珠海現代有軌電車1號線上沖站的列車折返能力測算*

蔣麗華

(上海市城市建設設計研究總院(集團)有限公司,200125,上海//工程師)

珠海現代有軌電車1號線上沖站的列車折返能力測算*

蔣麗華

(上海市城市建設設計研究總院(集團)有限公司,200125,上海//工程師)

根據現代有軌電車運營組織特點,結合珠海現代有軌電車1號線首期工程上沖站(起點站)的設計實例,對車站折返能力的計算要點進行了分析。從車站的折返配線型式入手,在分析影響有軌電車車站折返能力因素的基礎上,給出有軌電車折返作業過程及詳細的折返作業時間計算要點,并將理論計算與實測數據進行對比分析,提出了提高車站折返能力的措施。

現代有軌電車; 折返站; 折返能力計算

Author′s address Shanghai Urban Construction Design and Research Institute,200125,Shanghai,China

現代有軌電車折返線是在線路的起終點站或區段折返站設置的供車輛折返的線路。現代有軌電車系統有別于地鐵,是軌道設置在城市道路路面上、依靠司機瞭望運營的公共交通系統。因此,現代有軌電車線路和道路交叉口的關系密切,車站折返形式及配線設置需要結合道路條件及乘客過交叉口的便捷性綜合來考慮,既要滿足線路的最大開行對數要求,又要將對道路交通的影響降到最低。

1 車站折返配線形式

由于有軌電車運營組織靈活且線路敷設于道路路面上,其車站的折返形式結合道路條件一般有島式站前或站后折返、側式站前或站后折返、燈泡環線折返等幾種形式。有軌電車折返站配線形式的選擇除考慮線路條件和運營折返的條件外,還需要重點考慮與交叉口的關系,以便于組織行人過街設置及乘客過街。

島式站前折返的優點是車站和道路的結合較易,但是上下客在同一站臺,不便于管理。島式站后折返的優點是站臺利用率較高,車站存放一列故障車時對運營組織影響較小,但上下客在同一站臺,不利于管理。

側式站前折返的優點是車站易與交叉口結合,但是車輛到達和乘客等待站臺容易弄錯,不易組織管理。側式站后折返的優點是上下車客流分開,便于管理,增設站后停車線可提供故障列車臨時停車功能,但不易組織故障列車運行。

燈泡環線折返占用道路資源多,折返線長,一般需道路條件允許或結合廣場等設置。

2 車站折返能力計算案例分析

有軌電車車站折返能力計算需考慮車站折返站配線形式、車輛長度、車輛的起動平均加速度、常用制動平均減速度、緊急制動平均減速度、列車最高運行速度、列車進站側向通過道岔限制速度、信號燈的布置、排列進路時間、車輛進出折返線的速度以及司機換班時間等。本文以珠海現代有軌電車1號線首期工程為例進行分析。

該工程線路全長約8 km,首次采用無觸網的地面供電系統;車輛初、近期均采用5模塊編組,遠期采用5模塊和5+5模塊編組混合運行;車站預留遠期5+5模塊條件,站臺總長度為65 m。上沖站(起點站)位于上沖車輛段地塊內,站后接軌車輛段,正線列車折返需使用車場線進行,且由于洗車線的設置及用地條件限制,只能使用一側股道進行折返,因此在該站前增設一單渡線,進行站前、站后同時折返以提高折返能力。上沖站配線形式及信號燈布置如圖1所示。

圖1 上沖站配線形式及信號燈布置

2.1 折返作業過程及時間

根據配線形式及信號燈布置,車輛可以進行純站后折返、純站前折返、站后站前交替折返三種折返作業。

2.1.1 純站后折返作業過程

車輛進站清客:車輛進站運行至下行站臺清客,在清客的同時辦理進折返線進路。

車輛進折返線:清客完畢,車輛進折返線運行至出清X101信號燈并繼續運行20～30 m后停車。

車輛換端作業:若車站設置值乘點,換端作業由2位司機完成,換端作業需要40 s;若車站未設置值乘點,則由當班司機獨自完成換端作業,換端作業需要60 s。司機換端時兼辦理出折返線進路。上沖站設置司機值乘點,故換端作業取40 s。

車輛出折返線:換端完畢后司機起動車輛、加載時刻表后運行至上行站臺。其中起動車輛和加載時刻表需要15～20 s。

當車輛出清4號道岔后方可辦理后續列車的進折返線進路。

2.1.2 純站前折返作業過程

車輛進站清客即進折返線:車輛經過站前單渡線運行至上行站臺清客,辦理車輛換端作業,同時辦理出折返線進路。

車輛出折返線:換端完畢后司機啟動車輛、加載時刻表后出折返線。

當車輛出清5號道岔后方可辦理后續列車的進站進路。

2.1.3 站前站后混合折返作業過程

站前、站后混合折返即第一列車利用站后渡線折返,第二列車利用站前渡線折返,循環進行。折返作業過程如前述,控制點為第一列車需出清6號道岔方可接第二列車,第二列車出清5號道岔后方可辦理第一列車出折返線進路。

2.2 計算結果

(1) 純站后折返。純站后折返的技術作業程序見圖2。根據計算,純站后折返間隔為158 s,考慮到有軌電車采用司機目視駕駛,司機操作存在個體差異,因此預留10%余量,折返間隔為174 s。則純站后折返的折返能力為20對/h。

圖2 純站后折返的技術作業程序

(2) 純站前折返。純站前折返的技術作業程序見圖3。根據計算,純站前折返間隔為135 s,預留10%余量,為150 s,則折返能力為24對/h。

圖3 純站前折返的技術作業程序

(3) 站前、站后混合折返。站前、站后混合折返的技術作業程序見圖4。根據計算,站前、站后混合折返間隔為244 s,預留10%余量,為269 s,在該時間間隔中折返站前和站后兩列車,故折返能力為26對/h。

根據該線客流預測及交叉口交通影響分析,遠期最小發車間隔為3 min,即20對/h的能力要求。通過以上分析計算可知,理論上三個方案的折返能力均能滿足要求。

2.3 和實測數據的對比

在上沖站進行站后折返和站前、站后混合折返,獲得實測數據如表1、表2。根據實測數據進行圖解分析得到:純站后折返間隔為176 s,折返能力為20對/h;站前、站后混合折返間隔為254 s,在該時間間隔中折返站前和站后兩列車,折返能力為28對/h。實測時線路尚未開通運營,因此未進行上下客作業。

表1 上沖站站后折返實測數據

根據表1,02車在 23:38:12到達下行站臺,并于23:39:47駛離下行站臺,而此時01車尚在轉換軌(折返線)上作業,因此02車需在站臺等待95 s (包括清客時間),待01車出清4號道岔軌區后方可駛離下行站臺。

表2 上沖站站前、站后混合折返實測數據

根據表2,01車和03車為站后折返,02車和04車為站前折返,其中03車在 0:28:29到達下行站臺,并于0:29:50駛離下行站臺,而此時01車尚在轉換軌(折返線)上作業,因此03車需要在站臺等待81 s (與純站后折返等待時間不同的原因是有軌電車為司機瞭望運行,每列車運行及司機作業均會有差異),待01車出清4號道岔軌區后方可駛離下行站臺。在01車和03車的折返間隔,完成了02車的折返作業,提高了折返能力。

將理論計算值和實測數據對比可知,站后折返間隔時間理論計算預留10%后與實測數據基本一致,混合折返理論計算和實測數據基本一致。由于混合折返前后控制點較多,實測時有軌電車為人工駕駛,前后控制點銜接更緊,因此折返時間可節省一部分。總體而言,理論計算的方法和結果預留10%的余量是合理的。

3 結語

由于有軌電車為司機瞭望運行,有部分時間受制于司機的反應及操作速度,因此有軌電車比地鐵的折返能力低。特別像珠海上沖站這種折返線和車場線共用的情況,折返能力將更加受到限制。此外,有些有軌電車終點車站受用地限制,無法設置司機值乘點,導致司機換端由當班司機獨自完成,增加了換端時間。據此提出以下提高折返能力的措施:

(1) 有軌電車進出折返線時間由信號燈位置以及車輛過岔區的速度決定,應盡量縮短信號燈與道岔中心的距離,提高車輛過岔區的速度,以縮短進出折返線的時間。

(2) 盡量在起終點站設置值乘點供司機換班作業,若由于道路條件實在無法設置,也應盡量提高司機換端效率,縮短換端時間。

(3) 加強對司機的培訓,提高司機反應及操作速度,盡量實現按鈕自動化操作,減少司機操作作業,以縮短各作業過程時間。

[1] SHIGENORI Hattori.Trams making way for light rail transit[R].Nagoga:Railway & Transport Review,2004.

[2] 張國寶,于濤.關于城軌列車折返能力計算與加強的研究[J].都市快軌交通,2006(4):55.

[3] 上海市城市建設設計研究總院.珠海現代有軌電車1號線首期工程初步設計[R].上海:上海市城市建設設計研究總院,2013.

Calculation of the Turn-back Ability on Modern Tram Line 1 in Zhuhai City

JIANG Lihua

According to operation characteristics of modern tram,and combined with the departure station (Shangchong Station) design on the first phase of Zhuhai modern tram Line 1,the calculational points of its turn-back ability are analyzed.Starting from the folded form of the station turn-back distribution,the factors of modern tramturn-back ability are analyzed.On this basis,the main calculational points of modern tram turn-back ability and the detailed process of turn-back operation are obtained,the theoretical arithmetic and measured data are compared.Finally,a series of recommendations on the improvement of the turn-back ability are put forward.

modern tram; turn-back station; turn-back ability calculation

*上海市科委科研計劃項目(15DZ1204300)

U482.1

10.16037/j.1007-869x.2017.04.028

2016-05-09)