城市軌道交通折返站折返能力分析

翟恭娟

廈門軌道交通集團(tuán)有限公司，廈門 361000

0 引 言

城市軌道交通的通過能力主要由區(qū)間通過能力、車站折返能力、供電設(shè)備及信號設(shè)備等因素決定。其中車站折返能力是指折返站在單位小時內(nèi)能夠折返的最大列車數(shù)，其計算公式為：

式中：N折為單位小時內(nèi)的折返能力；T折為折返站的折返間隔時間（s）。

行車間隔時間大于折返間隔時間時，車站折返能力不影響線路通過能力；反之，車站折返能力限制線路通過能力。

目前，對城市軌道交通車站折返能力的研究主要有：苗沁通過分析列車運動狀態(tài)，得出島式車站列車折返過程中各單項作業(yè)的時間標(biāo)準(zhǔn)，及折返能力的計算方法[1]；曹娜通過計算站前單渡線折返、站前交叉渡線折返和站后交叉渡線折返三種折返方式的折返時間，對比分析三種作業(yè)方式的優(yōu)缺點，得出采用站前站后相結(jié)合的站型布置方案為折返站的推薦方案[2]；李俊芳對站前和站后折返間隔時間進(jìn)行計算，得出間隔時間由大到小的作業(yè)依次為：站前單渡線折返、站后單線折返、站后雙線折返，并提出可以采用現(xiàn)代化電氣及信號設(shè)備、壓縮列車停站時間等措施提高車站折返能力[3]。

本文在以上研究成果的基礎(chǔ)上，對城市軌道交通行車組織過程中的折返作業(yè)方式的適用性進(jìn)行分析。

1 折返作業(yè)方式

城市軌道交通折返站一般采用站前折返和站后折返兩種形式。目前，城市軌道交通折返站多使用站后折返作業(yè)方式進(jìn)行折返，本文僅對站后折返能力進(jìn)行研究。

本文以廈門地鐵1號線鎮(zhèn)海路站為例，鎮(zhèn)海路站線路示意圖見圖1。圖中，A點和B點為道岔，C點為上行出站信號機(jī)。

圖1 鎮(zhèn)海路站線路示意Fig.1 Line schematic of Zhenhai Road station

鎮(zhèn)海路站站后折返作業(yè)，可以采用站后單線折返，也可以采用站后雙線折返。

2 折返間隔時間計算

運用圖解法，將組成列車折返作業(yè)過程的各個單項作業(yè)時間，按作業(yè)順序繪制在折返技術(shù)作業(yè)程序圖上，在圖上即可找出相鄰兩列折返列車的折返間隔時間。

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

在CBTC模式下，折返作業(yè)過程中各單項作業(yè)的作業(yè)時間標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 單項作業(yè)時間標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 Standard operation time of single item operation in turn back

2.2 站后單線折返間隔時間計算

站后單線折返是各列車用同一折返線完成折返的作業(yè)方式，見圖2。站后單線折返作業(yè)技術(shù)作業(yè)程序見圖3。

圖2 站后單線折返示意Fig.2 Schematic of turn back operation after station on a single track

站后單線折返作業(yè)過程為：

（1）列車進(jìn)入下行站臺停穩(wěn)，乘客下車。

（2）入折返線進(jìn)路信號機(jī)開放，車運行至折返線停穩(wěn)，司機(jī)換端。

（3）出折返線信號機(jī)開放，列車運行至上行站臺停穩(wěn)，乘客上車。

（4）出站信號機(jī)開放，列車從上行站臺發(fā)車。

由圖3可知，采用站后單線折返作業(yè)時，折返間隔時間取進(jìn)出折返線間隔時間，即各列車均勻到發(fā)時，折返作業(yè)時間最小，即

當(dāng)行車間隔時間小于 80 s時，車站接車能力受限，列車無法進(jìn)站；當(dāng)行車間隔時間在[80,127）范圍內(nèi)時，折返間隔時間為 127 s，車站折返能力限制線路通過能力；當(dāng)行車間隔時間大于等于127 s時，折返間隔時間為行車間隔時間，車站折返能力能滿足線路通過能力的要求。

圖3 站后單線折返作業(yè)的技術(shù)作業(yè)程序Fig.3 Operation procedure of turn back operation after station on a single track

2.3 站后雙線折返間隔時間計算

站后雙線折返是利用站后兩條折返線交叉組織折返的作業(yè)方式，見圖4。站后雙線折返作業(yè)技術(shù)作業(yè)程序見圖5。

圖4 站后雙線折返示意Fig.4 Schematic of turn back operation after station on double tracks

站后雙線折返應(yīng)遵循先進(jìn)后出的原則，其作業(yè)過程為：

（1）1號車從折返線Ⅱ運行至上行站臺，上客結(jié)束后發(fā)車；

（2）3號車從下行站臺進(jìn)入折返線Ⅱ；

（3）2號車從折返線Ⅰ運行至上行站臺，上客結(jié)束后發(fā)車；

圖5 站后雙線折返作業(yè)技術(shù)作業(yè)程序Fig.5 Operation procedure of turn back operation after station on double tracks

（4）4號車進(jìn)入折返線Ⅰ；

（5）重復(fù)以上步驟。

當(dāng)行車間隔時間小于 80 s時，車站接車能力受限，列車無法進(jìn)站；當(dāng)行車間隔時間在[80,102），折返間隔時間為 102 s，車站折返能力限制線路通過能力；當(dāng)行車間隔時間大于等于102 s時，折返間隔時間為行車間隔時間，車站折返能力滿足線路通過能力的要求，且車站的接車能力和入折返線能力富裕，接車間隔和入折返線間隔時間取值均為一個時間范圍，具有一定的彈性，便于行車調(diào)整。

3 折返能力

采用站后單線折返作業(yè)時，折返能力 N折=3600/T折=3600/127=28.3，取28列，鎮(zhèn)海路站每小時最多可折返28列車；采用站后雙線折返時，折返能力 N折=3600/T折=3600/102=35.3，取35列，鎮(zhèn)海路站每小時最多可折返35列，采用站后雙線折返，比站后單線折返的最大折返能力增多了7列。

4 結(jié) 論

通過對站后單線和站后雙線折返作業(yè)過程進(jìn)行分析，以及對兩種折返作業(yè)間隔時間和能力的計算可知，鎮(zhèn)海路站站后單線折返的折返間隔時間為127 s，站后雙線折返的折返間隔時間為102 s。

行車間隔不同時，對車站折返能力的要求不同，采用的折返作業(yè)方式也不同：

（1） 行車間隔時間小于102 s時，站后單線折返和雙線折返都不能滿足線路通過能力的要求，鎮(zhèn)海路站折返能力限制線路通過能力。

（2） 行車間隔時間取[102,127）范圍內(nèi)時，站后單線折返無法滿足線路通過能力的要求，應(yīng)采用站后雙線折返。

（3） 行車間隔時間大于等于127 s時，站后單線和雙線折返均可滿足線路通過能力的要求，但站后雙線折返要求列車先進(jìn)后發(fā)，列車需在折返線等待較長時間，建議采用站后單線折返。

[1] 苗 沁，周天星.城市軌道交通折返站折返能力分析[J].城市軌道交通研究，2010（11）:57-64.

[2] 曹 娜.地鐵折返站折返能力分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，（8）:94-95.

[3] 李俊芳，樊曉梅.城市軌道交通車站折返能力計算[J].鐵道運輸與經(jīng)濟(jì)，2009，31（5）:50-53.