城市軌道交通折返站折返能力分析

何曦

摘 要：城市軌道交通車(chē)站的折返能力是影響系統(tǒng)通過(guò)能力的主要因素。分析站前折返站和站后折返站列車(chē)折返作業(yè)流程及特點(diǎn)，進(jìn)而總結(jié)兩種情況下折返列車(chē)出發(fā)間隔的計(jì)算方法，給出提高城市軌道交通車(chē)站折返能力的措施。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；站前折返；站后折返；折返出發(fā)時(shí)間間隔；折返能力

1 引言

近年來(lái)，隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，列車(chē)運(yùn)行交路也越來(lái)越復(fù)雜，折返站的折返能力逐漸成為城市軌道交通線路通過(guò)能力的最終限制因素。如果列車(chē)折返間隔時(shí)間大于追蹤間隔時(shí)間，折返能力的大小將直接影響整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)輸能力與運(yùn)轉(zhuǎn)效率 [1]。因此加強(qiáng)折返站的折返能力對(duì)于提高整體運(yùn)輸能力有著重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

城市軌道交通車(chē)站折返能力是指折返站在單位時(shí)間能夠折返的最大列車(chē)數(shù)，由折返站的最小出發(fā)間隔決定 [2]，折返站的折返能力可計(jì)算為n折返 = 3600 / T折返

式中： n折返為折返站折返能力，（列 /h）； T折返為折返出發(fā)間隔時(shí)間，s。

目前，對(duì)城市軌道交通車(chē)站折返能力的研究主要有：陳翠利對(duì)站前單渡線和站前雙渡線的折返發(fā)車(chē)間隔作出計(jì)算，并對(duì)兩種方式進(jìn)行對(duì)比分析，總結(jié)出具體情況下改善站前折返站折返能力的途徑 [3]；翟恭娟針對(duì)站后折返作業(yè)，運(yùn)用圖解法繪制折返作業(yè)的技術(shù)作業(yè)流程圖，計(jì)算折返間隔時(shí)間及折返能力，得出在不同行車(chē)間隔下兩種折返作業(yè)方式的使用選擇 [4]；李俊芳對(duì)站前和站后折返方式進(jìn)行特點(diǎn)分析和能力計(jì)算，并提出可以采用現(xiàn)代化電氣及信號(hào)設(shè)備、壓縮列車(chē)停站時(shí)間等措施提高車(chē)站折返能力 [5]。

2 站前折返能力分析

2.1 站前折返的特點(diǎn)

站前折返的折返線布置在站臺(tái)前方，列車(chē)經(jīng)折返線到站后同時(shí)上下客，也稱(chēng)“帶客折返”。站前折返過(guò)程中，接發(fā)列車(chē)進(jìn)路與折返進(jìn)路之間容易形成沖突，影響車(chē)站通過(guò)能力，進(jìn)而影響整條線路的通過(guò)能力，因此很少使用站前折返。但站前折返線路短，投資小，列車(chē)走行距離少，在兩條線路呈“ T”時(shí)推薦使用站前折返方式。

2.2 站前折返站型布置型式

站前折返站的布置形式主要有兩種：站前單渡線和站前雙渡線，如圖 1所示。

圖 1中，A點(diǎn)為入折返線進(jìn)路信號(hào)未開(kāi)放時(shí)，上行列車(chē)需要開(kāi)始制動(dòng)的位置。 B點(diǎn)為軌道電路分界點(diǎn)，只有前行列車(chē)全部通過(guò) B點(diǎn)后，才能為后續(xù)列車(chē)辦理進(jìn)折返站進(jìn)路。 C點(diǎn)為站臺(tái)，供列車(chē)進(jìn)行上下客、司機(jī)換端等作業(yè)。D、E兩點(diǎn)均為道岔。

2.3 站前單渡線折返出發(fā)時(shí)間間隔分析

（1）列車(chē)折返作業(yè)過(guò)程。第一列車(chē)沿 AD方向進(jìn)站，進(jìn)入站臺(tái)停穩(wěn)，乘客上下車(chē)，同時(shí)進(jìn)行司機(jī)的換端作業(yè)。出站進(jìn)路信號(hào)好后第一列車(chē)出站，當(dāng)列車(chē)出清軌道電路分界點(diǎn) B后，開(kāi)始辦理第二列車(chē)的進(jìn)站進(jìn)路。進(jìn)站道岔防護(hù)機(jī)信號(hào)好后第二列車(chē)沿折返線進(jìn)站，停站結(jié)束后列車(chē)出站。列車(chē)出清 B點(diǎn)后，辦理第三列車(chē)的進(jìn)折返站進(jìn)路。由此形成循環(huán)。

（2）折返出發(fā)時(shí)間間隔。從第一列車(chē)出清 B點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，列車(chē)出清 B點(diǎn)后，開(kāi)始辦理第二列車(chē)的進(jìn)站進(jìn)路，然后第二列車(chē)經(jīng)折返線運(yùn)行至站臺(tái) C點(diǎn)，乘客上下車(chē)，車(chē)站同時(shí)辦理出站進(jìn)路作業(yè)以及司機(jī)換端作業(yè)（通常停站時(shí)間大于辦理進(jìn)路的時(shí)間和司機(jī)換端時(shí)間），司機(jī)確認(rèn)信號(hào)后第二列車(chē)從站臺(tái)出發(fā)至出清 B點(diǎn)，停止計(jì)時(shí)，這個(gè)時(shí)間即為折返出發(fā)時(shí)間間隔。如圖2所示。

因此，站前單渡線折返出發(fā)時(shí)間間隔可以計(jì)算為T(mén)單

站前 =t作業(yè) +t反應(yīng) +t進(jìn)站 +t停站 +t離去式中： T單為站前單渡線列車(chē)折返出發(fā)

站前

時(shí)間間隔，s；t作業(yè)為辦理進(jìn)折返站進(jìn)路的時(shí)間， s；t反應(yīng)為信號(hào)好后司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間， s；t進(jìn)站為列車(chē)從制動(dòng)點(diǎn) A經(jīng)折返線運(yùn)行至站臺(tái) C的運(yùn)行時(shí)間，s；t停站為列車(chē)在 C點(diǎn)的停站時(shí)間，s； t離去為列車(chē)從站臺(tái) C運(yùn)行至出清軌道電路端點(diǎn) B的時(shí)間，s。

2.4 站前雙渡線折返出發(fā)時(shí)間間隔分析

站前雙渡線折返根據(jù)行車(chē)密度的不同，分為單股道折返和雙股道交替折返 [3]。

2.4.1 單股道折返出發(fā)時(shí)間間隔分析

單股道折返列車(chē)只借用一側(cè)進(jìn)行折返，其折返作業(yè)過(guò)程與前文所述的單渡線折返過(guò)程一致，因此折返出發(fā)時(shí)間間隔的計(jì)算同 1.3中站前單渡線的計(jì)算方法。

2.4.2 雙股道交替折返出發(fā)時(shí)間間隔分析

（1）列車(chē)折返作業(yè)過(guò)程。如圖 1（b）所示，第一列車(chē)沿 AE方向進(jìn)站停靠站臺(tái) a側(cè)，乘客上下車(chē)。第一列車(chē)停穩(wěn)后開(kāi)始辦理第二列車(chē)的進(jìn)站進(jìn)路。第二列車(chē)沿 AD方向進(jìn)站停靠站臺(tái) b側(cè)，乘客上下車(chē)。第二列車(chē)停穩(wěn)后，圖2 站前單渡線折返列車(chē)出發(fā)間隔圖解進(jìn)路的交叉干擾。由于站后折返能同時(shí)容納號(hào)車(chē)出清軌道電路分界點(diǎn) C時(shí)，辦理 2號(hào)車(chē)示意圖多輛列車(chē)進(jìn)行折返作業(yè)，故在高峰期列車(chē)行的出折返線進(jìn)路。

開(kāi)始辦理出站進(jìn)路。第一列車(chē)停站結(jié)束后，車(chē)密度較高時(shí)，推薦采用站后折返方式。

2.3.2 折返出發(fā)時(shí)間間隔

3.2 站后折返站型布置型式從前行列車(chē)出清 C點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，列車(chē)出站后折返的布置型式主要有兩種：站后清 C點(diǎn)后，為后續(xù)列車(chē)辦理出折返線進(jìn)路，

單折返線和站后雙折返線，如圖 4所示。接著后續(xù)列車(chē)由折返線運(yùn)行至尾部離開(kāi)B點(diǎn)，圖 4中，A點(diǎn)和 B點(diǎn)為道岔， C點(diǎn)為軌再由 B點(diǎn)運(yùn)行至站臺(tái)，經(jīng)停站上客后，從上

道電路分界點(diǎn)，只有前行列車(chē)全部出清 C點(diǎn)行站臺(tái)運(yùn)行至尾部離開(kāi) C點(diǎn)，停止計(jì)時(shí)，這后，才能為后續(xù)列車(chē)辦理出折返線進(jìn)路。個(gè)時(shí)間即為折返出發(fā)時(shí)間間隔。如圖 5所示。

3.3 單線站后折返站折返出發(fā)間隔分析因此，站后單線折返出發(fā)時(shí)間間隔可以計(jì)算

3.3.1 列車(chē)折返流程為

司機(jī)確認(rèn)信號(hào)后，側(cè)向出站，騰空站臺(tái) a側(cè)。第一列車(chē)出清軌道電路分界點(diǎn) B后，開(kāi)始辦理進(jìn)站進(jìn)路，司機(jī)反應(yīng)后第三列車(chē)沿 AE方向進(jìn)站停靠站臺(tái) a側(cè)。第三列車(chē)停穩(wěn)后，開(kāi)始辦理出站進(jìn)路。第二列車(chē)停站結(jié)束后，司機(jī)做出反應(yīng)后直向出站，騰空站臺(tái) b側(cè)。第二列車(chē)出清 B點(diǎn)后，開(kāi)始辦理進(jìn)站進(jìn)路。第四列車(chē)確認(rèn)信號(hào)后，沿 AD方向進(jìn)站停靠站臺(tái) b側(cè)。由此形成循環(huán)。

（2）折返出發(fā)時(shí)間間隔。通過(guò)以上對(duì)列車(chē)折返作業(yè)過(guò)程的分析，繪出列車(chē)各個(gè)作業(yè)子過(guò)程示意圖，如圖 3所示。因此，雙股道交替折返出發(fā)時(shí)間間隔可以計(jì)算為

（1）1號(hào)車(chē)進(jìn)站停車(chē)下客，同時(shí)辦理進(jìn)折返線進(jìn)路。停站結(jié)束后經(jīng)過(guò) A處道岔駛?cè)胝鄯稻€停車(chē)，進(jìn)行司機(jī)換端作業(yè)。

（2）當(dāng) 1號(hào)車(chē)出清 A處道岔時(shí)，辦理 2號(hào)車(chē)的進(jìn)站進(jìn)路，列車(chē)進(jìn)站停車(chē)下客。

（3）1號(hào)車(chē)確認(rèn)出折返線信號(hào)后，由折返線運(yùn)行至站臺(tái)停車(chē)。

（4）1號(hào)車(chē)出清道岔 B時(shí)，辦理 2號(hào)車(chē)進(jìn)折返線進(jìn)路，列車(chē)由 A處運(yùn)行至折返線停車(chē)，進(jìn)行司機(jī)換端作業(yè)。

（5）2號(hào)車(chē)出清 A處道岔時(shí)，辦理 3號(hào)車(chē)的進(jìn)站進(jìn)路，列車(chē)進(jìn)站停車(chē)。

（6）1號(hào)車(chē)停站結(jié)束后，駛離站臺(tái)。 1

3.4 雙線站后折返站折返出發(fā)間隔分析

3.4.1 列車(chē)折返作業(yè)流程

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)站前和站后折返過(guò)程的具體分析計(jì)算，可知城市軌道交通折返站折返能力的大小受各種因素的影響，折返線的布置形式以及折返方式是主要的影響因素，折返方式不同，折返能力必定會(huì)有差異。其次就是列車(chē)停站時(shí)間、接發(fā)車(chē)進(jìn)路與折返進(jìn)路的干擾等因素。因此，可以采取以下措施提高城市軌道交通折返站折返能力。（ 1）采用先進(jìn)的電氣及信號(hào)設(shè)備，縮短辦理進(jìn)路作業(yè)時(shí)間。（2）由于列車(chē)過(guò)岔時(shí)速度會(huì)受限制，因此采用大號(hào)碼的道岔，可以提高列車(chē)過(guò)岔速度，從而縮短折返走行時(shí)間。（3）提高列車(chē)的動(dòng)力性能，盡量減少?gòu)恼厩爸苿?dòng)點(diǎn)至道岔的走行距離。（4）壓縮列車(chē)停站時(shí)間，增大車(chē)門(mén)寬度和數(shù)量，縮短上下車(chē)時(shí)間。

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