甘泉铁路金泉至河西区段通过能力研究

甘泉铁路金泉至河西区段通过能力研究

神华甘泉铁路有限责任公司内蒙古巴彦淖尔015300

摘要:甘泉铁路是国家能源集团为贯彻我国能源发展“走出去战略”而修建的重要国际通道,是国家能源集团第一条连接境外口岸的铁路。甘泉铁路作为西部地区连接国外的一条大通道,不仅能促进地方经济发展,对开展国际经济合作的对外开放战略也意义非凡。本文首先简单阐述了甘泉铁路金泉至河西区段通过能力的现状,随之就甘泉铁路金泉-河西区段的通过能力进行分析计算,从而找出影响区段通过能力的因素,提出增加区段通过能力的具体措施,为下一步增加货运量奠定良好的基础。

关键词:甘泉铁路;区段;通过能力

引言

甘泉铁路位于内蒙古自治区包头市和巴彦淖尔市境内,南起包神铁路万水泉南站,向西跨越昆都仑河,穿越乌拉山,向北延至中蒙边境中方口岸甘其毛都。作为中蒙资源战略合作的运煤主干道,甘泉铁路是国家能源集团为贯彻我国能源发展“走出去战略”而修建的重要国际通道,是国家能源集团第一条连接境外口岸的铁路,与包神铁路、巴准铁路、塔韩铁路纵横交错,肩负着中蒙边境国际物流节点职能。

金泉-河西区段作为甘泉铁路南线运输的重要线路区段,担负着甘泉南线运输重要任务,关系到甘泉铁路经济效益增长的重要因素之一。随着南线发运需求逐年的增加,对金泉-河西区段的通过能力进行分析,有助于找出限制区段通过能力的一些影响因素,从而对加强区段通过能力提出建议,以满足甘泉线远期运量增长的需求。

1甘泉铁路金泉-河西区段通过能力现状

铁路通过能力是在采用一定类型的机车车辆和一定的行车组织方法条件下,铁路区段的各种固定设备,在单位时间内所能通过的最多列车对数或列数。单线区段当上下行列车成对运行时,通过能力表示成列车对数,不成对时分方向以列数表示。铁路区段通过能力分为设计通过能力、现有通过能力和需要通过能力。设计通过能力指预计新线修建以后或现有铁路技术改造以后,铁路区段固定设备所能达到的能力;现有通过能力指在现有的固定设备、现行的行车组织方法和现有的运输组织水平的条件下,铁路区段可能达到的能力;需要通过能力是在一定时期内,为了适应国家建设和人民生活的需要,铁路区段所应具备的能力。影响铁路区段通过能力的因素主要有区间、车站、机务段设备和整备设备、电气化铁路的供电设备、行车组织方法等。

1.1区间及车站

目前金泉-河西区段已开通车站为金泉站、明安南站、乌兰计站。其中,金泉站为14股道区段站,主要负责列车摘挂、车辆技术检查、机车出入库整备等作业;明安南站为3股道中间站、乌兰计为2股道中间站,主要负责列车的接发及会让作业。区段内目前有三个区间:金泉-明安南区间、明安南-乌兰计区间、乌兰计-河西区间。

1.2线路设备情况

甘泉铁路线路等级为单线国铁Ⅰ级铁路,限制坡度:金泉至河西上行为6‰;下行为13‰,线路允许速度为80km/h。金泉-河西区段线路全长为157.4km,金泉-明安南区间线路长度为101.6km,明安南-乌兰计区间线路长度为43.3km,乌兰计-河西区间线路长度为12.5km。

1.3行车组织情况

目前,金泉-河西区段采用计轴自动站间闭塞方式行车,联锁方式为计算机联锁。其中:乌兰计-河西区间采用计轴自动站间闭塞与半自动闭塞并行的方式。甘泉线目前实行固定天窗检修模式,每周二、周四开行垂直型天窗,每次天窗时间为4h。货物列车由内燃机车双机牵引,金泉站至河西区段的普通货物列车日均为1-2对。

1.4车流和货源情况

甘泉铁路的主要发货单位是神华巴彦淖尔能源有限公司、乌拉特中旗毅腾矿业公司、内蒙古浩通能源股份公司以及嘉友国际物流股份有限公司,主要运输原煤、洗精煤及焦炭、铜金粉等非煤品货物。金泉-河西区段主要有三种车流:一是从甘泉线管内装车至包神管内卸车的车流;二是甘泉管内装车经神华南线运输的车流;三是从包神线装车进入甘泉线卸车的反向运输车流。

1.5机务段设备和整备设备

金泉-河西区段有一处机务折返所,设在金泉站站场东侧,负责甘泉线管内内燃机车整备工作,共有3条内燃机车整备线。机车单次整备时间标准为90min。

机车出入库由金泉车站值班员与机务运转值班员进行沟通联系。

1.6电气化铁路供电设备

甘泉线全线暂无电气化铁路区段,所有本务机车及调车机车全部为内燃机车,远期根据运量情况适时进行电气化改造。

甘泉铁路的运输量整体上呈逐年递增趋势,因此带来大幅度攀升的车流密度。但是金泉至河西区段受到国家能源集团南线政策影响以及专用线建设缓慢等运营条件的限制,列车区间运行时分较长,车辆周转缓慢,行车效率较低。形成了甘泉铁路运输瓶颈,不能满足实际的运输需求。因此,想要从根本上提升通过能力,只有改变车站的作业方式,挖掘现有的一些技术设备潜力,以确保行车的高效运转,保证线路畅通。

2金泉-河西区段通过能力研究

2.1区段通过能力现状

目前,甘泉线金泉-河西区段限制区间为金泉-明安南区间,通过能力非天窗日为5对。目前,日均货物列车铺画对数为1-2对。货物列车编组为C64型,货物列车平均重量3500t。

2.2远期运量增长通过能力需求

考虑目前非天窗日通过能力为5对,天窗日通过能力为4对,列车平均载重为3500t的情况下,可满足年运量600万吨发运需求(天窗日104天,非天窗日261天)。当发运量大于600万吨时,就需要考虑增开车站来提高区段通过能力。

表1金泉-河西区段列车区间运行时分及起停附加时分

根据表1技术资料显示,要缩短明安南-金泉区间运行时分,优先考虑开通大佘太站,大佘太站开通后金泉-大佘太区间成为限制区间。现对大佘太开站后的通过能力进行分析:

金泉-河西区段采用成对非追踪运行图模式,周期为:

n=(1440-t固)*n周d有效/T周

式中n—平行运行图最大的区间通过能力,对或列;

n周—一个运行图周期中所包含的列车对数或列数;

t固—为进行线路养护维修、技术改造施工、电力牵引区段接触网检修等作业,须预留的固定占用区间时间,以及必要的列车慢行和其他附加时分,min;

d有效—有效度系数,是指扣除设备故障和列车运行偏离、调度调整等因素所产生的技术损失后,区间时间可供有效利用的系数,一般可取为0.88-0.91。不考虑时,取为1;

T周—运行图周期。

单线成对非追踪平行运行图周期可以用下式表示:

T周=t'+t''+τ站a+τ站b+Σt起停

式中t'、t''—上、下行列车的区间纯运行时分,min;

τ站a、τ站b—计算区间两相邻车站a、b的车站间隔时间,min

Σt起停—列车起停车附加时分,min

根据包神铁路技术资料有τ不=4min,τ会=3min,再根据表1内技术资料,计算得到T周=34+30+3+3+4+29+25+2+2+3=135min;n周=1对;d有效=0.8。

n非天窗=1440*0.8/135=8.5对

n天窗=(1440-240)*0.8/135=7对

在不考虑机力配置、设备故障等其他因素情况下,可满足年发运量1000万吨的需求。

3区段通过能力的加强

目前,甘泉铁路整体通过能力主要受区间通过能力的限制。但当随着运量的不断增长,金泉-河西区段的通过能力将成为运输瓶颈。通过对区段通过能力的计算分析,提出以下加强通过能力的措施。

3.1压缩区间运行时分

目前金泉-明安南区间内运行时分较长,主要原因是部分车站未开通,导致区间运行里程较长。根据甘泉线的运量增长情况,可适时开通大佘太等区间内未开通车站,缩短区间运行时分,提高区间通过能力。

3.2加强运输组织协调

金泉车站需要加强与调度指挥中心以及机务折返所的沟通协调,合理安排机车出入库,及时组织重车挂运,减少本务机车在站内等待时间,加快机车车辆的周转效率。

3.3降低机车故障

甘泉线为非电气化铁路,管内所有列车由内燃机车担任牵引任务。由于部分内燃机车运行年限较长,机车故障率较高,对列车运行造成一定影响。需要机务折返所加强机车检修质量,最大程度降低途中故障率。提高机车平均牵引总重,坚持列车编组满轴运行。充分机车能力,重点压缩机车的非生产时间。

3.4提高列车运行速度

提高列车运行速度可以减少列车占用区间、车站咽喉以及到发线的时间,从而提高铁路通过能力。目前,甘泉线管内全线最高限速为80km/h,可以加强线路设备维护质量,提高列车区间运行速度,从而达到提高通过能力的目标。

4结语

甘泉铁路当时建设的宗旨是“建设世界一流的数字化国际运煤通道”,遵循人员精简,高效配置的原则,随着逐月递增的运输任务,给该线路的设备安全和运营效率也带来了前所未有的压力,只有提前谋划人员配置,通过挖潜提效,采取一些可行的技术组织措施,对甘泉铁路的通过能力进行研究,压缩车辆周转时间,提高列车牵引重量和运行速度,才能为提高区段的通过能力和保持车站正常作业秩序创造良好的条件,完成运输需求。

参考文献:

[1]吴国钦,李国军,铁路单线区段提高通过能力的方案研究与应用[J].铁道运输与经济,2009,(08):35-37.

[2]王文献,采用计轴技术提高半自动闭塞区段通过能力[J].科技信息,2007,(08):80.

[3]郭晓清.单线铁路区段通过能力计算和系统开发[D].北京交通大学,2015.

[4]王颖.延安-张桥区段通过能力计算分析[D].兰州交通大学,2017.

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