丁 亮
(鐵道部工程設(shè)計(jì)鑒定中心副總工程師,北京100844)
設(shè)置動(dòng)車運(yùn)用所的客運(yùn)站動(dòng)車組走行線布置分析
丁 亮
(鐵道部工程設(shè)計(jì)鑒定中心副總工程師,北京100844)
車站與動(dòng)車運(yùn)用所的關(guān)系有多種可能,其布置形式都要遵循動(dòng)車組列車運(yùn)行的客觀規(guī)律。以動(dòng)車運(yùn)用所為例,分析動(dòng)車組走行線與車站布置的關(guān)系,以及機(jī)車牽引的列車與動(dòng)車組列車在始發(fā)終到客運(yùn)站的作業(yè)區(qū)別,并給出只銜接1條客運(yùn)專線的始發(fā)終到客運(yùn)站動(dòng)車組走行線、和銜接多條客運(yùn)專線的始發(fā)終到客運(yùn)站動(dòng)車組走行線的布置形式。指出只有弄清高速鐵路運(yùn)行規(guī)律,才能做好動(dòng)車組走行線的布置。
高速鐵路;客運(yùn)站;動(dòng)車組;走行線;運(yùn)用所;布置
隨著以動(dòng)車組運(yùn)行的鐵路客運(yùn)專線網(wǎng)的建設(shè),形成了大量辦理始發(fā)終到動(dòng)車組列車作業(yè)的客運(yùn)站,這些客運(yùn)站一般都設(shè)有動(dòng)車運(yùn)用所,以及動(dòng)車出入段線。受地形條件和城市用地條件的限制,車站與動(dòng)車運(yùn)用所之間有多種可能的布置形式。不同的布置形式導(dǎo)致動(dòng)車組走行線與車站的布置關(guān)系不同,但無(wú)論什么布置形式都要遵循動(dòng)車組列車運(yùn)行的客觀規(guī)律,按這些規(guī)律布置動(dòng)車組走行線。不能用普速鐵路的方法,做高速鐵路的設(shè)計(jì),否則就會(huì)花同樣的投資,做出帶有功能缺陷的產(chǎn)品,影響車站能力。
動(dòng)車組列車每天要在動(dòng)車運(yùn)用所進(jìn)行整備檢查作業(yè),所以在始發(fā)終到客運(yùn)站,早晚時(shí)段動(dòng)車組都要從動(dòng)車運(yùn)用所出來(lái)或返回動(dòng)車運(yùn)用所。有些客運(yùn)站設(shè)的是動(dòng)車段,動(dòng)車段與動(dòng)車運(yùn)用所在功能上有所不同,但動(dòng)車組走行線布置與車站的關(guān)系是相同的。
采用動(dòng)車組運(yùn)行的鐵路并非只是客運(yùn)專線,城市軌道交通中輪軌形式的地鐵和輕軌也是采用動(dòng)車組運(yùn)行,但城市軌道交通的動(dòng)車段與車站的關(guān)系比較簡(jiǎn)單。地鐵和輕軌每條線都是獨(dú)立的,相互之間沒(méi)有動(dòng)車的跨線運(yùn)行,在客流量較大的車站,以乘客換乘的方式實(shí)現(xiàn)不同線網(wǎng)之間客流的銜接。地鐵或輕軌整條或絕大部分均位于城市,每條地鐵或輕軌上的所有車站都在為一個(gè)城市服務(wù),其動(dòng)車始發(fā)終到站并不需要選在客流量大的車站,動(dòng)車段在線路兩端客流比較小、用地條件比較好的車站上銜接??瓦\(yùn)專線則有所不同,一條客運(yùn)專線在一個(gè)城市范圍內(nèi)往往只設(shè)一個(gè)車站,且不同的客運(yùn)專線在一個(gè)城市中盡量與其他客運(yùn)專線共站,這樣既節(jié)省站位、站房以及城市配套設(shè)施資源,同時(shí)也能與相關(guān)的客運(yùn)專線實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組的跨線運(yùn)行。不可能像地鐵那樣,每條客運(yùn)專線在城市設(shè)一個(gè)客站以及動(dòng)車運(yùn)用所,而必須按照鐵路樞紐的規(guī)劃,幾條客運(yùn)專線引入一個(gè)客運(yùn)站,并在車站附近找一個(gè)合適的地點(diǎn),設(shè)置為所有銜接的客運(yùn)專線共用的動(dòng)車運(yùn)用所。這就是客運(yùn)專線動(dòng)車組走行線與客站的關(guān)系跟地鐵和輕軌有所不同的根本原因。
客運(yùn)專線的動(dòng)車組走行線與客站之間有著自身的運(yùn)行規(guī)律,如果不考慮具體的地形、地貌以及城市用地條件,做出理想化的客運(yùn)站布置圖型,就會(huì)出現(xiàn)千篇一律的動(dòng)車組走行線與車站的布置關(guān)系,然而在實(shí)際設(shè)計(jì)中,這是不可能的。因?yàn)樵诔鞘懈浇茈y找到最合適的客站布置場(chǎng)地,以及最理想的動(dòng)車運(yùn)用所位置,更多的情況是先有可以建設(shè)使用的用地條件,再設(shè)計(jì)車站及動(dòng)車運(yùn)用所。動(dòng)車運(yùn)用所的位置與車站之間的相互關(guān)系千變?nèi)f化,但無(wú)論怎么變化,其動(dòng)車組走行線都得與車站相連,其連接的位置也都得滿足客運(yùn)站動(dòng)車組出入以及車站接發(fā)列車的客觀規(guī)律,這些規(guī)律就決定了客運(yùn)站動(dòng)車組走行線的布置形式。做好客運(yùn)站動(dòng)車組走行線的布置,就要弄清楚這些規(guī)律,分析符合這些規(guī)律的圖型。
之所以先討論機(jī)車牽引的列車與動(dòng)車組列車在始發(fā)終到客運(yùn)站的作業(yè)區(qū)別,是因?yàn)槠账勹F路的設(shè)計(jì)規(guī)范有客運(yùn)站的參考圖型,而開(kāi)行動(dòng)車組的客運(yùn)站沒(méi)有相關(guān)的圖型,在設(shè)計(jì)時(shí),有時(shí)就會(huì)套用普速鐵路的圖型。如何做設(shè)計(jì)才是正確的,能不能套用,就得認(rèn)真分析機(jī)車牽引的列車與動(dòng)車組列車在始發(fā)終到客運(yùn)站的作業(yè)區(qū)別。
機(jī)車牽引的列車與動(dòng)車組列車在始發(fā)終到客運(yùn)站作業(yè)有兩個(gè)根本區(qū)別,一個(gè)區(qū)別是機(jī)車牽引的列車,在到達(dá)始發(fā)終到客運(yùn)站后,本務(wù)機(jī)車要摘下去機(jī)務(wù)段整備,客車車底要被調(diào)機(jī)送到客車整備所整備,也就是說(shuō)列車要在車站解體。而動(dòng)車組列車到達(dá)始發(fā)終到站后,動(dòng)車組不需要在車站解體,動(dòng)車組在車站上沒(méi)有那么多復(fù)雜的作業(yè),所以占用到發(fā)線的時(shí)間短。另一個(gè)區(qū)別是,普速客車運(yùn)行的速度較慢,從始發(fā)客運(yùn)站到一個(gè)交路的終點(diǎn)客運(yùn)站,列車運(yùn)行的時(shí)間較長(zhǎng),所以列車到站后,基本上不立即返回,機(jī)車和客車車底到站后要入段整備;而客運(yùn)專線動(dòng)車組運(yùn)行的速度高,從始發(fā)客運(yùn)站到一個(gè)交路的終點(diǎn)客運(yùn)站,列車運(yùn)行的時(shí)間短,動(dòng)車組到站后就可以立即折返,也就是所說(shuō)的立折,這類情況對(duì)于客運(yùn)專線來(lái)說(shuō)是主要的運(yùn)行方式。立折時(shí)動(dòng)車組在車站的作業(yè)不需要調(diào)頭,只需要司乘人員換向。根據(jù)已開(kāi)通運(yùn)行的客運(yùn)專線作業(yè)時(shí)間分析,從動(dòng)車組到達(dá)車站到立折出發(fā),包括上下旅客、清理垃圾、調(diào)整座位朝向、司乘人員換向等作業(yè),只需要20min。如果時(shí)間長(zhǎng)了,就說(shuō)明運(yùn)行圖銜接不好,或者車站布置阻擋進(jìn)路,影響了動(dòng)車組按時(shí)發(fā)車,就會(huì)產(chǎn)生動(dòng)車組多余的滯留時(shí)間,顯然,這會(huì)延長(zhǎng)列車占用到發(fā)線時(shí)間,降低動(dòng)車組的使用效率,甚至影響正線能力的利用效率。
由此可見(jiàn),機(jī)車牽引的列車與動(dòng)車組列車在始發(fā)終到客運(yùn)站作業(yè)有著本質(zhì)的區(qū)別,在計(jì)算到發(fā)線數(shù)量、布置正線與到發(fā)線的線位以及咽喉區(qū)進(jìn)路方面都不能套用。即便是普速鐵路與客運(yùn)專線共用的車站,也要分析清楚不同的列車,在車站哪個(gè)區(qū)域作業(yè)是共用的,哪些是靈活性問(wèn)題,哪些是個(gè)性問(wèn)題,如何滿足不同列車作業(yè)需求,才能效率最大化。
由于機(jī)車牽引的列車與動(dòng)車組列車在始發(fā)終到客運(yùn)站的作業(yè)有著本質(zhì)的區(qū)別,因此機(jī)車車輛走行線與動(dòng)車組走行線在布置圖上也有所不同。對(duì)于普速鐵路貫通式客運(yùn)站,普速客車到站后,機(jī)車和車輛要入段整備,同時(shí)普速鐵路都是“V”形維修天窗,可24小時(shí)行車,夜間也有客貨列車通過(guò)。在這類車站上,為了始發(fā)終到客車的機(jī)車和車輛出入段與通過(guò)列車不交叉,機(jī)車車輛整備設(shè)施往往設(shè)在兩正線之間,而且機(jī)車走行線和車輛走行線是分設(shè)的。一般情況下,當(dāng)?shù)匦螚l件允許時(shí),機(jī)務(wù)整備設(shè)施和車輛整備設(shè)施各設(shè)車站一端,正線外包,并且大型客站機(jī)車走行線和車輛走行線各設(shè)2條,如圖1所示。當(dāng)?shù)匦螚l件困難時(shí),也有機(jī)務(wù)整備設(shè)施與車輛整備設(shè)施都設(shè)在車站一端,正線外包的情況,這時(shí)在客站的一端設(shè)2條機(jī)車走行線、2條車輛走行線。
圖1 機(jī)務(wù)整備設(shè)施和車輛整備設(shè)施各設(shè)車站一端
對(duì)于普速鐵路盡端式車站,機(jī)車車輛整備設(shè)施可以設(shè)在盡端式的一端,但一般來(lái)說(shuō),既然是盡端式,車場(chǎng)往往伸入市區(qū),車場(chǎng)的盡端不可能再有設(shè)置機(jī)車車輛整備設(shè)施的地方,而且這種車站沒(méi)有列車通過(guò),所以大部分機(jī)車車輛設(shè)施與正線都設(shè)在車場(chǎng)的一端。如果機(jī)車走行線與車輛走行線設(shè)在兩正線之間,機(jī)車走行線與車輛走行線可以共用,也可以不共用。但如果機(jī)車走行線與車輛走行線分設(shè)在正線兩側(cè),則機(jī)車走行線與車輛走行線最好共用,否則,為了機(jī)車和客車車底出入段與正線接發(fā)列車不交叉,只能在正線兩側(cè)各設(shè)兩條走行線,顯然,工程代價(jià)太大,不經(jīng)濟(jì)合理。為了靈活使用,機(jī)車走行線與車輛走行線最好設(shè)在兩正線之間,如圖2所示。
圖2 機(jī)車走行線與車輛走行線設(shè)在兩正線之間
對(duì)于以動(dòng)車組運(yùn)行的客運(yùn)專線來(lái)說(shuō),列車到站后并不分解,而且一般來(lái)說(shuō),白天行車,夜間維修天窗時(shí)段停運(yùn)維修,因此,其運(yùn)行的規(guī)律是動(dòng)車組早晨大量從動(dòng)車運(yùn)用所出車,晚上大量返回動(dòng)車運(yùn)用所,在早出車與晚收車之間,車站有大量的動(dòng)車組立即折返。除此之外,由于客運(yùn)專線動(dòng)車組起停車距離短,提速快,所以要求與客運(yùn)站銜接的正線盡量順直,以避免因進(jìn)出站時(shí)站線過(guò)長(zhǎng),延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間。按照這些特殊要求,第一,要滿足在早高峰出車和晚高峰入段時(shí),出入段線的能力,而且不分出入段線,早高峰均為出車,晚高峰均為入段,一般來(lái)說(shuō)在設(shè)計(jì)時(shí),均應(yīng)考慮設(shè)2條出入段線,2條出入段線雙向行駛,早高峰時(shí)均作為出段線,晚高峰時(shí)均作為入段線,可大幅度提高出入段能力,避免因出入段能力不足,產(chǎn)生動(dòng)車組等待滯留時(shí)間。第二,動(dòng)車出入段線不能像普速客車那樣設(shè)置在上下行兩正線之間。因?yàn)槿绻麆?dòng)車組走行線設(shè)在上下行正線之間,在白天運(yùn)行期間,始發(fā)終到列車動(dòng)車組立折時(shí),要橫切2條出入段線,且咽喉區(qū)兩正線間設(shè)置渡線要再穿2條動(dòng)車組走行線,動(dòng)車組折返走行距離長(zhǎng),經(jīng)過(guò)的道岔太多,顯然影響車站接發(fā)車能力,而且動(dòng)車走行線設(shè)在上下行正線之間,必然將區(qū)間并行的2條正線上下行分開(kāi),這樣正線在進(jìn)站前不得不設(shè)置小半徑曲線,惡化了正線的線形,也影響動(dòng)車組進(jìn)出站的行車速度。第三,出入段線應(yīng)在正線兩側(cè)各設(shè)1條,不能設(shè)在一側(cè),這樣在早高峰出段和晚高峰入段時(shí),可減少動(dòng)車組出入段與正線接發(fā)列車的交叉干擾。按照這種要求,對(duì)于貫通式客運(yùn)站來(lái)說(shuō),其布置圖型如圖3所示。
圖3 貫通式客運(yùn)站動(dòng)車組走行線布置圖型
對(duì)于盡端式客運(yùn)站,如果動(dòng)車運(yùn)用所能布置在車站的盡端最好,但位于城市的客運(yùn)站,一般沒(méi)有這種條件。動(dòng)車組走行線不像普速鐵路機(jī)車牽引的列車分為機(jī)車走行線和車輛走行線那么復(fù)雜,只要考慮其走行線的布置能使動(dòng)車組出入段與車站接發(fā)列車盡量減少交叉就行。其布置應(yīng)如圖4所示。
圖4 盡端式客運(yùn)站動(dòng)車組走行線布置圖型
隨著客運(yùn)專線路網(wǎng)的建設(shè),辦理始發(fā)終到作業(yè)的大型客運(yùn)站一般銜接多條客運(yùn)專線,但并不會(huì)因?yàn)榻拥目瓦\(yùn)專線多,就每條客運(yùn)專線各設(shè)一個(gè)動(dòng)車運(yùn)用所,而是所有客運(yùn)專線共用動(dòng)車運(yùn)用所。不同的客運(yùn)專線其運(yùn)行圖獨(dú)立,相互之間不能交叉,否則不僅相互干擾,影響能力,更重要的是會(huì)對(duì)運(yùn)輸安全造成極大隱患。因此,不同的客運(yùn)專線引入客運(yùn)站的車場(chǎng)是相互獨(dú)立的,也就是所謂的分場(chǎng)分線布置,當(dāng)然相互間或部分股道間也會(huì)有必要的進(jìn)路溝通。雖然車場(chǎng)分開(kāi)了,但各條客運(yùn)專線動(dòng)車運(yùn)用所是共用的,都得從不同的車場(chǎng)引出動(dòng)車組走行線至動(dòng)車運(yùn)用所。為了避免動(dòng)車組走行線與正線交叉,應(yīng)在每條客運(yùn)專線的正線兩側(cè)均設(shè)置動(dòng)車組走行線。各條動(dòng)車組走行線引出車場(chǎng)外,其設(shè)置的數(shù)量與正線無(wú)關(guān),只與動(dòng)車組出入段的能力需求有關(guān)。在與正線疏解后,至動(dòng)車運(yùn)用所之間的共用段,部分動(dòng)車組走行線可以合并后引入動(dòng)車運(yùn)用所,如圖5所示。
圖5 部分動(dòng)車組走行線合并后引入動(dòng)車運(yùn)用所
采用動(dòng)車組運(yùn)行的客運(yùn)專線與機(jī)車牽引的普速鐵路的區(qū)別不僅僅是列車運(yùn)行速度,在一些細(xì)節(jié)方面也有很大的區(qū)別,正是這些細(xì)節(jié)問(wèn)題反映了客運(yùn)專線布置圖中的客觀規(guī)律,也形成了客運(yùn)專線新的設(shè)計(jì)體系。動(dòng)車組走行線雖然只是客運(yùn)專線系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的局部問(wèn)題,但也是一個(gè)重要環(huán)節(jié),如果布置不好,將直接影響客運(yùn)站的能力和使用效率,也影響客運(yùn)專線系統(tǒng)能力的發(fā)揮。本文所分析的布置圖型只是諸多客運(yùn)專線車站布置圖型中的幾種,但無(wú)論在什么情況下,只要對(duì)客運(yùn)專線動(dòng)車組運(yùn)行的特點(diǎn)仔細(xì)分析,把握住關(guān)鍵性的問(wèn)題,就能做出符合高速鐵路運(yùn)行規(guī)律的布置圖型。
[1]GB 50091—2006鐵路車站及樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2006
[2]鐵路工程技術(shù)手冊(cè)站場(chǎng)及樞紐[S].北京:人民鐵道出版社,1977
[3]TB 10621—2009高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)[S].北京:中國(guó)鐵道出版社,2010
(責(zé)任編輯:魏艷紅)
There are a lot of possible layout for stations and inspection section, and they have to follow the operation rules of EMU.In this paper, the layout relationship between the EMU lines and station is analyzed, and the differences in operating process betweenregular train and EMU is discussed. Furthermore, the layout of EMU lines in station which connects to single railway andmultiple railways is proposed. In the end, this article suggests that the only way to optimizeEMUlines layout is figuring out the operationrulesofhigh-speedrailway.
high-speedrailway;station;EMU;lines;inspectionsection;layout
A
1004-9746(2014)06-0005-03
2014-11-23)