多線共享的車輛大架修基地聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置

謝小星黎新華魏 娜陳 霞(.廈門市交通運輸局綜合運輸處,600,廈門;.廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院,50650,廣州;.新疆交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 80,烏魯木齊;.廣州市地下鐵道總公司運營事業(yè)總部黨群工作部,5080,廣州∥第一作者,高級工程師)

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多線共享的車輛大架修基地聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置

謝小星1黎新華2魏 娜3陳 霞4
(1.廈門市交通運輸局綜合運輸處,361001,廈門;2.廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院,510650,廣州;3.新疆交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 831401,烏魯木齊;4.廣州市地下鐵道總公司運營事業(yè)總部黨群工作部,510380,廣州∥第一作者,高級工程師)

摘 要近年來,國內(nèi)城市軌道交通建設(shè)發(fā)展呈“網(wǎng)絡(luò)化”趨勢,車輛大架修基地集中設(shè)置問題已開始受到重視,但對聯(lián)絡(luò)線的配置還沒有明確的要求。通過對車輛轉(zhuǎn)線、大型設(shè)備運輸、檢修機械運用等影響聯(lián)絡(luò)線設(shè)置因素的全面分析,提出多線共享的車輛大架修基地設(shè)置聯(lián)絡(luò)線的原則與實施建議,為線網(wǎng)合理規(guī)劃配線、提高設(shè)備使用效率、減少建設(shè)投入提供參考。

關(guān)鍵詞城市軌道交通;車輛大架修基地;聯(lián)絡(luò)線設(shè)置

First-author′s address Integrated Transportation Management Departmert, Xiamen Transportation Bureau, 361001,Xiamen,China

隨著城市軌道交通建設(shè)規(guī)模和建設(shè)范圍的擴展,對城市規(guī)劃、土地資源利用,以及軌道交通的運營、管理、安全風(fēng)險控制提出了更高的要求。為了節(jié)約建設(shè)投資和運營成本、提高設(shè)備使用效率、實現(xiàn)線網(wǎng)資源共享,國內(nèi)已有單位開始考慮網(wǎng)絡(luò)線路下的車輛大架修基地采用同型號車輛集中設(shè)置多線共享的思路。然而,同型號車輛大架修基地集中設(shè)置,對物資倉儲與配送模式、軌道大型設(shè)備運輸以及線路檢修作業(yè)等都將產(chǎn)生影響,使得聯(lián)絡(luò)線功能已不再局限于為車輛大架修轉(zhuǎn)線設(shè)置。因此,在多線同型號車輛共享大架修基地的情況下,應(yīng)合理地設(shè)置聯(lián)絡(luò)線,既要滿足車輛轉(zhuǎn)線,又要確保大型設(shè)備的運輸和提高工程車作業(yè)效率,確保以合理的投入,達(dá)到較大的經(jīng)濟效益。

1　影響線網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線設(shè)置的因素及技術(shù)經(jīng)濟分析

1.1影響聯(lián)絡(luò)線設(shè)置的因素

1.1.1設(shè)計建設(shè)對聯(lián)絡(luò)線設(shè)置的影響

城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃一般都涉及到若干條線路和一定數(shù)量的大架修車輛段,以及一定數(shù)量的聯(lián)絡(luò)線。在城市軌道交通工程設(shè)計建設(shè)中,要結(jié)合工程的具體條件和實施的先后順序,做到既滿足運營要求,又兼顧建設(shè)需要;既重點考慮車輛轉(zhuǎn)線需求,提高大架修設(shè)備利用率,又能通過合理布置聯(lián)絡(luò)線,以減少過多的聯(lián)絡(luò)線設(shè)置,并提高運營線路維修作業(yè)效率。應(yīng)盡可能避免因規(guī)劃設(shè)計不足造成建設(shè)的盲目性。

1.1.2車輛轉(zhuǎn)線對聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置要求

同型車輛大架修基地的集中設(shè)置,使跨線運行作業(yè)增加,對相鄰線路的運輸組織、施工作業(yè)、維修作業(yè)產(chǎn)生了較大影響。由于車輛轉(zhuǎn)線占用線路時間長短是產(chǎn)生作業(yè)干擾大小的主要原因,因此對聯(lián)絡(luò)線設(shè)置的要求為:①滿足行車條件下,聯(lián)絡(luò)線越短越好;②聯(lián)絡(luò)線越靠近大架修基地越好。

1.1.3大型貨物運輸對聯(lián)絡(luò)線設(shè)置的要求

在城市軌道交通運營維護及工程建設(shè)過程中需要運輸送大量的車輛、大型材料及設(shè)備等。運營維護設(shè)備的運輸一般通過公路運輸至車輛段,再由工程車運輸。建設(shè)過程中的貨物運輸主要是通過與鐵路接軌,由鐵路專用線運送到車輛段內(nèi),然后再由城市軌道交通轉(zhuǎn)運。由于大部分城市軌道交通車輛段距離鐵路車站較遠(yuǎn),沒有修建鐵路專用線的條件,公路運輸又因諸多限制而十分困難,因此,可通過聯(lián)絡(luò)線將有鐵路專用線與城市軌道交通車輛段連通,以方便車輛等設(shè)備及材料的運輸。廣州地鐵需要通過軌道運輸?shù)膸追N長大設(shè)備如表1所示。

表1　廣州地鐵通過軌道運輸?shù)膸追N長大設(shè)備質(zhì)量、體積匯總表

從上述軌道運輸?shù)脑O(shè)備來看,《地鐵設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定的聯(lián)絡(luò)線的條件能夠滿足絕大多數(shù)設(shè)備的運輸。其中運輸鋼軌受線路條件限制較多,難度最大;城市軌道交通車輛質(zhì)量最大,靠外部動力牽引則受線路坡度條件約束。因此,聯(lián)絡(luò)線的設(shè)計需考慮鋼軌的運輸以及牽引城市軌道交通車輛條件的要求。

1.1.4資源共享對聯(lián)絡(luò)線設(shè)置的要求

聯(lián)絡(luò)線的合理布置,為工程車多線共享甚至線網(wǎng)共享提供了條件。由于各線路的工程車購置僅考慮本線作業(yè)需求,工程車的限界及爬坡能力亦依據(jù)本線路車輛限界及最大坡度設(shè)定,造成了不同線路不同型號的工程車在通用性上受到影響。通過合理設(shè)置聯(lián)絡(luò)線,規(guī)范工程車采購需求,使之最大限度滿足共享大架修基地線路的作業(yè)要求,甚至線網(wǎng)共享。目前,在運營維修管理中運用的工程車,包括網(wǎng)軌檢測車、鋼軌打磨車、接觸網(wǎng)作業(yè)車、軌道探傷車、隧道清潔車等都應(yīng)納入共享考慮。

1.2技術(shù)經(jīng)濟分析

網(wǎng)絡(luò)線路下同型車多線共享大架修基地,聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置多以車輛轉(zhuǎn)線考慮,基地規(guī)模大小對聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置有直接影響,然而,能夠結(jié)合運營維修作業(yè)如鋼軌運輸、工程車共用等,將大大增加聯(lián)絡(luò)線運用的靈活性與作業(yè)效益。因此,通過對上述情況的技術(shù)經(jīng)濟分析,探討降低運營成本、減少建設(shè)投入,都將起到積極作用。

1.2.1基地規(guī)模與聯(lián)絡(luò)線設(shè)置的技術(shù)經(jīng)濟分析

同型車輛大架修基地多線共享,聯(lián)絡(luò)線滿足車輛的技術(shù)條件即可。大架修基地的多線共享,可提高車輛檢修臺位效率,同時也能夠節(jié)約維修成本。由于聯(lián)絡(luò)線造價高,使用效率不高,在設(shè)計建設(shè)上應(yīng)結(jié)合檢修基地建造規(guī)模、聯(lián)絡(luò)線設(shè)置的數(shù)量及長度綜合考慮,避免造成過度投資。綜合以上條件,車輛大架修基地規(guī)模與聯(lián)絡(luò)線設(shè)置數(shù)量從經(jīng)濟與效率的角度考慮需同時滿足式(1)、式(2)兩個條件:

式中:

n總——大架修基地多線共享的線路總數(shù);

f——大架修基地多線共享線路間聯(lián)絡(luò)線設(shè)置總數(shù)。

式中:

I集——多線共享大架修基地所需的總建設(shè)費用;

I連——單條聯(lián)絡(luò)線建設(shè)費用;

I單——單條線設(shè)置大架修基地所需的建設(shè)費用。

1.2.2鋼軌運輸及車輛轉(zhuǎn)線對聯(lián)絡(luò)線設(shè)置的技術(shù)經(jīng)濟分析

通過聯(lián)絡(luò)線運輸鋼軌時,有新建線路設(shè)備材料運輸和運營線路維修設(shè)備材料運輸兩種情況。

運營線路大修作業(yè)量大、耗時長,換鋪長鋼軌時鋼軌需要在隧道內(nèi)焊接、更換、打磨等,其中軌頭焊接占用換軌作業(yè)的大半時間。廣州地鐵1號線線路大修,采用25 m軌換鋪,洞內(nèi)焊接,每晚作業(yè)4 h,純軌頭焊接每晚為8～10個軌頭,焊接加更換每晚最多焊4個軌頭,23 km線路耗時兩年。如果25 m軌在地面事先焊接成50 m長軌,再運送至洞內(nèi),換鋪效率將提高一倍以上。

從理論計算與廣州地鐵實際情況來看,運送8 根50 m長軌能夠通過150 m曲線半徑、35‰坡道的線路;而曲線半徑小于150 m以下的線路運輸50 m長軌困難很大。

目前,國內(nèi)城市軌道交通車輛絕大多數(shù)采用A、B型車。為A型車與B型車車輛技術(shù)條件不同,A型車曲線半徑通過能力為150 m,B型車曲線半徑通過能力為110 m,聯(lián)絡(luò)線最大坡度可設(shè)為40‰。對于兩種型號的車輛統(tǒng)一采用150 m曲線半徑、35‰坡道的聯(lián)絡(luò)線條件來說,建設(shè)費用增加不多。

因此,對于選擇A、B型車輛運營的線路,聯(lián)絡(luò)線統(tǒng)一采用150 m曲線半徑、35‰坡道標(biāo)準(zhǔn),一個鋼軌大修基地可滿足多條線的換鋪要求,可減少鋼軌場地建設(shè)投入。

1.2.3線路檢修機械共享對聯(lián)絡(luò)線設(shè)置的技術(shù)經(jīng)濟分析

網(wǎng)絡(luò)線路下工程車的購置,應(yīng)打破一線一配小而全的配置模式,應(yīng)從大架修基地共享下的多線共享甚至線網(wǎng)共享的角度考慮。從多線共享的角度,工程車購置數(shù)量應(yīng)結(jié)合檢修基地規(guī)模(線路的數(shù)量及長度)及作業(yè)能力考慮,從現(xiàn)有的工程車作業(yè)能力來看,鋼軌打磨車的作業(yè)能力較弱,共享難度大。從線網(wǎng)的角度,工程車購置應(yīng)考慮聯(lián)絡(luò)線的限界要求,以便特殊情況下如線路救援等的“互聯(lián)路通”。建議以線網(wǎng)最小的車輛限界值作為線網(wǎng)工程車的車輛限界,以提高工程車的通用性,避免盲目購置造成的設(shè)備閑置,以提高作業(yè)效率、減少運營支出。工程車價格及能力如表2所示。

表2　工程車價格及能力匯總表

2　網(wǎng)絡(luò)線路下聯(lián)絡(luò)線設(shè)置原則

GB 50157—2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》第6.4.1條對聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置做出了如下規(guī)定:正線之間的聯(lián)絡(luò)線應(yīng)根據(jù)線網(wǎng)規(guī)劃、車輛基地分布位置和承擔(dān)任務(wù)范圍設(shè)置。

聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置不僅為多線共享大架修基地各線間的互聯(lián)互通,還應(yīng)從線網(wǎng)角度考慮其它資源共享需求。因此,網(wǎng)絡(luò)線路下聯(lián)絡(luò)線設(shè)置基本原則如下:

(1)綜合考慮城市發(fā)展和規(guī)劃的控制、工程實施的難易、投資的增減、對周邊其他建設(shè)項目的影響,在確保聯(lián)絡(luò)線功能的同時,優(yōu)化聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置,使之能夠兼顧多種功能,以最少的聯(lián)絡(luò)線數(shù)量提供最大的運營靈活性,經(jīng)綜合比較選取最為經(jīng)濟、合理、可行的方案,以發(fā)揮其最大的經(jīng)濟效益。

(2)為大架修車輛運送設(shè)置的聯(lián)絡(luò)線,要盡可能設(shè)在最短路徑的位置上,同時要考慮到工程實施的可能性。

(3)應(yīng)充分考慮線網(wǎng)的修建順序,使后建線路可方便地通過聯(lián)絡(luò)線從先建線路上進行新車送達(dá)、車輛送修、車輛調(diào)用、材料運輸,以及后建線路開通運營后的線路維修、設(shè)備共享以及突發(fā)情況下的救助等作業(yè)。

(4)應(yīng)考慮行車組織方式,并注意線路信號制式及限界的一致性。

3　結(jié)論

(1)線網(wǎng)大架修基地集中設(shè)置時的聯(lián)絡(luò)線布置,應(yīng)充分考慮既有聯(lián)絡(luò)線的合理運用,優(yōu)化線網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線布置,達(dá)到進路合理、聯(lián)絡(luò)線設(shè)計可行、組織方便的目的。

(2)網(wǎng)絡(luò)線路下車輛大架修基地集中設(shè)置,除受征地條件、維修作業(yè)量等因素限制外,還應(yīng)結(jié)合物資倉庫設(shè)置,以及機電、通號、供電等大中修基地布置,以減少地面及地下運輸進路重疊造成的資源損耗。

(3)聯(lián)絡(luò)線的設(shè)計,應(yīng)滿足50 m長鋼軌運輸?shù)男枨?。建議聯(lián)絡(luò)線的曲線半徑最小為150 m,坡度不得超過35‰。此外,聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置條件應(yīng)與出、入段線及車場鋼軌裝卸場地進路的線路條件保持一致,以滿足鋼軌運輸?shù)男枨蟆?/p>

(4)考慮長大貨物運輸、線路設(shè)備維修等行車組織要求,聯(lián)絡(luò)線的位置應(yīng)盡量靠近大架修基地。

(5)網(wǎng)絡(luò)線路下的聯(lián)絡(luò)線設(shè)置,應(yīng)從資源共享角度出發(fā)并結(jié)合作業(yè)量、作業(yè)半徑、爬坡能力、車輛限界等因素,合理選配工程車的數(shù)量。

參考文獻

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Connecting Line Configuration for Intermediate Repair and Overhaul Base with Multiple Metro Lines

Xie Xiaoxing,Li Xinhua,Wei Na,Chen Xia

AbstractIn recent years,the development of urban rail transit in China presents a"networking"trend,and the centralized configuration of rolling stock intermediate repair and overhaul base has been emphasized,but there are no clear requirements for the connecting line configuration. Through a comprehensive analysis of the factors influencing connecting line setting,such as transfer line,large equipment transportation,repair and maintenance machinery utility,the principles and implementation about connecting line configuration for rolling stock intermediate repair and overhaul base with multiple lines are put forward,so as to provide a reference for reasonable planning and line laying, efficient use of equipment and reduction of construction investment.

Key wordsurban rail transit;rolling stock intermediate repair and overhaul base;connecting line configuration

(收稿日期:2014-08-08)

DOI:10.16037/j.1007-869x.2016.02.015

中圖分類號U 279