軌道交通折返線路相關(guān)問題的分析探討

劉 波 康 強(qiáng)

（北京京港地鐵有限公司，北京 100068）

軌道交通折返線路相關(guān)問題的分析探討

劉 波 康 強(qiáng)

（北京京港地鐵有限公司，北京 100068）

城市軌道交通作為城市公共交通的骨干，對高效的運(yùn)輸組織及通過能力提出很高要求。大量的運(yùn)營實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，城市軌道交通折返站的列車折返能力往往是制約線路運(yùn)能的關(guān)鍵因素，尤其在分段開通線路、折返兼回段、折返兼通過等多功能需求的線路中，折返線路的設(shè)置形式，對行車運(yùn)營組織、線路整體運(yùn)力造成很大的影響。以實(shí)際運(yùn)營線路的折返過程，繪制詳細(xì)折返時間曲線，分析站前、站后折返過程，總結(jié)站前、站后折返特點(diǎn)，從利于運(yùn)營組織角度出發(fā)，對軌道交通已運(yùn)營折返線路進(jìn)行分析探討，為不同功用的折返線路設(shè)計(jì)及應(yīng)用提供有利參考。

城市軌道交通；折返時間曲線；折返線路設(shè)置

1　概述

為實(shí)現(xiàn)靈活、高效的運(yùn)營組織，在線路設(shè)計(jì)階段通常會在線路終端站及客流密集站設(shè)置折返線路，以實(shí)現(xiàn)列車折返及大小交路混跑等運(yùn)營組織需求。根據(jù)線路的配線形式，城市軌道交通線路的折返方式可分為站前折返和站后折返，站前折返的折返線路設(shè)置在車站前端，列車在進(jìn)站時載客通過折返渡線區(qū)段，完成折返作業(yè)，站后折返則需在站后單獨(dú)設(shè)置一段列車“折返線”，列車在站臺清客后進(jìn)入折返線路進(jìn)行折返作業(yè)。

折返間隔為前后列車在折返站完成停站作業(yè)，從折返站先后發(fā)車的最短時間間隔[1]。折返間隔越短，列車在折返站的能力越高，因而分解折返站列車的折返追蹤過程，對于研究線路折返能力，優(yōu)化折返運(yùn)營組織，具有現(xiàn)實(shí)意義。

站前折返及站后折返在城市軌道交通中都有相關(guān)應(yīng)用，如北京地鐵亦莊線宋家莊站及北京地鐵4號線天宮院站，分別采用站前折返及站后折返模式。以下結(jié)合實(shí)際線路設(shè)置對兩種折返過程進(jìn)行分析。

2　站前折返分析

2.1 站型布置

北京地鐵亦莊線宋家莊站設(shè)置1島2側(cè)型站臺，采用站前折返方式組織運(yùn)營，站型布置如圖1所示。

線路配置說明：

1）宋家莊站作為北京軌道交通樞紐，需實(shí)現(xiàn)5、10號線、亦莊線的同站換乘，受既有5、10號線線路空間占用影響,亦莊線宋家莊站不具備站后折返線路設(shè)置條件，故采用站前折返線路配置；

2）為獲得較大的列車過岔通過速度，此處站前折返道岔采用12號曲尖軌道岔。

2.2站前折返過程分析

2.2.1站前折返作業(yè)分類

根據(jù)車站配線形式，列車在該站可通過以下方式折返：

1）在站臺2進(jìn)行站前折返（折返徑路1）；

2）在站臺3進(jìn)行站前折返（折返徑路2）；

3）在站臺2和站臺3進(jìn)行交替站前折返（即按照折返徑路1→折返徑路2→折返徑路1交替進(jìn)行）。

無論采用那種站前折返方式，折返過程將按照如下流程進(jìn)行：進(jìn)站進(jìn)路辦理→列車駛?cè)虢榆囌九_并停穩(wěn)→乘客上下車（列車同步換端）→折返進(jìn)路辦理→列車駛出站臺。

2.2.2站前折返過程分解

站前交叉渡線交替折返較站前單渡線折返可實(shí)現(xiàn)更短的折返間隔，為北京地鐵亦莊線宋家莊站日常行車組織模式，下面以宋家莊站站前交叉渡線交替折返過程進(jìn)行分析，如圖2所示。

在此模式下，第1列車先停于站臺IIG, 第2列車運(yùn)行至站臺IG, 前兩車折返作業(yè)無相互干擾,但第3列車無論駛?cè)肽膫€股道，都將干擾折返作業(yè)中的第1列車或第2列車的發(fā)車進(jìn)路，所以必須等第1列車完全駛離車站后，再辦理第3列車的接車進(jìn)路[2]。

2.3站前折返特點(diǎn)分析

通過對以上2種折返過程進(jìn)行分解，站前折返具有以下特點(diǎn)：

1）列車的折返過程將占用站前正線區(qū)間線路，前車的折返過程與后續(xù)列車的進(jìn)站進(jìn)路辦理存在作業(yè)交叉，從而影響正線運(yùn)營組織及行車間隔；

2）站前交替折返可實(shí)現(xiàn)更短的折返間隔，但車站需同時辦理接車、發(fā)車作業(yè)，折返列車各階段作業(yè)時間必須緊湊，才能保證互不影響，對車站廣播、列車及站臺乘客疏導(dǎo)等車站客流組織工作要求較高；

3）站前交替折返為實(shí)現(xiàn)均衡的行車要求，發(fā)車股道列車需等另一接車股道列車完成接車作業(yè)后方能發(fā)車；

4）1島2側(cè)式站前折返模式，中間的島式站臺用于實(shí)現(xiàn)乘客上車，兩側(cè)的側(cè)式站臺用于乘客下車。乘客面臨島式站臺兩側(cè)上車的選擇，當(dāng)站臺流量大時，客流疏導(dǎo)難度較大；

5）司機(jī)換端需在列車進(jìn)站停穩(wěn)后乘客乘降階段進(jìn)行，司機(jī)的換端走行受客流影響因素較大；

6）站前折返無需單獨(dú)設(shè)置折返線路，占用場地面積小，因而投資費(fèi)用相對較少。

3　站后折返分析

3.1站型布置

北京地鐵大興線天宮院站采用站后折返方式組織運(yùn)營，站型布置如圖3所示。

線路配置說明：

1）折返軌TB1、TB2除完成折返站停、安全防護(hù)功能外，還可根據(jù)運(yùn)營組織需求兼顧存車功能；

預(yù)計(jì)需要熱負(fù)荷約25MW，按供暖負(fù)荷50W/m2計(jì)算，可供暖約50萬m2。在本項(xiàng)目系統(tǒng)中，選配30臺污水換熱器和2臺熱泵機(jī)組.

2）因線路長度條件受限，車站站臺至205#道岔距離難以滿足后車進(jìn)站安全防護(hù)距離，可通過轉(zhuǎn)換201#道岔至定位將安全追蹤點(diǎn)移至直股安全線SPP點(diǎn)的方式，達(dá)到后車進(jìn)站授權(quán)的目的，實(shí)現(xiàn)了前車折返作業(yè)對后車進(jìn)站作業(yè)無影響。

3.2站后折返過程分解

3.2.1站后折返作業(yè)分類

根據(jù)車站配線形式，列車在該站可通過以下方式折返：

1）在折返軌TB1進(jìn)行站后折返（折返徑路1）；

2）在折返軌TB2進(jìn)行站后折返（折返徑路2）；

3）在折返軌TB1和折返軌TB2進(jìn)行交替站后折返（即按照折返徑路1→折返徑路2→折返徑路1交替進(jìn)行）。

無論是單渡線折返還是交叉渡線折返，在進(jìn)行站后折返時，列車將按照如下流程進(jìn)行：進(jìn)站進(jìn)路辦理→列車駛?cè)虢榆囌九_并停穩(wěn)→乘客下車、折返出站進(jìn)路辦理→列車駛?cè)胝鄯嫡九_并停穩(wěn)→列車換端、折返進(jìn)站進(jìn)路辦理→列車駛?cè)胝九_并停穩(wěn)→乘客上車、發(fā)車進(jìn)路辦理→列車駛出站臺。

3.2.2站后折返過程分解

折返徑路1為站后直進(jìn)側(cè)出單渡折返徑路此折返方式具有進(jìn)路辦理簡單、折返間隔小的特點(diǎn)，被應(yīng)用于北京地鐵4號線天宮院站的日常行車組織過程中，以下對天宮院站后直進(jìn)側(cè)出單渡線折返過程進(jìn)行分解分析，如圖4所示。

3.3站后折返特點(diǎn)分析

通過以上對實(shí)際站后折返線路的作業(yè)過程進(jìn)行分解，可知站后折返具有以下特點(diǎn)：

1）列車在整個折返作業(yè)中走行路徑與后續(xù)進(jìn)站列車進(jìn)站路徑無交叉點(diǎn)，相互間無干擾，有利于作業(yè)安全；

2）站后折返模式，上、下行站臺側(cè)將分別實(shí)現(xiàn)乘客的上、下車功能，對乘客影響較小，有利于車站進(jìn)行客流組織；

3）故障列車可根據(jù)運(yùn)營組織需要，清客后臨時存入折返軌TB1，以減小故障列車對正線正常運(yùn)營的影響，有利于正線行車組織；

4）站后折返有一定空車走行距離，單車折返時間會受一定影響；

5）自動折返模式下，司機(jī)換端走行和列車折返后進(jìn)站過程可同步進(jìn)行，司機(jī)換端走行不受客流影響；

6）站后折返需單獨(dú)設(shè)置折返線路，較站前折返占地面積較大，投資費(fèi)用較多。

3.4站后多功能折返線設(shè)置案例

為滿足多功能的運(yùn)營組織需求，目前許多折返站除了滿足基本的折返需求外，還需兼顧出入段、列車通過、延伸預(yù)留、與其他線路接駁、分段開通折返等多項(xiàng)功能，如北京地鐵4號線安河橋北站，如圖5所示。

在多功能的線路需求下，進(jìn)行線路的功能復(fù)用，勢必會造成作業(yè)的相互交叉影響。安和橋北站采用側(cè)式站臺站后折返設(shè)計(jì)，站線配置除滿足正線折返功能外，還兼顧停車場出入線、北延伸預(yù)留等功能，但受制于站型及場地條件影響，此處采用站后折返的設(shè)計(jì)將不可避免的造成回段進(jìn)路占用折返區(qū)段線路的情況，同時受制于道岔區(qū)段列車通行速度較慢等因素，當(dāng)辦理列車回段作業(yè)時，正線列車的折返追蹤間隔會受到較大的影響。

4　結(jié)論

隨著城市軌道交通作為城市公共交通骨干的作用日益突顯，人們對城市軌道交通的運(yùn)輸能力提出更高的要求，可靠、靈活、高效的折返模式是保證正常開展運(yùn)營組織及實(shí)現(xiàn)高密度行車的基礎(chǔ)，結(jié)合站前、站后折返特點(diǎn)，分析如下：

1）當(dāng)線路、場地條件具備時， 宜采用站后折返方式實(shí)現(xiàn)折返作業(yè)，以減少折返作業(yè)對正線行車的影響,有利于運(yùn)營部門靈活的開展行車組織；

2）當(dāng)線路、場地條件不滿足站后折返線路設(shè)置條件，或設(shè)置在近、遠(yuǎn)期客流量小，行車間隔要求較低的遠(yuǎn)郊區(qū)線路時，可采用站前折返方式實(shí)現(xiàn)折返作業(yè)，有利于降低工程難度、減少工程投資費(fèi)用，但運(yùn)營組織的靈活性有一定影響；

3）當(dāng)要求線路具備折返功能外還需兼顧其他多種作業(yè)功能時，需結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，分析各項(xiàng)作業(yè)可能造成的相互影響，綜合運(yùn)用站前折返和站后折返的優(yōu)勢，可采用站前、站后折返綜合設(shè)置的原則，從技術(shù)手段上規(guī)避對運(yùn)營組織不利影響。

綜上所述，本文從運(yùn)營組織需求角度出發(fā)，結(jié)合軌道交通大客流、運(yùn)行間隔短的特點(diǎn)，通過對軌道交通站前、站后折返過程的分析及計(jì)算，總結(jié)了站前、站后折返特點(diǎn)。未來軌道交通折返線路設(shè)置時，應(yīng)綜合考慮在運(yùn)營組織過程中，兼顧其他功能需求對正線折返作業(yè)的影響，合理配置線路，減少折返作業(yè)干擾，以降低運(yùn)營組織難度，最大限度提高運(yùn)營能力。

希望通過本文對站前、站后折返特點(diǎn)的分析，能為軌道交通折返線路設(shè)計(jì)進(jìn)行合理線路配置提供經(jīng)驗(yàn)借鑒，為運(yùn)營部門實(shí)現(xiàn)高效、靈活的運(yùn)營組織提供有益的參考及借鑒。

[1]徐意.城市軌道交通折返間隔分析及計(jì)算方法[J].鐵道通信信號，2013，49（11）：11-13.

[2]梁九彪.城市軌道交通站前折返能力分析與計(jì)算[J].都市快軌交通，2008，21（5）：27-29.

As the backbone of urban mass transit, urban rail transit is required to have high efficient transportation organization and carrying capacity. Plenty transportation services shows that train turnback capacity on a turn-back station is a key infl uence factor to restrict the line traffi c capacity in urban mass transit, especially in such conditions as the line required to put into service in different phases, turnback track as a return route, turn-back track as a through route, the turn-back track setting mode will affect greatly traffi c organization and traffi c capacity. The paper takes the turn-back course in a revenue operation line as an example to defi ne a detailed turn-back timetable, analyze the turn-back course in advance of/ in rear of a station, and to summarize the features of turn-back in advance of/in rear of the station. It also analyzes and discusses a practical turn-back track from operation and management, in order to provide reference for the design and application of turn-back track with different functions.

urban mass transit; turn-back timetable; turn-back track setting

10.3969/j.issn.1673-4440.2016.03.021

2016-03-23）