地铁折返站折返能力分析
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地铁折返站折返能力分析
作者：曹娜
来源：《中国新技术新产品》2011年第08期
摘要：对城市轨道交通线路中的典型折返站的折返流程进行分析，并对折返时间进行计算比较，找出影响折返能力的因素，确定折返能力较优的站型。
关键词：折返站、折返能力、折返时间、综合分析
中图分类号: TU998 文献标识码:B
城市轨道交通线路系统运输能力是指在采用一定的车辆类型、信号设备、固定设备和行车组织方法条件下，按照现有活动设备的数量和容量，轨道交通线路在单位时间内(通常是高峰小时、一昼夜或一年)所能运送的乘客人数。
影响线路运输能力的因素主要有最小追踪间隔时间和折返能力两个方面。
最小追踪间隔时间主要是取决于车辆性能、信号控制等因素，在轨道线路的设计工作中可以调整的范围很小，而折返能力却可以通过合理布置折返站的站型及配线形式得到大幅的提高。
列车折返能力不仅是确定城市轨道交通全线列车运输能力的基础，也是整个城市轨道交通系统运营组织的关键，在工程设计阶段，折返能力的计算是确定车站配线，验算信号系统设计能力和确定列车运行组织方案的主要依据。
折返站的折返能力是地铁线路通过能力的一个重要环节，没有与线路相适应的折返能力，将直接影响着全线的通过能力，甚至限制线路能力的有效发挥。
一、典型折返站的折返作业流程
在折返站的配线布置里，有几种形式是比较典型的。
下面对各种典型折返站的折返作业流程进行分析。
1）站前单渡线折返
本方案站前设置一条单渡线，列车利用站前单渡线进行折返。
本方案折返作业流程见下图所示：
本方案第一趟进入上行站台，进行停站作业、换向作业后，经由s1→s3发车，当列车出清s1道岔区段后，第二趟列车即可办理进站作业。
方案一的折返间隔时分，由进站进路排列时间t１、列车的进站时间t２、列车的停站时间t３、列车转变运行方向即换向作业的时间t4、列车出发并出清s1→s3进路中s1道岔区段的时间t５所组成。
折返间隔时分＝t１＋t２＋t３＋t4＋t５
方案一比较突出的不足是折返间隔时分受列车在车站范围内的运行时分、系统转换时间以及乘客上下客时间的影响很大。
2）站前交叉渡线折返
与方案一相比较，本方案增加了一条渡线，列车可以交替利用站前交叉渡线进行折返，即采用"反进直走"和"直进反走"两种方式交替折返。
本方案折返作业流程见下图所示：
本方案当第一趟在进入上行站台，并出清s5→s1进路中的s5道岔区段后，后续第二趟列车可同时进入下行站台。
当第二趟在进入下行站台、并出清s5→s7进路中的s7道岔区段至停站结束准备发车的窗口时间内，可同时办理s1→s3进路，进行第一趟列车发车作业。
当第一趟列车出清s1道岔后，即可办理s5→s1进路，进行第三趟列车的进站作业。
方案二的折返间隔时分，同方案一一样由进路的排列时间t１、列车的进站时间t２、列车的停站时间t３、列车的转换运行方向时间t４、列车出发并出清s1→s3进路中s1道岔区段的时间t５所组成。
与方案一相比较，本方案第一趟列车进行折返作业的途中，第二趟车折返就已经开始，间隔时分明显减少。
折返间隔时分受停站时间和换头作业时间的影响较小。
但是由于列车需要在上行站台和下行站台交替停靠，需要做好上车乘客的向导工作。
3）站后交叉渡线折返
与方案二相比较，本方案的交叉渡线由站前移至了站后，列车可以交替利用站后交叉渡线进行折返，同样可以采用交替折返模式。
本方案当第一趟在进入上行站台办理完停站作业后，可通过s5→s7进路驶入下行折返线，当列车驶离第一个道岔后，第二趟列车即可进入上行站台。
当第二趟列车在办理停站作业和驶入上行折返线作业的同时，第一趟列车办理完换向作业后，即可从下行折返线驶入下行站台，进行停站作业和发车作业。
与此同时，第二趟列车办理折返作业经由s5→s1进路进入上行折返线，当出清s5→s1进路中的第一个道岔区段后，即可办理第三趟列车的进站作业。
方案三的折返间隔时分由进路的排列时间t１、列车的进站时间t２、列车的停站时间t ３、列车的转换运行方向时间t４、列车进入折返线的时间t５所组成。
与方案一相比较，本方案第一趟列车进行折返作业的途中，第二趟列车就已经开始进站作业、停站作业、折返作业。
第二趟列车进行折返作业途中，第三趟列车就可以开始进站作业，
间隔时分明显减少。
但是与方案二比较，本方案折返间隔时分受停站时间和换头作业时间的影响大，并多出了列车进入折返线时间。
但乘客上下车分别位于站台的两侧，避免了方案二中乘客上下车站台方向不固定的问题，便于组织管理。
二、典型折返站的折返能力计算
同样以上面三个典型折返站为例，分别计算出相应的折返能力。
由上面论述折返站作业流程中可以看出，折返时间均受以下5种时间影响。
１）进站进路排列时间t１。
与设备性能和值班员的业务技能和熟练程度相关。
２）列车的进站时间t２。
与列车自动防护ATP安全保护距离SD有关。
３）列车的停站时间t３（含开、关车门的时间和停站时间）。
与上下车客流有关。
４）列车转变运行方向即换向作业的时间t4。
如果列车可以在停站开门时同时进行换向作业，此项时间t4=0。
５）列车出清道岔区段的时间t５。
与道岔的侧允许通过速度有关。
以下计算均假定三个方案基础条件相同。
绘制的折返时间计算图表如下：
由下图表可以看出，站前交叉渡线折返时间
综合考虑方案二折返时间短的优点和方案三运营组织便利的优点，同时考虑折返点位于线路起终点时需要存车的特点，在线路条件允许的情况下，设计中往往推荐下图的布置形式。
这种布置形式站前站后均可用于折返，同时站后的折返线可以兼顾存车功能。
无论是在折返时间还是在运营组织管理方面，均是更优。
但是，折返线的设置往往要受到工程地质等多种条件的限制，理想的接轨方案往往难以实现，在设计中应结合线路条件、车辆的技术条件和折返站客流等多种条件进行经济技术综合比较，选择合理的折返站布置方案。
参考文献
[1]GB50157-2003地铁设计规范[S].
[2]沈景炎.城市轨道交通车站配线的研究[J].城市轨道交通研究,2006(8):11.。
