關(guān)于城市軌道交通停車線設(shè)計相關(guān)問題探討

陳明亮 陳福貴

摘要：為探討列車在故障情況下，如何在最短時間內(nèi)恢復(fù)運營，又經(jīng)濟合理地布置停車線密度，研究停車線設(shè)置間隔對提高行車組織靈活性和降低工程投資具有重要作用。通過對停車線的作用、主要形式、適用條件進行分析，研究影響停車線設(shè)置間隔因素，提出在不同速度分級下，停車線設(shè)置標準的相關(guān)建議，從而為城市軌道交通配線設(shè)計提供參考。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；配線設(shè)計；停車線；救援時間；最高運行速度

中圖分類號：U231.2文獻標志碼：A

0引言

城市軌道交通系統(tǒng)中，列車在運營過程中難免會發(fā)生故障或無法運行，為盡量減小對全線運營的影響，使故障列車盡快退出運營，停車線則是用于故障列車臨時存放的配線［1-3］。根據(jù)北京地鐵運營統(tǒng)計數(shù)據(jù)，近5年內(nèi)全線網(wǎng)共發(fā)生故障405次，其中車輛故障114次，平均每條線車輛故障率不到2次/a，因此停車線實際運營中使用頻率并不高。

同時由于近幾年都市圈、城市群的快速發(fā)展，速度等級更高的地鐵快線、市域快線、市域（郊）鐵路、城際鐵路應(yīng)運而生［4-5］，這些線路的停車線設(shè)置間距相較地鐵普線有所提高，但其中部分穿城線路在中心城區(qū)站間距較小，郊區(qū)站間距較大，若僅根據(jù)線路的功能定位選擇停車線設(shè)置間隔規(guī)范（標準），勢必會影響工程投資和故障救援時間。

1停車線的作用

根據(jù)GB 50157-2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》［6］，配線包括車輛基地出入線、聯(lián)絡(luò)線、折返線、停車線、渡線、安全線6類。

在實際運營中，停車線是一種多功能的復(fù)合配線。①用于故障車停放，在運營期間發(fā)生列車故障無法正常運行，停車線可用于存放故障列車；②用于列車臨時折返，若正線發(fā)生故障或突發(fā)大客流情況，停車線可用于臨時組織小交路，盡量減小對全線運營的影響；③用于夜間停放列車，對于車輛基地用地緊張的情況下，項目運營初期可將正線的停車線用于夜間列車停放；④用于停放熱備列車，對于早晚高峰潮汐現(xiàn)象明顯的線路，可提前將熱備車停放在停車線上待避，視客流情況進行單向加車［7-10］。

2停車線主要形式及適用條件

2.1島式站型

2.1.1單島型

2.1.1.1單停車線

第一種形式：因交通疏解壓力大、管線遷改難度大，同時為減小站后停車線的土建明挖規(guī)模，停車線結(jié)合一側(cè)正線采用明挖或礦山法實施，另一側(cè)正線預(yù)留盾構(gòu)法實施條件，如圖1所示。

該配線形式相比于站后雙停車線型式，Ⅱ股道可采用盾構(gòu)法施工，減少了車站土建規(guī)模，同時該種配線型式也具備臨時折返功能。

第二種形式：若為線路永久起終點站，考慮將站后正線線間距收窄至5.0 m，停車線范圍采用明挖或礦山法施工，如圖2所示。

該配線形式站后兩股道其中一條用來運營列車折返，另一股道用來停放熱備車或故障列車。

第三種形式：對折返能力要求不高且站后施工條件較差的情況下，為進一步減小車站規(guī)模，可采用站前交叉渡線形式，一般適用于終點站或者預(yù)留延伸車站，如圖3所示。

該配線形式將站臺一側(cè)作為停車線功能，另一側(cè)站臺用于折返，單邊站臺同時上下客，因此站前單邊折返能力沒有站后折返能力高。若線路延伸后，該配線僅能作為臨時故障折返交路，無停車線功能。

2.1.1.2雙停車線

雙停車線型式在軌道交通起終點站使用較多，功能也相對完善，站后停車線范圍采用明挖或礦山法實施，車站規(guī)模較大，如圖4所示。一般常用于距車輛基地較遠的折返站或線路潮汐客流明顯需頻繁加車的起終點站。

該配線形式Ⅰ、Ⅱ股道在正線未延伸情況下可作為停車線使用；Ⅲ、Ⅳ股道其中一根用于折返，另一根用于停車功能。若配合站前單渡線使用，夜間停車列位可以達到5根股道。

2.1.2雙島型

第一種形式：該配線形式常用于線路的起終點站，如圖5所示，上海16號線的龍陽路和滴水湖站均采用該種配線形式，車站規(guī)模較大。

圖5雙島四線站型停車線形式一示意該配線形式適用于停站時間較長或快慢車分股道?？康能囌?。該種配線存在乘客選站臺的情況，需作好乘客的引導(dǎo)工作。

第二種形式：該配線形式常用于快慢車越行的地下車站，越行線兼顧停車線作用，如圖6所示，車站規(guī)模較大。

該配線形式若Ⅲ、Ⅳ股道停放故障車，則快車無法越行，因此全日開行快慢車工況下，該配線形式以越行功能為主，停車功能為輔。

第三種形式：該配線形式常用于高架或地面快慢車越行車站，越行線延伸一列位用于停車功能，車站規(guī)模較大，如圖7所示。

該配線形式停車線與越行線構(gòu)成一線兩列位，有利于故障車清客，車站僅具備停車功能。

2.2側(cè)式站型

第一種形式：該配線形式常用于高架或地下明挖的起終點車站，區(qū)間線間距小，車站規(guī)模較小，如圖8所示。高架敷設(shè)時，線路無喇叭口，景觀性較好。

該配線形式站后兩股道其中一根用于折返，另一根用于停車功能。

第二種形式：該配線形式常用于高架線路的中間車站，區(qū)間線間距小，停車線外掛于正線，配線規(guī)模較小，如圖9所示。

該配線形式僅具備停車功能，不具備臨時折返功能。

鐵路與公路陳明亮， 陳福貴： 關(guān)于城市軌道交通停車線設(shè)計相關(guān)問題探討

2.3島側(cè)結(jié)合站型

該配線形式常用于車站長度受限或有臨時折返需求的車站，停車線位于兩正線中間，設(shè)一島一側(cè)站臺，如圖10所示，相比于雙島四線型式配線規(guī)模較小。

該配線形式Ⅲ股道具備停車和小交路臨時折返功能，停車線也可接車輛基地出入線進行雙向收發(fā)車作業(yè)。

3停車線設(shè)置標準及依據(jù)

3.1不同規(guī)范對停車線間隔梳理

GB 50157-2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》提出停車線的設(shè)置間隔8～10 km或間隔5～6車站，主要是針對最高運行速度100 km/h以下的地鐵列車；CJJ-T 298-2019《地鐵快線設(shè)計標準》提出停車線的設(shè)置間隔不宜大于12 km，主要是針對最高運行速度100～120 km/h的地鐵快線；速度分級更高的市域快線［11］、市域（郊）鐵路的停車線的設(shè)置間隔一般在15～20 km，而相應(yīng)的規(guī)范速度范圍一般在100～160 km/h，速度等級跨度較大，如表1所示。若僅根據(jù)項目的功能定位來確定停車線間隔選用標準，對于一些穿城而過的市域快線，全線采用統(tǒng)一的標準勢必會增加停車線的設(shè)置密度，增加工程投資。

3.2停車線設(shè)置間隔的依據(jù)

停車線的設(shè)置間隔主要與故障救援時間有關(guān)，而故障救援時間主要由三部分構(gòu)成，分別是故障救援動車時間、故障列車走行時間、故障列車退出正線時間三部分構(gòu)成［11］。

3.2.1故障救援動車時間

（1）司機排故障時間。列車故障停車后，司機向行調(diào)報告列車故障信息，并作出故障判斷與處置。司機在得到行調(diào)的許可后，在規(guī)定時間內(nèi)對列車進行故障排查，同時行調(diào)安排后續(xù)救援列車清客作好救援準備。該段時間通常取5～7 min。

（2）救援列車運行至故障車時間。故障車司機在規(guī)定時間內(nèi)故障無法排除時，司機向值班主任提出故障救援申請。救援列車運行至故障車時間與故障地點、故障時段有關(guān)。高峰時段行車間隔較小，一般在2～5 min；平峰時段行車間隔較大，一般在5～10 min。平峰時段救援可考慮在故障列車排故時，救援列車同步進行清客或低速運行，減小救援距離。因此，結(jié)合工程經(jīng)驗，取2～5 min。

（3）救援列車與故障車連掛，確認安全及進路開放，通常為3 min。

綜上所述，故障救援動車時間按10～15 min考慮。

3.2.2故障列車走行時間

救援列車與故障列車連掛后，推送或牽引至停車線所需時間與推送或牽引的速度，以及推送的距離有關(guān)。

對于100 km/h及以下的地鐵線路，GB 50157-2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》提出，故障列車運行速度按25～30 km/h，走行時間不大于20 min作為控制目標。計算得出故障車待避線的距離為8～10 km。

對于100～160 km/h的市域（郊）鐵路，TB 10624-2020《市域（郊）鐵路設(shè)計規(guī)范》提出，市域（郊）鐵路通常行車密度沒有地鐵大，且大部分線路不在城市核心區(qū)，發(fā)生故障情況時對城市影響較地鐵稍小，救援總時間可以適當放寬到45 min，即走行時間不大于35 min，救援速度按市域線運營經(jīng)驗取35 km/h，計算得出故障車待避線的距離約為20 km（表2）。

從表2可以看出，故障列車的救援推進限速在25～35 km/h，救援牽引限速在40～45 km/h。而廣州7號線的列車最高運行速度為80 km/h，平均旅行速度43 km/h，其列車推送救援速度為40 km/h，略低于旅行速度。因此，建議線路根據(jù)功能定位以及速度等級，由其是120～160 km/h的快線系統(tǒng)，適當提高救援運行速度，可減小故障救援影響，同時擴大停車線設(shè)置間隔，節(jié)約工程投資。

3.2.3故障列車退出正線時間

故障列車退出正線時間主要由故障列車清客和救援列車推送故障列車進入停車線摘鉤時間組成，總時間通常為3～5 min。

3.2.4故障救援時間分析

除故障列車走行時間外，故障列車動車時間和故障列車退出正線時間相對固定，一般在10～15 min內(nèi)，因此故障救援時間主要與中斷運營可接受的總時間和列車故障走行的速度有關(guān)，而中斷運營可接受的總時間一般地鐵普線和地鐵快線按照30 min內(nèi)控制，市域快線和市域（郊）鐵路由于行車密度較大、客流量較低，可適當放寬至45 min內(nèi)。

因此，列車故障走行時間按照地鐵普線和地鐵快線按照15～20 min內(nèi)，市域快線和市域（郊）鐵路25～30 min內(nèi)。

4停車線設(shè)置標準建議

根據(jù)RISN-TG032-2018《市域快速軌道交通規(guī)劃與設(shè)計導(dǎo)則》，旅行速度達到最高速度的50%～60%作為衡量選擇速度等級的重要指標。因此，在選擇停車線設(shè)置標準時，應(yīng)根據(jù)線路的平均站間距，合理選擇最高速度，再根據(jù)速度等級，選擇停車線設(shè)置間隔，如表3所示。

（1）平均站間距在1～3 km的線路，最高運行速度宜在80～100 km/h，按照走行時間不大于20 min作為控制目標，故障列車運行速度限速30 km/h，得出停車線設(shè)置間隔為10 km，與正在修編的《地鐵設(shè)計標準（征求意見稿）》地鐵普線停車線間隔距離不宜超過10 km保持一致。

（2）平均站間距在3～4 km的線路，最高運行速度宜在120 km/h，按照走行時間不大于20 min作為控制目標，故障列車運行速度限速35 km/h，得出停車線設(shè)置間隔為12 km?？紤]到目前部分線路跨行政區(qū)劃，存在部分區(qū)間站間距較大、客流量較低的情況，因此停車線間距可以適當放寬到15 km，與正在修編的《地鐵設(shè)計標準（征求意見稿）》地鐵快線停車線間隔距離不宜超過15 km保持一致。

（3）平均站間距在4～6 km的線路，最高運行速度宜在140 km/h，按照走行時間不大于25 min作為控制目標，故障列車運行速度限速35 km/h，得出停車線設(shè)置間隔為15 km。同時，目前已運營的140 km/h線路故障牽引的限速已達到40 km/h，得出停車線設(shè)置間隔為20 km。因此，按照市區(qū)范圍不超過15 km，郊區(qū)范圍不超過20 km。

（4）平均站間距在5～8 km的線路，最高運行速度宜在160 km/h，按照走行時間不大于30 min作為控制目標，故障列車運行速度限速40 km/h，得出停車線設(shè)置間隔20 km?？紤]到部分市域（郊）鐵路、城際鐵路采用動車組列車，根據(jù)DB44/T 2360-2022《城際鐵路設(shè)計細則》和鐵總運〔2016〕37號《CRH系列動車組相互救援暫行作業(yè)辦法》，為提高動車組故障應(yīng)急救援效率，救援速度限速60 km/h，救援推送時間不應(yīng)大于30 min，得出停車線設(shè)置間隔30 km。因此，按照市區(qū)范圍不超過20 km，郊區(qū)范圍不超過30 km。

5結(jié)論

城市軌道交通的車站配線設(shè)計一般根據(jù)項目的功能定位選擇相應(yīng)的規(guī)范、標準進行設(shè)置，但由于線路的最高運行速度不盡相同，尤其是市域（郊）鐵路、市域快線速度覆蓋范圍在100～160 km/h，若按照統(tǒng)一的設(shè)置標準設(shè)置停車線執(zhí)行勢必會影響工程投資和故障救援時間。因此，筆者根據(jù)線路的平均站間距以及功能定位，首先合理選擇線路的最高速度，再根據(jù)速度等級，提出了停車線設(shè)置標準建議。速度100 km/h及以下線路，停車線設(shè)置間隔不大于10 km控制；速度120 km/h的線路，停車線設(shè)置間隔按市區(qū)不大于10 km、郊區(qū)不大于12 km控制；速度140 km/h的線路，停車線設(shè)置間隔按市區(qū)不大于15 km、郊區(qū)不大于20 km控制；速度160 km/h的線路，停車線設(shè)置間隔按市區(qū)不大于20 km、郊區(qū)不大于30 km控制。

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［作者簡介］陳明亮（1993—），男，碩士，工程師，主要從事城市軌道交通規(guī)劃和設(shè)計工作。