城市軌道交通停車線設計探討

付意莊

（上海申通地鐵集團有限公司技術中心，上海市 201103）

城市軌道交通停車線設計探討

付意莊

（上海申通地鐵集團有限公司技術中心，上海市 201103）

首先闡述了停車線在城市軌道交通運營中的重要作用及停車線的基本設置形式和特點；然后結合建設、運營數(shù)據(jù)總結了上海城市軌道交通發(fā)展過程中停車線設置的三個階段的特點，以及停車線運用的經(jīng)驗與教訓；最后，從客流需求、運營管理需求角度出發(fā)，提出停車線設計中關于停車線設置密度、設置位置、設置形式和設置長度的相關建議。

城市軌道交通；輔助線；停車線；設置形式

0　引言

城市軌道交通作為安全、便捷、綠色、環(huán)保的交通工具，隨著社會的發(fā)展，在出行中所占交通分擔比例日益提高。上海、北京等城市軌道交通已經(jīng)進入網(wǎng)絡化運營階段，其運轉效率高、運量大，一旦某處發(fā)生延誤或故障，將可能波及整個網(wǎng)絡，造成嚴重經(jīng)濟損失和不良的社會影響。停車線是故障救援、運營臨時調臨中必不可少的線路硬件配置，合理的停車線設置方案是確保故障救援順利進行、提高行車組織靈活性、提升運營周轉效率和運營管理水平的重要保證。

1　停車線功能概述

城市軌道交通輔助線是為保證列車的正常運行、實現(xiàn)合理的行車調度和確保行車安全的線路。根據(jù)實際運營需求和不同功能要求，輔助線可以分為折返線、待避線、停車線、渡線、聯(lián)絡線、支線接軌線、車輛出入線和安全線等8類。

停車線又稱故障待避線，源于以往對停車線功能認識的局限性，一般認為停車線是在列車發(fā)生故障無法繼續(xù)正常載客運營的情況下臨時停放的場所。故障車包括：具備動力可自行退出正線的故障車及喪失動力需救援車救援的故障列車。

在實際運營中，停車線是一種具備多功能的復合型輔助線。停車線的功能主要體現(xiàn)在以下四方面：第一，前述的故障待避功能，供故障列車臨時停放；第二，臨時交路組織功能，在故障救援、突發(fā)客流等情況下為盡可能減少運營影響提高效率，調度可能臨時調整交路形式，停車線的設置有利于運營調整中的靈活交路組織；第三，備車停放功能，實際運營中存在高峰上下行斷面客流不對稱等情況，為提高車輛周轉效率一般會采用高峰小時單向增開備車的方式來應對，備車可提前出庫停放至就近的停車線備用；第四，正線夜間停車功能，為節(jié)約停車場用地規(guī)模，停車線在夜間可以擔當正線停車功能，實現(xiàn)此功能需要在停車線上設檢查坑，在車站設置相應的管理用房，由于技術及管理等多方面原因目前對此尚存爭議。

2　停車線的設置形式

2.1停車線分類

存車線形式根據(jù)與站臺的位置關系可以分為橫列式、縱列式［1］；根據(jù)兩端與正線連通方式可以分成盡頭式、貫通式；根據(jù)與上下行線路連通的關系可以分為單向連通式、雙向連通式。

（1）縱列式布置特點

停車線布置在車站的一端，與站臺縱列。根據(jù)與正線連接關系，又可分為盡頭式和貫通式。圖1（a）和圖1（b）均為縱列式。該布置形式往往與折返線結合布置，在車站一端設兩條盡頭線，其中折返與停車線各一條。在使用上，兩者無嚴格的區(qū)分，可以混用。貫通式的停車線可貫通兩條運行正線，雙方向的列車進出更方便，如圖1（c）所示。

（2）橫列式布置特點

停車線橫列于站臺，成平行布置。同樣，根據(jù)與正線連接關系又可分為盡頭式和貫通式。圖2（a）、圖2（b）、圖2（c）為橫列貫通式，圖2（d）為橫列盡頭式。

圖1　縱列式停車線布置示意圖

圖2　橫列式停車線布置示意圖

2.2停車線長度

在以往的城市軌道交通配線設計中，停車線長度一般設置為單列位形式，僅夠一列車進入。這樣，在發(fā)生列車故障救援的情況下，如果將故障車存放在單列位停車線上，連掛列車進入停車線后，救援車在完成解鉤至建立模式重新投入運營之前一直占用正線，不利于盡快恢復正常運營。在這樣的背景下，出現(xiàn)了雙列位停車線的應用，目前上海、北京、寧波等城市試點了雙列位停車線建設和應用，如圖3所示。

圖3　救援解鉤流程示意圖

3　上海城市軌道交通停車線應用分析

3.1停車線設置演變歷程

上海目前運營線路共14條，已進入網(wǎng)絡化運營階段。上海軌道交通的停車線設置可總結為三個階段：控制規(guī)模，僅依據(jù)規(guī)范要求設置停車線→設置功能完善的停車線→試點雙列位停車線。

早期的線路對停車線的重要性認識不夠，在符合規(guī)范要求的前提下，為了盡量節(jié)省工程投資，采用的停車線形式相對較簡單，導致運營后發(fā)現(xiàn)存在某些停車線使用不方便的情況（見圖4）。例如：1號線通河新村的停車線僅與下行線連通，不利于列車從上行進入；4號線臨平路站的停車線缺少與下行線正向連通的渡線，不利于下行列車進入。

圖4　早期停車線設置實例

經(jīng)過多年的運營經(jīng)驗總結，對停車線重要性的認識逐漸提高，近期建設的線路中停車線設置趨于成熟。在條件允許的情況下，停車線設置為能同時連通上下行正線的貫通式，在站臺布置方面，盡可能使停放于該停車線的列車具備乘降條件（見圖5）。如11號線真如站、三林站，停車線為橫列貫通式，與上下行正線均貫通連接，便于車輛進出；同時一島一側式的站臺布置形式便于故障車清客以及重新投入運營時可在此站直接載客出發(fā)。

圖5　功能完善的停車線設置實例

由于故障救援情況下，故障車停放在單列位停車線上時，解鉤及救援車返回正線的過程一直占用正線，不利于盡快恢復后續(xù)正常運營，增加列車晚點時間。在以往的救援案例中，一般采用直接將故障車推送回庫的方式，但此種方式也存在安全風險，并且不能完全解決延誤問題。故近年來，上海開始試點了雙列位停車線（見圖6），如11號線云錦路站、12號線國際客運中心站。

圖6　雙列位停車線設置實例

3.2停車線應用總結

（1）小部分停車線進出不便

如前所述，早期的一些線路由于停車線設置形式欠合理，在運營中應用不便，如只與上下行中一側線路相連通，或只與一個方向連通，進出停車線需要多次掉頭作業(yè)等。這類停車線在運營中，調度考慮到運營周轉的效率和安全性很少利用，幾乎形同虛設。

（2）故障救援中對停車線利用很少

對近幾年中共計45次列車故障救援事件進行統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)：僅有7次是推送至停車線，其中4次為推行至終點站停車線，1次為推行至雙列位停車線，1次為牽引至中間貫通式停車線，其余均為連掛列車直接回庫。

經(jīng)調研總結其原因為：單列位停車線在故障救援中效率較低，連掛車進入停車線后仍占用正線無法恢復后續(xù)正常運營，而直接推送回停車場則延誤相對較小。如采用單列位停車線存放故障車，則必須等待列車解鉤，救援列車退回正線、重新建立模式后恢復運營。根據(jù)目前現(xiàn)有規(guī)定，從連掛車到達停車線至恢復運營，預估增加影響時間16分30秒至18分30秒，具體步驟見表1。

表1　解鉤及后續(xù)處置所需時間

然而，采用直接救援回庫也存在一些缺點：需救援連掛車長距離切ATP運行，將大大增加安全風險；在現(xiàn)行規(guī)定的救援連掛運行速度下，后續(xù)列車可能在連掛車長距離運行過程中再次追上連掛車，此時故障影響范圍增大，將進一步減緩運營恢復的速度；不利于救援列車快速再次投入正常使用等。

（3）備車停放利于靈活的客運組織形式

上海軌道交通客流的向心性明顯，部分線路高峰時段單邊客流情況較為突出，行車調度采取提前將增開備車停放至停車線，待高峰時段投入使用的靈活運營組織形式。這也是目前上海軌道交通停車線應用的主要功能，幾乎每條線路都有提前停放備車至停車線的情況。這樣，一方面即時緩解了高峰時段局部客流擁擠的現(xiàn)象，另一方面通過不對稱交路形式提高車輛周轉效率，緩解了目前運用車輛不夠的局面。

（4）停車線車站演變?yōu)樾〗宦奋囌?/p>

隨著軌道交通開通后對沿線開發(fā)的帶動，城市中心區(qū)范圍有不斷向外擴張的趨勢，部分線路兩端周邊客流不斷增加超出了設計預期。線路的高峰斷面量增加使得原設計的小交路范圍無法滿足客流需求。在這種情形下，必須通過擴大小交路范圍或者直接開行單一交路來解決。適當擴大小交路范圍是較為經(jīng)濟合理的方法，但要求有滿足折返條件的停車線車站。如上海軌道交通9號線設計的小交路折返站為中春路站，運營一段時間后，由于西段客流不斷增長，為適應客流將小交路調整至佘山站。

4　停車線設置的幾點思考

4.1停車線設置密度

參考城市軌道交通相關資料，從故障發(fā)生至可擔當救援的列車到達故障列車的時間及列車清客、連掛等作業(yè)時間合計可取12 min左右。同時結合相關規(guī)定，一般處理一列故障車下線退出運行的總時間平均需控制在30 min以內，則救援推送走行時間T救援需控制在20 min左右。故應嚴格執(zhí)行規(guī)范所規(guī)定的“每隔5～6座車站（或8～10 km）應設置停車線，其間每相隔2～3座車站（約3～5 km）應加設渡線。”

4.2停車線設置位置

（1）運營中，停車線的備車功能尤為重要，備車主要為解決突發(fā)客流或局部區(qū)段大客流。因此，其位置的選取應考慮客流因素，以適應客流需求。

a.體育館、賽車場、大型游樂設施等附近存在突發(fā)大客流的中間站宜加設具備乘降功能的停車線，或在大客流通過方向的提前一站加設停車線（此站工程條件受限時）。主要功能為：帶走突發(fā)大客流，提高運營安全及效益；提高運營靈活性，在故障調整中亦具備組織臨時交路條件，高客流區(qū)段不中斷運營的保障率更高。

b.客流斷面量突然增大的車站。例如：2號線江蘇路-靜安寺斷面增長超過1 w且處于同一交路（見圖7），江蘇路站或中山公園站如增加停車線，則可在高峰小時上行方向增加1列備車緩解此區(qū)段的擁擠，起到削峰的作用。

（2）考慮到隨著城市范圍的擴張，中心城范圍不斷外移，存在小交路外移的可能性；某些TOD地區(qū)規(guī)劃實施沒達到預期目標，初近期小交路可能縮短，小交路臨近的停車線站可能成為實際客流的折返站。因此，對于設置大小交路的線路，終點站與小交路折返站之間或小交路折返站臨近的停車線車站，宜選擇具備小交路折返功能的車站配線形式。

4.3停車線設置形式

首先，停車線與上下行正線分別雙向連通，便于雙向的車輛進出；其次，停車線宜具備乘降功能（與站臺相鄰，可以辦理上下客作業(yè)）。其優(yōu)點體現(xiàn)在：備車投入運營時，可以直接在此站載客出發(fā)，帶走本站客流；故障車（可自行）進入存車線不必提前一站清客；遇救援情況，此站可組織臨時交路折返，本站可辦理上下客作業(yè)。

因此，按照停車線功能及綜合工程造價，建議停車線車站優(yōu)先選擇圖8中站型。

4.4停車線設置長度

雙列位停車線對提高故障救援效率有顯著效果，如采用雙列位停車線存放故障車，則不須等待列車解鉤，救援列車退回正線，重新建立模式就恢復后續(xù)正常運營。根據(jù)目前現(xiàn)有規(guī)定，從連掛車到達停車線至恢復運營，預估減少影響時間16分30秒至18分30秒。但是其投資成本也較高，對于地下二層車站對上述站型雙列位增加投資進行估算，需增加投資0.6～1.5億。

綜合軌道交通故障救援發(fā)生概率、某處停車線在單次故障救援中的利用概率、雙列位停車線的投資成本等因素，建議：一條線路可視情況設置一處雙列位停車線，當實施難度小且增加投資很少的情況下亦可考慮設置多處；從利用效率、客流需求等方面考慮，若設置雙列位停車線，宜設置于遠離車場且位于兩車場的中間位置較好。

5　結　語

城市軌道交通停車線為故障列車提供臨時待避場所，是靈活的行車組織必需的線路配置，具備存放備車和夜間停車等多重功能。好的停車線設置方案是保證列車正常運行、提升故障救援效率及運營效率、提高運營管理應變能力的重要保證。然而，停車線設計沒有標準答案可循，在設計中我們應從客流需求、運營管理需求的角度出發(fā)，綜合考慮線路的客流特征、行車組織方案、車站建設條件及工程投資、客流發(fā)展不確定性等多方面因素，根據(jù)線路本身條件做到因地制宜。

［1］徐立國.上海市城市軌道交通停車線設置探討［J］.城市軌道交通研究，2006（2）:10-12.

U23

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1009-7716（2016）07-0346-04

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.07.102

2016-03-10

付意莊（1983-），女，湖南婁底人，工程師，從事城市軌道交通線路規(guī)劃與設計工作。