東莞市軌道交通2號線終點站折返行車組織研究

摘 要：東莞市軌道交通2號線將于2016年開通試運營，首建段兩端終點站配線比較靈活，均設有站前渡線和站后折返線，列車可采用站前折返或站后折返方式完成折返。本文主要對兩端終點站在信號系統(tǒng)正常情況下的行車組織折返效率進行研究，分析不同折返模式下的行車風險，并為終點站折返方式提供建議。

關鍵詞：東莞市；軌道交通；終點站；折返；行車組織

終點站折返能力是城市軌道交通線路能力的關鍵制約點，折返能力的大小直接影響整個系統(tǒng)的運輸能力和效率。除終點站折返能力外，相關的行車安全風險、客運服務需求、運營經濟成本等也是影響終點站折返模式選擇的考慮因素。本文對東莞市軌道交通2號線折返時間進行計算，基于信號系統(tǒng)正常情況下的終點站折返能力進行研究，并分析不同折返模式下的行車安全風險，對2號線終點站折返模式提出建議。

1 東莞市軌道交通2號線概況

東莞市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃4條線路，總長218.3km，2號線首建段總長37.8km，共設15座車站，計劃將于2016年開通試運營。正線為雙線單向運行設計，東莞火車站和虎門火車站為首建段兩端終點折返站。

1.1 終點折返站配線情況

1.1.1 東莞火車站配線

東莞火車站站臺為地下站島式站臺。配線情況為：一條站前渡線，兩條站后折返線，兩條站后存車線，共設8副道岔，列車可采取站前折返或站后折返方式組織行車。

1.1.2 虎門火車站配線

虎門火車站站臺為高架站側式站臺。配線情況為：一條站前渡線，兩條站后折返線，共設6副道岔，列車可采取站前折返或站后折返方式組織行車。

1.2 信號系統(tǒng)功能

2號線信號系統(tǒng)采用基于無線通信的移動閉塞信號系統(tǒng)，列車自動控制系統(tǒng)（ATC）由三個主要子系統(tǒng)組成： ATP、ATO、ATS系統(tǒng)，設計行車間隔為120秒，東莞火車站、虎門火車站設計折返間隔不大于120秒，列車出入段間隔不大于120秒。

2 終點站折返概念

2.1 終點站折返方式

根據(jù)終點站折返線設置，列車折返方式分為站前折返、站后折返。

站前折返：指列車利用站前渡線進行折返作業(yè)。流程為：列車到達車站—→停站清客—→乘客上車—→發(fā)車。站前折返方式由于渡線設置在站前，可減少工程建設投資，也縮短了列車運行距離，具有一定優(yōu)勢；但列車折返會占用區(qū)間線路，影響后續(xù)列車閉塞，對行車安全保障要求較高。影響站前折返能力的主要因素是信號系統(tǒng)可實現(xiàn)的行車指揮功能、列車駕駛模式的選擇以及司機作業(yè)速度等。

站后折返：指列車由站后盡端折返線進行折返作業(yè)。流程為：列車到達車站—→停站清客—→進入盡端折返線—→進入站臺—→乘客上車—→發(fā)車。站后折返方式過程中，車站接發(fā)車采用平行作業(yè)，沒有進路交叉，行車安全度較高，利于提高列車運行速度。站后折返能力主要受四方面因素影響：信號條件、列車駕駛模式、司機作業(yè)速度以及終點站清客速度。

2.2 折返能力

折返能力是指城市軌道交通折返車站在單位小時內能夠折返的最大列車數(shù)量，通常由以下公式計算得出：

上述公式中：為單位小時內折返的最大列車數(shù)，列/h；I折返為列車的折返間隔時間，S。

2.3 影響折返站折返能力計算方法及計算參數(shù)

折返間隔時間的計算需要拆分列車折返作業(yè)每一步驟所耗時間，常用的方法有圖解法、解析法。解析法中，以站前折返過程中的關鍵節(jié)點劃分站前折返流程，最終通過對站前折返每個子流程的作業(yè)時間進行計算并求和，得出相鄰兩列車的最小站前折返間隔時間；圖解法中，通過分析單列車在站后折返每一子流程中的耗時，以長短線段的方式代表所耗時間長短并列在作業(yè)流程表上，再分析相鄰列車折返作業(yè)過程中的相互影響，最后的得出相鄰列車的最小折返間隔時間。

折返能力計算所涉及的行業(yè)常用參數(shù)如下：

列車開門作業(yè)10S，終點站列車清客（站前不折返）70S，司機交接列車情況40S，列車接收信號動車10S，列車動車進入站后折返線（站前不折返）50S，列車激活30S，列車司機換端后動車（站前不折返）10S，列車由站后折返線動車至進站停穩(wěn)（站前不折返）50S，乘客上、下車（與司機交接列車情況時間重疊）30S，列車關門作業(yè)15S。

3 東莞市軌道交通2號線終點站折返模式分析

以下結合2號線兩端折返站配線設置，分別推算站前和站后折返最小間隔。

3.1 站前折返效率分析

3.1.1 東莞火車站站前折返分析

東莞火車站站前折返最小間隔：列車運行至東莞火車站下行站臺時間55s，站前折返總時間105s，列車出清站前渡線道岔時間30s，由此可得，東莞火車站站前折返的最小列車折返間隔為190s。

3.1.2 虎門火車站站前折返分析

虎門火車站站前折返最小間隔：列車運行至虎門火車站上行站臺時間30s，站前折返總時間105s，列車發(fā)車至出清站前渡線道岔時間20s，由此可得，虎門火車站站前最小列車折返間隔為155s。

3.2 站后折返效率分析

3.2.1 東莞火車站站后折返分析

單列車折返作業(yè)時間（圖1）（自動折返）

接車作業(yè)：列車進站時間30s，開門時間10s，清客時間70s，關門時間15s，接收信號動車時間10s，合計：135s。

進折返線作業(yè)：列車動車至出清上行站線往折返線的第一副道岔（解鎖）的時間15s，運行至折返1道停穩(wěn)時間35s，換端后動車時間10s，合計：60s。

出折返線作業(yè)：列車由折返線1道運行至東莞火車站上行站臺停穩(wěn)時間50s。

發(fā)車作業(yè)：開門時間10s，乘客上車（同時激活列車）時間30s，關門時間15s，接收信號動車10s，合計：65s。

單列車作業(yè)總時間為310s；相鄰兩列車作業(yè)的重合時間為：45+50+65=160s；所以相鄰兩列車最小站后折返間隔時間為：310-160=150s。

3.2.2 虎門火車站站后折返分析

單列車折返作業(yè)時間（圖2）

接車作業(yè)：列車進站時間25s，開門時間10s，站臺清客時間70s，關門時間15s，接收信號動車時間10s，合計：130s。

進折返線作業(yè)：列車動車至出清下行站線往折返線第一副道岔（解鎖）的時間15s，經交叉渡線至折返1道走行時間35s，換端后動車時間10s，合計：60s。

出折返線作業(yè)：列車由折返線1道至上行站臺走行時間50s。

發(fā)車作業(yè)：開門時間10s，乘客上下車（同時激活列車）時間30s，關門時間15s，接收信號動車10s，合計65s。

單列車作業(yè)總時間為290s；相鄰兩列車作業(yè)的重合時間為：45+50+65=160s；所以相鄰兩列車最小站后折返間隔時間為：305-160=145s。

3.3 站前折返與站后折返的行車風險分析

在站前折返情況下，站前渡線上的折返道岔轉換頻繁，設備故障機率增大，一旦出現(xiàn)站前折返道岔故障時，將會嚴重阻塞后續(xù)列車正常運行。而且站前折返列車上載有乘客，故障處理容易衍生疊加事故或安全事件，風險較高。

在站后折返情況下，站前渡線上的折返道岔單獨鎖定在正線位置，故障幾率極少。當列車在站后折返的過程中出現(xiàn)道岔故障或者列車出現(xiàn)故障時，可以及時組織后續(xù)列車采用站前方式折返，能確保后續(xù)列車正常運營，且站后折返為空車折返，設備故障時對乘客影響較小，風險較小。

4 結論與建議

在信號系統(tǒng)正常情況下，列車在東莞火車站站前折返時間為190s，站后折返時間為150s；在虎門火車站站前折返時間為155s，站后折返時間為145s。無論從行車組織效率或從行車安全風險角度考慮，本線路終點站使用站后方式組織列車折返更具優(yōu)勢。

綜上所述，建議東莞市軌道交通2號線首建段在正常運營組織過程中，在兩端折返站均采用站后方式組織列車折返，并建議后續(xù)在此結論上加以拓展和深化，針對信號故障、道岔故障、車輛故障等突發(fā)情況下的終點站折返組織進行專題研究。

參考文獻：

[1] 王京峰，惠倫. 地鐵站前折返能力分析[J]. 石家莊鐵道學院學報，2008，21（01）：26-30.

[2] 陳翠利. 城市軌道交通車站站前折返能力分析[J]. 交通科技與經濟，2011（06）：82-85.

作者簡介：陶濤（1981-），男，本科，主要負責運營調度、站務、乘務、票務管理工作。