地铁线路设计与配线1地铁线路设计与配线地铁线路设计与配线2目录一、行车组织与运营管理简介二、配线设计三、地铁线路设计——优化设计中应注意的技术细节(根据生产中常遇到的困难,安排交流目录)地铁线路设计与配线3一、行车组织与运营管理简介1、地铁行车组织与管理十个特点2、行车组织设计主要任务3、几个常用的基本概念地铁线路设计与配线41.地铁行车组织与运营管理的十个特点1)行车密度高目前国内在30~34对/h国外有40~60对/h行车密度远远超过大铁路,给安全运行提出的要求较高,各类机电设备,管理制度均应满足高强度运输要求。地铁线路设计与配线52)站位停车且停车时分短3)自动化程度高(1)列车采用ATC全自动驾驶(2)移动闭塞(3)FAS、BAS、AFC要求线路、轨道、土建工程和机电系统功能相互协调和匹配。地铁线路设计与配线64)防灾和安全运行要求高防火、防烟、长大陡坡、长区间排烟5)必需考虑故障条件下的运营条件原则:发生故障后必须在30min内处理完,重新恢复正常,不然社会影响大,需全线合理布设辅助配线,供组织故障下运行使用。地铁线路设计与配线76)有小交路折返运行根据客流分布特征和节省运营成本,在满足一定服务水平下实施大、小列车交路套跑。7)客流有高峰和平峰之分列车运行密度在满足高峰运能要求前提下,平峰期也应有一定的服务水平(10对/h),以降低运营成本。8)运营线路之间的换乘方式要求高。应使乘客走行距离最短,又不要额外增加过多的工程投资。地铁线路设计与配线89)列车动拖比与大铁路不一样常用4:2,2:2,3:1,3:3线路设计和列车牵引计算都必需考虑与其相适应。10)运营维修时间短,除车辆段外,全在夜间停运后运行地铁线路设计与配线92.行车组织设计的主要任务1)分析待建线路在城市轨道交通网中的功能定位;骨干线、补给线、规划引导型、环线2)分析城市整体规划要求和客流预测量及其特征上述两项工作是确定地铁工程运能需求水平和设计主要技术标准的依据。地铁线路设计与配线103)车辆选型、最高运行速度方案比选4)列车编组和运行交路方案比较5)确定运用车数和车辆段(停车场)规模至于上述五项任务怎么做,涉及面较广,但结合贵院设计工作实际需要,在介绍辅助配线设计时会做简要说明。对于行车,线路专业要搞懂,其他专业人员也应作一般了解以利于工作。地铁线路设计与配线113.几个常用的基本概念1)设计运能:是指在一定的运行交路和车辆性能条件下,线路最大的客运能力(万人/h);2)运能储备:是指综合运用全线配线和信号系统后所能达到的极限客流量;3)运能余量:是指设计运能与客流预测的高峰小时断面客流量的差值。地铁线路设计与配线124)列车满载率:是指列车上乘客占用车厢中座席和站席的拥挤情况。一般要分别计算全日平均列车满载率和高峰时段列车平均满载率,计算公式如下:][21K列车定员全日开行列车对数运行交路长度平均运距全日客流量地铁线路设计与配线135)运用车:是指按设计的运行交路(含行车密度)所需列车周转量。计算公式:(计算结果一律进位成整列数)列车运行间隔分钟数列车旅行速度列车单程运行长度6]602[N地铁线路设计与配线146)配属车:是指为满足设计运能需求应购置的列车数。配属车包括:列车运用车数列车检修车数列车备用车数(各运营单位要求不尽相同)设计年限类别初期近期远期运用车:配属车1:1.22~1.251:1.18~1.201:1.20~1.22地铁线路设计与配线157)停站时分停站时分构成——①开关门:开门3秒14秒关门6秒(含预告)关门后列车启动延滞反应2秒各车门上下客不均衡3秒②平均上、下乘客时分:0.6秒/每人地铁线路设计与配线16③站台屏蔽门技术作业:初期5秒远期3秒小结:初期停站技术作业需19秒远期停站技术作业需17秒停站时分多少是控制线路设计运能的重要因素。地铁线路设计与配线178)旅行速度是指列车从起点站运行到终点站达到的平均运行速度,是计算列车购置数和确定车辆基地的主要因素!地铁线路设计与配线18二、配线设计1、配线功能区别2、配线设计成果评价3、全线配线设计顺序4、各类配线具体作用和设计要求地铁线路设计与配线191、配线功能区别配线是为保障正线正常运营状态下而设置列车运行的线路,在故障条件下为组织临时运营而设置的线路。1)联络连:两线之间相互通行的线路(列车厂架修和新车进线资源共享)2)车辆段出入段线3)折返线地铁线路设计与配线204)停车线:为停放故障列车5)存车线:为运营需求和缓解车辆段停车位而设置的线路6)交叉渡线7)单渡线8)安全线:是为了防止列车未经允许而进入正线,确保正线的安全运营。9)车场线地铁线路设计与配线212、配线设计成果评价从满足乘客需要判断从工程建设管理判断运营功能需求安全运营可靠运能配置合理运营管理方便运行交路设置合理尽量缩短出行时间换乘合理,路程最短故障运营模式下乘客的安全性土建工程实施风险土建工程规模控制机电设备影响幅度运用车数合理安全运营条件评价车辆空载运营里程尽量少故障处理影响程度(范围、时间)从运营管理判断地铁线路设计与配线223、全线配线设计顺序1、根据客流特征,稳定各运营期的行车交路,先确定折返点及折返线型式;2、再从线网上研究联络线和出入段线方式——要考虑车辆段能力配置和停车场位置;地铁线路设计与配线233、行车组织要研究是否设置存车线?以解决平、高峰列车收发车、早晨和晚上收发车,使列车尽量减少空载运行距离。4、根据工程可实施条件,确定故障车停车线位置和方向。5、合理布置单渡线。以下具体说明各类配线的作用、要求:地铁线路设计与配线24道岔前端基本轨缝岔心道岔岔根端基本轨缝4、各类配线具体作用、要求先明确道岔的基本尺寸——注:采用60kg/m钢轨9#道岔曲线尖轨道岔时:Lp:道岔全长28.3ma:12.57mb:15.73mq:尖轨前端基本轨长:2.62m地铁线路设计与配线25A、线路通过能力:线路通过能力区分为两种——区间列车运行能力——指某一方向以最小列车间隔可实现的线路最大通过的列车对数(也可以理解为区间追踪能力);线路起、终点站列车折返能力——指列车运行交路的端点,列车以最小间隔可实现的接车(或发车)间隔。在介绍折返线前先补充说明三个常用的设计概念:地铁线路设计与配线26B.信号制式:目前轨道交通系统中采用的信号制式划分为三种:固定闭塞ATC、准移动闭塞ATC和移动闭塞CBTC。地铁线路设计与配线27固定闭塞——基于轨道电路被固定划分,列车以若干个划分的“区段”组成列车安全制动距离为最小行车距离。VS(Km)安全制动距离区段地铁线路设计与配线28准移动闭塞——采用报文式数字轨道电路,辅之应答器,以动态传递列车位置信息。2区段V(Km)S安全防护距离34561地铁线路设计与配线29移动闭塞——前后列车之间的间隔是随列车运行而相应移动的——定位是随机的!安全防护SV安全制动距离常用制动距离安全控制点列车停车点地铁线路设计与配线30C.“有效长度”如何定义?依信号专业要求,列车停靠在一个固定范围中任何位置时,均不影响信号正常使用,这个“固定范围”理解为有效长度。尽端式折返线“有效长度”是道岔前端基本轨缝中心至车挡前端;贯通式折返线“有效长度”是两端道岔前端基本轨缝中心间的长度。地铁线路设计与配线31折返型式站后折返站后单渡线站后交叉渡线站后单折返站后双折返站前折返站前单渡线站前交叉渡线(侧式、岛式)小交路折返站台间单线折返站后折返混合折返站前站前+站后双向折返地铁线路设计与配线321)折返线(1)站后折返线永久性列车折返站应首选站后折返方式,折返能力相对而言比站前折返要高,运营灵活。①尽端式站后折返线——折返线尾端未与正线相连接。地铁线路设计与配线33②贯通式站后折返线——折返线尾端与正线连通贯通式站后折返线有效长度为:远期列车长+12m③侧式站台站后折返这种型式折返能力比岛式站台折返能力大。地铁线路设计与配线34④侧式站台站后单渡线地铁线路设计与配线35⑤站后岛式站台交叉渡线⑤站后岛式站台双折返线地铁线路设计与配线36(2)站前折返①站前单渡线(岛式、侧式都行)②站前交叉渡线(岛式、侧式都行)③一岛双侧式交叉渡线地铁线路设计与配线37(3)小交路折返①岛式站台站后折返②双岛或一岛一侧式中间折返地铁线路设计与配线38(4)混合折返将上述小交路折返与站后折返组合,则为折返能力可达40对/h以上的混合配线。地铁线路设计与配线39北京西直门站:30对/h广州五号线口站:30对/h地铁线路设计与配线40深圳罗湖站:30对/h广州一号线西朗站:30对/h地铁线路设计与配线41双向折返:双向折返及贯通条件双向折返与同台换乘,同时预留贯通条件地铁线路设计与配线42(5)折返能力设计简介折返能力大小是依据车辆性能、列车编组、信号制式、道岔型号和停站时分经牵引计算确定。正规设计要验算:最小接车间隔时间最小折返间隔时间最小发车间隔时间其中最大者为控制因素。地铁线路设计与配线43A.最小接车时间①甲车停站时间t1②甲车进入折返线时间t2列车从停站位出清道岔,才能开通站位的进路。③正常情况下,后位列车乙一次性制动至停站位时间t3④为确保安全行驶,任何情况下,信号都设有“防护距离”,列车乙驶完这段距离所需时间(含ATP系统延滞时间t4)地铁线路设计与配线44防护距离故障延迟正常制动巡航乙甲ABCDE地铁线路设计与配线45B.最小折返间隔①甲车进入折返线时间t1从停站位走到折返线上停车位②甲车反向运行技术作业时间t2驾驶室换位车载信号设备换向并与occ、车控室交换信息。地铁线路设计与配线46③甲车出折返线,出清道岔止的时间t3含:道岔解锁、转向,ATO响应到启动,从折返线上启动走至D点,排进路④乙车建立进入折返线的进路时间t4含:排进路,道岔解锁、转动。⑤乙车启动瞬间前的ATO响应和延滞时间t5地铁线路设计与配线47C.最小发车间隔(注意:终点折返和中间折返不一样。)①甲车从折返线上停车位走到车站停车位——因为只有在道岔防护区无车时,才能开车站进路。②甲车在出发站台停车作业主要是上客(并在此时办理完成出站进路)③甲车从站台停车位走完一个轨道电路和一段防护长度此时正线后方列车进入车站的进路才能开通。地铁线路设计与配线48④另外再加:后方车ATP、ATO动作及延滞时间(差不多为3+3=6秒)排进路:13秒道岔转动并关闭:8秒道岔解锁:1秒ATP接收电码延滞:3秒ATO响应和动作:3秒地铁线路设计与配线49(6)折返线小结折返线类型有很多,影响折返能力的因素主要有——①站型布置是主要控制因素,要结合折返能力需求和工程实施条件确定;一般情况下折返能力大小顺序如下:混合折返站后折返站前折返地铁线路设计与配线50②信号制式的影响移动闭塞由于随机确定两列车相对间隔距离,并允许在一条进路中同时有两列列车,可节省道岔转换时间,折返能力可提高。③列车编组数量的影响列车编组数量少,走行时间短,列车折返间隔相对较短。地铁线路设计与配线51④道岔型号的影响道岔型号越大,列车侧向过岔速度高,但型号越大,土建工程量增加。站前折返时采用大型号道岔可提高折返能力近8%~10%左右。站后折返不要采用大型号道岔,因为折返能力控制在接发车防护进路排列时间,而不是过岔速度。地铁线路设计与配线52⑤停车时分的影响经牵引计算证实,停站时分超过40秒,线路运能很难达到30对/h(因还要另加10%储备!)这就是线路起终点站不能选在大客流车站和必需采用混合折返方式的理由!地铁线路设计与配线532)存车线、故障列车停车线其布置型式、有效长度与站后折返线完全一样,但功能有差异。存车线——一般设在远离车辆基地的终端车站,以满足早发车、晚收车和高峰、平峰期交替时列车上线、下线要求,使列车尽量较少空驶长度。根据列车检修工艺,必要时要设检查坑。地铁线路设计与配线54故障列车停车线——这种配线的分布,全线要均衡,同时还要满足停运时间不超过30分钟。同时,还应为今后运营公司组织小交路或故障时临时折返提供条件!(要进一步说明)地铁线路设计与配线553)车辆出