曹 娜
(中鐵第一勘察設計院集團有限公司 城市軌道交通與建筑設計院,陜西 西安 710043)
終點站配線設置是城市軌道交通設計中的重點,在一定程度上決定或影響城市軌道交通線的運輸能力、工程造價、車站型式等。一條線路的終點站作為交路折返點是軌道交通線路的關鍵節點車站。同時,由于車輛段 (停車場)的接軌站都是根據列車運營交路進行選擇,需要遵循方便運營、減少列車出入的空走時間、降低運營成本的原則,因此一般選擇在線路的終點站或折返站。所以,連接車輛段 (車場) 的終點站需要同時承擔折返和出入段 (場) 作業,在配線的設置上也要同時滿足這兩項作業要求。這種類型的車站其配線方案相對較為復雜,選擇合適的配線方案,既有利于行車組織安排,提高線路能力,也能降低工程造價,節約用地。
在城市軌道交通設計中,常見的結合出入線布置的終點站配線方案,如圖1所示。
圖1中的方案五、方案六屬于設計中有爭議的方案。

圖1 常見的結合出入線布置的終點站配線方案
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,可以形成折返作業和出段作業的平行進路。但是在實際運營中,出段作業是在早發車或高峰時段前加車時發生的,與折返作業最為繁忙的高峰時段在時間上是錯開的,即在最影響線路能力的高峰時段折返能力并不會受列車出入段作業的影響。所以,方案五看似增加了平行進路,提高了折返能力,但由于交叉渡線后移,增加了折返走行時間,折返能力反而降低了。
方案六 IV 股道承擔小交路列車折返和列車回段2項作業,III 股道只承擔正線發車作業。III 道和IV 道之間無作業干擾,但2條線作業負荷不平衡,并且互不連通,靈活性差,不符合《地鐵設計規范》中“車輛段出入線應為雙線。應按雙線雙向運行設計,以確保其中一條線路發生故障時,另一條線路仍可保證列車出入段作業”的要求。
由于方案五、方案六存在很多爭議,下面僅對方案一~方案四的優缺點進行詳細分析比較。各方案的優缺點分析如表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勢,但投資也較大。在設計過程中,車站的配線方案應結合段址選擇、線路條件、信號技術條件、接軌站條件、運輸組織要求、客流需要等多方面綜合考慮。

表1 各方案優缺點分析表
車站的配線方案不僅要滿足運輸組織的功能需要,還要滿足運輸組織的能力需要。終點站必須要從接車、發車能力,折返、出入段能力等多方面滿足全線的運輸能力。通常情況下,折返能力是城市軌道交通全線運輸能力的控制點,也是整個城市軌道交通運營組織的關鍵。因此,在終點站配線方案的比選中,折返能力的計算是必不可少的。
方案一和方案二同為島式方案,方案三和方案四同為側式方案,下面僅對方案二和方案四 2個同樣具備延伸條件的方案進行同精度折返能力計算。
不考慮道岔轉換的進路辦理時間為 2 s,考慮道岔轉換的進路辦理時間為 13 s。為簡化計算,并留有足夠的富余量,辦理進路時間統一按 13 s 考慮。
折返時駕駛室轉換時間為 12~20 s,由于廠家不同,其車型數值有差異,暫按 20 s 考慮。
常用制動減速度為 1.0 m/s2。
列車速度從0提速至 35 km/h時加速度為1.0 m/ s2。
9 號道岔側向過岔限速為 30 km/h。
列車追蹤距離等于緩沖距離、1/2 列車長度、制動距離及安全距離之和。制動距離按運營限速78 km/h時采用常用制動計算,列車長度為 120 m(按 B 型車4M2T考慮),列車制動空走時間為 1 s,信號設備動作時間為 2 s,安全距離為 40 m,計算得到列車追蹤距離為 400 m。
方案二折返時間計算如圖2所示,方案四折返時間計算如圖3所示。

圖2 方案二折返時間計算圖
由圖2和圖3可見,由于進出折返線的作業時間有所差別導致2個方案的折返時間不同。方案四為側式站臺,I、II 股道的線間距短,站后的道岔短,所以列車進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、運營組織等條件相同的情況下,方案四的折返時間較方案二短,其折返能力更大。

圖3 方案四折返時間計算圖
結合出入線布置的終點站配線方案提出最為常見的幾種形式。車站的配線方案設計需要結合段址選擇、線路條件、信號技術條件、接軌站條件、運輸組織要求、客流需要等多方面綜合考慮,進行經濟技術比較,結合業主功能、能力和投資等方面的要求,選擇最適合的配線方案。