城市轨道交通折返能力研究与计算.doc

1、城市轨道交通折返能力研究与计算摘要：针对城市轨道交通中常见的几种折返方式，对其折返过程进行探讨，最后对站前折返和站后折返方式分别进行特点分析和能力计算。关键词：城市轨道交通；折返；能力计算 中图分类号：C913 文献标识码： A 列车正常运行中通常需要在交路的终点站进行折返作业后向反方向运行。折返站的折返能力是确定城市轨道交通全线运输能力的基础，也是确定城市轨道交通运营组织的关键。通常情况下，列车折返能力是城市轨道交通最终通过能力的限制因素，列车运行图的编制要重点考虑列车折返能力的限制。 折返方式 地铁设计规范规定：“线路的每个终点站和区段运行的折返站，应设置折返线或渡线，其折返能力应与该区段

2、的通过能力相匹配。 ”折返线应结合车站线路形式统一设置，一般有站前折返、站后折返两种方式。1.1 站前折返 站前折返是指列车通过车站站台前的渡线进行折返，列车的空载走行距离得到减少，能够满足乘客同时上下车的要求。 常见的站前折返类型有站前单渡线折返、站前双渡线折返，分别如图 1-1 中(a)、(b)所示。 图 1-1 站前折返线布局图 1.1.1 站前折返过程分析 1.1.1.1 站前单渡线折返 列车利用站前单渡线的折返过程为：进站列车 I 从进站道岔防护信号机所在点之前开始制动，到达 A 道岔满足到进站速度要求，此时如果进站进路已排列完毕，且进站信号已开放，列车 1 进入折返线运行直至B 站

3、台对标停车，停站期间乘客乘降、司机进行驾驶室换端，同时排列出站进路并开放出站信号。当停站时间结束，列车 1 驶离车站，当列车 1出清 C 道岔区段时，开始排列车 2 进入 B 站台的进站进路。 即：列车 1 出站列车 2 进站 1.1.1.2 站前双渡线折返 站前双渡线折返，在平峰客流时段列车的开行间隔较大时，一般指定利用某条单渡线进行折返，其折返过程与站前单渡线折返过程相同。在高峰客流时段列车的开行间隔变小时，折返列车数量增大，通常使用双渡线进行交替折返。 列车站前双渡线交替折返过程为： 第一个办理站台 C 列车 1 的出站进路，出站信号开放后，列车 1 在达到规定的停站时间后，沿道岔 F

4、直股方向过岔，驶离站台 C，出清 D 道岔区段，道岔解锁，站台 C 空闲。 第二个办理列车 3 进入站台 C 的进站进路，进站信号开放后，列车3 沿道岔 A 侧股方向过岔，出清 F 道岔区段，进入站台 C 对标停车，道岔区段解锁。 第三个办理站台 B 列车 2 的出站进路，出站信号开放后，列车 2 在达到规定的停站时间后，沿道岔 E 侧股方向过岔，驶离站台 B，尾部出清D 道岔区段，道岔解锁，站台 B 空闲。 第四个办理列车 4 进入站台 B 的进站进路，进站信号开放后，列车4 沿道岔 A 直股方向过岔，出清 E 道岔区段，进入站台 B 对标停车，道岔区段解锁。依次循环。 即：列车 1 站台

5、C 出发列车 3 进入站台 C列车 2 站台 B 出发列车 4 进入站台 B。 利用站前双渡线折返的各次列车均须在站停时间内完成驾驶室换端作业及乘客乘降服务。 1. 2 站后折返 站后折返是利用站后末端折返线进行折返。站后折返是先下客，后折返，再上客，常见的站后折返站设置有站后单线折返、站后双线折返两种，分别如图 1-2(a)、(b)所示。 图 1-2 站后折返线布局图 1.2.1 站后折返过程分析 1.2.1.1 站后单渡线折返 列车站后单线折返过程为： 第一个办理列车 1 从站台 E 出站进路，信号开放后，列车 1 在到达规定的停站时间后驶离站台 E，站台 E 空闲。 第二个办理列车 2

6、出折返线 C 进入站台 E 的进路，信号开放后，列车 2 沿道岔 D 侧股方向进入站台 E，在站台 E 停车待乘客上车后。 第三个办理列车 3 进入折返线 C 的进路，信号机开放后，列车 3 沿道岔 B 侧股方向进入折返线 C 停车，司机完成驾驶室换端。 列车 3 出清 B 道岔区段后，第四个办理列车 4 进入站台 A 的进站进路, 进站信号开放后，列车 4 进入站台 A 停车供乘客下车。 即：列车 1 站台 E 出发列车 2 进入站台 E列车 3 进入折返线C 列车 4 进入站台 A 1.2.1.2 站后双渡线折返 站后双线折返时，一般指定利用某条单个折返线进行折返，列车折返过程与站后单线折

7、返相同。列车在站后按照双线折返时，一般在行车密度极大情况下采用，运输组织较为复杂，本文不做分析。 折返能力计算分析 折返能力=1/T(对/h)，根据苏州轨道交通运营现状，排列进路及道岔转换时间为 10s，列车进出站走行时间为 40s，列车停站上下旅客时间为 30s，列车进出折返线走行时间为 45s，列车换端作业时间为 10s。则计算站前单线折返的最小追踪时间为： 2.1 站前折返的能力计算 2.1.1 站前单渡线折返能力计算 T 前单折=t1 走行+t2 排路+t2 走行+t2 停站=40s+10s+45s+30s=125s 其中： t1 走行=列车 1 从站台运行至出清道岔 C 的走行时间

8、t2 排路=列车 2 从道岔 A 至站台 B 进路排列及信号开放时间 t2 走行=列车 2 从从道岔 A 运行至站台 B 的走行时间 t2 停站=列车 2 从站台 B 出发前的停站时间（包含司机换端驾驶室时间、乘客乘降时间、出发排路时间） 2.1.2 站前双渡线折返能力计算 T 前双折=t1 走行+t3 排路+t3 走行=40s+10s+45s=95s 其中： t1 走行=列车 1 从站台 C 运行至出清道岔 D 的走行时间 t3 排路=列车 3 从道岔 A 至站台 C 进路排列及信号开放时间 t3 走行=列车 2 从从道岔 A 运行至站台 B 的走行时间 通过计算可以看出，站前双线折返比单线

9、折返间隔时间减少 30 s，但是采用双线折返时，对运营组织要求较高，列车占用股道道岔的顺序较为固定，遇突发情况将导致整个车站的接发列车顺序被打乱，不利于运营组织及行车调整。 总之，站前折返会占用区间线路，存在进路交叉问题，从而影响后续列车的闭塞,并且对行车安全保障的要求较高。城市轨道交通行车组织中较少采用这种折返模式,特别是在客流量大、行车密度高、列车运行间隔短的条件下，一般不会采用站前折返方式。站前折返的优点在于渡线设置在站前 ,缩短列车走行的距离，减少了折返时间、站停换乘时间，并且减少线路建设的费用。 2.2 站后折返的能力计算 T 后单折=t2 走行+t3 排路+t3 走行+t3 换端+

10、=45s+10s+45s+10s=110s 其中： t2 走行=列车 2 从折返线 C 运行至站台 E 的走行时间 t3 排路=列车 3 从站台 A 至折返线 C 进路排列及信号开放时间 t3 走行=列车 3 从站台 A 运行至折返线 C 的走行时间 t3 换端=列车 3 在折返线 C 的司机换端驾驶室时间 站后折返具有上下客作业分离、列车进路顺畅、不交叉、站线布置简单等优点 通过比较发现，前站台折返模式下，双线折返能力大于单线折返能力，且双线折返模式下，列车上下客时间充裕，便于车站客运组织管理。站后折返是利用站后尽端折返线进行折返，是先下客后折返再上客。站后折返的最大优点是避免了列车接发车进

11、路和折返进路的交叉干扰，列车进出站速度高。站后折返适合于地形条件允许，远期客流量大的车站，但是折返线路较长，土建工程多、投资大钢轨在曲线上的磨耗也大。小结 影响折返出发间隔时间的因素主要是折返站的配线布置形式及折返方式、车站信号设备类型、车载设备反应时间、折返进路长度、办理进路转换道岔及开放信号的时间、列车驾驶模式、列车停站时间、列车走行速度、列车长度等，针对以上因素可采用相应的措施提高折返能力。 【参考文献】 1张国宝.地下铁道通过能力计算方法的探讨J.上海铁道学院学报.1995(1):66 71. 2朱翔.地铁折返站折返能力的综合分析J.交通与运输.2003 (增刊):17 20. 3毛保华.城市轨道交通系统运营管理M.北京:人民交通出版社, 2006. 4刘涛.城市轨道交通折返能力的估算及影响因素J.铁道通信信号，2008， （12）:17-19.