编组站布局
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课程名称:编组站调车自动控制设计题目:单向三级三场纵列式编组站布置图院系: 计算机与通信工程系专业:铁道信号四班年级: 2009姓名:朱奇学号: 20098691指导教师:黄高勇西南交通大学峨眉校区2012年6月10日课程设计任务书专业铁道信号四班姓名朱奇学号 20098691开题日期:2012年5月20日完成日期:2012年6月10日题目单向三级三场纵列式编组站布置图一、设计的目的通过对课程设计任务的完成,使学生进一步理解课程教学的理论内容,并且巩固和深化所学课程的知识,通过课程设计,培养学生综合运用所学课程知识,分析和解决实际问题的能力;通过课程设计,使学生能比较全面而辩证地分析和处理设计问题,逐步树立正确的设计思想;培养学生严谨认真的科学态度和严谨务实的工作作风。
二、设计的要求知识要求:学生在学习本课程之前应该以铁路信号基础设备、铁路信号运营基础、车站自动控制等课程为基础,特别是车站自动控制,是本课程的前提。
能力要求: 要求每位同学能够根据对编组站的作业过程的认识,结合课程设计的内容,独立完成该课程设计。
三、指导教师评语四、成绩指导教师 (签章)年月日单向三级三场纵列式编组站布置图摘要:本文是关于单向三级三场纵列式编组站布置图的设计,除了一些相关的基本概念,如级、场、横列式、纵列式等以外,还有解编组站的设计规范,该编组站的布置特点,以及股道编号和道岔编号的相关规则和到发线数目、调车场线路数目以及有效长、迁出线的数目和有效长的确定,各处信号机的设置方式和高柱、矮柱的选择。
关键词:单向纵列式级场1基本概念1.1编组站概念在铁路网中,凡用于办理大量货物列车到达、解体、编组、出发、直通和其它列车作业,并为此设有专用调车设备的车站。
1.2设置通常设在有3条及以上的铁路交汇点,或有大量车流集散的工矿企业、港口、大城市所在地区.位于工业区或港口附近并专为工业区或港口服务的编组站,又称工业编组站或港湾编组站。
编组站布置图编组站的主要作业是在编组站的各个车场上完成的,因此到达场、编组场(调车场)和出发场就成为列车改编作业的主要场地。
调车设备是编组站的核心设备。
调车设备的数量与规模及各车场的相互位置就构成了编组站不同形式的布置图。
1.影响编组站布置图的主要因素编组站在布置时要考虑所处路网位置、衔接干支线的数目、运量及车流性质、车站作业特点、城市规划要求及工程条件等,应满足需要的通过能力和改编能力,尽量节省工程投资和运营支出,保证车站各组成部分工作上的协调性、车站作业的流水性和设备使用的灵活性,减少进路交叉和作业干扰,缩短机车车辆的走行距离和在站停留时间,便于采用现代化技术装备,等等。
2.编组站布置图的分类(1)按照调车设备的套数及调车驼峰方向分类。
①单向编组站。
单向编组站只有一个调车场,上、下行改编车流合用一套调车设备(包括驼峰、调车场、牵出线)来完成解编作业。
其驼峰溜车方向一般为主要改编车流运行方向,如南京东、兰州西等编组站就是这样的情况。
②双向编组站。
双向编组站有两个调车场,两套调车设备分别承担上、下行改编车流解编作业。
在一般情况下,两系统的调车驼峰应朝向各自的上行和下行调车方向,如哈尔滨南、广州北编组站就是这样的情况。
单、双向编组站优缺点的对比如表所示。
(2)按每套改编系统内车场相互位置和数目分类。
我国铁路现场对编组站布置图有“几级几场”的称呼。
级是指车场排列形式,一级式是车场横列,二级式是到达场、调车场纵列,三级式是到达场、调车场、发车场顺序排列。
场是指车场,站内有几个车场就称为几场。
①横列式编组站。
上、下行到发场与调车场并列配置的,简称一级三场或一级二场横列式编组站。
②纵列式编组站。
到达场、调车场、出发场顺序纵列布置的,简称三级三场纵列式编组站,如柳州南编组站。
③混合式编组站。
部分主要车场纵列,另一部分车场横列布置的,简称二级四场或二级三场混合式编组站,如太原北为单向二级四场编组站。
我国编组站布置图的基本类型归纳起来共有6种,即单向横列式、单向纵列式、单向混合式、双向横列式、双向纵列式和双向混合式。
ID 车站名称等级所在地分类编组方向布局级/场连接线路1 郑州北特等站河南郑州路网双向纵列式3/8 陇海线、京广线2 徐州北(孟家沟) 特等站江苏徐州路网双向纵列式3/8 津浦线、陇海线3 石家庄特等站河北石家庄路网双向纵列式3/6 石德线、石家庄南线、京广线、石太线4 丰台西特等站北京路网双向纵列式3/8 京山线、京广线、京原线、丰沙线5 株洲北特等站湖南株洲路网双向纵列式3/7 浙赣线、京广线、湘黔线6 沈阳南(苏家屯) 特等站辽宁沈阳路网双向纵列式3/7 抚顺线、沈丹线、长大线7 阜阳北一等站安徽阜阳路网单向纵列式3/4 阜淮线、京九线、漯阜线、濉阜线8哈尔滨南一等站黑龙江哈尔滨路网双向纵列式3/6 滨绥线、长滨线、滨洲线9 南翔特等站上海路网双向纵列式3/5 沪宁线、南何线10 南京东(尧化门) 特等站江苏南京路网单向混合式3/4 沪宁线、宁芜线11 济南西特等站山东济南路网双向混合式2/6 济南西线、济晏线12 沈阳西(马三家) 特等站辽宁沈阳路网双向混合式2/4 黄姑屯线、长大线、沈山线、13 襄樊北一等站湖北襄樊路网单向混合式3/4 汉丹线、焦柳线14 山海关特等站河北秦皇岛路网双向混合式2/5 沈山线、京秦线、京山线、大秦线15 怀化南一等站湖南怀化地方单向混合式2/4 湘黔线、焦柳线16 鹰潭特等站江西鹰潭路网单向纵列式3/3 浙赣线、鹰厦线、皖赣线17 向塘西特等站江西南昌区域双向混合式2/5 浙赣线、向了线、京九线18 南仓特等站天津区域双向纵列式3/6 北环线、津霸线、京山线、津蓟线19 广州北(江村) 特等站广东广州区域双向纵列式3/5 京广线20 兰州西特等站甘肃兰州区域单向纵列式3/3 陇海线、兰青线、兰新线、包兰线21 贵阳南一等站贵州贵阳区域双向混合式2/5 贵阳东线、贵昆线、黔桂线、川黔线22 四平一等站吉林四平区域双向混合式2/5 四梅线、铁法线、平齐线、长大线23 哈尔滨特等站黑龙江哈尔滨区域双向混合式2/4 滨绥线、拉滨线、长滨线、滨洲线、滨北线24 重庆西一等站重庆区域双向混合式2/4 西重线、小梨线、成渝线、湘渝线25 江岸西特等站湖北武汉区域单向混合式3/4 京广线、长荆线26 成都东特等站四川成都区域单向混合式3/4 达成线、成渝线、成昆线、成都西线、宝成线、成都北线27 衡阳北特等站湖南衡阳区域单向纵列式3/3 京广线、湘桂线28 柳州南特等站广西柳州区域单向纵列式3/3 湘桂线、黔桂线、焦柳线29 武昌南一等站湖北武汉区域单向混合式2/4 武太线、京广线30 宝鸡东一等站陕西宝鸡区域单向混合式2/4 陇海线、宝成线31 西安东一等站陕西西安区域单向混合式2/4 太西线、西康线、西沪线32 大同特等站山西大同区域单向混合式2/4 京包线、湖大线、大秦线、北同蒲线、云岗线33 三间房一等站黑龙江齐齐哈尔区域单向混合式2/4 滨洲线、平齐线、富西线34 淮南西一等站安徽淮南地方单向混合式2/4 淮南线、大张线、阜淮线35 牡丹江特等站黑龙江牡丹江地方双向混合式2/4 滨绥线、牡图线、牡佳线36 通辽一等站内蒙古通辽地方双向混合式2/4 大郑线、通辽南线、京通线、集通线、通霍线、通让线37 长春特等站吉林长春地方双向横列式1/4 长图线、长大线、长白线38 昆明东一等站云南昆明地方单向混合式3/4 贵昆线、南昆线、成昆线39 太原北一等站山西太原地方单向混合式2/4 北同蒲线、南同蒲线、玉门沟线、太岚线、上兰村线40 武威南二等站甘肃武威地方单向混合式2/4 干武线、兰新线41 安康东一等站陕西安康地方混合式2/4 襄渝线、阳安线、西康线42 乌西一等站新疆乌鲁木齐地方单向混合式2/4 兰新线、北疆线43 包头西一等站内蒙古包头双向混合式2/6 京包线、包兰线、包白线、包环线44 青岛西(兰村) 一等站山东青岛双向混合式2/5 蓝烟线、胶黄线、胶新线、胶济线45 艮山门一等站浙江杭州地方单向混合式2/3 沪杭线、浙赣线、杭长线46 梅河口一等站吉林通化地方单向横列式1/3 梅集线、沈吉线、四梅线47 乔司一等站浙江杭州地方单向横列式1/3 沪杭线48 合肥东一等站安徽合肥淮南线、合九线、宁西线49 南平北二等站福建南平外福线、鹰厦线50 齐齐哈尔特等站黑龙江齐齐哈尔富西线、平齐线51 迎水桥一等站宁夏中卫包兰线。
简述单向三级市场编组站布置图的优点所谓横列式,以站房为参照物,股道之间横向并列布置。
所谓纵列式,以站房为参照物,股道之间向顺线路布置。
所谓半纵列式,以站房为参照物,股道之间纵向顺线路布置,但横向有交叉。
首先是为各方向到达的改编车流创造了良好的作业条件,改编列车的到达、解体、编组和出发作业都是顺序进行的,形成“流水式”作业;并且改编车辆和调车机车作业行程短,因此改编能力较大,解编作业效率较高;另外,全站只有一套调车系统,使车站作业自动化方案大为简化,有利于实现编组站现代化。
其主要缺点是增加了反向改编车流的走行公里,站坪较长(约为6—8km)。
优点:
(1)到发线分设在调车场的两侧,三场横列,避免了列车到发与车列牵出或转线作业进路间的交叉。
(2)正线外包,消除了横列式区段站的客、货到发进路交叉。
(3)上、下行通过车场高在到发场外侧,无改编中转列车接发与改编列车转线互不干扰,且尾部牵出线连通,节省开支。
(4)机务段设在接发列车较多方向的到发场出口咽喉处,发便于该方向列车本务机车及时出入段。
另一方向列车的本务机车需经走线由机务段另一端出入段。
(5)车辆段设在调车场尾部正线外侧,便于利用尾部调机取送检修车。
(6)调车场头尾各设两条牵出线,驼峰的位置应根据主要改编车流
方向、地形、风向以及进一步发展条件确定。
(7)两到发场之间通过四条场间联络线连接。
缺点:
(1)解体牵出困难。
(2)改编车流折返走行距离长。
(3)改编能力不能充分发挥。
(4)改编能力较低。
编组站是铁路网上集中办理大量货物列车到达、解体、编组出发、直通和其它列车作业,并为此设有比较完善的调车作业的车站。
其主要任务是根据列车编组计划的要求,大量办理货物列车的解体和编组作业。
对货物列车中的车辆进行技术检修和货运检查整理工作,并且按照运行图规定的时刻,正点接发列车。
所以,人们往往称编组站为编组列车的工厂。
成都北编组站、郑州北站、武汉。
通过铁路运输的货物,由装运站运到目的地站所需要的时间和两站的距离相除,叫做货物列车的旅行速度。
解放初期,我国货物列车的旅行速度很低,制约旅行速度的因素很多,有机车车辆、线路、通信信号设备以及编组站的作业能力。
随着国民经济的发展,铁路运输任务日益繁重,为适应国民经济的发展,我国铁路各部门在不同时期不断采用新技术,对原有技术装备进行技术改造,作业方式、管理模式不断适应新装备,逐步进行改善。
技术装备的不断更新改造,无疑为提高列车运行速度、线路通过能力以及列车牵引重量创造了条件。
五十年代末我国已建复线自闭塞、设计通过能力为144对列车/日。
九十年代末在繁重干线上开行了5000吨级列车,大秦线可以开行6千吨和l万吨单元列车。
货物列车的旅行速度有了较大的提高。
除此外,编组站的技术改造是提高货物列车旅行速度的重要因素。
我国编组站技术改造大约经历了简易驼峰、机械化驼峰、半自动化驼峰以及综合自动化驼峰编组站几个阶段。
编组站平面调车作业方式解放初期我国编组站的作业方式是平面调车作业。
一列货物列车编组站解体时,由机车将该列车牵引至牵出线上,按照车辆去向,由机车分别推送到不同的编组线路上去。
当某一条编组线路存放的车辆满足了一列车规定的车辆数量时,才可能由该编组站驶出。
这样的调车作业方式效率十分低下,分解一个列车大约需要1.5—2小时,一条编组线存放的车辆满足一列车数量要求大约在10个小时以上,因此满载货物的车辆由装运站运到目的地站的时间,几乎有将近一半的时间价停留在各个编组站。
为了提高车辆周转率,缩短货物运输时间,就必须对编组站进行技术改造。
一.编组站在路网中的合理布局编组站布局是路网规划中的一个重要问题, 其主要任务是根据规划期内的预测O-D 运量, 确定路网上合理的改编能力分布。
由于编组站的建设投资动辍数亿元, 占地上千亩, 若选择位置和规模不当, 不仅给国家造成巨大的浪费, 而且也难以实现全路列车编组计划的最优方案。
因此, 量化地研究该问题是很有必要的。
编组站在路网中的位置选择是否合理、自动化程度高低和改编能力大小都将直接影响它交付运营后的运营指标和运营支出, 以及对改善整个路网的车流组织态势、保证铁路网上运输畅通亦起着决定性的影响在合理的地点以适度的规模修建编组站可以保证投资取得良好的经济效益。
由于铁路网上编组站之间的分工具有高度的非线性关联, 路网上某处编组站的新建、自动化程度或能力的变化会影响路网上其它编组站存在的意义和作用, 所以对编组站项目的投资论证不能就点论点, 应该从路网整体优化的角度进行论证。
在目前有限的资金条件下, 确保所选择的编组站项目的实施能够最大限度地满足投资者所追求的目标。
这个目标, 从编组站微观经济效益来说, 要求编组站投入运营后以较小的成本支出获得较大的业绩收入。
若在编组站投入正常运营年度后, 其承担的负荷远远小于其具备的能力, 这不仅导致单位车辆改编成本增加, 而且也是投资上的浪费; 从宏观角度看, 编组站项目的投资应该使得整个路网的车流运行态势得到改善, 即大部分的车流都能在最有利的中转地点进行改编作业, 并且各编组站的能力得到较好利用。
由于编组站分工互相影响, 备选投资组合方案非常多。
而每一种编组站建设项目的投资组合方案, 都会对路网上车流改编方式产生不同的影响, 导致运输成本费用的差异, 故具有很高复杂度。
由于对该问题缺乏有效的优化方法, 现有的决策基本上立足于经验判断, 造成编组站选点或规模确定不合理, 这样的教训比较深刻。
国外也存在类似的情况, 欧美地区的编组站布局也存在很多不合理的地方, 和我们不同的是他们的编组站能力总体过剩。
理论研究方面,铁路运输模型综述文章中对铁路设施定位问题(包括编组站布局) 有较为详细的介绍。
《铁路编组站建设存在问题及对策建议》对我国编组站建设存在的问题做了较为全面的论述, 指出路网上编组站分布不均、股道数量偏少等问题。
但是, 哪些地点应该修建新的编组站, 哪些编组站应该扩建, 哪些编组站可以降级甚至关闭, 哪些编组站应该增加股道, 增加多少等。
目前这一复杂问题的研究报道比较少。
建设发达的铁路网、实现技术装备现代化和全面调整运输生产力布局等三方面的重点任务,对中国铁路编组站建设与发展提出了很高要求,并将产生重大而深远的影响,要搞好新时期编组站建设与发展,首先涉及编组站分类与布局。
编组站布局方案的主要技术指标编组站在铁路网上的布局是指在一定路网规模、货运量、车流组织条件下各类编组站在路网各条通道上的合理分布。
建国以来,铁道部运输局、计划司、科技司曾组只全路科研,设计机构及大专院校多次研究,编制全路编组站布局规划方案,对各个时期编组站建设与发展起了一定指导作用。
但由于未研究制定对全路编组站布局方案进行综合评价的科学的技术指标,不仅难以对编制的方案作出客观、正确、具体的评价,也难以有针对性地总结、分析、确定各个时期编组站布局调整的正确发展方向。
为使研究、编制、评价全路编组站布局方案的方法日趋科学和完善,建议确立下列6项评价全路编组站布局方案的主要技术指标1)编组站数量及分布。
编组站数量应按总数、路网站数、区域站数计(站),编组站分布可按东北、华北、华东、中南、西北、西南等六大经济区分列,也可按东中部和西部两大地区分列。
2)编组站站距(KM)。
编组站之间的平均距离,应按全路编组站之间、路网站之间、区域站与相邻编组站之间的平均距离列出。
3)编组站分布密度(站/10万KM)。
编组站数量与铁路营业里程的比值,按全路编组站、路网站和区域站分布密度分列。
4)编组站服务里程(KM/站)。
铁路营业里程与编组站数量的比值,按全路编组站、路网站、区域站平均服务里程计。
5)编组站货运量负荷(万吨/站年)。
编组站出入中转车运送的货运量,按全路编组站、路网站、区域站平均货运量负荷列出。
6)编组站作业量(辆/站日)。
编组站担当的出入中转车、有调中转车、无调中转车作业量,按全路编组站、路网站、区域站平均的作业量分别列出。
上述6项技术指标的数值"主要取决于编组站布局方案优劣。
由于这6项主要技术指标可全面、清晰、正确、客观反映编组站布局方案的质量,因而可作为评价编组站布局方案的主要技术指标。
编组站分类标准根据新时期路网发展,主要编组站衔接线路(方向)增加,货运量增长和车流组织优化,要求编组站通过能力和改编能力强化,铁路现代化,必先要求编组站作业实现自动化、信息化、智能化等铁路跨越式发展指明的发展方向,结合当前编组站的技术水平和作业能力,建议新时期我国铁路三类编组站采用下列定性和定量标准。
1)路网性编组站!一般位于首都、大经济区中心和主要省区首府与经济据点所在地,应具备的主要技术条件是:设在路网重要的大通道上,衔接4条以上主要铁路干线(方向),承担2个以上跨局(公司)远程技术直达列车到站的编组任务,日均担当12000辆以上出入中转车和8000辆以上有调中转车作业量,应设有纵列式布置的站场!各调车系统的调车线不少于24—32股,应采用综合自动化配套的先进技术装备。
2)区域性编组站。
一般位于重要省市区首府和经济据点所在地。
应具备的主要技术条件是:设在地区重要铁路通道上,衔接3条以上铁路干线(方向)承担2个以上跨局(公司)技术直达和直通列车到站编组任务,日均担当7000辆以上出入中转车和5000辆有调中转车作业量,应设有混合式或纵列式布置的站场,调车线一般不少于20股,应采用自动化或半自动驼峰技术装备。
3)地方性编组站,一般位于大型铁路枢纽、重以上铁路干支线(方向),承担局(公司)管内到发的枢纽、工矿、港湾地区小运转、区段、直通列车到站的编组任务,日均担当4000辆以上出入中转车和2500辆以上有调中转车作业量,设有横列式或混合式布置站场,调车线一般不少于10股,应采用半自动或机械化驼峰技术装备。
1.3我国铁路编组站布局存在的主要问题(分布不均)我国铁路现有编组站49 处, 其中37 处分布在东中部地区, 且全路15 处路网性编组站均集中在这一地区; 西部地区仅有编组站12 处, 而且没有一处是路网性的。
我国铁路编组站站间平均距离为457. 6km。
其中路网性编组站站间距平均为500. 8km , 区域性编组站与相邻编组站平均距离为420. 8km , 地方性编组站与相邻编组站平均距离为485. 3km , 总的来说偏短、偏近。
特别是路网性编组站, 相距在400 公里以内的有6 处,占40% , 如丰台西与石家庄两处路网性编组站, 相距仅277km; 而沈阳枢纽内的沈阳西和苏家屯两处路网性编组站相距只有27km。
1 .4编组站现状与面临的挑战1.4.1数量、分类、布局1)由铁道部运输局掌管的全路编组站49处。
2)按部标TB2107—89《编组站、区段站技术(分类)条件》,规定分为三类:路网、区域、地方性各有15、17、17处。
3)分布在东中部和西部地区的为37处和12处。
4)编组站间距离:全路编组站间平均距离432.9KM,路网站、区域站和地方站与相邻编组站间平均距离各为,435.5,395.5KM。
5)编组站分布密度:平均每万营业公里铁路拥有的编组站数量为站/KM。
6)编组站服务里程-每一编组站平均服务的营业铁路里程数为1233.6KM/站。
1.4.2站场布置与驼峰装备。
1)按站型单、双向分,各为28处和21处。
2)按车场纵列、混合、横列布置分,各为17处、28处、4处。
3)驼峰70个,按技术装备分为:自动化53个、半自动11个、机械化3个、非机械化1个、预留2个。
1.4.3改编能力1)全路49处编组站总改编能力444077辆/日,站均9063辆/站日。
其中:驼峰解体能力223823辆/日,峰均3292辆/峰日,编尾编组能力220194辆/日,场均3146辆/场日。
1)2003年全路编组站日均完成的改编作业量为343550辆,也即全路编组站改编能力的平均利用率已达%,其中,大部分编组站的改编能力利用率已超过85%,有的已经饱和。
1.4.4面临的挑战根据规划,至2020年,中国铁路营业里程达10万KM,货运量达40亿t,铁路基本实现现代化,运输能力、技术水平、作业效率、服务质量和经济效益大幅度提高。
这对中国既有铁路编组站的适应性与前瞻性提出了严峻的挑战,急需有针对性采取技术改造和运输组织措施,满足铁路跨越式发展提出的需求。
1)路网发展,必然使铁路扩展和加密。
在路网边缘地区有新编组站需要建设,在路网内部地区有很多主要编组站需要改造和扩建。
2)货运量增长,必然使编组站出入中转车和有调中转车增加,需增强通过能力和改编能力。
3)铁路实现现代化,必然要求编组站采用先进的技术装备,尽快实现作业过程自动化、半自动化、机械化和作业组织信息化、智能化。
4)全路运输能力&技术水平、作业效率、服务质量、经济效益大提高,必然要求编组站与之相适应,遵照以人为本,全面协调可持续发展的科学发展观,按照系统论观点,做到点线能力协调,各类编组站在路网上定位清楚、布局合理、分工明确、规模适宜、设备配套,各编组站能力适应,充分满足路网总体要求。
1.5近年中国铁路编组站布局变化及评价全路编组站分类始自1991年。
当年按《89标准》列入统计的全路编组站共46处,其中路网、区域、地方性编组站各有13、16、17处。
1997年,全路编组站增加到46处,其中路网、区域、地方站各为15、17、17处。
至2003年,全路和各类编组站数量虽与1997年相同,但个别编组站及分类作了一些调整。
对近年来中国铁路编组站布局和建设!运营获得下列初步评价:1)全路编组站数量增加的趋势(100%[1991]—%[1997]—%[2003]),低于全路营业里程数量(100%[1991]—%[2003])和货运量(100%[1991]—%[2003]) 增长的趋势。
2)因(1)导致全路编组站总出入中转车数增长速度较快(100%[1991]—%[1997]—%[2003])。
3)因(1)再加上车流调整等因素的影响,使全路编组站承担的有调中转车的增长速度更快(100%[1991]—%[2003])。
4)全路编组站货运量负荷增长速度(100%[1991]—%[2003])较缓,可见近年来全路车流组织优化,不通过编组站作业的始发直达列车比重增大。
5)路网站站距(100%[1991]—%[1997]—%[2003]),服务里程(100%[1991]—%[2003])逐年增加,分布密度(100%[1991]—%[2003])逐年减少,表明中国铁路的路网站布局渐趋优化。