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有轨电车运行控制技术与交通影响分析

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:列车进入折返线的允许速度对于停车末端预留的安全防护距离有影响。以有轨电车在终点站的站前单股道折返为例,对有轨电车折返安全性进行分析。

有轨电车运行控制技术与交通影响分析

1.有轨电车折返

按照轨道交通行车组织的要求,各车站可根据行车要求设置不同用途的线路,线路按其在运营中的作用分为正线、辅助线(折返线、渡线、联络线等)和车厂线。

其中,折返线是指在线路两端终点站或中间站,为能开行折返列车而设置的专供改变列车运行方向的线路。在轨道交通线路中,全线的客流分布一般不太均匀,通常需要根据行车交路的要求,在终点站与中间站或中间站与中间站之间开行折返列车。对于可折返的车站需配置折返线,折返线的形式应能满足折返能力的要求。

1)折返站折返线布置形式

折返站折返线的布置形式多种多样,按照不同类别可以划分不同种类,如表2-18所列。城市轨道交通折返线布置方案如表2-19所列。

表2-18 折返站分类

表2-19 城市轨道交通折返线布置方案

(续表)

2)折返线的位置

在线路起终点站,为了满足运行的需要必须设置折返线。当线路因客流分布和行车组织需要,须采用分区段运行模式时,在折返站也要设置折返线,其折返能力应与该区段的通过能力相匹配。

3)折返线的长度

折返线的长度应是远期列车停留占用长度、安全防护距离、车挡长度三者之和。其中,远期列车停留占用长度和安全防护距离之和为折返线的有效长度,其主要影响因素包括:

(1)行车速度。列车进入折返线的允许速度对于停车末端预留的安全防护距离有影响。理论上讲,安全防护距离越长,入线的允许速度越高,有利于加快列车进入折返线的进程,尽快开通后续进路,提高折返能力。对于侧向通过道岔进入折返线的列车,将受到道岔限速的影响。在实际设计过程中,为留有安全余量,信号设计列车过岔速度往往略小于道岔侧向允许通过速度。

(2)列车计算长度。列车编组车辆数直接决定了列车计算长度,为了减少日后改扩建的难度,应按远期客流量确定列车编组数,从而计算列车长度。

(3)车挡长度。对于不同类型的车挡,其设备和需要缓冲的距离不同。一般而言,滑动式缓冲车挡可按25m计算,液压式缓冲车挡可按8m计算。具体设计时,按照实际情况确定。

2.折返对有轨电车运行效率的影响

1)折返能力

折返站的折返能力不仅是决定城市轨道交通全线运输能力的基础,也是决定城市轨道交通运营组织的关键。影响折返站折返能力的主要因素有折返站折返线布置形式、线路通过能力、折返作业量、折返线运营控制及组织要求、工程建设条件等。

折返能力的定义为:城市轨道交通折返站上某一方向单位时间内所能折返的最大的列车数量,由列车到达及出发的最小追踪间隔决定。类似于上述端点站的通过能力影响整条线路的通过能力。(www.xing528.com)

折返能力一般分为:设计折返能力与可用折返能力。其中,设计折返能力即为最大折返能力(理论能力或理论最大能力),一般由于其他因素的综合影响,实际很难达到。折返能力计算公式为:

式中 n折返——折返站折返线在单位时间内的最大折返列车数,对/h;

   I折返——折返列车在折返站的折返间隔时间,s。I折返取决于采用的折返站选型、信号系统、折返列车、折返线长度及折返作业方式。根据以往的研究结果以及设计人员的经验,常见站型的折返能力如表2-20所列。

表2-20 常见站型的折返能力

注:站型中的方案同表2-19中的方案。

2)影响分析

(1)线路通过能力影响

线路通过能力是指在采用一定车辆类型、信号设备和行车组织方法条件下,城市轨道交通系统线路的各项固定设备在单位时间内(通常是高峰小时)所能通过的列车数。线路的通过能力主要取决于最小列车间隔和车站停留时间。在设计时,最小列车间隔与闭塞分区长度、信号系统参数、列车长度、交叉口和折返影响有关,而列车在车站的停留时间则与站台高度、车门数量与宽度、验票方式及车站能力限制有关。

城市轨道交通折返站按其在列车运行交路上的位置可以简单地划分为终点折返站和中间折返站。折返站的折返能力对整条线路的通过能力的影响是举足轻重的。折返站的折返能力是城市轨道交通线路通过能力的一个环节,没有与线路相适应的折返能力,将直接影响城市轨道交通线路的通过能力,甚至限制线路通过能力的有效发挥。

同时,当线路的通过能力为一定的情况下,譬如受到线路状况的制约以及城市轨道交通信号系统等“瓶颈”制约时,以期通过提高折返线的折返能力来提高整条线路的通过能力也无异于杯水车薪,故无法使线路通过能力的提高达到预期的效果。

(2)折返作业量的影响

折返作业量决定了折返线需要提供的能力,同时,它也是决定折返配置形式的主要因素。折返能力大,也就意味着折返间隔时间较短,这通常是折返线布置所追求的目标。一般情况下,折返线的设置数量取决于高峰时段单位小时内的折返作业量,如折返间隔时间大于线路乘客输送能力需要的折返间隔时间,为了满足密集发车的需要,折返线设置的数量应该大于1条。在同样的折返线数量条件下,由于折返线布置形式的不同,最小折返间隔时间不同,相应的折返能力也不同。

折返线能力不但要满足折返作业量的需求,而且要预留一定的折返能力,以满足突发客流和故障运营的需求,从而提高折返线的灵活性。

3.折返对有轨电车运行安全造成的影响

当有轨电车在站台进行折返时,会存在一定的安全隐患,该安全隐患主要源于有轨电车之间的进路冲突,实质上是有轨电车过道岔的安全问题。以有轨电车在终点站的站前单股道折返为例(图2-14),对有轨电车折返安全性进行分析。

第一辆有轨电车从A点开始运行至下行站台CD,停站时间内办理反方向的折返进路;停站时间到后,由下行道站台出发,开始折返运行。若在第一辆有轨电车办理B点至D点的进路后,第二辆有轨电车紧接着办理相同的进路,有可能造成车辆在车站追尾,或是第二辆有轨电车脱轨(第一辆有轨电车已经办理反方向折返进路,道岔已经转到正线上)。若第一辆有轨电车办理反方向的折返进路后,第二辆有轨电车紧接着办理了B点至D点的进路,则会造成第一辆有轨电车脱轨,因为此时道岔已经转到折返线上。

只有当第一辆有轨电车全部出清G点后,再办理第二辆有轨电车B点至D点的进路,两辆有轨电车的折返才不会相互影响,才能保证有轨电车的折返安全。这就需要一套道岔控制子系统来控制车辆的进路、信号、道岔之间的相互制约关系。

图2-14 列车终点站折返示意图

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