合肥南動(dòng)車所列車運(yùn)行模式的研究

解 峰

（皖贛鐵路安徽有限責(zé)任公司，合肥 230001）

1 概述

2020年7月，中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱國(guó)鐵集團(tuán)）下發(fā)《國(guó)鐵集團(tuán)關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高鐵運(yùn)營(yíng)安全管理的指導(dǎo)意見》（鐵安監(jiān)[2020]126號(hào)），明確“……對(duì)具備條件的動(dòng)車所與車站聯(lián)絡(luò)線逐步改為列車進(jìn)路方式……”的要求。為貫徹落實(shí)鐵安監(jiān)[2020]126號(hào)相關(guān)要求，結(jié)合商合杭鐵路工程對(duì)已開通運(yùn)營(yíng)的合肥南動(dòng)車所行車組織進(jìn)行研究。

2 合肥南動(dòng)車所現(xiàn)狀

合肥南動(dòng)車所受城市既有建筑物和城市總體規(guī)劃、旅客出行、工程投資等因素的影響，合肥南動(dòng)車所僅能設(shè)于合肥南車站西端習(xí)友路、宿松路、合寧高速公路與合福鐵路組成的夾角地上，距合肥南站約1 km，如圖1所示。動(dòng)車所分兩次建設(shè)，其中合肥南動(dòng)車所一場(chǎng)于2014年11月建成通車，合肥南動(dòng)車所二場(chǎng)于2019年3月建成通車。存車線股道中部不設(shè)信號(hào)機(jī)，具備存放兩列短編動(dòng)車組的能力。為最大化利用存車線存車的能力，出入所及所內(nèi)作業(yè)采用調(diào)車運(yùn)行模式組織行車。

圖1 合肥南動(dòng)車所平面布置示意Fig.1 Schematic diagram of Hefei South EMU workshop layout

2.1 存車線有效長(zhǎng)度的現(xiàn)狀

合肥南動(dòng)車所既有一場(chǎng)最短存車線有效長(zhǎng)度為495 m，最長(zhǎng)為702 m（人工洗車線兼存車線），其中有效長(zhǎng)度495～542 m的存車線14條，542～648 m的存車線13條，648 m以上的1條。新建二場(chǎng)受站場(chǎng)限制，最短存車線有效長(zhǎng)度為519 m，最長(zhǎng)為649 m，其中有效長(zhǎng)度514～542 m的存車線2條，542～648 m的存車線有17條。

2.2 所內(nèi)檢修平過道設(shè)置

動(dòng)車所一場(chǎng)受地形限制，場(chǎng)內(nèi)檢修平過道設(shè)置在調(diào)車信號(hào)機(jī)與停車標(biāo)之間，占據(jù)了存車線的有效長(zhǎng)度。按照規(guī)范，動(dòng)車所二場(chǎng)檢修平過道設(shè)置在調(diào)車信號(hào)機(jī)防護(hù)內(nèi)方，最大限度利用存車線的有效長(zhǎng)度。

2.3 現(xiàn)有存車線線間距

受地形限制，合肥南動(dòng)車所存車線最小線間距4.2 m，滿足帶表示器三機(jī)構(gòu)信號(hào)機(jī)的安裝要求。

3 合肥南動(dòng)車所改為列車運(yùn)行模式的方案研究

研究動(dòng)車所調(diào)車運(yùn)行模式改為列車調(diào)車運(yùn)行模式，需重點(diǎn)研究存車線有效長(zhǎng)度和線間距。鑒于合肥南動(dòng)車所存車線線間距滿足列車信號(hào)機(jī)設(shè)置要求，結(jié)合動(dòng)車所現(xiàn)有布局，從存車線的停車標(biāo)、地面應(yīng)答器的布置、車載控車模式等3個(gè)要素，分析動(dòng)車所存車線的有效長(zhǎng)度。

3.1 CTCS-2列控方式運(yùn)行控制對(duì)存車線有效長(zhǎng)度需求分析

根據(jù)動(dòng)車所作業(yè)性質(zhì)及行車組織需求，基于合肥南進(jìn)、出存車場(chǎng)采用CTCS-2監(jiān)控模式控車，所內(nèi)采用調(diào)車模式作業(yè)，且動(dòng)車組進(jìn)出存車線不應(yīng)占?jí)鹤钃豕δ艿膽?yīng)答器組來研究存車線的有效長(zhǎng)度理論值（不考慮冗余長(zhǎng)度和其他專業(yè)的要求）。其存車線有效長(zhǎng)度理論計(jì)算應(yīng)充分考慮以下參數(shù)。

1）防護(hù)存車線信號(hào)機(jī)設(shè)置：防護(hù)存車線的信號(hào)機(jī)按距離鄰近順向道岔警沖標(biāo)5 m或鄰近對(duì)向道岔岔前軌縫處控制。

2）應(yīng)答器設(shè)置位置：防護(hù)列車進(jìn)路應(yīng)答器距信號(hào)機(jī)按65 m設(shè)置；防護(hù)調(diào)車進(jìn)路的應(yīng)答器距信號(hào)機(jī)按20 m設(shè)置。

3）停車標(biāo)距絕緣節(jié)（信號(hào)機(jī)）距離（理論計(jì)算值）：依據(jù)ATP安全防護(hù)距離（目前，現(xiàn)行ATP控車緊急制動(dòng)曲線、常用制動(dòng)曲線的安全防護(hù)距離，分別由50 m/60 m調(diào)整至30 m/40 m）和車載處理邏輯，CTCS-2完全監(jiān)控模式發(fā)車時(shí)，停車點(diǎn)（停車標(biāo)）距前方絕緣節(jié)（信號(hào)機(jī)）按40 m設(shè)置；CTCS-2部分監(jiān)控模式發(fā)車時(shí)，停車點(diǎn)（停車標(biāo)）距前方絕緣節(jié)（信號(hào)機(jī)）按30 m設(shè)置。

4）停車標(biāo)距絕緣節(jié)（信號(hào)機(jī)）距離（中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)公司（簡(jiǎn)稱上海局）要求）：為避免司機(jī)“靠標(biāo)停車?yán)щy”或“二次停車”的問題，結(jié)合列控系統(tǒng)的一次控車曲線（控車曲線的實(shí)際“0速”點(diǎn)位于打靶點(diǎn)—出站信號(hào)機(jī)—前60 m安全防護(hù)距離），動(dòng)車組在CTCS-2級(jí)完全監(jiān)控模式下，停車標(biāo)距前方絕緣節(jié)（信號(hào)機(jī)）不少于75 m。

3.1.1 進(jìn)、出所按CTCS-2監(jiān)控模式接、發(fā)車

1）存車線股道中間設(shè)列車信號(hào)機(jī)，滿足目前合肥南動(dòng)車所配屬最長(zhǎng)兩輛短編組（CHR380D動(dòng)車組）215.2 m×2的存放。

滿足上海局運(yùn)行要求時(shí)，股道有效長(zhǎng)度不少于L=（反向信號(hào)機(jī)距警沖標(biāo)距離5 m+停車標(biāo)T1距信號(hào)機(jī)距離40 m+短編動(dòng)車組長(zhǎng)度215.2 m+停車標(biāo)T4距信號(hào)機(jī)距離75 m）+（停車標(biāo)T3距信號(hào)機(jī)距離30 m+短編動(dòng)車組長(zhǎng)度215.2 m+停車標(biāo)T2距信號(hào)機(jī)距離75 m+正向信號(hào)機(jī)距警沖 標(biāo) 距 離5 m）=（5 m+40 m+215.2 m+75 m）+（30 m+215.2 m+75 m+5 m）=660.4 m。 如 圖2中A場(chǎng)景所示。

僅滿足車載處理邏輯要求時(shí)，股道有效長(zhǎng)度不少于L=（反向信號(hào)機(jī)距警沖標(biāo)距離5 m+停車標(biāo)T1距信號(hào)機(jī)距離40 m+短編動(dòng)車組長(zhǎng)度215.2 m+停車標(biāo)T4距信號(hào)機(jī)距離40 m）+（停車標(biāo)T3距信號(hào)機(jī)距離30 m+短編動(dòng)車組長(zhǎng)度215.2 m+停車標(biāo)T2距信號(hào)機(jī)距離40 m+正向信號(hào)機(jī)距警沖標(biāo)距離5 m）=（5 m+40 m+215.2 m+40 m）+（30 m+215.2 m+40 m+5 m）=590.4 m。如圖2中B場(chǎng)景所示。

圖2 存車線中部設(shè)信號(hào)機(jī)的有效長(zhǎng)度Fig.2 Effective length with signal setting in the middle of storage line

2）存車線股道中間不設(shè)信號(hào)機(jī)，滿足目前合肥南動(dòng)車所配屬最長(zhǎng)的車430.4 m（兩輛短編組的CHR380D動(dòng)車組）存放。

滿足上海局運(yùn)行要求時(shí)，股道有效長(zhǎng)度不少于L=反向信號(hào)機(jī)距警沖標(biāo)距離5 m+停車標(biāo)T1距信號(hào)機(jī)距離40 m+長(zhǎng)編動(dòng)車組長(zhǎng)度430.4 m+停車標(biāo)T2距信號(hào)機(jī)距離75 m+正向信號(hào)機(jī)距警沖標(biāo)距離5 m=5 m+40 m+430.4 m+75 m+5 m=555.4 m。如圖3中A場(chǎng)景所示。

僅滿足車載處理邏輯要求時(shí)，股道有效長(zhǎng)度不少于L=反向信號(hào)機(jī)距警沖標(biāo)距離5 m+停車標(biāo)T1距信號(hào)機(jī)距離40 m+長(zhǎng)編動(dòng)車組長(zhǎng)度430.4 m+停車標(biāo)T2距信號(hào)機(jī)距離40 m+正向信號(hào)機(jī)距警沖標(biāo)距離5 m=5 m+40 m+430.4 m+40 m+5 m=520.4 m。 如圖3中B場(chǎng)景所示。

圖3 存車線中部不設(shè)信號(hào)機(jī)的有效長(zhǎng)度Fig.3 Effective length without signal setting in the middle of storage line

3）小結(jié)

根據(jù)車載轉(zhuǎn)完全監(jiān)控模式的邏輯處理機(jī)制，200H/200C/300S/300H車載只有在收到CTCS-2完整報(bào)文且過絕緣節(jié)，且絕緣節(jié)兩邊載頻不相同后，方可轉(zhuǎn)為完全監(jiān)控模式，300T車載在收到完整CTCS-2報(bào)文后即可轉(zhuǎn)完全監(jiān)控模式的處理機(jī)制。在本節(jié)第一種（如圖2所示）場(chǎng)景下，不考慮地面信號(hào)顯示與機(jī)車信號(hào)關(guān)系以及行車組織等因素，僅從車載與地面邏輯功能上研究，停在T2停車標(biāo)至T3停車標(biāo)（11G2區(qū)段內(nèi)）之間的單組短編動(dòng)車組，具備CTCS-2完全監(jiān)控模式出動(dòng)車所的條件（實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，不存在11G2直接發(fā)車的行車組織）。在本節(jié)第二種（如圖3所示）場(chǎng)景下，不具備CTCS-2完全監(jiān)控模式出動(dòng)車所的能力。

3.1.2 進(jìn)所按CTCS-2完全監(jiān)控模式接車，出所按CTCS-2部分監(jiān)控模式發(fā)車

在3.1.1場(chǎng)景下，存車線布局均能滿足合肥南站進(jìn)存車場(chǎng)按CTCS-2完全監(jiān)控模式接車，存車線去合肥南站按CTCS-2部分監(jiān)控模式發(fā)車需求。

3.1.3 有效長(zhǎng)度研究結(jié)論

綜上所述，動(dòng)車所采用列車方式進(jìn)、出，滿足股道存放兩列重連短編動(dòng)車組要求時(shí)，存車場(chǎng)股道有效長(zhǎng)度要滿足不少于520.4 m的要求；滿足股道分段存放兩列短編動(dòng)車組要求時(shí)，存車場(chǎng)股道有效長(zhǎng)度要滿足不少于590.4 m的要求。

3.2 調(diào)車改為列車運(yùn)行模式的方案

目前，合肥南動(dòng)車所一場(chǎng)存車場(chǎng)股道有效長(zhǎng)度為495～542 m，無法滿足股道存放兩列重連短編動(dòng)車組或分段存放兩列短編動(dòng)車組的行車組織需求?；诤戏誓蟿?dòng)車所的現(xiàn)狀，合肥南動(dòng)車所調(diào)車改為列車運(yùn)行模式從以下3個(gè)方案進(jìn)行比選。

3.2.1 方案研究

方案一：具備分段存放兩列短編動(dòng)車組，出、入所改為列車運(yùn)行，所內(nèi)采用調(diào)車運(yùn)行模式。

該方案需站場(chǎng)專業(yè)延長(zhǎng)存車線有效長(zhǎng)度至660.4 m，信號(hào)等相關(guān)專業(yè)配套改造。存在以下問題：一是工程投資巨大；二是施工期間合肥南動(dòng)車所需停用，無法滿足運(yùn)輸需求；三是改造后信號(hào)機(jī)不對(duì)齊布置，檢修平過道設(shè)置在信號(hào)機(jī)內(nèi)方，且順直僅能順著信號(hào)機(jī)布置，影響作業(yè)效率；四是施工區(qū)間，封閉市政道路。對(duì)城市道路交通影響極大，與城市規(guī)劃有矛盾。此方案難以實(shí)施，棄之。

方案二：僅合肥南發(fā)車進(jìn)路改為列車運(yùn)行，出、入所及所內(nèi)采用調(diào)車運(yùn)行模式。

鑒于合肥南動(dòng)車所一場(chǎng)存車線有50%小于542 m的實(shí)際情況，為盡量減少工程量和投資，提高社會(huì)效應(yīng)，維持動(dòng)車所平面不變，行車方式根據(jù)列車運(yùn)行方向區(qū)別配置。即出所運(yùn)行：調(diào)車出合肥南動(dòng)車所→列車進(jìn)合肥南站；入所運(yùn)行：合肥南列車出站→調(diào)車入合肥南動(dòng)車所。即僅合肥南站對(duì)動(dòng)車所方向改為列車運(yùn)行方式接、發(fā)車，此方案需動(dòng)車在動(dòng)車走行線上停車后人工轉(zhuǎn)換。

該方案存在如下問題：一是動(dòng)車在動(dòng)車走行線上頻繁制動(dòng)、啟動(dòng)并進(jìn)行控車模式切換，增加司機(jī)操作的難度和強(qiáng)度；二是動(dòng)車所調(diào)車出所，動(dòng)車組在調(diào)車走行線上完全停車后，合肥南站的進(jìn)站信號(hào)機(jī)方可開放信號(hào)，此運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景不具有操作性；三是現(xiàn)狀動(dòng)走線為大下坡道，存在動(dòng)車組停車?yán)щy和冒進(jìn)信號(hào)的概率；四是由于動(dòng)車所與合肥南站間行車方式無法歸一定義，站間閉塞方式無法明確，技術(shù)實(shí)現(xiàn)上存在風(fēng)險(xiǎn)。此方案在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上存在風(fēng)險(xiǎn)，不具有可操作性。

方案三：具備存放兩列重連短編動(dòng)車組，出、入所改為列車運(yùn)行，所內(nèi)采用調(diào)車運(yùn)行模式。

方案三可以實(shí)現(xiàn)，但存車線和所內(nèi)檢修能力利用率下降一半，且增加了所內(nèi)調(diào)車作業(yè)。若要滿足已批復(fù)和建成的所內(nèi)動(dòng)車組檢修庫(kù)硬件配置的能力，需增加存車線。但增加存車線要考慮幾點(diǎn)因素：一是受地形和現(xiàn)有線路、設(shè)備布局的限制，已不具備增加存車線的條件；二是即便地方提交用地增加存車線，也存在既有所內(nèi)平面位置調(diào)整，以及所內(nèi)檢修動(dòng)車組的周轉(zhuǎn)時(shí)長(zhǎng)問題；三是增加投資，且不滿足項(xiàng)目批復(fù)要求。因此此方案在技術(shù)上可行，但實(shí)施意義不大，不具有可操作性。

3.2.2 方案比選

鑒于合肥南站距動(dòng)車所僅有1 km，列車運(yùn)行模式與調(diào)車運(yùn)行模式下，動(dòng)車進(jìn)、出動(dòng)車運(yùn)用所的時(shí)間僅相差0.5 min。即便改造實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行模式，也未能提高運(yùn)行效率?，F(xiàn)狀下的行車組織能夠滿足動(dòng)車組檢修及存車的要求。

3.3 研究結(jié)論

鑒于合肥南動(dòng)車所不具備動(dòng)車所與車站聯(lián)絡(luò)線改為列車進(jìn)路模式的現(xiàn)狀，且現(xiàn)有行車組織，滿足現(xiàn)行《鐵路技術(shù)管理規(guī)程（高速鐵路部分）》（鐵總科技[2014]172號(hào)）的相關(guān)要求。所內(nèi)增加調(diào)車防護(hù)功能和動(dòng)車段（所）控制集中系統(tǒng)（CCS系統(tǒng)），相鄰合肥南車站出、入所的調(diào)車進(jìn)路與合肥南站列車進(jìn)路均采取物理隔離（如圖1所示）措施，滿足了《中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司關(guān)于貫徹落實(shí)〈國(guó)鐵集團(tuán)關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高鐵運(yùn)營(yíng)安全管理的指導(dǎo)意見〉實(shí)施措施的通知》（上鐵安監(jiān)函[2021]34號(hào)），以及運(yùn)行效率、運(yùn)行安全的要求，建議維持現(xiàn)狀。

4 結(jié)束語

通過研究，當(dāng)動(dòng)車所受地形限制時(shí)，無法實(shí)現(xiàn)列車控制模式接發(fā)車。但需要補(bǔ)強(qiáng)相關(guān)技防設(shè)施。如合肥南動(dòng)車所增加調(diào)車防護(hù)功能和CCS系統(tǒng)，調(diào)車進(jìn)路與列車進(jìn)路采用物理隔離。同時(shí)，上海局管內(nèi)動(dòng)車所借鑒本次研究結(jié)論，維持南京和上海南動(dòng)車所調(diào)車運(yùn)行模式。對(duì)新建項(xiàng)目在動(dòng)車所選址時(shí)，應(yīng)充分考慮所內(nèi)作業(yè)特點(diǎn)，合理布局線路平面，通過經(jīng)濟(jì)性比選，確定出、入所的行車組織方式。如北沿江鐵路揚(yáng)州東存車場(chǎng)采用調(diào)車運(yùn)行模式，上海寶山動(dòng)車所和南京北動(dòng)車采用列車運(yùn)行模式設(shè)計(jì)。