聞方宇
(中國鐵路設計集團有限公司機械環工院,天津300308)
動車運用所作為高速鐵路系統的重要組成部分,承擔著動車組的日常運用維修任務,是保障高速鐵路安全、可靠運營的重要場所。動車運用所內的股道主要包括出入段線、存車線、檢查庫線及走行線。各股道的排列方式體現了動車運用所的總平面布置形式,概括來看,動車運用所的布置形式按照存車線、檢查庫線的銜接方式可分為橫列式、縱列式[1]。縱列式布置更符合動車組的運用工藝流程,作業更順暢,具有更高的作業效率。
縱列式布置的通用布置形式如圖1 所示。其運用維修能力與其所在區域的動車組運用維修需求相匹配。目前,工程設計過程中主要關注的動車運用所能力指標主要為存車線數量、檢查庫線數量。對于規模較小的動車運用所,只要存車線、檢查庫線數量足夠,就能夠很好地完成動車組日常維修作業。但對于大規模的縱列式動車運用所,存車線、檢查庫線數量過多使“兩頭大、中間小”的圖形特征更加明顯,存車線、檢查庫線之間的走行線通路將制約著動車運用所的能力[2],因此,對于大規模動車運用所,研究走行線與動車所規模的匹配性很有必要。

圖1 縱列式布置的通用布置形式圖
存車場、檢查庫之間的走行線起到銜接存車場與檢查庫,并提供二者之間走行通路的作用。存車場承擔著動車組的夜間停放作業,檢查庫則承擔這動車組的一、二級修作業。需要進行一級修的動車組在進入動車運用所后先后通過存車線、走行線,最終進入檢查庫線進行維修作業,完成檢修后,通過走行線返回存車線。而對于單日不需進行一級修的動車組,其在入所后直接停放在存車線上,不進入存車場。
除了簡單地提供走行通路功能,目前設計的動車運用所中,走行線上往往布置有通過式動車組外皮清洗設備,在動車組走行通過的同時完成外皮清洗作業[3]。
本文以時間作為分析的基本參數,即通過分析對比走行線的總占用時間Tz與走行線可利用的總作業時間T1考量走行線的數量是否能否與動車所的整體能力相匹配:若Tz≤T1,則認為走行線數量與動車所能力相匹配;若Tz大于T1,則認為走行線數量不足,限制了動車運用所的設計能力。
3.1.1 走行線可利用的總作業時間T1
動車運用所一級修作業均為夜間作業,按照目前的動車組運營情況,動車組運用所檢查庫可利用的總作業時間一般為10h。按照目前的作業規定,動車組一級修作業時間為4h。檢查庫作業結束前的4h 在庫內檢修的動車組無須到存車場,在檢修完畢后可從庫內直接發車。則所有一級修動車組的入庫總走行時間,即T1約為6h。
3.1.2 走行線的最大占用時間Tz
走行線的最大占用時間Tz取決于走行距離L、走行速度V和走行車數N。

走行距離L:走行距離L應按存車場停車位與檢查庫間的距離計列。其長度與存車線、檢查庫線數量及咽喉區布置形式有關。在布置形式一定時,存車線、檢查庫線越多,L越大。
走行速度V:動車組在走行線上以調車模式運行。按照《鐵路技術管理規程》,調車模式下牽引運行的速度不準超過40km/h。經調查,考慮到運用所內作業安全,現動車所內實際調車走行速度約為20km/h。
對于走行線兼顧動車組外皮清洗的布置形式,應考慮洗車作業的通過速度。動車組的作業通過速度為3~5km/h。目前,新設計的動車運用所,洗車機往往布置在走行線上。
走行車數N:按照動車組修程規定,高速鐵路動車組每48h 需要做一次一級檢修。對于一個動車運用所,在其能力滿載的情況下,其配屬的動車組中每日有50%需要通過走行線進入檢查庫進行一級修作業。按照《中國鐵路總公司關于明確動車組運用檢修設施及設備配置標準的通知》(鐵總運〔2015〕185)中關于動車運用所規模的描述“每配屬動車組10 個標準組,配套建設1 線檢查庫”。這里標準組指8 輛編組動車組,檢查庫每線具備2 個標準組作業臺位[4]。
大部分動車運用所均布置2 條動車走行線,一條負責入庫、另一條負責出庫。存車線與檢查庫的比例為4~6。以2 條走行線為前提,按照不同規模動車運用所的布置,對走行線能力的適應性進行分析。
取走行速度為5km/h,對于4 線、6 線檢查庫的動車運用所,L一般為0.9km;對于8 線、10 線檢查庫的動車運用所,L一般為1.1km。2 條走行線在不同規模下的動車運用所中的適應性如表1 所示。

表1 不同規模下的動車運用所中的適應性
對于目前普遍的縱列式布置的動車運用所,存車場與檢查庫間的走行線通常兼顧動車組外皮清洗功能。在此類布置形式下,動車運用所檢查庫規模小于6 線時,兩條走行線可滿足動車運用所的作業需求;而當規模大于6 線時,2 條走行線能力不足,需適當增加走行線數量。
需要注意的是,走行線與存車線、檢查庫線的道岔銜接方式,實際作業時,不可避免的時間間隔都對作業時間有一定的影響,分析時需結合具體的布置形式,并考慮一定的冗余量。