城际铁路中间站到发线数量研究

宋元胜

（中国中铁二院工程集团有限责任公司 交通与城市规划设计研究院，四川 成都 610031）

城际铁路中间站到发线数量研究

宋元胜

（中国中铁二院工程集团有限责任公司 交通与城市规划设计研究院，四川 成都 610031）

根据城际铁路运营组织特点和城际列车的技术作业要求，在分析城际铁路中间站到发线数量影响因素的基础上，计算得出城际铁路中间站不设置到发线的条件，以及不同车站分布和列车间隔条件下，开行大站直达列车和站站停列车的合理匹配关系。在一定车站分布条件下，根据线路系统设计能力或需要能力，计算得到中间站的合理到发线数量。

城际铁路；中间站；到发线

1 问题的提出

随着国民经济的快速发展，城市化建设不断加快，人口和经济活动大规模、快速度向城镇集聚，城市地域大幅度拓展，城市空间向都市圈、城市带、城市群转换，迫切需要建设大运量、小编组、快速度、公交化运营的城际铁路，承担城市集群内各城市、中心城市、主要城镇、城市组团、次中心城镇之间的旅客运输，支撑国民经济的快速发展。

《中长期铁路网规划》(2008年调整) 正式将城际铁路规划和建设提上议事日程，长江三角洲、珠江三角洲、京津翼等地区城际铁路网相继得到国家审批，随着京津城际铁路的开通，沪宁、广珠、绵成乐、海南东环等城际铁路相继开工建设，大批城际铁路处于规划研究之中。在城际铁路的工程设计和投资决策过程中，由于多数车站伸入城市或城镇中心，车站规模成为线路工程投资的主要控制因素，因此合理确定车站到发线数量，对控制车站规模和工程投资具有重要的现实意义。由于车站规模控制一直没有合理的解决办法，到发线数量主要是通过列车运行图铺画，以验证方式完成设计年度运输需求来确定，缺乏理论依据，因此现行设计方法具有较大的局限性，十分必要对城际铁路中间站到发线数量进行研究。

2 城际铁路中间站到发线数量的影响因素

（1）运输组织功能。城际铁路是自成体系还是兼顾一定路网功能，是否承担跨线列车，是影响车站到发线数量的重要因素。

（2）车站分布。城际铁路的站间距离决定列车运行时分，也决定大站直达列车越行站的站停列车条件，需要配置到发线满足列车越行的要求。

（3）列车运行速度。大站直达列车和站站停列车具有一定速差，需要在越行站配置到发线满足列车越行的要求。

（4）列车对数。城际铁路大站直达列车和站站停列车的不同数量匹配，影响越行条件和车站股道占用，需要配置相应数量的到发线。

（5）列车时段性特征。城际铁路客流一般具有明显的时段性特征，高峰时段的作业需求决定车站的到发线数量。

3 城际铁路运输组织特点

城际铁路作为城际客运专线，组织跨线直达(具有路网功能线路)、大站直达和站站停列车共线的运输组织模式，系统设计列车最小间隔时间为3 min。大站直达列车速度等级为 250 km/h、200 km/h；站站停列车速度等级为 200 km/h、160 km/h、140 km/h 等；跨线直达列车速度采用 160 km/h及以上的机车牵引或动车组列车。城际铁路的列车开行具有较强的周期性，采用节拍式运输。

4 城际铁路中间站不设置到发线的条件

城际铁路的大站直达列车需要越行站站停列车时，车站应配置到发线满足列车越行要求，否则可以不设置到发线。目标站不设到发线的列车运行如图1所示。则有：式中：tz、td分别表示站站停列车和大站直达列车在甲乙两站间的旅行时间 (min)，通过旅行速度系数计算确定；Idt为列车到通间隔时间 (min)，tj为相邻两站站停列车在乙站的间隔时间。

目标站不存在列车越行的条件为：

式中：I追为列车追踪间隔时间 (min)。则有：

式中：L甲乙为目标站前后两个区间距离之和 (km)；Vd为大站直达列车速度 (km/h)；Vz为站站停列车速度(km/h)；βd为大站直达列车旅行速度系数，通常取0.85；βz为站站停列车旅行速度系数，通常取 0.7。

图1中 Tt为站站停列车在目标站的停站时间(min)。表1为不同技术标准条件下计算的不设到发线中间站前后两个区间的距离之和 L甲乙。

表1 不设到发线中间站前后两个区间的距离之和 L甲乙

当前后两个区间的距离之和小于等于表1中的L甲乙值时，不同技术标准的城际铁路中间站可以不设到发线。

5 城际铁路中间站到发线数量

（1）城际铁路高峰小时列车数量匹配。在一定车站分布条件下，城际铁路能力受区段内最大区间距离的控制，高峰小时最大限度使用线路能力和占用车站到发线，决定了城际铁路大站直达列车和站站停列车的数量匹配关系。大站直达列车的开行应同时考虑合理兼顾站站停列车的服务质量。在实践中，高峰小时的大站直达列车对数原则上应小于4对 (含跨线直达列车，大于4对时需要成组运行)，并实现节拍式运输。大站直达列车对站站停列车的影响如图2所示。

式中：tmd、tmz为大站直达列车和站站停列车最大区间运行时分 (min)；tdf、ttf为到发间隔时间和通发间隔时间 (min)；tdy为1列大站直达列车的影响时间；nd、nz为高峰小时大站直达列车和站站停列车对数；ε基、ε额外为大站直达列车的基本扣除系数和额外扣除系数。

以城际铁路大站直达列车速度 250 km/h、站站停列车速度 160 km/h，最长站间距离 11.8 km 为例，计算不同车站分布和列车间隔条件下，大站直达列车和站站停列车的合理匹配关系，如表2所示。

表2 城际铁路高峰小时大站直达列车和站站停列车对数

（2）简单越行停留时间。大站直达列车越行站站停列车时形成的最大越行停留时间 tymax和最小越行停留时间 tymin如图3所示。

由图 3 中可知，tymin＝tdt＋ttf＋tq＋tt；tymax＝tztd＋tdt＋ttf＋tq＋tt。在计算 tymax时没有考虑列车在被越行后的出发情况，认为其是紧密发车。一般取站站停列车被越行停站的时间 ty为 tymax、tymin的平均值，即：

ty＝1/2(tymax＋tymin)＝1/2(tz－td)＋tdt＋ttf＋tq＋tt式中：tq、tt分别为列车起、停车附加时间 (min)。

（3）城际铁路中间站到发线数量。中间站到发线主要用于站站停列车的停站作业和待避大站直达列车，占用到发线的时间由停站作业时间和越行停留时间构成。车站到发线的最大占用是在高峰期间，因此高峰小时的到发线需要量即为车站到发线数量：

式中：D 为中间站到发线数量 (单向)；t作业为站站停列车旅客作业时间 (1min)；t进为站站停列车进站停车时间 (40 s)；t出为列车启动出站时间 (50 s)；tg为高峰小时时间 (60 min)。

在一定车站分布条件下，根据线路设计能力或需要能力 (全日行车计划)，能够计算出城际铁路中间站合理的到发线数量。以城际铁路大站直达列车速度 250 km/h、站站停列车速度 160 km/h，最大站间距离 11.8 km 为例，计算在不同列车开行方案下，中间站到发线数量如表3所示。

表 3 城际铁路中间站到发线数量(单向)

由表3可知，在上述条件下城际铁路中间站单向仅需设置1条到发线。

6 研究结论

对城际铁路车站不设置到发线和合理确定车站到发线数量的研究，对指导工程设计、控制车站规模和工程投资具有重要的现实意义。研究的主要结论如下。

（1）在城际铁路主要技术标准一定时，可计算得到城际铁路中间站不设置到发线的条件，即根据该中间站与前后两区间的站间距离之和确定是否需要设置到发线。

（2）根据城际铁路运输组织特点，可计算出不同车站分布和列车间隔条件下，开行大站直达列车和站站停列车的合理匹配关系。

（3）城际铁路的高峰小时到发线需要量决定中间站的到发线数量，在一定车站分布条件下，根据线路系统设计能力或需要能力 (全日行车计划)，能够计算得到中间站的合理到发线数量。

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1003-1421(2011)02-0024-03

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责任编辑：林 欣