广州地铁车站轨道配线的研究探讨

　　摘要 :以列车运行的安全性、准时性、捷达性和经济性为出发点，指出车站配线的基本目的是为列车调度运行服务提高列车调度机动性，灵活解决实际运行中的多种状态和功能需求。根据实际运营的需求和不同的功能要求，车站配线可以分为折返线、待避线、停放线、渡线、联络线、支线接入线、车辆出入线和安全线等 8 类。车站配线的设置必须从线网布局、车站分布、客流断面分布特征等全局考虑，并对客流预测、运行交路、发车密度、停站时分、列车满载率等基础要素进行分析。通过分析典型图例，研究了配线的分类、站点与配线的分布、配线的形式之间的相互关系，总结了配线的规则以及配线设置中需要注意的问题。

　　关键词 :城市轨道交通、车站配线、站线设计

　　Abstract: taking the train operation safety, on time sex, sex and economy for a starting point jetta, and points out that the station the fundamental purpose of the wiring for train dispatching operation service to improve train dispatching and mobility, flexible solution actual operation of many of the status and the function demand. According to the actual operation needs and the different requirements of function, the station layout can be divided into SheFanXian, to avoid line, parking line, crossing the line, move, regional access line, car out line and safety of 8. The station set from the wiring must line network layout, the station distribution, the passenger flow section distribution of overall consideration, and for the prediction, running into road, start density, stop time, train ManZaiLv and other basic elements for analysis. Through the analysis of typical illustrations, the classification of wiring, stations and wiring distribution, wiring, the relationship between the form, and summarizes the wiring and wiring set rules the problems to be pay attention to.

　　Keywords: urban rail traffic, station wiring, standing line design

　　中图分类号：U213.2 文献标识码：A 文章编号：

　　城市轨道交通运营管理的核心问题是列车运行 的安全性、准时性、捷达性和经济性。因此,如何保证轨道交通发挥大运量的功能,尤其是保证轨道交通正常安全运行,已成为城市生活中举足轻重的大事。轨道交通一旦出现故障，需尽快排除,否则将对城市公交整体运营系统产生巨大压力和冲击,造成交通混乱状况,且往往成为媒体报道的热点,影响甚大。为提高运行质量,保证列车运行畅通安全,城市轨道交通的车站配线已成为运营组织中重要的研究课题。笔者就此与业内同仁共同探讨。

　　1 车站配线的目的

　　车站配线的基本目的是为列车调度运行服务, 提高列车调度机动性,灵活解决实际运行中的多种状态和功能需求,主要反映在以下方面。

　　(1)适应正常行车交路,加快车辆周转,提高运行效益。每一条线路的客流断面总是两端小、中间大,而且在不同时段、不同路段总是不均匀的;当列车全程运行时,必然反映出列车满载率的不均匀性 和不经济性。运营考核中有“人·公里”和“车·公里” 两项指标。前者是讲票价,计效益;后者是讲运营和 维修成本。乘客量和乘距 ( 人·公里) 是追求乘客吸引力,以提高效益为目标;车辆的维修是按“车 ·公 里”计,要降低成本必须减少车公里数。为此需组织大、小交路运行。即组织部分列车在某区域按小交 路折返运行,在折返交路站需设折返线。这样有利加快车辆周转,减少运用车辆,降低运营成本,提高运行效益。

　　(2)适应故障状态下运行,增加列车运行灵活性。列车在运行中难免会遇到各类故障。一种是车辆本身的故障,另一种是地面设备故障,如信号轨道(道岔)和各类电气设备等的故障。还会遇到局部故障,如地下线局部受淹、高架线遇恶劣天气 ( 暴风雨雪) 影响等,使局部地段停运,列车不能正常运行。按照运营规则,列车本身发生故障,凡不能正常运行的列车必须及时下线;局部地段的信号、轨道发生故障，供电接触网局部故障，局部地下线水淹或高架线遇到恶劣天气等,列车须绕行或局部折返运行。组织特殊运行, 维护列车临时运行, 则必须设各种配线,以增加列车运行调度的灵活性,最大限度地减小对正常运行的影响。

　　(3)及时处理故障车辆下线,恢复正常运行秩序。列车在运行中难免会发生故障,造成不能正常运行。尤其是在高峰运行时段,为避免故障列车对正线运行的影响,故障列车应就近送入待避线,待非高峰时间再将列车送回车辆段检查和修理。为此,沿线相距一定距离应有故障列车待避线。待避线多用在高峰时段,但使用概率较低。

　　(4)备用列车停放,适应夜间停车,或迎峰加车运行。备用列车停放有两类: 一是为次日早发车的列车夜间停放。由于线路起迄点车站离开车辆段或停车场较远,为减少早晨车辆远距离空运消耗,宜在终点站增加配线——列车停放线,为次日早发车服务。这种配线主要用在停运后的夜间时段,可与折返线兼用。二是备用加开列车的停放。有的车站处于大型客流集散点,有经常性的突发客流,如需要备用加车,或按计划为迎接高峰客流时段加车,也可设置备用列车停放线。此类配线多用在非高峰时段,但使用概率较低。

　　(5)组织全线多站点早发车, 提高服务水平。目前列车早发车运行总是由两端车站始发,中间各站的第一次列车到达时间是随线路长度而延迟,线路越长、延迟时间越多,造成对中心区车站和乘客的服务时间较晚,有效的服务时间较短。增加配线 (渡线),可灵活组织多车站同时发车,提高服务水平。

　　(6)维修车辆的夜间运行和折返。列车停运后，夜间维修作业开始，各种维修车辆相继进入,作业完成后,陆续退出。这些车辆必然有进有退,需要折返和转线的功能。

　　(7)各线间车辆调度。根据地铁运营规则,每一条线均应独立运行。但每一条线的车辆不是“老死不相往来”,如果两条线的车辆和信号制式一致,可以相互调动,或作过渡运营，这就需要联络线如果两线车型和信号不一,可以对车辆的大修、架修共建一厂,实现资源共享,需要一条线的车辆运行到另一条线去,最终到达大修厂,这也需要联络线。

　　2 　车站配线功能分类

　　根据实际运营的需求和不同的功能要求，在城市轨道交通运行系统中，车站配线可按不同功能分 为以下 8 类。

　　1) 折返线 —— 供列车折返用的配线。根据折返形式,可以采用站前折返和站后折返两种模式。

　　(2) 待避线 —— 供运营时段内故障列车暂时停留的配线,一般在车站一端单独设置,也可兼有停放线的功能。

　　(3) 停 放 线 ——为 次 日 早 发 车 的 列 车 夜 间 停放,或为具有突发客流的车站备用列车停放和兼作临时折返的配线。

　　(4) 渡线 —— 为列车和其他车辆( 包括有动力 的故障车)临时折返、灵活运行而设置的配线,也可 组织多站点早发车服务,一般在车站一端单独设置。

　　(5) 联络线 ——为两条线路之间连通的配线。由于设定功能不一,联络线是否当作正线运行,其配 线方式和标准也不一样。

　　(6) 支线接入线 ——为支线接人正线的配线。

　　(7) 车辆出入线 ——为车辆进出正线与车辆段 之间的联系的配线。

　　(8) 安全线 ——为防止列车冒进的防护线路, 是在尽端线的末端,或其他线路列车进入正线区间线路前需要设置的安全防护线。安全线也是车站配线中的附属配线。

　　3 车站配线的原则与要素

　　3 . 1 　原则

　　车站配线必须从全线网布局、线路全程的车站分布和客流断面分布特征等全局考虑,以实现运营功能、运营质量、运营经济等为目标,为适应列车各种运行模式而设置。

　　3 . 2 　基础要素

　　(1)客流预测 : 是设计运载能力的依据。根据全线平、高峰时段客流断面和分布状况,确定运行组织和运行交路。

　　(2)运行交路 :一是根据全线平、高峰时段客流断面,确定正常行车交路的折返点;二是根据突发性大型客流点的疏散要求,选择组织临时交路的折返点。根据以上运行交路确定折返点。

　　(3)发车密度 : 是评价运营服务水平的重要标志,折返站的清客时间是其重要的控制要素。清客时间受列车发车密度限制,也受列车编组长度和折返速度制约。其中发车密度往往是控制性因素。

　　(4)停站时分 : 此项指标除与高峰时段折返站的乘降客流、发车密度等控制因素有关之外,还与车辆载客量、车门数量、开关门时间等有关。所以计算停站时分成为折返站配线形式的重要选择依据。

　　(5)列车满载率 : 是对运行交路经济性的评价依据。根据全日分时段客流比例，安排全日运行计划,计算高峰时段和全日平均列车满载率。对于线路两端区段的运营经济性尤需注意。为了直观评述,可以按各区间的客流断面,对每次列车的载客量按坐席 100 %时站员的拥挤密度( 人/ m2 )作评价。此项指标也是对舒适度的评价。

　　4 　配线的分类

　　基本配线大致分为三类,功能要求不一。

　　第一类，取决于本线在线网规划中的地位以及与其他线路的关系。这些站点不取决于行车组织要求，而是由路网规划要求而定。例如 :车辆出入线的接轨站点，取决于车辆基地的位置、再选定出入线的接轨点和接轨形式 ;相邻正线的联络线的接轨站点,取决于线网规划对联络线的功能定位;支线引入的 接轨站点，在线网规划时确定。根据上述接轨线路性质,比较容易确定接轨点的车站位置和配线要求。

　　第二类，为满足运能需求,取决于列车运行组织。根据列车正常运行交路和大型突发客流时段的运行交路，选定折返点、站位及夜间列车停放线。

　　第三类，根据运营时间内故障情况下的运行模式,设置故障车待避线和渡线,为故障列车运行提供条件;此外，满足夜间停运后其他维修工程车辆的运行和折返要求。以上三类配线应根据功能需求确定合理形式。 当然，一个车站的配线往往需具有多种功能，因此车站配线应体现功能的必须性和运行的灵活性。

　　5 　车站配线的分布与规则

　　(1) 车站配线应按全线统筹布局，除满足正常运营要求外,还应考虑发生故障情况下的列车运行要求。在线路的起、终点站和中间折返站,应按运行交路需要设置折返线和渡线 ;在全线每隔 5～6个车站 (约 8km) 应设故障列车待避线; 每 2～3 个车站(约 4 km) 增设单渡线。 当列车在运行中出现故障时，上述布局能及时引导故障列车离开正线，进入待避线，保障正线其他列车正常畅通运行，尽最大可能减少对正常运行的干扰。设置待避线，必将造成车站土建工程规模加大，增加投资，因此应适度控制其密度和数量。

　　从列车发生的故障情况看，车门故障率最高 (约 占 30 %以上) ，其次是车载信号故障及车辆其他部分故障。上述故障虽然不影响列车动力，但不同程度上会影响上下客和停站时分，影响运行速度和高峰时段的客运能力。此外，故障率将随车辆和设备质量的提高而减少。因此故障列车待避线的使用概率不会很高，但不能没有。从总体上看，可适当加大待避线布设距离，采用待避线和渡线相间布设，使每隔 2～3 站的距离有配线。这样布局的密度比较适 当，使运行的灵活性和工程规模的经济性得到平衡和兼顾。同时预计长大站间距出现的特殊性，为避免故障列车走行距离过长，可采用相当的站间距作为补充性控制。

　　待避 线 的 间 隔 距 离 宜 按 故 障 列 车 以 平 均 25 km/ h 的运行速度计、走行时间不大于 20 min 为控 制目标，故限制设有故障车待避线的车站间距约 8 km。预计一列故障车处理下线总时间可控制在 30 min 以内。在这段时间内，对其他列车的运行状态需作动态调整，速度减缓，尽量减少停运时间，使故障影响降低到最小程度。

　　(2) 故障列车待避线应与正线贯通。待避线设在折返站时，应与折返线分开设置，或延伸长度，互不兼用。

　　在高峰运行时段，为提高车辆周转率，根据全线客流断面，应组织大小交路的折返列车运行，因此折返线的功能必须保证;同时又难以避免车辆出现故障的可能性，所以故障列车待避线使用时不宜与折返线共用，应予以分开设置。

　　故障列车进入待避线的运行方式有两种可能 :

　　一是列车有动力，按“进站清客 ——列车停放” 的流程，过高峰时间再回车辆段，因此待避线尾端宜 向车辆段方向设置单渡线与正线贯通 ( 如图 1 ( b)、 图 2 ( b) 为宜，图 2 (a) 也可)。

　　二是列车无动力，在区间停车，需由后方正常运营列车清客后担当“救援车”，将故障列车推进到待避线。进待避线有两种情况 : ① 故障车载客情况下，必须先到下一车站停靠，清客后，被牵引至待避线停放，随后“救援车”可以从折返线末端渡线退出，进入正线 (如图 1 ( b) ) ;②故障车无载客情况下，“救援车”将故障车直接从待避线尾端推送至待避线 (如图 1 (a) ，图 2 ( b) ) ，随后退回正线。

　　图 1 　车站配线的四种方法

　　( 注 :1. 图中双箭头表示向车辆段方向，单箭头为行车方向。

　　2 . 图中带渡线的为待避线，另一条线为折返线。)

　　从上述四种配线布置型式分析，图 1 ( d) 最为理想，图 1 (a) 和 1 ( b) 各有利弊。

　　图 1 (a) 的运营模式，故障车可以被“救援车”直接从渡线推进待避线，较快退出正线;但回车辆段的路径需经过车站站台折返，需安排较长的运行间隔的空闲时段，作业时间长，方向不顺，所以故障车不能及时回段，停放时间较长，耽误修车时间。图 1 ( b) 的运营模式，故障车必须到站后才能进待避线，退出正线时间稍长一些。但从运营概念上看，列车是从车站进入待避线的，得到车站值班员的认可，责任明确。有动力的故障车可随时回车辆段;无动力的列车可以由“救援车”从渡线一头拉回车辆段，作业方便，方向较顺。

　　从列车的故障概率分析，列车失去动力的故障率相对较低，故从总体上分析，取图 1 ( b) 的配线和运营模式比较合理。

　　(3) 当两条 ( 载客) 线路交汇共轨运行时，其交汇点应设在车站，并在进站方向设计同站台两侧的平行进路，在出站接轨点前保持不小于 40 m 的安全距离，否则须设安全线。

　　平行进路是安全运行的基本原则。平行进路使 两线列车进站时各行其道，互不干扰，进站停车后再汇合，并按发车时序排列统一指挥出站，进入共轨运行，既保证运行安全，又能提高运行效率。设置平行进路可以避免载客列车发生站外停车现象 ( 尤其是在隧道内)，可避免乘客恐慌情绪，给予良好的安全感。一般情况下采用一岛一侧站台的三线式布置，或双岛四线的基本图形。如图 2 所示。(4) 车辆出入线 (非载客运行线) 与正线的接轨点宜靠近站端，与正线行车方向顺接，并具备站外一度停车 (含安全距离 40 m) 再启动的条件;否则，在 接入正线前应设置安全线。

　　图 2 　平行进路的布置形式

　　从车辆段出发的列车均为空载列车，在站外正 线接轨，就是允许站外停车，同时也考虑到车辆段与正线的信号控制需要，因此在正线外应具备一度停车再启动的条件。如果接轨站是地面站，且出入线长度不足，可以采用如图 2 ( a ) 的正线平行进路设 计，在站内停车转换信号。无论停车位在站内或站外，列车头部停车位至停车信号点仍需保证有 40m 的安全距离;否则应设置安全线，使列车头部停车位至安全线车挡的安全距离达40m。

　　(5) 采用站后折返的列车必须清客后离站进入折返线，同时须计算清客停站时间、折返时间，控制正线的通过能力，保证后续列车正常进站。否则应采用站前折返，并在站内设专用折返线，使列车停靠站台并具有上下车功能由于站后折返线设在站台端部以外，离开了车站人员可视范围，为了保证列车和乘客的安全，所以要求列车进入折返线之前必须清客。同时应注意清 客时间对停站时分的影响，与列车发车间隔关系密切。例如:在俄罗斯地铁，发车密度达 40 对/ h，停站时分严格限制在 20s内。因此，在列车折返站，必须计算清客与停站时分，这样才能保证在下一列车进站之前，折返列车已离站进入折返线，保证后续列车正常进站。

　　当清客时间长而延长停站时分，延误下一列车 进站，这是不安全因素。在这种情况下，必须采取措 施 :一是调整发车间隔，这样做可能需要加大发车间隔，加长列车编组，造成全线车站站台加长，车站规 模加大，否则不能满足运输能力;二是采用站前折返 如图 3 的三线式车站)，折返线设在两正线之间，折返列车不占用正线线路和站台，并可避免折返走行时间。由于折返列车位于站内站台范围，处在车站人员可视范围，不需要清客工作，实际上增加了停站时间，虽然车站规模加大，但仅影响本车站规模。

　　图 3 　三线式车站的 2 种折返方式

　　6 　尚需注意问题

　　(1)折返线和车辆出入线的配线形式，必须符合功能定位和通过能力验算;尤其是中间折返站的配线，必须进行清客时间和总停站时间计算，满足发车间隔时间要求。

　　(2)两条正线平行交汇，宜设计为两线同站台平行换乘的配线，必须明确换乘主流方向是同方向换乘或反方向换乘，并设置单渡线作为两线间的联络线。

　　(3) 两线终点站应避免平行对接于同一车站。当两条线路尽端的折返列车密度较低时，可采用单线折返、同站台平行换乘形式 ( 如图 4)。图中两端设单渡线是作为两条线路间的联络线，也提供了贯通运行的可能性。

　　图 4 　两线对接终点站、单线站前折返、同站台平行换乘形式

　　(4)在配线设计中，往往考虑多功能合并设置，但应注意同一时间内不同功能的配线不能兼用，不同时间不同功能的配线可以兼用。例如：折返线、待避线可以作夜间车辆停放线或维修车折返线，但折返线与待避线、夜间车辆停放线与维修车折返线不能兼用。

　　(5)配线的布置必须注意正常行车方向，中间站的配线应避免与正线造成交叉敌对进路，尽量采用顺接或平行进路。在终点站可采用站前交叉折返，但需安全技术保障，并满足通过能力。

　　(6)安全线的设置应注意: ① 对于车站折返线、待避线、停车线、站内支线 (到发线) 等，凡是车辆 由静止状态启动向正线进入方向，可不必设安全线;而由正线向折返线行驶方向的尽端线，其配线末端应设安全线 ( 40 m + 车挡)。 ② 故障列车待避线末 端应设安全线，并允许在安全线范围内设置单渡线道岔与正线连接贯通。③ 凡属载客运行的其他线路在车站接轨，必须设置平行进路，并在出站前方有40m 安全距离后与正线接轨交汇，否则应设安全线。 ④ 凡是采用站前折返，站后无配线的终点站，站内正线末端应设安全线 ( 40 m + 车挡)。 ⑤ 对于非载客运行的车辆出入线、联络线，在进入正线前应具备停车后再启动的条件、有 40 m 安全距离时可不设安全线;若安全距离不足，或属长大下坡道进入正线，应设安全线。

　　目前诸多城市在轨道交通设计和运营中，对车站配线均有研究和探讨。本人结合目前广州地铁车站线路配线的设计和优缺点研究，联系国内其他地铁车站配线实例的探讨，颇有一些感想，虽不成熟，但愿抛砖引玉，共同探讨，共勉之。

　　参考文献

　　1 　GB 50157 —2003 地铁设计规范S

　　2 　徐立国. 上海市城市轨道交通停车线设置探讨J， 城市轨道交

　　通研究，2006 ( 2)