滬寧城際高速鐵路綜合維修天窗的設(shè)置

花修坤

（南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 講師，江蘇 南京 210015）

滬寧城際高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程301 km，列車(chē)最高時(shí)速350 km，已于2010年7月1日正式通車(chē)運(yùn)營(yíng)。全線設(shè)站21座，鋪設(shè)無(wú)砟軌道，采用先進(jìn)的國(guó)產(chǎn)“和諧號(hào)”高速動(dòng)車(chē)組和牽引供電、列車(chē)控制、行車(chē)指揮等系統(tǒng)。滬寧城際高速鐵路是世界上技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)最高、里程最長(zhǎng)、運(yùn)營(yíng)速度最快的城際高速鐵路之一。

高速鐵路綜合維修天窗主要指對(duì)線路、供電、信號(hào)等固定設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)和檢修，它是解決列車(chē)運(yùn)行與設(shè)備維修施工之間矛盾的技術(shù)措施。根據(jù)運(yùn)營(yíng)需要，不同高速鐵路天窗時(shí)間的長(zhǎng)短和天窗開(kāi)設(shè)形式各不相同，滬寧城際高速鐵路綜合維修天窗開(kāi)設(shè)方式和維修時(shí)間的確定，與其車(chē)流方案和運(yùn)輸組織方式有很大關(guān)系。本文結(jié)合行車(chē)設(shè)備及運(yùn)輸組織特點(diǎn)，對(duì)滬寧城際高速鐵路綜合維修天窗、臨時(shí)補(bǔ)修天窗的設(shè)置進(jìn)行探討。

1 影響綜合維修天窗設(shè)置的因素

以下3個(gè)因素對(duì)滬寧城際高速鐵路綜合維修天窗設(shè)置存在影響。

1.1 路網(wǎng)功能定位高速鐵路獨(dú)立建線成網(wǎng)與高速線、既有線混合運(yùn)輸對(duì)高速鐵路作用的發(fā)揮是不一樣的。滬寧城際高速鐵路作為滬寧通道現(xiàn)代化綜合交通運(yùn)輸體系的重要組成部分，由于建有聯(lián)絡(luò)線，具備與京滬既有線和即將建成的京滬、滬漢蓉高速鐵路跨線運(yùn)輸條件。其路網(wǎng)分工如下：京滬高鐵主要承擔(dān)沿線中長(zhǎng)距離客流和通過(guò)本地區(qū)的長(zhǎng)途客流，同時(shí)兼顧大城市之間點(diǎn)到點(diǎn)的客流；滬漢蓉高鐵主要是上海至成都（東西方向）長(zhǎng)途客流；滬寧城際鐵路承擔(dān)滬寧沿線各個(gè)城市（鎮(zhèn)）之間的客流，兼顧少量中長(zhǎng)途跨線客流；既有滬寧鐵路以貨物運(yùn)輸為主，兼顧少量中長(zhǎng)途普客客流。上述路網(wǎng)功能定位影響了滬寧城際高速鐵路綜合維修天窗設(shè)置方式。

1.2 行車(chē)組織方式滬寧城際高速鐵路平均站間距14 km，采用以基本運(yùn)行圖為基礎(chǔ)的波動(dòng)運(yùn)行圖。基本圖采用以小時(shí)為單位的“規(guī)格化”運(yùn)行圖，最小發(fā)車(chē)間隔4 min。目前本線列車(chē)運(yùn)行方案為“一站直達(dá)、站站停、滬寧區(qū)間小交路”3種列車(chē)，按比例布局，并隨著季節(jié)性客流波動(dòng)變化。目前共開(kāi)行300～350 km/h和200～250 km/h 2種速度等級(jí)動(dòng)車(chē)94對(duì)，其中本線動(dòng)車(chē)83對(duì)，跨線動(dòng)車(chē)11對(duì)（截止到2010年12月31日數(shù)據(jù)）。滬寧城際高速鐵路高、中速共線混跑的運(yùn)輸組織模式，使高速列車(chē)越行中速列車(chē)難以避免。不同列車(chē)速差的存在，在某種意義上是降低了通過(guò)能力，同時(shí)也對(duì)高速鐵路綜合維修天窗設(shè)置方式造成影響［1］。

1.3 大機(jī)作業(yè)效率采用大型綜合維修機(jī)械，利用夜間進(jìn)行維修是高速鐵路的一個(gè)重要特點(diǎn)。天窗時(shí)間的長(zhǎng)短，主要取決于工務(wù)維修工作的性質(zhì)和施工機(jī)械的作業(yè)效率，以及電務(wù)、接觸網(wǎng)維修如何在工務(wù)維修作業(yè)時(shí)間內(nèi)與之平行作業(yè)，提高效率［2］。由于滬寧城際高速鐵路全線鋪設(shè)無(wú)砟軌道，對(duì)線路基本是以計(jì)劃修為主，狀態(tài)修為輔，是一種根據(jù)線路狀態(tài)實(shí)行計(jì)劃修，線路維修養(yǎng)護(hù)時(shí)間不很長(zhǎng)、工作量也不是很大的修理制度。同時(shí)，滬寧城際高速鐵路因白天行車(chē)密度大，僅有巡回檢查員進(jìn)行巡視檢查，綜合維修作業(yè)安排在夜間23：30～5：30開(kāi)設(shè)的矩形天窗內(nèi)進(jìn)行，因而沿線大機(jī)維修基地分布、維修作業(yè)效率和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也是影響滬寧城際高速鐵路綜合維修天窗設(shè)置方式的一個(gè)因素。

2 綜合維修天窗的開(kāi)設(shè)方式

滬寧城際高速鐵路建有聯(lián)絡(luò)線，近期與京滬既有線跨線運(yùn)輸，與滬漢蓉高鐵（上海—武漢段）共線運(yùn)輸；遠(yuǎn)期將與京滬高鐵實(shí)現(xiàn)跨線運(yùn)輸。根據(jù)實(shí)際需要，其綜合維修天窗設(shè)置方式在運(yùn)營(yíng)初期采用了矩形天窗（也叫垂直天窗），遠(yuǎn)期（高速鐵路網(wǎng)完善后）開(kāi)設(shè)隔日單向矩型天窗。現(xiàn)對(duì)其綜合維修天窗設(shè)置進(jìn)行分析。

2.1 運(yùn)營(yíng)初期采用矩形天窗矩形天窗是在夜間綜合維修時(shí)段內(nèi)無(wú)列車(chē)運(yùn)行期間，上下行線路同時(shí)封閉進(jìn)行綜合維修養(yǎng)護(hù)作業(yè)。經(jīng)測(cè)算，滬寧城際高速鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械維修作業(yè)所需合理的天窗時(shí)間為180～270 min。而電務(wù)、接觸網(wǎng)日常維修時(shí)間只須120 min左右，完全可通過(guò)組織協(xié)調(diào)、加強(qiáng)配合，使其在工務(wù)維修作業(yè)時(shí)間內(nèi)與之平行作業(yè)，以提高天窗利用率。

由于跨線列車(chē)晚點(diǎn)概率大，恢復(fù)正點(diǎn)需要的時(shí)間長(zhǎng)、難度大。根據(jù)現(xiàn)有的滬寧城際高速鐵路列車(chē)運(yùn)行圖資料，在運(yùn)營(yíng)初期，為保證本線列車(chē)運(yùn)行秩序不受跨線列車(chē)晚點(diǎn)影響，對(duì)跨線的“夕發(fā)朝至”列車(chē)不允許進(jìn)入本線運(yùn)行；對(duì)不影響最小維修天窗時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的跨線列車(chē)，可有選擇地進(jìn)入本線運(yùn)行，以保證列車(chē)運(yùn)行圖在23：00～06：00時(shí)間段內(nèi)上下行均無(wú)列車(chē)占用。

滬寧城際高速鐵路在開(kāi)通運(yùn)營(yíng)初期行車(chē)密度不大，列車(chē)等級(jí)較高，行車(chē)組織相對(duì)容易的情況下安排23：30～05：30共6 h作為矩形天窗，進(jìn)行綜合維修養(yǎng)護(hù)作業(yè)。這種天窗開(kāi)設(shè)方式能保證夜間綜合維修時(shí)間，使線路在每日運(yùn)營(yíng)結(jié)束后能有充分的時(shí)間進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，而且維修期間雙向線路同時(shí)封鎖，安全性好。因此，滬寧城際高速鐵路在運(yùn)營(yíng)初期應(yīng)采用這種天窗。

2.2 運(yùn)營(yíng)遠(yuǎn)期采用隔日單向矩型天窗2012年后，隨著京滬、滬漢蓉高速鐵路相繼開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，長(zhǎng)三角地區(qū)高速鐵路網(wǎng)初步成形。在客運(yùn)專線成網(wǎng)后，由于我國(guó)幅員遼闊，跨線列車(chē)密度將大幅度增加，跨線列車(chē)夜間經(jīng)由滬寧城際高速鐵路運(yùn)行將無(wú)法避免，而且將越來(lái)越多。在此情況下，再通過(guò)“調(diào)圖”的方式對(duì)“夕發(fā)朝至”列車(chē)進(jìn)行人工干預(yù)的手段已不可行。目前綜合維修天窗安排在夜間23：30～05：30之間是在車(chē)流不大的基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)的，在運(yùn)營(yíng)遠(yuǎn)期對(duì)于“夕發(fā)朝至”列車(chē)而言，天窗時(shí)間顯得過(guò)長(zhǎng)，基于上述原因，滬寧城際高速鐵路在運(yùn)營(yíng)遠(yuǎn)期對(duì)綜合維修天窗的短時(shí)性要求特別高。

為保證“夕發(fā)朝至”列車(chē)的開(kāi)行，每天夜間應(yīng)至少有一條線路用于行車(chē)。在高、中速列車(chē)混跑模式下，跨線中速列車(chē)尤其是“夕發(fā)朝至”列車(chē)在高速線上運(yùn)行，要占用夜間維修天窗時(shí)段，必將與綜合維修作業(yè)產(chǎn)生干擾和矛盾。結(jié)合滬寧城際高速鐵路客車(chē)開(kāi)行方案，根據(jù)行車(chē)組織和設(shè)備維修作業(yè)對(duì)天窗的需求，經(jīng)鋪畫(huà)列車(chē)運(yùn)行圖確定，滬寧城際高速鐵路無(wú)論是工務(wù)維修還是接觸網(wǎng)維修，均應(yīng)采用隔日單向矩形天窗，用于雙方向“夕發(fā)朝至”列車(chē)的運(yùn)行。這種天窗開(kāi)設(shè)方式可在線路維修時(shí)，一次給足連續(xù)5～6 h的天窗時(shí)間，提高維修機(jī)械作業(yè)效率的同時(shí)，可解決夜間“夕發(fā)朝至”列車(chē)和普通中速列車(chē)在高速線運(yùn)行的問(wèn)題。

滬寧城際高速鐵路雙方向線路都裝設(shè)了反向閉塞信號(hào)控制設(shè)備，且站間距離較均衡（14 km左右），能夠滿足隔日單向矩形天窗要求。但這種天窗方式具有一定的適用性限制缺陷。如列車(chē)旅行速度低，從而降低了區(qū)間通過(guò)能力；從維修的角度來(lái)看，上下行線路只能隔日維修，當(dāng)某一方向線路維修時(shí)，鄰線作為單線使用，列車(chē)最高運(yùn)行速度限制在160 km/h。

3 臨時(shí)補(bǔ)修天窗的開(kāi)設(shè)

3.1 臨時(shí)補(bǔ)修天窗開(kāi)設(shè)的必要性臨時(shí)補(bǔ)修的主要作業(yè)有：整修軌道幾何尺寸、修理或和更換道岔和傷損鋼軌、 無(wú)縫線路局部應(yīng)力調(diào)整、疏通嚴(yán)重淤塞的線路排水設(shè)備和處理嚴(yán)重沖刷的路肩和道床等。

高速鐵路因設(shè)備故障、臨時(shí)性維修作業(yè)、自然災(zāi)害等造成的大面積列車(chē)晚點(diǎn)等突發(fā)事件難以避免。在此情況下，維修作業(yè)的地點(diǎn)、時(shí)間及維修內(nèi)容均具有突發(fā)性和不確定性，并且時(shí)間要求高，不能受綜合維修天窗開(kāi)設(shè)方式和開(kāi)設(shè)時(shí)間的限制，也不能受白天行車(chē)無(wú)天窗時(shí)間的限制，是一種非正常的作業(yè)方式。雖然對(duì)于高質(zhì)量的高速鐵路而言，其發(fā)生的概率較小，但也必須考慮到這種非正常的作業(yè)方式所帶來(lái)的天窗開(kāi)設(shè)需要。

3.2 臨時(shí)補(bǔ)修天窗的開(kāi)設(shè)形式為保證臨時(shí)補(bǔ)修作業(yè)的需要，結(jié)合列車(chē)開(kāi)行密度，滬寧城際高速鐵路在白天開(kāi)設(shè)了1小時(shí)左右的“小天窗”（上行11：00～12：00；下行12：00～13：00）進(jìn)行人工檢測(cè)或緊急維修，或者根據(jù)需要保證維修機(jī)械在兩線（站）間靈活作業(yè)。但是由于受不確定性的影響，這種天窗是有彈性的。因此，在這個(gè)時(shí)間段應(yīng)鋪畫(huà)少量運(yùn)行線，在沒(méi)有臨時(shí)補(bǔ)修作業(yè)時(shí)，可以作為調(diào)整列車(chē)運(yùn)行秩序時(shí)使用。

由臨時(shí)補(bǔ)修作業(yè)的特點(diǎn)可知，若某一區(qū)段發(fā)生險(xiǎn)情需要限期整治，維修列車(chē)往返走行和轉(zhuǎn)線是不可避免的。如遇在白天高密度行車(chē)時(shí)段發(fā)生設(shè)備故障時(shí)，為減少因故障帶來(lái)的損失，需要盡快使維修機(jī)械列車(chē)來(lái)回轉(zhuǎn)線［3］。但由于滬寧城際高速鐵路區(qū)間不設(shè)置渡線，因而在臨時(shí)補(bǔ)修工作中，要通過(guò)維修機(jī)械列車(chē)靈活轉(zhuǎn)線，以減少維修附加作業(yè)時(shí)間來(lái)提高維修工作效率是很困難的。因此，臨時(shí)補(bǔ)修天窗的時(shí)間和站間距設(shè)置是有一定關(guān)系的。

4 結(jié)束語(yǔ)

滬寧城際高速鐵路在開(kāi)通運(yùn)營(yíng)初期階段，由于跨線“夕發(fā)朝至”列車(chē)較少并且采用“調(diào)圖”方式能夠?qū)嵤┤斯じ深A(yù)，因而開(kāi)設(shè)安全性好的綜合維修天窗，適于高速鐵路初期運(yùn)營(yíng)階段使用。

而隔日單向矩形天窗一次維修連續(xù)作業(yè)時(shí)間充足，具備夜間隨時(shí)接發(fā)中速列車(chē)和跨線“夕發(fā)朝至”列車(chē)的能力，因而滬寧城際高速鐵路在運(yùn)營(yíng)遠(yuǎn)期應(yīng)使用隔日單向矩型天窗。為保證臨時(shí)性維修作業(yè)的需要，滬寧城際高速鐵路在白天還應(yīng)開(kāi)設(shè)1 h左右的“小天窗”，以便進(jìn)行人工檢測(cè)或緊急維修。

［1］陳應(yīng)先.高速鐵路線路與車(chē)站設(shè)計(jì)［M］.中國(guó)鐵道出版社，2007.

［2］劉華.高速鐵路車(chē)站合理站間距探討［J］.西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2008（3）.

［3］京滬高速鐵路天窗設(shè)置方式對(duì)本線車(chē)和跨線車(chē)開(kāi)行影響研究.鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院課題組，2004.