行车组织设计在铁路、轨道交通、和公共交通中的应用
2016-08-10单立成
单立成
(中铁西安勘察设计研究院有限责任公司)
行车组织设计在铁路、轨道交通、和公共交通中的应用
单立成
(中铁西安勘察设计研究院有限责任公司)
目前国内对于行车组织设计主要应用于铁路设计、城市轨道交通设计和快速公共交通设计中,在这几种交通方式中行车组织设计均具有各自的特点,但在基础理论中也有一定的相通之处。
行车组织;工程设计;铁路;轨道交通;公共交通;BRT
1 发展现状
铁路设计经过多年的发展,行车组织已经形成了中国自己的运营特色,在铁路项目设计上,行车组织主要解决路网组织、技术站功能定位、客货运组织、车站分布原则等方面的研究和设计;轨道交通一般以城市路网分析为基础,通过对路网功能定位、建设时序、资源共享、车辆选型、输送能力等方面的研究,针对具体线路的行车交路、开行方案、配线研究等方案进行分析研究和设计;公共交通中行车组织先对来说主要基于欧美国家的道路通行能力基础理论,结合中国的城市发展实际情况,以城市综合交通为基础,进行设计和研究,近年来主要针对BRT快速公交设计的工程较多,普通公交的研究一般由公交公司委托科研单位进行专题研究,设计单位承担较少。
2 行车组织设计重难点
行车组织设计大同小异,但针对不同的行业具有不同的特点,所研究的问题侧重点也有所不同,铁路研究主要以国家铁路网和现有的组织条件为基础,主要分货运组织和客运组织,研究的重难点:货运组织主要结合货流组织,进行网络分析,确定合理的货运径路和货物列车的编组计划;客运组织主要铁路项目的功能定位,合理确定旅客列车开行方案作为重难点进行研究设计。
城市轨道交通主要有地铁、轻轨、有轨电车几种形式,行车组织设计重点分析通过能力、交路方案、配线分布、出入线能力匹配等几个方面。公共交通中的行车组织设计主要针对BRT来说,重难点研究BRT快速交通的目标旅行速度、车站的进出站组织、停车能力的匹配、区间路口的交叉形式等几个方面。
3 行车组织在设计应用中的特点
虽然行车组织设计在基础理论中有一些相似之处,但在具体不同行业中的使用也还存在自身的特点。
铁路设计中点线能力的匹配、区间通过能力的研究、货运列车的组织都是具有铁路自身特点的,因为铁路设计中车站根据等级的不同承担着不同的作业任务,一般会让站承担列车的接发组织、简单的甩挂车作业,技术站及中间站除了承担接发作业外还需承担线上货运列车的组织,及解编作业组织任务。
3.1 工程实例:新密至邢口地方铁路行车组织设计
通过路网可以看出,本项目连接宋大铁路、京广铁路以及陇海铁路,本线的煤流主要由西向东,上京广线和陇海铁路,作为线路中部的新郑东站既有铁路设备较完善,同时兼顾与京广线交流的任务,因此确定新郑东站作为本线的技术核心站,负责组织全线的货物列车的解编作业,宋大线牵引定数低,仅有2500t,而京广线和陇海线均已达到5000t,同时宋大线至新郑东区段区间通过能力较为富裕,因此分段进行组织更为经济合理(如图1)。
轨道交通设计中,行车组织也不完全相同,其中地铁和轻轨基本一样,有轨电车略有不同,地铁和轻轨目前国内公认的最小发车间隔时间是2min,系统能力均按此标准进行规模控制,虽然有其他地铁(港铁)在实际运营中可以做到1min 50sec的发车间隔,但普遍的共识目前仍然维持2min的发车间隔最为系统能力的发车频率。
在交路方案的设计中,主要有大小交路的研究,目的是减少输送能力的浪费;配线研究,目的是为了匹配停车场段的出入、交路方案、运营中故障列车的尽快处理等几个方案;场段能力的分配,结合用地条件,尽量保证减少列车的空走距离。
3.2 工程实例:天津地铁B1线总体设计(如图2)
图1
图2
通过对场段分布、停车线、折返线、的研究,确定最佳的停车线、折返线、出入线、渡线的分布,原则上分布要均匀,尽量保证无论在什么地方出现故障均能保证坏车尽快退出正线运营,同时还能兼顾临时折返交路、临时单线运营条件、工程实施条件、下穿河流等方面,最终确定合理的配线方案。
BRT快速公交工程中,行车组织根据BRT是否为独立股权也存在一些不同,独立路权中,BRT拥有专有车道,与城市其他道路为立交行驶,即BRT与城市道路基本互不干扰。而非独立路权的BRT工程中,仅设立公交专用道,与城市道路平面交叉较多,由城市路口红绿灯统一指挥。非独立路权的公共交通一般与道路交通设计统筹考虑,采用交通流微观模拟设计为基础,与城市交通研究方法类似,属于交通组织范畴,不在本文赘述。专用车道的BRT也针对工程情况具有全独立路权和非全独立路权的差异。
3.3 工程实例:巴西马瑙斯市BRT工程
针对马瑙斯市的道路条件,不能满足全线独立路权设计,针对快速公共交通的特点,首先对城市交通的平均出行速度进行分析,远期城市交通平均出行速度不足20km/h,高峰小时的出行平均速度不足15km/h,结合交叉口的立交改造条件,确定BRT的平均旅行速度大于25km/h,同时由于枢纽站相对集中,主要通道客流分布较为均匀,因此适宜开行分级停靠车,同时结合开行方案确定车站泊位数量,具体交路方案如图3。
4 结论
图3
通过以上分析和工程实例可以看出,行车组织设计在不同交通方式中均有值得研究的问题,总体上来说行车组织解决的是系统能力、点线能力、网络分析几个方面的问题,不论是在铁路、城轨、还是公共交通中均有体现,但针对不同的交通方式也还存在这侧重点不同、研究的方式不同、考虑的因素不同等几个方面的差异,因此在工程设计中,行车组织需要针对不同的交通方式、针对不同的项目情况进行具体分析,以期达到合理可行的结果,行车组织是一个系统性的专业,需要有系统性的研究方法和研究过程,以达到更优为目的的一项设计工作,在各种交通问题中均有广泛的应用。
[1]单立成.新密至竖岗铁路扩能改建工程初步设计.中铁西安勘察设计研究院有限责任公司.2014,8.
[2]彭乾炼.铁路行车组织.西南交通大学,2008.
[3]耿幸福,徐新玉城市轨道交通行车组织.人民交通出版社,2010,6.
[4]单立成.天津地铁滨海新区B1线总体设计.中铁第六勘察设计院有限责任公司.2015,5.
[5]单立成巴西马瑙斯市BRT快速公交初步设计.中铁西安勘察设计研究院有限责任公司.2016,3.
U292.4
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1004-7344(2016)08-0159-02
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