客運(yùn)專線綜合維修天窗設(shè)置研究

陳 慧

（閩江學(xué)院 交通學(xué)院，福建 福州 350108）

綜合維修主要是對(duì)線路、供電、通信信號(hào)或道旁固定設(shè)備進(jìn)行日常維修和維護(hù)。在列車運(yùn)行圖上預(yù)留用于維修施工需要的非行車時(shí)間域，此非行車時(shí)間域稱為維修天窗。它是協(xié)調(diào)列車運(yùn)行與軌道交通相關(guān)設(shè)備檢修的技術(shù)措施。在高密度、高速度等復(fù)雜的行車條件下，綜合維修天窗設(shè)置對(duì)客運(yùn)專線的行車組織有很大影響。

1 綜合維修天窗設(shè)置影響因素分析

綜合維修天窗時(shí)間長度基本取決于接觸網(wǎng)設(shè)備維修時(shí)間、工務(wù)維修時(shí)間和信號(hào)設(shè)備維修時(shí)間。根據(jù)實(shí)際運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，有碴軌道客運(yùn)專線，建議時(shí)間長度為4～5h；對(duì)于無碴軌道，借鑒國外養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)，建議時(shí)間長度為3～4h。

綜合維修天窗位置的設(shè)置主要取決于3因素：①保證行車安全和維修工作安全；②減少對(duì)夕發(fā)朝至列車運(yùn)行的影響；③盡量設(shè)置客運(yùn)需求最小的時(shí)段，如0：00～6：00。

2 “單線隔日”維修型天窗對(duì)列車行車組織的影響

客運(yùn)專線維修天窗形式大致可分為“V型”天窗和“矩型”天窗兩種基本形式，以及由這兩種基本形式組合演化的X型、Y型、單線隔日矩型等多種天窗形式。本文將從行車組織角度重點(diǎn)對(duì) “單線隔日矩型”天窗和“單線隔日V型”天窗進(jìn)行分析。

“單線隔日矩型”天窗和“單線隔日V型”天窗同屬于“單線隔日”維修型天窗，在天窗設(shè)置上采用上、下行隔日交錯(cuò)開設(shè)的形式，其優(yōu)勢：①可以利用“一線行車，一線維修”的形式提供24h行車，能滿足一定數(shù)量的“夕發(fā)朝至”列車的需要；②天窗內(nèi)單線行車限速160km／h，均衡的限速有利于運(yùn)行圖調(diào)整計(jì)劃的編制。缺點(diǎn)：①線路隔日才能維修一次，由于部分線路需上下行線路同時(shí)停電維修，造成編制列車運(yùn)行圖時(shí)，部分車次需定期停開；②一線行車，一線維修將增加列車行車與維修人員安全隱患；③天窗時(shí)間內(nèi)需單線行車，單線行車組織較復(fù)雜。對(duì)于乘客來說，頻繁會(huì)車將影響乘客旅行舒適度，同時(shí)降低旅行速度；對(duì)于調(diào)度員來說，天窗前后雙線與單線運(yùn)輸組織的過渡也較為復(fù)雜。客運(yùn)專線一般站間距較長，單線行車通過能力較低；④為使雙線與單線行車組織過渡順暢，相隔一定距離需設(shè)置區(qū)間渡線。

2.1 “單線隔日V型”天窗

“單線隔日V型”天窗包括：

1）單向連續(xù)開設(shè)，如圖1所示。特點(diǎn)：①由于每日僅開設(shè)單向天窗，較普通“V型”天窗，其對(duì)行車影響區(qū)域范圍減小，線路總體通過能力增加1倍以上。②連續(xù)開設(shè)“V型”天窗，能夠保證線路檢修的連續(xù)性。

圖1 連續(xù)開設(shè)對(duì)上下行列車的影響范圍

2）分段開設(shè)，如圖2所示。特點(diǎn)：①按照客流區(qū)段分段開設(shè)“V型”天窗，在天窗影響的三角區(qū)內(nèi)可開行部分區(qū)段列車，使天窗位置可根據(jù)實(shí)際列車運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)整，最大限度降低三角區(qū)影響，提高線路通過能力；②分段開設(shè)“V型”天窗，增加調(diào)度難度，調(diào)度人員需反復(fù)與維修人員確認(rèn)線路維修進(jìn)度；③容易造成部分列車多次進(jìn)入天窗，增加行車調(diào)度難度。

“單線隔日V型”天窗適應(yīng)性特點(diǎn)分析：

1）“單線隔日V型”天窗較矩型”天窗，其對(duì)列車行車影響時(shí)間跨度更大，占用大量黃金發(fā)車時(shí)段。

2）對(duì)于順天窗傾斜方向列車，天窗影響時(shí)間較短，逆天窗方向列車受天窗影響較大。由于“單線隔日V型”天窗單、雙日開設(shè)方向不同，造成單、雙日運(yùn)行圖鋪畫列車對(duì)數(shù)差異，嚴(yán)重影響日常運(yùn)輸組織，不建議客運(yùn)專線采用“單線隔日 V型”天窗形式。

圖2 分段開設(shè)對(duì)上下行列車的影響范圍

2.2 “單線隔日矩型”天窗

“單線隔日矩型”天窗較“單線隔日V型”天窗，其天窗影響時(shí)間短，對(duì)于有夜間客運(yùn)需求的客運(yùn)專線適應(yīng)性較好。本文以京滬高速鐵路為背景，對(duì)“單線隔日矩型”天窗（時(shí)間設(shè)置為4h）內(nèi)運(yùn)行圖進(jìn)行鋪畫，鋪畫結(jié)果如圖3所示。

圖3 “單線隔日矩型”天窗列車運(yùn)行

1）運(yùn)行圖天窗時(shí)間內(nèi)單線雙向均衡行車，僅考慮中速列車（200km／h）跨天窗運(yùn)行，天窗內(nèi)速度降為160km／h。

2）鋪畫過程中行車沒有待避需求的列車一律按不停站通過處理。天窗外運(yùn)行線也一律按不停站通過處理。

3）天窗開始／結(jié)束時(shí)列車進(jìn)／出天窗涉及到單線與雙線運(yùn)輸組織的過渡，一般情況下，與開放線路同向的列車可直接從區(qū)間進(jìn)入天窗，但維修線路上的列車必須在站上待避，等待調(diào)度員命令進(jìn)入開放線路運(yùn)行。

4）通過均衡鋪畫天窗時(shí)間內(nèi)京滬客運(yùn)專線列車運(yùn)行圖，“單線隔日矩型”天窗對(duì)京滬高速列車運(yùn)行的影響時(shí)間大約為11～12h，跨天窗的中速列車京滬全程運(yùn)行的平均速度可達(dá)到167.3km／h，京滬客運(yùn)專線天窗時(shí)間內(nèi)通過能力為11～14h，可以保證一定數(shù)量跨線中速列車夜間行車需求。

3 既有線與客運(yùn)專線維修天窗銜接合理性

由于既有線和客運(yùn)專線在線路設(shè)計(jì)等方面的差異，不同種類線路可能采用不同類型的維修天窗。根據(jù)實(shí)際運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，既有線為雙線電氣化區(qū)段，實(shí)行“V”型天窗，采用大型養(yǎng)路機(jī)械時(shí)，天窗時(shí)間一般為3～5h，天窗內(nèi)當(dāng)一條線路進(jìn)行作業(yè)時(shí)，一般不應(yīng)影響另一條線路的正常行車。對(duì)于客運(yùn)專線，為保證部分夕發(fā)朝至列車的開行，建議采用“單線隔日矩型”天窗。由于跨線列車的存在，相鄰線路不同類型維修天窗的時(shí)間及位置應(yīng)該如何銜接才能有利于跨線運(yùn)輸組織將大大制約跨線列車運(yùn)行，本文將對(duì)既有線與客運(yùn)專線的銜接問題進(jìn)行討論。

假設(shè)線路一（既有線）采用”V”型天窗，線路二（客運(yùn)專線）采用“單線隔日矩型”天窗，T1為線路一天窗時(shí)間，T2為線路二天窗時(shí)間，設(shè)T1＝T2＝4 h。由于“V”型天窗與“單線隔日矩型”天窗內(nèi)均采用單線行車，根據(jù)天窗位置不同，本文分3種進(jìn)行討論。

如圖4所示，線路一下行方向天窗時(shí)間與線路二天窗時(shí)間在銜接站處重合，則對(duì)于跨線列車運(yùn)行線鋪畫影響區(qū)域：下行跨線列車影響區(qū)為[t3，t4]，上行列車影響區(qū)為[t1，t2]。

如圖5所示，線路一上行方向天窗時(shí)間與線路二天窗時(shí)間在銜接站處重合，則對(duì)于跨線列車運(yùn)行線鋪畫影響區(qū)域：下行跨線列車影響區(qū)為[t3，t4]，上行列車影響區(qū)為[t1，t2]。

如圖6所示，線路二天窗時(shí)間在銜接站處位于線路一上下行方向天窗時(shí)間之間，則對(duì)于跨線列車運(yùn)行線鋪畫影響區(qū)域：下行跨線列車影響區(qū)為[t3，t4]，上行列車影響區(qū)為[t1，t2]。

比較圖4、圖5、圖6可知，當(dāng)線路二天窗時(shí)間在銜接站處位于線路一上下行方向天窗時(shí)間之間，對(duì)跨線列車運(yùn)行線鋪畫影響最小。由于線路二單雙日維修線路不同將導(dǎo)致線路一與線路二開放行車線路不同，應(yīng)重點(diǎn)考慮跨線列車在銜接站處如何組織轉(zhuǎn)線運(yùn)行。

4 結(jié)束語

我國到2020年將建成總長16000km，聯(lián)結(jié)30多個(gè)大城市的客運(yùn)專線網(wǎng)，客運(yùn)專線除承擔(dān)本線客流運(yùn)輸任務(wù)外，還要承擔(dān)一部分跨線客流的運(yùn)輸任務(wù)。在高密度、高速度行車條件下，綜合維修天窗開設(shè)方式和維修時(shí)間的確定對(duì)客運(yùn)專線的通過能力、行車組織方式有很大影響。本文分析“單線隔日V型天窗”及“單線隔日矩型天窗”特性，通過模擬鋪畫列車運(yùn)行圖，分析“單線隔日矩型”天窗對(duì)跨線列車行車組織及運(yùn)行圖鋪畫所帶來的影響。對(duì)相鄰線路（既有線和客運(yùn)專線）采用不同天窗形式的銜接問題進(jìn)行研究，分3種情況討論不同銜接形式對(duì)跨線列車行車區(qū)域的影響，相鄰線路天窗銜接合理性應(yīng)盡量減少占用跨線列車的合理運(yùn)行時(shí)間帶，便于組織安全運(yùn)輸、保證線路維修質(zhì)量，充分發(fā)揮線路通過能力。

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