京滬高速鐵路列車制動距離設(shè)置問題研究

京滬高速鐵路列車制動距離設(shè)置問題研究

0信號機外制動距離內(nèi)接車進路京滬高速公路（京滬高鐵）從北京南站出發(fā)，終點為上海虹站。全區(qū)有24個高速鐵路站和7個運營站。全線長約1318km,線路最大坡度20‰,列車最高運行速度300～350km/h。根據(jù)《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》(簡稱《技規(guī)》)第279條規(guī)定:在進站信號機外制動距離內(nèi),進站方向為超過6‰下坡道,而接車線末端無隔開設(shè)備時,禁止辦理相對方向同時接車和同方向同時發(fā)接列車。根據(jù)《技規(guī)》第279條有關(guān)規(guī)定、TB/T3027—2002《計算機聯(lián)鎖技術(shù)條件》(簡稱《計算機聯(lián)鎖條件》)第6.6.6.1條規(guī)定:當(dāng)進站信號機外方列車制動距離內(nèi)為超過6‰下坡道時,接車進路必須設(shè)延續(xù)進路。由于目前《高速鐵路設(shè)計規(guī)范(試行)》沒有針對站外列車制動距離內(nèi)超過6‰下坡道進行規(guī)定,因此,京滬高鐵站外列車制動距離內(nèi)超過6‰下坡道仍要執(zhí)行《技規(guī)》和《計算機聯(lián)鎖條件》的相關(guān)規(guī)定。1列車調(diào)查中的延續(xù)進路執(zhí)行問題《技規(guī)》等規(guī)范中的相關(guān)條文對站外制動距離沒有解釋是緊急制動距離,還是常用制動距離;也沒有明確制動距離對應(yīng)列車運行速度如何取值。因此,設(shè)計人員在執(zhí)行條文時出現(xiàn)了理解上的不同,有時會導(dǎo)致設(shè)計結(jié)果的不同。該問題在既有線上由于列車緊急制動距離較短,矛盾還不會顯得很突出。例如:某線路最高運行速度為160km/h,本線運行的列車種類有時速160km的快速列車、時速120km的普客和時速80km的貨車。一般情況下,設(shè)計人員會根據(jù)時速160km快速列車的緊急制動距離1400m,時速120km普速客車和時速80km貨車的緊急制動距離800m分別計算站外制動距離內(nèi)的平均坡道。如果平均坡道超過6‰下坡道時,接車進路設(shè)置延續(xù)進路;反之,接車進路不用設(shè)置延續(xù)進路。但是,在時速300～350km的京滬高鐵上,由于列車速度高、緊急制動距離比較長,僅用高速列車緊急制動距離計算站外制動距離內(nèi)的平均坡道,則對《技規(guī)》等規(guī)范中有關(guān)設(shè)置延續(xù)進路的條文執(zhí)行不夠到位。所以,高速列車在200km/h以下運行時的制動距離不作為站外制動距離的計算條件,顯然不符合設(shè)置延續(xù)進路有關(guān)條文的含義。但如何規(guī)定合適速度下的制動距離又困擾著設(shè)計人員。2距離內(nèi)護坡算法根據(jù)《高速鐵路設(shè)計規(guī)范(試行)》第5.3.2條:正線最小坡段長度在困難條件下不低于900m;第5.3.8條:站坪宜設(shè)在平道上,困難條件下,可設(shè)在不大于1‰的坡道上,特別困難條件下,可設(shè)在不大于2.5‰的坡道上,越行站可設(shè)在不大于6‰的坡道上。可認為站外第一個超過6‰的坡道的坡長一般不會小于900m。根據(jù)京滬高鐵站外坡道設(shè)計的實際坡道,研究確定站外制動距離內(nèi)坡道計算原則為:(1)站外最長制動距離按照本線該站外的列車最高運行速度下的緊急制動距離。京滬高鐵濟南西站下行進站方向站外最高運行速度為350km/h,其最長制動距離根據(jù)規(guī)定取值6500m。南京南站下行進站方向站外最高運行速度為300km/h,其最長制動距離根據(jù)規(guī)定取值3800m。(2)站外最短制動距離以站外線路第一個變坡點為最短緊急制動距離。由于高速鐵路設(shè)計規(guī)范對站坪設(shè)計最大坡度和正線坡段最小長度有明確規(guī)定,所以站外第一個變坡點距離進站信號機的長度除站內(nèi)延伸到站外有可能較短外,超過6‰的第一個坡道長度一般不會短(不會低于設(shè)計規(guī)范的900m)。另外,時速300km的動車組也有低速運行情況,在低速度下的緊急制動距離較短(如時速120kmCRH2型系列動車組緊急制動距離約為650m)。在這種情況下,也需考慮列車制動距離內(nèi)有超過6‰下坡道時,接車進路必須設(shè)延續(xù)進路。因此,考慮站外最短制動距離以站外線路第一個變坡點為最短制動距離是較為合適的。(3)站外制動距離范圍內(nèi)各變坡點到進站信號機之間的平均坡度只要有超過6‰的情況,接車進路必須設(shè)置延續(xù)進路。從信號設(shè)計角度,上述3條原則是對《技規(guī)》第279條的正確執(zhí)行,也充分執(zhí)行了《計算機聯(lián)鎖條件》的相關(guān)規(guī)定。3運行繼續(xù)檢測結(jié)果和功能影響的分析3.1各變坡點到車站信號機之間的平均坡度根據(jù)以上3條接車延續(xù)進路設(shè)置原則,計算京滬高鐵站外制動距離范圍內(nèi)各變坡點到進站信號機之間的平均坡度,其中超過6‰的車站見表1。在此僅列出濟南鐵路局管內(nèi)下行方向濟南西站和泰山西站站外制動距離內(nèi)平均坡度的具體計算結(jié)果(見表2)。3.2接車進路設(shè)置對不同列車間隔的影響下坡道接車進路設(shè)置延續(xù)進路對運輸能力的影響程度,視站場線路布置的不同而不同。如果站場接車末端設(shè)置了平行線路,前車接車延續(xù)進路與后車進路不發(fā)生重疊時,列車間隔就不會受到影響。反之,就會受到影響。在同方向運行的基礎(chǔ)上,列車運行間隔時間有9種,即:列車到達間隔時間、列車通過車站的間隔時間、列車發(fā)車間隔時間、列車到通間隔時間、列車到發(fā)間隔時間、列車通到間隔時間、列車通發(fā)間隔時間、列車發(fā)到間隔時間和列車發(fā)通間隔時間。設(shè)置接車延續(xù)進路后,一般影響列車到達間隔時間I到到、列車到通間隔時間I到通、列車到發(fā)間隔時間I到發(fā)和列車發(fā)到間隔時間I發(fā)到4種間隔(見圖1)。這些間隔的數(shù)值應(yīng)根據(jù)車站站線布置和前后列車進路的不同情況分別進行計算。如果前3種間隔的前車到達接車延續(xù)進路與后車到達接車延續(xù)進路、或后車通過車站進路、或列車發(fā)車進路發(fā)生重疊時,列車間隔I到到、I到通、I到發(fā)就會受到影響,計算的數(shù)值就會比較大。反之,其間隔就不會受到影響,計算的數(shù)值就比較小。同樣,對于第4種間隔,前車發(fā)車進路與后車接車延續(xù)進路發(fā)生重疊時,列車間隔I發(fā)到就會受到影響,計算的數(shù)值就比較大。反之,其間隔就不會受到影響,計算的數(shù)值就比較小。在此,以濟南西站為例計算接車進路設(shè)置延續(xù)進路后的4種列車運行間隔時間(見表3),其中延續(xù)進路解鎖時間取值3min。通過表3可以看出,接車進路設(shè)置延續(xù)進路對不同的列車間隔類型影響不一,其影響值需要具體計算。雖然濟南西站接車進路經(jīng)過計算需要設(shè)置延續(xù)進路,但前后列車運行進路的不同,會出現(xiàn)延續(xù)進路發(fā)生重疊和不發(fā)生重疊2種情況。(1)在下行列車間隔I到通中,由北京方向前往上海方向的通過列車在濟南西站通過時,前行到達列車的接車延續(xù)進路設(shè)置在車擋上或設(shè)置在前往青島的正線上,與通過進路不發(fā)生重疊,此時I到通(=145s)相同于不設(shè)接車延續(xù)進路。(2)由北京方向前往青島方向的通過列車在濟南西站通過時,前行到達5～7道的接車延續(xù)進路設(shè)置在通往青島方向的正線上,與通過進路發(fā)生重疊,此時I到通(=283s)間隔就要增加138s。綜上所述,可得出以下結(jié)論:(1)車站設(shè)置接車延續(xù)進路會影響列車到達間隔時間I到到、列車到通間隔時間I到通、列車到發(fā)間隔時間I到發(fā)和列車發(fā)到間隔時間I發(fā)到4種列車運行間隔。(2)車站設(shè)置的接車延續(xù)進路不影響后車運行進路時,就不會影響上述前3種列車運行間隔;前行列車發(fā)車進路不影響車站設(shè)置后車接車延續(xù)進路時,就不會影響列車發(fā)到間隔時間。(3)車站設(shè)置接車延續(xù)進路后,影響4種列車運行間隔的數(shù)值應(yīng)根據(jù)具體的站場布置分別計算。4接車延續(xù)進路設(shè)置要求(1)現(xiàn)有《技規(guī)》等規(guī)范是根據(jù)既有線情況制定的,某些規(guī)范已嚴重滯后于客運專線建設(shè)情況,需要重新修訂。(2)在規(guī)范制定中,應(yīng)針對高速鐵路列車運行速度高、安全性要求高、列車裝備車載ATP設(shè)備和列車構(gòu)造等特點,重新制定或補充車站接車進路設(shè)置延續(xù)進路的條件。(3)條文的具體表述應(yīng)更加清晰,便于設(shè)計人員和現(xiàn)場行車組