武廣客運專線武漢動車段運用場通過能力研究

王亞麗 黃小鋼

(中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司, 湖北武漢 430063)

1 概述

武漢動車段是武廣客運專線高速動車組運用檢修基地,由運用場和檢修場組成。運用場設(shè)有出入段線、存車場、檢查庫、洗車線等設(shè)施,檢修場設(shè)有高級修車庫、轉(zhuǎn)向架檢修庫等設(shè)施,可承擔(dān)60列動車組的日常檢查整備作業(yè)及400列/年的動車組檢修作業(yè)。運用場呈縱列式布置,前端為存車場,后端為檢查庫,兩者之間以咽喉相連,形成若干平行進路,其間設(shè)置洗車設(shè)備和庫前準(zhǔn)備作業(yè)線。

動車段運用場通過能力與存車線數(shù)量、檢查庫線數(shù)量、咽喉道岔連接關(guān)系、設(shè)備布置情況和動車組作業(yè)時間等密切相關(guān),只有當(dāng)它們之間的數(shù)量和銜接關(guān)系達到最優(yōu)的匹配,才能發(fā)揮最大的通過能力。而傳統(tǒng)的設(shè)計通常采取簡單計算存車線、檢查庫線和走行線數(shù)量的方法來布置運用場,其結(jié)果往往使運用場通過能力無法滿足使用要求。因此,當(dāng)動車組運用套數(shù)確定后,如何找到運用場咽喉區(qū)連接及設(shè)備布置的合理關(guān)系,實現(xiàn)運用場通過能力最大化,是問題的關(guān)鍵所在。

本文采用圖表分析法,即以時間、股道為坐標(biāo),將每套動車組的走行軌跡按時間順序和邏輯關(guān)系一一鋪畫,形成一簇曲線,反映動車組存放、走行、清洗、整備、技術(shù)檢查等一系列相互關(guān)系,并據(jù)此得出運用場的通過能力及各因素之間的匹配關(guān)系。

2 運用場布置

根據(jù)武漢動車段承擔(dān)的作業(yè)范圍,運用場應(yīng)具備每日60套動車組的作業(yè)及存放能力,需設(shè)50股存車線和10股檢查庫線。咽喉區(qū)平行進路及洗車機數(shù)量尚需通過圖表鋪畫來優(yōu)化確定。

為表述方便,將武漢動車段運用場各股道按功能及岔群進行分區(qū)和編號,如圖1所示。圖中R1～R4表示4股出入段線,A～H表示50股存車線(按每束股道數(shù)依次編號,如A1～A10、B1～B8等),S1～S4表示4股庫前準(zhǔn)備作業(yè)線,W1～W4表示4股洗車線,P1～P10表示10股檢查庫線,N1、N2分別表示兩個咽喉區(qū)。

圖1 武漢動車段運用場布置示意

由于運用場上下兩個半場對稱布置,本文以上半場為例進行研究。又因運用場通過能力主要體現(xiàn)在動車組夜間密集到發(fā)時段在存車場和檢查庫之間的走行是否順暢、高效,而白天進行的臨修、高級修等作業(yè)對咽喉通過能力影響甚微,因此本次研究僅考慮動車組夜間作業(yè)對運用場通過能力的需求。

3 動車組作業(yè)要求

3.1 作業(yè)流程

動車組從入段到出段的作業(yè)流程為：

入段→輪對踏面診斷→存放→庫前準(zhǔn)備→入庫檢查整備→出庫洗車→存放→出段。

3.2 作業(yè)時間

(1)動車組到發(fā)、檢查、整備、清洗作業(yè)集中在19：00～7：00時段進行。

(2)動車組庫內(nèi)作業(yè)時間為1 h/列,庫線能力按1線1列位考慮。

(3)動車組走行或作業(yè)平均占用時間如下：

①存車場-緩存場,即占用咽喉N1為5 min；

②緩存場準(zhǔn)備作業(yè)為30 min；

③緩存場-檢查庫,即占用咽喉N2為10 min；

④檢查庫-洗車-存車場為35 min；

其中占用咽喉N2為15 min,占用咽喉N1為15 min。

3.3 運用套數(shù)及設(shè)備配置

武漢動車段運用車套數(shù)近期40套,遠期60套,則上半場分別需完成20套、30套動車組作業(yè)。近期僅在R2、R3出入段線上設(shè)置輪對踏面裝置,僅在W2、W3洗車線上設(shè)置洗車機。

3.4 出入段原則

(1)晚高峰時段入段,追蹤間隔6 min。

(2)一般情況下動車組入段作業(yè)后再出段,需改變發(fā)車徑路,為最大限度滿足接發(fā)車能力,規(guī)定如下。

①近期：10套動車組經(jīng)由走行線R3轉(zhuǎn)R2進入B區(qū),分別進庫作業(yè)后其中5列轉(zhuǎn)存A區(qū),出段時直接經(jīng)由走行線R1、R2進站；另10套動車組經(jīng)由走行線R2進入B、C、D區(qū),分別進庫作業(yè)后存B、C、D區(qū),出段時可經(jīng)R3轉(zhuǎn)線改變徑路進站。

②遠期：15套動車組經(jīng)由走行線R1進入A區(qū),分別進庫作業(yè)后轉(zhuǎn)存B、C、D區(qū),出段時可經(jīng)R3轉(zhuǎn)線改變徑路進站；另15套動車組經(jīng)由走行線R3轉(zhuǎn)R2進入B、C、D區(qū),分別進庫作業(yè)后轉(zhuǎn)存A區(qū)或在庫內(nèi)等待,出段時直接經(jīng)由走行線R2進站。

③若需在收車期間發(fā)車,則安排走行線R1、R4出段。

3.5 走行路徑選擇

為了避免動車組頻繁切割咽喉,創(chuàng)造更多的平行進路,優(yōu)化通過能力,對動車組的走行路徑作如下規(guī)定。

(1)近期：①B-S1-P1/P2-W2-A,即一部分動車組經(jīng)由存車場B區(qū)，通過庫前準(zhǔn)備線S1作業(yè)后進入檢查庫線P1或P2,出庫后通過洗車機W2,再駛?cè)氪孳噲鯝區(qū)存放待發(fā)；②B/C/D-S2-P4/P5-W2-B/C/D,即另一部分動車組經(jīng)由存車場B、C、D區(qū)，通過庫前準(zhǔn)備線S2作業(yè)后進入檢查庫線P4或P5,出庫后通過洗車機W2,再駛?cè)氪孳噲鯞、C、D區(qū)存放待發(fā)。

(2)遠期：①A-S2-P4/P5-W2-B/C/D,即一部分動車組經(jīng)由存車場A區(qū)，通過庫前準(zhǔn)備線S2作業(yè)后進入檢查庫線P4或P5,出庫后通過洗車機W2,再駛?cè)氪孳噲鯞、C、D區(qū)存放待發(fā)；②B/C-S1-P1/P2-W1-A,即另一部分動車組經(jīng)由存車場B、C區(qū)，通過庫前準(zhǔn)備線S1作業(yè)后進入檢查庫線P1或P2,出庫后通過洗車機W1,再駛?cè)氪孳噲鯝區(qū)存放待發(fā)。

(3)S2-P4/P5-W2-B/C/D與S1-P1/P2-W1-A為完全平行進路。

4 鋪畫方法

以Acad為平臺,以時間為橫軸,以股道為縱軸,將某列動車組所經(jīng)的整個過程,包括入段、存放、庫前準(zhǔn)備、入庫檢查、洗車、存放、出段等,按走行路徑對應(yīng)的股道編號及占用時分先后連接成一條曲線。同理,根據(jù)事先約定的前提條件,將下一列動車組的走行軌跡也連接成一條曲線,各條曲線除平行進路外在同一股道不能有時間上的重疊。依次類推,將既定時段內(nèi)所有出入段的動車組走行軌跡都一一鋪畫出來,即形成通過能力分析表，如圖2所示。

圖2 鋪畫過程示意(表示2號、5號動車組作業(yè)流程)

5 鋪畫結(jié)果

按上述方法,本次研究對近遠期的運用動車組均進行了鋪畫。結(jié)果如下：

(1)武漢動車段設(shè)置4條出入段線、50條存車線、10條檢查庫線,咽喉區(qū)設(shè)置4條庫前準(zhǔn)備線和4條洗車線,其布置是合理的。輪對踏面診斷裝置和洗車機可按近遠期分步實施,即近遠期各分別實施2套。

(2)在既定時段內(nèi),上半場接收的20/30套(近期/遠期)動車組均完成了從入段到出段的整個作業(yè)流程,說明武漢動車段運用場通過能力可滿足近遠期動車組檢查整備的要求。

(3)運用場在19：00～22：00(3 h內(nèi))完成了20/30套(近期/遠期)動車組的收車作業(yè),說明出入段線和存車線數(shù)量較為匹配,其接發(fā)車能力可滿足近遠期需要。

(4)10線檢查庫作業(yè)能力可滿足近遠期需要,其中8線與運用場通過能力較為匹配,可用作一級修作業(yè),其他2線可用作二級修或夜間臨時存放。

(5)N1、N2咽喉區(qū)線條密布,說明該區(qū)域是整個運用場通過能力的瓶頸,其中有重疊線條的區(qū)域說明該時段為平行進路。

6 結(jié)論

圖表分析法簡單、直觀、準(zhǔn)確,得到的結(jié)果是系統(tǒng)的、綜合的。通過該方法可以看出該動車段的運用場通過能力、接發(fā)車能力和檢查庫能力及相互之間的匹配關(guān)系,并可以很直觀的看出某個時段內(nèi)的運用車套數(shù)和每一股道的空閑或占用狀態(tài)以及平行進路數(shù)量,以直觀、形象的方式，解決了復(fù)雜、不易表述的問題。通過該方法最終確定在武漢動車段設(shè)置4條出入段線、50條存車線,10條檢查庫線、8條咽喉區(qū)走行線及設(shè)施。

[1]鐵四院.武漢至廣州客運專線新建武漢動車段工程修改初步設(shè)計文件[R].武漢：鐵四院，2007

[2]鐵道部.鐵路動車組運用維修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國鐵道出版社，2007

[3]鐵道部.鐵路動車組運用維修規(guī)程(暫行)[S].北京：中國鐵道出版社，2007

[4]鐵道部.鐵路動車組設(shè)備設(shè)計暫行規(guī)定[S].北京：中國鐵道出版社，2006

[5]鐵道部.鐵路客運專線技術(shù)管理辦法[S].北京：中國鐵道出版社，2006

[6]鐵道部.高速鐵路設(shè)計規(guī)范(試行)[S].北京：中國鐵道出版社，2010

[7]王亞麗，黃小鋼.高速鐵路動車組檢查庫設(shè)計研究[J].交通科技，2008(3)

[8]王亞麗，周智勇.客運專線動車組存車線數(shù)量的計算[J].鐵道勘測與設(shè)計，2005(1)