杜慎旭
当进站信号机外列车制动距离内有超过 6‰ 下坡道时,《 新建时速 300~350 公里 客运专线铁路设计暂行规定 》( 铁建设 [2007] 47 号 )和《 新建时速200~250 公里客运专线铁路设计暂行规定 》( 铁建设 [2005] 140 号 ) 没有规定该方向接车末端设置隔开设备[1-2],2009 年 12 月 1 日发布的《 高速铁路设计规范 》要求该方向的接车末端应设置安全线[3]。
按《 铁路信号站内联锁设计规范 》等相关规范的设置要求,延续进路设置的选择依次是:一是延续至安全线,二是延续至维修保养点等线路,三是延续至正向进站或反向进站的进站信号机处[4-5]。按现有车站隔开设备的设置方式,客运专线车站延续进路径路示意图如图 1 所示。客运专线中间站延续进路的径路的设置形式如图 1 中的 a 或 b,到发线较多的大型客运站的设置形式,大多为图 1 中的 b或 c,有条件的极少部分车站采用了图 1 中 d。
图 1 现有客运专线车站延续进路径路示意图
进站信号机外列车制动距离内有超过 6‰ 下坡道时,接车末端所设置的延续进路长度,随延续进路选择的径路不同而不同;延至出站口正线时,还随车站咽喉区的长度增长而加大。有无隔开设备、车站性质不同及车站规模不同,延续进路的具体长度如表 1所示。
按现有高速铁路车站延续进路的径路分析,接车进路末端设置延续进路后,不但对列车的到达作业与车站其他作业间实行空间和时间上的“隔离防护”,而且大部分车站延续进路的长度一般大于 200 m,对于设置了延续进路的列车接车作业来说,视同出站信号机后的“过走距离”或“保护区段长度”超过了 200 m。
表1 客运专线车站不同规模的延续进路长度表
因延续进路的建立,接车作业不仅影响同方向的发车作业,也可能影响同方向的接车作业,使延续进路成为敌对进路。因延续进路的径路不同,对车站作业的影响也不同,为便于分析,按延续进路的径路可以选择 1 个或 2 个及以上分析,分别将其称为正线延续进路和隔开设备延续进路。
客运专线中间站以办理列车停站通过和正线通过 2 种性质作业为主,延续进路主要对追踪停站列车的后行车和越行通过列车产生影响。
(1)正线延续进路。对于 2 列追踪停站列车,因列车停站时间一般为 1~2 min,小于延续进路解锁时间,需要前行停站列车出清延续进路后才能办理后行停站列车的接车进路,即车站不能同时办理 2 列及以上停站列车的作业;对于越行的通过列车,需要待避列车的延续进路解锁后才能办理正线通过列车的接车进路。因延续进路的影响,使得在中间站停站的列车追踪间隔时间I停停增加3~4 min;相比无延续进路的I到通和待避列车的停站时间均也将增加 0~2.5 min。以车站I追= 3 min 的通过能力分析,按 50% 的停站列车 ( 其中追踪 50% )计算,因延续进路影响车站通过能力将下降 21%[6]。
(2)隔开设备延续进路。因有隔开设备,列车停站到达接车的延续进路可以延至隔开设备处,停站作业可以与正线的通过列车同时作业,提高了车站越行作业的效率。但是,同样因需要共用同一处设施作为接车的延续进路,车站不能同时办理 2列及以上停站列车的作业,对停站比较高且紧密追踪车多的车站,所设置的延续进路将对线路通过能力产生不利影响。
3.2.1 不同延续进路形式对车站到发作业影响分析
客运专线大型客运站一般为旅客列车的始发终到站,或者虽然通过列车比重高,但通过列车几乎均需要停站办理客运业务。大型客运站现有延续进路的形式如图 1a 所示,这类无隔开设备的接车延续进路只能接出站口;图 1b 设 1 处隔开设备,该隔开设备为所有股道共用的延续进路,仅能办理侧线接车与正线通过列车的同时作业;图 1c 为分线束后对其设置 1 处隔开设备,该隔开设备有 2 条可以同时接发车的平行进路;图 1d 分线束设置 2 处隔开设备,该隔开设备有 2 条不影响正线越行作业,又能同时接发车的延续进路或平行进路。
以接车股道所在线束及对应的延续进路为界,按隔开设备设置形式不同,车站同侧股道可能被分割成 1 个作业区域,如图 1 中的 a、b;或 2 个作业区域,如图 1 中的 c、d。按图中所列不同延续进路形式,分析延续进路对同方向股道接发车作业间的相互干扰情况,如表 2 所示。
由表 2 可见,图 1a、b 形式的延续进路,因为车站同方向的接发车作业需要共用同 1 处设施,则车站不能同时办理同方向的接发车作业,b 形式较 a 形式仅增加了接车与正线上通过列车的同时作业。延续进路为 c、d 形式时,车站同方向有 2 个作业区域,同一区域内股道的接、发车进路相互敌对;远离正线区域的发车与靠近正线区域的接车作业相互影响。有 2 个作业区域后,不同区域股道的接车作业相互独立,而且部分接、发车可平行作业。
表2 延续进路对车站接发车作业干扰分析表
3.2.2 延续进路对车站通过能力影响分析
以长沙南站为例,分析延续进路对大型客运站的通过能力影响,长沙南站 ( 武广场 ) 上行侧股道布置图如图 2 所示。既有长沙南站上行侧为 4 台 8 线 ( 含上 行正 线 ) 布局,广州端接车时需要建立延续进路。武汉端设有安全线 1 处,延续进路原则上利用安全线,也可以向上行出站口延续。
车站上行正线左侧 8 个站台面中共有 7 条客车到发线,其中 1 道至 4 道的接车进路逻辑上只应向安全线延续,5 道至 7 道的接车进路可以向安全线或上行出站口延续。受延续进路影响,接车时对其他作业的干扰情况如表 3 所示。由表 3 可见,受延续进路影响,车站上行正线左侧股道的接发车作业之间的干扰较大。由于本站基本不办理不停站通过列车,则 5 道至 7 道的延续进路宜延至出站口,除 1 道至 4 道的接车与 5 道至 7道能同时接发车外,其他股道的接车间和接发车间作业均相互干扰。
(1)延续进路对车站作业间隔时分的影响。按 CRH3 动车组、最高速度 300 km/h,采用 C3 列控方式,通过对长沙南站各股道进行计算机模拟计算,图定停站通过列车的停站时间按 2 min,当接车的延续进路对相关作业产生影响时,与列车到达相关的各种作业间隔时分变化如表 4 所示。
图 2 长沙南站(武广场)上行侧股道布置图
(2)车站能力。以综合延续进路对其他股道作业的干扰情况及车站各种行车间隔,通过铺画 1 h 的满股道占用图,分析车站理论上的接发车能力。按小时内全为停站通过列车、或广州端到达接车及武汉端始发车分别分析计算车站上行股道的车站通过能力,长沙南上行侧股道小时接发车能力如表 5 所示。
表3 延续进路对长沙南站接发车作业干扰分析表
表4 列车作业间隔时分表
表5 长沙南上行侧股道小时接发车能力表
从表 5 可知:①若没有延续进路,车站接车能力为 15 列/h、发车能力 24 列/h,或者均停站作业通过能力 15 列/h,股道及站台均可以灵活使用。②无安全线设置了延续进路、各接车股道又共用 1 处延续进路时,全部为停站通过列车的通过能力为7.5 列/h,较无延续进路降低了 50%。车站均为始发终到列车时,受延续进路影响,随着接车数的增加,同方向的发车能力急剧减少,如 1 h 内车站按最大接车能力办理 9 列追踪的到达作业,该时间内同方向将没有发车条件;或接车能力降低 50% 只办理6.5 列/h,同方向的发车能力也只有 6.5 列/h,降低了 72%。③通过设置隔开设备,车站股道分线束形成 2 个作业区域,延续进路按线束分别接至隔开设备和正线时,全部为停站通过列车的通过能力为 10 列/h,较无延续进路降低了 33%。若均办理始发终到列车时,1 h 内车站按最大接车能力办理 60/I到到列,仅有 2 列接入列车的行车间隔不小于I到到与I发发之和 ( 即 6.5 min + 2.5 min = 9 min ) 的 1/2 时,才能在靠近正线的区域内办理同方向的发车作业,否则相互干扰。考虑本站仅在 5 道至 7 道发车,可以实现广州端最大的接车能力为 13.5 列,此时发车能力6.5 列,较仅 1 个作业区时提高了 50% 的接车能力,但较无延续进路仍降低了接车能力 16%、降低发车能力 72%。
综合以上分析,客运专线设置延续进路后,形成了接车作业与同方向的接车或发车作业的敌对进路,影响车站作业效率,不同车站性质、不同的延续进路设置形式对车站作业的影响不同。因此,客运专线延续进路的设置应结合具体情况充分分析其对车站能力的影响,并综合多方面相关因素确定是否设置及设置形式。
[1] 中华人民共和国铁道部. 新建时速 300~350 km 客运专线铁路设计暂行规定[M]. 北京:中国铁道出版社,2007.
[2] 中华人民共和国铁道部. 新建时速 200~250公里客运专线铁路设计暂行规定[M]. 北京:中国铁道出版社,2009.
[3] 中华人民共和国铁道部. TB10621-2009 高速铁路设计规范(试行)[S]. 北京:中国铁道出版社,2009.
[4] 中华人民共和国铁道部. TB10071-2000 铁路信号站内联锁设计规范[S]. 北京:中国铁道出版社,2000.
[5] 中华人民共和国铁道部. GB50091-2006 铁路车站及枢纽设计规范[S]. 北京:中国计划出版社,2006.
[6] 李益民,张 维. 动车组制动系统[M]. 成都:西南交通大学出版社,2008.