蔣麗華
(上海市城市建設設計研究總院(集團)有限公司, 200125, 上海//工程師)
近年來,中國的現代有軌電車建設逐漸興起,目前已有約11個城市通車運營,運營里程達 210 km,在建的約有17個城市,建設里程達 350 km。
現代有軌電車為依靠司機瞭望駕駛,采用沿軌道行駛的電力牽引的低地板有軌電車車輛,并按地面公交模式組織運營的公共交通系統[1]。由于現代有軌電車在城市道路上行駛,車輛依靠司機瞭望運行,其運營組織形式更加靈活多樣,因此有軌電車車站配線設計不但要滿足運營功能的需求,更要結合道路條件進行設置,同時應充分發揮有軌電車網絡化運營特征,滿足網絡的靈活調度管理需求。
現代有軌電車運營組織模式具有多樣化特點,主要運營組織模式有兩類,即獨立運營模式和網絡化運營模式。
獨立運營模式是指各條線路獨立運營,線路之間需進行換乘,一般情況下,通過路口車站進行換乘。
該運營模式的優點是:①行車運營組織簡單;②對社會交通的影響小。
該運營模式的缺點是:①增加乘客的換乘次數、換乘距離和換乘時間,換乘客流服務水平較低;②需要增加換乘車站,即增加占用道路資源;③對客流的變化適應性不高;④資源共享性差,配屬車輛增多。
網絡化運營模式為在相互銜接的兩條或多條有軌電車線路上,其中一條線路上的車輛可以駛入另一條線路,其共用部分線路形成網絡化運營的方式。
該運營模式的優點是:①能夠減少換乘站的換乘客流量和換乘壓力,縮減換乘設施規模。②能夠使乘客在不同線路之間的出行如同在一條線路上,從而“消除”了這部分換乘客流,為兩線換乘乘客提供更為便捷的直達條件。③能夠較快適應換乘客流的變化。
由于有軌電車各線的客流分布情況并不一致,網絡化運營模式能夠充分發揮現代有軌電車運營組織靈活的特點,線路間的列車能夠互相調劑補充,既能滿足客流量的需求和服務水平,又能達到提高各線路的車輛滿載率,加快列車周轉,節省運用車數的網絡化運營模式下的資源共享,達到運營效益最大化的目的。
該運營模式的缺點是:行車組織本身難度加大,尤其是對列車的交匯、時分控制等方面的要求相對嚴格,對司機駕駛技術水平和熟練程度要求相對要高。
在現代有軌電車運營初期,由于線網尚未建成,一般情況下,可采用獨立運營組織模式;待到近遠期線路網絡一旦形成,則應采用網絡化運營模式,同時在行車組織設計時,應在滿足遠期網絡化運營需求的基礎上進行車站配線設計,且在初期配線施工中預留好接口。
現代有軌電車的配線設置不僅需要考慮列車正常運行以及故障運行的運營功能需求,還應考慮社會車輛和交叉口的影響,同時滿足有軌電車網絡化運營模式的需求。
現代有軌電車的車站配線主要包括起終點站的折返線、供車輛出入停車場的出入線、為滿足故障運行設置的臨時折返渡線、供線路互相聯通運營的聯通線以及在有道路條件下設置的供故障列車??康耐\嚲€。
起終點站的配線設置主要有站前折返、站后折返和燈泡線折返3種形式。島式車站一般采用站前折返形式,側式車站一般采用站后折返形式,而燈泡線折返形式一般在較大廣場或終點道路寬度條件受限的條件下采用。從減少有軌電車與地面道路交通的干擾考慮,有軌電車的起終點的位置更應結合城市建筑(如交通樞紐、大型商圈和人流密集區等)的布局統籌規劃,車站配線亦應結合站位綜合等因素進行合理選擇。
停車場出入線應連通上下行正線,有軌電車和地鐵不同,其一般采用互通道岔,且道岔同時連通正線上下行雙方向。通常根據線路條件采用單“Y”或雙“Y”接軌形式,其中雙“Y”接軌形式更為靈活,車輛出入作業較為繁忙的場段建議采用該種接軌方式。普賢車輛段出入線接軌方式如圖1所示。
當有軌電車在路中敷設時,出入線將切割道路斷面,車輛進出停車場對道路交通影響較大,因此建議將出入線設于道路車流量較小路段或交叉口,并做好交通組織設計。停車場出入線能力應根據正線最大的設計能力要求、列車運營要求和有軌電車交叉口通過能力計算核定。

圖1 普賢停車場的出入線接軌方式
有軌電車交叉口通過能力計算需要綜合考慮道路交通信號控制的影響,一般通過人工計算較為困難,但在目前尚無成熟的仿真軟件模擬有軌電車的通行能力,因此在前期設計中,一般會結合軌道交通的模擬仿真軟件和道路交通的仿真軟件來估算有軌電車交叉口的通行能力。
單渡線是為滿足故障運行工況下列車臨時折返而設置的。根據國內外有軌電車調研,一般在線路沿線每隔 2~3 km設置 1 條臨時折返的渡線。當單渡線設于路段時,臨時折返單渡線以順岔設置為主;當單渡線設于交叉口時,應結合車站形式以不超過交叉口折返為原則來進行臨時折返單渡線的設置。圖2為有軌電車兩種單渡線設置形式。

圖2 有軌電車兩種單渡線設置形式
有軌電車聯通線類似于地鐵聯絡線,但又不同于地鐵聯絡線。有軌電車要實現網絡化運營,需在聯通運營的線路之間設置聯通線。聯通線宜采用互通道岔連接,由于多條線路在此交匯運營,在一定行車密度下不同運營線路的車輛可能同時到達,因此,接軌站站位和配線的設計應結合信號控制需求,以保障車輛不會由于排隊而影響交叉口的正常通行為準則。
聯通線的設置一般有單“Y”和雙“Y”兩種接軌形式,兩種接軌形式比較如表1所示。
根據遠期網絡運行交路需求來選擇具體的接軌形式。當線路有三方向貫通運行需求時,其銜接處宜按雙“Y”形配線(見圖3)考慮;當線路有雙方向貫通運行需求時,其銜接處宜按單“Y”渡線考慮。

表1 聯通線接軌形式表

圖3 雙“Y”聯通線形式
由于雙“Y”配線道岔較多,正常情況下,正線上的各類道岔由正線道岔控制子系統根據列車識別號和行車計劃表與道岔控制箱互聯,并自動辦理進路。即:當有軌電車接近道岔區(包括渡線、折返線和出入線)時,軌旁設備結合車載通信設備自動發送道岔操作請求(包含列車識別號等信息)或由司機通過車載操作按鈕發送道岔操作請求,道岔控制箱根據儲存的進路表進行邏輯判斷后自動辦理進路,鎖閉道岔后開放信號機(進路表示器)。司機確認信號與行車計劃一致后,根據信號機指示,駕駛列車通過。當車載設備發生故障,無法完成控制時,司機可以下車通過安裝于軌旁的電動按鈕手動設置進路或者手動轉動轉轍機完成道岔狀態轉換。
為減少道岔故障對有軌電車運營帶來的影響,一般宜在 3 個方向設置單渡線供道岔發生故障后臨時折返。雙Y道岔在各種故障情況下臨時運行情況如圖 4 所示。
與地鐵停車線設置不同,由于停車線占有道路資源較大,有軌電車并無強制性要求進行停車線的設置,但是在道路條件允許的情況下應考慮設置停車線。由于道路資源緊張,停車線可根據車站形式和線路敷設方式進行設置。若車站采用島式站臺,停車線可采用方案1(見圖5)進行布置;若車站為側式站臺,并且線路在路側敷設,且在道路條件允許的情況下停車線可采用方案2(見圖6)進行布置。

a) 故障情況1b) 故障情況2

c) 故障情況3d) 故障情況4
圖4 雙Y道岔在各種故障情況下臨時運行情況圖

圖5 故障列車停車線布置方案1

圖6 故障列車停車線布置方案2
由于受到道路資源限制,有軌電車的停車線亦可根據道路資源情況設置于路段中,其設置方式較為靈活。
綜上所述,總結現代有軌電車的車站配線設計要點如下:
(1) 有軌電車起終點站或區段折返站應設置折返線、折返渡線或燈泡線折返。
(2) 在運營線路之間應設置聯通線,聯通線宜采用互通道岔連接接軌站。接軌站的配線應保證進站車輛不會因進站進路被占用而停在交叉口范圍內,車站與交叉口之間的距離應不小于1倍車輛長度。
(3) 為滿足故障運行工況,一般宜在線路沿線每隔2~3 km設置臨時折返的渡線。單渡線應結合車站所在路口的道路交通情況進行設置,以便于路口擁堵時組織臨時交路運營。
(4) 當兩個具備臨時停車條件的車站相距過遠時,宜根據有軌電車運營需求和工程條件設置停車線。
(5) 停車場出入線應連通上下行正線,宜采用互通道岔,同時連通上下行雙方向,其通過能力應根據遠期線路的通過能力、運營要求和道路交叉口通過能力計算核定。