道岔距离有效站台端部的距离研究

周鹏飞 王 琰

（铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津 300142）

在城市轨道交通工程中，有效站台距道岔基本轨端部及道岔后方警冲标的长度合理设计，既能节省土建工程投资，又能提高线路的运营能力。

1 有效站台端部距道岔基本轨端部长度的定义

《地铁设计规范》（GB50157-2003）对有效站台端部距道岔基本轨端部长度作了如下定义，“5.2.9 道岔宜靠近车站设置，但道岔基本轨端部至车站站台计算长度端部的距离不应小于5 m”。在地铁规范随后的条文说明中，对5 m防护距离的定义进行了解释，“规定道岔距站台端部的距离，是从列车折返能力和道岔整体道床铺设范围及道岔信号设备的位置考虑的。要求道岔尽量靠近车站设置，主要为便于运营管理，有利于发挥线路的效能，一般应在5～10 m内选定，但道岔距站台也不能太近，否则会影响其他设备的铺设和安装，因此规定不应小于5 m”。

2 道岔距离有效站台端部长度的分析

在城市轨道交通工程中，道岔距离有效站台端部长度一般需要考虑信号设备安装距离，需根据车辆和信号系统等相关参数经过计算确定。

国内城市轨道交通设计中，有效站台距道岔基本轨端部长度普遍采用不小于5 m。

3 道岔距离有效站台长度的计算

根据深圳地铁5号线数据进行分析，当列车停车而软件无法识别的情况下，将反方向按照向前最大加速度给出牵引，加速度为1 m/s2。

为了保证行车安全，确保整个信号系统设计的安全完整性水平（SIL）应达到4级；整个信号系统安全设备导向危险侧的概率指标≤10-9。由于车辆控制系统不是SIL4的安全系统，在信号系统设计中应充分考虑车辆错误施加反方向加速度的情况。

当列车停车时，信号系统将监督列车倒溜，当列车倒溜距离大于0.5 m（系统定义）或列车倒溜速度大于指定速度（该速度根据线路最大坡度计算，即当列车倒溜0.5 m时的最大速度）时，列车将触发紧急制动。

在列车倒溜并触发紧急制动后，需保证列车不压入道岔岔尖或警冲标，否则，倒溜时将可能出现列车挤岔（当列车倒溜时正好动作道岔）或侧冲的危险。

因此，在计算次级检测设备与道岔岔尖的距离或警冲标的距离时主要考虑以下两种情况。

3.1 道岔对向车站站台

在道岔对向车站站台情况下，次级检测设备与道岔岔尖的距离示意如图1所示。为了定义道岔岔尖与次级检测设备的最小距离，列车倒溜或反向运行将可能跨过次级检测设备：该次级检测设备和岔尖的距离必须足够长，以确保列车倒溜时，不会退行到道岔上。

次级检测设备边界和岔尖的安全距离应大于或等于Lt，该距离定义如下。

其中：

L1：是指次级检测设备本身不能检测的模糊区域。

L2=L3-L4：指分路点间距，即第一车轴与第二车轴之间距离。

L3：是指从列车车头到第一个能被次级检测设备安全分路的点（根据深圳地铁5号线车辆提供的技术参数），由于计轴设备系统的平均误计率为10-9，漏计2个计数的情况其最大概率将小于10-9，因此，安全分路点是指第二个车轴的位置。

L4：等于从列车车头到第一个车轴的距离。

L5：等于安全倒溜距离（其计算方式见后续内容）。

3.2 道岔顺向车站站台

在道岔顺向车站站台情况下，次级检测设备与警冲标的距离示意如图2所示。列车在发生倒溜时，次级检测设备至警冲标的距离必须足够大，以防止列车冲进警冲标区域，与来自道岔弯股方向的列车发生侧冲。

次级检测设备边界与警冲标的安全距离需大于或等于Lp，该距离定义如下：

3.3 安全倒溜距离L5计算

安全倒溜距离的组成如图3所示。

其中：

S1：倒溜安全触发距离；

S2：信号系统检测出倒溜并检测出要触发EB时，列车运行的距离；

S3：信号系统触发EB，到车辆开始制动，列车运行的距离；

S4：在不断施加制动过程中，列车所运行的距离；

S5：至完全停稳，列车所运行的距离。

根据深圳地铁5号线信号系统的特点和车辆系统参数，当坡度为2‰时，倒溜安全触发距离S1=0.5 m，安全倒溜距离L5=S1+S2+S3+S4+S5≈6 m。（根据深圳地铁5号线信号系统及车辆系统参数计算的过程省略）

3.4 道岔距离有效站台长度的计算

根据深圳地铁5号线车辆性能和计轴设备性能，相关参数如下。

次级检测设备（计轴）模糊区 L1=0 m；

车头距第二个车轴的距离 L3=6.51 m；

车头距第一个车轴的距离 L4=4.01 m；

安全倒溜距离 L5≈6 m。

因此，对于2‰的下坡道，计轴至道岔防护点（即岔尖或岔后警冲标）的距离须满足：

目前城市轨道交通中，由于不同城市采用的道岔类型不同，道岔采用60 kg/m 9号道岔，岔尖距离道岔端部基本轨缝一般小于3 m，故有效站台端部距道岔基本轨端部长度不应小于8 m为宜；有效站台端部距岔后警冲标的距离应不小于15 m为宜。

因深圳地铁5号线次级检测设备采用计轴设备，如果检测设备采用感应环线或轨道电路等，需要考虑次级检测设备本身的模糊区长度，有效站台距离道岔的距离将相应增加。

以上所有研究分析均基于一定的道岔、车辆和信号系统等相关技术参数的条件下进行，由于不同城市在城市轨道交通建设过程中，采用的道岔、车辆和信号系统等相关技术参数的不确定性，此分析仅简单介绍了计算过程，详细地计算需要进行相关的模拟试验及设备的技术参数。

4 结论

在城市轨道交通建设中，提高行车效率与降低土建投资是相互矛盾的。总之，设置合理的道岔距离有效站台端部的长度，不仅能满足运营安全、提高运营效率，还可节约工程投资。

[1] GB50157-2003 地铁设计规范[S].

[2] TB10007-2006 铁路信号设计规范[S].

[3] GB/T 12758-2004 城市轨道交通信号系统通用技术条件[S].

[4]中国铁路通信信号总公司研究设计院 铁路工程设计技术手册（信号）[S]．1994．

[5]傅世善．闭塞与列控概论（第九讲）—采用虚拟闭塞方式的列控系统[J]．铁路通信信号工程技术，2006，3（3)：63-64.