丁 亮
(鐵道部 經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院,北京 100038)
客運(yùn)專線及城際鐵路中間站平面布置分析
丁 亮
(鐵道部 經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院,北京 100038)
中間站是客運(yùn)專線和城際鐵路最普遍、最常見、最基本的車站站型,這類車站的最大特點(diǎn)是到發(fā)線數(shù)量少,咽喉區(qū)布置簡單,絕大多數(shù)沒有其他方向引入,雖然種類不多,設(shè)計(jì)并不復(fù)雜,但關(guān)鍵是在選擇站型時不能隨意布置,或只考慮地形條件,必須滿足運(yùn)輸組織的基本要求。通過闡述客運(yùn)專線中間站的作業(yè)與站型布置的關(guān)系,在分析中間站在客運(yùn)專線上布置相互關(guān)系的基礎(chǔ)上,研究了中間站的各種站型設(shè)計(jì)規(guī)律,為客運(yùn)專線及城際鐵路中間站設(shè)計(jì)提供參考。
客運(yùn)專線;中間站;設(shè)計(jì)
一條客運(yùn)專線一旦建成將成為不可能改建的工程,它要適應(yīng)建成后百余年運(yùn)營實(shí)踐的檢驗(yàn)。因此,不可更改的客運(yùn)專線車站也應(yīng)成為安全性最高、匹配最合理、效率最高的基礎(chǔ)設(shè)施,其基本功能要適應(yīng)長遠(yuǎn)發(fā)展要求??瓦\(yùn)專線的中間站除了辦理旅客乘降作業(yè)外,也辦理旅客列車間的越行作業(yè)、維修作業(yè)車停放作業(yè),有些中間站還辦理動車組列車立折作業(yè)。為了分析各種客運(yùn)專線車站的分布規(guī)律,將只辦理旅客乘降作業(yè)的車站(原稱旅客乘降所)也列入中間站進(jìn)行研究??瓦\(yùn)專線中間站設(shè)計(jì)的最大特點(diǎn)是到發(fā)線數(shù)量少,咽喉區(qū)布置簡單,絕大多數(shù)沒有其他方向引入。尤其是客運(yùn)專線上使用的道岔號碼較大,站坪長度長,正線上每組道岔結(jié)構(gòu)精度都要求很高,控制設(shè)備復(fù)雜、投資大,對于行車和維修養(yǎng)護(hù)來說都是薄弱環(huán)節(jié)和重點(diǎn)維護(hù)對象,因此,必須要認(rèn)真分析正線上每組道岔和渡線的用途,最大限度減少正線上的道岔。同時中間站也是維持正常運(yùn)行圖秩序的關(guān)鍵,通過對中間站各種站型設(shè)計(jì)規(guī)律的分析,做好中間站布置,不僅不會造成運(yùn)行圖秩序的紊亂,而且對出現(xiàn)特殊情況需恢復(fù)正常的運(yùn)行圖秩序也起著十分重要的作用。
按車站種類劃分,有不設(shè)置配線的旅客乘降站,只設(shè)置配線不設(shè)置渡線的旅客乘降站;設(shè)渡線和 2 條配線按 2 臺夾 4 線布置的車站;設(shè)渡線和 4 條配線、2座島式中間站臺的車站;設(shè)渡線和 5條配線、2座島式中間站臺和1座基本站臺的車站,以及設(shè)置折返線的車站。
按車站標(biāo)高與地面的關(guān)系劃分,有以路基工程為主的地面車站,有全部設(shè)在橋上的高架車站,還有整個車站設(shè)在地下的地下車站。
按車站與其他車站的關(guān)系劃分,有平面并行車站、有立體交叉車站,也有極個別車站是方向別共場設(shè)站。
由此可見,客運(yùn)專線地理位置、周邊的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地形條件不同,需要根據(jù)不同的情況解決相應(yīng)的問題,因此,在車站種類比較多的情況下,對常見一些車站布置的分析十分重要。
研究中間站在客運(yùn)專線上布置的相互關(guān)系,除需要考慮中間站的布置間距滿足維修車在天窗時間的作業(yè)半徑,車站是否需要設(shè)置停放維修作業(yè)車的停留線,是否有折返列車作業(yè)要求的因素之外,還需要從全線的行車組織上進(jìn)行分析。
實(shí)現(xiàn)合理的運(yùn)行圖,發(fā)揮客運(yùn)專線的最大效益,必須處理好不同種類動車組列車的運(yùn)行分布與車站到發(fā)線配置之間的關(guān)系。按全線運(yùn)行的動車組列車種類劃分,有沿線都不停站的直通列車,有只停幾個相對較大城市車站的大站停列車,有沿線車站都停的站站停列車。如果滿足這樣的運(yùn)輸組織作業(yè),需要對沿線車站有所分工,因而將產(chǎn)生車站在規(guī)模上和布置上的差別。如直通列車不需要占用車站到發(fā)線,對中間站的規(guī)模和布置沒有影響。對于站站停列車,一般情況在車站每個方向各設(shè)1條到發(fā)線,即2臺夾4線的普通站型,如果有維修工區(qū),則需要增加維修作業(yè)車停留線;如果站間距離較近,部分車站應(yīng)按乘降點(diǎn)每個方向只設(shè)置1條配線,正線間不設(shè)置渡線,滿足旅客上下車的基本功能,并使站臺不靠正線,以減少正線上的道岔數(shù)量。有些城際鐵路,在其正線上運(yùn)行的城際鐵路旅客列車(以下簡稱“城際列車”)速度不高,也可以在正線兩側(cè)設(shè)側(cè)式站臺,提高設(shè)置站臺的靈活性和方便旅客出行的適應(yīng)性。
按照上述每種列車作業(yè)分析,中間站只有3種情況,即不設(shè)置配線的城際列車乘降站,只設(shè)置配線不設(shè)置渡線的乘降站,上下行各設(shè)置1條到發(fā)線的車站。但是,當(dāng)這幾類列車在運(yùn)行圖上進(jìn)行組合時,在相互銜接的部分,將出現(xiàn)由于不同種類列車的待避而產(chǎn)生對車站布置上的要求。如直通列車雖然在運(yùn)行圖上等級最高,列車運(yùn)行對后續(xù)的站停列車沒有影響,但對前行的停站列車上線有影響,因?yàn)檫@類列車最容易實(shí)現(xiàn)最小追蹤間隔,提高運(yùn)行圖質(zhì)量。列車運(yùn)行圖必須成組鋪畫,往往2~3列連續(xù)發(fā)車。當(dāng)追蹤間隔只有3 min時,事先在中間站停站的列車是不可能插入兩直通列車之間上線,只能成束待避后,再上線發(fā)車。如果成束的直通列車后續(xù)是大站停列車,則有可能出現(xiàn)由于站站停列車占用到發(fā)線,難以安排大站停列車進(jìn)站,在這種情況下最好每個方向有 2 條到發(fā)線。1條客運(yùn)專線除了兩端大站外,中間都是上下行只有1條到發(fā)線的車站,如果再出現(xiàn)故障途停列車,很難維持良好的運(yùn)行秩序。因?yàn)?,為了盡快恢復(fù)正常的運(yùn)行秩序,故障途停列車也往往在就近車站停放,將旅客換乘到其他列車,在最短時間內(nèi)讓后續(xù)列車正常運(yùn)行,這就需要個別車站多占用1條到發(fā)線。所以,對辦理大站停車的部分車站,每個方向增加1條到發(fā)線,對于運(yùn)營組織是有利的,而且也不會增加正線上的道岔數(shù)量。
因此,從客運(yùn)專線或城際鐵路全線車站布局分析,一般車站采用每個方向各設(shè)1條到發(fā)線,當(dāng)客運(yùn)專線較長時在每隔幾個車站應(yīng)設(shè)置1處每個方向有2條到發(fā)線的車站。當(dāng)站間距離較密時,距相鄰車站較近的車站只設(shè)置配線不設(shè)置渡線,對運(yùn)行速度較低的城際鐵路也可以在正線兩側(cè)設(shè)側(cè)式站臺。
不設(shè)置配線的旅客乘降站是最基本的、也是最小的站型。對于城際鐵路來說,當(dāng)正線的列車速度不很高時,且在城際鐵路功能單一的情況下,旅客乘降點(diǎn)可以不設(shè)置配線,而在正線兩側(cè)各設(shè)一個側(cè)式站臺。這種乘降點(diǎn)往往站間距離短,分布靈活,開行站站停的列車數(shù)量占多數(shù),開行大站?;蛑边_(dá)列車很少,如圖1所示。
圖1 不設(shè)置配線的乘降站站型
對于客運(yùn)專線來說,應(yīng)以開行中長途列車為主,列車運(yùn)行速度較高,站間距離不應(yīng)太短。但為考慮人口較多等經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)的旅客出行,出現(xiàn)設(shè)站要求時,對距相鄰車站較近的站只能作為旅客乘降站,不設(shè)置保養(yǎng)點(diǎn)等段管線,為滿足正線不靠站臺,車站每個方向只設(shè)1條到發(fā)線,兩正線間不設(shè)置渡線,以減少正線上的道岔,如圖2所示。
這類型的車站比較居多,一般是 2 臺夾 4 線,或設(shè)置 6 條到發(fā)線(含正線)加 2 個中間站臺。這種站型在設(shè)計(jì)規(guī)范上配有圖型,布置比較簡單,車站兩端只設(shè)置單渡線。
3.1.1 設(shè)置側(cè)式站臺 2 臺夾 4 線站型
2臺夾 4 線站型,一般站房設(shè)在一側(cè),對側(cè)站臺只有1個站臺面,只能接發(fā)1列列車,這種列車一般停站時間很短,出發(fā)旅客要提前進(jìn)站在站臺等候,很少出現(xiàn)出發(fā)旅客與到達(dá)旅客同時使用通道的情況,因此站內(nèi)設(shè)置1處跨線設(shè)施即可滿足要求,如圖3所示。
“走吧,去萬花谷。不是我們那個粉膩奢華的百花谷,是秦嶺群山中的萬花谷?!蹦赣H在臨別之前,對袁安說。母親的百花谷是平康坊中有名的妓院,各國各州的美人,黑如炭,白如玉,形形色色,環(huán)肥燕瘦,滿坑滿谷。她是那里有名的妓女,溫和,好看,忙得很少能回家看他。
3.1.2 設(shè)置島式中間站臺站型
設(shè)置 2 個島式中間站臺的車站,有 4 個站臺面的旅客進(jìn)出站都需要利用跨越通道,進(jìn)出站旅客對流的機(jī)率較大,為便于旅客快速進(jìn)出站上下車,最好設(shè)置2處跨線設(shè)施,如圖4 所示??瓦\(yùn)專線只設(shè) 2 個島式中間站臺,不設(shè)基本站臺的車站數(shù)量較多,這與過去開行旅客列車少的普速鐵路車站設(shè)計(jì)思維方式不同。從客運(yùn)專線的性質(zhì)分析,中間站所謂的基本站臺沒有什么意義。因?yàn)榭瓦\(yùn)專線要面對大量、快速、高密度的旅客列車運(yùn)行,列車速度的提高與開行密度的增加使線路的運(yùn)營方式發(fā)生了質(zhì)變。如果客運(yùn)專線兩個方向都使用基本站臺,必然出現(xiàn)一個方向列車到發(fā)需要切割另一個方向正線,這對運(yùn)行會造成安全隱患,如像一條高速公路一個方向汽車不能為了到另一側(cè)服務(wù)區(qū)平交橫切另一個方向一樣。要維持列車安全有序的運(yùn)行,按鐵路左側(cè)行車的原則,必須左行左靠,不能左行右靠。由于上下行運(yùn)行的列車是成對的,到發(fā)線配置必然是均衡的,不可能由于設(shè)基本站臺而增加一個方向的列車數(shù)量,如果車站線路標(biāo)高與地面高差較小,增加基本站臺工程量不大,并且有折返作業(yè),是順到反發(fā)的順到一側(cè),車站設(shè)成 3 臺7線(含正線)共5個站臺面,如圖5 所示。
其多出的1條到發(fā)線可以作為折返列車的停留,或者待列車密度較大時,作為備用車或臨時故障車停留。如果車站位于橋上或高填方上,顯然站房不會設(shè)計(jì)成與車場等高,增加基本站臺一側(cè)要多出1條到發(fā)線,增加投資很大、使用效率很低。在這種情況下,沒有必要設(shè)置基本站臺。
由于我國人口基數(shù)大,除省會或經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的大城市外,一些中等城市人口也較多。隨著城鄉(xiāng)建設(shè)的發(fā)展,受就業(yè)、教學(xué)、醫(yī)療以及公益設(shè)施等優(yōu)質(zhì)資源分布的影響,城鎮(zhèn)人口還會不斷增加,許多中等城市與省會及相鄰的大城市間經(jīng)濟(jì)聯(lián)系密切、人員來往頻繁。因此,從省會城市到省會城市,或省會城市到經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的大城市,修建客運(yùn)專線必須經(jīng)過這些中等城市。
為了充分利用好客運(yùn)專線的資源,有必要在中等城市與相鄰的大城市間開行一定數(shù)量的小交路列車,以滿足個別區(qū)段客流密度較大的需要,由此會出現(xiàn)1條客運(yùn)專線個別中間站有動車組列車立折作業(yè)的情況。對于這類車站的布置,不同于常規(guī)普速線路車站只增加到發(fā)線、設(shè)機(jī)待線或車底停留線的做法,而是要針對開行動車組列車的特殊性,減少對正線高密度高速度行車的干擾進(jìn)行分析。由于動車組列車投資大,高效率的運(yùn)用動車組列車是挖掘資源、減少運(yùn)營成本的必然選擇,因此動車組列車到站后不應(yīng)長時間停留。由于動車組列車不需要摘機(jī)車調(diào)頭,兩端都有司機(jī)室,這就大大節(jié)省了轉(zhuǎn)向時間,為動車組列車的高效率立折帶來了便利,因此如果設(shè)置折返線,不是為了機(jī)車調(diào)頭,而是為了避免立折列車到發(fā)影響后續(xù)列車運(yùn)行,避開與正線對向列車的交叉,使立折列車到站作業(yè)后,疏解跨過正線到另一側(cè)到發(fā)線發(fā)車。
根據(jù)立折條件情況的不同,折返作業(yè)的中間站有共性,也有特性。其共同點(diǎn)是:立折列車停站時間要比一般列車長,反向發(fā)車要等對側(cè)線空閑,因此車站每個方向最好至少設(shè) 2 條到發(fā)線,也就是說,最小也是兩個島式站臺 6 條到發(fā)線(含正線)的規(guī)模。其特殊性是:有些車站沒有設(shè)置折返線,有的車站設(shè)置有折返線,有的車站折返線設(shè)置在到達(dá)方向末端(或稱站后折返),有的車站折返線設(shè)置在到達(dá)方向進(jìn)站端(或稱站前折返),也有的車站設(shè)置反發(fā)線或者反到線。以 2 個島式站臺 6 條到發(fā)線(含正線)為例進(jìn)行分析。
3.2.1 不設(shè)置折返線車站布置
從圖6 分析,折返列車既可以先順向進(jìn)站再通過CD渡線反切正線出站,也可以先通過AB渡線先切正線反接進(jìn)站,再折返順向出站。實(shí)際上,從運(yùn)營組織上分析,折返列車先順向進(jìn)站,再反切正線折返出站是比較合理的。因?yàn)轫樝蜻M(jìn)站不影響對向列車運(yùn)行,并且可利用進(jìn)站后在站內(nèi)停車辦理旅客乘降的間隔選擇出站反切正線時機(jī),即便出現(xiàn)列車運(yùn)行秩序有所調(diào)整,也不會出現(xiàn)折返列車不能進(jìn)站而停在區(qū)間的情況。相反,先切正線反接進(jìn)站,到達(dá)列車要與對向通過或出發(fā)列車進(jìn)路交叉,一旦運(yùn)行秩序有所調(diào)整,或出現(xiàn)通過列車在站停車,等待折返列車進(jìn)站;或折返列車停在區(qū)間,等待直通列車通過,這顯然不合理。因此,基于滿足功能并最大限度減少正線上道岔的理念分析,只有一端有折返作業(yè)的車站,在折返A(chǔ)端設(shè)置1條渡線即可滿足要求,也是最合理的布置圖型。但這條渡線必須確保折返列車順向進(jìn)站、反發(fā)出站的條件,即順到反發(fā)。無折返作業(yè)的B端,與有折返作業(yè)的一端渡線形成“八”字渡線即可,如圖7所示。
在折返作業(yè)量很少的情況下,如果車站兩端都有折返作業(yè),那么車站兩端按照折返列車順到反發(fā)的原則布置渡線,將會出現(xiàn)兩端渡線是“平行線”,這不符合滿足維修作業(yè)車進(jìn)出站及特殊情況下反行的基本功能,因此必須在另一端增加 1 條渡線,形成一端是單渡線,另一端是小“八”字渡線的情況(見圖6)。
3.2.2 設(shè)置折返線的車站布置
設(shè)置折返線的車站,顯然是針對折返作業(yè)量較大的中間站,設(shè)置折返線的目的是為了折返列車的折返作業(yè)不切割正線、以免影響正線列車的運(yùn)行秩序。但是利用折返線折返,畢竟折返列車走行距離長,折返時間多,有的車站受地形條件限制,折返線只能設(shè)在折返列車進(jìn)站端,列車折返時司機(jī)要增加 2 次換向。因此,車站有折返作業(yè)的A端渡線也應(yīng)按照順到反發(fā)布置,以便在非高峰運(yùn)行時段,折返列車可以站前立折。當(dāng)車站兩端均有列車折返作業(yè)時,兩端只設(shè)單渡線就行,渡線布置方向應(yīng)照顧折返作業(yè)量較大的一端,另一端應(yīng)充分利用折返線折返,這樣既充分利用折返線功能,又減少了正線上道岔的數(shù)量,如圖8 所示。
對于折返線的設(shè)置,從形式上來說有折角和環(huán)形兩種,環(huán)形線的優(yōu)點(diǎn)是折返列車的司機(jī)不用轉(zhuǎn)向,缺點(diǎn)是受曲線半徑影響占地很大,折角的折返線與環(huán)形折返線優(yōu)缺點(diǎn)相反。除了地形條件很特殊,一般情況下不會采用環(huán)形折返線。因此,折返線一般指折角運(yùn)行的折返線。折返線設(shè)置的方式只有兩種情況,一種是設(shè)置在有折返作業(yè)的末端,或兩端都有折返作業(yè)時設(shè)置在折返作業(yè)量比較小的一端;另一種是設(shè)置在折返作業(yè)前端,或兩端都有折返作業(yè)時設(shè)置在折返作業(yè)量比較大的一端。后一種情況利用折返線折返的列車司機(jī)需要3次換向,并且一般來說有折返作業(yè)的一端列車到發(fā)頻率較大,這種布置既增加折返作業(yè)時間,也與多數(shù)列車的到發(fā)產(chǎn)生干擾。因此除非地形條件很困難,一般情況下折返線都應(yīng)設(shè)在折返作業(yè)末端,即站后折返線,也就是無折返作業(yè)的一端,或兩端都有折返作業(yè)時設(shè)置在折返作業(yè)量少的一端。
3.2.3 設(shè)置反發(fā)或反到線折返的車站布置
在一些大型車站,折返列車較多,利用折返線折返,不僅列車在站作業(yè)時間較長,不利于加速列車車底周轉(zhuǎn),而且咽喉區(qū)復(fù)雜,尤其是分多個車場時布置折返線困難,雖然利用出入段線兼顧折返線,但走行時間仍然太長。因此,在折返的一端設(shè)一條反發(fā)線或者反到線,避免反向發(fā)車與正線的切割。
但對于中間站,如果設(shè)置反發(fā)線或者反到線,如圖9、圖10。由于反發(fā)線或反到線要與正線“S”形疏解后與正線銜接,使正線上多設(shè)一組道岔,且遠(yuǎn)離車站咽喉,反到線或反發(fā)線也不能像折返線那樣兼顧停車線,工程較大,因此除非地形條件比較特殊或折返列車很多,在布置上有所要求外,一般情況,采用設(shè)折返線布置。
地下中間站的布置與地面車站無本質(zhì)區(qū)別,最主要的是地下中間站由于投資比地面車站大得多,旅客乘車的空間也局限在一個較小的空間范圍內(nèi)。因此,一是對車站每一部位的尺度要仔細(xì)研究,既要把功能作好,避免今后無法更改,又要盡量減少非可用空間,減少投資;二是充分考慮運(yùn)營環(huán)境,因?yàn)橹虚g站都有通過列車作業(yè),當(dāng)列車速度較高時,在一個封閉的相對較小的空間范圍內(nèi),對站臺上旅客的影響要比地面車站大得多,在這種情況下,有些通過列車速度較高的車站將正線與到發(fā)線采用隔墻隔開,這樣既減少了正線通過列車對乘降旅客噪聲的影響,又可以減少對站臺上的旅客因視覺上產(chǎn)生的心理壓力。
除上述常見的中間站以外,有些中間站受地形條件的限制,設(shè)成高架站;有些與另一個車場成“十”字交叉。從平面上還有多線引入的分場車站,或與既有鐵路共站址的并置車站,以及由于設(shè)置聯(lián)絡(luò)線或疏解線引入第三方向的車站。這類車站由于車站基本功能沒有變,車站布置與一般中間站沒有本質(zhì)的區(qū)別。即使是分場的車站,每一個車場也只完成本線中間站的功能,因此車站布置基本上是相互組合方式不同。
中間站的布置雖比較簡單,但是這類車站數(shù)量大,如果不認(rèn)真分析具體情況,僅套用標(biāo)準(zhǔn)圖,就會出現(xiàn)或者設(shè)置的道岔必要性不大,增加工程投資,不利于運(yùn)營維護(hù);或者功能上永久的缺陷,影響客運(yùn)專線整體效益的發(fā)揮。因此,在中間站設(shè)計(jì)時,必須精雕細(xì)刻,精打細(xì)算,達(dá)到滿足客運(yùn)專線要求的最優(yōu)方案。
1003-1421(2010)02-0030-06
;U238;U291.2
B
2010-01-14
黃宣鐫