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。運用場設有出入段線、存車場、檢查庫、洗車線等設施,檢修場設有高級修車庫、轉向架檢修庫等設施,可承擔60列動車組的日常檢查整備作業及400列/年的動車組檢修作業。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,其間設置洗車設備和庫前準備作業線。

動車段運用場通過能力與存車線數量、檢查庫線數量、咽喉道岔連接關系、設備布置情況和動車組作業時間等密切相關,只有當它們之間的數量和銜接關系達到最優的匹配,才能發揮最大的通過能力。而傳統的設計通常采取簡單計算存車線、檢查庫線和走行線數量的方法來布置運用場,其結果往往使運用場通過能力無法滿足使用要求。因此,當動車組運用套數確定后,如何找到運用場咽喉區連接及設備布置的合理關系,實現運用場通過能力最大化,是問題的關鍵所在。

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

2 運用場布置

根據武漢動車段承擔的作業范圍,運用場應具備每日60套動車組的作業及存放能力,需設50股存車線和10股檢查庫線。咽喉區平行進路及洗車機數量尚需通過圖表鋪畫來優化確定。

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(按每束股道數依次編號,如A1～A10、B1～B8等),S1～S4表示4股庫前準備作業線,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。

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在動車組夜間密集到發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對運用場通過能力的需求。

3 動車組作業要求

3.1 作業流程

動車組從入段到出段的作業流程為：

入段→輪對踏面診斷→存放→庫前準備→入庫檢查整備→出庫洗車→存放→出段。

3.2 作業時間

(1)動車組到發、檢查、整備、清洗作業集中在19：00～7：00時段進行。

(2)動車組庫內作業時間為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緩存場準備作業為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 運用套數及設備配置

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

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后再出段,需改變發車徑路,為最大限度滿足接發車能力,規定如下。

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

②遠期：15套動車組經由走行線R1進入A區,分別進庫作業后轉存B、C、D區,出段時可經R3轉線改變徑路進站；另15套動車組經由走行線R3轉R2進入B、C、D區,分別進庫作業后轉存A區或在庫內等待,出段時直接經由走行線R2進站。

③若需在收車期間發車,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,創造更多的平行進路,優化通過能力,對動車組的走行路徑作如下規定。

(1)近期：①B-S1-P1/P2-W2-A,即一部分動車組經由存車場B區，通過庫前準備線S1作業后進入檢查庫線P1或P2,出庫后通過洗車機W2,再駛入存車場A區存放待發；②B/C/D-S2-P4/P5-W2-B/C/D,即另一部分動車組經由存車場B、C、D區，通過庫前準備線S2作業后進入檢查庫線P4或P5,出庫后通過洗車機W2,再駛入存車場B、C、D區存放待發。

(2)遠期：①A-S2-P4/P5-W2-B/C/D,即一部分動車組經由存車場A區，通過庫前準備線S2作業后進入檢查庫線P4或P5,出庫后通過洗車機W2,再駛入存車場B、C、D區存放待發；②B/C-S1-P1/P2-W1-A,即另一部分動車組經由存車場B、C區，通過庫前準備線S1作業后進入檢查庫線P1或P2,出庫后通過洗車機W1,再駛入存車場A區存放待發。

(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,將某列動車組所經的整個過程,包括入段、存放、庫前準備、入庫檢查、洗車、存放、出段等,按走行路徑對應的股道編號及占用時分先后連接成一條曲線。同理,根據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號動車組作業流程)

5 鋪畫結果

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。結果如下：

(1)武漢動車段設置4條出入段線、50條存車線、10條檢查庫線,咽喉區設置4條庫前準備線和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,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)完成了20/30套(近期/遠期)動車組的收車作業,說明出入段線和存車線數量較為匹配,其接發車能力可滿足近遠期需要。

(4)10線檢查庫作業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,其他2線可用作二級修或夜間臨時存放。

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

6 結論

圖表分析法簡單、直觀、準確,得到的結果是系統的、綜合的。通過該方法可以看出該動車段的運用場通過能力、接發車能力和檢查庫能力及相互之間的匹配關系,并可以很直觀的看出某個時段內的運用車套數和每一股道的空閑或占用狀態以及平行進路數量,以直觀、形象的方式，解決了復雜、不易表述的問題。通過該方法最終確定在武漢動車段設置4條出入段線、50條存車線,10條檢查庫線、8條咽喉區走行線及設施。

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