接力式火車不停站上下乘客方案可行性研究

2018-09-25 07:50:54嘉班

數碼設計 2018年5期

嘉班*

（贛州市嘉班鋼模有限公司，江西贛州，341000）

引言

在出行方式越來越便利的今天，怎樣高速地、高質量地、更安全更綠色地出行，又成為了處在當今科技大爆發時期中國人探討的新議題。從“綠皮火車”一佰多公里的時速，到“動車組”提高至二佰多公里時速。又從“動車組”二佰多公里時速，到“和諧號”提高至三佰多公里的速度，再從“和諧號”三佰多公里的速度，到“復興號”提高至近伍佰公里速度，其鐵路客運發展速度之快，給全國人民帶來了越來越便捷的出行便利。

然而，不管火車提升到一個什么樣的速度，到站?？炕蛘哂羞x擇地到站?？可舷鲁丝褪潜仨毜?，這是火車商業客運的根本。火車在整條運行線路上速度的圖形變化，可以用“冰糖葫蘆串”來形象地比喻，靠站越多，所積累下來的停站時間就越長。

從北京西到廣州南全程有2298公里長（注1：百度數據），共設有36個站點，每天有10車次火車雙向對開。以G71車次為例，從北京西到廣州南總運行時間為9小時50分（注2：火車306數據），運行途中有選擇性?？空九_15處，累計總停站時長49分鐘，約占整個運行時間的10%。而且還有20個站點不?？?，若每站?？坷塾嬐Ｕ緯r間至少還會增加100分鐘，約占整個運行時間的20%。若采用到站不?？可舷鲁丝瓦\行模式，可以做到全線36個站點都能上下乘客，完全能改變部分乘客有站不能上車、有站不能下車、走回頭路、需中轉坐車的苦惱。我們再以G71車次為例，從北京西到廣州南全程有2298公里，以“和諧號”平均320公里的標準時速（注3：百度數據），進行不停站行駛到達廣州南的總運行時間為：2298公里÷320公里/小時=7。18小時，即7小時11分，可提早2小時39分鐘到達。也就是說從早上7：25從始發站北京西出發，到達廣州南站是下午2：36分，當天下午完全有足夠的時間去辦理公務、商務，訪親會友。除此以外，火車出站時沒有起步的大電流消耗，只有“接力”火車頭的小電流起步消耗及有限的提速消耗。其經濟效益、社會效益十分顯著。這將又會誕生一個中國“奇跡”，而且逢站必“?！?，能讓更多的人群出行便利，又能充分利用了現有資源，降低運行成本，提高火車運營利潤。

2015年7月，中國設計大師陳建軍提出一個“中轉車廂”概念方案。就是設想在鐵路站點準備一節偏平的“中轉車廂”吊艙，并懸掛于車道上方，乘客客從專門搭建的高平臺上提早進入“中轉車廂”等候。而火車尾部全程都要輪換著駝著一節“中轉車廂”。到站前里面也提早坐滿了下車乘客?；疖囘M站時前面車頭穿過懸掛于車道上方的“中轉車廂”底部，并嵌入火車頂部滑槽軌道，“中轉車廂”脫離掛鉤并騎在火車背上后，后移至車尾頂部乘客上下樓梯口處鎖定，再次完成上下車旅客交換。而原騎在火車尾部的“中轉車廂”，進站后自動解鎖脫離火車關懸掛于高平臺邊，也再次完成上下車旅客交換，各站操作以此類推。

這種方案從理論上來說概念上很成立，但要真正實施起來即非常復雜，技術難度非常大，安全風險極高，會讓乘客承受像艦載機飛行員彈射起飛一樣的過載壓力，外突在外的中轉車廂還會陡增列車運行風阻，增加能源消耗，而且低矮、擁擠、高懸的“中轉車廂”還會讓乘客陡增恐懼感及空間狹小的壓抑感。

以高速列車短編組為例，一列8車廂編組火車總長約200米，這點車背緩沖距離要讓處于靜止狀態下二十幾噸重的“中轉車廂”吊艙對接在奔馳的火車背上談何容易呀？而且在對接過程中不能出半點差錯，否則極易造成“車毀人亡”的重大事故，更會讓所有乘客有比乘坐飛機更恐懼的心理壓力，還要承受相當大的起步過載，特別是中老年人、心腦血管病患者肯定承受不了對接時的這種瞬間“竄跳”。如果把火車進站車速降低到30km/h以下的安全速度，那就失去了不停站火車開發立項的意義。再則所有在營運車廂頂部必須進行全面加固改裝，方能承受“中轉車廂”吊艙在車頂上移動時產生的沖擊壓力。沿線高壓電線必須全部加高，但隧道頂部加高更是一項不可能改造完成的任務。從以上多方面分析比較來看，“中轉車廂”吊艙方案存在諸多缺陷，完全沒有必要花費巨資去改造、變更已經成熟的鐵路干線基礎設施。

那么，要怎樣才能以最經濟、最安全地方式去實現這種“火車不停站上下乘客方案”的理想實現呢？下面讓我們一起來探討另一種比較安全可靠的；不需要對車站、車廂、高壓線路、隧道進行大改最簡單易行的：“接力式火車不停站上下乘客方案”。

什么叫“接力式火車不停站上下乘客方案”？顧名思義，就是另一個火車頭做乘客運送接力平臺，把載有上車乘客的火車頭，替換下列車組尾部載有下車乘客的火車頭，形同田徑賽場上的接力賽跑。這種方案即簡單又安全，不需要大量資金投入，在現有的鐵路基礎設施上就可以做到的，硬件上只要在車廂連接掛鉤上進行自動化改進、軟件上只要在車輛調度、岔道編程軟件上進行升級改進就能實施，而且還可以新老模式并舉，不信你就跟隨我一道去“實地”體驗一次……

下面以8編組火車組為例，進行“文字模擬運營操作”，以獲取最直觀的模擬效果。

1 準備工作

首先在車站停靠站車道適當位置上?？恳徊寇囶^朝后的動車頭。

車頭車廂內預先坐好上車乘客，車頭車廂坐位不夠時可多帶一節乘客車廂。

指令火車進站最佳時速，假設為180km/h。

起動岔道跳轉設備接通中間行車車道。

……火車經車站行車道通場而過……

2 進站列車組后車頭動作

進站列車組后部車頭在進入車站岔道前的一定安全距離內，（假設為2000米），車頭或帶一節車廂的下客車組關閉通道安全門并與前車廂啟動脫鉤（此處是該方案唯一需要進行自動化改進的部位），并與主車拉開一定距離(假設為300米)，主車組通過岔道口10秒后(為防止脫鉤失敗預置足夠的后車頭通過時間)，開起岔道變線裝置接通左面靠站停車車道，后車車頭帶著下車乘客便可安全地駛入停車車道，車頭停穩后，下車乘客可安心地有序地走下火車，上車乘客也有非常充足的時間有序地進入車廂內等候下趟發車。

3 在站臺等候的“接力”車頭動作

在靠站停車道等候發車的“接力”車頭，在列車進站時，起動機車并緩緩加速，在出岔道前一段距離內(假設300米)，車速必須提高到相同或者接近主車速度平行駛，并拉開三～四節車平行距離，主車通過完岔道后3～5秒內，立即起動岔道變線裝置，由原來的行車車道接通到靠站停車車道，“接力”車頭搭載上車乘客便能順利地并入行車車道，并提速追趕上主車并自動完成安全對接，整車自檢無安全隱患后開啟通道安全門，開始交換上下車乘客，提前做好下一站點的下車準備。16編組列車中間兩節車頭必須去掉才得以應用，可用帶動力車廂代替，以便前后編組車廂互通。若“接力式火車不停站上下乘客方案”可以實施，大編組列車也有可能也會削減長度，因為站站能上下乘客了，客流量自然會減少或會分流到了另一條線路上去。

4 技術要點撐控及模式切換

火車進站速度需根據各站軌道布置實際情況，預置火車進站車速、車頭脫鉤最佳時間。車廂脫掛鉤系統需重新設計，車廂連接處需增設一道安全門，并配備工作人員把控。密封連接、通信聯絡管道，水、氣、電接口需統一型號并固定在統一位置上。進站岔道控制設備、信號指揮系統必須靈敏，必須做到精準無誤并備有應急預案，萬一出現某種緊急故障，列車立即取消“車頭接力”模式采取?？空九_模式上下乘客，調度室應緊急發出調配指令，協調切換模式順利完成，以確保乘客的生命財產安全。待故障排除后，系統重新恢復“接力模式”運營。售票系統應根據乘客下車站點，進行科學化合理編排車廂座位順序，以方便短途乘客能近距離移動到后車車頭。