[科普中国]-越行站

越行站配线设计概述

目前，轨道交通的运营模式有两种:一种是站站停的普通地铁运营模式，这也是城市轨道交通广泛采用的模式;另一种是快车与站站停列车组合的越站运行模式，这种模式在城际线及国铁中广泛采用。在国内轨道交通中，除了香港的机场线外，还没有快慢车模式运营的线路，目前仅有已开通的上海 11 号线 B 线( 尚未采用快慢车运营模式) 和正在实施的广州14 号线、21 号线设计采用快慢车运营方案。在国外，快慢车模式运营应用比较广泛，如日本筑波快线、巴黎RER 市域 A 线、纽约快慢车等。笔者以广州地铁 14 号线( 最高速度 120 km / h，6 辆编组 B 型车、慢快车组合运营) 为例，研究越行站的配线设计。

1 越行站配线形式选择1． 1 越行站配线布置形式

根据越行站的一般功能，即快车正线通过或停站，站站停列车避让快车或停站，结合对国内外市域线快慢车线路运营模式的研究。从运营的灵活性考虑，建议有条件的情况下，越行站优先采用双岛方案。经研究比较，高架车站投资较少，高架双侧式越行站的土建投资约 0． 6 亿元，高架双岛车站土建投资约 0． 9 亿元，是双侧式车站的 1． 5 倍;地下单岛越行站的土建投资约 2． 5 亿元，地下双岛车站土建投资约 4． 3 亿元，是单岛车站的 1． 7 倍 。因此，结合行车功能、工程投资等因素，广州地铁 14 号线越行站，地下车站推荐采用工程投资较少的单岛四线车站，高架车站推荐采用功能较灵活的双岛四线车站。

1． 2 越行站快车越行速度的确定

采用高架双侧和地下单岛形式的越行站，由于快车越行线远离站台，越行速度不受限制，所以快车可高速越行、不限速通过车站。采用高架双岛和地下双岛形式的越行站，由于越行线紧邻车站站台，且在站站停运营模式下，所有列车均停靠越行线，因此在双岛四线中，越行线既要考虑快车通过，又要考虑站站停运营模式下的列车停站，二者在车站的速度和作业不同。停站列车要求站台与列车的间隙不能过大，而过站列车因速度快，要求的限界也大;另外快车的过站速度对安全门或屏蔽门的强度也有要求。因此，综合考虑不同过站速度的列车对节省时间、站台间隙、屏蔽门强度等的要求，建议双岛四线形式的车站采用过站速度为80 km / h，可均衡地满足各方面的要求 。

1．3 越行站配线道岔的确定

在越行站采用双岛车站布置方案下，快车采用最高速度模式，以80 km / h 的站台正线限速通过车站，采用不同道岔情况下，其通过车站最远道岔的速度，可经过牵引计算模拟得到，即:采用12 号道岔、站前站后岔心距离为480 m 时，最高通过速度为99．9 km / h;采用9 号道岔、岔心距离405 m 时，最高通过速度为93．9 km / h。

当列车以最高运行速度运行时，根据建标104 －2008《城市轨道交通工程项目建设标准》中允许列车瞬间超速5 km / h，则采用12 号道岔时的通过速度最高可达104．9 km / h，可见，采用12 号道岔的速度余量较大，安全性较高;采用9 号道岔时的通过速度最高可达98．9 km / h，部分车站高架双岛瞬时最高速度可达101．5 km / h，已超过9 号道岔允许直向通过速度，还需考虑测速误差，而且在列车紧急制动和列车失控情况下，列车过岔速度还可能更高，可见，采用9 号道岔的安全性非常低。

因此，建议双岛四线越行站的道岔采用侧向运行速度较高的12 号道岔，侧站台两端的曲线半径宜与道岔的侧向通过速度匹配，取值R= 500 m，以满足列车进出站及曲线超高的限制。

2越行站越行线安全防护距离的计算2．1 定义

目前，地铁设计规范对越行线安全防护距离没有相关的设计标准，参照国铁和城际线的相关设计标准，国铁和城际线的到发线安全防护距离是指列车在车站股道停车时，为防止列车意外超越前方安全限制点而设置的安全防护距离。对于地铁越行站的越行线来说，安全防护距离是指列车进站停车点( 车站端部) 至警冲标的距离。

2．2 组成

越行线安全防护距离由停车余量、测速误差、测距误差和过走防护距离组成 。

停车余量L余:列车在股道停车时，给驾驶员预留的停车精度。测速误差L速:由于列车测速装置的测量误差所产生的距离。测距误差L距:由于列车测距方法的测量误差所产生的距离。过走防护距离L防:由于列车超速运行所导致的防护距离，为列车以开口速度越过紧急制动触发点、列车紧急制动模式启动至停车所运行的距离。

2．3 计算分析

2．3．1 相关参数取用

1)道岔进口速度v进= 50 km / h;

2)常用制动平均减速度a常≥1．0 m / s;

3)紧急制动减速度a紧≥1．2 m / s;

4)紧急制动情况下，车载检测到超速容许量超速至牵引切除时间t紧切= 0．486 s，列车施加电动动态制动响应时间t紧响= 0．4 s;

5)警冲标至列车计轴点的距离L警为车辆转向架的后轮至车辆端部距离，根据规范，取值为2．2 m。

2．3．2 停车余量

《地铁设计规范》条文解释8．3．1 规定:“停车误差的确定与人工驾驶时司机操作的熟练程度或采用自动停车设备的先进程度有关。一般采用停车不准确距离为1 ～2 m，采用屏蔽门时停车误差必须控制在± 0．3 m之内。”地铁列控系统采用列车自动运行(ATO)系统，地下、高架车站均设有站台门，要求精确停车。因此，在地铁设计实践中考虑的停车余量为0．3 m。

3安全线计算分析2003 版的《地铁设计规范》条文说明规定:“安全线是列车运行隔开设备之一。设置安全线的目的是为了防止在车辆段( 场) 出入线、折返线和岔线( 支线) 上行驶的列车未经允许进入正线与正线列车发生冲突，从而保证列车安全、正常的运行。安全线的有效长度一般不小于40 m” 。在地铁设计实践中，一般安全线长度采用50 m。新版《地铁设计规范》条文说明(2012年报批稿) 对安全线做了解释:关于安全线长度50 m，是按9 号道岔，导曲线半径为200 m，侧向通过速度为35km / h，根据信号专业计算确定的。

上述安全防护距离的计算，同样可用于安全线有效长度的计算。根据上述分析，列车通过速度为35 km / h (9 号道岔侧向通过速度) ，制动至车挡允许的最大冲撞速度为15 km / h，其安全防护距离为37．848 m，因此规范规定安全线的有效长度一般不小于40 m ;从速度为35 km / h 到完全制动，其安全防护距离为50．248 m，因此在地铁设计实践中，安全线长度一般采用50 m。若以12 号道岔接轨的岔线，其安全线有效长度应不小于84 m，宜不小于96 m。另外，2003 版的《地铁设计规范》条文说明规定:岔线( 支线) 在站内接轨，当与正线间为岛式站台，且站台端至警冲标间的距离大于或等于60 m时，可不设列车运行隔开设备;若为侧式站台，宜设道岔隔开设备 。新版《地铁设计规范》条文说明(2012 年报批稿) 取消了该条规定。

从上述分析可知，60 m 的安全防护距离可以满足9 号道岔的要求，但对于市域快线采用12 号道岔接轨的岔线，警冲标至站台端部的距离应不小于100 m。

4越行站配线设计根据以上分析，市域快线越行站的越行线道岔宜采用12 号道岔，侧站台两端的曲线半径为500 m，警冲标至站台端部的最小距离为100 m;安全线有效长度不宜小于96 m。另外，考虑曲线加宽和屏蔽门的安装要求，站台两端的曲线端离车站有效站台端部的距离取值不宜小于15 m。

4．1 地下单岛车站

若不设安全线，越行线长度( 远端岔心至岔心的距离) 约为419 m。为了减小车站规模、节省工程投资，越行线在行车方向端部设置安全线，越行线配线长度为312 m。

4．2 地下双岛车站

以站台宽度为9 m 的地下双岛车站为例，若越行线不做反向曲线缩短，越行线长约480 m，警冲标至车站端部为132 m;同样，为了减小车站规模、节省工程投资，越行线两端通过反向曲线缩短，配线长约425m，警冲标至车站端部为108 m，满足安全防护距离的要求。

4．3 高架侧式车站

高架侧式车站，在不设安全线的情况下 ，为满足安全防护距离的要求，越行线长度约为434 m。如果在行车方向端部设置安全线，越行线配线长度为312 m。考虑到高架车站造价差异不大，为提高乘客的舒适度，在有条件的情况下，建议增长越行线长度，以满足安全防护距离的要求，而不增加道岔、安全线和车挡的设置。

4．4 高架双岛车站

以站台宽度为9 m 的高架双岛车站为例，若越行线不做反向曲线缩短(见图8)，配线长约480 m，警冲标至车站端部132 m;若越行线两端通过反向曲线缩短，配线长约425 m，可缩短50 m，警冲标至车站端部108 m，均能满足安全防护距离的要求。结合全线配线设置，可优先考虑在高架双岛的车站设置单渡线，不影响车站规模考虑到高架车站造价差异不大，为提高乘客的舒适度，在有条件的情况下，不建议对越行线两端进行缩短。为了改善景观效果，高架岛式车站通常采用鱼腹式站台设计来缩短喇叭口的长度;也可以通过鱼腹式站台设计，缩短高架双岛四线车站越行线的长度。以最小宽度8 m 的站台为例，采用半径为1 000 m 的鱼腹式站台，越行线长度约为393 m，但警冲标至车站端部距离只有88 m，不能满足安全防护距离的要求;若采用半径为1 500 m 的鱼腹式站台( 见图9)，越行线长度约为419 m，警冲标至车站端部距离约为102 m，则满足安全防护距离的要求。越行线总长与缩短配线后的标准双岛差不多，考虑到车站平面布置、站台安全门安装等因素，建议采用标准双岛车站。

5结语目前，国内地铁尚无快慢车运营模式的实例，香港的机场线采用的是四线并行，而越行站设计与区间并行的快慢车不同。国内对越行站越行线的安全防护距离、12 号道岔的安全线有效长度也没有相关的设计规范可供设计参考。笔者结合国铁、城际铁路到发线的设计原理，根据地铁系统的实际情况，分析越行线的安全防护距离、地铁安全线有效长度的计算，为快慢车运营模式的市域线越行站配线优化设计提供参考。1