（交通运输规划与管理专业论文）编组站列车解编协调优化相关问题研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 铁路编组站是铁路网的重要组成部分，是关系铁路运输全局的重要运输组织和生 产基地，研究编组站的本质是就是研究出发车流和到达车流的关系，这一关系也被称 作为配流。具体来说，一是研究每个出发列车应该由哪些车流组成；二是研究最优的 解体和编组顺序，以使货车在站停留时间最短。如不能很好解决这两个问题，将对铁 路枢纽的正常运转产生极大的影响，集中表现为车流在编组站内的停留时间延长。编 组站作业复杂，阶段计划的优化还涉及到发线，调机的合理运用，单纯地只考虑解体 或编组都不能达到理想的配流效果。故而编组站列车解体方案与编组方案的协调优化 成为车站阶段计划配流优化的关键，本文在继承己有研究成果的基础上，对编组站阶 段计划编制过程中列车解编方案的协调优化进行了研究，以期获得较好的阶段计划。 论文主要研究工作如下： 1 考虑作业过程中存在的不确定因素，如解体时间和编组时间的不确定性等，构 建了编组站列车解编方案协调优化的随机机会约束规划模型，并设计了求解模型的启 发式算法。 2 以贵阳南站为背景，利用其实际作业数据，对到解列车到达间隔时间、车列解 编作业时间的分布进行了分析。 3 给出实例以验证前述研究，对列车到达间隔时间、车列解编作业时间对解编方 案的影响进行了分析。 关键词：编组站；解编顺序；随机机会约束规划；分层启发式算法 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a b s t r a c t t h er a i l w a ym a r s h a l l i n gs t a t i o nw h i c hi sa l le s s e n t i a lc o m p o n e n to ft h er a i l w a y n e ti sa s i g n - i f i c a n t - t r a n s p o r t a t i o no r g a n i z a t i o nw o r ka n dp r o d u c t i o nb a s eo nr a i l w a yt r a n s p o r t a t i o n s y s t e m t h ee s s e n c eo ft h er e s e a r c ho nm a r s h a l l i n gs t a t i o nm a i n l ye x i s t si nt h ei n v e s t i g a t i o n o ft h er e l a t i o n s h i po fa r r i v a lw a g o n f l o wa sw e l la sd e p a r t u r ew a g o n f l o w , w h i c hi sa l s o c a l l e dw a g o n f l o wa l l o c a t i o n s p e c i f i c a l l y , f i r s t l y , w h a tf l o w sc o m p r i s ee a c hd e p a r t u r e t r a i n s ； s e c o n d l y , w h a tt h eb e s ts e q u e n c eo fs o r t i n ga n df o r m a t i o n ，t h ep u r p o s ei st om a k et h ef r e i g h t w a g o ns t o ps h o r t e s ta tt h es t a t i o n i ft h e s ec o n c e r n sc a n n o tb es o l v e de f f e c t i v e l y , t h eg r e a t i n f l u e n c ew i l lb em a d et ot h en o r m a lo p e r a t i o no ft h er a i l w a yh u b ，w h i c hw i l lr e s u l ti n p r o b l e ms u c ha st r a f f i cs t a y i n gw i t h i nt h em a r s h a l l i n gy a r df o rt o ol o n gt i m ea n dt h ei n c r e a s e o f o p e r a t i n ge x p e n s e so ft h ee n t i r eh u b t h eo p e r a t i o no fm a r s h a l l i n gs t a t i o ni sc o m p l i c a t e d ， t h eo p t i m i z a t i o no fs t a g ep l a ni n v o l v e st h eu s i n go fa r r i v a l - d e p a r t u r et r a c ka n ds h u n t i n g l o c o m o t i v e s ，w h i c hs i m p l yc o n s i d e r i n go n l yt h es o r t i n go rf o r m a t i o nc a nn o ta c h i e v et h e d e s i r e de f f e c to fw a g o n f l o wa l l o c a t i o n t h u s ，c o o r d i n a t i o no ft r a i ns o r t i n ga n df o r m a t i o n s c h e m e si nt h em a r s h a l l i n gs t a t i o ni st h ek e yo fw a g o n f l o w a l l o c a t i n go p t i m i z a t i o ni nt h e s t a g ep l a n o nt h eb a s i co ft h ee x i s t i n gr e s e a r c h e s ，t h i st h e s i ss t u d i e dt r a i ns o r t i n ga n d f o r m a t i o ns c h e m e sf o rt h ep u r p o s eo fg e tab e r e rs t a g ep l a n t h em a i ns t u d y i n gw o r k sa r ea sf o l l o w s ： a tf i r s t ，c o n s i d e r i n gs o m eu n c e r t a i nf a c t o r so fo p e r a t i n gp r o c e s s ，s u c ha st h es o r t i n g t i m ea n df o r m a t i o nt i m eo ft r a i n s ，t h i st h e s i sp u t sf o r w a r das t o c h a s t i cc h a n c e c o n s t r a i n e d p r o g r a m m i n gm o d e lo ft r a i ns o r t i n ga n df o r m a t i o ns c h e m e sa n dt h eh i e r a r c h i c a lh e u r i s t i c a l g o r i t h mt os o l v et h em o d e l s e c o n d l y ，b a s e do nt h ed a t ao fg u i y a n gs o u t hm a r s h a l l i n gs t a t i o n ，t h i st h e s i sa n a l y s e s t h ep r o b a b i l i t yd i s t r i b u t i o no ft h ea r r i v a lt i m e ，s o r t i n gt i m ea n dt h ef o r m a t i o nt i m eo ft h e t r a i n s a tl a s t , t h i st h e s i si m p o s e sa ne x a m p l eb a s e dt h ed a t ao ft h eg u i y a n gs o u t hm a r s h a l l i n g s t a t i o nt oe x a m i n et h er e s e a r c h e sm e n t i o n e da b o v e ，a n dt h e n a n a l y s e st h ei m p a c to ft r a i n a r r i v a lt i m ei n t e r v a l ，s o r t i n gt i m ea n dt r a i nf o r m a t i o nt i m et ot h et r a i ns o r t i n ga n df o r m a t i o n s c h e m e s k e y w o r d s ：r a i l w a ym a r s h a l l i n gs t a t i o n ； c h a n c e c o n s t r a i n e dp r o g r a m m i n gm o d e l ； t r a i ns o r t i n ga n df o r m a t i o ns e q u e n c e ；s t o c h a s t i c h i e r a r c h i c a lh e u r i s t i ca l g o r i t h m 西南交通大学曲南交通大罕 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密影使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“4 ”) 学位论文作者躲t 文抄 日期：伽f 。上8 指导老师签名：普磊靥 日期：护f d 、( 艿 西南交通大学硕士学位论文主要工作( 贡献) 声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下： 1 针对铁路编组站列车解编顺序的合理安排，在列车到达间隔时间，车列解体作业 时间以及车列编组作业时间不确定的基础上，建立了编组站列车解编顺序协调优化的 随机机会约束规划模型，并针对所建模型设计了相关算法。 2 在考察不确定变量时，本文通过对实际数据进行统计分析，运用数理统计的方法 确定了三个随机变量的概率分布，进而将含有不确定变量的机会约束转化为其确定的 等价类，方便所建模型求解。 3 通过实例分析，验证所建模型及算法的可行性，得到合理的车列解编顺序，压缩 货车在站等待时间。 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成 果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰 写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。 本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。 学位论文作者签名： 鲫影 日期：枷侈f 诏 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 研究背景及意义 第1 章绪论 车站是铁路运输的基本生产单位，装车、卸车、中转、运行等作业等都与车站有 关，特别是装车、卸车和中转等都是在车站进行的。据统计货车周转时间的7 0 以上消 耗在车站。列车在路网上运行状况又很大程度上取决于前方站的工作状况。车站工作 组织的好坏，不仅对加快货车周转，提高车站的通过能力，而且对协调区间通过能力、 提高整个路网的通过能力都有重要意义。因而研究铁路运输系统的作业组织优化，首 先应研究铁路技术站工作组织优化。 编组站是铁路的重要组成部分和基层生产单位，专门办理大量货物列车的解体和 编组作业，素有“列车工厂”之称。编组站作业效率和质量，直接影响到了铁路运输 的效率和效益，在全路和区域路网中占有十分重要的地位。当前我国铁路运输能力紧 张，这在很大程度上是由于繁忙干线的点线能力不协调，编组站的作业能力与线路通 过能力不匹配等引起的。提高铁路运输能力的途径除了修建新的铁路线路外，还有提 高铁路运输组织指挥水平等，包括提高铁路编组站的运输组织指挥水平。 编组站调度计划是编组站进行日常运输生产的基础作业计划，编制科学、合理的 调度计划对促进车站各车间、各工种协调而有节奏地进行日常作业，提高技术设备的 效能，对加快铁路车辆在编组站的到、解、集、编、发作业，提高车辆的使用效率， 都有着举足轻重的作用，是编组站运输组织水平的直接体现。反映编组站工作质量和 运输效率的一项主要指标是货车“中时 。 编组站主要办理货物列车作业，车辆“中时”即中转车平均停留时间，主要包括 无调中转车停留时间，有调中转车停留时间。其中，无调中转车停留时间标准应根据 运行图确定，有调中转车停留时间标准应分别按到，解，集，编，发各项作业过程的 查定标准以及各种等待时间的计算标准确定。要提高编组站的调度效率就要对如何压 缩编组站货车中时的相关技术问题进行研究。而这一系列的相关技术都在编组站作业 计划编制的过程中体现。 编组站作业计划包括班计划、阶段计划和调车作业计划三个部分。从管理层次上 看，铁路编组站班计划是对车站作业的总体轮廓安排，它规定了车站一班列车工作的 各种作业指标。阶段计划是车站作业计划的核心部分，它既是实现班计划的分阶段部 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 署，又是编制调车作业计划的主要依据，对于编组站作业意义重大。调机作业计划是 列车解体、编组和车辆取送作业的具体行动安排。阶段计划反映本阶段的工作重点， 并按照编组计划的要求把车流及时编成列车，保证本阶段的列车正点发车，并能合理 的安排列车解体和编组顺序以及调车机车的作业。 随着经济的发展，铁路运输需求不断增加，随着编组站调度信息化研究的深入， 调度计划效率问题不断引起人们的关注。压缩编组站货车中时的相关技术研究对提高 编组站调度指挥效率，意义重大。 1 2 国内外研究现状 铁路编组站的作业计划是编组站作业组织的依据，它超前于现场的实际作业，同 时又需随现场实际作业情况的变动而进行调整，是一个连续动态的作业过程。阶段计 划是一个班各阶段工作的具体安排，是完成班计划的保证，由车站调度员根据该阶段 工作开始前的具体情况编制。鉴于编组站调度计划的重要性，国内外不少专家学者对 调度计划的编制问题进行了研究。 1 2 1 国外研究现状 欧美铁路运能富裕，大多数采用大编组、低密度的组织模式，对车站调度作业计 划研究的较早。由于其铁路运输能力富裕，因此在早期着重从数学、运筹学角度进行 研究，更注重学术价值而和实际的技术作业关系并不密切。 从上世纪六十年代开始，美国、加拿大、日本等发达国家率先将计算机应用到铁 路上，并逐步实现了铁路运营管理信息化的建设。调度计划理论研究方面，西方国家 主要运用系统工程和运筹学的方法解决调度计划的优化问题。文献【1 】对如何运用运筹 学优化编组站调度计划做了理论探讨。文献 2 针对铁路技术站三级三场调车系统作业 中的关键问题之一解体顺序的确定做了一定的工作，从利用动态规划和组合最优 化的角度出发，建立了一个称为h s s 的系统，巧妙地解决了如何确定驼峰解体顺序的 问题。文献【3 运用车流接续关联分析方法研究了列车解体顺序优化问题。文献【4 运用 排序模型，提出了一种根据各项技术作业的最早、最晚开工时间来确定车列的解体、 编组顺序的方法。文献 5 】对铁路运输计划的优化进行了研究，从路网上数个不同站间 相互协调作业的观点出发，构建o 1 规划模型，利用拉格朗日松弛等启发式方法来限 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 定变量的个数，并将目标函数定为列车的编成费用、车小时费用最小。与此同时，各 国铁路作业辅助系统也相继建立，如美国南太平洋铁路公司年全部投入使用的综合运 营管理系统( t o p s ) ，加拿大的t r a c s 以及英国的b r t o p s 等。由于这些国家铁路运 能相对充足，虽然在二十世纪八十年代以来也积极推进以计算机为核心的调度指挥自 动化系统的研究建设，其中也包括编组站调度计划的计算机辅助编制系统，但其建设 重点仍在硬件设备的改造上，对运输组织、调度计划的质量没有给予充分的重视。 1 2 2 国内研究现状 我国编组站作业计划的编制方法一直沿用前苏联的计划编制体系，对该领域信息 化建设方面的理论研究开始较晚，只是从上世纪年代才开始涉及这一领域。 经过近三十年的发展，我国铁路在将计算机等工具以及现代信息处理和系统规划 理论应用于编组站调度信息化建设方面取得了一定的研究成果。在计划编制的理论研 究方面，文献 6 的一个重要工作是对编组站阶段计划中列车解体计划问题进行了研究， 通过适当的变换，将该问题转化为一个机器排序问题，在此基础上给出了单溜放驼峰 情形下的一个优化算法。文献 7 运用排队论模型研究车站作业改进问题，并分析了对 车流接续延误的影响。文献 8 把编组站配流问题看作是一类特殊的资源分配问题，通 过一定的技术处理，将配流问题转化为求总代价最小的运输问题，用表上作业法求解 编组站配流问题。文献 9 中运用组合数学原理，针对如何确定配流问题建立方案树， 采用最大可能剩余量控制方案树的生长，利用回溯算法搜索有利方案。文献 1 0 】从编组 站阶段计划到发线运用、出发车流来源、驼峰和牵出线设备以及调车机车使用方法等 几个关键问题入手，分析实际问题的特点，提出简单可行的模型计算方法。文献 1 1 是编组站作业计划编制理论研究方面具有代表性的系统化工作之一，论文对编组站日 班计划、阶段计划，铁路枢纽日班计划等进行了深入的研究。在阶段计划编制理论方 面，作者构建了车列解编顺序及车流推算的阶段计划综合优化0 一l 规划模型，并以此 为突破口，构建出阶段计划中取送车顺序确定及股道占用安排的优化模型，通过对各 模型的综合集成与建立阶段计划各侧面的优化算法，建立了编组站阶段计划编制的优 化体系。 在计划自动编制方面，文献 1 1 也做了大量有意义的工作，涉及到阶段计划编制过 程中的方方面面，作者采用带分支定界策略的网络单纯形法求解所构建的模型，在一 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 般计算机上需花费数分钟的时间以进行计划的自动编制。实际应用要求在短时间内进 行计划的编制，这就提出了对求解问题的算法速度的要求。经典算法虽然能得到问题 的最优解，但这是以消耗运算时间为代价，不能很好的满足实际应用，需要启发式算 法具有计算步骤简单、计算速度快等优点，为编组站阶段计划自动编制提供了更好的 解决方法。文献 1 2 禾l j 用网络最大流算法的启发式方法，根据人工编制阶段计划时的经 验及相应的理论得出问题的初始解，并采用求解网络最大流的方法和启发式方法设计 改进规则，对初始解加以改进直至求得满意解。文献 1 3 禾l j 用多a g e n t 理论的思路和方 法，结合启发式搜索、神经网络、遗传算法的最优化方法和模糊综合评判方法进行相 应的计算机编制相关模型、算法设计，并描述了基于多a g e n t 的编组站作业计算机管 理系统的基本结构和实现方法。 编组站是一个复杂的大型系统，在实际作业过程中，在作业的各个环节，都存在 诸多的不确定因素，如列车到达时刻的不确定性，技检、解体、编组作业时间的不确 定性，出发列车满轴车数和出发时间的柔性调节等。在构建模型的过程中，需考虑各 作业环节的不确定因素，才能更加符合实际编组站作业情况。因此，在考虑编组站列 车解体，编组作业时间随机分布的基础上，研究列车解编方案，压缩货车在站停留时 间，是一个十分有意义的研究方向。 1 3 论文的研究目标与研究内容 本文通过对编组站阶段计划编制问题进行分析研究，结合国内外铁路大型编组站 阶段计划编制研究情况，在考虑编组站列车到达时刻，以及解体，编组作业时间随机 分布的基础上，研究列车解编协调优化方案，压缩货车在站停留时间，对编组站列车 在站的解编作业协调优化方法进行分析研究。 本文主要研究内容安排如下： 第1 章：对国内外编组站调度计划编制的研究现状进行综述，给出本文的研究目 标及主要研究内容。 第2 章：分析编组站作业设备以及主要的技术作业流程，包括各种列车在站的技 术作业过程，同时，对编组站到解，解体以及编组系统之间相互协调方法做出简要分 析。 第3 章：以贵阳南编组站为背景，对其列车到达、解体、编组作业时间进行分析， 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 得到到解列车到达间隔时间、列车解编作业时间的分布规律。 第4 章：考虑列车到达时间的不确定性、车列解体，编组作业时间的不确定性等， 构建编组站列车解编协调优化的随机机会约束规划模型，并设计相应的分层启发式算 法进行求解。 第5 章：给出实例进行分析，对前述相关研究进行验证。 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 第2 章编组站作业系统及其分析 2 1 编组站设备及其主要作业分析 2 1 1 编组站设备 编组站是在铁路网上办理货物列车解体、编组作业，因此是设有比较完善的调车设 备的车站，编组站大体设有以下主要设备【1 4 】： 1 调车设备 调车设备是编组站的核心设备，包括调车驼峰、调车场( 线) 、牵出线等几部分。 主要用于对到站，出发列车进行解体，编组作业，当区段车流较大时，可设置专门的 辅助调车场。 2 运转设备 运转设备主要是接发货物列车的到发线，以及调车线、驼峰、牵出线及机走线、机 待线等。为保证各衔接方向列车同时到发，避免与其他作业进路的交叉干扰，一般应 将上、下行到发线分别设置。 3 机务设备 机务设备是指用以对机车进行各项整备和维修作业的线路和设备。主要承担机车 检修和整备作业。机务段分为基本段和折返段，基本段配属机车，一般设置有机车检 修、整备，及转向等设备和相关机务设备，折返段只有承担整备作业。 4 车辆设备 车辆设备是指供到发的车辆进行检查和修理的设备。用于日常检修的列检所通常设 在到达场、出发场和到发场的适当地点，以方便与车站运转部门的联系。 5 货运设备 货场及有关设备，如货物装卸线、货场整倒装设备、货物站台、存车线、仓库、堆 放场、雨棚及装卸机具等，有的还有中途加冰设备，上水换水设备。 6 其他设备 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 ( 1 ) 客运设备。编组站的客运业务设备很少，一般利用正线办理客车到发( 通过) 。 旅客列车较多时，也可以设置若干到发线以及旅客站台。 ( 2 ) 站内外连接线路设备。如进出站线路、站内联络线和机车走行线等。 2 1 2 编组站主要作业分析 根据编组站在路网和枢纽内的作用和所承担的任务以及其作业对象，编组站主要 办理以下几项业务1 4 1 。 1 客运业务 这类作业与中间站所办理的客运业务基本相同，主要办理旅客列车的通过，会让 和越行，以及旅客乘降和换乘。 2 货运业务 和中间站所办理的货运业务大致一样，主要包括货物的装卸，换装，保温车加冰， 加盐，牲畜车上水，鱼苗车换水等。 为减少对编组站解编作业的干扰，以确保主要任务的完成，尽量不在编组站办理 或少办理客货运业务。 3 运转作业 ( 1 ) 与旅客列车有关的运转作业主要办理通过旅客列车的接发作业，有的车站 还办理局管内或市郊旅客列车的始发、终到作业以及个别车辆的甩挂作业。 ( 2 ) 与货物列车有关的运转作业主要办理无改编中转列车的接发和有关作业； 改编中转货物列车的到，解，集，编，发作业；部分改编中转列车的变更运行方向、 变更列车重量或换挂车组等作业；本站作业货车编发及始发直达列车的编组作业，同 时还办理向货场、工业企业线取送作业车等。 4 机车业务 编组站的机务作业和区段站一样，包括机车出段、入段、段内整各及检修作业。 当采用循环交路时，在机务段所在的区段站上，列车机车不进段，仅在站内到发线上 或其附近进行检查、整备作业。当采用长交路时，有的编组站无需更换机车，仅更换 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 机车乘务组或进行部分整备作业。 5 车辆业务 编组站的车辆作业包括列车技术检查及不摘车的经常维修、轴箱及制动装置的经 常保养，摘车的经常维修，货车的段修等三类。 第一类是列车技术作业过程中的重要内容，在到发线上进行。 第二类是货车的站修，车辆破损程度较为严重时需摘车倒装后送往站修线或车辆 段修理。 第三类是按车辆使用规定期限，定期入车辆段进行检修作业，有大修、中修、年 修之分。 2 2 编组站作业过程 根据编组站在路网和枢纽上的作用及作业对象，编组站主要办理改编中转、无改 编中转、部分改编中转货物列车以及本站作业车的作业。在编组站现场的技术作业中， 除了主要的运转作业、机车作业和车辆作业外，还包括车站调度员负责的各类调度计 划作业，如日班计划和阶段计划等【1 5 】。 2 2 1 中转货物列车有关的作业过程 中转列车按有无调车作业可以分为两种：部分改编中转列车和无改编中转列车。编 组站上要进行的部分改编中转列车包括成组换挂车组、变更列车重量或变更列车运行 方向。 1 无改编中转列车的技术作业过程 无改编中转列车一般是指经过技术站不需要进行改编的直达、直通货物列车，在技 术站没有解体和编组作业。其在编组站的技术作业过程如表2 1 所示。 表2 - 1 无改编中转货物列车的作业过程 顺序作业项目 l 检车员，车号员，车长，货运检查员等出动 2到达试风，摘机车，车辆技术检查和修理 3 货运检查及整理 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 4 交接票据并接收列车 5 车号员核对现车 6 列尾装置技术作业 7 挂机车及试风 8 办理区间闭塞，准备发车进路，开发车站信号 2 部分改编中转列车的技术作业过程 部分改编中转列车是指在技术站需要变更列车重量、变更运行方向和换挂车组的 货物列车，其在编组站的技术作业过程如表2 2 所示。 表2 2 部分改编中转货物列车的作业过程 顺序作业项目 1 检车员，车号员，车长，货运检查员等出动 2到达试风，摘机车，车辆技术检查和修理 3 货运检查及整理 4 部分改编调车作业 5 司机接收票据及列车 6车号员核对现车 7 列尾装置技术作业 。 8 挂机车及试风 9 办理区间闭塞，准备发车进路，开发车站信号 部分改编中转列车除需办理与无改编中转列车相同的各项作业外，还需要进行一 定的调车作业。 变更列车运行方向时，要进行变更列车首尾部的调车作业。 变更列车重量时，需要进行减轴或补轴的调车作业。 换挂车组时，需要进行摘车和挂车的调车作业。部分成组换挂车组中转列车的作 业过程成组换挂车组主要针对是多组列车而言，根据编组计划的规定，进行更换列车 的组别或增减轴，每一组内的车辆都是到达同一个到达站的。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 2 2 2 改编货物列车的作业过程 改编货物列车有到达解体列车、自编始发列车。改编货物列车的作业过程相对比较 复杂。 1 到达解体列车技术作业过程 为压缩非生产等待时间，列车到达之前，应提前做好准备工作，列车到达后，除了 应完成车辆的技术检查和修理、货运检查和整理、摘下机车和核对现车等作业外，调 车组必须按调车通知单进行车解体准备工作( 排风、摘管) ，并应在试风之后与技术检 查平行进行。其具体的作业过程如表2 3 所示。 表2 3 到达解体列车的技术作业过程 顺序作业项目 l检车员，车号员，债运柃杳员出动 2 到达试风，摘机车，车辆技术检查和修理 3 货运检查及整理 4 车号员核对现车 5 列尾装置技术作业 6司机与车号员办理票据交接 7 准备解体 2 自编始发列车技术作业过程 为了减少列车在出发场的停留时间，在列车作业之前也应做好一系列准备工作。如 车站值班员应提前与机务段联系，督促机车按时出段，车号员预先填制列车编组顺序 表等。出发作业是车辆在站作业的最后一道工序，对于保证列车运行安全有着重要意 义，应认真仔细办理此项作业。其具体的作业过程如表2 4 所示。 表2 4 自编始发列车的作业过程 顺序作业项目 1 检车员，车号员，货运检查员出动 2 车辆技术检查和修理 3 货运检查及整理 4 车号员核对现车 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 5 列尾装置技术作业 6 司机接收票据和列车 7 挂机车及试风 8 准备发车及发车 2 2 3 本站货物作业车的作业过程 货物作业车按其在车站完成装卸作业次数的不同，可以分为一次货物作业车和双 重货物作业车。货物作业车随到达解体列车或部分改编中转列车到达车站后，除要办 理与有调中转车相同的技术作业外，还要完成待送及送车，装卸，取车等作业。其技 术作业过程如表2 5 所示。 表2 5 货物作业车的作业过程 一次货物作业车的作业过程 双重货物作业车的作业过程 顺序作业项目 顺序作业项目 l 到达作业 1 到达作业 2 解体 2 解体 3待送 3 待送 4送车 4 送车 5 装车或卸车 5卸车 6取车 6 调移 7 集结 7 装车 8 编组 8取车 9出发作业 9 集结 1 0 编组 1 1出发作业 2 3 全站作业的协调过程 车站工作的质量以及车站通过能力和改编能力，在很大程度上与车站各项技术作业 之间的协调以及车站工作与区间列车运行之间的配合有着密切的关系。编组站所属各 子系统( 到解系统、编组系统、出发系统) 的一昼夜能力与其承担的任务相适应，并 留有一定的后备，是保证车站工作协调的基本条件。但是由于列车和车流到发不均衡， 在列车和车流密集到发期间，车站各项设备的能力与其承担的任务，在短时间内可能 是不协调的，仍然会产生排队等待作业的现象。为了减少或避免这种现象的发生，一 种办法是车站各子系统的能力都按最繁忙时期的任务来确定，显然，这种办法须使各 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 项设备的能力大大加强，而在多数时期内，设备将闲置不能发挥作用。另一种办法是 确定设备合理的后备能力，并在繁忙时期采取可行的技术组织措施( 如小列合并解体、 调整整各时间等) ，以减少车列排队等待作业的停留时间【1 6 】。 车站作业系统是一个由多个子系统构成的大系统，各系统间相互作用，每一子系 统间诸因素也相互影响，在车站作业过程中，协调以下几个子系统之间的关系显得尤 为重要。 2 3 1 到解系统之间的协调 到解系统的协调关系是指到解系统应具有一定的技术作业能力和技术作业设备数 量，以使到解系统处于干线运输组织所允许的运行状态。这种协调关系包括到解系统 与所衔接区段的匹配关系和各作业环节之间的匹配关系，重点是系统出现饱和状态时 的匹配关系【3 1 1 。 到解系统是二级串联系统。根据排队论原理，到解系统的基本协调条件为 ，z 到解 刀能检 ( 2 1 ) 刀到解 ，z 能解 ( 2 2 ) 或 堑2 4 c 飞 1 ( 2 3 ) 。噬 l z 。jj 堑2 4 c 诓 z ( k - r - 1 ) ) = 口 式中的口为所取的显著性水平，为一较小值，k 是组数，r 为理论分布的参数个数。由 上式可知，当统计量z 2 8 5 5 8 ，可以认为列车到达间隔时间近似服从负指 数分布e x p ( 2 7 5 ) 。 因编组站阶段计划初始时刻固定，从而可推得到解列车到达时刻分布也近似服从 负指数分布。 3 2 车列解体作业时间分布规律 本文以贵阳南编组站2 0 0 9 年6 月8 日至2 0 0 9 年6 月1 8 日场调机解体作业时间 数据为基础，对编组站列车解体作业时间分布规律进行分析，部分样本数据见表3 5 表3 5 一场解体调机作业时间部分样本数据( 单位：分钟) 车开始 解完 解体 车开始解完解体 次时刻时刻时间次时刻时刻时间 1 0 7 8 5 2 0 ：3 02 0 ：5 5 2 58 1 1 0 1 2 ：5 63 ：1 9 2 3 1 0 8 0 9 2 0 ：5 52 1 ：3 4 3 98 1 1 0 3 3 ：1 93 ：4 7 2 8 1 0 8 1 5 2 1 ：3 42 2 ：0 6 3 28 1 1 0 5 4 ：1 24 ：4 2 3 0 1 0 7 8 7 2 2 ：2 52 2 ：4 8 2 31 0 8 4 1 4 ：4 25 ：0 8 2 6 2 4 0 1 1 2 3 ：0 72 3 ：2 8 2 l 1 0 8 1 9 c 5 ：0 85 ：3 0 2 2 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 0 页 2 4 0 1 3 0 ：3 81 ：0 2 2 40 0 0 0 3 6 ：0 0 6 ：3 5 3 5 8 1 0 2 9 1 ：0 2 1 ：3 1 2 90 0 0 0 5 6 ：3 57 ：0 5 3 0 2 4 0 1 7 l ：3 11 ：5 2 2 12 4 0