客运专线综合维修天窗设置研究

陈 慧

（闽江学院 交通学院，福建 福州 350108）

综合维修主要是对线路、供电、通信信号或道旁固定设备进行日常维修和维护。在列车运行图上预留用于维修施工需要的非行车时间域，此非行车时间域称为维修天窗。它是协调列车运行与轨道交通相关设备检修的技术措施。在高密度、高速度等复杂的行车条件下，综合维修天窗设置对客运专线的行车组织有很大影响。

1 综合维修天窗设置影响因素分析

综合维修天窗时间长度基本取决于接触网设备维修时间、工务维修时间和信号设备维修时间。根据实际运营经验，有碴轨道客运专线，建议时间长度为4～5h；对于无碴轨道，借鉴国外养护经验，建议时间长度为3～4h。

综合维修天窗位置的设置主要取决于3因素：①保证行车安全和维修工作安全；②减少对夕发朝至列车运行的影响；③尽量设置客运需求最小的时段，如0：00～6：00。

2 “单线隔日”维修型天窗对列车行车组织的影响

客运专线维修天窗形式大致可分为“V型”天窗和“矩型”天窗两种基本形式，以及由这两种基本形式组合演化的X型、Y型、单线隔日矩型等多种天窗形式。本文将从行车组织角度重点对 “单线隔日矩型”天窗和“单线隔日V型”天窗进行分析。

“单线隔日矩型”天窗和“单线隔日V型”天窗同属于“单线隔日”维修型天窗，在天窗设置上采用上、下行隔日交错开设的形式，其优势：①可以利用“一线行车，一线维修”的形式提供24h行车，能满足一定数量的“夕发朝至”列车的需要；②天窗内单线行车限速160km／h，均衡的限速有利于运行图调整计划的编制。缺点：①线路隔日才能维修一次，由于部分线路需上下行线路同时停电维修，造成编制列车运行图时，部分车次需定期停开；②一线行车，一线维修将增加列车行车与维修人员安全隐患；③天窗时间内需单线行车，单线行车组织较复杂。对于乘客来说，频繁会车将影响乘客旅行舒适度，同时降低旅行速度；对于调度员来说，天窗前后双线与单线运输组织的过渡也较为复杂。客运专线一般站间距较长，单线行车通过能力较低；④为使双线与单线行车组织过渡顺畅，相隔一定距离需设置区间渡线。

2.1 “单线隔日V型”天窗

“单线隔日V型”天窗包括：

1）单向连续开设，如图1所示。特点：①由于每日仅开设单向天窗，较普通“V型”天窗，其对行车影响区域范围减小，线路总体通过能力增加1倍以上。②连续开设“V型”天窗，能够保证线路检修的连续性。

图1 连续开设对上下行列车的影响范围

2）分段开设，如图2所示。特点：①按照客流区段分段开设“V型”天窗，在天窗影响的三角区内可开行部分区段列车，使天窗位置可根据实际列车运行情况进行调整，最大限度降低三角区影响，提高线路通过能力；②分段开设“V型”天窗，增加调度难度，调度人员需反复与维修人员确认线路维修进度；③容易造成部分列车多次进入天窗，增加行车调度难度。

“单线隔日V型”天窗适应性特点分析：

1）“单线隔日V型”天窗较矩型”天窗，其对列车行车影响时间跨度更大，占用大量黄金发车时段。

2）对于顺天窗倾斜方向列车，天窗影响时间较短，逆天窗方向列车受天窗影响较大。由于“单线隔日V型”天窗单、双日开设方向不同，造成单、双日运行图铺画列车对数差异，严重影响日常运输组织，不建议客运专线采用“单线隔日 V型”天窗形式。

图2 分段开设对上下行列车的影响范围

2.2 “单线隔日矩型”天窗

“单线隔日矩型”天窗较“单线隔日V型”天窗，其天窗影响时间短，对于有夜间客运需求的客运专线适应性较好。本文以京沪高速铁路为背景，对“单线隔日矩型”天窗（时间设置为4h）内运行图进行铺画，铺画结果如图3所示。

图3 “单线隔日矩型”天窗列车运行

1）运行图天窗时间内单线双向均衡行车，仅考虑中速列车（200km／h）跨天窗运行，天窗内速度降为160km／h。

2）铺画过程中行车没有待避需求的列车一律按不停站通过处理。天窗外运行线也一律按不停站通过处理。

3）天窗开始／结束时列车进／出天窗涉及到单线与双线运输组织的过渡，一般情况下，与开放线路同向的列车可直接从区间进入天窗，但维修线路上的列车必须在站上待避，等待调度员命令进入开放线路运行。

4）通过均衡铺画天窗时间内京沪客运专线列车运行图，“单线隔日矩型”天窗对京沪高速列车运行的影响时间大约为11～12h，跨天窗的中速列车京沪全程运行的平均速度可达到167.3km／h，京沪客运专线天窗时间内通过能力为11～14h，可以保证一定数量跨线中速列车夜间行车需求。

3 既有线与客运专线维修天窗衔接合理性

由于既有线和客运专线在线路设计等方面的差异，不同种类线路可能采用不同类型的维修天窗。根据实际运营经验，既有线为双线电气化区段，实行“V”型天窗，采用大型养路机械时，天窗时间一般为3～5h，天窗内当一条线路进行作业时，一般不应影响另一条线路的正常行车。对于客运专线，为保证部分夕发朝至列车的开行，建议采用“单线隔日矩型”天窗。由于跨线列车的存在，相邻线路不同类型维修天窗的时间及位置应该如何衔接才能有利于跨线运输组织将大大制约跨线列车运行，本文将对既有线与客运专线的衔接问题进行讨论。

假设线路一（既有线）采用”V”型天窗，线路二（客运专线）采用“单线隔日矩型”天窗，T1为线路一天窗时间，T2为线路二天窗时间，设T1＝T2＝4 h。由于“V”型天窗与“单线隔日矩型”天窗内均采用单线行车，根据天窗位置不同，本文分3种进行讨论。

如图4所示，线路一下行方向天窗时间与线路二天窗时间在衔接站处重合，则对于跨线列车运行线铺画影响区域：下行跨线列车影响区为[t3，t4]，上行列车影响区为[t1，t2]。

如图5所示，线路一上行方向天窗时间与线路二天窗时间在衔接站处重合，则对于跨线列车运行线铺画影响区域：下行跨线列车影响区为[t3，t4]，上行列车影响区为[t1，t2]。

如图6所示，线路二天窗时间在衔接站处位于线路一上下行方向天窗时间之间，则对于跨线列车运行线铺画影响区域：下行跨线列车影响区为[t3，t4]，上行列车影响区为[t1，t2]。

比较图4、图5、图6可知，当线路二天窗时间在衔接站处位于线路一上下行方向天窗时间之间，对跨线列车运行线铺画影响最小。由于线路二单双日维修线路不同将导致线路一与线路二开放行车线路不同，应重点考虑跨线列车在衔接站处如何组织转线运行。

4 结束语

我国到2020年将建成总长16000km，联结30多个大城市的客运专线网，客运专线除承担本线客流运输任务外，还要承担一部分跨线客流的运输任务。在高密度、高速度行车条件下，综合维修天窗开设方式和维修时间的确定对客运专线的通过能力、行车组织方式有很大影响。本文分析“单线隔日V型天窗”及“单线隔日矩型天窗”特性，通过模拟铺画列车运行图，分析“单线隔日矩型”天窗对跨线列车行车组织及运行图铺画所带来的影响。对相邻线路（既有线和客运专线）采用不同天窗形式的衔接问题进行研究，分3种情况讨论不同衔接形式对跨线列车行车区域的影响，相邻线路天窗衔接合理性应尽量减少占用跨线列车的合理运行时间带，便于组织安全运输、保证线路维修质量，充分发挥线路通过能力。

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