唐包线运输组织优化探讨_高克锋.pdf

铁道货运第41卷/第06期/2023年RAILWAY FREIGHT TRANSPORT唐包线运输组织优化探讨高克锋(中国国家铁路集团有限公司 运输调度指挥中心，北京 100844)摘 要：近年来，铁路货运量持续增长，唐包线车流持续高位运行，分界口能力紧张的问题尤为突出。在阐述唐包线货运量情况及煤炭运输需求的基础上，分析唐包线在铁路运输组织中存在的站场布局缺陷、通过能力紧张、车流阶段性不均衡、机车车辆运用限制等问题，影响铁路运输主要通道畅通，制约铁路货运装车增量，影响铁路货物运到时限。基于此，提出改造站场设施、优化调整运输组织、组织均衡运输、优化机车机班运用等唐包线运输组织优化对策，对挖掘铁路运输组织潜力、提升唐包线通过能力、铁路货运提质增效具有深远意义。关键词：唐包线；通过能力；设备改造；货运增量；运输组织唐包线(曹妃甸港包头)是我国重要的煤炭重载运输通道之一，是陕西、内蒙古煤炭外运的重要通道，承担着“速度密度重量”并举的重要任务，作为主要货运通道，为全路货运增量发挥着重要作用。因此，为保证唐包线畅通，全力实现唐包线的货运增量目标，需要不断研究解决其运输瓶颈，进一步提升唐包线通过能力。1唐包线概述唐包线西起内蒙古包头市，东至河北省唐山市，是我国重要的煤炭铁路运输通道之一，由原唐张线(曹妃甸北孔家庄)、张集线(孔家庄古营盘)、集包线(古营盘包头西)古营盘至葫芦段、原京包线(北京北包头)葫芦至包头段合并而成，全长852.4 km，为双线电气化铁路，途经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”)、中国铁路北京局集团有限公司(以下简称“北京局集团公司”)，分界口主要有友谊水库口和曹妃甸北口。唐包线的设计运量为 2 亿 t，占全路货运量的 5.1%。2020年，唐包线完成货运量8 077万t，2021年完成10 938万t、同比增长35.4%，2022年完成12 061万t、同比增长10.3%。近年来唐包线为我国煤炭外运做出巨大贡献，随着国民经济的高质量发展，煤炭生产中心向晋陕蒙新等优势地区集中，但受到国际能源局势错综复杂、安全环保约束、极端天气、水电供应受限等不确定因素影响，还会出现区域性、时段性的煤炭供需偏紧情况，因而担负西煤东运任务的唐包线需要提高运输能力，实现扩能增量。唐包线线路概况图如图1所示。2唐包线运输组织瓶颈2.1站场布局缺陷（1）交叉进路干扰。一是呼和浩特南站。呼和浩特南站主要办理货物列车接发、万吨列车机车换挂、机班换乘作业，由于上行进站信号机外制动距离内，有3处线路坡度超过6的长大下坡道，上行接车时文章编号：1004-2024(2023)06-0011-06 中图分类号：U294.1 文献标识码：ADOI：10.16669/ki.issn.1004-2024.2023.06.0311唐包线运输组织优化探讨 高克锋 需要排列延续进路。1020道其中一线接车时，其余到发线均不能办理列车接发和调车作业，影响作业效率。二是张家口南站。张家口南站分为京包场和唐包场。上行开往丰台西方向列车接入京包场和由京包场发出时均需要穿越唐包线上下行正线，唐包场上行线发车时与上行正线存在交叉进路，影响唐包线通过能力，根据铁路列车调度指挥系统(TDCS)数据分析，平均每天影响10列列车，每趟列车平均影响10 min。三是曹妃甸北站。曹妃甸北站作为迁曹线(迁安北曹妃甸南)和唐包线的交汇站，存在诸多交叉进路现象。司家营方向开来的剥岩土循环班列进曹妃甸北站1216道卸车，平均10列/d，卸空后经原进路出站，进出站均与唐包线的列车形成交叉进路，平均一次影响10 min左右；唐包线方向折角普通列车较多，平均6对/d，经迁曹线开往京唐港、聂庄、东港等站，在曹妃甸北站进行换挂机车作业、机车转线调车作业时存在交叉进路，影响唐包线万吨列车通过。（2）到发线不足。唐包线共50个车站，实际能够停留万吨列车的车站不足一半，其余或为无人值守车站到发线不能停车，或既有车站到发线长度不足以停留万吨列车。滦平东为机车乘务换班继乘站，图定列车到发时间为20 min，由于万吨列车制动试验时间较长，实际到发时间约为30 min。滦平东站下行只有2条到发线，由于车流分布不均衡，当下行列车集中到达时，会造成列车在进站信号机外等线的情况，运行调整时会使后续列车在后方站停车等线，甚至影响到曹妃甸西站开车，影响运输效率。2.2通过能力紧张（1）运输能力不均衡。一是张集段运输能力紧张，分界口能力饱和。目前友谊水库口图定91对/d，实际通过货物列车上行101列/d、下行87列/d，能力利用率已达饱和1。列车组织时万吨列车和普通列车穿插运行，万吨列车见绿黄灯信号即停车，停车后由于试风时间较长，加剧运行区段能力的紧张。二是唐张段运输能力富余，利用率有冗余2。将车站和区间看作一个整体予以综合分析，按规划年度万吨列车追踪间隔11 min、普通列车追踪间隔7 min、综合维修天窗时间180 min计算通过能力3，假设全部开行万吨列车，通过能力为114对/d，考虑到列车实际运行中存在列车延误、设备故障等不确定性因素，实际能力利用率按85%计算为96对/d，曹妃甸北口图定56对/d4，实际通过货物列车上行43列/d、下行43列/d，能力利用率还有较大冗余。（2）限制区段存在运输瓶颈。古营盘张家口南是唐包线列车运输组织的限制区段，列车运行集中。本区段车站到发线少，并且友谊水库站作为分界口上下行各只有1条正线和到发线，到发线能力紧张。其中区段内孔家庄站侧线道岔为12号道岔，限速45 km/h，孔家庄上行出站第一个分相距离出站仅1.8 km，由于万吨列车低于30 km/h禁止充风缓解，机务部门为了防止列车由于速度过低停在分相内，禁止在侧线停车或通过。由于车站上行进站信号机外为超过坡度8.0的连续下坡道，遇列车密集时，万吨列车见绿黄灯信号即停车缓风，影响后续通过能力。图1唐包线线路概况图Fig.1Overview of Tangshan-Baotou Railway12唐包线运输组织优化探讨 高克锋（3）线路设备影响通过能力。唐包线十八台丰润西区段多属于山区丘陵地段，有涵隧道98座，坡度超过12的长大坡道近100 km。由于列车进出隧道口时产生的空气动力学效应，会出现煤灰扬尘现象，造成线路煤灰积压。工务部门基于上述原因，在10处地段设置临时限速60 km/h，影响列车运行时间共计约30 min。另外，工务部门为了清理煤灰会申请天窗进行处理，占用时间较长，降低运输效率。（4）集中修施工影响运力。唐包线每年安排2次集中修，天窗时间为180 min，对运输能力影响较大。2022 年 4 月非集中修时期友谊水库口日均上下行90/89对，完成运量1 085.27万t，3月集中修期间友谊水库口日均上下行83/82对，完成运量1 001.43万t。包头张家口南区段采用V形天窗，张家口南曹妃甸北区段采用垂直天窗，一条线路采用2种形式的天窗会造成运行能力的浪费。同时，各段施工天窗时间安排不一致，以2022年3月施工为例，呼和浩特局集团公司上行天窗时间为10：1012：10，北京局集团公司上行天窗时间为10：5013：50，计划180 min的天窗，实际影响时间为240 min，增加列车等待时间，浪费运输能力。2.3车流阶段性不均衡（1）车流时间分布不均衡。由于装车站装车作业时间不均衡，或遇施工天窗及设备故障等影响，列车长时间等线造成车流分布不均。以2022年3月曹妃甸北口为例，上行列车13：0018：00集中到达，占全日车流的33.7%，车流过于集中造成接车站能力不足、列车长时间等线，列车到达港口后，等待列检、对位时间较长，影响运输效率。（2）车流到达方向不均衡。上游企业、铁路局集团公司根据港口方面制定的旬、日菜单装车，受菜单系统设备限制影响，呼和浩特局集团公司对到达卸车企业的列车，只是按照旬菜单组织装车，造成港口接卸计划、垛位安排不合理，车流到达不均衡5。例如，当到达华能曹妃甸港口股份有限公司(以下简称“华能”)的车流较多、华能翻车机故障或进行检修时，卸车能力受限，造成到达华能的车流不能及时接入，在后方站待避等线。2.4机车车辆运用限制（1）车流不均衡导致机班阶段性不足。由于车流到达不均衡，上下行机班存在阶段性不足情况。以滦平东站为例，提取上行到达列车的TDCS数据进行统计分析，2021年3月21：003：00时段及9：0012：00 时段，上行到达列车占全日到达列车的48.9%，下行到达列车占全日到达列车的35.9%。上下行车流的不均衡，致使滦平东机班阶段性不足，上行列车无法按计划开车，浪费运输能力。（2）天气不良导致机班超劳。团瓢庄赤城间线路长大上坡道较多，遇天气恶劣等情况时容易出现坡停问题，需要停车等候，遇汛期时等待时间长达56 h，不仅影响机车乘务员劳动时间，造成机车机班浪费，同时延长货物运到时限6。（3）机车运用限制。目前，唐包线万吨列车图定48对/d，使用HXD1+HXD1型机车牵引，HXD2型机车不能牵引万吨列车。按机车全周转时间 4.02 d 计算，图定使用HXD1型机车194台，由于考虑15%的机车检备率7，需配属228台，目前呼和浩特局集团公司实际配属214台，不能满足图定需要。3唐包线运输组织优化对策3.1改造站场设施（1）减少进路交叉干扰。一是呼和浩特南站上行出站方向新建1条安全线，为上行接车创造一条平行径路，减少对站内接发列车和调车作业的影响。二是张家口南沙岭子联络线间新建1条平行径路，减少交叉进路对唐包线列车的影响。三是曹妃甸北司家营间新增1条联络线，避免司家营方向列车对唐包线万吨列车的交叉影响。（2）增加到发线。一是滦平东站下行增加1条到发线，以满足列车运行调整需要。二是将友谊水库、小蒜沟、万全西等车站上下行到发线延长至1 700 m，达到接发万吨列车条件，以缓解区段能力紧张。3.2优化调整运输组织（1）提高通道运输效能。优化车流结构，增开组合万吨列车。一是针对唐包线运输能力高度紧张的情况，开行组合万吨列车缓解通道压力，可以采用13唐包线运输组织优化探讨 高克锋 1 台 HXD2+54 辆 C80(或 C70)+1 台 HXD2+51 辆 C80(或C70)，将开往张百湾、丰南西、团瓢庄及唐山北以远等到站的重车编组成万吨列车，上行重车可以根据需要在滦平东站进行解体，下行空车可以选择在滦平东、丰宁、赵川北进行组合，将图定的91对/d减少为87对/d，充分利用区段有效通过能力，缓解分界口能力紧张状况，为列车运行调整提供更多便利。二是将万吨列车空车最高运行速度由原来的80 km/h提速到90 km/h，并进一步减小列车追踪间隔，压缩机车车辆的周转时间，提速后运行时间可以缩减1.2 h，进而大幅度提高运输能力，提高货运量。优化车流径路，组织列车合理迂回。充分合理利用唐包线运输能力，组织部分车流迂回运输。一是利用多丰线(多伦天桥)组织到曹妃甸西、丰南西、张百湾的部分车流经塔黄旗东口运行，缓解唐包线张集段紧张情况。二是将唐包线友谊水库口开往丰沙线方向的部分货物列车，由古营盘站迂回至京包线经古店口、郭磊庄口进入丰沙线，可以减轻古营盘孔家庄间的通道压力。三是列车组织时需要加强联系，加强计划对接，合理安排计划，当曹妃甸北站能力紧张时，应使折角普通列车回归正常径路，减少对万吨列车的影响。四是加快推进团瓢庄遵化南联络线建设工程进度，将津山线(南仓山海关)、京哈线(北京哈尔滨南)到港车流迂回至唐包线运输，提高唐张段通过能力利用率。（2）升级改造固定设备。将孔家庄站内 7 道、8道进出站道岔升级改造为18号及以上道岔，以满足万吨列车侧线进出站时的速度要求，同时将孔家庄张家口南上行分相移至合适位置，防止万吨列车在分相内意外停车需要救援而对运输调整带来不利影响。（3）优化作业模式。一是装车站装车时严格执行喷洒矿粉、抑尘剂制度，或采用篷布遮盖法，加装铁路货车顶盖防扬尘装置，以解决货车运行中产生大量灰尘的问题，减少由于煤尘积压线路而造成对运输的影响。二是工务部门需要及时利用天窗时间开行轨道车到隧道内进行煤灰清理工作，尽快使限速区段恢复到常速，压缩区间运行时分，减少对运输秩序的影响。同时对线路设备加强检查巡视，并做好动静态数据分析，发现问题及时处置，为运输通道的安全畅通提供有力保障。（4）合理优化施工天窗。一是将张家口南曹妃甸北段改成V形天窗，提升唐包线运输能力，呼和浩特局集团公司、北京局集团公司间施工单位需要加强协调，将天窗时间调整一致，防止出现天窗错牙现象8。二是借鉴大秦线施工天窗模式，集中修前由工务部门核对区间停车坡度，选择在区间内不大于6坡度的地段设置停车标，提供万吨列车停车地点及限制条件。在施工时由列车调度员根据施工计划及运行情况安排万吨列车在区间规定地点停车，减少集中修施工对运输的影响，以确保施工计划及运输目标双重实现。3.3组织均衡运输（1）加强装车站货源组织，确保快装快运。夜间增加照明设备，合理有序装车，提高夜装率，实现车流分布平衡有序；装车站根据铁路局集团公司需求组织均衡装车，避免某些方向到站过于集中或疏散；编区站加强与计划调度员联系，根据车流分布情况，组织相关列车优先或延后作业。（2）合理利用曹妃甸西站4个港口公司的卸车能力，协商建立不同公司翻车机互相利用机制，根据车流到达计划、翻车机实际作业等情况，动态调整卸车计划，实现共有煤种可以分别在4家港口公司均衡卸车，如当华能翻车机能力紧张、国投曹妃甸港口股份有限公司(以下简称“国投”)翻车机能力充足时，可以调整部分列车到国投翻车机进行卸车，以缓解车流到达不均衡的影响。3.4优化机车机班运用（1）增配机班。一是为满足运输需求，结合机车乘务员定员、现员、乘务经历，制定客转货方案及客货兼顾常态化机制。选取政治素质好、业务过硬的普速客运机车乘务员或动车组司机开展转驾适应性培训。结合运输实际，有序安排转岗货运机车乘务员。可以按照在岗货运司机10%的比例常态化储备，兼顾货运机车乘务工作。二是在丰润西或者唐山北站预留23台机车，由机务部门根据天气预警情况，提前安排机班到丰润西对下行重车在上坡道区段进行加补摆渡，减少天气变化对运输秩序的影响。14唐包线运输组织优化探讨 高克锋（2）调整机车运用。一是呼和浩特局集团公司机务部门应积极组织，压缩机车检备率，提高检修效率和机车运用效率，同时建议购置新 HXD1 型机车20台，以满足运输需要。二是加快推进HXD2型机车双机重联牵引单元万吨列车试验，成功后可以使用双 HXD2 型机车牵引万吨列车，以缓解机车不足的状况。4结束语提高线路通过能力是一项复杂的运输组织生产过程，既涉及站场设备、运输组织的协调统一，又涉及机车机班、车流调整等日常重点工作，因此日常均衡运输和作业能力对分界口列车交接的影响，需要作为重点内容进行考虑9。通过调整优化唐包线站场设施改造、运输组织模式和机车机班运用等，提高唐包线货运能力，未来还可以针对唐张段运输能力冗余的情况，对提高通道利用率进行深入剖析，进而充分释放唐包线煤运重载通道运输效能，发挥干线运输能力，提高路网运用效率，为全路货运增量发挥重要作用。参考文献：1刘恒斌，何宇浩，王文浩，等.唐包线瓶颈区段能力分析及优化途径研究J.铁道货运，2021，39(8)：17-22.LIU Hengbin，HE Yuhao，WANG Wenhao，et al.Capacity of Bottleneck Section of Tangshan-Baotou Railway and Its Improvement CountermeasuresJ.Railway Freight Transport，2021，39(8)：17-22.2郝 钢，王晓兰.成都市铁路货运发展策略分析J.铁道货运，2022，40(6)：6-12.HAO Gang，WANG Xiaolan.Analysis of Railway Freight Development Strategy of ChengduJ.Railway Freight Transport，2022，40(6)：6-123车 燕.利用张唐铁路疏运唐山港区矿石牵引质量方案研究J.铁道货运，2022，40(3)：1-5，19.CHE Yan.Traction Tonnage Scheme of Transporting Ore in Tangshan Port Through Zhangjiakou-Tangshan RailwayJ.Railway Freight Transport，2022，40(3)：1-5，19.4中国国家铁路集团有限公司.国铁集团关于公布2022年第三季度调整列车运行图的通知A.北京：中国国家铁路集团有限公司，2022.5赵文彬.关于提高曹妃甸西站能力的思考与研究J.物流工程与管理，2018，40(7)：55-56.ZHAO Wenbin.Thinking and Research on Improving the Capability of Caofeidian West StationJ.Logistics Engineering and Management，2018，40(7)：55-56.6陈志亮，郑新利，封永文，等.基于车流径路调整的太中银铁路运输组织优化探析J.铁道货运，2022，40(6)：1-5，34.CHEN Zhiliang，ZHENG Xinli，FENG Yongwen，et al.Transportation Organization Optimization of Taiyuan-Zhongwei-Yinchuan Railway Based on Traffic Flow Path AdjustmentJ.Railway Freight Transport，2022，40(6)：1-5，34.7马建华，田园威.唐呼铁路通道能力实现货运增量探讨J.铁道货运，2020，38(1)：1-5.MA Jianhua，TIAN Yuanwei.A Study on the Strategies to Increase Traffic Volume at the Tangshan-Hohhot Railway ChannelJ.Railway Freight Transport，2020，38(1)：1-58李世飞.营业线施工条件下提高铁路运输效率对策探讨J.铁道货运，2021，39(7)：9-13.LI Shifei.Discussion on Countermeasures to Improve Railway Transportation Efficiency under the Condition of Business Line ConstructionJ.Railway Freight 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of locomotive trains,which affected the smooth flow of main railway transportation passages,restricted the increase in freight loading,and affected the delivery time of goods.On this basis,this paper put forward suggestions on optimizing the transportation organization of Tangshan-Baotou Railway,such as transforming facilities of stations and yards,adjusting transportation organization,organizing balanced transportation,improving the utilization of locomotive trains,which are of far-reaching significance to tap the potential of railway transportation organization,improve the carrying capacity of Tangshan-Baotou Railway,and enhance the quality and efficiency of railway freight transportation.Keywords:Tangshan-Baotou Railway;Carrying Capacity;Equipment Transformation;Increase in Freight Volume;Transportation Organization16