（交通运输规划与管理专业论文）压缩钢铁企业专用铁路货车停留时间研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 mmm_mm 摘要 本文在阅读大量有关钢铁企业专用铁路运输相关文献的基础上，结合本人三年在 钢铁企业铁路运输部门的实践经验以及本人运输专业基础知识，较为细致地研究的压 缩钢铁企业专用铁路货车停留时间的理论与方法。 本文首先详细地介绍了钢铁企业专用铁路的定义，并细致地分析了钢铁企业专用 铁路的运输功能及特点，引出了钢铁企业专用铁路货车停留时间的概念，并生动形象 的描绘了钢铁企业专用铁路货车停留时间与国有铁路货车停留时间、周转时间的关系。 为了全面合理得分析影响钢铁企业专用铁路货车停留时间的相关因素，本文先分析了 影响钢铁企业专用铁路货车停留时间系统外部影响因素，然后把货车在钢铁企业专用 铁路停留时间划分为两个阶段( 第一阶段和第二阶段) ，分别从设备与设施，技术组织 管理两个方面详细分析了影响因素。找出了延长钢铁企业专用铁路货车停留时间的各 种影响因素后，最后一一对这些延长钢铁企业专用铁路货车停留时间的影响因素提出 了解决的办法和措施。其中，对第一阶段中小运转列车开行方案做了详细研究，首先 提出了小运转列车开行次数确定的两个方法，接着给出了制定小运转列车开行方案一 般方法，最后对放射形专业车站在只有一台调机的情况下给出了开行方案的优化模型， 得出优化方法选择排序法，并用算例验证该方法。对第二阶段中货物线取送车方 案，在提出分枝访问优先权概念的基础上，改进、完善了传统的比值法，并验证该方 法的有效性。 关键词：钢铁企业专用铁路；货车停留时间；小运转列车开行方案；取送车 西南交通大学硕士研究生学位论文第l i 页 i i i i 昔i i i i i i i i i i i i i i i i 酋i 写声i i i i 青i i i i 每i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i 宣i i i i 宣i i i i i i i i i i i i 暑 一 a b s t r a c t t h i sp a p e r , b a s e do nal o to fr e l e v a n tr e f e r e n c e sa b o u tt r a s p o r t a t i o ni ns p e c i a l r a i l w a yo fi r o n a n ds t e e l e n t e r p r i s e ，c o m b i n e dw i t hm yt h r e e - y e a r sp r a c t i c a l e x p e r i e n c ei n t h er a i l w a yt r a n s p o r ts e c t o ro fi r o na n ds t e e le n t e r p r i s e s ，a n dm y p r o f e s s i o n a lb a s i so ft r a n s p o r t a t i o nm a j o r ，c a r e f u l l ym a k e sar e s e a r c ho nt h et h e o r i e s a n d m e t h o d so fc o m p r e s s i n gd e t e n t i o nt i m eo fw a g o ni n s p e c i a lr a i l w a yo fi r o na n d s t e e le n t e r p r i s e 。 t h i sp a p e rf i r s tp r o p o s e sac o m p r e h e n s i v es y s t e mo f r a i l s p e c i f i cd e f i n i t i o no fi r o n a n ds t e e le n t e r p r i s e sa n dc a r e f u l l ya n a l y s e st h es t e e li n d u s t r y s p e c i f i cf u n c t i o n sa n d f e a t u r e so ft h er a i l w a yt r a n s p o r t i tb r i n g sf o r t ht h ec o n c e p t i o no fd e t e n t i o nt i m eo f w a g o ni ns p e c i a lr a i l w a yo fi r o na n ds t e e le n t e r p r i s ea n dv i v i d l yd e s c r i b e st h e r e l a t i o n s h i p sb e t w e e nd e t e n t i o nt i m eo fw a g o ni ns p e c i a lr a i l w a yo fi r o na n ds t e e l e n t e r p r i s ea n dd e t e n t i o nt i m eo fw a g o n ，a n dt u r n r o u n dt i m eo fw a g o n i no r d e rt o f u l l ya n dr a t i o n a l l ya n a l y s e st h er e l e v a n tf a c t o r st h a ti n f l u e n c ed e t e n t i o nt i m eo f w a g o ni ns p e c i a lr a i l w a yo fi r o na n ds t e e le n t e r p r i s e ，t h i sp a p e rf i r s ta n a l y z e st h e e x t e r n a lf a c t o r so ft h es y s t e ma n dt h e nd i v i d e st h et i m ei n t ot w op h a s e s ( t h ef i r s tp h a s e a n dt h es e c o n dp h a s e ) t h a tt h ew a g o ns t a y si n s p e c i a lr a i l w a yo fi r o na n ds t e e l e n t e r p r i s e ，a n a l y s e st h ef a c t o r sf r o mt w oa s p e c t so fe q u i p m e n ta n df a c i l i t i e s ，t e c h n i c a l o r g a n i z a t i o na n dm a n a g e m e n t ，r e s p e c t i v e l y a f t e rf i n d i n go u tt h ev a r i o u si n f l u e n c e f a c t o r s ，t h i sp a p e ra tl a s tp r o p o s e ss o l u t i o n sa n dm e a s u r e st ot h ea f f e c t i n gf a c t o r st h a t e x t e n dd e t e n t i o nt i m eo ft h es p e c i a lr a i l w a yo fi r o na n ds t e e le n t e r p r i s e m e a n w h i l et h e p r o j e c t so ft r a n s f e rt r a i no p e r a t i o ni nt h ef i r s tp h a s ew a sm a d ead e t a i l e ds t u d y , f i r s t t w om e t h o d sw h i c hd e f i n i t i n gt h en u m b e ro ft r a n s f e rt r a i no p e r a t i o nw a s p r o p o s e d ， a n dt h e ng i v e nt h eg e n e r a lm e t h e o dw h i c h f o r m u l a t i n gt h et h ep r o je c t so ft r a n s f e rt r a i n o p e r a t i o n ，f i n a l l yo p t i m i z a t i o nm o d e lo ft h ep r o je c t so ft r a n s f e rt r a i no p e r a t i o nw a s g i v e nw h e np r o f e s s i o n a ls t a t i o nw i t ho n l yo n et r a n s f e rm a c h i n e sf o rt h ea c t i n o i d p r i v a t es t a t i o n ，a n dd e r i v e d i n gt h eo p t i m i z a t i o nm e t h o d s e l e c t i o n s o r t ，m e a n w h i e v a l i d a t i n gt h em e t h o du s e ae x a m p l e a sf o rt h ep r o j e c ta b o u tp l a c i n g i na n dt a k i n g o u t o fw a g o n si nt h es e c o n dp h a s e ，b a s e do np r o p o s i n gt h ec o n c e p to fb r a n c ha c c e s s p r i o r i t y , i m p r o v i n ga n dp e r f e c t i n gt h et r a d i t o n a lr a t i om e t h o dt h e nv a l i d a t i n gt h e e 虢c t i v e n e s so ft h em e t h o d k e y w o r d s ：s p e c i a lr a i l w a yo fi r o na n ds t e e le n t e r p r i s e ；d e t e n t i o nt i m eo fw a g o n ；t h e p r o je c t so ft r a n s f e rt r a i no p e r a t i o n ；p l a c i n g - - i na n dt a k i n g - - o u to fw a g o n s 西南交通大学四南父嬗大罕 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 不保密函，使用本授权书。 ( 请在以上方框内打v ”) 学位论文作者签名：错指导老师 日期：铷f 啤，月二7 p 日期 躲叩趴1 溉“弘纱7 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： 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：衡 日期： 如io 年娟刁自 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 研究的背景和意义 1 1 1 研究背景 第1 章绪论 钢铁企业是我国的支柱产业，其涉及的产业链长且复杂，钢铁企业每年为国 家g d p 的增长做出了重要的贡献。近年来，随着钢铁企业产能的粗放式的发展， 目前国内外市场出现了供大于求的现状，钢铁企业效益受到显著的影响，鉴于此 各钢铁企业纷纷提出挖掘企业内部效益，节约成本，提高生产效率的策略。作为 钢铁企业生产环节中重要的部门，铁路运输部( 或公司) 也提出了降低运输成本 的途径，其中压缩钢铁企业货车停留时间作为很重要的一项提上日程。 另外，随着随着国民经济的持续快速发展，运输需求大幅度增长，铁路运输 “瓶颈”制约问题日益突出。这种瓶颈现象除了表现在运输通道能力长期紧张外， 还表现在货车数量的严重不足上。对于货车数量不足问题，可以通过大量制造货 车来解决，这就要在人力、物力、财力等方面大量投入；另一个途径是走内涵扩 能挖潜提效之路，加速货车周转，提高货车运用效率。前一个途径时间长，见效 慢，后一个途径可以在有限的运用车数下，完成较多的货物周转量，达到节省车 辆占用成本的目的，因此应当着眼于后者【1 1 。货车周转时间包括了货车停留时间， 据统计，货车停留时间一般占周转时间的3 5 ，所以提高货车周转时间最有效地 一个途径就是压缩货车停留时间，而货车停留时间包括了企业专业用铁路停留时 间，并且企业专业铁路停留时间占据了相当大的份量。 1 1 2 研究意义 钢铁企业专用铁路( 简称钢专，以下同) 是专门负责钢铁企业原材料运进厂 内以及钢材产品运出厂外；同时还负责厂内各生产车间物料的倒运工作。货车在 钢专的停留时间是指进厂货车从接轨站交接开始后到最后返回接轨站所用停留的 一段时间。钢专货车停留时间是体现是体现国家铁路、企业铁路运输管理水平高 低的重要标志，对企业和国有铁路都有重要意义。目前大多数钢铁企业钢专运输 设施、设备布局不合理，运输组织方案繁琐，运输管理混乱导致了钢专货车停留 时间的延长，这样不管是对钢铁企业还是对国有铁路来说都是不利。有鉴于此， 研究压缩钢专货车停留时间课题具有非常重要的理论与实际意义。 1 研究压缩钢专货车停留时间课题可以为钢铁企业提供一套运输组织与管 理的理论，对钢铁企业运输人员起到指导作用，作业人员把这套理论运用到运输 生产中可以提高运输效率。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 2 研究压缩钢专货车停留时间课题可以为钢铁企业带来经济效益，钢专货 车停留时间缩短了，企业缴纳给国有铁路的货车使用费就少了。 3 研究压缩钢专货车停留时间课题可以缓解国有铁路车站货车停留时间过 长的被动局面，加速货车周转，提高货车运用效率，给国有铁路带来更大的经济 效益。 1 2 国内外研究现状 国内外学者对压缩钢专货车停留时间课题研究很少，对压缩车站货车停留时 间研究较多，对与本文研究的树枝形货物线取送车相近的问题树枝形专用线 取送车研究较为透彻。 在研究压缩货车停留时间方面：文献【1 8 】提出通过改进调车作业取送车顺 序顺序方法，来压缩货物作业车停时。文献【1 9 】针对现行铁路货车停留时间采 用两种统计方法所存在的问题，提出了统一指标含义、号码制采用按日结算制、非 号码制采用批处理统计货物作业车的作业过程、各作业过程的一车平均停留时间 改为一次作业平均停留时间等改革该项统计指标的建议。文献【2 0 】定性分析了 企业压缩铁路货车停留时间的必要性，并提出了相关的实施办法。文献【2 1 】通 过对影响株洲北站货车停留时间的内外部环境因素分析，提出了压缩货车停留时 间可采取优化运输组织、加强取送车作业和装卸车作业、严格分析考核、密切路 厂协作等对策和建议。文献【2 2 】分析研究了编组站压缩货车停留时间的相关方 法。文献【2 3 】在广泛调研的基础上，综合各方意见提出了压缩货车停时的有关技 术措施，采用层次分析法进行评定，确定各项措施的重要程度并挑选出经济合理且 符合铁路发展趋势的技术措施。文献【2 4 】分析了沈阳西站影响货车停留时间的 各种因素，诸如机车接运不及时，站场具有能力的限制，车流组成的不协调等的因 素：并据此提出了一些缩短货车中、停时的措施。文献【2 5 】针对乌海西站车辆 停时大的问题，分析了产生的原因，提出了整合货源、建立“大点车 预警机制、 提高运输组织水平、增大牵引定数、增设自备机车、优化结合部管理、建立计划 综合评价制度的解决措施，以压缩停时，缓解乌海西站在车辆停时方面存在的压 力。文献【2 6 】以广元站为例，分析在广元站管内，使货物作业车停留时间延长 的各种因素，并从设备改造及优化运输组织方面，提出缩短货物作业车停留时间 的措施。文献【2 7 】通过对货车在专用铁路内停留时间较长的问题进行分析和探 讨，认识到路、企双方共同对加强专用铁路运输管理的重要性和必要性。为此提出： 贯彻系统管理加强路企协调，优化作业流程，改善货场装卸作业条件，建立分析考 核制度，应用计算机管理等措施。文献【2 8 】从分析货物作业停留时间的影响因素 入手，提出了缩短货物作业停留时间的有效措施主要是技术组织和技术管理。文 献【2 9 】在研究矿区铁路专用线组织工作过程的基础上，通过对影响铁路货车矿停 时间的各因素分析，提出影响铁路货车矿停时间的可控因素和非可控因素，并得出 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 结论，认为煤品销售方向数是主要影响因素，并给出相关对策。文献【3 0 】对天津 铁路分局影响车站停时指标的主要因素进行了分析，总结各方面取得的效果，提 出采取加强制度建设：修订有关协议：拓展空车来源；加强调度队伍建设等措施。以 及加强对机务段用油罐车管理和修改地方铁路货车占用费规定的建议。 在研究树枝形专用线取送车方面：文献【3 1 】将树枝形专用线取送车调车作 业过程变成一个现代数学问题，然后运用图论中确定“最短径路”的原理，通过 电子计算机的运算，确定出调车车公( 或吨公里) 消耗最小的、最经济的合理取送 车方案。文献【3 2 】采用分支定界法求解了两类取送车顺序问题。文献【3 3 】基 于树枝形专用线取送车作业的特点，就非直达车流连送带取( 含单送、单取) 这种常 见情况进行分析，提出了三个优化目标，并给出了简便易行的优化方法。文献【3 4 】 就调机送后等取或单送和送后再取分别研究通过建立图论和排序论数学模型，给 出了树枝状铁路专用线取送车问题在上述两种情况下的简单快速算法。文献【3 5 】 首次应用启发式算法求解树枝形专用线的传统数学模型，给出了算法设计的新思 路。文献【3 6 】应用启发式算法求解取送车的图论模型，将取送车问题的研究提 高到一个新的水平。文献【3 7 】引入了启发式算法一蚁群算法对货物作业车取送 进行优化。文献【3 8 】运用图论中的哈密尔顿图，将树枝形专用线取送车问题，转 化为求哈密尔顿图中权值最小的哈密尔顿回路问题。文献【3 9 】通过对取送车作 业过程的分析，将其归纳为一个典型的旅行商问题运用图论中的哈密尔顿图，将 树枝形专用线取送车问题，转化为求哈密尔顿图中权值最小的哈密尔顿回路问题。 文献【4 0 】通过对搜索操作和参数的合理设置，提出了求解专用线取送车近似最优 解的模拟退火算法，利用计算机模拟证明了该算的有效性。文献【4 1 】通过分析树 枝形专用线取送车作业特点，构造了该问题的染色体表达，实现了该问题的遗传算 法。 专用线取送车问题可归类为排序问题，国外学者在排序问题上研究较深刻。 文献【4 2 】提出了求解流水车间、两台机器下使最终完工时间最小排序问题f 2c m a x 的算法。文献【4 3 】深入研究了多机排序问题。文献【4 4 】对固定间隔时间的排 序问题进行了深入研究。文献【4 5 】研究了确定开始时间与结束时间的单机排序 问题。文献【4 6 】研究了单机成组排序问题。文献【4 7 】研究了有两类作业过程 的单机排序问题。 1 3 研究的主要内容 论文一共分为五章，各章研究的主要内容如下： 第一章，绪论。主要在分析钢铁企业和国有铁路同时对压缩钢专货车停留时 间需求的情况下，引出了论文研究的意义。提出压缩钢专货车停留时间对企业本 身和国有铁路都有重要的经济意义。 第二章，钢专及钢专货车停留时间概述。本奄先概述了中国铁路的分类，明 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 确了钢专在中国铁路的位置，提出了钢专的概念；然后介绍了钢专运输的功能及 特点，并分析了运输现状；最后提出本论文研究的主要问题钢专货车停留时 间的定义，并解释了定义的内涵。 第三章，钢专货车停留时间影响因素分析。本章是论文的关键部分之一，在 第二章引出钢专货车停留时间的基础上，细致、全面、有层次得分析了影响钢专 货车停留时间的种种因素。把影响钢专货车停留时间因素分为外部影响因素和内 部影响因素，单独分析了外部因素的情况，在分析内部因素时，先把钢专货车停 留时间按进厂货车作业车站的不同划分为两个阶段( 第一阶段和第二阶段) ，然后 分别从设施与设备方面、技术管理与组织两个方面分析了两个阶段的影响因素。 第四章，压缩钢专货车停留时间理论与方法研究。本章是论文核心所在。针 对第三章分析并提出的影响钢专货车停留时间的种种因素，一一做了解决对策分 析。对外部影响因素提出了解决由此因素引起停时延长措施；对第一、二阶段各 影响因素，也提出了解决停时过长的措施；重点对第一阶段中小运转列车的开行 方案作了研究，提出了放射形专业车站开行小运转列车的优化方案，建立了优化 模型，并给出了解决方法选择排序法；对第二阶段中树枝货物线取送车提出 了优化模型，给出了改进的比值法步骤，并用实例验证了结论。 第五章，结论与展望。本章总结压缩钢专货车停留时间的研究结论，并分析 研究中尚未考虑的因素与不足的地方，以便在今后的研究工作中继续改进。 1 4 本章小结 本章首先介绍了研究压缩钢专货车停留时间课题对企业和国有铁路的双重意 义；接着在国内外研究现状这节先介绍了国内学者在压缩货车停留时间方面以及 树枝形专用线取送车方面的研究，然后介绍了国外学者对排序问题的研究；最后 简单的介绍了论文的主要研究内容。 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 第2 章钢专及钢专货车停留时间概述 2 1 钢专概念 2 1 1 中国铁路的分类 我国的营运铁路分为国家铁路、地方铁路、合资铁路、专用铁路和铁路专用 线五种【2 】。 1 国家铁路，是指由中国国务院铁路主管部门管理的铁路，简称国铁。 2 地方铁路，是指由地方人民政府管理的铁路。 3 合资铁路，指铁道部与地方政府、企业和其他投资单位共同投资建设、经 营的铁路网干线和重要支线。 4 专用铁路，指由企业或者其他单位管理，专为本企业或者本单位内部提供 运输服务的铁路，专用铁路的概念也是从管理权限和管理主体上来划分的。 5 铁路专用线，指由企业或者其他单位管理的与国家铁路或者其他铁路线路 接轨的岔线。 2 1 2 钢专概念 钢铁企业一般按其主要生产厂( 车间) 的组成分为完整生产周期的和不完整生 产周期的两类企业。完整生产周期的企业是由炼铁、炼钢和轧钢三种工厂组成的； 不完整生产周期的企业是这三种工厂中缺少任何一种工厂的钢铁企业【3 】。 钢专是指由钢铁企业投资兴建、产权属钢铁企业所有，主要承担本生产经营所 涉及的的原材料、燃料、半成品、产品等物资的装卸、到达、发送等工作的铁路 运输设施，并与国家铁路网线路相连接，是与国家铁路运输相区别的铁路运输设 施。 目前，钢专是钢铁企业整个生产经营环节中的个重要组成部分，由钢铁企业 下属的二级单位承担经营，且多数从事专用铁路运输的二级单位不具有独立的企 业法人资格，为国有企业的委托法人，实行单独核算，由此衍生出来的钢专运输，是 国家整个铁路运输系统，甚至是整个运输系统的重要组成部分，是国家铁路运输的 延伸和重要补充【4 】。 2 1 3 钢专在铁路分类中的位置 钢专属于工矿企业铁路的一种，而工矿企业铁路又属于专用铁路，它与森林 铁路、军用铁路等共同构成专用铁路。中国的工矿企业铁路主要有两部分：为矿 区铁路，有煤矿、铁矿、铜矿、磷矿和油田等，以煤铁矿的专用铁路最多。主要 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 宣i i i i 亩i i i i i i 宣i i 置i i i i i i 宣i i i i i i 葺i i i i i i i i i_tia r i 分布在黑龙江、吉林、辽宁、内蒙、山西、陕西、河南、湖北、云南、贵州等省 区；二为大型工业企业厂内运输铁路，特别是钢铁联合企业、机械制造企业、石 油化工企业、水利枢纽和大型电站( 厂) 等【5 】。根据以上分类可以用下图2 1 简要的 表示钢专在整个铁路分类中所处位置。 2 2 钢专功能及运输特点 2 2 1 钢专功能分析 图2 1 中国铁路分类图 钢专是我国专用铁路的重要组成部分，同样也是我国铁路运输网的一个组成 部分。钢专不管是在国有铁路运输还是在企业内部运输都起着重要的作用。其功 能大概可以分为以下几类： 1 钢专是钢铁企业运进原材料和运出产品的重要纽带 钢铁企业生产经营需要大量的原材料来冶炼铁水，生产生铁及钢材产品。通 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 过钢铁厂生产工艺图【6 】( 见图2 2 ) 得知，钢铁企业生产所需的主要原材料有矿石、 精矿、炼焦煤、石灰等。这些原材料一般从同为工矿企业的铁矿、煤矿企业购进， 在相关工矿企业装好车后，经过国铁路网运输到接轨站，最后通过钢专运送到相 关厂区货物线上卸车。另外，钢铁企业生产的半成品生铁块、钢锭以及钢材成品 先在相关厂区装好车后，通过钢专运送到接轨站，让后通过国铁路网运输到同为 工矿企业的客户厂区( 比如机械制造企业) 或者其他客户厂区。钢专这种运进原 材料运出产品的运输体系可以称为钢铁企业外部铁路运输( 简称“外部运输，以 下同) 。 2 钢专是厂内倒运的重要场所 如果把钢专功能的第一点归为外部运输的话，钢铁企业各生产厂区之间的倒 运就可以归为钢铁企业内部铁路运输( 简称“内部运输”，以下同) 。通过钢铁厂 生产工艺图可以得出内部倒运大致情况为：焦化站向炼铁站运输焦炭；烧结或球 团站向炼铁站运输烧结矿或球团；炼铁站向炼钢站运输铁水；炼钢站向轧钢站运 输钢锭；轧钢站向成品厂运输钢坯。 由钢铁厂生产工艺图可以得出钢专外部铁路运输和内部铁路运输基本流程图 ( 见图2 3 所示) 。其中粗线表示外部运输，细线表示内部运输。 3 钢专是国家铁路路网运输中重要的生产节点 钢专对企业本身而言具有外部运输的和内部运输的双重功能，对国铁路网而 言，钢条企业能专用铁路是路网运输体系的重要组成部分，承担铁路货物运输中 最重要也是耗时最长的工作即卸车和装车。既是大宗原材料卸车的重要之地，也 是钢材产品的装车场所。 4 钢专其它功能 有的钢专连接其它企业专用线，那些企业线路比较短，货运量较小，通过借 用钢专将所需货物运迸本企业。 i 一一一炼焦煤一瓜 斛啊灰f 司燃矿一焦 1 炭 广煤气灰、焦粉厂工工 i 兰竺兰：兰竺兰：| 一矿石_ i 灰石一高二一1 到一 一动力煤p 薅甄网 渣! 水渣。l 垫二塑划 j 水渣池 铁 生 铁 铁 水r 磊习垫碉 【一【- j 生 铁 块恒囹 钢 _ 夏石卜曼墓 一j 毫炉渣 精崾磐即一= ：二二= 一曲一孵应聱，圜 一一一、一一一叫 炼钢 一。一叫 初轧i 。一叫炼钢 厂= = = ? ：妇孳竺，雪钢 废钢 l 镳黼l 匿回一一二二_ 二? 一废l 图2 - 2 钢铁厂生产工艺图嘲 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 图2 - 3 钢专外部运输和内部运输流程图 2 2 2 钢专运输特点分析 由2 2 1 小节1 、2 点分析可知，钢专铁路运输分为外部铁路运输和内部铁路 运输，整个企业铁路运输时外部运输与内部运输的结合协作，外部运输运进原材 料供生产所需，同时运出生产的钢材成品；内部运输倒运各厂区的物料为经营生 产服务。这是钢铁企业铁路运输一个基本的特点，除此之外钢专运输还具有以下 几个特点： 1 铁路运输的物料总量非常巨大。 根据文献【3 】第1 8 页表1 2 1 可知，生产1 吨生铁所需原材料约为2 5 吨。 钢铁企业每天都要不间断的生产铁水供炼钢使用，炼钢生产的钢锭经过初轧成钢 坯，最后送往各钢材生产厂生产相关钢材产品。所以钢铁企业每天都有大量的原 材料通过铁路运进厂内，各厂间也有大量的物料进行倒运。 从比较普遍的情况看，一个大型钢铁联合企业要实现整个工艺流程各环节的 生产顺行，除了部分皮带、辊道、管道、汽车或其他运移等方式外，铁路运量通常 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 是该企业当年钢产量的5 倍以上。据有关资料显示，一个年产钢一千万吨左右的企 业，仅厂区铁路年运量就达6 0 0 0 万吨左右f 7 】。 2 铁路运输的物料种类较庞杂，运输作业点多面广。 较其它工矿企业专用铁路或铁路专用线，钢专运输物料非常庞杂，这主要跟 钢铁企业生产工艺复杂程度有关。如炼铁需要铁矿石、焦炭、石灰等多种原材料， 这些材料大部分都通过铁路来运输。另外生产工艺链较长，从原材料到最终的钢 材成品需要经过多个生产厂或车间。这些生产厂或车间也是靠铁路为主要的运输 方式。另外，一些大宗原燃材料的运送、存储，往往受生产节奏、仓库或堆场容量 等因素影响，需要反复倒运；一些种类繁多的生产辅料、副产品以及大量的工业废 品、废料、废渣等物料都需要及时运送和处理，而且不可懈怠。因此，厂区铁路运 输作业点多且面广，几乎触及到企业的各个角落。 3 外部运输作业环节多。 原材料车组从接轨站运进厂内相应作业区货物线进行卸车，先要经过接轨线 路，然后过磅在运送到工厂编组站，接着解体，再按发到站进行编组，随后把编 好同去向车组运送到相应作业站( 比如焦化站、烧结站) ，最后由相应车站自备机 车运送到作业区相关货物线进行卸车。卸后空车在通过专用铁路排出厂外。整个 运输过程作业环节多，涉及货运、运输、工务、电务、机务等运输部门及焦化厂、 烧结厂、原料厂等供应部门。 4 内部运输车辆均为自备车或特种自备车。 企业自备车大多是地方企业为满足本企业内部运输而购置，以运输特殊原材 料和产品，或进行厂内运输为主。钢铁企业由于生产工序运送频率高，物料单重大、 温度高，对运载工具、方式和技术都有个性要求。如将高由于炉铁水运往炼钢，除 铁罐车或鱼雷罐以外，目前尚没有更好的替代方式，铁罐车和鱼雷罐属于特种自各 车；将钢锭从炼钢厂运送到初轧区需要钢锭车，将钢坯从初轧区运送到各成品轧 钢区需要厂内专用敞车；从焦化厂运输焦炭到原料区的为焦炭自翻车；高炉炼铁 产生的高炉渣需要渣罐车运送到渣场。 5 铁路货物线多，卸车量多，装车量少。 厂内铁路线路多，运输生产涉及多个厂或车间，线路多为货物线。与其它工 矿企业相比，钢铁企业由于炼钢所需原材料量大，所以卸车量大，装车量较小， 主要是装载钢材产品外运。而煤矿或铁矿企业是钢铁企业生产链的上游企业，其 装车多，卸车少；还有钢铁企业生产链的下游企业比如机械制造业则是卸车和装 车量相差不大。 6 运输权限独立，接受国家铁路运输行业的监管和考核。 钢铁企业一般设有专门的铁路运输部门，有的称铁路运输部，有的叫铁路运 输公司。属钢铁企业或钢铁集团的辅助生产单位，单独核算，自负盈亏，接受投 资主体的领导和利润考核具有独立的运输生产和管理权力。铁路运输部( 或铁路 运输公司) 配有专门机车和车辆，并设有自己的车务段、机务段、工务段和电务 西南交通大学硕士研究生学位论文第10 页 段以及一批专门从事本企业专用铁道运输的职工。 钢专运输与国家铁路运输是一个整体，是互相联通的，既是利益的统体， 也存在着相互竞争，由于管理体制的原因，钢铁企业铁路运输部( 或铁路运输公 司) 的生产组织工作必须接受国家铁路运输的行业管理、监督和考核【8 】。 2 2 3 钢专运输现状 钢专属于钢铁企业物料运输中非常重要的一种运输方式，铁路运输不管是在 外部运输和内部运输中都发挥着中流砥柱的作用。铁路运输现状总结如下： 1 绝大多数中、大型钢铁企业通过铁路运进原材料。铁路运输具有运输成本 低、运输速度快、受气候影响下、运输准时性好等优点，在运输大宗货物中具有 不可替代的优势。 2 钢铁企业内部运输不像外部运输那样统一，基本可分为三类情况：( 1 ) 内 部运输除除铁水等特殊物料通过铁路运输外，绝大部分仍通过过铁路运输，比如 南钢；( 2 ) 内部运输除铁水等特殊物料通过铁路运输外，绝大多数厂内物料通过 公路运输，比如宝钢。( 3 ) 内部运输除铁水等特殊物料通过铁路运输外，部分厂 内倒运物流通过公路运输，比如鞍钢。 3 在铁路运输组织上，遵行以”计划为龙头，以调车为中心”的则。坚持“一 卸、二装、三排”的的调车作业原则【1 6 】。运输生产的原则是先满足厂内物料供应， 绝对不影响厂区主要生产。 4 在运输管理体系上，沿用了国有铁路管理模式，也有别于国有铁路管理模 式。钢铁企业一般设有厂调，运输部部调，工厂站行调，各作业区调度。实行分 级管理。各级联系以及作业人员联系通过专用电话或对讲机。 2 2 4 钢专运输存在的问题 目前钢铁企业厂内物料运输存在着大量问题。比如物料运输不及时，厂区运 输效率低下、拥堵现象严重等。其中专用铁路运输业也存在一些突出问题，这些 问题大致归纳如下： 1 货车在厂内专用铁路停留时间过长。这里指从厂外运进的原材料的货车从 离开接轨站到回空到接轨站这段时间过长。这样致使企业每年向国铁缴纳大笔货 车使用费。 2 内部运输吃紧，往往出现运输部及时导致生产所需物料供应部及；运力安 排不合理，出现大马拉小车的现象。 3 铁路运输线路陈旧，运输设施落后，导致铁路运输不畅。 4 运输部( 或公司) 在运输组织和运输管理中受企业“重生产，轻运输 影响致使运输效率低下。 西南交通大学硕士研究生学位论文第11 页 2 3 钢专货车停留时间 2 3 1 货车停留时间及周转时间 1 货车停留时间概念n 印 货车停留时间( 简称停时，以下同) 是指货车由到达车站或加入运用时起， 至由车站发出或从运用车转入非运用车时止在车站的全部停留时间。货车停留时 间按作业性质分为货物作作业停留时间和中转停留时间。 货物作业停留时间为在站线、区间、岔线、专用线内进行装卸或倒装的货车 从到达车站时起至由车站发出时让的全部在站停留时间。货物作业停留时间按如 下作业过程时间统计。 ( 1 ) 入线前停留时间，是由货车到达车站时起，至送到装卸地点时止的停留时 间。 ( 2 ) 站线( 包括段管线及区间) 作业停留时间，是由货车送到装卸地点时起，至 装卸作业完了时止的停留时间。 ( 3 ) 专用线作业停留时间，是由货车送到专用线装卸地点时起，至装卸作业完 了时止的停留间。规定以企业自备机车取送车辆时，为铁路将货车送到交接地点 时起，至企业将货车送到交接地点时让的时间。 ( 4 ) 出线后停留时间，是由装卸作业完了时起，至由车站发出时止的停留时间。 中转停留时间为货车在车站进行改编及其他中转作业所停留的时间。中转停 留时间按中转作业性质分为无调中转车停留时间和有调中转车停留时间两种。 2 货车周转时间的概念 货车周转时间( 简称周时以下同) ，是考核货车运用和周转效率的重要指标， 它综合反映了运输部门的工作效率。周时是指运用货车在一次周转中( 即在完成 一个工作量的整个过程中) 平均所花费的时间，也就是每一工作量平均所消耗的 货车日数。从全路看，货车周转时间就是运用货车从第一次装车完了时起，到下 次装车完了时止所花费的全部时间。从铁路局的观点来看，它是运用货车从第 一次装车完了或从邻局接入重车之时起，到下一次装车完了或从邻局交出重车之 时止，在本局管内所花费的全部时间【l o 】。 2 3 2 钢专货车停留时间定义及内涵 1 钢专货车停留时间定义 专用线、专用铁路货车停留时间属于货物作业停留时间的一个作业过程，由 2 3 1 小节中关于货物作业停留时间作业过程( 3 ) 分析可以得出专用线、专用铁 路货车停留时间。 ( 1 ) 专用线货车停留时间，是指由货车送到专用线装卸地点时起，至装卸作 西南交通大学硕士研究生学位论文第12 页 业完了时止的停留时间。 ( 2 ) 专用铁路货车停留时间，是指铁路将货车送到交接地点时起，至企业将 货车送到交接地点时让的时间。 ( 3 ) 钢专货车停留时间是指从铁路货车到达接轨站，路企双方办理完各项交 接手续时起至货车在专用铁路内作业完毕返送接轨站，双方办理完交接手续时止 的一段时间。 2 定义的内涵 ( 1 ) 定义中货车范畴 定义中的货车指进厂的路局车，这些路局车分为两类，一类是：供钢铁企业 生产所需运进厂内的重车，包括各种装煤的重车和装矿粉的重车；另一类是：路 局为厂内发送钢材产品而配空车。而本轮文要研究的货车为第一类。 ( 2 ) 定义中货车车流的类型 定义中货车车流为非直达车流，就是指这些车流经过钢专工厂编组站和专业 车站都要进行改编技术作业。 ( 3 ) 定义中货车作业性质 定义中的货车为一次货物作业车，即货车经过一系列作业到达货物线卸车后， 直接向厂外排空，不再去厂区其他地方装车。 ( 4 ) 定义中接轨站的涵义 接轨站是钢铁企业铁路专用线与国家铁路网构衔接的地点，一般隶属于国家 铁路所有。接轨的地点有两种：一种是钢铁企业规模不大，而距离其一铁路网中 的车站较近，一般就在该站接轨：另一种是钢铁企业到发货运量较大，进出厂车 流较多，一般都单独设接轨站。定义中的接轨站是钢铁企业和路局交接货车的地 点。 ( 5 ) 定义中交接的涵义 交接是按交接制度来执行的，交接制是指路企双方就厂外运进的货物或进厂 货车以及从厂内运出的货物或外发货车就办理交接手续而规定的相关制度。一般 来说交接制按企业铁路运输是否自管分为：货物交接制、车辆交接制。还有一种 交接制是货物交接与车辆交接并存嘲。 所谓货物交接制，是指铁路与企业之间仅将到达企业和从企业发出的货物交 给对方。一般由铁路机车将装运进入企业货物的重车送到卸车点卸车；自企业发 出的货物，由铁路机车将空车送至装车点装车。路厂( 矿) 双方只在企业装卸点办 理货运交接( 包括对货物装车的情况进行检查及接受货票等) 。企业不配备调送铁 路车辆的机车但负责货物的装卸。这种交接制，可以简化交接手续，加速车辆 周转。专用线就是这个交接方式。 所谓车辆交接制，是指企业备有机车，铁路与企业之间在指定地点将货物连 同车辆一并交给对方，即同时进行货运及车辆技术状态的交接。对到达企业重、 空车，一般在接轨站的到发线或交接线上进行车辆交接，然后由企业机车在接轨 西南交通大学硕士研究生学位论文第13 页 站按厂( 矿) 内装卸点的要求分组( 有条件的可以整列进出装卸线) ，而后送入企 业；自企业发出的重车、空车，由企业自备机车送至上述交接地点，再有铁路机 车按列车编组计划解编后发车。 所谓货物交接与车辆交接并存制，是指两种情况：其一，在一个多企业共用 的工业站( 或接轨站) 内，部分企业进出货物在装卸线上办理货物交接；其余企业 在指定地点办理车辆交接。其二，某些钢铁企业，入企业的大宗原料、燃料重车， 由铁路机车推送至厂方设在工业站( 或接轨站) 得翻车机( 或受料坑) 卸车( 然后通 过胶带运输机进厂) ，双方办理货物交接；其余车流在交接线办理车辆交接。 ( 6 ) 定义中接轨站和交接制跟停时的关系 交接制决定了货车在企业停留时间的起止点的划分，专用线的交接制为货物 交接制，故而货车在专用线停留时间是货车送到专用线装卸地点时起，至装卸作 业完了时止的一段时间，也就是说路企双发交接地点在企业装卸地点，停时也是 就是装卸作业这段时间，所以专线线停时一般较短。专用铁路的交接制一般为车 辆交接制，交接地点在路企双方指定的地点交接，这个指定地点根据企业性质和 企业铁路运量的大小来决定。有的在企业内部的车站，有的在国铁车站。 钢铁企业由于企业生产性质所决定，铁路运量量很大，所以钢专交接地点一 般在接轨站或工业站，接轨站是钢铁企业铁路专用线与国家铁路网构衔接的地点， 一般隶属于国家铁路所有。接轨的地点有两种：一种是钢铁企业规模不大，而距 离其一铁路网中的车站较近，一般就在该站接轨；另一种是钢铁企业到发货运量 较大，进出厂车流较多，一般都单独设接轨站。货车在钢专停留时间计算起点就 是货车在接轨站办完交接手续后时间点，计算终点就是，货车返回交接站办理交 接手续后的时间点。很显然，钢专货车停时一般比其他企业专用铁路或企业专用 线都长，因为其计算起止点距离最长，货车作业流程较多。第三章还要详细分析 交接制对钢专货车停留时时的影响。 3 定义的简图描述 本定义可以用下图来简单、形象来描述，见下图2 4 。实线表示进厂重车的 基本流程，虚线表示卸后空车的基本流程，方框表示卸车作业区。 卸车 图2 4 货车在钢专作业流程示意图 2 3 3 钢专货车停留时间与停时、周时的关系 钢专货车停留时间是货物作业停留时间的种作业过程，是货车停留时间按 西南交通大学硕士研究生学位论文 第14 页 作业性质分类的一个类别。周时包括停时、运行时间，停时包括了中转停时和货 物作业停留时间。 可以用下面的例子形象的介绍三者的关系。例如：某煤厂( 设有专用线) 有 一批装煤重车要发往某钢铁企业( 设有专用铁路) ，其运输基本过程大概为：路局 货运站( 煤厂专用线从该货运站接轨) 为煤厂安排好空车进厂，然后装车，装好 车后送到货运站，由该站编好组发往钢铁企业，途中经过运行、中转等一系列作 业，到达与钢铁企业衔接的接轨站，然后与钢铁企业交接，交接完毕后，这批煤 车经过钢专最后被运送到相关作业区货物线上卸车，卸完后，排空至接轨站。接 轨站再把空车发往煤厂，最后空车经过中转和运行到达货运站，然后货运站安排 空车进煤厂进行下次装车。 在这个过程中，货车周时为：空车在煤厂装车完了时起到下次这批空车装车 完了时至这整个过程的一段时间。货车停时在这个过程中分为