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针对矿区铁路集配站列车密集到达的实际作业情况，运用排队论理论和运筹学思想，建立了车场状态的数学模型，对集配站到发场充满过程进行了数学描述，为确定集配站在饱和状态下需要的到发线数量提供了新的计算方法，并结合实例进行了验证。研究结果表明，列车密集到达是造成集配站到发场能力紧张的重要原因。研究结论为确定集配站的设备规模提供了依据。