技术站列车编组计划

知识点1 技术站间计划车流

凡是没有用装车地直达列车输送的车流，都要汇集到邻近的技术站集结和编组各类列车，直接或逐步送到目的地。

技术站开行一个直达列车到达站，要消耗集结车小时T集，同时直达车流T集将在沿途技术站获得无改编通过的节省车小时t节，因此，T集和t节是编制单组列车编组计划的主要因素。

计划车流是编制列车编组计划最重要的依据，应当认真加以确定，尽可能使其符合客观实际。为此，各铁路局要深入厂矿企业进行货源调查，详细了解编组计划实行期间的生产计划和销售计划，反复核对，上下结合，综合平衡，掌握大宗货物的流向和流量，结合现行编组计划执行实绩，参考以往车流规律，最后确定出符合客观实际的计划车流。为了使车流有一定的稳定性，一般选用第二或第三季度的平均车流量作为编制依据。

计划车流的编制过程一般为：

（1）中国铁路总公司根据国家经济发展规划、大宗物资流向、铁路所占运输市场份额分析、铁路运输能力等因素，拟定出运输计划轮廓并下达给各铁路局。

（2）各铁路局在货源调查、核实运量的基础上，提出品类别、到局别的运输计划上报中国铁路总公司。

（3）中国铁路总公司召开运输计划会议，各铁路局参加。按照发送与到达、运能与运量相结合，反复落实，综合平衡的方法，同时处理好中央与地方、重点与一般的关系，对各局提报的计划车流进行调整，最终审定计划运量，并计算出编组计划实行期间的日均计划重车数。

（4）各局制定品类别、发到别计划车流表，并相互交换车流资料。

（5）确定计划重车流的径路方案，各局据此编制重车车流表。

（6）按各分界站交接差和各局的装卸差调整局间的排空车数，制定分装卸站、区段和技术站的空车车流计划，最后汇总为各方向主要技术站间的计划车流表。

（7）编制技术站间的计划车流表，分方向绘制车流梯形图。

技术站间车流与装车站的车流不同，除本站产生和消失的车流外，大量的是中转车，如图2.1.2所示。

图2.1.2 乙—丙车流组成示意图

乙站向丙站发出的车流包括：

（1）乙站装到丙站、丙—丁间各站及丙—H支线各站卸的车辆。

（2）甲—乙间各站装到丙站、丙—丁间各站及丙—H支线各站卸的车辆。

（3）乙—K支线各站装到丙站、丙—丁间各站及丙—H支线各站卸的车辆。

除以上三种车流外，还有装车地直达列车到乙站解体后需要转送到丙站、丙—丁各站和丙—H支线各站卸的车辆。

综上所述，每一技术站发出的车流包括：

（1）该站自装车流。

（2）该站与其后方相邻技术站间各站及衔接支线所装车流。

（3）该站衔接支线所装车流。

（4）到达该站解体的装车地直达列车中需继续运送的车流。

到达每一技术站的车流包括：

（1）到达该站所卸车流。

（2）到达该站与其前方相邻技术站间各站及衔接支线所卸车流。

（3）到达该站衔接支线所卸车流。

技术站间车流不包括被装车地直达列车吸收的车流及同一区段和相邻区段到发的摘挂车流。

【任务实施】

根据案例中甲—丁方向重车车流表资料，整理编制甲—丁方向技术站间重车车流表。

表2.1.1 甲—丁方向技术站间计划重车车流表

在技术站间车流表的基础上，还应按上、下行方向分别绘制车流梯形图，如图2.1.3所示。

图2.1.3 甲—丁下方向车流梯形图

知识点2 货车集结参数的确定

一、货车集结系数

根据项目三中介绍可知，一个到达站一昼夜的货车集结时间（T集）为：

每辆货车的平均集结时间为：

一个到达站一昼夜消耗的车小时只与集结系数和列车平均编成辆数有关，而与参加集结的车流量无关；每车平均集结时间与车流量成反比。

例如，设甲站编组到丁站的列车一昼夜的车流量N′=300，列车平均编成辆数m=50辆，则每日集结列车（列），每列车平均集结时间（h）。

综合以上计算结果，′==600（车·h）。

T集并没有因其车流量增加而发生任何变化，说明T集的大小与车流量N无关。而则因车流量N增大一倍而缩小为的1/2，说明与车流量N成反比关系。

另外，对于技术站而言，其总的集结车小时消耗与其编组列车的到达站数有关，即多开一个到达站的列车，就多消耗一个T集。例如，甲站一昼夜到丁站的车流量N甲-丁=200车，到丙站的车流N甲-丙=100车，列车平均编成辆数相同，均为50车。若丁和丙两种车流各自单独开行专门化列车时，其货车集结车小时消耗为：

则

若丁和丙两种车流合为一个到达站，即列车开到丙站，其车流总数为200＋100＝300（车），甲站的货车集结车小时消耗为：

以上计算说明，技术站多编开一个到达站的列车，就多消耗一个T集，少编开一个到达站的列车，就少消耗一个T集。

二、集结系数c的查定

货车集结时间T集是编制列车编组计划的主要资料之一。为便于计算T集，各技术站均应查定集结系数。

集结系数c与车流配合到达情况即货车集结过程有关，但影响很小。因此，可通过现有的货车集结过程查定集结系数，以便在编制列车编组计划时使用。

集结系数c应按车站编组的列车到达站分别查定，然后再计算全站平均集结系数。摘挂列车和小运转列车，由于不要求其必须满轴开车，因而可以不必查定其集结系数。

根据公式T集=cm，有所以，查定集结系数c必须先查定每一列车到达站一昼夜的集结车小时T集和列车编成辆数m。为查定T集，可以在调车场记录每组车辆的调入时间，从而推算出货车集结过程中消耗的车小时，也可以按各个车组随列车到达车站的时间来推算货车集结过程中消耗的车小时，本站货物作业车应按装卸完了的时刻计算参加集结过程。不管用哪种方法，均应选择车流比较稳定、工作比较正常且连续不少于5d的情况进行查定，以提高其准确度。

知识点3 车辆无改编通过技术站的节省

货车编入直达列车无改编通过沿途技术站时，只办理无改编中转列车技术作业。如果不编入直达列车则在沿途技术站就要进行到达、解体、集结和出发等技术作业。显然，货车以前一种方式通过技术站比后一种方式所用时间要少，其减少的时间即为货车无改编通过技术站的节省，记为t节。

此外，还应该看到，车辆无改编通过技术站不仅在停留时间方面有节省，而且减少了调车费用。将节省的调车费用换算为车小时后，车辆无改编通过技术站的换算节省时间为：

式中 γ车——改编作业当量，即由每车改编作业的额外支出换算的停留车小时；

t有调——有调中转车停留时间；

t无调——无调中转车停留时间。

知识点4 车流开行直达（直通）列车的基本条件

在技术站编组某一到达站的列车时，其所需车流主要是随到解车列或车组从各衔接方向陆续到达的。为了编组某一到达站的列车，必须将该到达站的车流划分出来单独集结，等凑足整列后才能编组。因而每编组一个到达站的列车，就要产生一个到达站列车的货车集结车小时消耗，这是技术站编开直达（直通）列车不利的一面。但是，由于所编直达（直通）列车经过沿途各技术站时无需进行改编作业，从而可得到无改编通过沿途各技术站的车小时节省（包括调车工作小时的节省）。因此，将车流划为单独编组到达站是否合适应通过比较有关得失来判定。如果车流无改编通过沿途技术站所得车小时（或换算车小时，下同）节省，大于（至少是等于）其在列车编成站所产生的集结车小时损失，就可认为该支车流具备了划为单独编组到达站的基本条件，一般可用下式表示：

式中 N直——某直达列车到达站日均车流量；

∑t 节——车流无改编通过沿途技术站节省的时间之和；

N直∑t节——划出单独开行直达（直通）列车的那支车流（包括合并后的车流）在沿途各技术站节省的车小时总和。

只要开行一个直达（直通）列车，节省与消耗就同时产生，当节省大于消耗时，开行这种列车是有利的；当二者相等时，由于直达（直通）列车在沿途技术站不需进行调车作业，因而还有调车机车小时、调车设备投资等项的节省，因此也可以开行。

如图2.1.4所示，甲—丁方向的两支车流N1和N2，可以用上式检查其可否单独开行直达（直通）列车。

图2.1.4 甲—丁方向两支车流示例图

由于T集=660，即节省小于消耗。所以N1不应单独编开直达（直通）列车。

由于T集=660，即节省时间大于消耗，所以N2可以单独编开直达列车。

当然将N1和N2合并后开行甲—丙的直达列车，节省比消耗大更多，所以也可以合并开行。

必须指出，某支车流满足了上述条件，只表明这支车流具备了开行直达（直通）列车的基本条件，即不会造成损失，但并不表明这样编开列车就是最好的办法。最优方案需要通过对整个方向上所有车流的各种组合方案进行统筹比较后才能确定。

知识点5 选择技术站列车开行最优方案的基本方法

一、列车编组方案的意义

一个线路方向上有数个技术站，每个技术站又有数支车流，这些车流按照它们的共同运行径路可以有各种组合方法，各技术站间的各种到达站的列车之间，又互相衔接，密不可分。这种动态的相互联系的编开列车的方法，称为列车编组方案。

例如，在甲—丁方向上的车流情况如图2.1.5所示，图中（a）、（b）就是两种不同的编组方案。方案（a）是将N1和N2合并开行甲—丙方向的列车，N3、N4、N5各自单独开行，丙—丁的列车除编挂N6的车流外，因N1随甲—丙的列车送到丙站，尚未送到目的地，所以还要和N6合并挂于丙—丁的列车内送至丁站。以上甲、乙、丙三站编开的这5个到达站的列车，互相配合和衔接，就构成一种列车编组方案，并用车站的代号和车流组合方式以数字表示出来，称为编组方案特征。

图2.1.5 列车编组方案示例图

图2.1.5（a）方案的方案特征如下：

“2，3＋4”表示甲站开两种列车，一种到第2站，另一种为第3站和第4站的车流合并开到第3站。“3，4”表示乙站开两种列车，一种到第3站，一种到第4站。4表示丙站开一种列车，到达第4站。

在编组方案中，任何一个技术站的列车编开方法发生变化，都可能影响其他站，其他列车也可能随之发生变化。例如，甲站改变以上列车的编开方法，将N1、N2、N3三种车流合并只开一个到达站的列车，如图2.1.5（b）所示。因N1和N2均未送到目的地，所以就增加了乙站的改编工作量，需将N1和N4合并后开到丁站，将N2和N5合并后开到丙站；由于N1和N4编入了直达（直通）列车，在丙站不再进行改编作业，所以丙站编组到丁站的列车也只有N6一支车流了。这样，图2.1.5（b）中4种到达站的列车编开方法，又构成了另一种列车编组方案。

在一个方向上，编组方案的数量与技术站数有关。在有4个技术站的方向上有10种方案。因为，在有4个技术站的方向上，甲站有3支车流，有五种可能的车流组合方案；乙站有2支车流，有两种可能的车流组合方案；丙站有1支车流，只有一种编开方案。该方向可能的编组方案数，为各技术站车流组合方案数的乘积，即5×2×l＝10（种），如图2.1.6所示。

图2.1.6 4个技术站方向上可能的编组方案示意图

如果线路方向上有5个技术站，第一站就有4支车流，就有15种可能的车流组合方案，则整个方向上就有150种列车编组方案，即15×5×2×1＝150（种）。可见，技术站数越多，列车编组方案数也越多，而且，编组方案数增加的幅度要比技术站数增加的幅度大得多。

二、选择技术站开行列车最优编组方案的基本方法

为了保证迅速而准确地选出最优（车小时消耗最少或节省车小时最多）或接近最优的编组方案，必须研究编制列车编组计划的计算方法。

传统的、以手工方式完成的计算方法主要有绝对计算法和表格计算法等。

绝对计算法实质上是穷举法。该方法的要点是计算方向上所有编组方案的车小时消耗和在各站的改编车数，从中选择车小时消耗少并且适合各站改编能力的编组方案，即经济合理的方案。

绝对计算法的优点是当对所有编组方案计算车小时总消耗后，选择方案比较方便，不仅能选出最优的编组方案，还能选出所有接近最优的编组方案。绝对计算法的缺点是当方向上技术站数较多时，方案数很快上升到天文数字，以至于不可能在规定的时间内完成计算。目前在利用手工计算式，绝对计算法只能计算不超过5个技术站的方向列车编组计划。

我国铁路广泛采用的计算方法是表格计算法。表格计算法充分考虑各支直达车流的动态联系，按照一定步骤和方法，寻求方向上最优的编组方案。在有7个及以下的铁路方向，运用表格计算法计算列车编组计划，具有计算简便、结果正确的优点。它是目前手工方式中运用得较为普遍的一种计算方法。

随着电子计算技术和运筹学的迅速发展和广泛应用，从20世纪60年代以来，已提出了许多新的计算列车编组计划的算法。尽管这些算法还存在着这样或那样的问题，但必将在实践中逐步得到发展而且日臻完善。

1. 绝对计算法

传统算法中的绝对计算法，主要通过对每一可能方案的车小时消耗进行计算，最终找出节省车小时最多或消耗车小时最少、又与车站能力相适应的方案作为最优方案。寻求节省车小时最多的编组方案的计算公式为：

式中 ∑（N直

∑t 节）——该编组方案所有编入直达（直通）列车到达站的车流在沿途技术站无改编通过的车小时总节省；

∑T集——该编组方案所有编入直达（直通）列车到达站的集结车小时总消耗。

Nt节有最大值的列车编组方案纯节省车小时最多，为最经济的方案。在实际工作中，车小时消耗最少的方案，并不一定是可以实现的方案，考虑到方案的可行性，往往要选择车小时消耗与之接近而能在各站间合理分配编解调车工作任务的方案作为最佳方案。上例中，为寻求最优方案，应在最经济的4个方案中和各站改编能力相适应的前提下选择改编车数最少的编组方案，即为最优方案。

如果Nt节最多的编组方案，在沿途技术站改编车数较多，有关车站改编能力不能适应时，应选择节省车小时次之、改编能力适应的其他方案。总之，最优方案应是既经济有利、又切实可行的编组方案。

2. 分析计算法

随着技术站数量的增加，编组方案数量也将大大增加，绝对计算法的计算工作将会非常繁杂，这时可以采用分析计算法对列车编组方案进行选优。分析计算法又可分为表格分析法、直接计算法等。分析计算法就是按一定的步骤和方法首先建立一个初始方案，然后在此基础上，以某支车流能否满足必要条件、充分条件和绝对条件为依据，对初步建立的各具体编组到达站进行检查和分析，确定该支车流是否应划为单独的直达编组到达站。

必要条件即前述车流划为单独编组到达站的基本条件，为N直∑t节≥T集。必要条件表明，单支车流或合并车流在其运行全程无改编通过沿途各技术站所得的车小时节省大于或等于其在直达列车编发站的集结车小时消耗时，划出该编组到达站才是合理的。因此，凡不满足必要条件的单支或合并车流，一般不宜划为单独的编组到达站，以免产生不必要的损失。

充分条件是检查远程车流应否并入其共同运行径路上较短编组到达站的主要条件，可用下式表示：

式中 N远——单支或合并的远程车流的流量；

——和共同运行径路上相互衔接的较短编组到达站相比较，远程车流无改编通过各短程列车衔接站所得的车小时节省。

充分条件是一个准则性的对比条件，其具体内容随比较对象的不同而变化。如图6.7所示，若较短的直达车流均满足必要条件，则N远对第1较短编组到达站组的充分条件为：；N远对第4较短编组到达站的充分条件为：；N远对第6较短编组到达站的充分条件为：。如较短的直达车流不满足必要条件，而远程车流满足必要条件，则远程车流划为单独编组到达站时可得净节省为。

若远程车流与较短直达车流合并编组时可得净节省为(N远+N短）∑t节-T短集。因此，如远程车流单独编组有利，必有：

于是，远程车流划为单独编组到达站的充分条件为：

式中 T远集、T短集——远程到达站和较短到达站在列车编成站相应的集结车小时消耗。绝对条件又称必开条件，表示为：

式中 ——沿途各技术站的t节值中最小的。

单支车流无改编通过其运行途中任何一个技术站所得的车小时节省都能补偿其在编车站的集结车小时消耗时，就称这支车流满足了绝对条件。满足绝对条件的车流可直接列入方向最优编组方案中，同时，满足绝对条件的到达站对小股远程车流有很大的吸收能力，它将有助于简化计算工作。

利用表格分析法计算单组列车编组计划的步骤及方法如下：

（1）按照各支车流的流量大小与各支点站的t节，分别计算出全部的N直t节值，并填入计算表的相应格内。

（2）依次检查每一单支车流是否满足绝对条件，并在满足绝对条件车流的每一N直t节格内画上“△”标记，表示该支车流永远在该站改编。

（3）继续依次对各单支车流进行检查，凡满足必要条件者在该车流所有N直t节格内画上“○”标记，表示该编组到达站具有竞争能力。

（4）对不满足必要条件的单支车流，使其与共同运行径路上已满足绝对条件或必要条件的短程车流合并。当有几种合并方式时，应选择有利方式，并在该支车流合并后无改编通过的相应格内标以“△”或“○”，表示该支车流已并入有关编组到达站。

（5）检查其他剩余车流是否能通过多支车流合并后满足必要条件。若有，则在参与合并的各支车流无改编通过站的格内画上“○”记号，表示经过合并增加了一个新的编组到达站。

至此，就得到了一个直达到达站数最多的编组计划方案，称为“初始方案”。

（6）根据车流分合原理，依次比较通过压缩某些车流直达运行距离或变更某些车流组合方式的得失，逐步寻找节省车小时最多的方案。具体方法有：

① 压缩到站、压缩发站或同时压缩发站及到站，即将不满足充分条件的远程车流在较短到达站的始发或（和）终到站改编。

② 切割，即将不满足充分条件的远程车流在两短程直达到达站的衔接站上改编。

③ 分流，即将多支车流组成的合开到达站撤销，使其中一部分车流单独编组远距直达列车，另一部分车流与较短到达站合并。

④ 移站，即把直达到达站的始发站和终到站同时向左或向右移动一站。

⑤ 调流，在不变更已定列车编组到达站的条件下，调整车流的组合方式以获得较多的车小时节省，或改变远程车流的改编作业地点以平衡各站的作业负担。

每变更一次车流组合方式即可得出一个“过渡方案”。由于这一步所采取的决策与方法将对下一步决策有影响，因此逼近最优方案的路线将是多种多样的，即过渡方案的个数和内容可能有所不同。

（7）最后，将经济上最有利方案的各项指标填记在计算表下半部分有关格内，并与各站的改编能力相核对，如有的车站不能适应时，则应改选车小时消耗与之接近而各站编组数量与改编能力都能满足要求的可行方案。

知识点6 区段列车和摘挂列车编组方案

在计算和选定单组和分组列车编组计划之后，如果区段车流量较小，不必要单开区段列车时，可以考虑将区段车流与摘挂车流合并开行摘挂列车。单开区段列车有利，还是与摘挂列车合并开行有利，应进行必要的计算比较。

在区段车流单独编开区段列车时，就要在技术站多消耗一个T集＝cm，如果区段车流与区段管内车流合并编开摘挂列车时，虽在技术站少消耗一个T集＝cm，但区段车流运行速度变慢，同样会损失一定数量的车小时。

当不增加摘挂列车对数时，从车小时消耗来说单独开行区段列车应满足下式要求：

式中 cm——编开区段列车时一昼夜集结车小时消耗；

N区——区段列车车流量；

t摘——摘挂列车在区段内的旅行时间；

t区——区段列车在区段内的旅行时间；

t摘集——单开区段列车时摘挂车流的平均集结时间。

当增加摘挂列车对数时，单开区段列车情况下的集结车小时为cm+N摘t摘集，运行车小时为N摘t摘集+N区t区；不单开区段列车情况下的集结车小时为，运行车小时为(N摘+t区)t摘，其中，N摘、分别为摘挂列车的车流和不开区段列车时摘挂车流的平均集结时间。

于是，单独开行区段列车应满足下面的条件：

上述仅为是否单开区段列车应进行的简单比较，在选定是否单开区段列车时，还应考虑区段运送物资的品类及相应运输时间要求、区段通过能力的利用程度以及各站的设备和作业条件等因素。

我国铁路在实际工作中经常采用以区段车流为区段管内列车补轴（补至满轴）的做法，以达到不增加区段管内列车行车量却能减少区段列车行车量，从而减少区段内总行车量的目的。

摘挂列车编组计划，主要是确定摘挂列车的开行对数。

知识点7 列车编组计划的最终确定

在装车地直达列车编组计划和技术站列车编组计划编制完了以后，应检查其互相配合情况。装车地直达列车编组计划，应符合技术站列车编组计划中有关列车到达站的车流组织办法、列车编组方法等规定，否则将被提前解体而达不到预期目的。另外，应检查各技术站的改编能力是否适应改编车数的要求，特别是装车地直达列车和技术站编组列车的共同解体站，更应注意审核。对改编能力不适应的技术站，应制定解决办法，如对到达解体列车规定分组选编办法等；若不便解决时，应调整部分列车编组计划。

列车编组计划最终确定后，可绘制列车编组计划图，印制列车编组计划手册，发至有关人员学习和执行。

【任务实施】

根据案例中车流资料等有关数据，假定各区段均可单独编开区段列车和摘挂列车，纳入技术站列车编组计划（见表2.1.2），请完成甲—丁下行方向列车编组计划，并绘制列车编组计划图。

表2.1.2 甲—丁下行方向列车编组计划

参考计划：

图2.1.7 甲—丁下行方向最优列车编组计划方案图