城市轨道交通折返能力研究与计算

摘要：针对城市轨道交通中常见的几种折返方式，对其折返过程进行探讨，最后对站前折返和站后折返方式分别进行特点分析和能力计算。

关键词：城市轨道交通；折返；能力计算

中图分类号：C913文献标识码： A

列车正常运行中通常需要在交路的终点站进行折返作业后向反方向运行。折返站的折返能力是确定城市轨道交通全线运输能力的基础，也是确定城市轨道交通运营组织的关键。通常情况下，列车折返能力是城市轨道交通最终通过能力的限制因素，列车运行图的编制要重点考虑列车折返能力的限制。

折返方式

《地铁设计规范》规定：“线路的每个终点站和区段运行的折返站，应设置折返线或渡线，其折返能力应与该区段的通过能力相匹配。”折返线应结合车站线路形式统一设置，一般有站前折返、站后折返两种方式。

1.1站前折返

站前折返是指列车通过车站站台前的渡线进行折返，列车的空载走行距离得到减少，能够满足乘客同时上下车的要求。

常见的站前折返类型有站前单渡线折返、站前双渡线折返，分别如图1-1中(a)、(b)所示。

图1-1 站前折返线布局图

1.1.1站前折返过程分析

1.1.1.1站前单渡线折返

列车利用站前单渡线的折返过程为：进站列车I从进站道岔防护信号机所在点之前开始制动，到达A道岔满足到进站速度要求，此时如果进站进路已排列完毕，且进站信号已开放，列车1进入折返线运行直至B站台对标停车，停站期间乘客乘降、司机进行驾驶室换端，同时排列出站进路并开放出站信号。当停站时间结束，列车1驶离车站，当列车1出清C道岔区段时，开始排列车2进入B站台的进站进路。

即：列车1出站——列车2进站

1.1.1.2站前双渡线折返

站前双渡线折返，在平峰客流时段列车的开行间隔较大时，一般指定利用某条单渡线进行折返，其折返过程与站前单渡线折返过程相同。在高峰客流时段列车的开行间隔变小时，折返列车数量增大，通常使用双渡线进行交替折返。

列车站前双渡线交替折返过程为：

第一个办理站台C列车1的出站进路，出站信号开放后，列车1在达到规定的停站时间后，沿道岔F直股方向过岔，驶离站台C，出清D道岔区段，道岔解锁，站台C空闲。

第二个办理列车3进入站台C的进站进路，进站信号开放后，列车3沿道岔A侧股方向过岔，出清F道岔区段，进入站台C对标停车，道岔区段解锁。

第三个办理站台B列车2的出站进路，出站信号开放后，列车2在达到规定的停站时间后，沿道岔E侧股方向过岔，驶离站台B，尾部出清D道岔区段，道岔解锁，站台B空闲。

第四个办理列车4进入站台B的进站进路，进站信号开放后，列车4沿道岔A直股方向过岔，出清E道岔区段，进入站台B对标停车，道岔区段解锁。依次循环。

即：列车1站台C出发——列车3进入站台C——列车2站台B出发——列车4进入站台B。

利用站前双渡线折返的各次列车均须在站停时间内完成驾驶室换端作业及乘客乘降服务。

1. 2站后折返

站后折返是利用站后末端折返线进行折返。站后折返是先下客，后折返，再上客，常见的站后折返站设置有站后单线折返、站后双线折返两种，分别如图1-2(a)、(b)所示。

图1-2 站后折返线布局图

1.2.1站后折返过程分析

1.2.1.1站后单渡线折返

列车站后单线折返过程为：

第一个办理列车1从站台E 出站进路，信号开放后，列车1在到达规定的停站时间后驶离站台E，站台E空闲。

第二个办理列车2出折返线C进入站台E的进路，信号开放后，列车2沿道岔D侧股方向进入站台E，在站台E停车待乘客上车后。

第三个办理列车3进入折返线C的进路，信号机开放后，列车3沿道岔B侧股方向进入折返线C停车，司机完成驾驶室换端。

列车3出清B道岔区段后，第四个办理列车4进入站台A的进站进路, 进站信号开放后，列车4进入站台A停车供乘客下车。

即：列车1站台E出发——列车2进入站台E——列车3进入折返线C ——列车4进入站台A

1.2.1.2站后双渡线折返

站后双线折返时，一般指定利用某条单个折返线进行折返，列车折返过程与站后单线折返相同。列车在站后按照双线折返时，一般在行车密度极大情况下采用，运输组织较为复杂，本文不做分析。

折返能力计算分析

折返能力=1/T(对/h)，根据苏州轨道交通运营现状，排列进路及道岔转换时间为10s，列车进出站走行时间为40s，列车停站上下旅客时间为30s，列车进出折返线走行时间为45s，列车换端作业时间为10s。则计算站前单线折返的最小追踪时间为：

2.1站前折返的能力计算

2.1.1站前单渡线折返能力计算

T前单折=t1走行+t2排路+t2走行+t2停站=40s+10s+45s+30s=125s

其中：

t1走行=列车1从站台运行至出清道岔C的走行时间

t2排路=列车2从道岔A至站台B进路排列及信号开放时间

t2走行=列车2从从道岔A运行至站台B的走行时间

t2停站=列车2 从站台B出发前的停站时间（包含司机换端驾驶室时间、乘客乘降时间、出发排路时间）

2.1.2站前双渡线折返能力计算

T前双折=t1走行+t3排路+t3走行=40s+10s+45s=95s

其中：

t1走行=列车1从站台C运行至出清道岔D的走行时间

t3排路=列车3从道岔A至站台C进路排列及信号开放时间

t3走行=列车2从从道岔A运行至站台B的走行时间

通过计算可以看出，站前双线折返比单线折返间隔时间减少30 s，但是采用双线折返时，对运营组织要求较高，列车占用股道道岔的顺序较为固定，遇突况将导致整个车站的接发列车顺序被打乱，不利于运营组织及行车调整。

总之，站前折返会占用区间线路，存在进路交叉问题，从而影响后续列车的闭塞,并且对行车安全保障的要求较高。城市轨道交通行车组织中较少采用这种折返模式,特别是在客流量大、行车密度高、列车运行间隔短的条件下，一般不会采用站前折返方式。站前折返的优点在于渡线设置在站前 ,缩短列车走行的距离，减少了折返时间、站停换乘时间，并且减少线路建设的费用。

2.2站后折返的能力计算

T后单折=t2走行+t3排路+t3走行+t3换端+=45s+10s+45s+10s=110s

其中：

t2走行=列车2从折返线C运行至站台E的走行时间

t3排路=列车3从站台A至折返线C进路排列及信号开放时间

t3走行=列车3从站台A运行至折返线C的走行时间

t3换端=列车3在折返线C的司机换端驾驶室时间

站后折返具有上下客作业分离、列车进路顺畅、不交叉、站线布置简单等优点

通过比较发现，前站台折返模式下，双线折返能力大于单线折返能力，且双线折返模式下，列车上下客时间充裕，便于车站客运组织管理。

站后折返是利用站后尽端折返线进行折返，是先下客后折返再上客。站后折返的最大优点是避免了列车接发车进路和折返进路的交叉干扰，列车进出站速度高。站后折返适合于地形条件允许，远期客流量大的车站，但是折返线路较长，土建工程多、投资大钢轨在曲线上的磨耗也大。

小结

影响折返出发间隔时间的因素主要是折返站的配线布置形式及折返方式、车站信号设备类型、车载设备反应时间、折返进路长度、办理进路转换道岔及开放信号的时间、列车驾驶模式、列车停站时间、列车走行速度、列车长度等，针对以上因素可采用相应的措施提高折返能力。

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