城市軌道交通停車線設(shè)計(jì)探討

付意莊

（上海申通地鐵集團(tuán)有限公司技術(shù)中心，上海市 201103）

城市軌道交通停車線設(shè)計(jì)探討

付意莊

（上海申通地鐵集團(tuán)有限公司技術(shù)中心，上海市 201103）

首先闡述了停車線在城市軌道交通運(yùn)營(yíng)中的重要作用及停車線的基本設(shè)置形式和特點(diǎn)；然后結(jié)合建設(shè)、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)總結(jié)了上海城市軌道交通發(fā)展過程中停車線設(shè)置的三個(gè)階段的特點(diǎn)，以及停車線運(yùn)用的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)；最后，從客流需求、運(yùn)營(yíng)管理需求角度出發(fā)，提出停車線設(shè)計(jì)中關(guān)于停車線設(shè)置密度、設(shè)置位置、設(shè)置形式和設(shè)置長(zhǎng)度的相關(guān)建議。

城市軌道交通；輔助線；停車線；設(shè)置形式

0　引言

城市軌道交通作為安全、便捷、綠色、環(huán)保的交通工具，隨著社會(huì)的發(fā)展，在出行中所占交通分擔(dān)比例日益提高。上海、北京等城市軌道交通已經(jīng)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)階段，其運(yùn)轉(zhuǎn)效率高、運(yùn)量大，一旦某處發(fā)生延誤或故障，將可能波及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。停車線是故障救援、運(yùn)營(yíng)臨時(shí)調(diào)臨中必不可少的線路硬件配置，合理的停車線設(shè)置方案是確保故障救援順利進(jìn)行、提高行車組織靈活性、提升運(yùn)營(yíng)周轉(zhuǎn)效率和運(yùn)營(yíng)管理水平的重要保證。

1　停車線功能概述

城市軌道交通輔助線是為保證列車的正常運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)合理的行車調(diào)度和確保行車安全的線路。根據(jù)實(shí)際運(yùn)營(yíng)需求和不同功能要求，輔助線可以分為折返線、待避線、停車線、渡線、聯(lián)絡(luò)線、支線接軌線、車輛出入線和安全線等8類。

停車線又稱故障待避線，源于以往對(duì)停車線功能認(rèn)識(shí)的局限性，一般認(rèn)為停車線是在列車發(fā)生故障無法繼續(xù)正常載客運(yùn)營(yíng)的情況下臨時(shí)停放的場(chǎng)所。故障車包括：具備動(dòng)力可自行退出正線的故障車及喪失動(dòng)力需救援車救援的故障列車。

在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，停車線是一種具備多功能的復(fù)合型輔助線。停車線的功能主要體現(xiàn)在以下四方面：第一，前述的故障待避功能，供故障列車臨時(shí)停放；第二，臨時(shí)交路組織功能，在故障救援、突發(fā)客流等情況下為盡可能減少運(yùn)營(yíng)影響提高效率，調(diào)度可能臨時(shí)調(diào)整交路形式，停車線的設(shè)置有利于運(yùn)營(yíng)調(diào)整中的靈活交路組織；第三，備車停放功能，實(shí)際運(yùn)營(yíng)中存在高峰上下行斷面客流不對(duì)稱等情況，為提高車輛周轉(zhuǎn)效率一般會(huì)采用高峰小時(shí)單向增開備車的方式來應(yīng)對(duì)，備車可提前出庫(kù)停放至就近的停車線備用；第四，正線夜間停車功能，為節(jié)約停車場(chǎng)用地規(guī)模，停車線在夜間可以擔(dān)當(dāng)正線停車功能，實(shí)現(xiàn)此功能需要在停車線上設(shè)檢查坑，在車站設(shè)置相應(yīng)的管理用房，由于技術(shù)及管理等多方面原因目前對(duì)此尚存爭(zhēng)議。

2　停車線的設(shè)置形式

2.1停車線分類

存車線形式根據(jù)與站臺(tái)的位置關(guān)系可以分為橫列式、縱列式［1］；根據(jù)兩端與正線連通方式可以分成盡頭式、貫通式；根據(jù)與上下行線路連通的關(guān)系可以分為單向連通式、雙向連通式。

（1）縱列式布置特點(diǎn)

停車線布置在車站的一端，與站臺(tái)縱列。根據(jù)與正線連接關(guān)系，又可分為盡頭式和貫通式。圖1（a）和圖1（b）均為縱列式。該布置形式往往與折返線結(jié)合布置，在車站一端設(shè)兩條盡頭線，其中折返與停車線各一條。在使用上，兩者無嚴(yán)格的區(qū)分，可以混用。貫通式的停車線可貫通兩條運(yùn)行正線，雙方向的列車進(jìn)出更方便，如圖1（c）所示。

（2）橫列式布置特點(diǎn)

停車線橫列于站臺(tái)，成平行布置。同樣，根據(jù)與正線連接關(guān)系又可分為盡頭式和貫通式。圖2（a）、圖2（b）、圖2（c）為橫列貫通式，圖2（d）為橫列盡頭式。

圖1　縱列式停車線布置示意圖

圖2　橫列式停車線布置示意圖

2.2停車線長(zhǎng)度

在以往的城市軌道交通配線設(shè)計(jì)中，停車線長(zhǎng)度一般設(shè)置為單列位形式，僅夠一列車進(jìn)入。這樣，在發(fā)生列車故障救援的情況下，如果將故障車存放在單列位停車線上，連掛列車進(jìn)入停車線后，救援車在完成解鉤至建立模式重新投入運(yùn)營(yíng)之前一直占用正線，不利于盡快恢復(fù)正常運(yùn)營(yíng)。在這樣的背景下，出現(xiàn)了雙列位停車線的應(yīng)用，目前上海、北京、寧波等城市試點(diǎn)了雙列位停車線建設(shè)和應(yīng)用，如圖3所示。

圖3　救援解鉤流程示意圖

3　上海城市軌道交通停車線應(yīng)用分析

3.1停車線設(shè)置演變歷程

上海目前運(yùn)營(yíng)線路共14條，已進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)階段。上海軌道交通的停車線設(shè)置可總結(jié)為三個(gè)階段：控制規(guī)模，僅依據(jù)規(guī)范要求設(shè)置停車線→設(shè)置功能完善的停車線→試點(diǎn)雙列位停車線。

早期的線路對(duì)停車線的重要性認(rèn)識(shí)不夠，在符合規(guī)范要求的前提下，為了盡量節(jié)省工程投資，采用的停車線形式相對(duì)較簡(jiǎn)單，導(dǎo)致運(yùn)營(yíng)后發(fā)現(xiàn)存在某些停車線使用不方便的情況（見圖4）。例如：1號(hào)線通河新村的停車線僅與下行線連通，不利于列車從上行進(jìn)入；4號(hào)線臨平路站的停車線缺少與下行線正向連通的渡線，不利于下行列車進(jìn)入。

圖4　早期停車線設(shè)置實(shí)例

經(jīng)過多年的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對(duì)停車線重要性的認(rèn)識(shí)逐漸提高，近期建設(shè)的線路中停車線設(shè)置趨于成熟。在條件允許的情況下，停車線設(shè)置為能同時(shí)連通上下行正線的貫通式，在站臺(tái)布置方面，盡可能使停放于該停車線的列車具備乘降條件（見圖5）。如11號(hào)線真如站、三林站，停車線為橫列貫通式，與上下行正線均貫通連接，便于車輛進(jìn)出；同時(shí)一島一側(cè)式的站臺(tái)布置形式便于故障車清客以及重新投入運(yùn)營(yíng)時(shí)可在此站直接載客出發(fā)。

圖5　功能完善的停車線設(shè)置實(shí)例

由于故障救援情況下，故障車停放在單列位停車線上時(shí)，解鉤及救援車返回正線的過程一直占用正線，不利于盡快恢復(fù)后續(xù)正常運(yùn)營(yíng)，增加列車晚點(diǎn)時(shí)間。在以往的救援案例中，一般采用直接將故障車推送回庫(kù)的方式，但此種方式也存在安全風(fēng)險(xiǎn)，并且不能完全解決延誤問題。故近年來，上海開始試點(diǎn)了雙列位停車線（見圖6），如11號(hào)線云錦路站、12號(hào)線國(guó)際客運(yùn)中心站。

圖6　雙列位停車線設(shè)置實(shí)例

3.2停車線應(yīng)用總結(jié)

（1）小部分停車線進(jìn)出不便

如前所述，早期的一些線路由于停車線設(shè)置形式欠合理，在運(yùn)營(yíng)中應(yīng)用不便，如只與上下行中一側(cè)線路相連通，或只與一個(gè)方向連通，進(jìn)出停車線需要多次掉頭作業(yè)等。這類停車線在運(yùn)營(yíng)中，調(diào)度考慮到運(yùn)營(yíng)周轉(zhuǎn)的效率和安全性很少利用，幾乎形同虛設(shè)。

（2）故障救援中對(duì)停車線利用很少

對(duì)近幾年中共計(jì)45次列車故障救援事件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)：僅有7次是推送至停車線，其中4次為推行至終點(diǎn)站停車線，1次為推行至雙列位停車線，1次為牽引至中間貫通式停車線，其余均為連掛列車直接回庫(kù)。

經(jīng)調(diào)研總結(jié)其原因?yàn)椋簡(jiǎn)瘟形煌＼嚲€在故障救援中效率較低，連掛車進(jìn)入停車線后仍占用正線無法恢復(fù)后續(xù)正常運(yùn)營(yíng)，而直接推送回停車場(chǎng)則延誤相對(duì)較小。如采用單列位停車線存放故障車，則必須等待列車解鉤，救援列車退回正線、重新建立模式后恢復(fù)運(yùn)營(yíng)。根據(jù)目前現(xiàn)有規(guī)定，從連掛車到達(dá)停車線至恢復(fù)運(yùn)營(yíng)，預(yù)估增加影響時(shí)間16分30秒至18分30秒，具體步驟見表1。

表1　解鉤及后續(xù)處置所需時(shí)間

然而，采用直接救援回庫(kù)也存在一些缺點(diǎn)：需救援連掛車長(zhǎng)距離切ATP運(yùn)行，將大大增加安全風(fēng)險(xiǎn)；在現(xiàn)行規(guī)定的救援連掛運(yùn)行速度下，后續(xù)列車可能在連掛車長(zhǎng)距離運(yùn)行過程中再次追上連掛車，此時(shí)故障影響范圍增大，將進(jìn)一步減緩運(yùn)營(yíng)恢復(fù)的速度；不利于救援列車快速再次投入正常使用等。

（3）備車停放利于靈活的客運(yùn)組織形式

上海軌道交通客流的向心性明顯，部分線路高峰時(shí)段單邊客流情況較為突出，行車調(diào)度采取提前將增開備車停放至停車線，待高峰時(shí)段投入使用的靈活運(yùn)營(yíng)組織形式。這也是目前上海軌道交通停車線應(yīng)用的主要功能，幾乎每條線路都有提前停放備車至停車線的情況。這樣，一方面即時(shí)緩解了高峰時(shí)段局部客流擁擠的現(xiàn)象，另一方面通過不對(duì)稱交路形式提高車輛周轉(zhuǎn)效率，緩解了目前運(yùn)用車輛不夠的局面。

（4）停車線車站演變?yōu)樾〗宦奋囌?/p>

隨著軌道交通開通后對(duì)沿線開發(fā)的帶動(dòng)，城市中心區(qū)范圍有不斷向外擴(kuò)張的趨勢(shì)，部分線路兩端周邊客流不斷增加超出了設(shè)計(jì)預(yù)期。線路的高峰斷面量增加使得原設(shè)計(jì)的小交路范圍無法滿足客流需求。在這種情形下，必須通過擴(kuò)大小交路范圍或者直接開行單一交路來解決。適當(dāng)擴(kuò)大小交路范圍是較為經(jīng)濟(jì)合理的方法，但要求有滿足折返條件的停車線車站。如上海軌道交通9號(hào)線設(shè)計(jì)的小交路折返站為中春路站，運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后，由于西段客流不斷增長(zhǎng)，為適應(yīng)客流將小交路調(diào)整至佘山站。

4　停車線設(shè)置的幾點(diǎn)思考

4.1停車線設(shè)置密度

參考城市軌道交通相關(guān)資料，從故障發(fā)生至可擔(dān)當(dāng)救援的列車到達(dá)故障列車的時(shí)間及列車清客、連掛等作業(yè)時(shí)間合計(jì)可取12 min左右。同時(shí)結(jié)合相關(guān)規(guī)定，一般處理一列故障車下線退出運(yùn)行的總時(shí)間平均需控制在30 min以內(nèi)，則救援推送走行時(shí)間T救援需控制在20 min左右。故應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范所規(guī)定的“每隔5～6座車站（或8～10 km）應(yīng)設(shè)置停車線，其間每相隔2～3座車站（約3～5 km）應(yīng)加設(shè)渡線?！?/p>

4.2停車線設(shè)置位置

（1）運(yùn)營(yíng)中，停車線的備車功能尤為重要，備車主要為解決突發(fā)客流或局部區(qū)段大客流。因此，其位置的選取應(yīng)考慮客流因素，以適應(yīng)客流需求。

a.體育館、賽車場(chǎng)、大型游樂設(shè)施等附近存在突發(fā)大客流的中間站宜加設(shè)具備乘降功能的停車線，或在大客流通過方向的提前一站加設(shè)停車線（此站工程條件受限時(shí)）。主要功能為：帶走突發(fā)大客流，提高運(yùn)營(yíng)安全及效益；提高運(yùn)營(yíng)靈活性，在故障調(diào)整中亦具備組織臨時(shí)交路條件，高客流區(qū)段不中斷運(yùn)營(yíng)的保障率更高。

b.客流斷面量突然增大的車站。例如：2號(hào)線江蘇路-靜安寺斷面增長(zhǎng)超過1 w且處于同一交路（見圖7），江蘇路站或中山公園站如增加停車線，則可在高峰小時(shí)上行方向增加1列備車緩解此區(qū)段的擁擠，起到削峰的作用。

（2）考慮到隨著城市范圍的擴(kuò)張，中心城范圍不斷外移，存在小交路外移的可能性；某些TOD地區(qū)規(guī)劃實(shí)施沒達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，初近期小交路可能縮短，小交路臨近的停車線站可能成為實(shí)際客流的折返站。因此，對(duì)于設(shè)置大小交路的線路，終點(diǎn)站與小交路折返站之間或小交路折返站臨近的停車線車站，宜選擇具備小交路折返功能的車站配線形式。

4.3停車線設(shè)置形式

首先，停車線與上下行正線分別雙向連通，便于雙向的車輛進(jìn)出；其次，停車線宜具備乘降功能（與站臺(tái)相鄰，可以辦理上下客作業(yè)）。其優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在：備車投入運(yùn)營(yíng)時(shí)，可以直接在此站載客出發(fā)，帶走本站客流；故障車（可自行）進(jìn)入存車線不必提前一站清客；遇救援情況，此站可組織臨時(shí)交路折返，本站可辦理上下客作業(yè)。

因此，按照停車線功能及綜合工程造價(jià)，建議停車線車站優(yōu)先選擇圖8中站型。

4.4停車線設(shè)置長(zhǎng)度

雙列位停車線對(duì)提高故障救援效率有顯著效果，如采用雙列位停車線存放故障車，則不須等待列車解鉤，救援列車退回正線，重新建立模式就恢復(fù)后續(xù)正常運(yùn)營(yíng)。根據(jù)目前現(xiàn)有規(guī)定，從連掛車到達(dá)停車線至恢復(fù)運(yùn)營(yíng)，預(yù)估減少影響時(shí)間16分30秒至18分30秒。但是其投資成本也較高，對(duì)于地下二層車站對(duì)上述站型雙列位增加投資進(jìn)行估算，需增加投資0.6～1.5億。

綜合軌道交通故障救援發(fā)生概率、某處停車線在單次故障救援中的利用概率、雙列位停車線的投資成本等因素，建議：一條線路可視情況設(shè)置一處雙列位停車線，當(dāng)實(shí)施難度小且增加投資很少的情況下亦可考慮設(shè)置多處；從利用效率、客流需求等方面考慮，若設(shè)置雙列位停車線，宜設(shè)置于遠(yuǎn)離車場(chǎng)且位于兩車場(chǎng)的中間位置較好。

5　結(jié)　語

城市軌道交通停車線為故障列車提供臨時(shí)待避場(chǎng)所，是靈活的行車組織必需的線路配置，具備存放備車和夜間停車等多重功能。好的停車線設(shè)置方案是保證列車正常運(yùn)行、提升故障救援效率及運(yùn)營(yíng)效率、提高運(yùn)營(yíng)管理應(yīng)變能力的重要保證。然而，停車線設(shè)計(jì)沒有標(biāo)準(zhǔn)答案可循，在設(shè)計(jì)中我們應(yīng)從客流需求、運(yùn)營(yíng)管理需求的角度出發(fā)，綜合考慮線路的客流特征、行車組織方案、車站建設(shè)條件及工程投資、客流發(fā)展不確定性等多方面因素，根據(jù)線路本身?xiàng)l件做到因地制宜。

［1］徐立國(guó).上海市城市軌道交通停車線設(shè)置探討［J］.城市軌道交通研究，2006（2）:10-12.

U23

B

1009-7716（2016）07-0346-04

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.07.102

2016-03-10

付意莊（1983-），女，湖南婁底人，工程師，從事城市軌道交通線路規(guī)劃與設(shè)計(jì)工作。