存車線設計初探

【摘要】存車線是軌道交通線路的重要設施：存車線的分布及形式直接影響故障列車的救援時間：本文通過上海已運營的3
條軌道交通線路存車線設置及救援情況的分析，提出存車線布置的初淺設想，供有關設計人員參考.
【關鍵字】地鐵 存車線 設計建議
0 引言
目前，上海軌道交通已有三條線路正式投入運營，線路總長度約65km。作為現代化大都市先進的公共交通工具，軌道交通以其高速、邊界、正點、安全的優點已越來越受到廣大乘客的歡迎和支持。與此同時，軌道交通的運營質量亦越來越被廣大乘客和社會各方面所關注。為進—步提高軌道交通的服務水平，加強運營組織是十分重要的環節，其中，作為運營設施的存車線，發揮著非常重要的作用。
1 存車線的作用及故障列車的救援
存車線是輔助線的—種，主要用于備用列車、故障列車的存放和夜間作業車輛的折返：合理設置存車線，能為運營組織創造方便、靈活的條件。具體地說，存車線有以下三方面作用：
1．1 存放備用列車
在存車線上停放備用列車，以備高峰時段或疏散大客流時投入運營，如“五一”、“十一”、“春運”、大型文體活動所形成的大客流。亦可用于夜間存放列車，能使次日清晨發車間隔均勻。
1．2 臨時存放故障列車
由于城市軌道交通運量大，列車運行間隔短，在線運營的列車難免會發生故障。為了不影響后續列車正常運行，應使故障列車及時退出正線，臨時在存車線上待避。
1．3 夜間進行線路和運行設備維修時，工程車輛可利用存車線靈活調度，及時折返，避免長距離繞行
隨著軌道交通車輛使用時間的增加，其故障率亦隨之上升。研究存車線的設置，就是為了探討當車輛在運營過程中發生故障后，如何使故障列車能以最迅速、最合理的途徑及時退出正線，為全線盡快恢復正常運營創造條件。
故障列車一般分成兩種情況：一種是列車發生故障后，經司機稍加處理即能繼續自行運行直至脫離正線；另一種情況是故障列車已喪失了動力，必須請求救援，需依靠救援列車將其推頂或牽引方能離開正線。前一種情況對運營的影響相對小些；而后一種情況，整個救援過程時間較長，通常會造成運營組織的“大間隔”。本文著重對后一種列車故障情況進行分析研究，后文搬rJ的故障列車，都是指需要救援的列車。在目前的運營管理中對故障列車的救援，大多采用后續列車推頂的方式。原因是從司機請求救援到總調通知實施救援一般需要6min，而此時故障列車與前方列車的距離往往已超過3個區間。為了不影響前方列車的正常運營，盡量提高運營列車正點率和運行圖兌現率，總調通常會命令后續列車采用推頂方式進行救援。
2 存車線的現狀和使用情況
根據2000年5月一2001年12月的上海地鐵運營部門的日報顯示，期間共發生故障列車救援事例18起，其中一號線14起，二號線3起，三號線1起。造成列車最大間隔時間達到54分鐘，最短也有18分鐘，平均最大間隔時間都在30min以上。
目前，本市軌道交通故障列車的處理時間應該說是比較長的，這主要與上述3條線路存車線的布置有關。現將3條線的配線情況簡介于后。
2．1 一號線
一號線線路長度21.1km，共有車站16個。其中徐家匯站、上海火車站站、莘莊站各設2條折返線；另外在錦江樂園站、上海南站站、人民廣場站分別設置了渡線，錦江樂園站和上海南站站還設有連接車輛段的出入段線。
一號線沒有單獨的存車線。故障列車的存放主要利用莘莊站、上海火車站站和徐家匯站的折返線。
從一號線折返線的布置形式看，徐家匯站折返線只適用于上海火車站站至徐家匯站區段的下行線故障列車存放(依靠后續救援列車推頂)，而上行線的故障列車卻無法進入該站折返線存車。所以當上行線上海體育館站至徐家匯站區間列車發生故障時，必須遠距離推頂至上海火車站站存車。
2．2 二號線
二號線線路長度19．1km，共有車站13座。人民廣場站、龍陽路站各有一條獨立的存車線；楊高南路站設2條折返線，可用于存車；另外在中山公園站、人民廣場站、張江高科站分別設置了渡線，在龍陽路站還設有進出停車場的出入場線。
二號線人民廣場站的存車線布置在上行線一側，只能為上行線的故障列車服務。楊高南路站的折返線也只能適用于上行線故障列車進入。龍陽路站的存車線，在二號線延伸到張江高科站之前是龍陽路站的列車折返線，由于龍陽路站緊靠停車場，現在很少用于列車存放。如果要存車，也只適用于上行線的故障列車停放。所以，當下行線的列車發生故障，只能采取兩種措施：—是后續列車將故障列車推頂至中山公園站；另一種是在人民廣場站經渡線轉至上行線牽引回庫。轉線措施勢必會影響上行線的正常運營，當遠期行車間隔縮短后，影響將會更大。所以，二號線的下行線，沒有真正意義上的存車線。
2．3 三號線
三號線線路長度25km，全線共設車站19座。上海火車站站設有1條獨立的存車線、中山公園站設2條折返線，可兼顧存車。另外在上海南站站、石龍路站、宜山路站、虹口足球場站、江灣鎮站分別設置了渡線，其中石龍路站設有連接停車場的出人場線。
三號線中山公園站的折返線、上海火車站站的存車線，只能用于下行線故障列車的存放。上行線列車若發生故障，采用推頂方式救援。只能到江灣鎮站存車。因此，對三號線而言，沿線各站沒有一處可供上行線故障列車直接推頂進入的存車線路。
3造成故障列車救援時間過長的原因
3．1 存車線布置不靈活
從上述簡介可以看出，既有3條軌道交通線的存車線實用性較差，尤其是中間車站的存車線不能用于上、下行線兩個方向故障列車的進入。致使某些線路上的故障列車只能舍近求遠，停放到終點站的折返線上，延長了總的救援時間。
3．2 存車線形式單調
以往，存車線通常與折返線混合設置，而折返線的設計形式又比較簡單，多采用雙折返線。這種形式雖能滿足行車交路折返功能的需要，但對雙向存車的功能考慮不足。此類缺憾，在一號線的配線布置上顯得尤為突出。
3．3 存車線設置位置不恰當
以上各線中，某些有存車條件的車站離車庫(車輛段或停車場)較近，例如：二號線的楊高南路站距龍陽路站出入庫線僅2．55km；三號線的上海南站站距石龍路停車場僅1站之隔。因此，當運營列車出現故障后，總調人員往往會通知救援列車直接將故障列車推送回庫，以至這些車站的存車功能得不到充分的發揮。
3．4設計規范含義模糊
現行的《地下鐵道設計規范》(GB50157--92)第1．0．9條艦定：“當兩折返站相距過長時，宜在沿線每隔3至5個車站的站端加設渡線或車輛停放線。”但條文中未對“車輛停車線”(與本文所稱的“存車線”意義相同)的具體設計要求做出進一步的明確規定，很容易使人產生誤解。本市已建成并投入運營的3條軌道交通線，在當時很可能受到了單純追求低造價和片面理解本條規范的影響。從3條線路配線的設置來看，基本上都采用了規范規定范圍內的最低標準，且以加設“渡線”居多，而對“車輛停放線”的設置沒有引起足夠的重視。
3．5 存車線的間隔距離過長
軌道交通運量大，一列車六輛編組(A型車)載客量高達2000人左右，如在高峰時段出現列車故障將嚴重耽誤乘客的上下班，社會負面影響很大。為提高運營質量，本市有關上級部門要求，“嚴重晚點”的時間應控制在15-30mln以內。但由于目前3條線路存車線間的距離過長，要使故障列車的救援時間壓縮在30rain之內難度很大。
按運營部門的行車規定，故障列車救援的行駛速度應不超過30km／h，考慮到救援列車與故障列車連掛后起動、制動加速度減小的因素，實際平均行駛速度約在25km／h左占。以此計算，現有存車線間距及走行時分見下表5：

上表顯示，故障列車走行時間大多已達到20 min左右，若再加上司機的故障檢查、申請救援、救援車行駛及與故障列車掛鉤、解鉤等時間，列車晚點時間必然超過30min。
需要特別指出的是，上表中的故障列車走行時間僅僅是根據設有存車線車站之間的距離計算的。若按上行線、下行線分別考慮，則有些故障列車因無法被直接推入鄰近存車線，其救援所走行的時間還會更長。例如明珠線上行線虹橋路站—一江灣站區段，故障列車只有在江灣站可以存車，若運行列車在虹橋路站發生故障，那么，救援的推頂距離K達即17．81km，單是故障列車走行時間就要42．7min，已遠遠超過“嚴重晚點”時間的控制要求。
4 建議
從以上分析可以看出，存車線的設計應全線統籌布置，既要考慮合理投資，更要考慮功能因素。為不斷提高軌道交通的運營服務水平，特提出兩點建議：
(1)存車線的布置形式要靈活。要能滿足上下行線故障列車均能進入存車線停放的要求。存車線應設在兩正線之間，存車線兩端的4個方向宜分別與上下行線連接，其形狀猶如拉長了的交叉渡線。根據車站周邊的地形條件，可以設在站臺之間，也可設在站臺端部或結合折返線統一布置。
(2)為了將列車晚點時間控制在30min以內，經初步計算，兩座配有存車線車站之間的最大相隔約為6km，亦即沿線每間隔6km左右應設置一座能雙向進入存車線停放故障列車的車站
以上意見，僅供設計參考。