摘 要:通過幾個不同折返站折返線設置方案優缺點的分析及對比,得出在折返線設計時應充分考慮線路折返能力,對客運組織工作影響、應對突發事件能力等因素進行闡述。
關鍵詞:折返站;城市軌道交通;折返線
近年來,城市規模和城市人口不斷增加,城市的環境越來越差,城市交通的壓力越來越大。世界各國都在尋找一種載客量大、運行速度較快并且對環境污染較小的交通方式來緩解日益緊張的城市交通。城市軌道交通正是以其大容量、高效率、低污染等特點越來越受到世界各國的重視,并得以迅速發展。
隨著城市軌道交通成為各國各城市緩解城市交通壓力的首選,如何進一步挖掘軌道交通線路能力,最大限度利用既有線路,是軌道交通從業人員需思考解決的一個重要問題。本文在眾多影響軌道交通運輸能力的因素中,選擇以折返站折返線能力為切入點,通過對折返站線路布置的分析,探討其對線路通過能力的影響。
1 折返線作用及布置形式
折返線屬于車站配線,其的作用是列車運行經過折返線可以改變運行方向,達到列車掉頭的目的。根據車站的站臺形式和折返線布置的相對位置,有站前折返和站后折返兩種形式。
所謂站后折返(以島式站臺為例如圖1),是指列車經由設置在車站后方的盡端式折返線或站后渡線進行折返。其優點是①安全性好。列車在整個的折返作業中中走行路徑與后續進站列車進站路徑無交叉點,相互間無干擾,有利于作業安全;②客流組織簡單。站后折返形式,不管車站采用那種站臺形式(島式站臺或是側式站臺),乘客上下車作業都是分開進行的,相互間沒有交叉干擾,便于車站進行客流組織。但是由于列車在折返時必須先經過車站再駛入站后折返線,列車進、出折返線需要一定的走行時間,因此在一定程度上限制了折返能力。盡管如此,站后折返仍是大多數折返車站選擇的布置形式。如天津地鐵1號線的雙林站,北京地鐵5號線的宋家莊站、天通苑北站、1號線的四惠東站、蘋果園站均采用站后折返形式。
圖1 島式站臺站后折返布置形式
站前折返(見圖2) 指列車經由站前渡線折返。站前折返時,列車空車走行路徑短,折返時間較短,停車后,乘客上下車可同時進行,在一定程度上縮短停站時間,減少費用。但站前折返的折返列車發車進路與后續列車進站路徑有交叉,一旦列車折返作業稍有耽擱必定會影響后續列車正常進站;并且乘客上下車在同一站臺進行,容易產生客流交叉,對車站客運組織工作帶來一定影響;當采用雙線折返時,列車停靠的站臺是不固定的,這給乘客選擇乘車方向帶來一定的困難。
站前折返占地面積小,工程施工量小,作為過渡性質的臨時終端折返站一般采用這種折返方式,北京地鐵亦莊線的宋家莊站屬于此種類型的折返站。
圖2 島式站臺站前折返布置形式
2 幾種折返線設置方案對比
2.1 站臺形式
軌道交通線路中,車站站臺一般分為側式站臺和島式站臺兩種。不同的站臺形式和折返線構成的站后折返形式,在施工量,適用性方面有較大的差別。下面就以四個車站不同的站臺形式和線路構成的站后折返形式為例,看看各種情況下的優缺點及適用性。
2.2 側式站臺折返方案
2.2.1 側式站臺站后單渡線折返方案。這種折返方式如圖3所示,在側式站臺后方設置單渡線用于列車折返。
此種形式具有以下優點:(1)線路結構簡單,所用的線路和道岔設備少;(2)此種形式易于調整線路形式,易于發展結合,可作為近期工程的臨時過渡;(3)這種形式對于工程地質條件要求不高,工程施工量小。
缺點:若用于折返的渡線出現故障無法使用,則整個車站折返功能喪失。
2.2.2 側式站臺站后交叉渡線加站前單渡線折返方案。該方案如圖4所示,車站站臺形式為側式站臺,在站臺后方設置交叉渡線同時站前設置單渡線,用于列車折返。
圖4 側式站臺站后交叉渡線加站前一條單渡線折返方案
該方案優點:(1)系統功能靈活,此種線路布置方式既可以實現列車折返調頭功能又可以用于列車的到發;(2)進站之前設置一條單渡線,即可進行站前折返也可實現站后折返,一旦有一側線路由于故障折返功能喪失,另一側仍可實現折返功能;(3)結構緊湊,工程施工量較小,投資經濟合理。
缺點:采用站前渡線折返時,降低了旅客乘車的舒適度。
2.2.3 側式站臺站后八字渡線加站前一條單渡線折返方案。如圖5所示,此種方案采用站前設置八字渡線同時站后設置一條單渡線的形式用于折返作業。
圖5 側式站臺站后八字渡線加站前一條單渡線折返方案示意圖
這種形式的優點:(1)站后折返應對故障的能力強于交叉渡線形式,一條渡線出現了故障,則另一條渡線依然能夠正常進行車輛的折返作業;(2)站前一條單渡線,增加了整個折返站應對折返故障的能力。
缺點:(1)整個方案占地距離較長,工程施工量較大,同時最外側道岔距車站中心線較遠,不利于車站設備的統一管理和維修;(2)列車折返時走行距離長,因此在折返站停留時間相對較長,效率較低;(3)采用站前渡線折返時,列車走行路徑經過道岔,會在一定程度上降低旅客乘車的舒適度。
2.3 島式站臺站后雙線折返方案
此種方案站場結構如圖6所示,車站為島式站臺,在站后設置兩條盡頭線用于折返作業。
圖6 島式站臺站后雙線折返示意圖
該方案優點:(1)乘客上下車方便,車站客運業務與列車折返作業分開進行,對正線行車干擾小;(2)系統應對故障能力強,若出現列車故障,兩條盡頭式折返線中的任一條線路均可作為臨時停車線來暫時停放故障列車,不會影響行車秩序;(3)折返線有越行和待避的功能。
缺點:(1)線路結構組成相比渡線形式復雜,施工量和投資量較大,且只能用于一端列車折返作業;(2)列車在折返站停留時間長。
3 結論
通過幾種方案優缺點的對比,可以看出在實際折返線的設計選擇時,要綜合比較各方面的因素,選出最適合的設計方案。選擇車站適合的折返線形式主要應從以下幾方面考慮。
3.1 滿足客運組織要求
車站在運營過程中會出現明顯的客流高峰時間段,不論是站前折返還是站后折返,在車站的高峰小時,都要能滿足車站的客運工作和列車折返作業的要求,保證車站正常的客運組織工作可以有序進行。這是選擇車站折返線形式首要考慮的問題。
3.2 折返能力大小
通過各種折返線布置形式的對比,發現在折返線數量相同的條件下,由于布置形式的不同,列車用于折返作業的時間是不一樣的,進而該形式可實現的折返能力的大小也不同。折返能力大(或折返間隔時間短)是折返線設置的目標。
3.3 應對突發事件的能力
應對突發事件的能力越大越好。車站可用于折返的線路越多,發生故障時可供選擇的替換方案就越多,車站應對由于折返線故障導致的突發事件的能力就越強。
3.4 工程施工量
對于地面車站來說,不管采用何種形式的折返線,對工程施工量的影響均不太大,但對于地下車站和高架車站而言,折返線布置形式對地下開挖、高架支柱與梁結構會有較大的影響,進而也會增加工程的投資。
總之,只有綜合考慮各個影響折返線能力的因素,并切實結合車站所處地理位置條件和功能定位,才能選出最適合的折返線布置形式。
參考文獻
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