城市軌道交通站后折返站折返能力分析

魏薇 徐莎莎 文麗 閻婷

(1.長安大學(xué)公路學(xué)院,陜西西安 710064;2.西安通信學(xué)院,陜西西安 710106)

城市軌道交通站后折返站折返能力分析

魏薇1徐莎莎2文麗2閻婷2

(1.長安大學(xué)公路學(xué)院,陜西西安 710064;2.西安通信學(xué)院,陜西西安 710106)

隨著城市化進(jìn)程的加快,城市軌道交通的迅速發(fā)展,針對目前城市軌道交通折返能力限制高峰時段運(yùn)量的問題,論文重點(diǎn)研究站后折返方式,分析站后單線折返和雙線折返的技術(shù)作業(yè)流程及特點(diǎn),得出影響折返能力的發(fā)車間隔,并通過案例計算,比較不同站后折返形式折返能力的大小,為站后折返站的設(shè)計提供依據(jù)。

城市軌道交通 折返能力 站后雙線折返 站后單線折返

1 引言

城市軌道交通列車的折返形式能力的大小主要由列車發(fā)車間隔時間決定的，折返能力與發(fā)車間隔時間成反比關(guān)系[1]，目前，城市軌道交通列車折返主要以站前折返、站后折返為主，不同的折返站形式，折返能力計算根據(jù)折返方式的不同而有所差異。站后折返形式效率高，折返作業(yè)過程不帶客，保證乘客的舒適性，減少運(yùn)營難度，降低行車干擾[5]。論文通過分析站后單線、雙線折返作業(yè)流程，提出影響折返能力的關(guān)鍵因素，比較不同站后折返形式折返能力的大小。

圖1 站后單線折返作業(yè)流程

圖2 站后單線折返作業(yè)流程

圖3 站后單線折返時間圖

圖4 站后雙線折返作業(yè)流程

圖5 站后雙線折返作業(yè)流程

2 站后折返能力計算

2.1 站后單線折返時間計算

2.1.1 作業(yè)流程分析

站后單線折返作業(yè)過程如下[2]：

(1)列車A接車進(jìn)下行站臺，停靠站臺下車，同時辦理進(jìn)折返線進(jìn)路。

(2)列車A在折返線上運(yùn)行，停靠折返軌1列車A調(diào)車作業(yè)，同時辦理出折返線進(jìn)路；當(dāng)A通過2后，B進(jìn)站停站下客，同時辦理進(jìn)折返線進(jìn)路。

(3)列車A駛出折返線，進(jìn)上行站臺，停靠站臺上車；列車A出清折返線后，B進(jìn)折返線，停靠折返軌1調(diào)車作業(yè)，同時辦理出折返線進(jìn)路。

(4)列車A駛出車站，排列B進(jìn)站停站上客。后續(xù)列車按A、B作業(yè)過程循環(huán)往復(fù)。見圖1、2所示。

圖6 站后雙線折返時間圖

圖7 站后交叉渡線折返站布置圖

圖8 站后單渡線折返示意圖

圖9 站后交叉渡線折返示意圖

2.1.2 折返時間組成

站后單線折返時間見圖3。

站后單線最小發(fā)車間隔時間[3]T=t出站+t辦理+t出折+t停站

t出站—列車駛離車站閉塞分區(qū)的時間t辦理—辦理出折返線進(jìn)路的時間t出折—列車從折返線到出發(fā)正線的運(yùn)行時間t停站—列車在車站停站上下客時間。

2.2 站后雙線折返時間計算

2.2.1 作業(yè)流程分析

站后雙線折返作業(yè)過程如下[2]：(1)列車A進(jìn)下行站臺，停靠站臺下車，同時辦理進(jìn)折返線進(jìn)路。(2)列車A經(jīng)折返線，停靠折返軌1調(diào)車作業(yè)，辦理出折返線進(jìn)路；當(dāng)A通過2后，B進(jìn)站停站下客，同時辦理進(jìn)折返線進(jìn)路。

(3)列車A駛出折返線進(jìn)上行站臺，停站上客，B停靠折返軌2調(diào)車作業(yè)，辦理出折返線進(jìn)路，同時C進(jìn)下行站臺下客。

(4)列車C經(jīng)折返線停靠折返軌1，A駛出車站，B駛出折返線進(jìn)上行站臺停站上客，同時C進(jìn)行調(diào)車作業(yè)。后續(xù)列車以此類推。見圖4、5所示。

2.2.2 折返時間組成

站后雙線折返時間見圖6。

站后雙線A、B最小發(fā)車間隔時間[4]=t接車+t停站+t進(jìn)折2+t進(jìn)折2-t進(jìn)折1。

站后雙線B、C最小發(fā)車間隔時間[4]=t接車+t停站+t進(jìn)折1+t出折1-t進(jìn)折2。

t接車—列車接車間隔的時間t出折—列車從折返線到出發(fā)正線的運(yùn)行時間t進(jìn)折—列車從出發(fā)正線到折返線的運(yùn)行時間t停站—列車在車站停站上下客時間。

3 站后折返方案分析

3.1 折返站技術(shù)參數(shù)計算

(1)折返站基本參數(shù)。車站為島式站臺，站后折返站，車站寬度10.5m，站臺長度186m，折返線長度118m。見圖7所示。根據(jù)折返站行車組織條件，選用DKZ4型車輛，辦理進(jìn)折進(jìn)路時間15s，辦理出折進(jìn)路的時間13s，停站上下客時間30s，進(jìn)出站軌道電路分界點(diǎn)距車站站臺始端長度為兩個軌道電路區(qū)間長度為486m，制動加速度1m/s2，加速加速度0.8m/s2，站后道岔限速25km/h，出站運(yùn)行最高速度為100km/h。

(2)進(jìn)站時間。列車進(jìn)站運(yùn)行長度為486m，運(yùn)行模式為列車以100km/h的速度運(yùn)行，之后以a=1m/s2的加速度減速至站臺停車。通過計算，列車進(jìn)站所需時間38s。

(3)折返時間。入折返線列車運(yùn)行模式：從站臺以a=0.8m/s2加速至過岔速度25km/h之后以25km/h的過岔速度勻速通過道岔，最后以a=1m/s2減速至折返線停車。通過計算，所需時間52s。

(4)出站時間。列車離站運(yùn)行模式：以0.8m/s2加速離站，在186m站臺范圍內(nèi)，列車最高運(yùn)行速度62km/h，未達(dá)最高速度的該段列車處勻加速階段，所需時間22s。

3.2 站后折返方案

(1)利用單線進(jìn)行折返。單獨(dú)利用CD軌或者C’D’軌進(jìn)行折返[3]，最小發(fā)車間隔200s，見圖8所示。

(2)利用雙線進(jìn)行折返。利用CD軌和C’D’’軌交替折返[3]，最小發(fā)車間隔1為200s，最小發(fā)車間隔2為150s，見圖9所示。

通過上述方案比較，利用單線折返方案，發(fā)車間隔時間較長，運(yùn)營效率較低，長期使用一條折返軌會造成軌道偏磨，但是相對運(yùn)營組織形式簡單，而利用站后雙線交替折返方案能夠提高列車的發(fā)車間隔，但是不均衡的發(fā)車間隔不利于全線的運(yùn)營組織。

4 結(jié)語

本文論述了城市軌道交通站后折返線布置形式，通過分析站后單線和站后雙線折返作業(yè)流程，考慮影響折返能力大小的因素，由此得到以下結(jié)論：

(1)站后折返過程包含接車作業(yè)、折返作業(yè)以及發(fā)車作業(yè)，三個子過程相互聯(lián)系與制約。

(2)研究列車發(fā)車間隔時間主要考慮進(jìn)出站時間、停站時間、進(jìn)出折返線時間、辦理進(jìn)路時間。

(3)站后雙線折返能力大于單線折返能力，但不利于全線運(yùn)營組織，可以采用站后混合折返方式，根據(jù)高峰低峰時的運(yùn)力需求適時調(diào)整合理的折返作業(yè)過程。

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[2]苗沁,周天星.城市軌道交通折返站折返能力分析[J].成都：城市軌道交通研究,2010：57-61.

[3]張國寶,于濤.關(guān)于城軌列車折返能力計算與加強(qiáng)的研究[S].上海：都市快軌交通,2006：55.

[4]李俊芳,樊曉梅.城市軌道交通車站折返能力計算[J].成都：西南交通大學(xué),2009：50-53.

[5]彭輝.城市軌道交通系統(tǒng)[M].西安：人民交通出版社,2001：78.