机车连挂到达车站，最好进入Ⅱ道，或在Ⅱ道集结，再入库。

（4）多组织到达旅客列车进入8道和9道，这样车底入客技站不占用7号道岔组和17号道岔组。

3.2 到发线通过能力

广州站到发线股道较多，根据接发车以及调车作业状况，拟将其划分为3个车场。广州站车场构成图，如图4所示。

图4 广州站车场构成图

同样，以采集的原始数据为基础，综合车站相关行车资料以及车站属性，应用大型客运站能力查定信息系统进行数据处理、分析、统计和计算，得到车站各车场占用时间汇总表，进而得到各车场到发线能力利用率数据，如表3～表5所示。

表3 车场I到发线通过能力数据（3天）

表4 车场II到发线通过能力数据（3天）

表5 车场III到发线通过能力数据（3天）

3个车场中，车场Ⅰ能力利用率0.9，已接近饱和，车场Ⅱ和车场Ⅲ通过能力利用率较低。根据车场Ⅰ行车作业现状，提出以下措施[11]：

（1）通过Ⅱ道的京广下行方向货物列车和旅客列车尽量安排在Ⅻ道通过；

（2）需要通过车场的进出机务段单机等调车作业尽可能安排在Ⅱ道通过，这样可以减少在其它股道占用时分；

（3）尽量减少到达和始发旅客列车在到发线占用时分。

4 结束语

大型客运站能力查定原始数据采集方法的提出和实践 ，以及大型客运站能力查定信息系统的研制开发，解决了客运站能力查定工作长期使用大量人员进行采点写实和数据人工处理的问题。广州客车站能力查定结果表明，能力查定结果和相关数据符合现场实际。研究成果对于全路大型客运站能力查定工作提供了有力的支撑。结合车站技术设备实现能力查定原始数据自动采集，再结合能力查定信息系统对数据进行自动处理，将使能力查定工作实现智能化，这是今后发展的方向。