張軍帥
(合肥城市軌道交通有限公司運營分公司,安徽 合肥 230001)
折返站的折返能力不僅是確定地鐵全線運輸能力的基礎,也是確定地鐵運營組織的關鍵。在工程設計階段,折返能力是確定車站配線、驗算信號系統和確定列車運營組織方式的重要依據。在運營階段,折返能力是行車組織和運營調度指揮的關鍵環節,是地鐵系統能否滿足城市客運服務需求的重要保證。
合肥火車站采用 60 kg/m 鋼軌的 9 號單開道岔,道岔側向允許最大速度為 35 km/h;現合肥火車站為終點折返站,車站設有站前交叉渡線、存車線及安全線。其中X1107~X1111 信號機間的線路為合肥火車站存車線Ⅰ道,X1108~X1112 信號機間的線路為合肥火車站存車線Ⅱ道,長度均為128 m。X1103~X1101 信號機間的線路為合肥火車站安 1 線;X1104~X1102 信號機間的線路為合肥火車站安 2線;道岔 SW1107~ 車擋間的線路為合肥火車站安 3 線;道岔 SW1108~車擋間的線路為合肥火車站安 4 線。合肥火車站線路示意圖見圖1。

圖1 合肥地鐵合肥火車站行車線路圖
列車折返能力是指軌道交通折返站在單位時間內能夠折返的最大列車數。列車折返能力計算的一般公式為:

式中:NZ—1 h內列車折返能力 (列) ;
Izmin—折返出發間隔時間 (s) 。
顯然,列車折返能力計算的關鍵是確定折返出發間隔時間。
圖1中 (拋除存車線Ⅰ道、Ⅱ道的因素,下同),長淮站上行站臺為X1116信號機沒有開放時列車開始制動的位置;X1115、X1116信號機為軌道區段的分界點,當下行列車全部通過了X1115信號機后,才能排列X1116信號機至X1103信號機的進路;X1103和X1104信號機為列車在站臺停車的位置;X1105和X1106信號機為站臺區段與道岔區段的分界點。
①直進側出:信號系統辦理接車進路后,X1116信號機開放,列車a到達長淮站上行站臺開始計時。列車a從長淮站上行站臺運行駛入合肥火車站上行站臺,在站臺停站并開始辦理上下車作業,同時信號系統排列X1106至X1115進路并鎖閉,列車a停站結束后,從X1106信號機運行至全部通過X1115后,SW1102/SW1105、SW1101/SW1106 道岔解鎖,信號系統重新排列X1116向X1104的進路并鎖閉,X1116信號機再次開放,在計算最小列車行車間隔條件下,此時列車2剛好到達長淮上行站臺,計時結束。由此可算出合肥火車站直進側出最小行車間隔Izmin=t接+t發+t停+t鎖閉=85+80+150+10=325 s,由此可知,合肥火車站直進側出時1 h折返能力為11.1 (小數點后均省略),即11列車。
②側進直出:信號系統辦理接車進路后,X1116信號機開放,列車a到達長淮站上行站臺開始計時。列車a從長淮站上行站臺運行駛入合肥火車站下行站臺,在站臺停站并開始辦理上下車作業,同時信號系統排列X1105至X1115進路并鎖閉,列車a停站結束后,從X1105信號機運行至全部 通 過X1115后,SW1102/SW1105、SW1101/SW1106 道岔解鎖,信號系統重新排列X1116向X1103的進路并鎖閉,X1116信號機再次開放,在計算最小列車行車間隔條件下,此時列車2剛好到達長淮上行站臺,計時結束。由此可算出合肥火車站側進直出最小行車間隔Izmin=t接+t發+t停+t鎖閉=115+60+150+10=335 s,由此可知,合肥火車站側進直出時1 h折返能力為10.7( 小數點后均省略),即10列車。
利用雙股道進行折返可提高道岔區段的利用率縮小折返時間。假設第一列車在合肥火車站上行站臺待發,第二列車在長淮站上行站臺開始向合肥火車站發車,當第二列車全部通過X1105信號機時,排列X1106至X1115的進路,第一列車出站,當第一列車全部通過X1115時,排列X1116至X1102的進路,信號機開放,此時第三列車可以進站。則這種情況下,列車最小的折返間隔Izmin= (t接+t發+2t鎖閉)/2=180 s (如表1所示),由此可知,合肥火車站雙股道折返時1 h折返能力為20列車。

表1 站前折返雙股道作業時間表
通過對合肥火車站折返能力的計算可以看出,單股道折返情況下,直進側出時的折返能力略大于側進直出時的折返能力,在不考慮道岔轉換等出現故障的情況下,可優先考慮直進側出進行折返。而雙股道折返時,因乘客上下車作業能與其他作業平行進行,所以能夠顯著壓縮折返出發間隔時間,較大幅度提高列車折返能力。當遇到線網大客流情況,需增加上線列車,重新編制列車運行圖時,可考慮在合肥火車站優先采用雙股道進行折返。