对铁路客运专线有第三方向接轨的中间站平面布置图型的分析

2014-05-13 02:43丁亮
铁道经济研究 2014年1期
关键词:跨线发线正线

丁亮

(铁道部工程设计鉴定中心 副总工程师,北京 100038)

0 引言

客运专线如果与相邻的其他客运专线或城际铁路不存在跨线列车运行,而是采用旅客换乘的方式发生关系,那么,这条客运专线的车站与相邻的客运专线或城际铁路车站在布置图上只有平面或立体的旅客流线关系,而没有相互间的轨道衔接关系,相互间的图型非常灵活,两站既可以采用平面并行布置,也可以采用十字交叉立体布置,总之对每个车站自身的平面图型没有影响。但如果新建的客运专线与相邻客运专线或城际铁路有跨线列车,需要从一条客运专线运行到另一条客运专线上时,对衔接的车站布置就会影响很大,不能采用在区间上接轨,按方向别上下行各设一组道岔的办法。因为在车站上衔接的两条客运专线必须设在同一个平面内,同时要考虑两条客运专线在车站办理旅客乘降的要求,越行的要求,以及两方向同时到达或两方向同时发车的要求等等。这不仅是客运专线在车站作业功能上的需要,也是客运专线自身能力的需要,而且不同的运行条件其图型也有差别,因此,有必要对其图型进行分析。

1 有第三方向客运线接轨的产生原因

新建一条客运专线在另一条客运专线上的中间站接轨,从运输能力上来说并非最合理的方式。因为一条客运专线要达到黄金时段高峰小时必要的服务水平,必须是双线,双线的平图能力就是按追踪间隔6 min计算,扣除天窗时间也有180对/日。而被接轨的干线客运专线按目前的最小追踪隔3 min设计,能满足的最大能力有限。当两条客运专线在中间站汇合时,两个方向双向能力受汇合后一条双线能力的限制,分歧的两个方向不可能都按满图运行,尤其是黄金时段高峰小时运行图的分配更加紧张。对于长大干线铁路来说,为了最大限度利用线路通过能力的资源,一般均应从一个办理始发终到的大型客站至另一个办理始发终到的大型客站,这样才能发挥铁路客运专线的运输效率和投资效益。有的国家也有在汇合路段采用长编组列车,在分歧路段采用短编组列车,在汇合站组合的办法,以最大化利用运行图及好时段的时间资源。由于我国路网覆盖面很大,不同地区会遇到不同问题,在客运专线中间站出现第三方向接轨的可能性因素很多,如在局部地区或铁路枢纽内会出现两个客运站同时向同一条客运专线接发列车,又如为了满足客运专线主干线未经过的较发达的人口较多的地区,新建一条客运专线引入始发站,则距离太长,投资太大,且运量达不到密度需求,因此,只能修建较短的客运支线与主干线相接。在一些枢纽为了不同方向几个中心城市之间相互开行直通客车,在两条客运专线汇合的中间站实现跨线运行等等,必然会出现在客运专线中间站上有第三方向客运线接轨的站型。

2 有第三方向客运线接轨的种类

客运专线中间站有第三方向客运线接轨,换句话说,就是第三方向有客车通过衔接的中间站进入干线客运专线。按照线路作用不同,运输组织、行车密度及与主干客运专线之间的关系不同,可以把第三方向客运线接轨的情况大致分为四类。第一类,在枢纽前方为了使一条客运专线能同时引入两个客运站的分歧线,如郑州枢纽郑西客运专线主线进郑州东客站,在荥阳设联络线引入既有郑州站;第二类,为了服务于客运专线主干线未经过的较发达的人口较多的地区,修建的较短客运支线与主干线相接,或者沟通两主干客运专线的联络线,在中间车站衔接并实现列车跨线运行,如合肥至蚌埠在京沪高速铁路蚌埠站衔接;第三类,两条客运专线在中间站共站并实现列车跨线运行;第四类,一条城际铁路与一条客运专线在中间站衔接,实现部分列车跨线运行。后两种情况一般会在枢纽内出现。

3 有第三方向接轨中间站的布置图型

在普速铁路设计中经常遇到有第三方向接轨的中间站,这种站型在设计中基本上已成定式。由于普速铁路行车密度不大,往往第三方向客车对数较少,而且主线上和支线上的货车都不需要停靠站台,因此第三方向引入的正线基本上与主干线中间站的站内正线相邻到发线衔接。如果站内主干正线是双线,引入线在进站前要进行疏解;如果引入线也是双线,则采用方向别分别接入站内主干正线两侧到发线,只要接轨的一侧有到发线,且有平行进路能同时到达即可。

对于客运专线之间的衔接就不能采用这种方式。因为不仅要考虑两条客运专线列车的同时到达,还应考虑列车到达后有站台面停靠。即便是采用衔接支线列车不停车通过,也要考虑设置的侧向通过42号大号码道岔数量最少,且不影响相邻线接发列车条件。因此,应从客运专线的运营特点出发,采用合理的中间站布置图型。按照上述归类情况分析,其最小规模的基本图型有如下几种。

3.1 客运专线在枢纽前方站同时引入两个客运站的中间站布置图型

这种情况下,由于从不同的客运站引出的线路汇合后是同一条客运专线,在汇合中间站不会出现旅客交流,也没必要从两个客运站出发经过汇合中间站时都办理旅客乘降,这种类型引入一个客运站的线路长度往往较短,因此,没必要考虑两列车同时到达汇合中间站都有站台面停靠的条件,其布置图型如图1所示。

图1 客运专线在枢纽前方站同时引入两个客运站的中间站布置图型

需要说明的是,车站布置主干正线贯通,支线按方向别引入时,为了使通过列车不经过站台,采用大号码道岔的渡线应设在进站的前端,如图中5号和9号道岔。

3.2 支线客运线与主干客运专线在中间站衔接的车站布置图型

这种情况分为三类,第一类是两条客运专线通过较短的联络线衔接,或第三方向列车对数少;第二类是中间站所在地区经济较发达、客流较大,衔接的支线客车对数也较多,且在汇合中间站都停车办理旅客乘降作业;第三类是中间站所在地区客流较小,支线引入后有不停车的直通列车通过。对这三种类型,汇合中间站布置图应分别对待。

3.2.1 两条客运专线通过较短的联络线衔接,或第三方向列车对数较少的布置图型

这种类型的汇合中间站行车特点为:第三方向支线无直通列车通过车站,支线列车对数不多,第三方向到达停站列车等待进入主干客运专线时,不影响第三方向本线的能力。其车站布置比较简单,只要能满足与衔接车站主干线列车同时到发即可。其布置图型如图2所示。

图2 支线客运线与主干客运专线在中间站衔接的车站布置图型之一

3.2.2 第三方向客车对数较多,且均在汇合中间站办理旅客乘降作业的布置图型

这种类型汇合车站的行车特点为:主干客运专线既有不停的直通列车通过,也有停站的旅客列车作业,而支线客运线所有列车均停站作业后再进入主干客运专线。同时由于分歧的两条客运专线上的列车来自不同方向线路,列车完全有可能同时到发。其布置图型如图3所示。

图3 支线客运线与主干客运专线在中间站衔接的车站布置图型之二

图中C向B方向到达线设2条,是考虑到支线客运专线先到列车办理旅客乘降后,在等待进入主干客运专线运行图时,不影响支线后续列车到达,以提高支线运输能力。当然如果C方向开行列车很多,还应根据本线开行密度及进入主干线最大的列车对数核实到发线数量,以避免因到发线不足影响线路能力。但一般情况下,C方向集中到达密度是有限度的,因为,B端的通道能力是有限的,A向B主干方向还有大量的本线列车。

至于向C方向出发侧的到发线数量,主要考虑所在站主干线停车数量。如果车站所在地区经济较发达,主干客运专线停站列车也较多,也应在出发侧增设到发线。其布置图型如图4所示。

图4 支线客运线与主干客运专线在中间站衔接的车站布置图型之三

3.2.3 第三方向有直通列车通过的布置图型

这种类型汇合车站的行车特点为:主干线和支线均有不停车直通列车通过,中间站所在地区客流量较小,主干线和支线停站作业的列车数量少。分歧端的两条客运专线上的列车来自不同线路,既有可能主干客运专线列车通过,支线列车停站作业,也有可能支线列车通过,主干客运专线列车停站作业。为避免直通列车通过时与另一条客线客车到发交叉,以及本线列车停站时不影响后续直通列车通过,其布置图型如图5所示。

图5 支线客运线与主干客运专线在中间站衔接的车站布置图型之四

该图型支线在站内设了2条不靠站台的正线,看上去图型比较特别。若按照以往的习惯做法,经常采用的图型如图6实线所示。

图6 支线客运线与主干客运专线在中间站衔接的车站布置图型之五

这种图型虽然省了2条站内正线,但弊端有三点,一是A端咽喉15—17、21—23号道岔是瓶颈,只要一条客运专线的列车接入到发线或从到发线出发,另一条客运专线的列车就不能接入到发线或从到发线出发,唯一的平行作业就是主线列车通过,支线列车到发。要克服这个缺点,就必须采取A端增设外侧虚线平行进路的布置形式。二是当支线方向列车利用不靠站台的正线向B方向通过时,A端主干客运专线的列车不能接入到发线。三是由于支线方向正线距主干正线太近,当支线方向客运专线与主干客运专线不同期建设,而为预留线时,为了后期建设不影响主干客运专线的运营安全,必须提前建设一段,直至距主干正线的距离满足安全建设条件。当主干正线为无砟轨道时,位于主干正线和相邻到发线上的道岔必须与主干正线同期实施,这就会在正线上产生长期不用的道岔。即便是先铺直股,其线下轨枕也需按岔位铺好,这对今后的可变性带来较大影响。因此,从运营以及今后可操作的情况看,图5布置比较好。当然,如果在图5布置的基础上,按照正线靠站台及在站台上增设安全屏蔽门设施,也可以在外侧各增设一座侧式站台。

3.3 两条客运专线在中间站共站并实现列车跨线运行的布置图型

这种汇合的车站特点为:两条客运专线大部分列车在本线上运行,且各自的直通列车较多,只有少部分列车跨线运行。其车站平面只能采用方向别布置,主干客运专线布置在中间,另一条客运专线上、下行分别布置在两侧,其车站应有4条正线,并至少有2个岛式站台,4条到发线。这种类型一般出现在枢纽内两条客运专线交叉,有跨线列车的情况。其布置图型如图7所示。

图7 两条客运线在中间站共站并实现列车跨线运行的车站布置图型之一

如果所在站不是枢纽主要客运站,但到发客流量较大,两线的停站客车数量较多时,应考虑到跨线列车要等待相邻线的运行线空闲,不定因素较多,这时应设4台10线,既满足本线停站列车接发,也要满足跨线列车在中间到发线到发的要求。其布置图型如图8所示。

图8 两条客运线在中间站共站并实现列车跨线运行的车站布置图型之二

3.4 一条城际铁路与一条客运专线在中间站衔接,且有跨线列车运行的布置图型

城际铁路一般情况下是站站停车办理旅客乘降作业,对于与客运专线汇合处如此重要的车站更应该停车作业,同时还应考虑跨线列车到站后与相邻线的运行图衔接问题。城际正线可以靠站台,且为了满足跨线列车在等待相邻正线运行线空闲期间不至影响本线后续列车到发,应有相应的到发线,其布置图型如图9所示。

图9 城际铁路与客运专线在中间站衔接且有跨线列车运行的车站布置图型

从以上布置图型分析,只有第一种情况,才可以将第三方向与主干客运专线的正线相邻到发线衔接,其他几种情况均不宜与主干客运专线的相邻到发线衔接,如果衔接则应增加平行进路。作为中间车站,道岔多、进路复杂,因此,在具体设计中最好仔细分析第三方向的情况,区别对待。至于车站规模,还应根据车站所在地区的经济发展状况、人口密度、出行客流量情况确定。当汇合的车站位于人口密集地区,其主干客运专线需大部分客车停靠,这时应考虑主干客运专线有2个站台面的需求,再考虑第三方向列车停靠站台面的需要,但进路布置关系大同小异。

4 有第三方向接轨中间站的其他问题

除了上述四种类型外,在实际设计中还会遇到其他类型的图型。如当衔接的中间站位于经济发达、出行人口较多的地区,除了跨线列车外,还有列车立折的要求,这时其车站布置应考虑立折列车不切贯通正线的条件,如图10所示,C方向有部分立折列车的车站布置图型。此外,在具体设计时,对咽喉道岔布置的前后顺序、渡线的位置也要仔细考虑。要对不同列车运行径路的条件及相互关系进行分析,确定每一组道岔的位置,并尽量减少正线上的道岔。

图10 有立折列车的车站布置图型

在研究车站布置图时,除了研究车站最终布局的问题,还应考虑与车站衔接的不同客运专线建设时期不同步问题。尤其是主干客运专线建设时,往往在个别中间站按照铁路网规划预留支线客运专线引入条件,而支线客运专线在主干客运专线建设时并未立项,甚至较长时期后才能建设,这时预留的支线方向今后能不能实施就是个现实问题。因为预留接轨条件,不仅接轨道岔必须在车站设计中先预留好,而且在主干客运专线为无砟轨道的情况下,其道岔还得先期实施。最关键的是预留线路不能紧邻正线,因为,一般情况下与正线相邻的到发线最小线间距只有5 m,最大也只有6.5 m,当主干客运专线建成通车后,与正线紧邻的预留线路在不影响运营线安全的条件下,无论采用桥梁还是路基都无法实施,更何况当主干正线为无砟轨道时,要满足沉降要求更不可能。因此上述布置图型第三方向建设时期不确定时,其正线不宜与主干客运专线正线靠得太近,预留的线路最好从主干客运专线正线不相邻的到发线引出。

5 结束语

不同性质的铁路都有各自的运行规律,客运专线也有客运专线的运行规律,因此,无论设计大站还是中小站,都应按照客运专线的规律确定车站的布置。虽然中间站布置比较简单,但是局部的一个问题考虑不周到,就会影响全站乃至全线的运输效率,影响客运专线整体功能的发挥,因此,对每一个车站都要仔细斟酌,对每一个进路都要认真研究,既要用最低的成本达到最高的效益,也要为运营创造良好的条件。

[1]铁路车站及枢纽设计规范[M].北京:中国计划出版社,2006

[2]中速铁路设计规范[M].北京:中国铁道出版社,2010

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