1、1轨道交通运输能力查定探索摘要:津滨轻轨是连接天津市区与滨海新区的骨干线路,2011 年、2012 年开展了轻轨运输能力查定工作。依此,本文对运营能力查定内容、查定方法、所需技术资料等进行探索。 关键词:运输能力 查定 探索 中图分类号: F5 文献标识码: A 文章编号: 0 前言 津滨轻轨作为服务天津市区和滨海新区的快速轨道交通纽带,担负着重要的客运任务,日客运量 10 万人次左右(截至 12 年 12 月) 。随着天津轨道交通的快速发展,1、2、3 号线及天津站枢纽工程的竣工投入运营,客流基数较小的单一轻轨线路融入网络化运营后的客流一般将呈现几何倍数迅猛增长,解决运能运量不匹配的突出矛盾
2、将是摆在轻轨运营面前的重要课题。 2011 年、2112 年探索实施了运输能力的查定工作,较为成功地查明了制约线路能力的制约因素:折返站折返能力及车辆段设备能力,同时查明列车能力也存在不足,对指导轻轨建设扩能和运输组织管理工作,对合理运能配置、保障运力供应、扩能技术改造、提高运输组织水平和客运服务水平、保证安全的运输条件和运营环境具有重要实践意义。 1 工程概述 2津滨轻轨在天津市轨道交通网中是连接市区与滨海新区两个中心城区的骨干线路。线路东起天津开发区的东海路,西至天津东火车站,其中东海路至中山门一期地上线路已于 2004 年五一正式开通运营,二期地下线路 2012 年全线贯通,在天津站站与
3、 2 号线、3 号线、城际铁路、市内公交实现零距离换乘、接驳。 轻轨线路全长 52km,设车站 19 座,车辆段、停车场各 1 座,平均站距 2.7km。轻轨列车采用长春轨道客车生产的 B 型车,现每列车为二动二拖 4 辆编组,座载 244 人,定员 800 人。轻轨信号采用美国联合转辙器与信号国际有限公司(USSI)ATC 系统,准移动闭塞制式,并已在洛杉矶绿线、哥本哈根地铁、上海地铁二号线开通使用。供电系统采用110Kv/35Kv 两级电压的集中供电方式,包括天津站在内共设 17 座牵引变电所为正线的正常运营供电,拥有上网和越区电动隔离开关共 94 个。 2 运输能力查定内容 从概念上看,
4、运输能力包含线路能力和列车能力两部分。 线路能力是指采用一定的车辆类型和一定的行车组织方法条件下,线路的各项固定设备在单位时间内(通常是高峰小时)所能通过的最大列车数。 列车能力是指单列车所能容纳的旅客人数,与车辆内部配置及列车编组数有关。 2.1 线路能力 线路各项固定设备的能力各不相同的,其中最小的固定设备限制了整条线路的能力,该项固定设备的能力即为整条线路的最终线路能力。3即: n 最终=minn 线路,n 折返,n 车辆,n 供电 式中:n 最终最终通过能力(列) ; n 线路线路能力(列) ; n 折返折返站(设备)能力(列) ; n 车辆车辆段设备能力(列) ; n 供电牵引供电设
5、备能力(列) 。 2.2 列车能力 在相同的线路能力前提下,列车编组数量和车辆制式(车辆定员)的选择这两个标准的确定直接决定了整条线路的运输能力。 列车编组 其中列车编组是由近远期客流需求所确定,并受车站站台长度的限制。 车辆定员 车辆定员人数由车辆的座位人数和站位人数组成的。车辆的尺寸大小、坐席布置方式、单位有效站位面积内的站立人数是决定车辆定员数量的主要因素。 2.3 能力发散系数 受车站对能力的约束,受站立密度、最小行车间隔灵敏度等约束,理论计算能力并非可用能力,需进行可用能力发散系数的查定,从而最终确定可用能力。 43 运输能力查定方法及过程 3.1 线路能力 线路 计算办法 列车最小
6、间隔时间是保证车站能完成必要的接发列车作业和确保列车在区间内安全运行的时间,是按追踪运行列车先后经过车站必须保持的最小空间间隔计算得到。 在准移动闭塞系统中,列车速度控制方式采用一次模式速度控制曲线,列车的目标制动点为前行列车尾部所占用的轨道电路的起点再加上安全距离,追踪列车间隔由后续列车的常用制动距离内包含的轨道电路单元数决定,如图所示。 图 1 准移动闭塞追踪列车间隔示意图 计算公式: h=(l 安全距离/v 运)+(v 制/b)+t 站+(l 列+l 站)/a1/2 需要查定的数据: 限制车站的选定,无配线、进站前具有长大下坡道、区间限制速度低、客流较大(停站车时间长) 列车在距离车站前
7、开始启动常用制动的位置和距离 系统附加的安全距离 制动初速度 5常用制动减速度 启动加速度 停站时间 列车长度、车站轨道电路长度 现场查定过程设计 在选定限制车站后,选定正常天气,安排 2 组人进行不少于 30 列车的现场写实查定,1 组人在列车司机室,1 组人在车控室或 OCC,两组人对于列车系统判断到站台停车位置的时间和开始制动时间、初速度应有信息沟通。 分析汇总过程设计 每列车均计算出最小行车间隔,平均值计算最终结果。 现场查定用表及分析汇总用表设计 共有限制车站选定表 1 个,写实表 2 个,汇总分析表 1 个,线路能力计算表 1 个。 车辆段设备 车辆段设备能力直接体现在车辆段、停车
8、场的日常运营车辆供给上和单位时间内出车能力上。 需要查定的数据 前者是维检修能力的体现,需要查定的作业过程包括,在一定的人员配置、备品配置、作业办法条件下,车辆日常检修、清扫(包括消毒) 、6洗车过程时间,车辆月修、定修、架修、厂修、临修周期,以确定每日运用计划,包括运用车数、备用车数、检修车数。 后者是段场内的行车组织能力的体现,需要查定同方向连续出车的时间,在合理安排出车方向、出车顺序情况下,确定单位时间内最大供给量。 现场查定过程设计 对车辆检修、清扫(包括消毒) 、洗车等日常性作业过程的查定,每项不少于 20 列次,对于车辆月修、定修、临修采用历史数据查询,每项不少于 10 列次,厂修
9、不少于 2 列次。 对于同方向出车时间的查定不少于 3 日。 现场查定用表及分析汇总用表设计 共有写实表 7 个,汇总分析表 2 个,车辆段能力计算表 2 个。 牵引供电设备 列车启动、运行、制动减速都需要消耗一定的电力额定功率。一方面通过变电站、馈电线和接触网上供给列车的功率有限,另一方面通过上述设备的列车数越多,列车离变电站越远,电压下降越多,电压的下降会使列车启动加速度、制动减速度下降,列车通过车站的间隔延长。 需要查定的数据 各区段接触网额定功率;列车启动、制动消耗的额定功率。 现场查定过程设计 7在变电所或控制中心直接查抄各区段接触网额定功率;在列车上现场写实列车启动、运行、制动过程
10、中的电流值。 现场查定用表及分析汇总用表设计 共有写实表 2 个,汇总分析表 1 个,牵引供电设备能力计算表 1 个。3.2 列车能力 其能力包括车厢固定乘客座位数,车厢有效站立面积内允许站立的人数。 需要查定的数据 车厢固定座位数,站立面积,考虑轮椅及行李调整等各种因素确定合理的站立密度。 现场查定过程设计 现场实际测量车厢站立面积,旅客平均运输距离,旅客携带行李率,以往五一、十一高峰时段断面载客量。 现场查定用表及分析汇总用表设计 共有写实表 1 个,分析表 1 个,列车能力计算表 1 个。 3.2 高峰发散系数及可用能力确定 由于乘客到达的不均衡性,实际上不能保证所有计算的空间都会被8旅
11、客“填满” ,另外最小行车间隔的概念没有给运行图留出间隙作为恢复晚点延误的空当以及其他影响能力发挥的因素,一般地,国际上高峰期能力利用系数为 0.750.90 之间。即可用能力=设计能力高峰发散系数。 需要查定的数据 高峰小时发散系数。 现场查定用表及分析汇总用表设计 共有分析表 1 个,可用能力计算表 1 个。 4 运输能力查定所需技术资料 信号专业: 车站轨道电路长度 道岔防护信号机开放时机 限速表 准移动闭塞条件下区间运营 ATP 速度控制曲线 列车在距离车站前开始启动常用制动的位置和距离 线桥专业: 全线平纵断面图(含车站及进站制动距离内实际逐段坡度和曲线数据) 供电专业: 各供电区段
12、长度 9各整流机组额定容量 列车启动、制动消耗的额定功率 车辆专业: 列车长度 列车常用制动距离 各车型动车、拖车车厢布置图及有效站立面积 列车正常启动、运行、制动消耗的功率 常用制动减速度 启动加速度 6 结束语 提高运输能力,以更好的服务天津市区及滨海新区乘客的出行,是摆在轻轨运营管理者和技术工作者面前解决的一个重要课题。目前最小行车间隔为 5 分钟,与同行业普遍最小行车间隔 2 分钟相比,还有很长很艰巨的路要走。本文从运输能力查定内容、具体实施办法及应用工具等方法入手,探索如何开展运输能力查定工作,在今后的工作中还需不断优化完善。 参考文献 张国宝 城市轨道交通运营组织 M上海:上海科学技术出版社2006 毛宝华 城市轨道交通系统运营管理 M北京:人民交通出版社 2006 10作者简介: 张洪树:男,学历:大本,专业:铁道运输管理工程 职称:工程师