城市轨道交通折返站折返能力分析.pdf

城市轨道交通折返站折返能力分析苗null 沁null 周天星(中铁二院工程集团有限责任公司, 610031,成都null第一作者, 工程师)K null 1 null 通过对城市轨道交通岛式车站列车折返过程的分析和折返时间的计算,初步揭示了城市轨道交通列车折返的一般特点和折返能力的计算方法1 o M null 城市轨道交通; 折返站; 折返能力Ï m s Ë | null U 292. 5+ 3Analysis of Turningnullback Capacity at Urban Rail Transit StanulltionM iao Qin, Zhou TianxingAbstract null With a biref introduction of the turningnullbackcharacteristic and the calculation method of train in subw aysystem, this paper analyzes the t urningnullback process andcalculates the t urningnullback tim e of metro trains.Key wordsnull urban rail transit; turningnullback station; turnnullingnullback capacityFirstnullauthor s addressnull China Railw ay Eryuan EngineeringGroup Co. , Ltd. , 610031, Chengdu, Chinanull null 折返站的折返能力不仅是确定城市轨道交通全线运输能力的基础,也是确定城市轨道交通运营组织的关键。

在工程设计阶段, 折返能力计算是确定车站配线、验算信号系统设计能力和确定列车运营组织方式的重要依据列车在折返站的折返能力不仅受折返站配线型式影响, 同时也受信号控制方式、列车运行方案、列车停站时间等条件的制约折返能力计算根据折返方式的差别而有所差异站前折返和站后折返的折返能力计算过程略有不同终点折返站的站前折返只需计算接车间隔和发车间隔即可确定折返时间,而站后折返需计算接车间隔、折返间隔和发车间隔三项数据才能确定折返时间中间折返站由于车站既有折返作业又有通过作业,计算过程较为复杂:要先根据列车运行交路开行比例确定折返列车与通过列车在折返站的作业规律,再分别计算折返列车与通过列车的作业间隔以及折返列车之间的作业间隔, 最终确定折返能力当折返线兼作出入段线时,还要考虑出入段线作业对折返作业的影响1null | R _ £ ù ¥ L ˜ T城市轨道交通列车折返站的辅助配线型式与站台型式(如岛式站台、侧式站台)、周边环境(如临近车辆段、停车场等)等密切相关, 不同的车站型式和周边环境会产生不同的折返配线型式本文仅考虑岛式车站、不含出入段因素下的折返型式该种情况下的车站折返型式如图1所示。

图1null 岛式车站折返配线型式null null 本文选取图 1中的岛式车站站后停车折返配线型式作为分析案例,对列车折返过程和计算原理进行较为具体的分析, 以求揭示该类型车站折返的一般特点和折返能力的计算方法57!null » 11ùÈ 研究报告nullnull城市轨道交通研究2010M null null2null  Ú | R V ñ本文案例采用参数为: 列车为地铁 B型车6 辆编组, 岛式站台长120 m, 配线为站后停车折返线型式,信号制式为AT O(列车自动驾驶)模式(具体如图2)图2中A点为道岔与正线相接的轨缝点, B点为道岔与侧向直轨相接的轨缝点, C 点为车站列车出发信号灯位置点图2null 站后停车折返线的列车折返形式图null null 折返作业具体又可划分为三个子过程: 接车作业、进出折返线作业、发车作业其中折返作业具体又可分为进折返线作业和出折返线作业三个子过程作业共同构成折返全过程其间三个子过程作业紧密联系、环环相扣、彼此相关、相互制约,相邻作业间有较为严格的时间顺序1) 接车作业: 自2号列车驶出∀道站台驶向折返线且列车出清 A处道岔时始, 3号列车由∀道驶入∀道站台并停稳, 进行上下车作业,等至接到进折返线信号,列车开始起动时止(后接进折返线作业)。

2) 进折返线作业: 自1号列车驶出停车线驶向#道站台且B处道岔出清时始, 2号列车由∀道站台驶入∃道并停稳, 等至接到出折返线信号, 列车开始起动时止(后接出折返线作业)3) 出折返线作业: 自1号列车驶出#道车站且列车出清C处时始, 2号列车由∃道驶入#道站台,等至接到发车进站信号, 列车开始起动时止(后接发车作业)4) 发车作业:自 1号列车尾部离开 B点时始,列车由道岔驶入#道站台停稳,办理上下客作业, 由#道站台驶出车站, 至列车尾部离开C点止结合上面的作业过程可以看出: A、B、C点为各相邻作业开始的转换点, 因此以A、B、C 点作为能力关键点进行分析;通过计算各车完成相关作业的时间,得出接车、折返、发车各作业过程时间,并将三个作业过程作为一个整体进行综合分析, 最终得到该配线型式下的车站折返能力3null | R T < V ñ H W 9 Ø折返作业由接车作业、进出折返线作业、发车作业三个作业过程组成, 故以下将分别就每个作业过程进行单独的分析和计算考虑实际作业过程中人工操作及滞后效应等因素,对计算中的主要参数均进行了系数处理, 以期计算结果预留较多富余, 并尽可能与实际操作时间接近。

3. 1null ¤ Ú T < H W 9 Ø3. 1. 1null 接车作业过程接车作业以2 号车车尾离开 A 点, 进路、信号均已开放办妥开始计时3 号车接车作业过程如下:1) 进站信号开放, 3号列车由∀道驶入车站,停站;2) 3号列车办理上下客作业;3) 3号列车起动至尾部离开A 点;4) 3号列车尾部离开A点后,解锁及办理下列车进路、开放进站信号, ATP(列车自动保护)、AT O响应及延迟3. 1. 2null 接车作业时间计算列车接车作业时间主要包括进站时间、停站时间、起动驶出A 点时间、解锁及办理进路时间,以及AT P、A TO响应及延迟时间等以下为各作业的运动过程分析和时间计算1) 进站时间:列车进站主要距离包括制动及缓冲距离、车体长度等,列车进站走行过程包括匀速运动和制动减速两个阶段匀速运动阶段指列车按照正线限定速度在区间行驶, 并逐步靠近车站;制动减速阶段指按照常用制动速度,进行减速进站的阶段列车运动状态示意图见图 3经计算, 本过程列车进站时间约为36 s2) 停站时间:列车在车站的停站时间由三部分组成,即开关门时间( 14 s)、屏蔽门延滞时间( 3 s)、乘客上下车时间( 8~ 15 s)。

本文按终点站岛式站台仅进行上客或下客单项作业考虑, 列车停站时间为30 s3) 驶出 A 点时间: 列车由车站起动、驶出 A点、停在停车线,是一个整体的运动过程(包括进站作业的起动驶出A 点和折返作业的驶过A 点停在折返线两部分) , 故先按整体运动进行计算分析, 再将计算结果中各作业的距离和时间划归各过程单独计列整体过程中列车走行过程包括起动加速、匀!58!速运动和制动减速三个阶段列车运动状态示意图见图4经计算, 本过程总走行时间为 45 s其中列车起动至驶出 A点时间(进站作业)为 23 s, 列车尾部离开A点至停车线停稳时间(进折返线作业)为22 s注: S为本阶段全程走行距离, S 1 为匀速段走行距离, S 2 为减速段走行距离以下图4~ 6同此图3null 接车过程列车进站运行(匀速null减速null停止)速度示意图图4null 列车进折返线运行(起动null匀速null减速)速度示意图null null 4) 接车作业走行时间: 列车完成前述阶段的运动后,即可办理解锁及下一列车进站进路( 13 s) , 之后AT P、A TO进行响应及延迟( 3 s)后,下一列车即可进站。

本阶段的下个循环过程即可再次开始综上,接车作业时间为: 36 s+ 30 s+ 23 s+ 13 s+ 3 s= 105 s3. 2null | R T < H W 9 Ø3. 2. 1null 折返作业过程折返作业以1 号车车尾离开B 点, 进路、信号均已开放办妥时开始计时2号车接车作业具体过程如下:1) 2号列车由A 点驶入∃道折返线, 停稳;2) 2号列车等待进路信号开放;3) 2号列车起动至尾部离开B点;4) 2号列车尾部离开 B 点后, 解锁及办理进路、开放进折返线信号, A TP、ATO 响应及延迟3. 2. 2null 折返作业时间计算列车折返作业时间主要包括进折返线时间、等待信号时间、驶出B点时间、解锁及办理进路时间,以及AT P、A TO 响应及延迟时间等以下为各作业的运动过程分析和时间计算1) 进折返线时间:该阶段2号列车由A点运动至停止,列车走行过程包括匀速运动和制动减速两个阶段其走行过程和走行时间在上述的接车作业时间计算中已作分析, 即走行时间为22 s2) 出折返线时间: 2号列车起动驶出停车折返线、驶过 B点、停在#道站台, 是一个整体的运动过程(包括折返作业的起动驶出B 点和发车作业的驶过B点停在车站两部分) , 故先按整体运动进行计算分析,再将计算结果中各作业的距离和时间划归各过程单独计列。

本过程中列车走行过程包括启动加速、匀速运动和制动减速三个阶段列车运动状态示意图见图5经计算, 本过程总走行时间为48s其中列车由折返线至尾部驶出B点时间为34 s,列车尾部驶过B点至在#道站台停稳时间为14 s3) 折返作业走行时间:由于列车在停车线等待时间需在综合分析中得到,故本阶段作业暂不计列该时间将上述几个作业过程时间相加, 并加解锁及办理进路、AT P和 AT O 响应及延迟时间, 得折返作业走行时间= 22 s+ 34 s+ 13 s+ 3 s= 72 s59!null » 11ùÈ 研究报告nullnull城市轨道交通研究2010M null null图5null 列车出折返线运行(起动null匀速null减速)速度示意图3. 3null ? Ú T < H W 9 Ø3. 3. 1null 发车作业过程发车作业以前车车尾离开C 点,进路、信号均已开放办妥时开始计时1 号车接车作业具体过程如下:1) 1号列车由B点驶入#道车站, 停稳;2) 1号列车办理上下客作业;3) 1号列车起动至列车尾部离开C点;4) 1号列车尾部离开 C 点后, 解锁及办理进路, AT P、ATO 响应及延迟。

3. 3. 2null 发车作业时间计算列车发车作业时间主要包括进站时间、停站时间、起动驶出 C点时间、解锁及办理进路时间, 以及AT P、A TO响应及延迟时间等以下为各作业的运动过程分析和时间计算1) 进站时间:该阶段1号列车由 B点运动至停止,进站走行过程包括匀速运动和制动减速两个阶段其走行过程和走行时间在折返作业中已作分析,即走行时间为14 s2) 停站时间:同列车进站后的停站时间, 按30s考虑3) 驶出C点时间: 1号列车由车站起动,驶出C点本过程中列车走行过程包括起动加速、匀速运动两个阶段列车运动状态示意图见图 6经计算,本过程总走行时间为19 s图6null 发车过程列车出站运行(起动null匀速)速度示意图null null 4) 发车作业走行时间: 将上述几个作业过程时间相加, 并加解锁及办理进路、AT P 和 ATO 响应及延迟时间,可得发车作业走行时间为: 14 s+ 30 s+ 19 s+ 13 s+ 3 s。