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    科學技術論文

    關于太原鐵路樞紐運輸組織調整方案的探討

    時間:2020年03月04日 所屬分類:科學技術論文 點擊次數:

    摘要:西南環線是太原鐵路樞紐南北車流交換的第二通道,其開通運營對于優化樞紐運輸模式、提高樞紐運輸能力具有重要意義。在闡述西南環線概況的基礎上,從太原鐵路樞紐布局主要變化、運輸組織主要變化、列車開行對數分析及預測等方面,對西南環線開通后太原

      摘要:西南環線是太原鐵路樞紐南北車流交換的第二通道,其開通運營對于優化樞紐運輸模式、提高樞紐運輸能力具有重要意義。在闡述西南環線概況的基礎上,從太原鐵路樞紐布局主要變化、運輸組織主要變化、列車開行對數分析及預測等方面,對西南環線開通后太原樞紐運輸組織變化進行分析,提出通道分工調整方案、列車編組計劃調整方案、機車交路調整方案、車輛技檢調整方案、列尾運用方案、天窗設置方案、貨物列車開行方案等西南環線開通后太原鐵路樞紐運輸組織方案,為既有鐵路樞紐改造運輸組織模式調整提供參考。

      關鍵詞:西南環線;太原鐵路樞紐;通道分工;運輸分析;組織方案

    鐵路運輸

      交通運輸方向評職知識:交通運輸專業的課題申請方法

      申報交通課題項目應該整體申報,申報單位可以推薦1名科研人員作為項目負責人,每個課題也可以設1名負責人,除了負責人之外,還需要有幾名課題參與人,之后也需要填寫正式的課題申報書,字數在3000字左右,里面詳細說明申報項目的目標和指標,簡要說明創新思路,技術路線和研究基礎。

      1太原鐵路樞紐運輸組織變化分析

      1.1布局主要變化

      太原鐵路樞紐內設太原北、榆次2個編組站,以及太原、太原南2個大型客運站,銜接北同蒲線(大同—皇后園)、石太線(皇后園—石家莊)、南同蒲線(榆次—華山)、太中線(太原南—中衛)、太焦線(修文—焦作)等貨運干線和石太客運專線(太原南—石家莊)、大西高速線(原平西—西安北),同時還接軌太興線(太原北—白文北)、蘭村線(太原北—上蘭村)、西山線(太原北—玉門溝)等裝車基地。長期以來,太原樞紐樞紐內客貨共線、通道能力緊張,成為制約貨運上量的主要制約因素。西南環線(太原北—中鼎物流園)北接太原北六場(汾河站),南至中鼎物流園站,全長53.64km,設汾河、三給村、太原西、晉源、西草寨、北格、中鼎物流園7個車站,為雙線設置[1]。

      三給村至太興線西張站間新建西三聯絡線(雙線),連接西南環線與太興線。太原北六場與北同蒲線皇后園聯絡線(汾皇聯絡線)由目前單線改為雙線。西南環線主要技術標準如下:鐵路等級為Ⅰ級;正線數目為雙線;最小曲線半徑一般1200m,困難800m;限制坡度為13‰;線路允許速度為120km/h;牽引種類為電力;牽引質量為5000t;機車類型為SS4、HXD系列;到發線有效長度為1050m;閉塞類型為四顯示自動閉塞。

      西南環線開通前,太原北—榆次間僅太原北→太原→太原南→榆次一條通道,需貫穿太原、太原南2個大型客運站,通道能力緊張、客貨爭能矛盾突出[2]。西南環線開通后,太原北—榆次間在傳統東通道基礎上增加了太原北→三給村→北格→中鼎物流園→榆次西南環線西通道,通道能力將極大釋放[3]。西南環線開通后,太興線與石太、南同蒲線間的直通車流可以直接經西三聯絡線、西南環線運輸,北同蒲線與石太、南同蒲線間的直通車流可以直接經汾皇聯絡線、西南環線運輸,避開能力緊張的太原北和太原地區,科學安排通道和編組站分工,優化機車交路、車輛技檢模式,合理制定列車開行方案,有效釋放太原樞紐運輸能力,提高鐵路運輸效率。

      1.2運輸組織主要變化

      (1)榆次編組站能力趨緊。

      太原北至榆次間貨物列車交換將在目前僅可利用東通道基礎上擴展為東通道、西通道均可組織的模式。北同蒲線、太興線與石太線、南同蒲線線間車流交換將經太原北六場、西南環線運輸,不再進入太原北編組場,屆時太原北編組站功能將趨于弱化,榆次編組站能力將更加緊張[4]。西南環線開通后,榆次支點產生的太興線、北同蒲線的零散車流,將由現行“榆次編組太原北以遠,太原北再行解編”變更為“榆次按方向分別編組”,按2019年1月車流進行分析,榆次站預計日均增加解體車流318.4輛,約6.7列/d。

      (2)太原北站折角作業影響效率。西南環線開通后,太原北—榆次貨物列車若全部改經西通道運行,太原北二場功能將極度弱化,屆時北同蒲、太興線、西山線方向產生的榆次方向的零散車流,在太原北解體后,將由現行“太原北二場編組、開太原東”改為“太原北四場編組、開太原北六場”,產生折角運行,影響樞紐運輸效率。

      (3)樞紐區機車運用不均衡。西南環線開通后,榆次機車換掛作業量增加,同步造成榆次機車整備量增加,屆時榆北、榆西折返段機車整備能力將趨于緊張。太原北作為太原機務段貨運機車的檢修、整備基地,但機車換掛量逐步減少。屆時需要在太原北—榆次間開行單機,以彌補機車運用及檢修、整備能力布局的不均衡。

      (4)限制坡度影響榆次增加補機摘掛。西南環線限制坡度為13‰,5000t列車需使用雙機牽引,目前東通道5000t列車為單機牽引,屆時南同蒲線與北同蒲線拉通交路的直通列車需在榆次站加掛補機,樞紐摘掛機車作業量將進一步增加[5],預計僅榆次—太興、北同蒲單方向日均在榆次站加掛補機16.5列/d。

      1.3列車開行對數分析及預測

      對太原鐵路樞紐及銜接各線列車圖定安排及2018年實際開行情況進行分析[6],并按“在2018年實際基礎上增加20%”對西南環線開通后各線貨物列車開行對數進行測算[7],太原鐵路樞紐列車開行對數分析及預測如表1所示。西南環線開通后,太原北至太興線方向,預計上行日均貨物列車23.8列,下行日均貨物列車22.4列,其中太興線至榆次方向7.8對/d改經西三聯絡線、西南環線運行,太原北至太興線方向列車預計為16對/d。

      2太原鐵路樞紐運輸組織調整方案研究

      2.1通道分工調整方案

      2.1.1旅客列車運行徑路

      (1)方案I:旅客列車按設計徑路運行。石太客運專線方向動車組及普速旅客列車、太中銀方向普速旅客列車經由石太客運專線運行;大西高速線方向動車組及北同蒲、太興、南同蒲、石太、太焦方向普速旅客列車經由大西高速線運行。該方案優點為太原東—太原南間增加動車組運行通道、石太客運專線列車運行壓力緩解,為優化旅客列車運行時刻創造條件;缺點為太原東—太原—太原南間4線均安排動車組、普速旅客列車運行,車站多方向辦理安全壓力增加。

      (2)方案II:旅客列車按目前徑路運行。石太客運專線方向動車組及普速旅客列車、大西高速線方向動車組、太中銀方向普速旅客列車經由石太客運專線運行;北同蒲、太興、南同蒲、石太、太焦方向普速旅客列車經由大西高速線運行。該方案優點為太原東—太原—太原南間動車組固定在石太客運專線運行,便于車站掌握;缺點為太原東—太原南間石太客運專線能力緊張、列車運行壓力大,同時貨物列車經西南環線分流后太原東—太原南間大西高速線能力閑置。

      2.1.2貨物列車運行徑路

      (1)方案I:太原北—榆次間貨物列車全部經西南環線運行,東通道僅安排快運貨物列車及太原東、鳴李產生和到達的少量貨物列車運行。該方案優點為客貨分線,東通道僅運行旅客列車,可大幅增加太原鐵路樞紐旅客列車對數、進一步優化旅客列車運行時刻;缺點為貨物列車全部經西南環線運行,太原北—榆次車流交換受太中線、西南環線天窗限制較大。

      (2)方案II:太原北—榆次間貨物列車在經西南環線運行的基礎上,同時安排適量貨物列車經東通道運行。該方案優點為充分利用樞紐內2條貨運通道,貨物列車開行靈活、運輸效率高;缺點為東通道客貨混跑,設備維護壓力大。

      2.1.3實施分析

      (1)初期(2020年),即大西高速線原平至大同段、忻雄高速鐵路(忻州西—雄安)開通前,旅客列車按現行徑路運行,西南環線主要承擔南北貨物列車交換任務,東通道以旅客列車為主,同時安排適量貨物列車。

      (2)遠期(2024年),即大西高速線原平至大同段、忻雄高速鐵路開通后,旅客列車按設計徑路運行,太原北—榆次間貨物列車全部經西南環線運行,東通道主要安排旅客列車運行。

      2.2列車編組計劃調整方案

      西南環線開通后,按榆次為主,太原北輔助原則調整太原北、榆次編組站分工,同步對列車編組計劃進行調整。(1)太原北站。①取消濟西及其以遠車流組號,將零散“濟西及其以遠”車流納入“石家莊南及其以遠”車流范圍。②將榆次—陽泉間車流納入“榆次及其以遠”。③太原鋼鐵(集團)有限公司裝運重車,全部在太原北站進行集結和解編,不再由榆次輔助解編。(2)榆次站。①太原北及其以遠車流范圍增加太原局集團公司西草寨及其以北。②增加編組石太線摘掛列車[8]。

      2.3機車交路調整方案

      2.3.1西南環線補機運用方案

      (1)方案I:侯馬北—太原北機車交路按現行使用SS4型機車,并延伸至北同蒲線、京原線,上下行在榆次摘掛補機。該方案優點為機車投入少,但在榆次編組站大量增加補機摘掛(日均42列),不利于樞紐暢通。

      (2)方案II:侯馬北—太原北機車交路按現行使用SS4型機車,并延伸至北同蒲線、京原線,介休—榆次—太原北—原平全程使用雙SS4機車,在原平摘掛補機。該方案優點為全程雙機,榆次、太原北均為直通模式,但需增加機車、機班投入(預計增加SS4型機車18臺)。

      (3)方案III:侯馬北—太原北機車交路由SS4型更換為HXD2型大功率機車,并延伸至北同蒲線、京原線。該方案優點為使用大功率機車,不增加機班投入,不增加編組站補機摘掛作業,同時可維持太原鐵路樞紐5000t系列牽引定數需求,但需調整機車配屬。綜上,建議采用方案III。

      2.3.2機車整備檢修方案

      太原機務段的主要檢修、整備力量在太原北,榆次僅設榆北、榆西2個折返段。為適應機務檢修、整備布局,采取“石太與太興、北同蒲機車混用,利用太興線車流套用入太原北整備”“適度保留太原北更換機車作業”等方式彌補榆次機車檢修、整備能力不足問題。

      2.3.3機車交路調整方案

      (1)增加西南環線貨運機車交路。石太線至太原北的貨運機車交路按現行使用SS4型機車,運行徑路在現行東通道基礎上增加經西南環線運行的徑路。

      (2)組織石太線與太興線、太中線貨運機車交路貫通,減少榆次站換掛作業量。增加榆次至太興線(嵐縣及其以東)小運轉交路,與石太線機車交路混用。石太線太原局集團公司機車擔當到達太興線的整列空車,機車及乘務交路在榆次直通,在太原西停車換乘、安裝列尾。太興線至榆次方向的直通列車,在太原西停車換乘、摘解列尾,石太線方向列車在榆次實行機車及乘務交路直通,南同蒲線方向列車在榆次更換機車,機車可繼續擔當石太方向列車牽引任務。石太線機車交路延伸太中線。對石太線由太原局集團公司SS4型機車牽引的空車在太中線管內裝車時,榆次站機車直通、司機換乘,機車折返擔當太中線上行列車(不安排延伸吳堡口),返回榆次后入庫整備。

      (3)利用大功率機車實行南北同蒲線機車交路直通,減少樞紐區補機摘掛作業。侯馬北機務段侯馬北—太原北機車交路按現行延伸至北同蒲線、京原線,同時機型由SS4型更換為HXD2型。南同蒲線至北同蒲線、京原線的直通列車,機車交路在榆次直通,經西南環線運行時,在太原北六場停車換乘,機車在原平(梅家莊,薛孤)、靈丘折返。北同蒲線、京原線至南同蒲線的直通列車,使用侯馬北機務段機車牽引時,在太原北六場停車換乘,在榆次直通;經東通道運行時,在太原北二、四場停車換乘,在榆次直通。

      (4)太興線機車交路與石太線、北同蒲線機車交路混用。石太線直通至太興線的機車,擔當太興線至北同蒲方向或終到太原北的列車,到達太原北后機車入庫整備。太原北出庫的石太線機車,擔當太原北至太興線小運轉列車牽引任務,在太興線折返石太方向直通列車。

      2.4車輛技檢調整方案

      (1)調整樞紐內列檢作業場分工。北同蒲線產生至石太、太焦、南同蒲、太中線方向需技檢的列車,經東通道運輸時按現行在太原北二場進行技檢;經西通道運輸時,太原北直通,在榆次進行技檢作業。

      (2)組織樞紐外圍列檢作業場互補。西南環線、西山線、太興線產生需要技檢的列車,對石太、南同蒲、太焦、太中線方向的安排在榆次站進行技檢作業;對北同蒲線方向的組織太原北直通,安排在原平站進行技檢作業。

      2.5列尾運用方案

      (1)方案I:西南環線使用列尾裝置。優點是西山線、太興線及北格—榆次間現行均使用列尾裝置,便于作業人員統一掌握。但是,由于石太線、南同蒲線均不使用列尾裝置,需要在榆次進行列尾摘掛作業。

      (2)方案II:西南環線不使用列尾裝置。優點是可以組織列車在榆次站直通,與機車交路匹配,有利于榆次樞紐暢通。但是,遇列車在車站長時間停留后,需車站組織試風作業。為有效組織南同蒲、西南環、北同蒲線列車直通,暢通榆次、太原北節點,建議西南環線不使用列尾裝置。西山線太原西—玉門溝使用列尾裝置,對玉門溝—太原北間貨物列車,列尾在玉門溝—太原北間貫通使用。太興線按現行使用列尾裝置,對太興線—西南環線—榆次方向的直通列車,在太原西進行列尾摘掛作業。北同蒲線原平—太原北間按現行使用列尾裝置。

      2.6天窗設置方案

      西南環線實行“V”型天窗,中鼎物流園—北格按太中線天窗時間安排,北格—太原北六場(不含)按太中線天窗順推,安排180min“V”型綜合施工天窗,內嵌120min綜合維修天窗。西山線太原西—玉門溝比照西南環線上行天窗安排垂直天窗。為滿足設備檢修需求,西南環線、西山線每周與太原北站同步安排一次垂直天窗。

      2.7貨物列車開行方案

      (1)列車行別。西南環線列車車次按“太原北六場→北格為上行,反之為下行”安排。有利于西南環、太中線、石太線車次貫通和一致。對侯馬北—太原北直通列車、侯馬北—大同(湖東)技術直達列車,車次在太原鐵路樞紐貫通。

      (2)東通道安排貨物列車21對/d(含管內快運1對/d)。西南環線安排貨物列車64對/d,其中,太原北—榆次間貨物列車44對/d,榆次—太興線小運轉10對/d(其中8對與太原北—石太線、南同蒲線直通列車共線),太原北—三給村、太原西、玉門溝小運轉18對/d。太興線安排小運轉列車30對/d,其中,榆次—太興線10對/d,太原北—太興線20對/d。西山線、西南環線安排小運轉列車18對/d,其中,太原北—三給村4對/d,太原北—太原西4對/d,太原北—玉門溝10對/d。

      3結束語

      根據西南環線開通進度,從編組站分工、通道分工、機車運用模式、列車開行等方面提前研究運輸組織方案,對提高太原鐵路樞紐運輸能力和運輸效率具有重要意義。另外,還應針對太原鐵路樞紐內多線區間對通過能力進行分析,并結合樞紐周邊路網外部車流研究車流組織優化方案,以進一步提升鐵路樞紐能力。伴隨大規模鐵路建設,類似太原鐵路樞紐,各樞紐新建及改建線路較多,樞紐格局發生很大變化,需要從樞紐總圖修編源頭,統籌研究客貨運系統布局和運輸組織方案,以適應客運提質和貨運增量需求[9]。

      參考文獻:

      [1]中華人民共和國鐵道部.關于太原鐵路樞紐新建西南環線初步設計的批復[R].北京:中華人民共和國鐵道部,2009.

      [2]陳富強.太原鐵路樞紐客運系統分工及布局研究[J].鐵道標準設計,2012,604(6):32-35.CHENFuqiang.ResearchintoWorkDivisionandLayoutofPassengerTransportSysteminTaiyuanRailwayTerminal[J].RailwayStandardDesign,2012,604(6):

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