丁 亮
(铁道部工程设计鉴定中心提待高工,北京100038)
关于客运专线及城际铁路有折返作业中间站的平面布置
丁 亮
(铁道部工程设计鉴定中心提待高工,北京100038)
有折返作业的中间站,是客运专线和城际铁路常见的中间站。在普速铁路中,由于全线开行的客车密度小,机车牵引的列车折返时需机车调头,作业复杂,折返作业时间的长短对能力也影响不大,所以,在车站布置上不需要作特殊对待,最多设一条机待线。而以动车组运行的客运专线和城际铁路就大不相同,高峰时段列车开行密度大,动车组折返不仅影响到车站和线路能力,而且也影响到动车组运用效率,就折返问题,对中间站的布置进行分析。
客运专线;中间站;折返;布置
Abstract:Intermediate stationswith turning-back operations are very commonly seen on passenger-dedicated and inter-city lines.On ordinary speed lines,even though complicated,operation time of turning back does not havemuch impact on the capacity,thus no special treatment on the station layout is needed with setting one locomotive waiting track at most.However,situations on passenger-dedicated and intercity lineswith EMU are quite different because of high den-sity of trains in peak hours.The turning back of EMUs not only affects station and track capacity but also the efficiency of EMUs.The articlemakes some analysis on the layoutof intermediate stations concerning the turning back issue.
Key words:passenger-dedicated line;intermediate station;turning back;layout
由于客运专线或城际铁路都是沿着主要城市经济带分布,其中有些中间城市人口密集,与附近的中心城市交流频繁,客运专线和城际铁路建成后,在中心城市车站和人口密集的中间城市车站之间开行小交路列车是必然的。这不仅可以解决局部区段客流密度凸高问题,而且也提高了高峰客流的服务频率、客运专线和城际铁路的服务质量,以及动车组使用效率。之所以针对客运专线或城际铁路有折返作业的中间站布置进行专题分析,是因为以前的图型覆盖不了客运专线和城际铁路立折要求。
一方面,从常规普速铁路来看,虽然也有小交路短途客车在中间站折返,但普速铁路客车总对数少、列车速度低、追踪间隔大,开行的短交路列车数量更少,按天计算,每天开行1至2对,个别客流大一点的车站每天最多也只开行几对。机车牵引少量的客车车辆立折,从到达、摘机车、调头、再连挂,到出发,折返过程复杂,且普速短途客车立折时间长短也没有过高的要求,因此在普速铁路一般的中间站设计中,对开行短途立折列车的车站布置没有过多的研究,最多设一条机待线,有夜间停留的设客车车底停留线。
另一方面,从城市地铁和轻轨来看,有折返作业的车站布置,往往又是车站设计中最重要的。因为,地铁和轻轨列车交路短,除了中间折返站以外,从全线起点到终点,在折返站一天要上百次折返,实现最小追踪间隔2min或1.5min,甚至更少的间隔,最主要环节就是折返作业时间。往往因为要实现最小追踪间隔时间,在有折返作业的车站增加股道或设折返线或设平行进路,所以有相关的折返站的布置图。从性质上看,与客运专线和城际铁路有相似之处,但客运专线和城际铁路的折返站也不能照搬。因为城市地铁或轻轨与客运专线或城际铁路有本质的区别,一是地铁和轻轨动车组长度很短,按A型车8辆编组计算,列车长176.8m,按四辆编组只有88.4m,采用其他车型更短,列车在站前折返或站后利用折返线折返走行距离短,占用咽喉时间少;二是上下行无论哪个方向都没有进站不办旅客乘降通过的列车;三是列车运行速度低,曲线半径小,折返线可以设在两正线之间,道岔号数小,所以在车站布置上有很大的灵活性。而客运专线和城际铁路就不同,动车组列车长,经过中间站的列车有很多是不停车通过,列车速度高,咽喉区设的道岔号数大,咽喉区长。如果设立折线,由于正线通过客车速度高,曲线半径大,不可能把上下行正线分开设在中间,必须跨正线立交。因此,必须针对客运专线和城际铁路动车组的特性进行分析,采用实用有效的布置图型。在《铁道运输与经济》2010年第2期《客运专线及城际铁路中间站平面布置分析》中笔者谈到了中间站折返布置问题[1],为了把这个问题弄清楚,在这里进一步较深入地分析研究。
一般中间站只有两种作业,一是不停站列车的通过,二是停站列车办理旅客乘降后通过。而对于有折返作业的中间站,只是多了一种作业,就是短交路列车的折返作业。这种列车到站后,全部旅客下车,简单清洁后,旅客上车,列车返回来的方向。由于客运专线和城际铁路中间站性质不同,决定了上述三种不同作业的列车数量有着较大的差别。
对于客运专线来说,主要的客流量在大城市之间,而且速度是重要的,停站太多,会降低运行品质,浪费线路标准,所以第一种不停站通过的列车是最多的。其次为了照顾更多的沿线旅客,开行一定数量的沿途站停列车或隔站停列车。最后才是在特殊时段,在个别两城市之间就凸高客流开行短交路立折列车。
对于城际铁路来说,照顾沿途城市客流是主要的,因此,沿线站停或隔站停通过列车的数量是多数的。此外,为了缩短较大城市之间的时空距离,实现同城化,城际铁路在较大城市之间开行一些直达列车也是必然的,这其中也包括个别中间站立折作业情况。最后也是解决部分区段凸高客流服务频度,在特殊时段开行短交路立折列车。
除了对不同作业的列车数量分析外,客运专线和城际铁路立折列车的接发车规律也有自身的特点。就城市地铁或轻轨来说,其列车运行速度低,又没有不停车通过列车,所以,有些立折列车采用反切正线进站、顺向发车的方式。而客运专线和城际铁路就大不相同,因为客运专线和城际铁路列车速度高,不停站列车较多,反切进站与对向不停站列车对向运行对运输组织是不利的,不仅很危险,而且如果时间衔接不好,一旦列车途停在区间,对后续列车运行影响更大。在运营过程中最好不采用这种敌对进路的对向列车交叉进站,只有在非高峰期,列车间隔很长的时段才有可能反向进站。这就是说,立折列车进站应该采用顺向到达。至于出站切正线,要比进站切正线好得多,一是反发列车停在到发线上,出站时间可控;二是只有一个方向列车速度高,出发方向的列车速度低;三是在图型上可以设置平行进路使接车与反发进路错开,利用进站到达间隔反发。因此,客运专线或城际铁路的立折,采用所谓的“顺到反发”布置形式。
此外,客运专线和城际铁路的立折列车不可能停站时间太长。这里所谓的太长,主要指超过这个时间按规定列车出发必须检查,如列车在站过夜,或上午到达停一个多小时甚至几个小时下午返回。动车组在立折站停站时间过长,就会出现一系列问题,一是动车组运用浪费,二是要确保动车组停留时的设备安全,三是长时间停车后列车出发前对工作状况的检查。因此,立折列车到站后,应尽快折返。
客运专线和城际铁路有折返作业中间站的这些作业特征,就是确定车站到发线数量和动车组作业规律的基本出发点,从而确定车站布置图型。关于到发线数量,一般中间站每个方向设一条到发线是基本的。有立折作业的中间站,立折列车到站需清客、清洁(有些过短交路也可以往返几次后清洁)、上客,甚至有些要等待运行线空闲后折返发车,所以占用到发线时间长。如果折返列车进站侧只有一条到发线,折返作业占用到发线时间太长就会影响后续接车能力,出现特殊情况时,调整运行图恢复正常运行秩序时间也较长。因此,有立折作业的车站应多一条到发线。至于有些为了设基本站台,一个方向设了三条到发线的情况属于另外的问题。如果多出的一条到发线设在立折“顺到反发”顺到的一侧,那么对接发立折列车、提高车站能力是有利的。如果不在立折“顺到反发”顺到的一侧,多出的一条到发线与折返无太大关系,只是对于那些站坪与车场等高,工程不大的车站设基本站台而已。关于咽喉区布置,这是本文分析布置图型的重点,目的既要满足功能,又要尽量减少正线上的道岔。不仅因为正线上的道岔很贵、铺设复杂,而且对运营来说也是一个薄弱的环节,所以,要对设置的每一组道岔进行分析。
罗列有折返作业中间站的布置图型有很多种,但归纳起来主要有以下几种,其他无非是立折方向不同,或两侧都有立折,或左右侧疏解不同,具体设计要根据地形的实际情况确定。下面对有代表性的几种图型进行分析。
第一种图型,二台六线一般中间站布置(见图1)。这种布置,一端设小“八”字渡线,在A、B两端都可以实现“顺到反发”的立折条件,设置的工区可以从第5道接出;如果只有A端有立折、B端没有立折,则应取消6—8渡线。这种图型的主要优点是不设折返线,正线上的道岔少;缺点是立折端按“顺到反发”作业反发时,切A向B方向正线,AB方向既不能通过,A方向也不能接车,如A端列车进3道后再向A端反发,要经过7、5号道岔,5号道岔是交叉点,限制了A方向的作业。这时为了向A方向反发,A向B方向的列车追踪间隔要拉长到6min以上。
图1二台六线一般中间站布置图
第二种图型,二台六线设折返线中间站布置(见图2)。这种布置,考虑B端立折列车反发避免切正线,在A端设跨正线的折返线。B端立折列车进站清客后,经15、13号道岔进A端折返线,上跨正线经9、17号道岔进3或5道,准备向B端发车。其优点是,折返列车不切正线,立折列车不影响正线运行,从作业交叉上分析,立折列车进出A端立折线与A端接发列车交叉,但由于几率很少、立折时间可控,因此交叉干扰最小。其缺点,一是立折线疏解工程太大,折返线坡度大,与正线交叉角度小,采用30‰纵坡情况下,也需2km左右;二是由于动车组较长,立折列车到站清客后,进折返线立折的来回走行时间最少也需20多min,时间太长。如果有工区,能结合地形和工区设下穿正线的折返线对正线影响小;没有工区时,折返线使用功能单一,利用率低,尤其是设上跨桥更不合理。因此,一般中间站尽量不采用。
图2二台六线设折返线中间站布置图
第三种图型,二台六线设反发线中间站布置(见图3)。这种布置,考虑只有B端有折返情况下,为了避免折返列车利用站后折返线走行距离太长,在B端设置反发线。B端立折列车到达经10、12、14号道岔进4或6道,停站清客后,动车组在原位不动,清洁、旅客上车、经14、12号道岔及反发疏解线向B端发车。其优点是折返列车原位立折,减少了折返走行时间,作业过程简单,交叉干扰少,唯一的交叉就是折返列车出发时与B端到达的列车交叉,由于不影响占多数的不停站通过列车,所以这种几率也很少;缺点是虽然较图型2的站后折返线少了一撇,总建筑长度短,但从12号道岔到2号道岔修建的反发疏解线仍然较长,工程较大,而且多设一组远方的2号道岔距车站咽喉较远,采用18号道岔限速距离太长,只有采用侧向速度较高的大号码道岔。由于这种反发线功能单一,除了反发,无其他功能可用,对于中间站来说,折返列车毕竟较少,因此,修建的意义不大,一般中间站尽量不采用。除非个别情况下,有第三方向引入,B端反发线兼顾另一个方向的联络线,径路共用,这时采用这种图型是合理的。还有一种类似的图型,就是B端设置站前反接线,优缺点与反发线相同,不再赘述。
第四种图型,二台六线设立折平行进路中间站布置(见图4)。这种布置,不设折返线或反发线,有折返作业的B端利用道岔布置的平行进路折返。B端折返列车经2、6、10、18号道岔进第4道停车清客、清洁、上旅客后,经18、10、8号道岔再向B端发车。其优点是,没有折返线或反发线,工程简单,立折列车到站清客后,可原位不动折返,走行距离短,作业简单,同时折返列车向B端发车时,到发线6道还可以接B端列车,到发线3、5道可以接A端列车,列车交叉只有折返列车向B端发车时,与B向A不停车通过的列车交叉情况,但毕竟折返列车少,况且可以利用B端到达列车空隙发车,所以较图1、图2和图3布置型式好得多。缺点是,与图1相比多一组正线上的道岔,即图1中在到发线4道出道岔的6道,为了平行进路,只能在正线上出道岔。至于其他渡线可以根据具体情况设置。如车站没有工区时,把A端1—3渡线调成反向设置,取消B端2—4渡线。该图型工程简单、折返作业方便,利用到达停站列车作业空隙反发,对运输组织非常有利,到发线使用效率也高,因此,是有立折作业中间站的合理的布置图型。
图4二台六线设立折平行进路中间站布置图
第五种类型,三台七线设立折平行进路中间站布置(见图5)。与图4基本相同,只是有折返作业列车到发的一侧多了一个站台和一条到发线。B端折返列车到达可以进4道或6道折返。实际上在中间站开行立折的列车毕竟较少,如果按高峰小时接3列到达列车,其中有1列折返,其服务频率就很高了,因为还有2列路过途停列车可以带客,因此有折返作业的一侧到发线多一条并不是必备的条件,图型4应该满足能力要求。该图型多设1条到发线完全是由于设基本站台所致,而基本站台对于客运专线或城际铁路来说并不是强求非设不可的,因为它只能为一个方向服务,另一个方向利用基本站台,要切割正线,对运输组织安全不利,因此只能是对有些车站地形条件较好,站房场坪与车场等高,设基本站台工程不大情况。如果设了基本站台增加一条到发线,在图4的基础上在B端设成有2条到发线具备折返条件是合理的,也是可以采用的图型。
图5三台七线设立折平行进路中间站布置图
图4和图5布置形式可以简略地概括为,折返列车“顺到反发、原位立折、内折外接”布置形式。
上述对有折返作业中间站布置图型的分析,并没有穷尽所有的情况,但其基本思路是相同的。如当A、B两端都有折返作业的情况时,如果A、B两端折返作业都相同,可以两端都采用“顺到反发、原位立折、内折外接”的布置形式;如A端折返列车很少,B端折返作业相对较多,也可以只在B端采用“顺到反发、原位立折、内折外接”的布置形式。此外,一般有折返作业的中间站,大多数都有工区,由于工区设置比较灵活,只要与两端“八”字渡线相对应就行,而且还要考虑地形条件,所以没有细述。图4和图5工区布置,只是考虑工区进路与折返相结合的最佳方式,利用B端咽喉平行进路布置空隙设置工区道岔,这样可以使各条到发线有效长度基本相同,缩短整个站坪长度,同时工区进路还可兼顾A端接车的延续进路,更好地实现B端折返列车反发与A、B端到站停车办理旅客乘降的列车平行作业。但如果正线两侧到发线采用无砟轨道,与工区衔接的18号道岔最好设在20号道岔后面,也就是在到发线5道上出岔,这样既可以避免18号道岔采用无砟道岔,也可以采用12号道岔。虽然少了A端向到发线3道接车条件,但这种链,由单一的运输服务向综合物流服务方向发展。德国铁路提出了发展“一揽子物流服务”的战略,公司所从事的已经不仅仅是传统的铁路快捷货运服务,而是涵盖了公路运输、航空运输等多种运输方式,将铁路运输作为快捷货运产品中的一个区间的运输方式,从而达到系统优化[2]。
目前,我国已形成了行包快运专列/特快行邮专列、五定班列、大宗直达列车三类主要铁路快运产品。与发达国家相比,我国铁路快捷货运还存在许多不足之处。例如:在机车车辆及装载设备方面,我国铁路专用车品种少,集装箱保有量不足且箱型结构不合理;在运输组织和快运产品方面,市场细分不够深入,运输组织模式不够灵活,多式联运还有待大力发展;在客户服务方面,货物追踪难以实现,价格机制不够灵活;在快运场站建设方面,集装箱办理站分散,作业效率低,大规模的货运物流基地有待发展。
从社会经济的发展趋势看,随着高附加值产品不断增长,未来快捷运输需求将快速提高,社会对于运输实效性和运输链条完整性的要求越来越高。这既为铁路拓展业务领域提供了良好的市场前景,同时也对铁路提高运输效率和服务质量提出了更高的要求。从国外铁路快捷货运的发展实践看,通过加大基础设施建设和创新运输组织模式,铁路不仅可以充分发挥传统的运量大、成本低的优势,而且可以进一步凸现其快速化、规模化、集约化、网络化的优势,使铁路的优势领域得以拓展,市场竞争力大大提高。未来,我国铁路一方面需要继续加大货运站场和物流设施建设,另一方面,更重要的是创新运输组织模式,提高运输服务质量,形成适应市场需求、价值含量更高的快运产品。通过“硬件”和“软件”的协调发展,铁路在发展快捷货运、提供综合物流服务方面大有可为。
[1]任民.高速铁路对京沪两地间客运市场影响分析[J].铁道经济研究,2010(1)
[2]亢云龙,吴云云.国外铁路快捷货运发展及其对我国的启示[J].中国铁路,2008(5)
(责任编辑:魏艳红)
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1004-9746(2010)04-0001-04
2010-07-11)