轨道交通存车线长度研究.doc

关于上海市轨道交通12号线停车线长度的探讨何再瑜（上海市隧道工程轨道交通设计研究院）摘要：对上海市轨道交通12号线配线车站停车线有效长进行了探讨，提出了创新的2列位和1列位1节车的停车线有效长，对这几种停车线长度进行了比较，并对具体车站进行了详细设计和计算。关键词：城市轨道交通 配线车站 停车线长度 列位1 概述4上海作为一个国际化大都市，其轨道交通高速、便捷、准点和安全的优点在保持全市交通畅通中已越来越得到显现。尤其是2010年上海世博会期间，轨道交通承担了巨大的世博客流，发挥了很大的作用。但同时，大客流期间若轨道交通发生故障，将会对社会和人们出行造成很大的影响。这需要我们以最快的速度加以处理，将影响降至最低。确保故障及时得到处理有很多措施，停车线的设置就是其中之一。作为运营设施的停车线，有着非常重要的作用。从上海目前已运营几条线路的实际情况来看，在列车发生故障，需由其它列车协助退出运营时，往往由于距可供使用的停车线较远或停车线的长度较短而延长了故障处理时间，容易造成多列后续列车的运休与清客，甚至造成行车大间隔。所以，停车线设置不合理将扩大列车故障对运营的影响。随着行车密度的增加，这种影响将会更为严重。因此，合理设置停车线，是设计者值得认真研究的问题。2 工程概况2列位上海市轨道交通12号线起点为七莘路站，终点为金海路站（见图1），线路为贯穿上海西南部、市中心与东北部的长大干线，全长约40km。由于轨道交通安全运营的要求很高，对于故障处理时间有严格的要求。所以针对12号线长大干线的特点，合理设置具有停车功能的车站以及合适的停车线长度将直接影响到12号线的正常运营。1列位+1节车图1 轨道交通12号线线路总体方案示意图3 停车线长度的研究在以往上海轨道交通停车线长度的设计中，一般停车线有效长度按1列位设置（即一般情况下采用（L+B1）m设置，B1为安全距离，也就是说停车线长度为远期1列车长加上安全距离，简称为1列位。这指的是停车线上只能停放一列车，最适合故障列车在没有完全失去动力的情况下，能自行进入到停车线。贯通式1列位停车线有效长宜按1式计算：L1lB2 （1）式中：L1贯通式停车线有效长，即两端道岔基本轨接缝间距离（m）； l线路远期列车编组长度（m）； B2安全距离，根据信号的要求设置。1列位停车线两岔心间长度计算示意图见后（图2）图2。12号线中1列位的应用比较多，例如隆昌路站，配线型式见图3。图3 隆昌路站配线型式隆昌路站沿长阳路设置，骑跨隆昌路，为带停车线的地下二层侧式车站。站位偏于长阳路南侧，以避开沿长阳路的非开挖信息顶管。本车站因为地块限制，车站附近有规模较大的工厂和学校，动拆迁量大，车站规模受到限制，所以采用1列位的停车线长度。根据道岔、信号选型，设置的安全距离和计轴器安装距离长度为10m，也就是B1 +jz10m，那么则停车线两岔心间具体配线长度为：12626.5（三开道岔a）+10000（安全距离）+140000（6节编组1列车长）+12626.5（三开道岔a）+8（轨缝）=175261 mm 1列位设置存在的问题是：如果遇到故障车辆失去动力，需要其它车辆顶送作业时，则在清障时会加大延长影响运营的时间。由于停车线上只能存放一列车，在实际的运营过程中，如果遇到失去动力的故障车辆，另一列顶送车则只能在道岔上进行解钩。解钩条件比较困难，如果能在顺直的配线上解钩则能大大提高清障能力。所以在有条件、地块允许、动拆迁较少、投资增加不多等情况下，停车线的长度可以适当加长。经过综合考虑，在以往采用的停车线长度的基础上对12号线进行了优化改进，提出了另外两种不同的停车线长度设计方案。3.1 1列位+1节车这指的是停车线上可以同时停放一列车和顶送列车的一节车，该节车可以进入道岔基本轨前端，即尖轨前。适用于故障车辆完全失去动力的情况下，顶送列车的一节车进入到停车线上进行摘钩，进行该作业时，容易也会影响正线的正常运营。贯通式1列位1节车长度停车线有效长宜按2式计算：L2ljz+(A-jz-c)+jz+B1 （2）式中：L2贯通式1列位1节车长度停车线有效长，即两端道岔基本轨接缝间距离（m）；l线路远期列车编组长度（m）；jz计轴器安装距离（m）；A带司机室车车辆长度（m）；c道岔尖轨至基本轨接缝距离（m），如贯通式停车线采用不同形式道岔，取两者中的较大值；B1安全距离，根据信号的要求设置。1列位1节车停车线两岔心间长度计算示意图见后（图4）。12号线浦江南浦站停车线有效长就是采用1列位1节车，配线形式见图5。图5 浦江南浦站配线型式浦江南浦站位于龙华路以东、船厂路以西的街坊内，与7号线浦江南浦站相交，形成“十”字换乘。7号线车站为地下二层岛式，12号线车站为地下三层侧式。本站位于已经动迁完毕的地块中，相对埋深不是太大。为满足故障列车与顶送列车解钩需要，采用了1列位+1节车的停车线长度，对遇到故障列车需要顶送列车时，能及时清障，不过摘钩这对正常的运营仍会有一定的影响。根据道岔和信号选型，安全距离为5m，则停车线两岔心间具体配线长度为：12626.5（三开道岔a）+3000（计轴器安装距离）+5000（安全距离）+140000（6节编组1列车长）+24400（带驾驶室拖车车长）+10606（三开道岔尖轨至岔心距离）+8（轨缝）=195640.5 mm。3.2 2列位2列位指的是停车线上可以同时停放两列车，顶送列车完全进入停车线，在停车线上进行摘钩作业，基本不会影响正线正常运营。贯通式双列位停车线有效长宜按3式计算：L32lB22D （3）式中：L3贯通式双列位长度停车线有效长，即两端道岔基本轨接缝间距离（m）；l线路远期列车编组长度（m）；B2安全距离包括计轴器的安装距离，根据信号的要求设置。D信号机距车端距离，根据信号的要求设置。2列位停车线两岔心间长度计算示意图见后（图6）。12号线国际客运中心站采用了双列位停车线，其配线形式见图7。图7 国际客运中心站配线型式国际客运中心站沿东长治路设置，西起旅顺路，东至新建路，站东端上跨新建路隧道，设有停车线。受新建路隧道标高控制，车站为顶板零覆土的地下两层车站，主体部分位于东长治路以南的金光地块中，由于金光地块已经动迁完毕，车站的动迁很少，加上车站为零覆土的浅埋车站，车站工程投资相对较小。经过综合考虑，采用了2列位的停车线，顶送列车完全可以在停车线上作业，基本不影响正线正常运营；并且在高峰时段可以同时停放两列车，在运营过程中如遇到故障列车，处理时间相对于其它情况能节省8min左右，所以在运营上有很大的优势。 根据道岔和信号选型，安全距离和计轴器安装距离为10m，也就是B1 +jz10m，则两列位停车线两岔心间长度为：12626.5（三开道岔a）+10000（安全距离）+140000（6节编组1列车长）+3500（信号机距车端距离）+3500（信号机距车端距离）+140000（6节编组1列车长）+12626.5（三开道岔a）8(轨缝)=322261mm。3.3 三种停车线长度比较停车线长度不同，对各方面的影响也不同，下面对其中三种不同列位的停车线长度进行比较（见表1）。表1 不同列位停车线长度对各方面影响比较内容长度停车线长度工程投资故障影响1列位短小大1列位+1节车中中中2列位长大小从表中可以看出，停车线长度越长，工程投资也就越大，但是故障对运营的影响就越小。设置合理的停车线长度，还应综合考虑动拆迁、用地条件等其他因素的影响。据相关部门经验，2列位比1列位+1节车摘钩时间大概要节省8min，这对于排除故障有很大的优势。4 12号线停车线设置方案优化本线作为上海市城市轨道交通路网中的重要长大干线，一般折返站均设1列位停车线，对于国际客运中心站和浦江南浦站分别设置2列位和1列位1节车的停车线长度是有条件并且合理的。对于国际客运中心站而言，一方面此站位于线路里程约24km处，线路总长约为40km，大约位于整条线路的中心处，一旦发生大的车辆故障，尤其是在运营高峰期，可就近选择2列位停车线或者是停车场进行清障，最大程度上减少对运营的影响。另外，由于国际客运中心站动迁少、浅埋车站工程投资相对较小等优势，使得2列位的设置是有必要和合理的。浦江南浦站位于线路里程的13km处，位于上海市中心的黄浦江两岸南延伸段综合开发区，考虑到用地条件允许，采取1列位1节车的停车线对于缓解市中心故障时的压力，提高清障能力，也是合理的。为优化运营故障的处理功能，本线除折返站（包括车场接轨站）具备停车功能外，大概每隔35个站设置了停车线或渡线，且停车线均为4个方向互通，便于各个方向的列车进入。本线停车线不仅设置密度大，且具有2列位及1列位1节车长的加长停车线，功能合理，方便运营调度，可有效控制列车故障对运营的影响。12号线车站辅助线配置图（见图8）。5 结语据不完全统计，一年内故障车需要顶送的几率大概为34次，设置2列位长度的停车线是合理的。但考虑到停车线长度影响到车站的规模和造价，因此只能在有条件的车站设置。所以在一条轨道交通线上应综合考虑线路的地位、社会作用、影响力、安全、运营、动拆迁、造价等因素，根据设停车线车站的实际情况，采用合理的停车线长度，全线可具有不同停车线长度的配线车站，使故障车辆能在最短的时间内得到处理，从而确保轨道交通的正常安全运营。另外，不同的线路因其机电设备的不同，所需停车线有效长也有所区别，需要各个专业相互配合，尤其是信号的类型，对停车线的长度有着直接的影响