； 溺；辘爱 懑 鼹 《 轨道交通终点站折返能力分析及改进研究 王志海 （上海申通地铁集团有限公司，２０１１０３，上海∥高级工程师） 摘要分析影响轨道交通线路实际运输能力的各种因素， 隔，称为线路追踪能力。其控制值通常取决于列车 停站作业过程，此时的最小列车追踪间隔时分下可 达线路最大追踪能力。 上海轨道交通已经运营的各条线路基本都采用 找出制约线路运能进一步提高的瓶颈。对折返车站在不同 折返模式下的折返能力进行分析，并结合上海轨道交通１号 线莘庄折返站的实例，提出了在实际生产中利用既有站线条 件提高其折返能力的改进措施。 关键词 轨道交通；折返车站；折返能力 了自动信号设备，线路追踪间隔时间一般不超过 １２０ ｓ（见表１）。 表１上海轨道交通各线路追踪间隔时间 线路ｔ号线２号线３号线２．０ ２．０ 中图分类号Ｕ ２９２．５ ５ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｕｒｎ－ｂａｃｋ Ｃａｐａｃｉｔｙ ａｔ Ｒａｉｌ Ｔｒａｎｓｉｔ Ｔｅｒｍｉｎａｌ ａｉｒｎ ５号线 … ８号线 ２．０ … １．５ Ｗａｎｇ Ｚｈｉｈａｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｗｉｔｈ ａｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｆａｃｔｏｒｓ ｔｈａｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ ｌｉｎｅｓ，ｔｈｅ ｂｏｔｔｌｅ— 追踪间隔时间 ２．０ １．２折返站折返能力 ｎｅｃｋ ｔｈａｔ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃａｐａｃｉｔｙ ｉｓ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｘｉｎｚｈｕａｎｇ ｒｅｅｎｔｒａｎｔ ｓｔａｔｉｏｎ ｏｎ ｍｅｔｒｏ Ｌｉｎｅ １，ｔｈｅ ｔｕｒｎ—ｂａｃｋ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｓｉｇｎａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｕｒｎ—ｂａｃｋ ｍｏｄｅｌｓ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ，ｓｏｍｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｅｘｈｕｍｅ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ，ｔｏ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ 列车到达折返站后，从停稳开始计时，进行开关 门、上下客、转换列车运行方向（俗称调头）等作业后 向对向区间发车，这一过程所用时间称为列车折返 作业时间。 ｏｒｇａｎｉｚｅ ｔｒａｆｆｉｃ，ａｌｌｅｖｉａｔｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｔｅｎｓｉｏｎ ａｎｄ ｔｒａｆｆｉｃ ｃｏｎ— ｆｌｉｃｔｓ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｅｎｔ ｓｔａｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ。 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ；ｒｅｅｎｔｒａｎｔ ｓｔａｔｉｏｎ；ｔｕｒｎ－ｂａｃｋ ｃａｐａ－・ ｂｉｌｉｔｙ 列车通过折返作业并向同向线路区间连续发车 的时间间隔称为折返站折返能力。折返能力与车站 配线布置形式、咽喉区长度、列车长度、运行速度、办 理进路时问和车载ＡＴｏ（列车自动运行）动作时问 Ａｕｔｈｏｒ’Ｓ ａｄｄｒｅｓｓ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｓｈｅｎｇｔｏｎｇ Ｍｅｔｒｏ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．，２１）１１０３，Ｓｈａｎｇｈａｉ，Ｃｈｉｎａ 等有关。此外，折返能力还与折返模式有关，如站前 折返、站后折返、多线折返等。因此，提高折返能力 的途径有两种：一种是压缩折返过程的作业时间，实 施紧交路折返作业；另一种是采用灵活的折返形式， 如增加折返列车数等。 上海轨道交通已经运营的１１条线路中，在终端 随着社会经济的发展，轨道交通客流快速增长 与线路运能供应不足的矛盾是运营企业面临的主要 问题，而千方百计增加运能供应、满足客流需求则一 直是运营管理工作的重中之重。 折返站基本采用单线站后折返，折返时间均不小于 ３ ｒａｉｎ（见表２）。 ｌ影响线路能力的因素分析 在列车配备充足、列车编组恒定的情况下，轨道 交通线路运输能力的提高依赖于线路追踪能力和折 返车站折返能力的提高。 １．１线路追踪能力 线路上前后两列车之间必须具有一定的间隔以 １．３线路行车能力 轨道交通线路的行车能力由线路追踪能力和折 返能力共同制约，二者之间较小的一个就是线路最 大行车能力。由于自动信号和移动闭塞的广泛采 用，线路追踪能力一般可达到９０ Ｓ甚至更低，故折 返能力决定一条线路的最大行车能力。表３为上海 轨道交通各线行车能力。 保证列车运行安全。此距离间隔可换算为时问问 ・８６・ 篱 曩誊 曩曩 毒 豢 表２上海轨道交通各线折返站图定折返时间 ｒａｉｎ 从表３可以看出，目前上海轨道交通各线路的 行车能力还未达到设计行车能力，运能有进一步提 高的空间。而通过提高折返能力可显著提高线路行 车能力。 表３上海轨道交通各线行车间隔时间 ａｒｉｎ ２折返车站布置形式 ２．１站台形式 列车在到达站台后，需进行开关门、上下客等作 业，然后根据信号进行折返作业或发车作业。在轨 道交通线路中，车站站台一般分为侧式和岛式两种。 站台形式的选取主要考虑客流量、地形条件、配 线设置、工程造价等。相对而言，侧式站台承受的客 流压力较小，单站台面积较小；岛式站台承受的客流 压力较大，站台面积也较大。 如车站设有存车线、避让线等配线，或本站可进 行与其他线路的换乘作业，站台也可采用侧式与岛 式混合的形式，可根据行车需求和客运组织需求灵 活布置，如一岛一侧、一岛双侧等。 ２．２折返线形式 根据站台与折返线的相对位置，可分为站前折 返（见图１）和站后折返（见图２）。 曩叠誊 蠢曩一 ≮ 誊 薯曩奠囊 ； 下行 上行 图１站前折返站布置图 折ｌ 下行 折２ 上行 图２站后折返站币置图 采用站后折返，列车在折返时与后续列车进站 无干扰，安全系数高，且上下客作业都是分开进行没 有交叉，客流组织方便。因此，大多数折返站都采用 站后折返。但由于列车折返驶入折返区需一定的时 间，且列车调头与上下客不能平行作业，故站后折返 在一定程度上了折返能力。 采用站前折返，列车发车进路与后续列车进站 有交叉，必须紧凑作业才能保证后续列车正常进站 上下客作业在同一侧站台进行，客流容易产生交叉 当采用双线折返时，列车不固定停靠在哪一个站台， 给车站客流组织带来混乱。但站前折返占地面积 小，建设工程量小，因此在作为过渡性质的临时折返 站一般采用该种折返方式。２号线的中山公园站、 张江高科站就属于此种类型。 ３折返能力分析 本节阐述的折返站能力基于列车长度、信号制 式、列车运行速度、司机操作时间、上下客作业时间 等基本要素都相同的情况，是不同折返模式下，折返 车站向上行区问连续发出２列车的最短时间间隔。 ３．１站前折返 ３．１．１ 单线折返 仅利用上行站台或下行站台进行折返，另一条 折返线作为备用或存车线。整个作业过程为：第１ 列车出发——２／４号道岔置反位——第２列车进 站——第２列车上下客——第２列车出发……折返 车站作业流程图如图３所示。 折返车站的单线折返能力为： 丁堕 ｆ１＋ｆ２＋ｆ ３＋ ４ （１） 式中： ｆ ——列车从上行站台动车，出清道岔联锁区 域时间； ｆ ——进路办理时问； ｆ，——列车从４号道岔外按正常速度进入上行 ・８７・ ｛ 糯溺鞣精；瑟蔼 黪 站台时间； ｆ …列车上下客、关门作业准备出发时问。 列次 ，ｌ 如 Ｉ 如 第ｌ列 道岔区域 发车驶离 第２列 驶入上 上下客／ 发车驶离 行站台 调头 道岔区域 第３列 ｌｆ驶入上 行站台 道岔状 置反位 置反位｛ 态 置定位 图３站前单线折返作业流程图 ３．１．２双线折返 利用上下行站台同时进行折返，车站始终保留 至少一列折返列车，初始状态为车站上下行站台各 停一列车。 整个作业流程为：第１列车出发——１／３、２／４ 号道岔置反位一一第３列车进站～一第２列车出 发一一１／３、２／４号道岔置定位～一第４列车进 站——第３列车出发……在此过程中，列车上下客、 掉头作业都与其他平行作业。 通过折返流程分析，可计算出双线折返能力为： Ｔ双 ｔ１＋ｔ２＋ｔ３ （２） 比较式（１）、（２）可以看出，对于站前折返模式， 其双线折返能力大于单线折返能力，且双线折返列 车上下客作业时间充裕，便于车站客运组织管理。 ３．２站后折返 ３．２．１单线折返 仅利用一条折返线进行折返，另一条折返线作 为备用或存车线。选取图２中折２线作为折返线， 初始状态为折２线停放一列车。 整个作业流程为：第１列车驶出折返线…第 １列车出发，２／４号道岔置反位一一第２列车进折返 线…１／３、２／４号道岔置定位——第２列车驶出折 返线一第２列车出发，２／４号道岔置反位…… 通过折返流程分析，可计算出折返能力为： Ｔ 单＝ｔ １＋ｔ ２＋ｔ ３十ｔ ４ （３） 式中： ｔ ～进路办理时间； ｔ ～列车从折返线驶入站台时间； ｔ 。一一列车调头时间； ｔ 一列车从站台驶入折返线时间。 单线站后折返必要的作业环节很多，且大多不 能平行作业，故提高折返能力只能通过压缩列车走 行时间、列车调头时间来实现，效果有限。 ・ ８８ ・ 雕 澄 蕊 簿 ３．２．２双线折返 利用两条折返线折返，折返线内始终保留至少 一列车，初始状态为两条折返线均停有列车。 整个作业流程为：第１列车驶出折２线——１／ ３、２／４号道岔置反位，第１列车上客出发～第３ 列车进站下客——第３列车进折２线…第２列车 驶出折１线一１／３、２／４号道岔置定位，第２列车 上客出发一一第４列车进站下客——第４列车进折 １线…… 通过折返流程分析可计算出折返能力为： Ｔ 双＝ｔ１１＋ｔ ２＋ｔ ３＋ｔ ４ （４） 式中： ｔ ３——下客时间； 其余符号同前。 比较式（３）、（４）可以看出，在站后折返模式下， 双线折返和单线折返能力相差不大，都要受限于列 车驶入、驶出折返线的时间。与站前折返模式相比 较，站后折返所用时间甚至更长，折返能力也相对较 低。站后双线折返唯一的方便之处是在折返线内列 车有更多的转换控制时间。 ４实例分析 上海轨道交通已经投入运营的１１条线路中，１ 号线的运能运量矛盾最为突出。为此，Ｉ号线已将 原有的６节编组列车全部更新为８节编组以增加运 能。但在目前条件下，很难通过缩短行车问隔实现 运能增加。１号线在２００５年底将早高峰行车间隔 缩短到约３ ｒａｉｎ，此后长时间保持在３ ｍｉｎ水平难 以取得重大突破，这与折返站能力有关。 ４．１莘庄站实际折返能力 莘庄站配线布置如图４所示，为站后折返站。莘 庄站使用折２线进行单线折返作业，折１线备用。列 车停靠站台约３０ ｓ，折返走行需４６ ｓ；列车进路由自动 信号控制，道岔动作及进路排列时间为２０ ｓ；列车转 换控制方向由２名司机操作，调头作业需要４【】ｓ。 折ｌ线 折２线 图４莘庄站配线图 如使用单线折返，莘庄站的折返能力为： Ｔ 单 ｔｔ＋ｔ１２＋ｔ ３＋ｔ１４＝１５２ ｓ 徽 ≤ 誊 誊 曩 门要在站厅做好客流引导工作，避免一侧站台的客 流压力过大，影响正常运营。 ４．３延长折返线提高列车走行速度 列车进入到折返线的走行时间是制约折返能力 如果使用双线折返，其折返能力为： Ｔ 双 ｔ １＋ｔｔ ２＋ｔ”３＋ｔ１４＝１４２ Ｓ 上述单、双线折返条件下莘庄站的折返能力仅 是理论上的数据，是以道岔动作及进路排列及时、司 机严格按规定程序操作、乘客上下车及时不影响列 车发车等条件为前提的，在实际运营过程中常常有 一提高的重要因素，通过延长折返线长度、提高列车走 行速度来缩短走行时问不失为一个好的途径。但该 改进措施需要对莘庄站的信号系统进行改造，同时 需要动迁一定数量的民房，工程造价较大。 定偏差。因此，早高峰时，需要各个环节密切配合 紧凑作业，才能基本满足３ ｍｉｎ的行车间隔。 ４．２设置站前交叉渡线提高折返能力 通过分析比较可以看出，折返站采用站前折返 参考文献 ［１］刘涛．城市轨道交通折返能力的估算及影响分析ｆｆＪｊ．铁道通信 信号，２００８（１２）：２４． 能减少列车进入折返线走行时间，节约折返作业时 分，从而提高折返能力。根据莘庄站区间线路条件， 可在莘庄站前加装交叉渡线，列车在上下行站台原 地调头后，发车驶入上行区问。但该措施也有明显 的弊端，莘庄站是侧式站台，使用双车折返作业将给 客流组织带来较大的困难。加装交叉渡线后，虽然 ［２］刘华，周天星．城市轨道交通折返站辅助配线设计研究［Ｊ］．中 国铁路，２００７（２）：２１． ［３］邵伟中，刘遥．巴黎市域轨道交通线路及车站布置特点分析 ［Ｊ］．城市轨道交通研究，２００６（９）：３２． ［４］李英．城市轨道交通折返线相关问题研究ｒＪ］．城市轨道交通研 究，２（）０３（６）：１７． ］］ ］ ］ ］ 口 ］线路的行车问隔达到了２．５ ｍｉｎ，但对于莘庄站的 乘客来说单侧站台的行车间隔将是５ ｒａｉｎ，这对该 站的服务水平有一定的影响，尤其是在早高峰时段， 该站上行方向客流很大，在该种折返模式下，客运部 （上接第２７页） ［５］苗沁，周天星．城市轨道交通折返站折返能力分析［Ｊ］．城市轨 道交通研究，２０１０（１１）：５７ （收稿日期：２０１０—１２—０３） 善车厢内出现的过冷或过热现象，满足旅客的舒适 度需求。 道车辆，２００１，３９（８）：１４． 王敏．列车空调节能初探ＬＪ］．制冷与空调，２００８，２２（４）：１０４． （２）通过车厢内的流场以及温度场的模拟计算 可知，应用变频技术不仅能使车厢内气流组织的不 陈焕新，欧阳召文，蔡敏．空调列车运行能耗调查与分析＿Ｊ］．节 能技术，２００３，２１（１）：１８． 王晓保．列车变频空调应用节能效果分析［ｃ］∥２０１０城市轨道 交通关键技术论坛论文集．上海，２０１０． Ｌｉｕ Ｒｏｎｇｆａｎｇ，Ｉａｋｏｖ Ｍ Ｇ．Ｅｎｅｒｇｙ—Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｒａｉｌ 均匀性得到明显改善，还能降低空调机组的能耗，符 合环境可持续发展的要求，同时也为列车空调系统 的节能改造提供一定的理论依据。 （３）变频技术在列车空调系统中的应用潜力很 ｖｅｈｉｃｌｅ［Ｊ］．Ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ，２００３，３７（１（））：９１７． 刘希女．变频技术在列车空调系统中应用的思考［Ｊ］．制冷与空 调，２００３，３（４）：５１． 大，但由于其运行的特殊性，在具体的改造中还存在 些问题。例如，如何合理确定车厢内外的设计参 一张燕宾．变频调速应用实践［Ｍ］．北京：机械工业出版 社，２００２． 数来计算车内负荷，以便准确地调节机组的供电频 严隽耄．车辆工程［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，１９９９． 邹颖．利用变频技术实现铁路空调客车制冷量和新风量的自 率；在温度合适的前提下如何进行湿度的匹配等。 动调节［ＪＪ．化学工程与装备，２００９（７）：１２３． 参考文献 ［１］张桂荣，连之伟，何晶，等．空调客车舒适度调查及分析『Ｊ］．铁 （收稿日期：２０ｌ１一（）３—０２） 中国研制出耐高寒动车 全国政协委员、中国铁道科学研究院研究员李和平对记者透露，一种能耐受一４０￣Ｃ低温环境的耐高寒动车已经由中国北方车辆集 团研制成功。据李和平介绍，这种耐高寒动车是专门为高铁哈大线（哈尔滨至大连）设计的，目前该型号的动车样车已经下线，正在中 国铁道科学研究院进行安全评估测试。他说，不同的运营功耗、运营环境，对动车有不同的要求，这一型号的动车符合耐低温的要求。 （摘自２０１２年３月４日《新华每日电讯》，记者查文晔、顾瑞珍报道） ・８９・
