路局列车工作计划轮廓确定方法研究＊

钱名军，朱昌锋，宋 钢

(兰州交通大学交通运输学院，甘肃兰州 730070)

路局列车工作计划轮廓确定方法研究＊

钱名军，朱昌锋，宋 钢

(兰州交通大学交通运输学院，甘肃兰州 730070)

由于计划编制理论不完善、车流推算和列车预报不准，严重影响了列车工作计划的编制质量。首先，详细分析管内各列车编成站次日出发车流的来源，分别确定了其车流量的计算方法;其次，根据各站产生次日出发车流的时机及有效性统计规律进一步分析了影响出发车流有效性的因素，并给出了确定出发车流有效率的滚动统计数学期望计算法;最后，给出了基于出发车流数量及其有效率的各技术站次日开行列车列数计算公式，并通过算例加以验证。结果表明:利用该方法计算出来的车流量及列车列数与管内次日实际产生的数据非常接近。提出的路局列车工作计划轮廓的编制方法为路局精确推算车流和均衡选定各区段列车运行线提供了理论依据。

调度指挥;列车工作计划;出发车流资源;出发车流有效率;区段行车量

列车工作计划是铁路局调度日(班)计划的重要组成部分。计划调度员在当日15∶00左右开始编制次日(当日18∶00～次日18∶00)管内各列车编成站的列车工作计划［1］时，应首先确定次日管内各列车编成站所开行的各到达站列车列数，作为制定次日货物列车开行计划的参照［2］。这就需要对管内各列车编成站的次日出发车流资源及其中能够在次日由车站发出的车流进行准确推算，以保证次日管内各站自编始发列车都有足够的车流供应且不致造成车流积压，使所选列车运行线在列车运行图上基本均衡。

1 研究现状

文献［3］主要侧重于列车工作计划自动生成系统的架构设计，对系统各子模块具体功能的实现未作介绍，对完成列车工作计划编制的关键环节——如何推算次日出发车流来源未给出具体、实用的推算方法。范英书等［4－5］研究了执行列车工作计划时进行临时的车流调整和车流推算的方法，而不是针对计划编制时的车流推算进行研究。史峰等［6］通过分析区段管内车流组织的影响因素，建立了以集结车小时、停留车小时和停站次数最小的优化模型，经优化求解后取得了满意的区段管内列车开行方案。这给计划编制时推算管内各列车编成站的车流提供了良好的研究思路。

实际上，计划调度员在计划编制期间，各方面车流数据都是动态变化的［7］，依据初始收集到的车流资料来预测次日出发车流显然不可靠，导致只能凭借经验大致估算出次日各去向车流数值，没有科学的计算方法，也使得计划的指导性不强、兑现率不高。因此，本文根据管内各站出发车流的产生时间、来源类型和不同去向等特点，提出了一种准确、可行的计算方法，以解决列车工作计划编制的难题。

2 次日管内各站出发车流来源分析

根据管内各站次日发往各列车到达站的出发车流产生时间和去向分析可知，车站次日出发车流来源主要包括其当日18∶00本站结存出发车流、本站次日自装卸重空车流和接入中转车流3部分。

2.1 当日18∶00本站结存车流数量确定

因计划是从当日15∶00左右开始编制，距离本工作日结束还有3 h。这期间车站18∶00结存车数尚没有准确数值，需要对未来3 h内的结存车数变化进行推算。

令:为车站当日18∶00结存的i去向出发车流数量;为15∶00开始推算车流时本站已集结的i去向车流现车数，其数值可由车站货车追踪系统获取准确数值;为 15∶00 ～18∶00 间到达本站的i去向货车数，可由到达列车确报获取;为15∶00 ～18∶00 间本站装好的i去向货车数，可由车站货运调度员根据车站货运作业进度上报调度所;为15∶00 ～18∶00 间本站发出的i去向车数，由车站调度员根据车站阶段计划推算后上报调度所。则当日18∶00结存车数计算公式为:

因本工作日已进入最后阶段，各环节车流数据资料都比较详实，作业进度能精确把握，所以这部分结存车的推算结果很准确。

2.2 次日本站自装卸车流数量确定

局管内各站次日自装出发车流包括2部分:当日已承认但要到次日才能装好的车流和次日承认并装车的车流。前者是跨及两日的装车，可由车站货调根据装卸作业进度向调度所报告确定;后者可根据铁道部轮廓计划、管内各站上报的次日请求车计划和路局调度所当日上午已经审批确定的各站次日承认车计划，按其到站即可确定本站次日各去向承认车数。

令:为次日本站自装i去向出发车流数量;为路局货运工作计划承认的本站当日装车，但需到次日才能装好的i去向车数;为局货运工作计划承认的本站次日i去向装车数。则次日本站自装i去向车数计算公式为:

而对于次日本站排空车流则可依据货运工作计划中制定的车站卸车计划，结合本地装车需要和卸车作业进度，确定次日各阶段排空车的数量及去向。

2.3 次日接入的中转车流数量确定

经分析，次日到达本站的中转车流包括:当日18∶00时已经随列车在管内或外局运行将于次日到达本站中转的车流;次日管内和外局编开列车能在次日到达本站的中转车流。

设为本站次日接入的i去向中转车流总数和分别为当日 18∶00 管内和外局已经在途，将随次日到达的列车送到本站进行中转的i去向车流;和分别为次日管内和外局编开的随次日到达列车送到本站进行中转的i去向车流。则次日到达本站的中转车流可按下式计算:

上式中，当日18∶00管内和外局在途列车的编组内容可通过列车预确报获得准确数值;而次日局管内其他各站所编开列车的编组内容和外局移交列车情况则由于各局列车工作计划都尚未编制，所以无法取得确切数据，这部分车流就需要根据各站间车流移交统计规律来计算确定。

3 出发车流有效率的统计规律

由于次日出发车流的性质不同，在站进行的作业内容和停留时间长短也就不同。所以，在车站的次日出发车流资源中，并不是全部车流都能在该计划日由车站发出。定义次日18:00以前能完成其在站的各项作业并从车站发出的车流称为本站该日出发车流的有效车，否则称为无效车。各类出发车流有效车数占该类全部车流总数的比例称为该类出发车流的有效率。

3.1 影响出发车流有效率的因素分析

根据文献［8－9］和调研分析，次日出发车流的有效率主要与以下因素有关。

3.1.1 车流产生的时间

从文献［8］的研究结果可知，出发车流在站产生的时间越早，次日编入列车出发的概率越高。当日18∶00已在站结存的中转车流和自装车流，以及当日承认装车但到当日18∶00尚未装车完毕的车流，一般情况下均可以在次日从车站发出，其有效率η=100%;次日车站自装卸车流和接入中转车流的有效率随其加入车站车流集结过程的时间而递减。

3.1.2 车流的来源

按来源分，技术站出发车流包括自站装卸的本站作业车流和接入的中转车流2类。对于自装卸车流，车站可以根据出发列车的车流需要组织挂线作业，从而提高其有效率;而中转车流由于其到达车站的时间不由车站控制，如果其到达车站的时刻和车流去向与车站的车流集结过程不相协调，就可能造成车流不足而丢线或车流过剩而积压［9］。

3.1.3 列车运行图对车流接续的组织配合程度

为技术站自编始发列车提供中转车流的列车车次集合称为该次列车的供流车次。如组织配合不当，车站各衔接方向到达的列车均可能成为某自编列车的供流列车，而各供流列车提供的车流数量具有很大随机性。这种情况将增加车站中时，降低车流送达速度，减少出发车流的有效率。

所以，为了减少车辆集结时间、提高货车运用效率，在安排列车运行线时要考虑到前一班(或阶段)应尽量为下一班(或阶段)自编始发列车编组提供所需车流，使某去向车流在开始编组前一段时间内集中到达，从而提高中转车流的有效率。

3.2 出发车流有效率的计算方法

在铁路运输调度指挥和作业方法一定的条件下，车站出发车流的有效性呈现出随季节波动和相对稳定的特点，且不同类型的车流，具有不同的有效率。

根据这一规律，可以利用一定时期内出发车流的滚动统计数学期望值来表示不同类型出发车流有效率:

式中:为第k类车流在第n个统计日的有效车数为第k类车流在第n个统计日的全部车数为第k类车流在第n个统计日的有效率;D为列入连续计算的天数，通常取45 d。

4 次日各列车到达站开行列车列数的计算

通过上述步骤分别确定了各类出发车流的数量及其有效率，计划调度员即可借助公式(5)计算出本站次日i去向计划开行的列车列数ni，作为次日开行各列车到达站列车列数的控制数字。

其中，mi为i去向列车平均编成辆数。

5 算例说明

以兰州铁路局某技术站为例，利用该站2011年9月份某计划日发往某方向的车流数据进行计算验证，见表1。根据该站货物列车编组计划规定发往该方向的直通列车到达站统计资料:当日18∶00结存重车次日均可发出，有效率为100%;排送空车可按部轮廓计划要求的数量完成;自装移交重车数量较少，采取挂线装车措施，均可当日挂运;当日18∶00管内在途车有效率76%，外局在途车有效率54%;次日管内编组列车送达车流有效率43%，分界站接入列车送达车流有效率32%，列车平均编成辆数45。

表1 车站次日出发列车列数计算表Table 1 Calculation table on train numbers of departure train at station next day

通过表1的计算与对比，利用本方法能较准确地计算出该方向次日计划开行列车列数。

6 结语

通过理清管内次日出发车流的来源类型及其产生时机，利用每种车流有效率对各去向出发车流量进行准确计算，从而确定计划日管内开行的列车列数，为接下来在运行图上均衡地选择运行线、考虑是否加开临时定点列车提供了可靠数据支持，很大程度上提高了列车工作计划的指导性和计划的兑现率。

［1］中华人民共和国铁道部.铁路运输调度规则［M］.北京:中国铁道出版社，2008.

Railway Ministry of China.Regulations of railway transportation dispatching［M］.Beijing:China Railway Publishing House，2008.

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Method on making outline of train plan for railway administration

QIAN Ming-jun，ZHU Chang-feng，SONG Gang

(School of Traffic＆ Transportation，Lanzhou Jiaotong University，Lanzhou 730070，China)

Owing to the faulty train plan making theory and the inaccurate forecast of train content，the quality of the train plan is often unsatisfactory.Firstly，the departure wagon flow resources of the stations who have the tasks to form the trains are analyzed in detail，and the method calculating the amount of the wagon flows is determined respectively.Secondly，according to their generated time and statistical laws of the effective rate for the wagon flows to be sent from the station next day，the factors that influence the effectiveness are further analyzed，and the method for quantitatively calculating the mathematical expectation of the rate is put forward.Finally，based on the amount of the wagon flows and the departing rate of wagon flows to be sent，the formula to get the number of the trains sent by each of the stations is figured out，and a case study is carried out to verify the method.The result shows that the amount of the wagon flows and the number of the trains deduced using this method is very close to the actual situation achieved next day.The method mentioned above could be used as a theoretical basis for calculating the wagon flows and selecting the train paths in the train diagram.

dispatch;train plan;resource of wagon flow to be sent;departing rate of wagon flows to be sent;traffic on sections

U292.8

A

1672－7029(2011)06－0118－04

2011－11－02

教育部人文社会科学项目(11YJAZH 132;11YJCZH170);甘肃省自然科学基金资助项目(1107RJZA166)

钱名军(1980－)，男，江西吉水人，讲师，硕士，从事交通运输系统优化理论与方法的研究