曹 娜
(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 城市軌道交通與建筑設(shè)計(jì)院,陜西 西安 710043)
終點(diǎn)站配線設(shè)置是城市軌道交通設(shè)計(jì)中的重點(diǎn),在一定程度上決定或影響城市軌道交通線的運(yùn)輸能力、工程造價(jià)、車(chē)站型式等。一條線路的終點(diǎn)站作為交路折返點(diǎn)是軌道交通線路的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)車(chē)站。同時(shí),由于車(chē)輛段 (停車(chē)場(chǎng))的接軌站都是根據(jù)列車(chē)運(yùn)營(yíng)交路進(jìn)行選擇,需要遵循方便運(yùn)營(yíng)、減少列車(chē)出入的空走時(shí)間、降低運(yùn)營(yíng)成本的原則,因此一般選擇在線路的終點(diǎn)站或折返站。所以,連接車(chē)輛段 (車(chē)場(chǎng)) 的終點(diǎn)站需要同時(shí)承擔(dān)折返和出入段 (場(chǎng)) 作業(yè),在配線的設(shè)置上也要同時(shí)滿足這兩項(xiàng)作業(yè)要求。這種類型的車(chē)站其配線方案相對(duì)較為復(fù)雜,選擇合適的配線方案,既有利于行車(chē)組織安排,提高線路能力,也能降低工程造價(jià),節(jié)約用地。
在城市軌道交通設(shè)計(jì)中,常見(jiàn)的結(jié)合出入線布置的終點(diǎn)站配線方案,如圖1所示。
圖1中的方案五、方案六屬于設(shè)計(jì)中有爭(zhēng)議的方案。
圖1 常見(jiàn)的結(jié)合出入線布置的終點(diǎn)站配線方案
方案五是將方案四站后的交叉渡線移至出入線接軌道岔的后方,可以形成折返作業(yè)和出段作業(yè)的平行進(jìn)路。但是在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中,出段作業(yè)是在早發(fā)車(chē)或高峰時(shí)段前加車(chē)時(shí)發(fā)生的,與折返作業(yè)最為繁忙的高峰時(shí)段在時(shí)間上是錯(cuò)開(kāi)的,即在最影響線路能力的高峰時(shí)段折返能力并不會(huì)受列車(chē)出入段作業(yè)的影響。所以,方案五看似增加了平行進(jìn)路,提高了折返能力,但由于交叉渡線后移,增加了折返走行時(shí)間,折返能力反而降低了。
方案六 IV 股道承擔(dān)小交路列車(chē)折返和列車(chē)回段2項(xiàng)作業(yè),III 股道只承擔(dān)正線發(fā)車(chē)作業(yè)。III 道和IV 道之間無(wú)作業(yè)干擾,但2條線作業(yè)負(fù)荷不平衡,并且互不連通,靈活性差,不符合《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》中“車(chē)輛段出入線應(yīng)為雙線。應(yīng)按雙線雙向運(yùn)行設(shè)計(jì),以確保其中一條線路發(fā)生故障時(shí),另一條線路仍可保證列車(chē)出入段作業(yè)”的要求。
由于方案五、方案六存在很多爭(zhēng)議,下面僅對(duì)方案一~方案四的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析比較。各方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析如表1所示。
由表1可知,各方案各有利弊,方案四在功能上更占優(yōu)勢(shì),但投資也較大。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,車(chē)站的配線方案應(yīng)結(jié)合段址選擇、線路條件、信號(hào)技術(shù)條件、接軌站條件、運(yùn)輸組織要求、客流需要等多方面綜合考慮。
表1 各方案優(yōu)缺點(diǎn)分析表
車(chē)站的配線方案不僅要滿足運(yùn)輸組織的功能需要,還要滿足運(yùn)輸組織的能力需要。終點(diǎn)站必須要從接車(chē)、發(fā)車(chē)能力,折返、出入段能力等多方面滿足全線的運(yùn)輸能力。通常情況下,折返能力是城市軌道交通全線運(yùn)輸能力的控制點(diǎn),也是整個(gè)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)組織的關(guān)鍵。因此,在終點(diǎn)站配線方案的比選中,折返能力的計(jì)算是必不可少的。
方案一和方案二同為島式方案,方案三和方案四同為側(cè)式方案,下面僅對(duì)方案二和方案四 2個(gè)同樣具備延伸條件的方案進(jìn)行同精度折返能力計(jì)算。
不考慮道岔轉(zhuǎn)換的進(jìn)路辦理時(shí)間為 2 s,考慮道岔轉(zhuǎn)換的進(jìn)路辦理時(shí)間為 13 s。為簡(jiǎn)化計(jì)算,并留有足夠的富余量,辦理進(jìn)路時(shí)間統(tǒng)一按 13 s 考慮。
折返時(shí)駕駛室轉(zhuǎn)換時(shí)間為 12~20 s,由于廠家不同,其車(chē)型數(shù)值有差異,暫按 20 s 考慮。
常用制動(dòng)減速度為 1.0 m/s2。
列車(chē)速度從0提速至 35 km/h時(shí)加速度為1.0 m/ s2。
9 號(hào)道岔側(cè)向過(guò)岔限速為 30 km/h。
列車(chē)追蹤距離等于緩沖距離、1/2 列車(chē)長(zhǎng)度、制動(dòng)距離及安全距離之和。制動(dòng)距離按運(yùn)營(yíng)限速78 km/h時(shí)采用常用制動(dòng)計(jì)算,列車(chē)長(zhǎng)度為 120 m(按 B 型車(chē)4M2T考慮),列車(chē)制動(dòng)空走時(shí)間為 1 s,信號(hào)設(shè)備動(dòng)作時(shí)間為 2 s,安全距離為 40 m,計(jì)算得到列車(chē)追蹤距離為 400 m。
方案二折返時(shí)間計(jì)算如圖2所示,方案四折返時(shí)間計(jì)算如圖3所示。
圖2 方案二折返時(shí)間計(jì)算圖
由圖2和圖3可見(jiàn),由于進(jìn)出折返線的作業(yè)時(shí)間有所差別導(dǎo)致2個(gè)方案的折返時(shí)間不同。方案四為側(cè)式站臺(tái),I、II 股道的線間距短,站后的道岔短,所以列車(chē)進(jìn)出折返線的走行距離短。而方案二的情況正好相反。因此,在地形、客流、運(yùn)營(yíng)組織等條件相同的情況下,方案四的折返時(shí)間較方案二短,其折返能力更大。
圖3 方案四折返時(shí)間計(jì)算圖
結(jié)合出入線布置的終點(diǎn)站配線方案提出最為常見(jiàn)的幾種形式。車(chē)站的配線方案設(shè)計(jì)需要結(jié)合段址選擇、線路條件、信號(hào)技術(shù)條件、接軌站條件、運(yùn)輸組織要求、客流需要等多方面綜合考慮,進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,結(jié)合業(yè)主功能、能力和投資等方面的要求,選擇最適合的配線方案。