陳 慧
(閩江學(xué)院 交通學(xué)院,福建 福州 350108)
綜合維修主要是對(duì)線路、供電、通信信號(hào)或道旁固定設(shè)備進(jìn)行日常維修和維護(hù)。在列車(chē)運(yùn)行圖上預(yù)留用于維修施工需要的非行車(chē)時(shí)間域,此非行車(chē)時(shí)間域稱(chēng)為維修天窗。它是協(xié)調(diào)列車(chē)運(yùn)行與軌道交通相關(guān)設(shè)備檢修的技術(shù)措施。在高密度、高速度等復(fù)雜的行車(chē)條件下,綜合維修天窗設(shè)置對(duì)客運(yùn)專(zhuān)線的行車(chē)組織有很大影響。
綜合維修天窗時(shí)間長(zhǎng)度基本取決于接觸網(wǎng)設(shè)備維修時(shí)間、工務(wù)維修時(shí)間和信號(hào)設(shè)備維修時(shí)間。根據(jù)實(shí)際運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn),有碴軌道客運(yùn)專(zhuān)線,建議時(shí)間長(zhǎng)度為4~5h;對(duì)于無(wú)碴軌道,借鑒國(guó)外養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn),建議時(shí)間長(zhǎng)度為3~4h。
綜合維修天窗位置的設(shè)置主要取決于3因素:①保證行車(chē)安全和維修工作安全;②減少對(duì)夕發(fā)朝至列車(chē)運(yùn)行的影響;③盡量設(shè)置客運(yùn)需求最小的時(shí)段,如0:00~6:00。
客運(yùn)專(zhuān)線維修天窗形式大致可分為“V型”天窗和“矩型”天窗兩種基本形式,以及由這兩種基本形式組合演化的X型、Y型、單線隔日矩型等多種天窗形式。本文將從行車(chē)組織角度重點(diǎn)對(duì) “單線隔日矩型”天窗和“單線隔日V型”天窗進(jìn)行分析。
“單線隔日矩型”天窗和“單線隔日V型”天窗同屬于“單線隔日”維修型天窗,在天窗設(shè)置上采用上、下行隔日交錯(cuò)開(kāi)設(shè)的形式,其優(yōu)勢(shì):①可以利用“一線行車(chē),一線維修”的形式提供24h行車(chē),能滿足一定數(shù)量的“夕發(fā)朝至”列車(chē)的需要;②天窗內(nèi)單線行車(chē)限速160km/h,均衡的限速有利于運(yùn)行圖調(diào)整計(jì)劃的編制。缺點(diǎn):①線路隔日才能維修一次,由于部分線路需上下行線路同時(shí)停電維修,造成編制列車(chē)運(yùn)行圖時(shí),部分車(chē)次需定期停開(kāi);②一線行車(chē),一線維修將增加列車(chē)行車(chē)與維修人員安全隱患;③天窗時(shí)間內(nèi)需單線行車(chē),單線行車(chē)組織較復(fù)雜。對(duì)于乘客來(lái)說(shuō),頻繁會(huì)車(chē)將影響乘客旅行舒適度,同時(shí)降低旅行速度;對(duì)于調(diào)度員來(lái)說(shuō),天窗前后雙線與單線運(yùn)輸組織的過(guò)渡也較為復(fù)雜。客運(yùn)專(zhuān)線一般站間距較長(zhǎng),單線行車(chē)通過(guò)能力較低;④為使雙線與單線行車(chē)組織過(guò)渡順暢,相隔一定距離需設(shè)置區(qū)間渡線。
“單線隔日V型”天窗包括:
1)單向連續(xù)開(kāi)設(shè),如圖1所示。特點(diǎn):①由于每日僅開(kāi)設(shè)單向天窗,較普通“V型”天窗,其對(duì)行車(chē)影響區(qū)域范圍減小,線路總體通過(guò)能力增加1倍以上。②連續(xù)開(kāi)設(shè)“V型”天窗,能夠保證線路檢修的連續(xù)性。
圖1 連續(xù)開(kāi)設(shè)對(duì)上下行列車(chē)的影響范圍
2)分段開(kāi)設(shè),如圖2所示。特點(diǎn):①按照客流區(qū)段分段開(kāi)設(shè)“V型”天窗,在天窗影響的三角區(qū)內(nèi)可開(kāi)行部分區(qū)段列車(chē),使天窗位置可根據(jù)實(shí)際列車(chē)運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)整,最大限度降低三角區(qū)影響,提高線路通過(guò)能力;②分段開(kāi)設(shè)“V型”天窗,增加調(diào)度難度,調(diào)度人員需反復(fù)與維修人員確認(rèn)線路維修進(jìn)度;③容易造成部分列車(chē)多次進(jìn)入天窗,增加行車(chē)調(diào)度難度。
“單線隔日V型”天窗適應(yīng)性特點(diǎn)分析:
1)“單線隔日V型”天窗較矩型”天窗,其對(duì)列車(chē)行車(chē)影響時(shí)間跨度更大,占用大量黃金發(fā)車(chē)時(shí)段。
2)對(duì)于順天窗傾斜方向列車(chē),天窗影響時(shí)間較短,逆天窗方向列車(chē)受天窗影響較大。由于“單線隔日V型”天窗單、雙日開(kāi)設(shè)方向不同,造成單、雙日運(yùn)行圖鋪畫(huà)列車(chē)對(duì)數(shù)差異,嚴(yán)重影響日常運(yùn)輸組織,不建議客運(yùn)專(zhuān)線采用“單線隔日 V型”天窗形式。
圖2 分段開(kāi)設(shè)對(duì)上下行列車(chē)的影響范圍
“單線隔日矩型”天窗較“單線隔日V型”天窗,其天窗影響時(shí)間短,對(duì)于有夜間客運(yùn)需求的客運(yùn)專(zhuān)線適應(yīng)性較好。本文以京滬高速鐵路為背景,對(duì)“單線隔日矩型”天窗(時(shí)間設(shè)置為4h)內(nèi)運(yùn)行圖進(jìn)行鋪畫(huà),鋪畫(huà)結(jié)果如圖3所示。
圖3 “單線隔日矩型”天窗列車(chē)運(yùn)行
1)運(yùn)行圖天窗時(shí)間內(nèi)單線雙向均衡行車(chē),僅考慮中速列車(chē)(200km/h)跨天窗運(yùn)行,天窗內(nèi)速度降為160km/h。
2)鋪畫(huà)過(guò)程中行車(chē)沒(méi)有待避需求的列車(chē)一律按不停站通過(guò)處理。天窗外運(yùn)行線也一律按不停站通過(guò)處理。
3)天窗開(kāi)始/結(jié)束時(shí)列車(chē)進(jìn)/出天窗涉及到單線與雙線運(yùn)輸組織的過(guò)渡,一般情況下,與開(kāi)放線路同向的列車(chē)可直接從區(qū)間進(jìn)入天窗,但維修線路上的列車(chē)必須在站上待避,等待調(diào)度員命令進(jìn)入開(kāi)放線路運(yùn)行。
4)通過(guò)均衡鋪畫(huà)天窗時(shí)間內(nèi)京滬客運(yùn)專(zhuān)線列車(chē)運(yùn)行圖,“單線隔日矩型”天窗對(duì)京滬高速列車(chē)運(yùn)行的影響時(shí)間大約為11~12h,跨天窗的中速列車(chē)京滬全程運(yùn)行的平均速度可達(dá)到167.3km/h,京滬客運(yùn)專(zhuān)線天窗時(shí)間內(nèi)通過(guò)能力為11~14h,可以保證一定數(shù)量跨線中速列車(chē)夜間行車(chē)需求。
由于既有線和客運(yùn)專(zhuān)線在線路設(shè)計(jì)等方面的差異,不同種類(lèi)線路可能采用不同類(lèi)型的維修天窗。根據(jù)實(shí)際運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn),既有線為雙線電氣化區(qū)段,實(shí)行“V”型天窗,采用大型養(yǎng)路機(jī)械時(shí),天窗時(shí)間一般為3~5h,天窗內(nèi)當(dāng)一條線路進(jìn)行作業(yè)時(shí),一般不應(yīng)影響另一條線路的正常行車(chē)。對(duì)于客運(yùn)專(zhuān)線,為保證部分夕發(fā)朝至列車(chē)的開(kāi)行,建議采用“單線隔日矩型”天窗。由于跨線列車(chē)的存在,相鄰線路不同類(lèi)型維修天窗的時(shí)間及位置應(yīng)該如何銜接才能有利于跨線運(yùn)輸組織將大大制約跨線列車(chē)運(yùn)行,本文將對(duì)既有線與客運(yùn)專(zhuān)線的銜接問(wèn)題進(jìn)行討論。
假設(shè)線路一(既有線)采用”V”型天窗,線路二(客運(yùn)專(zhuān)線)采用“單線隔日矩型”天窗,T1為線路一天窗時(shí)間,T2為線路二天窗時(shí)間,設(shè)T1=T2=4 h。由于“V”型天窗與“單線隔日矩型”天窗內(nèi)均采用單線行車(chē),根據(jù)天窗位置不同,本文分3種進(jìn)行討論。
如圖4所示,線路一下行方向天窗時(shí)間與線路二天窗時(shí)間在銜接站處重合,則對(duì)于跨線列車(chē)運(yùn)行線鋪畫(huà)影響區(qū)域:下行跨線列車(chē)影響區(qū)為[t3,t4],上行列車(chē)影響區(qū)為[t1,t2]。
如圖5所示,線路一上行方向天窗時(shí)間與線路二天窗時(shí)間在銜接站處重合,則對(duì)于跨線列車(chē)運(yùn)行線鋪畫(huà)影響區(qū)域:下行跨線列車(chē)影響區(qū)為[t3,t4],上行列車(chē)影響區(qū)為[t1,t2]。
如圖6所示,線路二天窗時(shí)間在銜接站處位于線路一上下行方向天窗時(shí)間之間,則對(duì)于跨線列車(chē)運(yùn)行線鋪畫(huà)影響區(qū)域:下行跨線列車(chē)影響區(qū)為[t3,t4],上行列車(chē)影響區(qū)為[t1,t2]。
比較圖4、圖5、圖6可知,當(dāng)線路二天窗時(shí)間在銜接站處位于線路一上下行方向天窗時(shí)間之間,對(duì)跨線列車(chē)運(yùn)行線鋪畫(huà)影響最小。由于線路二單雙日維修線路不同將導(dǎo)致線路一與線路二開(kāi)放行車(chē)線路不同,應(yīng)重點(diǎn)考慮跨線列車(chē)在銜接站處如何組織轉(zhuǎn)線運(yùn)行。
我國(guó)到2020年將建成總長(zhǎng)16000km,聯(lián)結(jié)30多個(gè)大城市的客運(yùn)專(zhuān)線網(wǎng),客運(yùn)專(zhuān)線除承擔(dān)本線客流運(yùn)輸任務(wù)外,還要承擔(dān)一部分跨線客流的運(yùn)輸任務(wù)。在高密度、高速度行車(chē)條件下,綜合維修天窗開(kāi)設(shè)方式和維修時(shí)間的確定對(duì)客運(yùn)專(zhuān)線的通過(guò)能力、行車(chē)組織方式有很大影響。本文分析“單線隔日V型天窗”及“單線隔日矩型天窗”特性,通過(guò)模擬鋪畫(huà)列車(chē)運(yùn)行圖,分析“單線隔日矩型”天窗對(duì)跨線列車(chē)行車(chē)組織及運(yùn)行圖鋪畫(huà)所帶來(lái)的影響。對(duì)相鄰線路(既有線和客運(yùn)專(zhuān)線)采用不同天窗形式的銜接問(wèn)題進(jìn)行研究,分3種情況討論不同銜接形式對(duì)跨線列車(chē)行車(chē)區(qū)域的影響,相鄰線路天窗銜接合理性應(yīng)盡量減少占用跨線列車(chē)的合理運(yùn)行時(shí)間帶,便于組織安全運(yùn)輸、保證線路維修質(zhì)量,充分發(fā)揮線路通過(guò)能力。
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