曾翠峰
(深圳市地鐵集團(tuán)有限公司,廣東深圳 518026)
《地鐵設(shè)計規(guī)范》(GB 50157-2003)規(guī)定:最大通過能力不小于30對的運(yùn)營線路,宜采用完整的列車自動控制(ATC)系統(tǒng);列車通過能力宜按遠(yuǎn)期設(shè)計,折返能力必須適應(yīng)遠(yuǎn)期運(yùn)營要求。
深圳地鐵1號線信號系統(tǒng)采用德國西門子公司提供的城市軌道交通集成ATC系統(tǒng)和部分國內(nèi)配套設(shè)備,是基于數(shù)字軌道電路的準(zhǔn)移動閉塞系統(tǒng),設(shè)計行車間隔為90 s,折返能力為120 s。
采用LZB700M系統(tǒng)的停車點(diǎn)及安全區(qū)段為190 m、通過道岔最高速度為30 km/h、道岔轉(zhuǎn)換時間為6 s(假定存在并行轉(zhuǎn)換)、運(yùn)行冗余為2%等基礎(chǔ)數(shù)據(jù),通過全面線路模擬工具FALKO進(jìn)行動態(tài)模擬完整的120 s行車間隔時刻表顯示在終點(diǎn)羅湖站有額外的60 s冗余時間,即設(shè)計折返時間小于100 s。
但在行車間隔為120 s的運(yùn)行圖實(shí)測中,情況卻并不理想,幾次實(shí)測均沒有順暢完成。本文結(jié)合實(shí)際運(yùn)營狀況,詳細(xì)分析折返進(jìn)路和作業(yè)流程對羅湖站折返能力的影響,在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的改進(jìn)措施及對折返站設(shè)計的建議。
羅湖站信號布置平面如圖1所示。
站前折返一般采用交替接發(fā)車方式,分析站前折返的折返間隔時分時,主要應(yīng)考慮以下2種情況。
(1)當(dāng)?shù)秸玖熊囋谶M(jìn)入下行站臺,并出清S2→S1進(jìn)路的最后一個道岔區(qū)段后,出發(fā)列車在上行站臺可辦理X2→F1(F1為虛擬信號機(jī))的發(fā)車進(jìn)路,如圖2所示。
(2) 當(dāng)?shù)秸玖熊囋谶M(jìn)入上行站臺,出發(fā)列車在下行站臺辦理X1→F1的發(fā)車進(jìn)路時,無需出清S2→S3進(jìn)路的最后一個道岔區(qū)段,如圖3所示。
第一種情況,出發(fā)列車受到出清接車進(jìn)路道岔的影響,對折返能力的影響較大。
第二種情況,出發(fā)列車不受出清接車進(jìn)路道岔的影響,對折返能力的影響較小。
以第一種情況為例,折返間隔時間,由以下幾個時間所組成(以下括號內(nèi)時間為羅湖站實(shí)測時間)。
1) 到站列車從X3到出清S2→S1進(jìn)路的最后一個道岔區(qū)段的時間T1(46 s);
2) X2→F1進(jìn)路的排列時間T2(10 s);
3) 發(fā)車延誤時間 T3;
4) 出發(fā)列車啟動至出清X2→F1進(jìn)路的最后一個道岔區(qū)段的時間T4(42 s);
5) S2→S3進(jìn)路的排列時間T5(10 s)。
發(fā)車延誤時間T3=0時,折返間隔時間=T1+T2+T3+T4+T5=108 s。
根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)計算,羅湖站在發(fā)車無延誤時,站前折返的折返時間滿足120 s折返能力的要求。
折返間隔時間T1+T2+T3+T4+T5中,在車輛與信號系統(tǒng)正常的情況下,T1、T2、T4、T5是固定不變的,而T3會受作業(yè)流程的影響導(dǎo)致發(fā)車延誤。當(dāng)延誤時間大于12 s時,折返間隔時間不能滿足120 s的要求。
表1中數(shù)據(jù)顯示,絕大部分列車在羅湖站發(fā)車時出現(xiàn)大于12 s的延誤。
香港地鐵的中環(huán)、油麻地和柴灣等終點(diǎn)折返站均采用站前折返,采用11號道岔,在實(shí)際運(yùn)營中已實(shí)現(xiàn)115 s折返。
通過觀察表1、表2,并對延誤時間分析可知。
在作業(yè)流程中導(dǎo)致發(fā)車延誤的因素有2個:一是乘客上下車影響,如果司機(jī)關(guān)門時有乘客搶上搶下,導(dǎo)致在DTI倒計時為0時,車門(包括駕駛室門)及屏蔽門尚未完全關(guān)閉,影響正點(diǎn)發(fā)車;二是深圳地鐵折返作業(yè)流程中,當(dāng)DTI倒計時為0時,ATO燈才點(diǎn)亮,司機(jī)判斷ATO燈亮并按壓ATO按鈕需要反應(yīng)時間和操作時間,影響正點(diǎn)發(fā)車。
第一種情況不能完全避免,可通過宣傳和管理盡量避免;針對第二種情況的改進(jìn)措施在下面進(jìn)行探討。
(1)在控制軟件中修改ATO燈亮?xí)r機(jī)。在DTI倒計時為6~8 s時,ATO燈閃亮。當(dāng)車門(包括駕駛室門)及屏蔽門關(guān)閉作業(yè)已完成、ATO燈閃亮?xí)r,司機(jī)按壓ATO按鈕。當(dāng)信號開放、DTI為0時,ATO燈亮,列車啟動。也就是說提前給司機(jī)反應(yīng)時間和操作時間。
(2)調(diào)整折返站的司機(jī)關(guān)門時機(jī)。當(dāng)DTI倒計時為20~25 s時,司機(jī)關(guān)閉車門,保證在ATO燈亮前,車門(包括駕駛室門)及屏蔽門關(guān)閉作業(yè)已完成。
(3) 在運(yùn)行圖編制時,可考慮下行站臺出發(fā)列車提前15 s發(fā)車,提前滿足下行站臺的接車條件。
表1 2009年9月1日連續(xù)20列車羅湖發(fā)車延誤時間實(shí)測統(tǒng)計
表2 香港地鐵與深圳地鐵折返作業(yè)流程對比
(1)理論上深圳地鐵羅湖站站前折返的折返間隔時間滿足120 s折返能力的要求。
(2)通過改進(jìn)控制軟件和調(diào)整作業(yè)流程,羅湖站站前折返在實(shí)際運(yùn)營中可以滿足120 s折返間隔時間的要求。
(3)對折返站設(shè)計的建議。
1)線路設(shè)計時,如果線路一端設(shè)計為站前折返,線路另外一端最好設(shè)計為站后折返,這樣能給行車秩序調(diào)整留有余地。
2)運(yùn)營中實(shí)際折返時間應(yīng)比設(shè)計折返時間增加約20 s,即設(shè)計折返時間為100 s時,能夠做到的實(shí)際折返時間約為120 s。
3)需考慮列車啟動條件對折返能力的影響。
[1] GB 50157-2003 地鐵設(shè)計規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2003.
[2] 深圳地鐵集團(tuán)有限公司.深圳地鐵1號線信號系統(tǒng)(技術(shù)規(guī)格書)[G].2001.
[3] 西門子信號有限公司.深圳地鐵一號線、四號線信號系統(tǒng) A卷 技術(shù)卷 [G]. 2001.