中国铁路在20世纪80年代,按铁路编组站在铁路网中的地位和作用,将铁路编组站分为3大类:①路网性编组站,设置在有3条及以上铁路干线的交汇处,编组2个及以上远程(通过1个及以上编组站)技术直达列车,每昼夜解、编货车达6000辆及以上。②区域性编组站,设置在有3条及以上铁路干线的交汇处,编组相邻编组站间直通列车;每昼夜解、编货车4000辆及以上。③地方性编组站,设置在有3条及以上铁路干、支线的交汇处,或有大量货车到发的工矿区、港湾区、铁路网终端大城市地区,编组相邻编组站、区段站、工业站、港湾站、货运站间的直通、区段、小运转列车与取送车作业。
20世纪80年代按上述要求确定的中国铁路编组站的分类及分布见表。
中国铁路编组站的分类及分布分类 | 数量 | 分布 |
东北区 | 华北区 | 华东区 | 中南区 | 西北区 | 西南区 |
路网性 | 15 | 哈尔滨南、沈阳西、沈阳南、山海关 | 丰台西、石家庄 | 济南西、徐州北、阜阳北、南京东、南翔、鹰潭 | 郑州北、株洲北、襄樊北 |
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区域性 | 17 | 三间房、四平、哈尔滨 | 南仓、大同西 | 向塘西 | 江岸西、武昌南、衡阳北、广州北、柳州南 | 西安东、宝鸡东、兰州西 | 成都东、重庆西、贵阳南 |
地方性 | 17 | 牡丹江、长春、通辽南、梅河口 | 太原北 | 乔司、艮山门、淮南西、青岛西、来州 | 怀化南 | 包头西、迎水桥、武威南、乌鲁木齐西 | 昆明东、安康东 |
合计 | 49 | 11 | 5 | 12 | 9 | 7 | 5 |
进入21世纪后,中国铁路根据铁路网发展的情况,按中长期铁路网规划和铁路客货运输的需求,在分析既有铁路生产力布局现状及存在问题的基础上,对编组站类别和布局进行了调整。①路网性编组站13处:东北区2处(哈尔滨南、苏家屯);华北区1处(丰台西);华东区3处(济西、南京东、向塘西);中南区3处(郑州北、武汉北、襄阳北);西南区2处(兴隆场、贵阳南);西北区2处(新丰镇、兰州北)。②区域性编组站11处:东北区1处(通辽);华北区1处(南仓);华东区2处(徐州北、乔司);中南区3处(株洲北、江村、柳州南);西南区2处(成都北、昆明东);西北区2处(包头西、乌鲁木齐西)。③地方性编组站16处:东北区4处(三间房、四平、裕国、山海关);华北区2处(石家庄南、大同);华东区4处(南翔、芜湖东、鹰潭、阜阳北);中南区3处(武昌南、衡阳南、怀化南);西南区1处(安康东);西北区2处(宝鸡东、迎水桥)。
铁路编组站承担的技术作业,主要有5类共15项:①有改编货物列车的到达、解体、编组、出发4项作业,简称有调(车)作业。②无改编的直通货物列车的到达、摘挂(当货物列车需变更列车重量时,或有甩车修理、整装作业时)、出发3项作业,简称无调(车)作业。③编组站所在地区的到达和出发货车的解体或编组、送达或取出2项作业,简称地方车作业。④货物列车的牵引机车摘下(到达的货物列车)或挂上(出发的货物列车)、整备、检修3项作业,简称机务作业。⑤中转和到发的货车技术检查、修理、整装3项作业,简称车辆作业。
铁路编组站为担当和完成技术作业,需要设置的技术设施和设备有:①办理有改编货物列车到达作业的股道组成的到达场。②办理有改编货物列车出发作业的股道组成的出发场。③办理无改编直通货物列车到达和出发作业的股道组成的直通(或称通过)场。④办理车列解体和编组共用的停留和集结货车的股道组成的调车场(也称编组场)。⑤驼峰、调车场、编组牵出线(并或箭翎线编组场)以及调车机车、调速设备、调车作业进路控制设备、通信、信号等配套设施组成的驼峰解编作业系统。⑥完成机务作业所需的设施和设备组成的机务段。⑦完成货车作业所需的设施和设备组成的车辆段。⑧具有对列车、车辆和货物等运输信息进行存储、处理、传递、作业计划编制、运输统计等功能的自动化信息系统,以及网络和通信设备等。
编组站所需的上述各项技术设施和设备的数量,均应根据各该担当的作业量(一般还应增加20%的储备能力)计算确定。
世界各国铁路编组站的建设和运营经验证明,在上述各项技术设施和设备中,决定铁路编组站解、编作业的效率和能力,以及铁路编组站的规模和工程造价的最重要的设施和设备是第⑤项(见铁路调车驼峰),以及由上述各项设备和设施在站内不同配置形成的铁路编组站布置图型。
中国铁路现有的路网性和区域性编组站基本上都已建成自动化驼峰解编系统,每个解编系统的解编作业能力,路网性编组站均可达6000辆/日以上,最高可达8000辆/日以上(如郑州北、丰台西、徐州北等编组站),区域性编组站也均可达4000~5000辆/日及以上。
由铁路编组站的主要设施和设备在站内相互配置构成的铁路编组站布置图型,按站内设置的驼峰解编系统的数量及其驼峰溜放车辆的方向,可分为两大类:
第一类为单向铁路编组站图型,站内设置一套驼峰解编系统,驼峰向一个方向解体溜放车辆,按到达、调车、出发3个主要车场不同的配置。可构成3种主要单向铁路编组站图型:
上行和下行的到发场配置在共用调车场的两侧的单向横列式图型,简称“单向一级三场编组站布置图型”(图1)。
图1 单向一级三场横列式图型
上、下行共用的到达场与调车场纵列配置,上行和下行的出发场配置在共用的调车场的两侧的单向(纵列和横列)混合式图型,亦称“单向二级四场编组站布置图型”(图2)。
图2 单向二级四场混合式图型
上、下行共用的到达场、调车场、出发场顺序纵列配置的单向纵列式布置图型,简称“单向三级三场编组站布置图型”(图3)。
图3 单向三级三场纵列式图型
第二类为双向铁路编组站图型,站内设置上、下行两个驼峰解编系统,两个驼峰的解体车列溜放车辆的方向上、下行相对。按各个驼峰解编系统的主要车场(到达、调车、出发)配置不同,可构成2种主要双向铁路编组站图型:
上、下行驼峰解编系统的主要车场均按到达场与调车场纵列,出发场与调车场横列的双向混合式布置图型,亦称“双向二级六场编组站布置图型”(图4)。
图4 双向二级六场混合式图型
上、下行驼峰解编系统的主要车场均按到达、调车、出发顺序配置的双向纵列式布置图型,简称“双向三级六场铁路编组站布置图型”(图5)。
图5 双向三级六场纵列式图型
以上两类单、双向编组站布置图型均系中国铁路车站与枢纽设计规范推荐的标准设计图型。
中国铁路的路网性和区域性编组站中,近80%和50%采用双向编组站布置图型;其余的近20%和50%采用单向编组站布置图型,但不都是采用设计规范推荐的标准图型,而是根据各个编组站的具体情况和运营改革、技术创新的要求,采用了一些派生的新图型。实践证明,这不仅可取得节省工程投资的经济效益,而且也可达到提高作业效率和增强作业能力的运营效果。例如,南京东站采用了单向三级四场编组站布置图型(图6),将反驼峰方向的出发场配置在共用调车场的同侧;原艮山门站采用单向二级三场编组站布置图型(虚线为预留车场,图7),取消顺驼峰方向的出发场,采用自编列车直接从调车场出发;裕国站(原沈阳西站)采用双向二级四场编组站布置图型(图8),将两系统的出发场都取消,自编列车都从调车场直接出发;原长春站采用双向一级四场编组站布置图型(图9),两系统的到发场均配置于各自调车场内侧。
图6 单向三级四场混合式图型
图7 单向二级三场混合式图型
图8 双向二级四场纵列式图型
图9 双向一级四场横列式图型
随着科技不断创新发展,自20世纪50年开始,一些经济发达国家的铁路编组站已利用计算机控制驼峰解编技术作业和货车信息处理,实现编组站综合自动化。美国于1964年在盖脱威建成全世界第一个综合自动化编组站。后来苏联、加拿大等国也开始建设。日本于1968年建成郡山综合自动化编组站后,接着又建成武藏野等5处综合自动化编组站。中国也于1989年2月首先在郑州北编组站建成了综合自动化系统。
编组站综合自动化系统由3个子系统组成。①驼峰解编作业自动化控制子系统,用于3项主要作业:驼峰调车机车(推送车列解体)的推送速度自动化控制;驼峰解体车辆的溜放进路自动化控制;驼峰解体的车辆溜放速度自动化控制。②货物列车到发进路自动化控制子系统,用于在到达场、出发场、调车场尾部的进、出站线路自动化控制。③信息处理自动化子系统,用于接收和发送列车和货车的预确报信息,编制编组站日班计划、驼峰解体列车勾计划、编尾编组列车勾计划,以及站内货车信息的存储、移动和传递。
郑州北编组站综合自动化系统投入运营后,作业效率大幅度提高,从而使解编能力达到17800辆/日以上,全站办理车完成26200辆/日以上,均居中国铁路编组站的首位,为铁路编组站的技术发展起到了示范作用。