多線共享的車輛大架修基地聯絡線的設置

謝小星黎新華魏 娜陳 霞(.廈門市交通運輸局綜合運輸處,600,廈門;.廣東交通職業技術學院,50650,廣州;.新疆交通職業技術學院, 80,烏魯木齊;.廣州市地下鐵道總公司運營事業總部黨群工作部,5080,廣州∥第一作者,高級工程師)

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多線共享的車輛大架修基地聯絡線的設置

謝小星1黎新華2魏 娜3陳 霞4
(1.廈門市交通運輸局綜合運輸處,361001,廈門;2.廣東交通職業技術學院,510650,廣州;3.新疆交通職業技術學院, 831401,烏魯木齊;4.廣州市地下鐵道總公司運營事業總部黨群工作部,510380,廣州∥第一作者,高級工程師)

摘 要近年來,國內城市軌道交通建設發展呈“網絡化”趨勢,車輛大架修基地集中設置問題已開始受到重視,但對聯絡線的配置還沒有明確的要求。通過對車輛轉線、大型設備運輸、檢修機械運用等影響聯絡線設置因素的全面分析,提出多線共享的車輛大架修基地設置聯絡線的原則與實施建議,為線網合理規劃配線、提高設備使用效率、減少建設投入提供參考。

關鍵詞城市軌道交通;車輛大架修基地;聯絡線設置

First-author′s address Integrated Transportation Management Departmert, Xiamen Transportation Bureau, 361001,Xiamen,China

隨著城市軌道交通建設規模和建設范圍的擴展,對城市規劃、土地資源利用,以及軌道交通的運營、管理、安全風險控制提出了更高的要求。為了節約建設投資和運營成本、提高設備使用效率、實現線網資源共享,國內已有單位開始考慮網絡線路下的車輛大架修基地采用同型號車輛集中設置多線共享的思路。然而,同型號車輛大架修基地集中設置,對物資倉儲與配送模式、軌道大型設備運輸以及線路檢修作業等都將產生影響,使得聯絡線功能已不再局限于為車輛大架修轉線設置。因此,在多線同型號車輛共享大架修基地的情況下,應合理地設置聯絡線,既要滿足車輛轉線,又要確保大型設備的運輸和提高工程車作業效率,確保以合理的投入,達到較大的經濟效益。

1　影響線網聯絡線設置的因素及技術經濟分析

1.1影響聯絡線設置的因素

1.1.1設計建設對聯絡線設置的影響

城市軌道交通線網規劃一般都涉及到若干條線路和一定數量的大架修車輛段,以及一定數量的聯絡線。在城市軌道交通工程設計建設中,要結合工程的具體條件和實施的先后順序,做到既滿足運營要求,又兼顧建設需要;既重點考慮車輛轉線需求,提高大架修設備利用率,又能通過合理布置聯絡線,以減少過多的聯絡線設置,并提高運營線路維修作業效率。應盡可能避免因規劃設計不足造成建設的盲目性。

1.1.2車輛轉線對聯絡線的設置要求

同型車輛大架修基地的集中設置,使跨線運行作業增加,對相鄰線路的運輸組織、施工作業、維修作業產生了較大影響。由于車輛轉線占用線路時間長短是產生作業干擾大小的主要原因,因此對聯絡線設置的要求為:①滿足行車條件下,聯絡線越短越好;②聯絡線越靠近大架修基地越好。

1.1.3大型貨物運輸對聯絡線設置的要求

在城市軌道交通運營維護及工程建設過程中需要運輸送大量的車輛、大型材料及設備等。運營維護設備的運輸一般通過公路運輸至車輛段,再由工程車運輸。建設過程中的貨物運輸主要是通過與鐵路接軌,由鐵路專用線運送到車輛段內,然后再由城市軌道交通轉運。由于大部分城市軌道交通車輛段距離鐵路車站較遠,沒有修建鐵路專用線的條件,公路運輸又因諸多限制而十分困難,因此,可通過聯絡線將有鐵路專用線與城市軌道交通車輛段連通,以方便車輛等設備及材料的運輸。廣州地鐵需要通過軌道運輸的幾種長大設備如表1所示。

表1　廣州地鐵通過軌道運輸的幾種長大設備質量、體積匯總表

從上述軌道運輸的設備來看,《地鐵設計規范》中規定的聯絡線的條件能夠滿足絕大多數設備的運輸。其中運輸鋼軌受線路條件限制較多,難度最大;城市軌道交通車輛質量最大,靠外部動力牽引則受線路坡度條件約束。因此,聯絡線的設計需考慮鋼軌的運輸以及牽引城市軌道交通車輛條件的要求。

1.1.4資源共享對聯絡線設置的要求

聯絡線的合理布置,為工程車多線共享甚至線網共享提供了條件。由于各線路的工程車購置僅考慮本線作業需求,工程車的限界及爬坡能力亦依據本線路車輛限界及最大坡度設定,造成了不同線路不同型號的工程車在通用性上受到影響。通過合理設置聯絡線,規范工程車采購需求,使之最大限度滿足共享大架修基地線路的作業要求,甚至線網共享。目前,在運營維修管理中運用的工程車,包括網軌檢測車、鋼軌打磨車、接觸網作業車、軌道探傷車、隧道清潔車等都應納入共享考慮。

1.2技術經濟分析

網絡線路下同型車多線共享大架修基地,聯絡線的設置多以車輛轉線考慮,基地規模大小對聯絡線的設置有直接影響,然而,能夠結合運營維修作業如鋼軌運輸、工程車共用等,將大大增加聯絡線運用的靈活性與作業效益。因此,通過對上述情況的技術經濟分析,探討降低運營成本、減少建設投入,都將起到積極作用。

1.2.1基地規模與聯絡線設置的技術經濟分析

同型車輛大架修基地多線共享,聯絡線滿足車輛的技術條件即可。大架修基地的多線共享,可提高車輛檢修臺位效率,同時也能夠節約維修成本。由于聯絡線造價高,使用效率不高,在設計建設上應結合檢修基地建造規模、聯絡線設置的數量及長度綜合考慮,避免造成過度投資。綜合以上條件,車輛大架修基地規模與聯絡線設置數量從經濟與效率的角度考慮需同時滿足式(1)、式(2)兩個條件:

式中:

n總——大架修基地多線共享的線路總數;

f——大架修基地多線共享線路間聯絡線設置總數。

式中:

I集——多線共享大架修基地所需的總建設費用;

I連——單條聯絡線建設費用;

I單——單條線設置大架修基地所需的建設費用。

1.2.2鋼軌運輸及車輛轉線對聯絡線設置的技術經濟分析

通過聯絡線運輸鋼軌時,有新建線路設備材料運輸和運營線路維修設備材料運輸兩種情況。

運營線路大修作業量大、耗時長,換鋪長鋼軌時鋼軌需要在隧道內焊接、更換、打磨等,其中軌頭焊接占用換軌作業的大半時間。廣州地鐵1號線線路大修,采用25 m軌換鋪,洞內焊接,每晚作業4 h,純軌頭焊接每晚為8～10個軌頭,焊接加更換每晚最多焊4個軌頭,23 km線路耗時兩年。如果25 m軌在地面事先焊接成50 m長軌,再運送至洞內,換鋪效率將提高一倍以上。

從理論計算與廣州地鐵實際情況來看,運送8 根50 m長軌能夠通過150 m曲線半徑、35‰坡道的線路;而曲線半徑小于150 m以下的線路運輸50 m長軌困難很大。

目前,國內城市軌道交通車輛絕大多數采用A、B型車。為A型車與B型車車輛技術條件不同,A型車曲線半徑通過能力為150 m,B型車曲線半徑通過能力為110 m,聯絡線最大坡度可設為40‰。對于兩種型號的車輛統一采用150 m曲線半徑、35‰坡道的聯絡線條件來說,建設費用增加不多。

因此,對于選擇A、B型車輛運營的線路,聯絡線統一采用150 m曲線半徑、35‰坡道標準,一個鋼軌大修基地可滿足多條線的換鋪要求,可減少鋼軌場地建設投入。

1.2.3線路檢修機械共享對聯絡線設置的技術經濟分析

網絡線路下工程車的購置,應打破一線一配小而全的配置模式,應從大架修基地共享下的多線共享甚至線網共享的角度考慮。從多線共享的角度,工程車購置數量應結合檢修基地規模(線路的數量及長度)及作業能力考慮,從現有的工程車作業能力來看,鋼軌打磨車的作業能力較弱,共享難度大。從線網的角度,工程車購置應考慮聯絡線的限界要求,以便特殊情況下如線路救援等的“互聯路通”。建議以線網最小的車輛限界值作為線網工程車的車輛限界,以提高工程車的通用性,避免盲目購置造成的設備閑置,以提高作業效率、減少運營支出。工程車價格及能力如表2所示。

表2　工程車價格及能力匯總表

2　網絡線路下聯絡線設置原則

GB 50157—2013《地鐵設計規范》第6.4.1條對聯絡線的設置做出了如下規定:正線之間的聯絡線應根據線網規劃、車輛基地分布位置和承擔任務范圍設置。

聯絡線的設置不僅為多線共享大架修基地各線間的互聯互通,還應從線網角度考慮其它資源共享需求。因此,網絡線路下聯絡線設置基本原則如下:

(1)綜合考慮城市發展和規劃的控制、工程實施的難易、投資的增減、對周邊其他建設項目的影響,在確保聯絡線功能的同時,優化聯絡線的設置,使之能夠兼顧多種功能,以最少的聯絡線數量提供最大的運營靈活性,經綜合比較選取最為經濟、合理、可行的方案,以發揮其最大的經濟效益。

(2)為大架修車輛運送設置的聯絡線,要盡可能設在最短路徑的位置上,同時要考慮到工程實施的可能性。

(3)應充分考慮線網的修建順序,使后建線路可方便地通過聯絡線從先建線路上進行新車送達、車輛送修、車輛調用、材料運輸,以及后建線路開通運營后的線路維修、設備共享以及突發情況下的救助等作業。

(4)應考慮行車組織方式,并注意線路信號制式及限界的一致性。

3　結論

(1)線網大架修基地集中設置時的聯絡線布置,應充分考慮既有聯絡線的合理運用,優化線網聯絡線布置,達到進路合理、聯絡線設計可行、組織方便的目的。

(2)網絡線路下車輛大架修基地集中設置,除受征地條件、維修作業量等因素限制外,還應結合物資倉庫設置,以及機電、通號、供電等大中修基地布置,以減少地面及地下運輸進路重疊造成的資源損耗。

(3)聯絡線的設計,應滿足50 m長鋼軌運輸的需求。建議聯絡線的曲線半徑最小為150 m,坡度不得超過35‰。此外,聯絡線的設置條件應與出、入段線及車場鋼軌裝卸場地進路的線路條件保持一致,以滿足鋼軌運輸的需求。

(4)考慮長大貨物運輸、線路設備維修等行車組織要求,聯絡線的位置應盡量靠近大架修基地。

(5)網絡線路下的聯絡線設置,應從資源共享角度出發并結合作業量、作業半徑、爬坡能力、車輛限界等因素,合理選配工程車的數量。

參考文獻

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Connecting Line Configuration for Intermediate Repair and Overhaul Base with Multiple Metro Lines

Xie Xiaoxing,Li Xinhua,Wei Na,Chen Xia

AbstractIn recent years,the development of urban rail transit in China presents a"networking"trend,and the centralized configuration of rolling stock intermediate repair and overhaul base has been emphasized,but there are no clear requirements for the connecting line configuration. Through a comprehensive analysis of the factors influencing connecting line setting,such as transfer line,large equipment transportation,repair and maintenance machinery utility,the principles and implementation about connecting line configuration for rolling stock intermediate repair and overhaul base with multiple lines are put forward,so as to provide a reference for reasonable planning and line laying, efficient use of equipment and reduction of construction investment.

Key wordsurban rail transit;rolling stock intermediate repair and overhaul base;connecting line configuration

(收稿日期:2014-08-08)

DOI:10.16037/j.1007-869x.2016.02.015

中圖分類號U 279