刘建宏，王清骏，冯刚，尹传忠，张子昂

(1.中国铁路上海局集团有限公司 金华车务段，浙江 金华 321001；2.上海海事大学 交通运输学院，上海 201306)

0 引言

金华东站地处浙江省金华市婺城区境内，隶属中国铁路上海局集团有限公司(以下简称“上海局集团公司”)金华车务段，作为车务段辖内唯一的一等区段站，主要担当沪昆线(上海—昆明)、金千线(金华西—千岛湖)、金温线(东孝—温州南)和萧甬线(杭州—宁波)折角车流及金华枢纽小运转的解编作业、技术作业、段管线的取送作业及办理直通货物列车和旅客列车通过作业。车站设计能力日均办理辆数为6 000辆，但车站实际作业量已严重超过车站设计能力，2021年日均办理辆数为10 545辆，其中有调列车占比为32%，无调列车占比为68%，日均编组列车40列、1 630辆，日均解体33.1列、1 531.6辆。金华东站在路网中虽被定义为区段站，但该站工作量已达到或超过部分编组站的业务量，车站作业能力长期处于饱和状态，加之原站场规划取消、车流量居高不下，因而从运输组织、小规模改造现有设施等途径提升通过能力是当务之急。

现有研究主要从车流配流及组织优化[1-3]、到发线运用优化[4-6]、车站解编能力提升[7-8]等角度对编组站或区段站运输组织进行优化分析。薛锋[9]以解体调机、编组调机、到发线运用、取送车作业、配流为约束条件，分析并求解铁路编组站配流协同优化问题；许可等[10]引入“惩罚系数”衡量到发列车接续代价，结合算例分析车流总配流代价最小的配流方案；Lei等[11]分析区间车站处理的列车类型和影响到发线运行调度的因素，建立0-1整数规划模型以优化股道运用计划。此外，针对车站能力紧张等突出矛盾，众多学者也提出了运输组织优化方案。李全旺等[12]在运输能力趋于饱和的背景下，从优化运输组织、优化货物列车结构等方面分析运输组织挖潜扩能方案；陈志亮等[13]提出提升兴隆场站作业能力的对策，分析增设编组站编组场线路，解决组号繁多线路紧张的问题。现有研究表明，对铁路车站车流组织、到发线运用等方面进行优化设计，可有效提升车站作业效率，优化运输资源配置，保障车站作业质量的提升。

金华东站作为车务段运输组织的枢纽节点，为缓解车站作业压力，提高到发场通过能力和车站解编能力，从到发线作业效率、列车解编效率、优化车流路径及联劳协作等方面，优化金华东站运输组织，进而提高车站整体通过能力。

1 金华东站现状分析

1.1 车站站线及设备基本情况

金华东站站型为横列式一级三场，主要包括上行到发场、下行到发场及编组场。其中：上行到发场设正线、到发线7股，主要办理上行客货列车到发作业；下行到发场设正线、到发线共计8股，主要办理下行客货列车到发及金华枢纽小运转列车到发；调车场设分类线共计20股，其中9—12道为编发线，办理列车解体、编组及下行货物列车始发作业。车站共配备驻站调机3台。驼峰区配DF7型调机2台，主要担当到达列车的解体作业、协助峰尾调机编组列车及机务段取送作业。峰尾区配DF7型调机1台，主要担当列车编组、站修所取送作业、协助驼峰调机的解体作业。驼峰峰高2.52 m，采用TBZKⅡ型驼峰计算机控制系统。作业方式为双推单溜，采用减速器-减速顶点连式调速系统。金华东站平面示意图如图1所示。

图1 金华东站平面示意图Fig.1 Plan of Jinhuadong Station

1.2 主要存在问题

目前，金华东站主要问题在于车站到发线占用率过高，列检车流量大且列检时间过长，正线旅客列车对货物列车接发车干扰等，导致到发线高峰时段接发列车能力不足；驼峰牵出线有效长不足，驼峰解体能力受到限制；各工种之间沟通效率不高，影响车站调度员运输组织效率等，主要体现在以下方面。

（1）到发线能力紧张。目前到发线平均利用率过高，导致整个车站高峰时段到发线拥堵严重。此外，由于站型设计问题，旅客列车到发对货物列车到发线干扰较大，影响到发线能力的发挥；机车乘务员换班占用到发线等对车站接发列车也有一定的影响。

（2）编解能力接近饱和。由于横列式站型，调车场与到发场间转场需要折角运行，走行距离长，交叉干扰大，影响了车站改编作业效率。加之因牵出线短，牵出速度较低且不能较好满足列车一次解编的需要，对车站作业效率影响较大。例如，解体时间为36 min/列，其中转场时间约20 min，导致编组作业效率较低，进而影响车站编解能力。

（3）运输组织模式有待改进。金华东站作为区段站，其作业量达到了编组站的水平，而作业组织仍按照区段站的组织模式。主要体现在站调、机调、列检分割，站调与机调、列检之间的联系效率低，站调直接联系司机、列检值班员，影响站调对车流组织。

（4）站型布置落后。接发列车和车列转线作业冲突很难解决，新的站场规划存在很大的不确定性，原有站场规划取消。

因此，研究针对现有设备的状况，从运输组织、现有设施小规模改造等方面，通过提升作业效率，减少有调中转、作业交叉干扰等途径提升金华东站通过能力。

2 金华东站通过能力主要影响因素分析

2.1 到发线利用率分析

到发线的利用率高低直接决定了车站接发列车能力，而到发线的利用率受到多种因素制约。目前金华东站到发线的利用率较高，尤其是高峰时段，到发线拥堵严重。通过减少列车技术作业各项因素占用到发线时间，降低现有到发线利用率，为增加接发列车能力提供空间。目前车站日均到发无调列车160.4列、编组列车40列、解体列车33.1列，上下行每股道日均接发无调列车为14.8列。根据编组场布置形式，下行场9—12道可直接进行编组出发作业，不占用下行场到发线，有调列车按日均20列从9—12道编组出发。根据金华东站2022年上半年的相关统计数据，货物列车占用到发线作业类型及时间如表1所示。

表1 货物列车占用到发线作业类型及时间Tab.1 Operation type and time of freight train occupying arrivaldeparture track

已知到发线利用率K的计算方法如公式(1)所示。

式中：T为列车占用到发线总时间，min；∑t固为摘挂列车到、发、调车，以及取送作业、检修车等占用到发线的固定作业总时间，min；γ为空费系数，%；N为到发线数量，条(上、下行场内有11条可利用接发货物作业的到发线)。

列车占用到发线总时间的计算方法如公式(2)所示。

式中：t无为无调列车平均占用到发线时间，min；t换为机车换班平均占用到发线时间，min；t检为中转(纯机检)平均占用到发线时间，min；t发为编组出发平均到发线占用时间，min；t到为到达解体平均到发线占用时间，min；M无为日均到发无调列车数，列；m换为机车换班的列车数，列；m检为中转(纯机检)日均列车数，列；m发为日均到发编组列车数，列；m到为日均解体列车数，列。

根据金华东站的相关统计数据，无调列车平均占用到发线时间为72 min/列，其中，由于机车换班的列车有7列(包括上行1列和下行6列)，机车换班不换机车，因而这7列平均占用到发线时间为35 min；此外，中转(纯机检)日均41.8列，平均占用到发线时间为10 min；到达解体平均到发线占用时间为90 min；编组出发平均到发线占用时间为83 min。由此可知，列车占用到发线总时间T为

金华东站列车固定作业类型及时间如表2所示。

表2 列车固定作业类型及时间Tab.2 Type and time of fixed train operation

根据表2统计结果可知，列车固定作业总时间约为260 min，考虑到发列车之间的相互干扰，此干扰时间取40 min(按照20列之间相互有干扰，每列取2 min计)，即∑t固为300 min。空费系数γ取0.15。根据上述数据计算到发线利用率K为

可见金华东站到发线股道利用率已达到83.3%，处于高度紧张状态。

2.2 牵出线延长分析

目前金华东站38股道、39股道为驼峰牵出线，牵出线有效长各段实际坡度如表3所示。机务部门分别在每条牵出线的尽头端设置3处机车限速装置(磁钢)，机车限速装置位置及机车运行速度如表4所示。

表3 牵出线有效长各段实际坡度Tab.3 Actual gradient of each section with effective length of lead track

表4 机车限速装置位置及机车运行速度 (km/h)Tab.4 Location of locomotive speed limiter and locomotive running speed

牵出线的有效长度也是制约车站解体能力的原因之一。货物列车换长标准按70计，因牵出线短，牵出速度较低，一定程度上也影响了车站作业效率。目前测算从下行场牵出上峰，平均用时10 min，平均速度为7.53 km/h。根据《机车乘务员一次乘务作业标准》(上铁机[2014]502号)第22条第5款：进入尽头线调车前，应按压列车运行监控装置(LKJ)[定标]键打点，严格控制速度，自进入尽头线起应将运行速度控制在15 km/h以下，因而机车牵引车列在牵出线上的运行速度仍有进一步提升的空间。为了提升机车在牵出线的作业效率，同时保证牵出线的容车数，金华东站将牵出线延长150 m，这样经计算可知，机车最高运行速度可以达到30 km/h，由于LKJ限速为15 km/h，实际操作过程中，机车运行平均速度可至少提升2 km/h，平均解体1列车大约减少4 min，驼峰日均解体列数可以提升11%。因此，通过延长金华东站驼峰牵出线长度的站场改造方案，能有效提升驼峰解体效率。

2.3 交叉干扰分析

金华东站下行场1道、2道为到发线，主要用途为接发到达无调中转列车作业，日均接发列车在23列左右。下行场Ⅲ道为正线，调车机到1道、2道作业，均切割正线，导致旅客列车密集到发阶段，1道、2道利用率较低，影响到下行场改编以及通过能力。金华东站下行场1道、2道、Ⅲ道平面示意图如图2所示。

图2 金华东站下行场1道、2道、Ⅲ道平面示意图Fig.2 Plan of downlink yard 1, 2, and Ⅲ tracks of Jinhuadong Station

此外，金华东站开往金千线、金华方向货物列车均需切割正线，列车调度员为确保旅客列车正点运行及干线运输畅通，金千线和金华站方向小运转列车沪昆第三线机外停车时间均较长[14]。

同时，调车、机车换挂等作业交叉占用正线影响车站通过能力。车站下行场的咽喉能力较为紧张，此外金温线的金华南站虽有能力进行货车技术作业，但实际车流基本由金华东站解编。金华东站配有货机折返段，金华西站配有客机折返段，金华南站有金温货机折返段[15]，车站周边机务作业点多，这也影响到了车站正线的通过能力。

2.4 列检作业效率分析

目前金华东站列检作业时间明显偏高，到达解体列车平均列检时间为47 min，编组出发列车平均列检时间为38 min，按照区段列检所无调中转不超过25 min、有调中转不超过30 min计算，则到达解体列车占用到发线的时间为90-17=73 min，编组出发列车到发线占用时间为83-13=70 min，无调列车占用到发线时间为72-13=59 min，其他值保持不变，则此时的列车占用到发线总时间T1及到发线利用率K1为

根据计算结果可知，在列检作业效率提升后，金华东站到发线股道利用率将下降14.6%，即相当于到发线接发能力增加14.6%。因此，提升列检作业效率将使到发线作业能力紧张的状况得到很大程度缓解。

3 运输组织优化对策

3.1 提升到发线接发列车及驼峰改编能力

（1）乔司、鹰潭等相邻编组站尽可能组织无调中转列车到金华东站。组织金华东站周边相关编组站到金华东站的列车尽可能为无调列车，以缓解金华东站的作业压力。

（2）金温货线列车尽可能在金华南站成组之后到达金华东站。金华南站作为货运站，在通过小运转或摘挂列车到达金华东站的车流，尽可能组织成组车列到达金华东站，减少调车作业。

（3）组织金温线上行直通列车直接走塘雅联络线，减少金华东站下行场的接车压力。金温线温州方向日均接/发18.5/20.2列，组织金温线上行直通列车直接走塘雅联络线，车流径路发生改变后，能够释放金华东站16.6%的运能，减少金华东站下行场的接车压力。金温线改道路线如图3所示。

（4）下行场Ⅲ道正线外迁。减少交叉干扰主要可以从2个方面入手，一是下行场正线外移，将金华东站下行场正线外迁至下行场最外围，建议下行场正线改为1道，通过改变下行场正线路径，减少正线与到发场之间作业交叉；二是调整机车交路，减少机车出入库，采取换人不换机的方式减少机车进出库总量，目前已有部分列车实施。

（5）延长驼峰牵出线。牵出线延长可以有效提升机车在牵出线作业的速度，同时也能够解决牵出线容车数不足的问题，从而提升驼峰解体效率。

3.2 提升列检作业效率

（1）尽可能组织列车均衡到达，减少列车待检时间和所需列检人员数量，减少列检人员的劳动强度。

（2）提升列检机检货车故障轨旁图像检测系统(Trouble of Moving Freight Car Detection System，TFDS)的可靠性，升级现有设备的软硬件水平，充分利用人机交互机制，提高系统的准确率和效率。

（3）提升列检机检采用TFDS系统检测(纯机检)的比重，减少人工作业比重，实现从“人防”到“技防”的转变。

（4）加强对TFDS系统人员的培训，注重培养高水平的系统操作技术人员，以保证系统的可靠性及检测效率。

（5）通过与厂家合作，对金华东站的TFDS系统升级为集中作业平台，全面提升系统的可靠性及检测效率。

3.3 完善联劳协作机制

（1）研究金华东站、货运中心、金华南站、竹马馆站运输组织协同，货运中心、金华南站、竹马馆站尽可能编组成组列车到金华东站，减轻金华东站有调中转的作业压力。

（2）乔司、鹰潭尽可能开无调列车、成组列车到金华东站，减少金华东站的有调作业、编组作业时间。这样需要通过铁路局集团公司层面进行沟通，在制定列车编组计划、铺画列车运行时，对乔司、鹰潭到达金华东站的车流进行优化设计。同时，尽可能组织乔司、鹰潭方向的货运列车均衡到达，以缓解金华东站作业压力。

（3）将机车调度、站调、列检值班员安排在同一场所(站调室)进行调度工作，实现车站、机车、列检联劳协作，协同动作，形成“三合一”集中办公的模式，有效避免车站调度人员在联系机车、列检等事项上所耗时间过多，可将更多精力用于车站的车流组织作业中，以提升车站调度组织指挥水平及作业效率。

（4）改进机车换班制度方案，减少由于机车换班占用股道时间，提升金华东站的通过能力。目前，金华东站的机车分属2个铁路局集团公司的机务段，分别是上海局集团公司杭州机辆段和中国铁路南昌局集团有限公司鹰潭机务段。而在衢州东站设有机务折返段，可以替换金华东站作为部分机车乘务员换班车站，进而减少金华东站的股道占用时间，提升车站通过能力。

4 结束语

区段站因其所处的位置及业务量的不同，在区域路网中的地位也有一定的差别。对于车流量较大，而短期内车站设施无法做出较大改建的区段站，从运输组织优化以及对现有设施进行小规模的改造就显得极为重要。金华东站作为车务段运输组织的枢纽节点，车站实际作业量已达到或超过了部分编组站，而新规划编组站预计5年后建成并投入使用，为此以优化金华东站运输组织、提高运输效率为目标，从车流组织优化、站场设备小幅度更新改造、提升列检作业效率联劳协作等方面，提高金华东站的通过能力，缓解过渡期间车站作业压力，同时也可以为金华铁路枢纽扩容改造提供参考。