珠海现代有轨电车1号线上冲站的列车折返能力测算*

蒋丽华

(上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司,200125,上海//工程师)

珠海现代有轨电车1号线上冲站的列车折返能力测算*

蒋丽华

(上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司,200125,上海//工程师)

根据现代有轨电车运营组织特点,结合珠海现代有轨电车1号线首期工程上冲站(起点站)的设计实例,对车站折返能力的计算要点进行了分析。从车站的折返配线型式入手,在分析影响有轨电车车站折返能力因素的基础上,给出有轨电车折返作业过程及详细的折返作业时间计算要点,并将理论计算与实测数据进行对比分析,提出了提高车站折返能力的措施。

现代有轨电车; 折返站; 折返能力计算

Author′s address Shanghai Urban Construction Design and Research Institute,200125,Shanghai,China

现代有轨电车折返线是在线路的起终点站或区段折返站设置的供车辆折返的线路。现代有轨电车系统有别于地铁,是轨道设置在城市道路路面上、依靠司机瞭望运营的公共交通系统。因此,现代有轨电车线路和道路交叉口的关系密切,车站折返形式及配线设置需要结合道路条件及乘客过交叉口的便捷性综合来考虑,既要满足线路的最大开行对数要求,又要将对道路交通的影响降到最低。

1 车站折返配线形式

由于有轨电车运营组织灵活且线路敷设于道路路面上,其车站的折返形式结合道路条件一般有岛式站前或站后折返、侧式站前或站后折返、灯泡环线折返等几种形式。有轨电车折返站配线形式的选择除考虑线路条件和运营折返的条件外,还需要重点考虑与交叉口的关系,以便于组织行人过街设置及乘客过街。

岛式站前折返的优点是车站和道路的结合较易,但是上下客在同一站台,不便于管理。岛式站后折返的优点是站台利用率较高,车站存放一列故障车时对运营组织影响较小,但上下客在同一站台,不利于管理。

侧式站前折返的优点是车站易与交叉口结合,但是车辆到达和乘客等待站台容易弄错,不易组织管理。侧式站后折返的优点是上下车客流分开,便于管理,增设站后停车线可提供故障列车临时停车功能,但不易组织故障列车运行。

灯泡环线折返占用道路资源多,折返线长,一般需道路条件允许或结合广场等设置。

2 车站折返能力计算案例分析

有轨电车车站折返能力计算需考虑车站折返站配线形式、车辆长度、车辆的起动平均加速度、常用制动平均减速度、紧急制动平均减速度、列车最高运行速度、列车进站侧向通过道岔限制速度、信号灯的布置、排列进路时间、车辆进出折返线的速度以及司机换班时间等。本文以珠海现代有轨电车1号线首期工程为例进行分析。

该工程线路全长约8 km,首次采用无触网的地面供电系统;车辆初、近期均采用5模块编组,远期采用5模块和5+5模块编组混合运行;车站预留远期5+5模块条件,站台总长度为65 m。上冲站(起点站)位于上冲车辆段地块内,站后接轨车辆段,正线列车折返需使用车场线进行,且由于洗车线的设置及用地条件限制,只能使用一侧股道进行折返,因此在该站前增设一单渡线,进行站前、站后同时折返以提高折返能力。上冲站配线形式及信号灯布置如图1所示。

图1 上冲站配线形式及信号灯布置

2.1 折返作业过程及时间

根据配线形式及信号灯布置,车辆可以进行纯站后折返、纯站前折返、站后站前交替折返三种折返作业。

2.1.1 纯站后折返作业过程

车辆进站清客:车辆进站运行至下行站台清客,在清客的同时办理进折返线进路。

车辆进折返线:清客完毕,车辆进折返线运行至出清X101信号灯并继续运行20～30 m后停车。

车辆换端作业:若车站设置值乘点,换端作业由2位司机完成,换端作业需要40 s;若车站未设置值乘点,则由当班司机独自完成换端作业,换端作业需要60 s。司机换端时兼办理出折返线进路。上冲站设置司机值乘点,故换端作业取40 s。

车辆出折返线:换端完毕后司机起动车辆、加载时刻表后运行至上行站台。其中起动车辆和加载时刻表需要15～20 s。

当车辆出清4号道岔后方可办理后续列车的进折返线进路。

2.1.2 纯站前折返作业过程

车辆进站清客即进折返线:车辆经过站前单渡线运行至上行站台清客,办理车辆换端作业,同时办理出折返线进路。

车辆出折返线:换端完毕后司机启动车辆、加载时刻表后出折返线。

当车辆出清5号道岔后方可办理后续列车的进站进路。

2.1.3 站前站后混合折返作业过程

站前、站后混合折返即第一列车利用站后渡线折返,第二列车利用站前渡线折返,循环进行。折返作业过程如前述,控制点为第一列车需出清6号道岔方可接第二列车,第二列车出清5号道岔后方可办理第一列车出折返线进路。

2.2 计算结果

(1) 纯站后折返。纯站后折返的技术作业程序见图2。根据计算,纯站后折返间隔为158 s,考虑到有轨电车采用司机目视驾驶,司机操作存在个体差异,因此预留10%余量,折返间隔为174 s。则纯站后折返的折返能力为20对/h。

图2 纯站后折返的技术作业程序

(2) 纯站前折返。纯站前折返的技术作业程序见图3。根据计算,纯站前折返间隔为135 s,预留10%余量,为150 s,则折返能力为24对/h。

图3 纯站前折返的技术作业程序

(3) 站前、站后混合折返。站前、站后混合折返的技术作业程序见图4。根据计算,站前、站后混合折返间隔为244 s,预留10%余量,为269 s,在该时间间隔中折返站前和站后两列车,故折返能力为26对/h。

根据该线客流预测及交叉口交通影响分析,远期最小发车间隔为3 min,即20对/h的能力要求。通过以上分析计算可知,理论上三个方案的折返能力均能满足要求。

2.3 和实测数据的对比

在上冲站进行站后折返和站前、站后混合折返,获得实测数据如表1、表2。根据实测数据进行图解分析得到:纯站后折返间隔为176 s,折返能力为20对/h;站前、站后混合折返间隔为254 s,在该时间间隔中折返站前和站后两列车,折返能力为28对/h。实测时线路尚未开通运营,因此未进行上下客作业。

表1 上冲站站后折返实测数据

根据表1,02车在 23:38:12到达下行站台,并于23:39:47驶离下行站台,而此时01车尚在转换轨(折返线)上作业,因此02车需在站台等待95 s (包括清客时间),待01车出清4号道岔轨区后方可驶离下行站台。

表2 上冲站站前、站后混合折返实测数据

根据表2,01车和03车为站后折返,02车和04车为站前折返,其中03车在 0:28:29到达下行站台,并于0:29:50驶离下行站台,而此时01车尚在转换轨(折返线)上作业,因此03车需要在站台等待81 s (与纯站后折返等待时间不同的原因是有轨电车为司机瞭望运行,每列车运行及司机作业均会有差异),待01车出清4号道岔轨区后方可驶离下行站台。在01车和03车的折返间隔,完成了02车的折返作业,提高了折返能力。

将理论计算值和实测数据对比可知,站后折返间隔时间理论计算预留10%后与实测数据基本一致,混合折返理论计算和实测数据基本一致。由于混合折返前后控制点较多,实测时有轨电车为人工驾驶,前后控制点衔接更紧,因此折返时间可节省一部分。总体而言,理论计算的方法和结果预留10%的余量是合理的。

3 结语

由于有轨电车为司机瞭望运行,有部分时间受制于司机的反应及操作速度,因此有轨电车比地铁的折返能力低。特别像珠海上冲站这种折返线和车场线共用的情况,折返能力将更加受到限制。此外,有些有轨电车终点车站受用地限制,无法设置司机值乘点,导致司机换端由当班司机独自完成,增加了换端时间。据此提出以下提高折返能力的措施:

(1) 有轨电车进出折返线时间由信号灯位置以及车辆过岔区的速度决定,应尽量缩短信号灯与道岔中心的距离,提高车辆过岔区的速度,以缩短进出折返线的时间。

(2) 尽量在起终点站设置值乘点供司机换班作业,若由于道路条件实在无法设置,也应尽量提高司机换端效率,缩短换端时间。

(3) 加强对司机的培训,提高司机反应及操作速度,尽量实现按钮自动化操作,减少司机操作作业,以缩短各作业过程时间。

[1] SHIGENORI Hattori.Trams making way for light rail transit[R].Nagoga:Railway & Transport Review,2004.

[2] 张国宝,于涛.关于城轨列车折返能力计算与加强的研究[J].都市快轨交通,2006(4):55.

[3] 上海市城市建设设计研究总院.珠海现代有轨电车1号线首期工程初步设计[R].上海:上海市城市建设设计研究总院,2013.

Calculation of the Turn-back Ability on Modern Tram Line 1 in Zhuhai City

JIANG Lihua

According to operation characteristics of modern tram,and combined with the departure station (Shangchong Station) design on the first phase of Zhuhai modern tram Line 1,the calculational points of its turn-back ability are analyzed.Starting from the folded form of the station turn-back distribution,the factors of modern tramturn-back ability are analyzed.On this basis,the main calculational points of modern tram turn-back ability and the detailed process of turn-back operation are obtained,the theoretical arithmetic and measured data are compared.Finally,a series of recommendations on the improvement of the turn-back ability are put forward.

modern tram; turn-back station; turn-back ability calculation

*上海市科委科研计划项目(15DZ1204300)

U482.1

10.16037/j.1007-869x.2017.04.028

2016-05-09)