铁路通道能力计算和运输提效的实践与应用

冯斌、谢迎春、孙欣、折震宇

（陕西榆横铁路有限责任公司，陕西榆林719000）

0 引言

煤炭在我国能源结构中占据不可替代的地位，近年来在国家公转铁政策引领和能源保供新环境的要求下，铁路煤炭运输将担负着更为重要的能源保供任务，陕西榆横铁路有限责任公司负责靖神铁路运输组织工作，按照靖神铁路的情况进行分析，为实现靖神铁路“精准”提效需具体研究以下三方面：浩吉铁路方向列车通过能力计算；小保当车站、郭家滩车站最大装车能力测算；浩吉铁路方向货车全周转时间测算[1]。

1 通过能力计算

1.1 靖神本线区段通过能力计算

在一定铁路基础设施和装备，列车开行方案的前提下，按照一定列车运行工作质量要求计算一个区间在列车运行图的有效时间内可放行的列车对数，及区间通过能力，即为铁路线路区间通过能力，计算公式如下：

式（1）中：N——使用通过能力；

I图——列车运行图平均最小间隔时间；

△t额外——按实用条件计算的平均列车额外占用区段时间；

rnf——必要的平均运行图缓冲时间。

列车有效时间是指一昼夜间扣除天窗时间等必要的施工时间后可供列车运行的时间。即T有效＝1440-T天窗。

靖神线每日天窗按照3h，180min 计算。

T有效＝1440-180min＝1260min

I＝I间-tr

I——最小列车间隔时间；

I间——列车间隔时间；

tr——缓冲时间。

靖神铁路最大区间为大海则—小纪汗北区间，该区间全长为33.302km，所以选取该区间为限制区段，并以此计算靖神铁路靖边东方向的通过能力。

通过对大海则至小纪汗北区间列车间隔时间的统计平均每列列车间隔为29min，带入公式得出：I＝I间-tr＝29-0＝29min。

△t额外＝t运行+t连发间隔，具体时间如下：

由于车站只有单方向列车开行，只考虑区间的运行时分和连发时间两个因素，经过数据统计，得出区间运行时分为29min，由于是单线半自动闭塞区段不存在连发的情况，故连发最小时间为0min。

△t额外＝t运行+t连发间隔＝29+0＝29min。

rnf 必要的平均运行图缓冲时间。如表1所示。

表1 列车运行数据表

随机抽取18∶00～8∶00 之间的部分列车运行数据。

rnf＝（4+4+4+12+10）/5＝6.8≈7min。

I图＝（27+27+27+27+27）/5＝28.2≈29min。

将以上数据代入公式：

N大海则至小纪汗北＝（1440-T天窗）/（I图+△t额外+rnf）＝（1440-180）/（29+29+7）＝19.38≈19（对／日)。

由此计算大海则至小纪汗北区间通过能力为19对/日。

1.2 其他区段通过能力计算

在靖神主线运输通道外，与其接轨的榆横铁路也可分流限制区段部分列车，同样通过以上计算方式，可以得出1 对/日的迂回通过能力，结合上述计算，通过能力N＝靖神本线+迂回进路＝19+1＝20 对/日，即靖神铁路开往浩吉铁路方向的通过能力为20对/日。

2 最大装车能力测算

2.1 车站技术作业时间

靖神铁路装车站为小保当车站、郭家滩车站，因装车站各作业环节不确定因素较多，测算前置条件为：两矿煤源充足；双环线均能正常投用；调车机车、交路机车充足；接空发重均衡，则技术作业时间为表2。

表2 车站技术作业时间表 单位：min

技术作业时间：小保当T停时＝380min(6h20min)

郭家滩T停时＝420min(7h)

2.2 装车能力测算

小保当车站：小保当车站设股道10 条，靖边东方向除11 道（开通锦东方向）、5 道（正线）、并预留2 股机车走行线外，可有效运用装车作业的到发线为6条，装车作业期间，每列车占用到发线时间为380min，则1440min 每条到发线可完成装车3.7 列，6 条股道可完成装车22 列百辆空车，考虑目前加固能力限制，该站最大装车能力测算为1440min/120min＝12 列万吨列车。

郭家滩车站：郭家滩车站设股道9 条，靖边东方向除7、8、9 道（预留郭家滩矿方向）、6 道（正线）、并预留1 股机车走行线外，可有效运用装车作业的到发线为3 条，装车作业期间，每列车占用到发线时间为420min，则1440min 每条到发线可完成装车1440min/420min＝3.4 列，该站最大装车能力测算为3×3.4＝10 列万吨列车。

3 货车全周转时间测算

测算目的：通过对小保当、郭家滩两装车站往靖边东方向列车全周转时间测算，理论查定每日开行20对列车所需的全周转时间。

数据构成：全周转时间T全周转＝交接站停时T交接+区段周转时间T周转+装车站停时T停时。

数据来源：本次测算所有数据来自铁路技术设备参数、铁路行业作业时间标准，并结合现场积累写实大数据。

3.1 交接站停时

根据靖边东站技术作业条件概况，靖边东车站作业能力充足，可不考虑影响时间，T交接时间取值40min。

3.2 区段周转时间

对区段周转时间T 周转进行分析，得出T周转＝T运行+T天窗+T会让+T换班。

交路机车主要技术参数：

CEA1A1 型电力机车

轴数：12 轴，额定功率：14400kW，自重：300t，传动方式：交直交传动，起动牵引力：1140kN，持续牵引力：798kN，持续速度：65km/h，最大电制力：691kN，构造速度：120km/h。

HXD1 型电力机车

轴数：8 轴，额定功率：9600kW，自重：200t，传动方式：交直交传动，起动牵引力：760kN，持续牵引力：532kN，持续速度：65km/h，最大电制力：461kN，构造速度：120km/h。

DF8B 型内燃机车

轴数：6 轴，机车换长：2.2，自重：138t，额定功率：3680Kw，持续速度：31.2km/h，最高速度：100km/h，最大恒功速度：90km/h，最大起动牵引力：520kN，持续牵引力：340kN，燃油箱容量（可用）：9000L，制动距离≤1100m，构造速度：100km/h。

暂不考虑特殊环境下机车轮对黏着力下降的前置因素，区间周转时间基础参数按照《列车牵引计算》与写实大数据：

小保当站-靖边东站周转基础时间分别为：

单CEA1A1 型电力机车：上行214min、下行217min，即T运行＝214+217＝431min（7h11min）/对。

单HXD1 型电力机车：上行217min、下行218min，即T运行＝217+218＝435min（7h15min）/对。

双DF8B 型内燃机车：上行234min、下行234min，即T运行＝234+234＝468min（7h48min）/对。

郭家滩站-靖边东站周转基础时间分别为：

单CEA1A1 型电力机车：上行189min、下行192min，即T运行＝189+192＝381min（6h21min）/对。

单HXD1 型电力机车：上行192min、下行193min，即T运行＝192+193＝385min（6h25min）/对。

双DF8B 型内燃机车：上行208min、下行208min，即T运行＝208+208＝416min（6h56min）/对。

天窗附加时分：天窗时间按照工作量不同用时有所变化，暂按照综合天窗T综合＝180min 取值，即全天1440min，列车区间有效运行时间取均值420min，则20对列车受天窗影响均时为T天窗＝420/1440×20×T综合/20＝52.5min/对。

会让附加时分：停启附加时分牵引定数≤6000t 取值5min，牵引定数≥6000t 取值12min，本次会让考虑牵引定数≤6000t 取值5min，上下行列车运行取值26站，每天开行20 对列车，则测算列车会让均时T会让＝20/20×26×5≈130min/对。

机车乘务员换班附加时分：靖边东方向机车交路采用循环式运转交路，按交路机车台数充足考虑，乘务员换班地点分别为孟家湾站、黄蒿界站，单次换班技术作业时间为20min，每对列车换班2 次，换班时间T换班＝20×2＝40min/对。

依据区间周转时间基础参数T 运行不变，T天窗不变，T会让＝20/20×26×5＝130min/对，T换班不变。

则小保当站-靖边东站

CEA1A1 型电力机车：T周转＝T运行+T天窗+T会让+T换班＝431+52.5+130+40＝653.5min＝10h54min/对。

HXD1 型电力机车：T周转＝T运行+T天窗+T会让+T换班＝435+52.5+130+40＝657.5min＝10h58min/对。

DF8B 型内燃机车：T周转＝T运行+T天窗+T会让+T换班＝468+52.5+130+40＝690.5min＝11h31min/对。

则郭家滩站-靖边东站

CEA1A1 型电力机车：T周转＝T运行+T天窗+T会让+T换班＝381+52.5+130+40＝603.5min＝10h04min/对。

HXD1 型电力机车：T周转＝T运行+T天窗+T会让+T换班＝385+52.5+130+40＝607.5min＝10h08min/对。

DF8B 型内燃机车：T周转＝T运行+T天窗+T会让+T换班＝416+52.5+130+40＝638.5min＝10h39min/对。

3.3 装车站停时

日均装车20 列，小保当车站、郭家滩车站到发线和站内作业能力不受限制，装车站停时仍取值：小保当T停时＝380min(6h20min)、郭家滩T停时＝420min(7h)

综上日均开行20 对列车，靖边东站-小保当站全周转时间为：

CEA1A1 型电力机车T全周转＝T交接+T周转+T 停时＝40+653.5+380＝1073.5＝17h54min

HXD1 型电力机车T全周转＝T交接+T周转+T停时＝40+657.5+380＝1077.5＝17h58min

双DF8B 型内燃机车T全周转＝T交接+T周转+T停时＝40+690.5+380＝1110.5＝18h31min

郭家滩站-靖边东站全周转时间为：

CEA1A1 型电力机车T全周转＝T交接+T周转+T停时＝40+603.5+420＝1063.5＝17h44min

HXD1 型电力机车T全周转＝T交接+T周转+T停时＝40+607.5+420＝1067.5＝17h48min

双DF8B 型内燃机车T全周转＝T交接+T周转+T停时＝40+638.5+420＝1098.5＝18h19min

综合以上三部分内容，基本可以得出以下

其一，靖神铁路往浩吉铁路方向通道能力为：本线19 对，迂回1 对，最大能力为20 对/日。

其二，小保当车站最大装车能力12 列万吨，郭家滩车站最大10 列万吨。

其三，靖神铁路往浩吉铁路日均开行20 对列车：小保当方向开行电力机车牵引全周转技术时间17h56min；小保当方向开行内燃机车牵引全周转技术时间18h31min；郭家滩方向开行电力机车牵引全周转技术时间17h46min；郭家滩方向开行内燃机车牵引全周转技术时间18h19min。

4 结语

通过对铁路通道能力进行计算，对铁路运输各项作业技术时间进行分解测算，并结合写实数据，基本可以得出较为精准的铁路运输能力和运输效率参数，这对铁路运输企业的运营投入成本测算、发运能力预估以及精准保供等方面都有较大实践参考价值。