（安全技术及工程专业论文）襄石线车流优化及技术站点设置研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第i i 页 a b s t r o t t h el a y o u to ft e c h n i c a ls t a t i o ng u a r a n t e e dt h ed e l ：a r t m e n to fr a i lt oa c c d f p l is h t h et r - d n s 瑚r t a t i o nt a s ke f f i c i e n t l y i tt h i n k so fn o to n l yt h ef e a t u r eo fr e c e n t w e 姆0 nf l o w , b u t a t s ot h et r e n do ft h et r a n s p o r t a t i o nd e v e l o l ：l n e n t i no r d e rt oa a a p t t h ee c _ a z 耐c a ld e v e l o o n e n ta n dt r a n s p o r t a t i o no r g a n i z i n g a d j u s t m e n to fl a y o u t f o rt e c h n i c a ls t a t i o ni sn e c e s s a r y i nt h eo t h e rw o r d , w h e nt h ew a g o nf 3 0 w o p t i m i z i n gd 。n o tr e a c hr e q u i r 咖e n t ，t h el a y c u to ft e c h n i c a ls t a t i o ni s o r t eo f e l f i c i e n tw a yt os o lv ep r o b l e m a c c o r d i n gt ot h eo p t i m i z a t i o no fw - o g o n f l o wo r g a n i z i n g , t h ea u t h o rr e 朗r d s x i a n g - s h il i n ea n di n t e r r e l a t e d t e c h n i c a ls t a t i o na sal o g i s t i cs y s t a l l , a n dp r o o f s t h eo p t i r r a ll a y o u to ft h i s1 i r l e , a tt h es , q f l l et i m e ，a p p l i e st h em e t h o dc o s t ，t h e a v o i d i n gv i c eo p t i m i z i n g , t h e e a n so f 删i s o n a n da n a l y s i se t c c 跳i n ga r e a o fx i a n g - s h il i n e ，t h ea u t h o ra n a l y s e st h ep r e s e n ts i t u a t i o na n dm a i np r o b l e f i l f i r s t ，d i s t a n c ea m o n gt e c h n i c a ls t a t i o ni st o os h o r tt oa d a p tt h es y s t a no fl o n g t r a c t i v es e c t i o n s e c o n d , a n g u l a rw a g o nf l o wp a t hi sv e r yl o n ga n dw a g o nf l o wi s r i of a i r n e s s a tl a s t ，w i t ht h el o c a le c c n o m i c a ld e v e l o l ：r n e n t ，c o n t r a r yb e t w e e n t r a n s p o r t a t i o nc a t = 】a c i t ya n da m o u n to ft r a f f i cb r i n go u t n i e 阊g e ri sb a s e d o nw a g o r tf l o wq d t i m i z i n ga n da i m e da to p t i m i z i n gt h el a y o u t o fs e c t i o ns t a t i o n t h ea u t h o rc o n d u c t st h el o g i s t i cc o n c e p t i o n , n a m e l y ，w a g o n f l o w8 sl o g i s t i ct m n a g 既h l t a c c o r d i n gt ot h ea m o u n to f7 a g o r lf l o wi n2 0 1 0a n d 2 0 1 5 , t h ea t l t h o re s t a b l i s h e sm a t h e m a t i c a lm o d e lt oo p t i m i z et r a i n f o r m a t i o np l a n , a tt h es o ，i = 0 , 1 ，8 ) ，在s 每开行一个编组去向的集结耗费 为c 车小时，单位车辆在s ，改编中转的额外耗费为f ，小时，用矩阵表示如 下： f = 0 兀 oo oo0o 各支车流按照编组方案运送，作1 0 1 0 矩阵足，当i _ ，时，第f 行第 j 列元素( f ，j ) 满足i k ( i ，) 兰j ，并且( i ，嘉( f ，j ) ) = k ( i ，j ) ，当i j 时， 元素均取零值。此矩阵x 与编组方案是相互唯一确定的。 在编组方案足下，开行s 至s 的编组去向当且仅当女( f ，) = ，故集结 总耗费为： c ( k ) ：yc ( 2 1 ) 、。 t ( ；，。 此外，k 又唯一确定了各支车流的中转方式：对于 ，若 ( i ，歹) = 口( 1 ) ，k ( a o ) ，j ) = a ( 2 ) ，幢( 脚) ，) = j ，则而的改编中转站依次为 口( 1 ) ，口( 2 ) ，饼( m ) ，于是力的改编中转额外耗费为： 死倍) 亏矗“j + t ac 2 j + + t a r 卅j j ( 2 2 ) 所以改编中转总耗费为： r ( 尼) = t 。( 世) ( 2 3 ) 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 列车编组计划优化问题就是要寻求编组方案k ，使总耗费最小，即： c ( x ) + t ( k ) = r r 填n c ( k ) + r ( k ) ( 2 4 ) 3 1 3 襄石线列车编组计划优化的网络模型 根据襄石线的具体情况和特点建立数学模型m 】如下： 设网络( 巧4 ) ，其中各符号表示意义如下： v 表示技术站点集合，v = 0 , 1 2 ，9 ； 4 表示表示可能的编组去向集，当取定彳的一个子集时，便确定了 一个编组去向集，a = 嘞：为i 至的有向弧) ，0 f ，9 c i 为正实数，表示a i j 上的固定耗费： 矗为正实数，表示a 0 上的可变耗费； f j 为非负整数，表示s 至s 的流量，0 j ，9 a o = a f h ，? 0 i 9 ) 对于任何b ：a o c b a ，记n ( 劭= 8 j 。 岛佃夕表示s 至弓“叫j 在n ( 8 ) e p 的最短路长， 则列车编组计划优化的网络模型为： m m f ( b ) = a 三。c 。+ 。手。，一( b ) ，e u s ( ，啪6 彳口呈b a 3 2 襄石线列车编组计划优化的网络模型算法 对于上述的网络模型，可以利用启发式算法删一o ，求解。 启发式算法的求解思想是：从b = a o 出发，向曰中逐一添加弧段，每 次添加都选择一条使f f 劭下降最多的弧段，直至不能使川功降低为止。 在本模型中求解算法流程如下： 输入( 一) ，a o 以及c i ，t j , f j 徊s 吲s 缈； 输出最优解曰? ，佃) ，l 口) r o g q s 缈 s t e p o b 七一a n 球f ( b ) 。辕s t e p l ； s t e p l ：任意求一个a b 使，( b u ) ) = m i n 矿佃u 以夕? 嘞彳- b ) ，若f ( b u ) 删，则b _ b u ) ，删卜f 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 ( b c _ j ( a p 口 ) ，重复s t e p l ，否则转s t e p 2 i s t e p 2 ：求出满足假设：若三f 偿) = 以j ，缈，则三f 佃) = 厶。伊硼k 但 的一组最短路工口矽( o f ，9 ) ，得到模型的解，b b ，邢) = f f 引， 三。，仍j = 厶，侈) ( 0 f f 9 ) 算法停止。 根据后面3 中计算出的t 榘、t 节和的值，c 。= r 集，t i = t 节，磊= n ， 采用该算法即可求得襄石线最优列车编组方案k 为： 9 8 7 6 足：5 4 3 2 1 0 即编组方案为： 襄樊北至石门北、益阳、怀化及远的车流分别开行直达列车，长江埠 至万州的车流开行直达列车；长江埠至石门北、怀化及远的车流在荆门南 同荆门南至石门北、怀化、益阳的车流合并开行至石门北的区段列车；长 江埠至万州的车流在荆门南同荆门南至万线的车流合并开行区段列车。 o 0 2 $ 3 牛 十 2 1 1 2 十 3 十 木 2 1 2 2 2 牛 3 十 幸 2 十 木 幸 3 8 6 十 3 十 奉 卡 车 十 4 牛 4 十 5 4 女 车 5 8 6 十 5 十 + 阜 卑 6 8 木 牛 7 8 7 木 + 木 幸 8 8 十 + 率 + 9 木 卡 木 木 十 + 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 3 页 第四章襄石线技术站点设置方案研究 4 1 襄石线区段站设置方案研究方法 区段站是铁路网上各牵引区段的分界点，主要任务是为邻接区段提供 或更换机车，并为无改编中转列车办理直通技术作业，办理区段、摘挂列 车解编作业。研究区段站合理分工有必要对相关区域路网及主要交叉点的 车流性质进行分析。2 0 1 0 年及2 0 1 5 年预测各技术站问车流见附表1 和附 表2 研究不同技术站点的改建方案，应该从优化编组方案的角度出发，利 用m ，最大为目标，提出最优的区段站设置方案，并详细论述了各种改 建方案的可能性及可行性，最终确定了哪种设置方案是最优的。 根据襄石线的具体条件，直线方向上带有三个分歧方向，采用表格计 算法为宜，即按照远程车流开行直达列车的条件，在特别的表格上通过一 定的步骤和算法选出方向上最优编组方案的方法。 4 1 1 表格计算法的依据原则 ( 1 ) 任何一直远程车流单独或多支远程车流合并开行直达列车到达站， 其必要条件为在沿途技术站无改编通过获得的车小时节省必须大于或等 于该直达列车到达站在始发站的集结车小时消耗，即： n a z t 节兰锄或跏a f , t 节锄 ( 4 1 ) 其中，小乏w 萱一单支或多支直达的车流量 f 节直达车流无改编通过沿途技术站的总节省时间，单位：小时 ( 2 ) 单支或多支合并的远程车流，对较短直达列车到达站的充分条件 是其在超行区段获得的无改编通过技术站的车小时节省大于或等于在始 发站集结的车小时消耗，即： n a y 4 节4 c m或直f 节6 c 锄 ( 4 2 ) 其中，f 节5 远程车流在超行区段无改编通过沿途技术站的车小 时总节省。 ( 3 ) 任何单支远程车流单独开行直达列车到达站的绝对条件为： n 曹f 节”兰c 锄 ( 4 3 ) 必要条件是检查远程车流能否开行直达列车到达站的基本条件，不满 足必要条件的车流单独开行直达列车到达站是不利的。 充分条件是用来对远程直达车流检查是否适宜单独开行直达列车到 达站的条件，任何一直远程车流，如果在它的运行径路上有较短直达列车 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 到达站( 始发站和终到站均不超过该远程赢达车流的始发站和终到站) 时， 只有对所有较短直达列车到达站都满足了充分条件时，才能单独开行直达 列车到达站。 满足了绝对条件的远程车流应当单独开行直达列车到达站，而不与任 何其他较短的直达车流合并。 4 1 2 表格计算法的方法说明 ( 1 ) 按照各支远程车流的数量。及沿途各技术站的，求出全部 自r 。的数值，填入计算表的相应格内。 ( 2 ) 按照必要条件和绝对条件找出方向上所有能够开行的直达列车 到达站，并将这一编组方案作为初始方案： 从第一站的第一支车流开始，依次对各支直达车流检查是否满足必要 条件和绝对条件。凡满足必要条件的直达车流，在其沿途所有车站格内画 0 ，表示该格内的改编车小时不存在，该支车流单独开行直达列车到达 站；如果某一格内的数字满足绝对条件，则在该格内画上“v ”，表示该支 车流永远不应在该站改编。 对不满足必要条件的其余单支车流，按照多支车流合并方式检查是否 满足必要条件，如果满足则由多支车流合并开行直达列车到达站，在多支 车流无改编通过的相应格内画上“0 ”。 对其它的各支车流，按照运行径路向已经开行的直达列车到达站归 并。如能并入某直达列车到达站时，则在无改编通过的相应格内画上“o ”。 ( 3 ) 寻找车小时节省更多的编组方案 通过采用压缩到站、压缩发站或同时压缩到站和发站、分流、调流、 切割、移站等各种方法，以初始方案为基础不断地更新编组方案，使得每 一个编组方案逐步接近最优编组方案，直至找不到更加节省车小时的编组 方案时，最后的编组方案就是最优方案。 4 2 技术站点各项技术参数的确定 4 2 1 技术站点集结车小时计算 在技术站编组一个到达站的车列全天消耗的货车集结车小时的计算 公式：t集=cm(4-4) 其中：r 集一编组一个到达站出发车列的货车全天消耗的货车集结车小时 c _ 一车辆的集结参数 肿一车列的平均编成辆数 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 5 页 由公式可以看出，编组一个到达站出发车列全天消耗的货车集结车 小时t 集，决定于货车集结参数c 和车列的编成辆数m ，而与该去向全 天的车流量无关。 影响货车集结参数c 的因素主要是车组大小( 特别是结束车列集结 的最后车组) 的不均衡性及其配合到达的程度和货车集结中断的次数与时 间。研究证明，车流的分散程度主要与车站所承担的编组到达站数k 有 关，集结中断的次数和时间以及扩大结束车组等因素主要决定于车站工作 组织水平，在一定时期也有相对的稳定性。t 集的大小主要取决于集结参 数c ，通过对若干典型车站一定时期集结的实际情况进行分析，就可以得 出能够反映编组列车到达站数和其他因素影响的计算集结参数的经验公 式： c = 1 2 1 - 2 ( k + 4 ) ( 4 - 5 ) 其中：k - - 编组列车到达站数 4 考虑改编作业到达疏密程度、集结中断次数和结束车组大小 等因素影响的参数。在编组站，如果列车是以重车编组时，取a = 1 8 ，以 空车编组直达列车时，取彳= 7 ；在区段站，以重空车编组时均取a = 5 。 在驼峰编组站，其所编组直通和区段列车去向较多时，如果每列车 到达站的平均车流量一昼夜超过1 7 5 车( 四轴) 时，集结参数可以按下式 确定：c = 1 2 1 - n ( 5 1 k 2 ) 】( 4 6 ) 本线各技术站襄樊北采用公式( 4 6 ) ，其他各技术站均适合采用公 式( 4 - 5 ) ，并且4 取5 t , u 。计算结果见表4 - 1 ： 表4 - 1各技术站各项参数计算结果表 车站襄樊北荆门南鸦鹊岭枝江石门北宜昌 c 1 09 89 49 o9 o9 0 m 5 05 05 05 04 74 4 t #5 0 0 4 9 04 7 04 5 04 2 33 9 6 4 2 2 货车在各技术站无改编通过节省车小时的确定 货车在车站改编所消耗的车小时即为货车无改编通过技术站节省的 车小时f 节，同时还应该注意到车辆无改编通过技术站不仅在停留时间方 面有节省，而且节省了调车费用。车辆有调中转、无调中转和集结停留的 成本是互不相同的，如果要考虑这一差别，可将改编作业的额外支出换算 为停留车小时，即所谓车辆改编作业当量进行加算，计算公式如下： r 节= f 节+ ，车 ( 4 7 ) 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 6 页 其中，r 节按成本计算的车辆无改编通过技术站的换算车小时 f 节车辆无改编通过技术站节省的车小时 r 牟车辆改编作业当量 f 节= f 有- f 集- f 无( 4 8 ) 其中，t 育有调中转车停留时间 t 无无调中转车停留时间 f 集每车平均集结停留时间 当组织某一到达站车流配合到达时，其中一部分车流虽然被通过该站 的直达列车所吸收，但并不会引起该到达站其余车辆集结停留时间的增 大，故t 节的数值也可以按照下式计算： f 节5 f 自一r 无 ( 4 - 9 ) r 车= ( p 确- i j i e 无调) e 车时 ( 4 一l o ) 其中，e 有调该站办理一辆有调中转车的作业成本 e 无调该站办理一辆无调中转车的作业成本 e 车时每一停留车小时成本 说明：应该指出，车辆无改编通过技术站节省时间的组成因素是相当 复杂的，而每一因素又经常会发生变化，车站行车工作细则所规定的标准 不一定和日常生产实际情况完全相同，且实际统计资料又失于粗略，有时 还有误差，因此利用上述公式所确定出来的k 只能说是一个平均的近似 的数值，必要时还需结合实际情况作些调整。 一般情况下，k 及，车的取值主要取决于车站的调车技术装备、总车 流量及有调中转车流所占比重，全路的平均值如表4 2 t 4 ，1 所示。 表4 - 2 和，$ 的取值标准 车站每昼夜总车最指标有调中转车流所占比重 ( 千车)0 ，5 5 以下0 5 5 - - 0 6 5o 6 5 o 7 50 7 5 o 8 50 8 5 以上 ，节 3 63 53 33 23 1 区0 5 以下 r t 4 o3 73 53 33 0 t 3 02 92 82 72 7 段0 5 1 r t3 33 o2 82 62 3 1 1 5 t * 2 62 52 52 42 4 站 r 生3 02 72 52 32 0 t * 2 42 32 121 1 5 2 5 ，主2 92 62 42 2 2 5 以上 t * 222 12 0 r i2 82 52 | 3 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 7 页 货车在各技术站无改编通过节省车小时计算结果如表4 3 所示： 表4 - 3 货车在各技术站无改编通过节省车小时 车站 荆门南 鸦鹊岭枝江石门北宜昌 t 2 42 8 2 82 2 2 8 4 3 襄石线区段站设置方案 襄石线区段站设置规划方案有两种可能性的选择，第一种为分方向设 置，可按东西方向和南北方向分别设置区段站；第二种是不分方向集中设 置区段站。下面将根据这两种情况，采用表格计算法计算在各种情况下的 列车编组方案，并且计算在各种编组方案下计算出总的车小时总节省。襄 石线2 0 1 0 年、2 0 1 5 年技术站优化计算资料表如图4 1 、图4 - 2 、图4 - 3 所示。图中浅灰色格内的数字表示支线长江埠方向或益阳方向的车流，深 灰色格内的数字表示支线宜昌方向或万县方向的车流，图n a o 表示从a 方 向去b 方向的车流。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 8 页 襄樊北9荆门南8 1 c m5 0 04 9 0 t 节 2 4 长江埠，益刚1 g 啪岭6 枝江3 石门北，三 怀化c 4 7 0 2 8 宜昌5 4 5 04 2 3 3 蠹2 8 2 2 2 8 、万县- 图4 - 1 襄石线2 0 1 0 年技术站优化计算资料表 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 9 页 襄樊北9 荆门南8 - _ r c m5 0 04 9 0 t 节 2 4 长江埠7 鸦鹊岭6 弋 4 7 0 2 8 j 黼阳1 枝江3 石门j t 二怀化 宜昌5 4 5 0 4 2 3 3 9 卜2 8 22 2 8 、万县n 4 - 2 襄石线2 0 1 5 年技术站优化计算资料表 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 0 页 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 1 页 4 3 1 襄石线分方向设置区段站方案 4 3 1 1 南北方向区段站设置方案 ( 1 ) 南北方向枝江设置区段站方案 南北方向石门北设置区段站编组方案的方案图见图4 4 ，列车到达站 图见图4 5 。 ( 2 ) 南北方向枝江设置区段站方案 南北方向枝江设置区段站方案的方案图见图4 6 ，列车到达站图见 图4 7 。 4 3 1 2 东西方向区段站设置方案 ( 1 ) 东西方向荆门南设置区段站方案 东西方向荆门南设置区段站方案的方案图见图4 8 ，列车到达站图 见图4 9 。 ( 2 ) 东西方向枝江设蜀区段站方案 东西方向枝江设置区段站编组方案的方案图见图4 一1 0 ，列车到达 站图见图4 - 1 1 。 ( 3 ) 东西方向鸦鹊岭设置区段站方案 东西方向鸦鹊岭设置区段站编组方案的方案图见图4 - 1 2 ，列车到 达站图见图4 - 1 3 。 ( 4 ) 东西方向宜昌设胃区段站方案 东西方向宜昌设置区段站编组方案的方案图见图4 - 1 4 ，列车到达 站图见图4 一1 5 。 4 3 2 襄石线集中设置区段站方案 ( 1 ) 枝江集中设置区段站方案 枝江集中设置区段站编组方案的方案图见图4 1 6 ，列车到达站图 见图4 一1 7 。 ( 2 ) 荆门南集中设置区段站方案 荆门南集中设置区段站编组方案的方案图见图4 1 8 ，列车到达站 图见图4 1 9 。 ( 3 ) 鸦鹊岭集中设置区段站方案 鸦鹊岭集中设置区段站编组方案的方案图见图4 2 0 ，列车到达站 图见图4 2 1 。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 2 页 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 3 页 襄樊北9荆门南8 - t c m5 0 04 9 0 t 节 2 4 长江埠7 鸦鹊岭6 枝江3l i 门北1 4 7 0 2 8 宜昌54 5 0 3 入2 8 4 2 3 2 2 2 8 、万县1 1 竺! ! 蔬阳1 怀化。 图4 5 南北向石门北设区段站编组方案列车到达站图 方案说明： ( 1 ) 襄樊北分别开行至怀化方向、益阳方向的通过石门北的直通列车； ( 2 ) 襄樊北开行至并4 门南的区段列车； ( 3 ) 襄樊北开行至石门北的区段、重摘及摘挂列车： ( 4 ) 石门北开行至怀化、益阳的区段、重摘及摘挂列车，开行万县一石 门北的摘挂列车； ( 5 ) 荆门南开行至石门北的区段列车 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 4 页 西南交通大学硕士研究生学位论文 第2 5 页 襄 c m 蔓n 9 二1 二二二二二二 图4 7 南北向枝江设区段站编组方案列车到达站图 方案说明： ( 1 ) 襄樊北分别开行至怀化方向、益阳方向的通过枝江站的直通列车： ( 2 ) 襄樊北开行至荆门南的区段列车； ( 3 ) 襄樊北开行至枝江的区段、重摘及摘挂列车； ( 4 ) 枝江开行至怀化、益阳的区段、重摘及摘挂列车，开行宜昌枝江 的摘挂列车； 西南交通大学硕士研究生学位论文 第2 6 页 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 7 页 襄樊北9 荆f l n 8 t c m5 0 04 9 0 f *2 4 长江埠7 j * i s h 鸦鹊岭6 枝江s石门北2 4 7 0 2 8 4 2 3 2 2 万县4 图4 - 9 东西向荆门南设区段站编组方案列车到达站图 方案说明： ( 1 ) 襄樊北至石门北及远的通过、区段、摘挂列车在本站无技术作业通 过( 所有车不计有、无调车) ； ( 2 ) 襄樊北开行至荆门南的区段列车； ( 3 ) 长江埠方向开行至荆门南的区段、重摘及摘挂列车； ( 4 ) 荆门南开行至万州的区段、重摘及摘挂列车： ( 5 ) 长江埠方向开行至万卅i 的直达列车，无改编通过荆门南。 伽躺厂 矿 宜 ；萎抽 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 8 页 西南交通大学硕士研究生学位论文 第2 9 页 襄樊北9 荆门南8 - _ r c m5 0 0 4 9 0 嚣a 7 彬硼! 郡旷讹。 鸦鹊岭6 枝江3石门北三怀札o 4 7 0 2 8 y 目5 4 5 0 3 9 62 8 4 2 3 2 2 图4 - 1 1 东西向枝江设区段站编组方案列车到达站翻 方案说明： ( 1 ) 襄樊北开行至石门北及远的通过、区段、摘挂列车在本站无技术作 业通过( 所有车不计有、无调车) ： ( 2 ) 襄樊北至荆门南的区段列车； ( 3 ) 长江埠方向开行至枝江的区段、重摘及摘挂列车； ( 4 ) 枝江开行至万州的区段、重摘及摘挂列车； ( 5 ) 长江埠方向开行至万州的直达列车，无改编通过枝江站。 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 0 页 襄 c m 西南交通大学硕士研究生学位论文 第3 1 页 方案说明： ( 1 ) 襄樊北至石门北及远的通过、区段、摘挂列车在本站无技术作业通 过( 所有车不计有、无调车) ； ( 2 ) 襄樊北开行至荆门南的区段列车，长江埠方向开行至鸦鹊岭的区段、 重摘及摘挂列车； ( 4 ) 鸦鹊岭开行至万州的区段、重摘及摘挂列车： ( 5 ) 长江埠方向开行至万州的直达列车，无改编通过鸦鹊岭站。 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 2 页 襄 c m 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 3 页 图4 一1 5东西向宜昌设区段站编组方案列车到达站图 方案说明： ( 1 ) 襄樊北至石门北及远的通过、区段、摘挂列车在本站无技术作业通 过； ( 2 ) 襄樊北开行至荆门南的区段列车： ( 3 ) 花艳开行至万州的区段、摘挂列车； ( 4 ) 荆门南花艳开行区段、摘挂列车； ( 5 ) 长江埠方向万州开行直达列车。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第3 4 页 襄 c m 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 5 页 i 兰卜 图4 1 7 枝江集中设区段站编组方案列车到达站图 方案说明： ( 1 ) 襄樊北开行至荆门南的区段列车； ( 2 ) 襄樊北开行至枝江的区段、重摘及摘挂列车； ( 3 ) 枝江与江岸西互编区段、重摘及摘挂列车； ( 4 ) 长江埠方向开行至万州的区段、重摘及摘挂列车； ( 5 ) 长江埠方向开行至万州的直达列车，无改编通过枝江站； ( 6 ) 襄樊北开行至怀化方向、益阳方向的通过枝江的直通列车 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 6 页 襄 c m 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 7 页 图1 9 荆门集中设区段站编组方案列车到达站图 方案说明： ( ! ) 襄樊北开行至荆门南的区段列车； ( 2 ) 长江埠方向开行至荆门南的区段、重摘及摘挂列车； ( 3 ) 荆门南开行至万州的区段、重摘及摘挂列车； ( 4 ) 长江埠方向开行至万州的直达列车，无改编通过荆门南站 ( 5 ) 荆门南开行至怀化方向、益阳方向的直通列车； ( 6 1 怀化益阳开行区段、重摘及摘挂列车。 堕堕至堕查堂塑主堡塞竺堂垡鲨窒苎! ! 蔓 襄 c m 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 9 页 图4 - 2 1 鸦鹊岭集中设区段站编组方案列车到达站图 方案说明： ( ! ) 樊北荆门南开行区段列车， ( 2 ) 襄樊北鸦鹊岭开行区段、重摘及摘挂列车： ( 3 ) 长江埠方向鸦鹊岭开行区段、重摘及摘挂列车； ( 4 ) 鸦鹋岭万州开行区段、重摘及摘挂列车： ( 5 ) 长江埠方向万州互编直达列车，无改编通过鸦鹊岭站。 ( 6 ) 襄樊北开行至怀化方向、益阳方向的通过鸦鹳岭的直通列车。 f 7 ) 鸦鹊岭怀化、鸦鹊岭益阳开行区段、重摘及摘挂列车。 4 3 3 各种区段站设置方案总节省计算 在区段站改建方案中，每一编组方案的总节省计算公式介绍如下： 舭，= f 节一e t 第 ( 4 1 1 ) 其中，册* 也一每一编组方案的总节省 曹f 节该编组方案所编入直达列车到达站的远程车流 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 0 页 在沿途各技术站无改编通过的车小时总节省 e t 崇该编组方案所有直达列车到达站的集结车小时总 消耗 对各编组方案分别计算 如下： ( 1 ) 南北方向石门北设区段站 2 0 1 0 年：n t 矿= z n 直t 节一z t # = n 9 2n 谁2 + t 节6 + t 节3 ) t 事9 + ( n 7 2 + n 8 2 + n 7 9 十 。+ n 8 ，j 以节6 + t 节3 ) t 聋占 = 8 2 ( 2 4 + 2 8 + 2 8 ) 一5 0 0 + ( 3 + 1 4 + 3 + 2 8 + 5 0 ) ( 2 8 + 2 8 ) 4 9 0 = 15 6 + 5 & 8 = 2 1 4 8 ( 车小时) 2 0 1 5 年：册= e n a t 节一r 寨 = n 9 2 “节8 + f 节6 十f 节3 ) t 辜9 + ( n z 2 + n s 2 + 而+ m d + ，j 仃节6 + f 节) r 嘉d = 9 6 8 - 5 0 0 + ( 3 + 1 7 + 6 + 3 5 + 5 6 ) 5 6 - 4 9 0 = 4 3 3 2 ( 车小时) ( 2 ) 南北方向枝江设区段站 2 0 1 0 年：舭，= z n n - t 节- r 龚 = 砌n 节8 + f 节6 ) r 集9 = 1 2 8 x5 2 5 0 0 = 1 6 5 6 ( 车小时) 2 0 1 5 年：胞，= z n n t 节- r 垂 = n 9 3n 节8 + f 节6 ) 丁亲9 = 1 3 9x5 2 - 5 0 0 = 2 2 2 8 ( 车小时) ( 3 ) 东西方向荆门南设区段站 2 0 1 0 年：n t 二；t m 直t 革二e t 蜒 = ( n 7 4 + n 8 4 j 以* 5 + t 节6 ) 一t g 8 = ( 1 3 0 + 4 5 ) ( 2 8 + 2 8 ) 4 9 0 = 4 9 0 ( 车小时) 2 0 1 5 年：f ，= z d v 直f 节- 丁尊 = ( n z 4 + n 8 4 ) “节5 + t 节6 ) 丁童8 = ( 1 6 1 + 4 8 ) x5 6 4 9 0 = 6 8 0 4 ( 车小时) ( 4 ) 东西方向宜昌设区段站 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 1 页 2 0 1 0 年：n t 产= e n a t 节e t 瘫 = ( n 7 4 + n 8 4 ) t 节。- t 集6 = ( 1 3 0 + 4 5 ) 2 8 4 9 0 = o ( 车小时) 2 0 1 5 年：f ，= 茸f 节- r 童 = ( n 7 4 + n 8 4 ) t 帛b t 0 = ( 1 6 1 + 4 8 ) 2 8 - 4 9 0 = 9 5 2 ( 车小时) ( 5 ) 东西方向鸦鹊岭设区段站 2 0 1 0 年：n t 毒己n t 呻一y t 集 = ( n 0 4 + n h 十n 2 4 + n 3 4 + n 6 4 + n 7 4 + n 8 4 ) t 节j - t 集o = ( 1 + 2 2 + 1 5 + 1 + 2 + 1 3 0 + 4 5 ) x2 8 4 7 0 = 1 3 4 8 ( 车小时) 2 0 1 5 年t t = 乏0 q a t 啼- y - t 集 = ( n 0 4 + n 1 4 十n 2 4 + n 3 4 + n 6 4 + n 7 4 + n 8 4 ) t 节j - t = ( 0 + 2 4 + 1 4 + 7 + 5 + 1 6 l + 4 8 ) 2 8 4 7 0 = 2 5 5 2 ( 车小时) ( 6 ) 东西方向枝江设区段站 2 0 1 0 年：舭矿= f a v a t 节一r 集 = ( n 0 4 + n h + n 2 4 + n 3 4 + n 6 4 + n 7 4 + n 8 4 ) t 节j t 嫠二 = ( o + 2 4 + 1 4 + 7 + 5 + 1 6 1 + 4 8 ) 2 8 - 4 5 0 = 1 5 4 8 ( 车小时) 2 0 1 5 年：舭，乏a t 节一丁第 = ( n 0 4 + n j 4 + n 2 4 + n 3 4 + n 6 4 + n 7 4 + n 8 4 ) t 窀j - t 麋j = 2 5 9x2 8 4 5 0 = 2 7 5 2 ( 车小时) ( 7 ) 枝江集中设区段站 2 0 1 0 年：n t ：n i t 节- e t 集 = ( n 0 4 + n 1 4 + n 2 4 + n 3 4 + n 6 4 + n 7 4 + n 8 4 ) t 节：一t 集j = 2 1 6 2 8 - 4 5 0 = 1 5 4 8 ( 车小时) 2 0 1 5 年：舭，= x n a t 节- r 煮 = ( n 0 4 + n 1 4 + n 2 4 + n s 4 十n 6 4 + n 7 4 十n 8 4 ) t 哺：一t 集二 = 2 5 9x2 8 4 5 0 ( 8 ) 鸦鹊岭集中设区段站 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 2 页 2 0 1 0 年：f 矿= e n 菖f 节- r 黉 = n 9 6t 节8 + n 7 4p 节8 + t 节6 + r 节5 ) 十。略+ + o + 7 。+ o ) 瞳节3 + f 节2 ) r 嘉丁集7 3 丁煮6 = 8 6 2 4 + 1 3 0 ( 2 4 + 2 8 + 2 8 ) + ( 1 8 + 5 0 + 1 2 + 3 + 2 4 ) ( 2 8 + 2 2 ) 一5 0 0 4 5 0 3 4 7 0 5 7 8 ，6 ( 车小时) 2 0 1 5 年：f 。= e n 直r 节- r 亲 = n 9 6t 雉2 + n 7 4 ( t 节8 + t 椎6 + t 事5 、+ ( n 6 l 斗n 8 l + n ，+ n 7 ，七 d j 仃节3 + t 节2 ) t 集气r 7 3 丁煮6 = 9 7 2 4 + 1 6 l ( 2 4 + 2 8 + 2 8 ) + ( 1 9 + 5 6 + 1 3 + 6 + 3 5 ) ( 2 8 + 2 2 ) 一5 0 0 4 5 0 3 4 7 0 1 4 4 2 ( 车小时) 舭，为负数，显然为不利方案。 ( 9 ) 荆门南集中设区段站 2 0 1 0 年：f 矿= e n m 节- r 童 = 臼d + o ，jp 节6 + t 节3 + t 节2 ) + n 7 4 ( t 节6 + t 节0 3 丁寨8 = ( 2 8 + 5 0 ) x ( 2 8 + 2 8 + 2 2 ) + 3 5 ( 2 8 + 2 8 ) 3 4 9 0 = 。1 1 8 0 2 0 1 5 年： ，f ，= j 直f 节- 丁鼻 = 仃咕d + ，jp 节6 + t 节3 + r 节2 ) 十蝴仃节6 + t 节0 3 t 寞8 = ( 3 5 + 5 6 ) x ( 2 8 + 2 8 + 2 2 ) + 1 6 1 x ( 2 8 + 2 8 ) 3 4 9 0 = 1 5 9 6 ( 车小时) 各种区段站改建方案总节省计算结果如表4 4 所示 4 3 4 本章小结 分方向设置区段站要比集中设置区段站车小时节省要多，而且东西方 向在荆门南设置区段站，南北方向在石门北设置区段站车小时节省最多 以上计算出了各个方向各种方案的车小时节省情况，但是车小时节省 最多的方案虽然在很大程度上决定了编组计划的优劣，但是并不一定是最 优的方案。因此，还应该考虑在以上各种方案的前提下，运输成本费用多 少，将两者综合起来评定方案的优劣。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 3 页 表4 4 各种改建方案总节省计算结果表( 车小时) 改建方案 f = e n a t 节z t 尊 南北方向设区段站石门北 2 0 1 02 1 4 8 2 0 1 54 3 3 2 枝江 2 0 1 0】6 5 6 2 0 1 52 2 2 8 东西方向设区段站荆门南 2 0 1 04 9 0 2 0 1 56 8 0 4 宜昌2 0 1 0 0 2 0 1 59 5 2 鸦鹊岭2 0 1 0 1 3 4 8 2 0 1 52 5 5 2 枝江 2 0 1 01 5 4 8 2 0 1 52 7 5 2 集中设区段站枝江 2 0 1 01 5 4 8 2 0 1 52 7 5 2 鸦鹊岭2 0 1 0 5 7 8 6 2 0 1 51 4 4 2 荆门南 2 0 1 01 1 8 2 0 1 51 5 9 6 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 4 页 第五章区段站设置方案经济评价 前面通过优化编组方案的角度分析了区段站设置方案的优劣，本章将 从运输成本的角度论证区段站设置方案的合理性。 运输成本是铁路运输部门所关心的敏感的话题，同时也是铁路车流物 流化管理的关键，车流的物流化管理是降低铁路运输成本的有效措施。 物流是物质资料从供给者到需求者的物理性运动，这种运动改变物质的时 间和空间状态。运输在此过程中承担了改变空间状态的主要任务，没有运 输物流无法实现，即运输是物流活动中最主要的功能要素之一。运输与保 管不同，它是在运动中进行的，费用较高，在全部物流费用中所占比重最 高，般综合分析计算社会物流费用，运输费用接近5 0 ，因此运输成了 降低物流成本的最具有潜力的领域。 5 1 货车在各技术站中转的运输成本费用 货车经由该方向输送时所需的总费用f 。可按下式计算与行车量有 关的各项费用： e 省= 岩f , s e 蓬矿三p 惜) + 三舱卓椒( 元) ( 5 - 1 ) 式中g 该方向输送的总车流量，车数； 三p 。，每车所摊到的在该方向所有区段运行的总费用，( 元车) ； s e 一每车所摊到的在该方向各技术站无调及有调中转的总费用， ( 元，车) ： z l , e 蝴单机运行总费用，( 元) ： 在优化技术站设置方案时，, s e 茸撕口三胎# 拼对不会对比较计算结果影 响，所以只需计算货车在各技术站中转的运输成本费用 货车在各技术站中转总的年运输成本费用可按下列公式计算如下： e = 3 6 5 f 荐p n 老pd ( 5 - 2 ) 其中，卜货车在各技术站中转总的运输成本费用，单位：万元 年 疗技术站有调中转车数，单位：车 厂技术站无调中转车数，单位：车 e 荷一每辆有调中转车在站中转的费用，单位：元车 e 矿一每辆无调中转车在站中转的费用，单位：元车 式中e _ 寿= 0 6 0 t 9 - 元车小时：e 哥= 1 5 xo 3 0 元车小时，1 5 为 平均每辆无调中转车在技术站的停留时问，o 3 0 为无调平均每车辆停留小 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 5 页 时的费用，o 6 0 为有调平均每车辆停留小时的费用m 】。 平均每辆车的运输成本费用可按下列公式计算如下： e = e n ( 5 - 3 ) 其中：p 一平均每辆车的运输成本费用，单位：元 一中转总车数，单位：辆 5 2 不同种区段站设置方案运输成本的计算 ( 1 )南北方向 南北方向在石门北站和枝江站设置区段站的作业量表见表5 2 和表 5 3 。 对南北方向在石门北站和枝江站设置区段站的研究方案运输成本费 用进行计算，得到如下各表： 表5 - 1技术站点年运输成本比较表 方案年度t *r $t n n t e 自 8 e ( 万 p ( 元) 元) 石门北2 0 1 0 2 22 85 o9 5 22 4 1 230 4 51 4 3 8 63 3 6 41 1 7 设区段 2 0 1 52 22 85 o1 1 3 12 7 6 830 4 51 6 9 3 l3 8 9 91 1 9 站 枝江设 2 0 1 02 22 85 o1 3 3 52 5 0 430 4 51 8 7 3 13 8 3 91 3 4 区段站 2 0 1 52 22 85 o1 5 5 92 8 6 030 4 52 1 7 6 94 4 1 91 - 3 5 注：枝江作业量含石门北必须作业量，2 0 1 0 年2 9 2 车日，2 0 1 5 年 3 5 0 车日，为有调。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 6 页 表5 2 石门地区车流表( 南北方向石门北为区段站)辆日 石门北荆门宜昌怀化益阳长江埠小计 年度方向方向方向方向方向方向