重载铁路是煤炭运输通道上主要运输方式,重载铁路车站特别是有列车折角、组合作业的车站通常是影响整个重载煤运通道通过能力的关键环节。因此,识别重载铁路车站能力瓶颈,优化车站作业组织,提高车站通过能力具有重要的理论与现实意义。本文在借鉴国内外车站通过能力研究的基础上,分析车站作业流程及时间标准、研究重载铁路车站通过能力的评估与加强方法,并案例验证能力加强方法的有效性。具体内容包括:(1)车站时间标准数据处理方法与车站通过能力加强方法总结深入分析车站各项技术作业时间的人工、半自动、自动的查定方法,相关数据采集方法,灰色系统理论、概率分布函数等数据处理方法,从数学模型与模拟仿真两角度对车站通过能力的现有研究成果进行梳理,形成包含能力评价指标或能力优化目标函数的统计表。(2)重载铁路车站作业流程及时间分析分析重载铁路车站的接发车作业、调车作业、装卸车作业、列检作业、列尾作业、机车摘挂作业、列车折角组合作业的作业流程。运用各类概率密度函数对各类车站列车作业时间进行拟合与对比分析。(3)重载铁路车站股道与进路选择优化数学模型的构建与求解在现有研究的基础上,增加与列车折角作业与万吨组合作业相关的约束与变量,分别以股道选择的倾向性与股道占用的均衡性为目标函数,考虑股道或进路占用的唯一性约束、调机作业计划的时空唯一性约束、组合列车状态转化约束等,构建0-1规划模型,并应用MATLAB调用LINGO的方法对问题求解。(4)重载铁路车站通过能力加强仿真优化理论与仿真模型首先介绍重载铁路车站通过能力加强仿真优化理论,主要包括股道的灵活运用原则、进路的最短路选取原则、列车插入方法的限制约束。然后从重载铁路车站仿真的基本要素、仿真策略,仿真主程序流程、子程序流程,仿真假设、参数、输入、输出等方面详细介绍整个仿真系统的核心框架。在MATLAB平台编程并实现仿真过程。(5)案例分析以包神铁路瓷窑湾站为案例,设计13套实验方案依照仿真相关优化理论及原则进行仿真实验,得到瓷窑湾站能力瓶颈与通过能力加强方案。最后并将仿真结果与模型法对比,结果表明数学模型求解法研究问题抽象程度更高,仿真更具体、灵活性更强。