朔黄铁路2万t重载列车区间停车原因分析及对策.docx
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朔黄铁路2万t重载列车区间停车原因分析及对策
朔黄铁路2万t重载列车区间停车原因分析及对策
0引言朔黄铁路2万t重载列车(简称2万t列车)编组方式为:
1台HXD1型交流机车+108辆C80/C80B型车底+1台HXD1型交流机车+108辆C80/C80B型车底+可控列尾。
由于朔黄铁路线路存在纵断面坡度大、道桥多、曲线半径小等自然情况,增加了2万t列车的开行难度。
自2016年3月9日正式开行2万t列车以来,2万t列车区间停车问题已成为影响列车运行安全及线路畅通的主要因素。
一方面,区间停车影响列车运行安全,特别遇非正常情况需采取大减压量停车或列车自动控停时,使2万t列车产生巨大车钩力,存在严重安全隐患;另一方面,区间停车造成线路堵塞,干扰运输生产正常秩序。
因此,在确保列车运行安全的前提下,减少2万t列车途停是需要不断探讨和解决的问题。
2017年1—8月,2万t列车共计开行2415列,其中发生区间停车共809列,占33.5%,2万t列车区间数据及区间停车数据统计见表1、表2。
12万t列车试验数据分析根据2016年1月朔黄铁路1+1编组牵引216辆C80型货车2万t列车试验报告中列车动态试验的再充风、制动排风数据(见表3)及相关安全考核指标[l],朔黄铁路发展有限责任公司(简称朔黄公司)制定了《2万t列车非正常行车办法》,明确以下7个方面停车缓风条件:
(1)空车使用空气制动时;
(2)带闸过分相的车站,从控机车未通过分相时;(3)列车速度低于30km/h时;(4)没有动力制动投入,单独使用空气制动时;(5)累计减压量,包括自然漏泄超过60kPa时;(6)长大下坡道区段区间机车信号显示绿黄色灯光时;(7)空气制动缓解后,动力制动不能将速度控制在允许速度范围内时。
朔黄铁路2万t列车车辆有C80型和C80B型(副风缸容积、车体结构不一致)。
由于C80和C80B型车列混编、欠轴、欠重、关门车及天气情况等综合因素的影响,造成列车制动力强弱不一致,给乘务员操纵带来困难,使乘务员无法准确判断列车制动力强弱,容易产生停车问题。
根据2万t列车试验报告,分析总结近一年多2万t列车区间停车数据,于2017年9月制定制动力强弱判断标准。
列车进入长大下坡道后,根据宁武西—龙宫区间长梁山隧道第一把闸判断制动力强弱,要求统一制动地点(20.000~20.500km),速度65km/h,减压50kPa,再生力保持350kN不变(未发现列车降速异常时不得随意降低再生力),这种情况下观察列车速度40km/h时的运行地点:
(1)如列车能运行至22.500~23.000km,可判断为列车制动力较强;
(2)如列车能运行至23.000~23.500km,可判断为列车制动力适中;(3)如列车运行超过23.500km,判断为列车制动力偏弱。
表12017年1—8月2万t列车区间数据停车缓风分析制动力判断不准确追踪绿黄灯操纵不当其他原因列数/列占比/%列数/列占比/%列数/列占比/%列数/列占比/%121858273717945273226596363714371411411432879432341245161144142959733361248161036253241093453163611111966354127367020319512167308103334514461541838364125345315511492123月份开行列数/列停车列数/列停车比例/%表22017年1—8月2万t列车各区间停车分布情况列停车区间停车列数神池南—宁武西10宁武西—龙宫513龙宫—北大牛176北大牛—原平南30原平南—回风3东冶—南湾1南湾—滴流磴55滴流磴—猴刎6猴刎—小觉9小觉—古月0古月—西柏坡2西柏坡—三汲2行别营—新曲1蠡县—肃宁北1表32万t列车再充风、制动排风时间s减压量/kPa阶段备注5070100170紧急制动再充风180/160240340460650制动排风50609011010有可控列尾2区间停车原因分析2.1绿黄灯停车缓风2万t列车运行中,为合理调整列车制动周期,多个区间采用长波浪制动方式延长带闸走行距离,但采用长波浪制动后,列车在区间运行平均速度较高,势必在一定时间内缩短与前行列车的距离,导致机车信号接收绿黄灯或黄灯,根据2万t列车试验数据,并考虑长大坡道调速缓解时机及2万t列车在长大坡道制动距离较长等情况,运行中接收绿黄灯时,盲目缓解列车制动可能会造成在红灯分区无法停车或大减压量停车问题,存在严重安全隐患。
因此2万t列车运行中遇接收绿黄灯时,必须停车缓风。
2.2操纵原因停车
(1)列车制动力强或循环制动充风时间长造成停车缓风。
2万t列车循环制动过程中,为使列车能够产生有效制动作用,需在减压50kPa缓解后充风180s,根据开行实际数据分析,充风180~190s时列车制动力较为理想,但由于列车欠重、欠轴、车辆漏风、关门车等因素,造成列车制动力增强,或由于线路坡道、缓解速度等原因造成列车充风时间过长进而增强列车制动力等情况,使列车无法通过再生制动有效控制运行速度,造成区间停车。
例如,龙宫—北大牛区间,由于线路情况需使用长波浪制动操纵办法,一把闸将列车带过北大牛分相后缓解,若列车在龙宫站内停车或龙宫出站速度低于40km/h,势必造成充风时间超过200s,增强列车制动力,因此该区间就不能实现长波浪制动,又由于该区间连续小曲线半径无缓风地点,需采取停车缓风。
(2)施工慢行及限速影响。
在线路施工期,施工慢行地段线路纵断面坡道及长度对2万t列车操纵影响较大,特别是遇施工慢行地段位于循环制动周期以外地点时,需提前2~3个闭塞分区控制列车运行速度,甚至需在慢行地段内停车缓风后方可通过,列车出慢行地段后制动周期被打乱,此时如不能将列车制动周期及时调整至模式化操纵周期,就会造成后续区间多次停车。
由表2可知,宁武西—龙宫区间停车较多,主要由于龙宫上行进站芦沟特大桥限速70km/h,加之进站有分相,增加2万t列车操纵难度,列车进站需采取带闸过分相的操纵方法,使得进站带闸过分相后列车速度低于30km/h,造成停车缓风问题,同时干扰模式化操纵周期,易造成后续多次停车。
(3)新职司机增多,操纵经验不足。
新职2万t主控司机对2万t列车制动性能理解和掌握不到位,对列车空电联合制动配合使用不精确,造成2万t列车停车问题增加,如宁武西—龙宫区间第一把闸,空气制动减压后由于对列车制动性能不熟,盲目降低或增大再生力,使列车不能到达预定地点缓解,打乱后续模式化操纵周期,导致龙宫站内缓解速度低于30km/h,造成停车缓风。
总结目前开行情况,新职主控司机至少需1个月时间或担当3~5趟主控牵引任务才能较熟练掌握2万t列车主控操纵要点。
2.3设备原因停车造成2万t列车停车的设备原因主要有:
供电设备原因、机车设备原因、车辆故障、列尾装置故障、地面信号故障等,影响列车运行安全。
3解决措施3.1控制充风时间,合理调整列车制动周期统一按照列车制动力强弱的判断方法来掌握列车制动性能及涨速情况,根据列尾装置报风压及机车流量计情况,合理使用再生制动,同时适当提高缓解速度,压缩充风时间,保证列车制动作用的同时,最大程度减小列车制动力对模式化操纵的影响,根据现有列车运行情况,循环制动过程中连续按照充风时间180s进行制动,3次制动后列车制动力能够得到有效调整。
同时,针对2万t列车前后半列车底不一致问题,即C80型车底和C80B型车底的编组,通过现场试验数据分析,后半列为C80B型车底的2万t列车充风时间为160s,比后半列为C80型车底的列车充风时间(180s)缩短了20s,且满足循环制动要求,因此遇后半列为C80B型车底的2万t列车,列车充风时间可按不低于160s掌握,减少因充风时间过长造成制动力强不能长时间带闸运行的问题(如列车在龙宫—北大牛区间一把闸运行)。
3.2合理操纵减少接收绿黄灯频次各种编组类型列车区间运行时分及平均速度对比见表4。
可以看出,2万t列车由于采用长波浪制动方式,在长大下坡道运行的技术速度相对高于其他编组类型列车,造成2万t列车在区间易接收绿黄灯。
为减小接收绿黄灯对列车操纵的影响,要求在始发站发车前,乘务员需注意前行列车编组情况,熟练掌握各种编组列车区间运行平均速度,在长波浪制动过程中根据列车制动力情况,合理使用再生力调整列车运行速度,与前行列车保持适当距离,同时做到提前车机联控,询问车站前方闭塞分区的占用情况,减少接收绿黄灯造成停车缓风问题及对模式化操纵的影响。
表4各种编组类型列车区间运行时分及平均速度对比运行时分平均速度/(km·h-1)区间2万t单元万吨组合万吨C64万吨普列2万t单元万吨组合万吨C64万吨普列神池南—宁武西23′18″27′32″24′10″23′56″21′00″4134354045宁武西—龙宫25′44″27′38″27′59″27′53″26′00″6156565659龙宫—北大牛22′14″23′01″24′22″25′02″23′00″6461585661北大牛—原平南20′52″19′36″18′37″20′53″19′00″5457615459南湾—滴流磴25′52″27′58″27′00″26′53″25′00″6056585762滴流磴—猴刎21′34″21′09″19′34″21′08″20′00″5656615760当列车因追踪绿黄灯或其他原因高坡区段停车后,为防止充风时间过长制动力强,造成后续频繁停车,在确保安全的前提下,要求停车后应采取适当追加减压(追加减压至不超过70kPa)或起车后通过减小再生力,合理控制列车充风时间和运行速度,使列车快速恢复至模式化操纵周期,减少后续停车。
3.3制定2万t列车高坡区段慢行操纵方案天窗前,运用部门应及时掌握施工限速命令情况,根据限速地点纵断面特点及列车制动性能等情况,制定2万t列车慢行操纵指导办法:
(1)上行2万t列车在神池南—原平南(含原平南第一、第二远离范围)、南湾—西柏坡区段,根据模式化操纵办法,结合慢行位置,利用再生制动调整停车地点,尽量确保列车停于或接近慢行区段内,避免追加减压。
(2)缓解前确认总风压力900kPa以上,小闸保持300kPa压力,列车缓解后速度增至5km/h前逐渐缓解小闸,将再生力给至400kN,延缓列车增速。
限速45km/h时,列车增速至38km/h(限速60km/h时列车增速至50km/h)进行减压,减压50~60kPa制动,速度稳定后适当减小再生力,延长列车制动走行距离。
运行中发现速度异常时,果断采取追加减压措施就地停车;通过慢行区段后,及时恢复模式化操纵方案,不具备缓解条件时,执行停车缓风。
(3)上行2万t列车在长大下坡道区段过慢行地段停车时,20min以内不进行追加减压;超过20min后时刻观察列车动向,根据情况及时进行适量追加。
3.4优化关键区段2万t列车平稳操纵方案3.4.1宁武西—龙宫区间上行宁武西—龙宫区间,根据列车制动力强弱差异采用不同的操纵方式,使乘务员能够灵活掌握操纵方案。
遇车体制动力强时,采用3把闸操纵(见图1(a))。
(1)主控机车过分相(100kN再生力),过分相后逐渐增大再生力控制速度,最高不超过200kN,待从控机车过完分相后调节再生力至目标值控速。
(2)20.000km处,速度65km/h,减压50kPa,23.000km再生力给至350kN,速度40km/h以下缓解。
(3)26.000km处,速度65~68km/h,减压50kPa,31.500km处速度33km/h缓解。
(4)34.500km处,速度64km/h,减压50kPa,排完风后速度有下降趋势时,缓慢减小再生制动力,带闸过分相。
待从控机车过分相后正常投入,60km/h以下缓解,主控机车再生力300kN缓解列车,缓解列车再生力保持50s不变。
遇制动力较弱车体,采用2把闸操纵(见图1(b))。
(1)遇制动力较弱车体,20.000km处减压后运行至23.000km处40km/h以下缓解,充风180s(后半列C80B型车体充风160s),提高制动初速(65~68km/h),待速度稳定后减小再生力至200kN,1把闸通过龙宫分相。
带闸过程中列车有降速趋势时及时控速,保证列车在出长梁山隧道前30km/h以上缓解,34.000km处保证充风190s制动带闸过分相。
(2)带闸过程中控制列车在龙宫第二接近信号机处速度不超69km/h,速度高于69km/h时及时追加减压。
图1宁武西—龙宫区间制动3.4.2龙宫—北大牛区间
(1)根据速度调整再生力,保证列车充风时间为200~240s,45.500km处减压50kPa调速,利用再生力调整列车速度,保持匀速运行至北大牛带闸过分相。
(2)因其他原因导致列车在龙宫站内缓解速度低于50km/h时,出站后根据情况利用再生制动调整列车以不超50km/h的速度运行至东风隧道口投入空气制动调速,列车排风完毕、从控机车进入东风隧道后至主控机车出隧道前速度降至33km/h缓解列车,利用再生制动调整列车充风时间,使制动周期调整至模式化操纵方案。
(3)由于操纵不当或车体原因在龙宫站内停车后,追加减压至100kPa,增大列车管减压量延长充风时间,待排完风后缓解列车开车,运行至东风隧道口投入空气制动调速,列车排风完毕、从控机车进入东风隧道后至主控机车出东风隧道前速度降至33km/h缓解列车,使制动周期调整至模式化操纵方案,减少后续不必要停车。
(4)从控机车越过分相正常投入后,速度55km/h以下,66.300km之前缓解。
3.4.3明确2万t列车缓解地点明确的2万t列车缓解地点见表5。
西柏坡以东平原地段满足再生力400kN、速度45km/h及以上时,方可缓解列车。
3.5提高设备质量稳定性及乘务员“两非”处理能力通过2万t列车途停数据分析,朔黄铁路龙宫和滴流蹬2个站位于高坡区段,必须采用带闸过分相的操纵方式,由于2万t列车受到停车缓风条件的限制,经常造成列车过分相时的停车问题,需将龙宫、滴流蹬2个站的分相装置进行改造,实现不断电过分相,降低2万t列车操纵难度,减少区间停车问题发生;同时,设备部门需加强接触网、信号、LTE网等关键设备动态检测,确保设备质量稳定;运用部门需不断完善非正常处置方案,并通过理论培训及模拟教学设备加强“两非”演练,提高机车乘务员故障处理及非正常处理能力,减少设备故障对2万t列车运行安全的干扰。
3.6提高2万t列车乘务员操纵技能,减少责任停车制定2万t列车人员培养方案,注重理论和实作相结合的培训方式,通过跟车学习、理论培训、模拟操纵驾驶、车载设备实作验收等培训环节,加强2万t列车乘务员准入验收;同时,每周开展2万t列车专项学习会,分区间重点分析讲解2万t列车平稳操纵,加强2万t列车操纵案例学习,积累操纵经验,提高2万t列车新职司机操纵水平,减少责任停车问题发生。
表52万t列车缓解地点区间缓解地点神池南—宁武西10.200—11.00015.300—16.000宁武西—龙宫22.500—32.50041.800—43.200龙宫—北大牛46.500—49.00065.700—66.300北大牛—原平南73.500—74.20082.000—83.200原平南—回凤89.000—90.000145.500—147.300152.700—156.500165.400—166.400滴流蹬—猴刎174.000—176.200185.500—186.500南湾—滴流蹬猴刎—小觉194.600—198.200小觉—古月211.500—213.000古月—西柏坡231.600—233.300237.700—238.8003.7推广使用2万t列车模式化操纵系统目前朔黄公司通过系统研究,总结2万t列车开行经验,分析传统人为操纵中存在的弊端,在2万t列车交流机车上均已加装模式化操纵系统,系统优化列车运行曲线,规范操纵流程,制定科学合理的操纵办法,为乘务员提供标准化列车运行曲线、基于模式化操纵曲线和列车运行状态信息,在线指导司机安全、准点地操纵列车,避免随意化操纵列车,减少不必要区间停车及安全问题发生[2]。
4结束语对朔黄铁路2万t列车区间停车原因进行数据统计,剖析区间停车的主要原因,并从列车制动力差异控制列车充风时间、减少接收绿黄灯操纵、制定施工慢行操纵方案、优化关键区段操纵方法等方面制定具体措施,同时推广使用模式化操纵系统,为减少区间停车问题提出改进思路,对2万t列车乘务员操纵技能提升具有重要意义,有助于保障朔黄铁路重载运输安全、平稳、畅通。
参考文献[1]中国铁道科学研究院机车车辆研究所.朔黄铁路基于LTE网络的2万t组合列车综合试验报告[R].北京,2015.[2]张朝辉.朔黄铁路重载列车智能操控系统研究[J].中国铁路,2016
(2):
86-87.
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