列车编组计划与车流径路匹配关系研究

傅 赟

（中国铁道科学研究院集团有限公司 运输及经济研究所，北京 100081)

列车编组计划是全路的车流组织计划，规定了装车组织站、技术站编组货物列车的要求、方法和内容[1]。铁路车流径路是铁路运输组织的首要环节，规定了车流由始发站运送至终到站所经由的路线[2]。车流径路与编组计划是紧密相关的[3]，这种相关性表现为“车流的改编中转站必须限制在车流径路上”以及“终点站相同的车流在同一站改编中转后必须合并为一支车流”[4]。

1 编组计划与车流径路匹配关系

1.1 组号及去向范围

组号是列车编组计划的重要组成部分，它规定了指定列车编成站出发车流的到达站及其中转范围[5]。组号也是车流的体现，和车流径路密切相关。组号的去向范围，是根据中国国家铁路集团有限公司(以下简称“国铁集团”)公布的全路车流径路文件，按各组号车流相对均衡、有利于提高运输效率的原则确定的。以太原北站为例，太原北站车流去向范围如图1所示。

图1 太原北站车流去向范围Fig.1 Traffic direction range of Taiyuan North Railway Station

组号具有以下特点：一是互斥性，即同一技术站各组号包含的车流内容不能重复，组号与车站形成唯一映射关系；二是完备性，同一技术站所有组号必须覆盖路网上除本站外的所有营业站。因此，技术站出发的任意一支车流都能归并且唯一归并到该站的一个组号中。

1.2 组号与车流径路关系

国铁集团公布的《全路货车车流径路》(铁货[2021]58号)文件，规定了路网上任意两点之间的运输径路。当车流径路通过查定后，车流可选择编入的组号也随之限定，再通过编组计划查定最终车流编入的组号。在明确车流终到站的前提下，车流径路均可视为已知，无突发状况不能随意更改。

2 编组计划与车流径路匹配方法研究

以组号为连接编组计划与车流径路的纽带，一方面，以主要技术站为研究对象，分析其编组去向范围是否满足车流径路的要求；另一方面，为了掌握不匹配情况的原始OD信息，便于车流径路调整优化，故以任意OD为研究对象，分析其编组计划径路与车流径路匹配情况。

2.1 主要技术站编组去向与车流径路匹配方法

以太原北站编组去向为例，见图1。太原北站编组去向与车流径路匹配步骤如下。

步骤1：选取一个编组去向，如丰台西及其以远。

步骤2：如为管内区段，转到步骤3；如为跨局区段，查“技术站货物列车编组计划”确定经由分界口，确定经由分界站集合{W1，W2，…，Ww}，转到步骤 3。

步骤3：在该编组去向范围中选取一个车站，如良乡站。

步骤4：查“车流径路数据及离线查询工具”软件，输入太原北—良乡，确定经由车站集合{X1，X2，…，Xx}。

步骤 5：判断该编组去向及经由分界站集合{W1，W2，…，Ww}是否全部在车站集合{X1，X2，…，Xx}中，若“是”，则匹配；若“不是”，则不匹配。

步骤 6：转到步骤3，遍历该编组去向范围中所有车站。

步骤 7：直至所有车站都已经遍历，则转到步骤1，遍历该编组站所有编组去向。

步骤 8：直至所有编组去向都已经遍历，匹配结束。

2.2 任意OD间编组计划径路与车流径路匹配方法

选取任意O—D，编组计划径路与车流径路匹配步骤如下。

步骤 1：选取任意O—D。

步骤 2：查“车流径路数据及离线查询工具”软件，输入O—D，确定经由车站集合{X1，X2，…，Xx}。

步骤 3：判断O—D是否在“始发直达列车编组计划”，若“是”，确定经由分界口{W1，W2，…，Ww}，转步骤9；若“否”，转步骤4。

步骤4：判断O是否为技术站，若“是”，转步骤6；若“否”，转步骤5。

步骤 5：按车流径路顺向选取最近技术站。

步骤6：将该站设为技术站i，查该站车流组号范围，确定D所在编组去向范围，即技术站i—i+ 1及其以远，编组计划径路确定过程如图2所示。

图2 编组计划径路确定过程Fig.2 Determination of marshalling plan path

步骤7：判断技术站i—i+ 1是否为跨局区段，若“是”，查“技术站货物列车编组计划”确定经由分界口集合{S1，S2，…，Ss}；若“否”，转步骤 8。

步骤8：判断技术站i+1是否为D或逆向最近技术站，若“是”，转步骤9；若“否”，转步骤 6。

步骤9：判断始发直达列车经由分界口集 合 {W1，W2， …，Ww}，或经由技术站集合 {Y1，Y2，…，Yy}及其分界口集合 {S1，S2，…，Ss}，是否全部在车站集合{X1，X2，…，Xx}中，若“是”，则匹配；若“不是”，则不匹配，匹配结束。任意OD间编组计划径路与车流径路匹配流程图如图3所示。

图3 任意OD间编组计划径路与车流径路匹配流程图Fig.3 Matching flow of marshalling plan path and wagon flow path between any OD

2.3 编组计划与车流径路匹配结果

为定量评价编组计划与车流径路匹配效果，定义编组计划—车流径路匹配率指标为匹配成功OD径路数量，除以OD径路总数。

为了较好地反映匹配效果，在具体匹配时，从《全路货车车流径路》(铁货[2021]58号)文件涵盖的96条特定径路中，选取典型OD径路430余条，经过匹配研究，得出35条不匹配的径路，匹配率约92%，说明车流径路与编组计划两者基本是匹配的。

3 编组计划与车流径路匹配影响因素

由于车流径路与编组计划侧重点不同[6]，前者按发站、到站进行规划，主要考虑货物运输市场需求、路网能力利用等因素；后者以主要编区站为支点进行规划，主要考虑货物运输市场需求、货流车流特点及主要站场、线路设备情况、列车组织方式等因素。因此，实际组织时偶有最短径路，或为了平衡路网车流而调整的特定径路，未充分考虑到编组站与服务中间站的轴辐式运输组织模式、局部技术站解编能力与运量不适应等因素，而导致列车编组计划较难按照车流径路进行调整的情况，或即使按照车流径路调整了编组计划，但组织时没有完全按此执行的情况，造成了少数车流径路与编组计划不匹配的情况发生。

3.1 编组站轴辐式运输组织模式

轴辐式网络中节点分为枢纽节点和非枢纽节点2类[7]，轴辐式网络示例如图4所示，枢纽节点作为“轴心”对周边非枢纽节点形成辐射作用。对于编组站轴辐式运输网络而言，枢纽节点指技术站，非枢纽节点指中间站。技术站负责进出枢纽车流集散，所有枢纽中间站到达、出发车流必须通过技术站的改编，技术站与枢纽中间站车流通过小运转列车联系。这种运输组织模式下，对于中间站产生的车流，为加速车流移动，提高中间站作业效率，将上、下行混编集中编挂到编区站的现象较多，因违反车流径路造成违编运输，同时因车流径路支点发生变化又造成在编组站产生违流运输。中间站产生的整列到站车流除外。

图4 轴辐式网络示例Fig.4 Example of hub-and-spoke network

例如，根据《全路货车车流径路》(铁货[2021]58号)，望城产生的中国铁路呼和浩特局集团有限公司(以下简称“呼和浩特局集团公司”)车流，规定经石长线(石门县北—捞刀河)、焦柳线(焦作—柳州)、侯月线(侯马北—月山)运输，这就要求望城站应将车流编挂至顺向最近技术站，即益阳站，但实际组织中，为提高运输组织效率、缩短运到时限，零星车流均集结至最近技术站，即捞刀河站，造成车流径路与编组计划的不匹配。望城装到呼和浩特局集团公司车流径路与编组计划情况如图5所示。

图5 望城装到呼和浩特局集团公司车流径路与编组计划情况Fig.5 Wagon flow path and marshalling plan from Wangcheng to China Railway Hohhot Group Co., Ltd.

目前全路着力推进“编组站服务中间站”运输组织模式，由于《全路货车车流径路》(铁货[2021]58号)中部分条文所划定的发到域车站范围较为模糊，编组站运输组织精细化也在不断提升，同时车流径路发到域自动识别技术仍未实现，因而该问题仍是制约编组计划与车流径路协同优化的关键。

3.2 技术站解编能力与运量不适应

近年来铁路货运供需发展和变化对铁路技术站功能定位、任务分工提出了新要求，但技术站布局规划[8]是一个近远结合、逐步优化的过程，在该过程中不可避免地会发生技术站布局、技术装备、作业能力与铁路生产力发展水平、运营管理水平不适应的情况。

例如，《全路货车车流径路》(铁货[2021]58号)中要求，凡经由怀化西支点装到中国铁路北京局集团有限公司(以下简称“北京局集团公司”)丰台以南、北京西及其以西、衡水以西，中国铁路郑州局集团有限公司(以下简称“郑州局集团公司”)铁炉以东、新乡西及其以东的重车，经长荆线(长江埠—荆门)运输。但由于枝江站为区段站，且规模较小，因而该部分并未按车流径路制定编组计划，枝江站将以上车流全部推至襄阳北站中转。怀化西支点装到北京局集团公司、郑州局集团公司车流径路与编组计划情况如表1所示。

由表1可知，怀化西支点产生的北京局集团公司京广线丰台以南、邯长线长治北以东、阳涉线、石太线白羊墅以东、石德线衡水以西，郑州局集团公司铁炉以东、新乡西及其以东车流，车流径路与编组计划不匹配。怀化西支点装到北京局集团公司、郑州局集团公司车流径路与编组计划不匹配情况如图6所示。

图6 怀化西支点装到北京局集团公司、郑州局集团公司车流径路与编组计划不匹配情况Fig.6 Mismatch between wagon flow path and marshalling plan from Huaihua West Fulcrum to China Railway Beijing Group Co., Ltd. and China Railway Zhengzhou Group Co., Ltd.

表1 怀化西支点装到北京局集团公司、郑州局集团公司车流径路与编组计划情况Tab.1 Wagon flow path and marshalling plan from Huaihua West Fulcrum to China Railway Beijing Group Co., Ltd. and China Railway Zhengzhou Group Co., Ltd.

此外，对于双向编组站而言，由于其拥有上下行2个改编系统，且均是按照方向别进行设置的，因此解决车站内折角车流[9]的改编，通常的办法就是从一个改编系统转到另一个改编系统。但部分编组站，如柳州南站，为双向三级六场编组站，缺少交换场；再如株洲北站，虽为三级七场纵列式布局，但由于站场条件限制，下行并未与交换场连接，对交换车流的处理较为困难。在实际组织中，相邻编组站尽可能为站场条件不足的编组站开行上、下行2个系统的到达列车，使折角车流转化为顺向车流，也会造成车流径路与编组计划的不匹配情况发生。

3.3 其他影响因素

（1）管内部分统筹考虑。以马皇站为例说明，从柳州南、黎塘、南宁南站进沿海的车流，到马皇站后，均需要分钦州港、防城港2个方向重新集结，在大大增加马皇站工作量的同时，也造成柳州南、黎塘、南宁南站的重复作业。因此，在实际组织中，中国铁路南宁局集团有限公司要求进沿海的车流，均集中到南宁南站完成所有中转作业，导致了车流径路与编组计划的不匹配，管内部分统筹考虑造成的不匹配情况如图7所示。该情况在制定编组计划细分组号时已有体现，但所涉及线路均属于管内部分，铁路局集团公司自行掌握，只需报备国铁集团。

图7 管内部分统筹考虑造成的不匹配情况Fig.7 Mismatches caused by regional overall considerations

（2）车流径路与编组计划的调整是一个复杂的过程，是不断执行、反馈、优化的过程。车流径路与编组计划调整不同步，各铁路局集团公司编组计划调整不同步，新线开通或地方铁路回归国有后，编组计划未及时调整，也会导致局部路网、局部时间段车流径路与编组计划不匹配的情况发生。

（3）因施工改造等原因，铁路局集团公司编组计划临时调整，而相应的车流径路未调整，造成局部编组计划与车流径路不匹配。或施工改造完毕后，既有运输组织模式已经形成，编组计划未能及时调回，导致不一致。

（4）车流径路、编组计划表述较复杂，掌握困难[10]，比如XXXX以东、XXXX以北等，尤其在车流径路调整初期，现场人员对此的理解不完全一致，形成局部时间、局部区域编组计划与车流径路不一致。随着车流径路、编组计划调整，最终趋于一致。

4 结束语

车流径路是合理运用路网整体运输能力，降低客户物流成本的重要内容。列车编组计划与车流径路的不统一，造成实际生产中违编违流必占其一的情况发生，影响货运市场经营绩效管理，制约货运经营与实际运输生产的紧密衔接。路网能力与运量不适应、轴辐式运输组织模式，是造成编组计划与车流径路不匹配的主要原因，铁路运输系统庞大而复杂，牵一发而动全身，多批车流径路的调整对具体到某一个分界口、技术站、区段车流的变化有综合叠加的效果，此外还需要考虑地方铁路车流变化的影响。研究车流径路发到域识别与自动生成技术，加强车流径路和编组计划的数字化融合，构建大数据综合评价反馈机制，对实现车流径路与编组计划的协同优化具有重要意义。