三乐线施工组织与运输组织优化研究

三乐线施工组织与运输组织优化研究

李道念

海南铁路有限公司海口车务段 海南省海口市 570000

摘要：施工组织与运输组织之间存在着制约，在二者之间寻找平衡点，对按期完成施工、降低施工成本有着重要意义。本文结合运输生产指标，通过理论分析法计算，对如何优化三乐线崖州-天涯站施工组织与运输组织进行了研究分析，并绘制列车运行图进行论证。

关键词：三乐线 施工天窗 车底周转 通过能力

1 三乐线施工概况

1.1 线路概况

三亚至乐东施工（简称三乐线，下同）项目是利用海南环岛高铁西段和西环货线在三亚至乐东段开行公交化旅游化列车改造工程。三乐线西起海南省乐东县岭头村，由乐东往三亚方向，三乐线第一段为海南环岛高铁西段K245+408处新设岭头站，沿既有西环高铁东行，于崖州站间加设利国、龙栖湾东、镇海站；第二段为出崖州站后连接既有西环货线，新建三亚科技城站，后于西环货线北侧增建第二线（单线改为复线），顺线路依次改建南山北、新建红塘湾、改建天涯海角站至凤凰西线路所；第三段为出凤凰西线路所后引入海南环岛高铁西段经由凤凰机场站至三亚站。

1.2 施工工期

三乐线施工项目以架梁和铺轨为主线控制工期，主要工期安排见表1：

1 .3 施工紧迫性

从表1可知，距动态验收仅1年4个月时间，三乐线施工面临着工期紧、作业量大、难度大等问题，仅利用日常90分钟天窗时长作业将严重影响施工进度。其中第二段崖州-天涯站间将西环货线单线区段改为复线区段，对施工工期控制尤为关键，在关键阶段需要较大的天窗时间，才能保证施工顺利完成。

因此，研究分析施工组织与运输组织之间的制约关系，在二者之间寻找一个平衡点，对按期高质量完成施工、降低施工成本有着重要意义。

2 施工天窗与运输组织影响分析

2.1 影响施工天窗设置的因素

单线区段施工天窗设置受施工时长次数、车底周转、区间通过能力等因素影响。

（1）天窗设置时间。天窗时间包括天窗开始、持续和结束时间。天窗时间不宜过短，过短会降低施工质量和效率，增加施工成本；天窗时间也不应过长，过长会影响运行图的执行，使运输任务的完成受到影响。

（2）天窗设置次数。增加设天窗次数，天窗时长可以相应缩短，但上线次数相应增加；反之，减少天窗次数，天窗时间相应增加，但上线次数相应减少。

（3）通过能力。天窗时间的长短对区间通过能力有着重要影响。一般来说，随着天窗时间的增加，通过能力会下降，并且随着天窗时间的增加而减少。

（4）车底周转。对运输组织来说，车底使用数量固定，则车底周转时间越低越好，由于天窗会影响上下行列车，也会影响车底周转时间，天窗设置须考虑车底周转时间。

（5）其他因素。从以人为本的角度，天窗时间选在温度适应的时间段进行施工。例如海南三亚、乐东地区夏天晌午天气酷热，夜间蚊虫多、不利施工人身安全等，天窗设置尽量选择避开下午时段及夜晚时段。

2.2 影响指标分析

三乐线崖州-天涯站间将既有西环货线单线区段改为复线区段西环货线施工，对运输任务影响最大的是某企业（以下简称H企业）自备固定车底开行的水泥熟料列车。因此，应在不增加企业成本、满足运输需求的前提下，研究施工天窗最大化设置时间。

2.2.1 运输需求

水尾、天涯、海口南为西环货线的货运车站，其主要货源为H企业的水泥熟料，水尾装好熟料后，根据卸车需求分别开往海口南、天涯卸车，反向为空车，主要生产指标情况如下：

西环货线H企业熟料列车近3年生产情况统计表

表2

根据表2可知，水尾日均发出5对、9对熟料重车可分别满足西环货线天涯站、海口南卸车作业需求。

2.2.2 车底周转影响

2.2.2.1 车底周转方式

H企业熟料列车全部车底组数为13组，车底周转方式为“固定运行区段，往返循环周转”方式，即熟料列车使用企业自备的固定编组车组（不进行车辆甩挂），在水尾站装车，到海口南站或天涯站卸车，车底在水尾-海口南站或水尾-天涯站间往返循环周转，周转方式如下图所示。

2.2.2.2 车底周转运用

车底的一次周转时间为24小时的倍数。装卸车站每日开行的直达列车数、车底的周转时间和车底组数三种因素之间的关系，用下列公示表示：

式中 n—每天的熟料列车对数，取值为整数;

t_周—为每对熟料列车在装卸站的作业时间及运行时间之和（周转时间），单位以小时计；

m—开行n对熟料列车时所需套用的车底组数，取值为整数。

H企业现有熟料车底数量固定，为最大化设置施工时长而要求企业额外车底并不现实，所以必须在确保每天开行的熟料列车对数满足运输需求的前提下，使用的车底组数不能超过现有车底数量，用下式表示：

式中 m_现—H企业现有车底数量，数值为13；

m_i—天涯或海口南开行n_i对列车需使用的车底组数，i表示天涯或海口南。

已知天涯、海口南站每天需开行的熟料列车数n_海、n_天分别为9、5，天涯、海口南站车底周转时间t_周海、t_周天分别为20、21，根据上式可算得天涯、海口南熟料列车所套用的车底组数m_海、m_天分别为4.3和7.5，取整后为分别5和8，车底需求总数 为13组，可知现有的13组车底可满足运输需求。

2.2.3 通过能力与天窗时长分析

西环货线为单线区段铁路，崖州-天涯站间施工按天窗时长最大化给点，显然通过能力限制区间为崖州-天涯间，区间通过能力计算公式为：

式中 N—每天区间通过的列车对数；

T_施—施工作业给点时长；

T_周—运行图周期；

根据上式，可算某区间施工须预留的最大给点时长，公式如下：

已知崖州-天涯站间区间每天需求的列车对数为5，运行图周期为125min，可算得该区间施工可预留的最大给点时长T_施为815min。

3实例论证--绘制列车运行图

上
述车底周转数量及施工设置时长均为基于确保运输需求前提下，根据分析法计算的理论数值，为验证可行性，特对西环货线H企业熟料列车运行图进行绘制，具体见下图（注：水尾为叉河站的作业场，运行图中水尾站列车均在叉河站绘制）。

3.1 施工天窗时间、时长及次数

草图按每日施工天窗1次、时间段为6:40-18:00设置，避开了多次反复上下道、夜间作业等不利条件，且施工连续作业时长达680min（草图列车间隔开行时间相对宽松，设置时长小于理论值），基本满足施工作业需求。

3.2 车底周转及列车对数

从草图可知，在施工天窗时间长达680min的情况下，西环货线叉河-天涯仍可使用5组车底开行5对列车、叉河-海口南使用8组车底开行9对列车，均可满足熟料列车运输生产需求，理论分析具有可行性。

4 结束语

本文结合生产运输情况，通过分析法计算及实例绘制列车运行图验证，在不增加企业成本、又可以满足运输生产的前提下，三乐线崖州-天涯站某个施工关键阶段天窗时长按最大化设置，对缓解施工组织与运输组织矛盾具有重要意义。

参考文献：

[1]王国玉，韩调，刘春煌.固定车底循环直达运输有利性的探讨[J]，铁道运输与经济,1982,（4）:1-7

[2]胡思继．铁路行车组织［M］．北京：中国铁道出版社．2002