渡线设置对恢复高速列车运行时间的分析

花修坤 南京铁道职业技术学院

渡线设置对恢复高速列车运行时间的分析

花修坤 南京铁道职业技术学院

高速铁路行车组织具有高速度、高密度的特点。虽然高速铁路以安全、正点为首要前提，但由于设备故障造成中断行车和列车晚点的情况也偶有发生。在设备故障时，通常根据故障性质的不同和对列车正常运行影响程度的大小需要采取不同的运行调整方法。设置渡线组织列车由邻线绕行，增加了对晚点列车运行调整的灵活性。讨论利用区间渡线组织高速列车越行的方案，并计算缩短积压列车疏导的时间，量化分析渡线在恢复列车正常运行过程中的作用。

高速铁路；渡线；运输组织；列车调度

引导列车由一股道过渡到相邻轨道的设备称为渡线。既有双线铁路一般在车站两端咽喉区正线间，正线和到发线间设有渡线，由于站间距离不长，区间一般不设渡线。高速铁路由于站间距离较长，在区间设置一定数量的渡线，对在线路区间发生故障、事故或设备维修养护时进行反向行车，以及增加列车运行调整的灵活性和在特定条件下提高通过能力有一定的作用。然而，区间渡线的设置同时也带来加大工程投资、增加维修成本和不安全隐患因素，甚至使用起来还有许多限制条件。本文量化分析了区间渡线在恢复列车正常运行过程中的作用，提出了设置与否的观点。

1 前提条件

根据国内外高速铁路车站咽喉渡线的设置经验，相邻两个车站咽喉渡线的配置方式如图1所示。

图1 相邻车站咽喉渡线示意图

图1中，(a)、(c)、(e)相邻车站两端的八字渡线开口方向均朝向上行线，也可以均朝向下行线，方案类似。(b)、(d)、(f)相邻车站两端的八字渡线隔站朝向下行线。

经分析，当线路区间出现故障，列车反向运行距离最长的是(a)中的下行列车，经过两站一区间，反向运行距离最短的是(a)中的上行列车，经过一区间。因此，(a)方式具有典型性，以下就以(a)为例来分析区间发生故障时，区间渡线对疏导列车恢复正常运行所起的作用。

例如，京沪高速铁路站间平均距离在60km左右，若取站间距离为60km，站坪长度取2000m，线间距5m，车站咽喉渡线和区间渡线均采用41号道岔，侧向允许限速为160km/h。从故障发生到经过运行调整恢复按图行车所需要的时间，与正常运行情况下的行车密度、故障区间单位时间内单线所能通过的最大列车数以及故障排除后列车紧密运行最小追踪间隔时间密切相关。正常情况下的行车密度是指列车按照运行图规定的间隔时间运行，由于运行图上各种速度列车穿插运行，空费时间大小不同，各时间段列车密度也不相同，当故障发生时，积压列车也将是多种速度等级的列车，积压列车数量难以判断。为简化计算，正常情况下取一种速度列车，并按照一定的间隔时间均衡排列，由于列车运行速度越高，单线运行图周期越短，区间渡线对疏导列车的作用越明显，因此，取运行速度为300km/h的列车进行计算（速度系数0.9），列车正常运行间隔时间分别设为4min、5min、6min、7min、8min，紧密运行间隔为4min；故障发生时，邻线以160km/h限速运行，若列车追踪运行，追踪列车间隔取5min。

2 不设区间渡线时列车恢复正常运行所需时间

如图1(a)所示，不设置区间渡线时，当上、下行线的任何一处出现故障阻碍列车运行时，双方向列车就只能在上行线的两个车站之间按单线运行。下行线出现故障时下行列车反向运行距离为两站一区间，按上述假设条件计算单线运行图周期为35min，上行线出现故障时上行列车反向运行距离为一区间，单线运行图周期为33min，如果一件故障的平均排除时间为1h，则该时间内的单线可通过列车数在非追踪时为2对，每次2列追踪时接近3对。据此计算得出不设置区间渡线时，列车恢复正常运行所需要的时间如表1所示。

表1 不设区间渡线时列车恢复正常运行所需时间分析表

3 设置区间渡线时列车恢复正常运行所需时间

如图2所示，在两个车站中间设置一组八字渡线，根据开口方向不同有两种方案，分析方法和结果类似，现以图2所示开口方向朝向上行线为例进行分析。▲、■和●分别表示下行线路上三个不同的故障地点。△、□和○分别表示上行线路上三个不同的故障地点。

图2 区间设置八字渡线时不同故障地点列车绕行距离示意图

当▲或●发生故障时，下行列车反向运行距离都经过1个车站和1/2个区间，单线非追踪运行图周期约为22min，1h内单线可通过列车数在非追踪时为3对，在追踪间隔时间为5min、每次2列追踪时大约为4对；当■发生故障时，下行列车反向运行距离为两站一区间，区间渡线不起作用。

当△或○发生故障时，上行列车反向运行距离都经过1/2个区间，单线非追踪运行图周期约为21min，1h内单线可通过列车数同样是在非追踪时为3对，在追踪间隔时间为5min、每次2列追踪时大约为4对；当□发生故障时，若两条区间渡线间距离不小于一个列车长，则上行列车反向运行距离为两条渡线间距离，单线非追踪运行图周期约为8.8min，1h内单线可通过列车数7对；否则，上行列车反向运行距离仍为1/2个区间，与△和○情况相同。

根据上述分析计算得出区间设置八字渡线时，列车恢复正常运行所需要的时间如表2所示。

表2 设置区间渡线后列车恢复正常运行所需时间分析表

4 方案比较

由表1和表2可以看出：

（1）随着列车运行间隔时间的增大，故障期间积压列车数减少，列车恢复正常运行所需要的时间减少。当列车以最小追踪间隔时间运行时，无论有无区间渡线，列车都无法恢复正常运行。

（2）设置区间渡线对于减少列车恢复正常运行所需时间的效果随故障发生地点的不同而不同：

①当故障发生在▲、●、△或○时，设与不设区间渡线相比，当列车运行间隔为5min、恢复正常运行所需要的时间减少了20min；当列车运行间隔为6min时，减少了12min，设与不设渡线，均可在2h内恢复正常运行；当列车运行间隔为7min和8min时，恢复正常运行所需要的时间分别减少了9min和8min，有、无渡线，均可在1h内恢复正常运行。

②当故障发生在□，且两条区间渡线间距离不小于一个列车长时，设置区间渡线与不设置区间渡线相比，当列车运行间隔为5min、恢复正常运行所需要的时间减少了80～120（min）；可在100 min内恢复正常运行，当列车运行间隔为6min、7min和8min时，均可在1h内恢复正常运行，比不设渡线时减少0.5～1（h），该种情况下区间渡线对减少列车恢复正常运行所需时间的效果最为显著。

③当故障发生在■时，区间渡线不起作用。

5 结束语

综上所述，多数情况下，故障发生时，利用区间渡线疏导列车与利用车站进行调整，恢复列车正常运行秩序所需要的时间相差不大，只有在个别特殊情况下，区间渡线对减少列车恢复正常运行所需时间有明显效果。众所周知，高速铁路采用的设备装备性能可靠，维修体制更加严格，故障发生率低，列车运行正点率高。即使有故障发生时，上述分析表明，组织列车反向运行虽然可以输送一部分受阻碍的列车，但对邻线影响较大，设置区间渡线的效果也不明显，反而增加了行车调度指挥的复杂性，增加了安全隐患。

（项目来源：江苏省2014年高职院校高级访问工程师项目项目编号2014FG059）

[1]彭其渊，魏德勇，闫海峰，倪少权著.客运专线运输组织.北京科学出版社.2007年1月.

[2]中华人民共和国建设部.铁路车站及枢纽设计规范[S].2006年:24-27.

责任编辑：万宝安

来稿日期：2014-12-08