贵阳地铁1 号线终点站折返能力分析

王 焱

（贵州轻工职业技术学院，贵阳 550000）

终点站折返能力是指终点站在单位小时内能够折返的最大列车数量，其是限制线路通过能力进而影响线路运输能力的重要因素，而运输能力是衡量城市轨道交通运营服务水平和技术水平的重要指标。为此，在现有线路条件、车辆、设施设备以及行车组织方法等基础条件下，对贵阳地铁1 号线线路两端终点站开展单股道站前折返、双股道交替折返以及站后折返等不同折返方式下的折返能力分析有着重要现实意义，一是可运用图解法得出不同折返方式下的折返间隔时间以及折返能力，二是通过折返流程图、时序图可直观判断是否存在交叉干扰、进路冲突的情况[1-3]。

1 基础条件

贵阳地铁1 号线起于窦官站，止于小孟工业园站，共设25 座车站，线路全长35.11 km，采用60 kg/m 钢轨以及9 号曲尖轨道岔，使用基于波导管和自由波无线通信的CBTC 移动闭塞信号系统，采用4 动2 拖6辆编组的B 型车，列车定员1 460 人次，线路最高运行速度为80 km/h。上行方向：小孟工业园→窦官；下行方向：窦官→小孟工业园。列车正常运行交路为窦官至小孟工业园的单一大交路，如图1 所示。1 号线作为贵阳市首条开通的地铁线路，其终点站折返能力及线路运输能力的大小影响着地铁运营服务水平、运输服务质量。

图1 1 号线正常交路示意图

贵阳地铁1 号线终点站的站型和配线设计受土建限制、沿线环境等多因素的影响，两端终点站均为高架站，其中窦官站为侧式站台，可采用上、下行站线折返（均为站前折返）；小孟工业园站为岛式站台，可采用上行站线站前折返以及站后折返线折返。

式中：n折为单位小时列车折返能力，列；T折为折返出发间隔时间，s。后文依次对窦官站、小孟工业园站通过折返过程示意图、折返作业时序图分解出不同折返方式下各单项作业内容、时间，标记出相邻列车的正常折返间隔时间[4-5]，并通过式（1）计算两端终点站的折返能力。

2 终点站折返间隔计算

2.1 窦官站折返作业

2.1.1 窦官站单股道站前折返

如图2 所示，单股道站前折返路径为：S01→S02→X01→X03（以下行为例）。折返作业过程为：①建立S01→S02 接车进路；②列车经S01→S02 进路运行至窦官下行站台停稳；③司机换端以及乘客乘降；④建立X01→X03 发车进路，X01 信号机开放；⑤乘客乘降完毕，司机关闭车门，列车凭X01 绿灯信号出站。根据折返过程及步骤，绘制折返作业时序图如图3 所示，折返作业间隔时间T折返=t进路+t进站+t停站+t出站=180 s，其中第3、4 步时间有重叠，列车停站时间内完成出站进路排列。按照折返能力计算公式n折=3 600/T折=20 列/h，窦官站单股道站前折返每小时最多可折返20 列[6-8]。

图2 窦官站折返示意图

图3 窦官站单股道站前折返时序图

2.1.2 窦官站双股道交替折返

如图2 所示，双股道交替折返路径为：S01→S02→X01→X03（列车1），S01→S03→X02→X03（列车2）。折返作业过程为（假设列车1、列车2 均在站台）：①下行站台的列车1 换端、乘客乘降完毕，建立X01→X03发车进路，X01 信号机开放；②列车1 凭X01 绿灯信号出站以及出清B 点；③建立S01→S02 接车进路（列车3），S01 信号机开放；④列车3 经S01→S02 进路运行至窦官下行站台停稳；⑤列车2 换端、乘客乘降完毕，建立X02→X03 发车进路，X02 信号机开放；⑥列车2凭X02 绿灯信号出站以及出清B 点；⑦建立S01→S03接车进路（列车4），S01 信号机开放；⑧列车4 经S01→S03 进路运行至窦官上行站台停稳；⑨列车3 换端、乘客乘降完毕，建立X01→X03 发车进路，X01 信号机开放；⑩列车3 凭X01 绿灯信号出站以及出清B点。后续列车按照上述折返流程依次交替折返，交替折返过程如图4 所示。

图4 窦官站双股道交替折返示意图

由此可知，双股道交替折返比单股道折返节省了一次停站时间（司机换端、乘客乘降）和第二列车全部通过C/D 点运行至站台停稳的时间，但增加了一次进路办理时间。根据折返过程及步骤，绘制折返作业时序图如图5 所示，折返作业间隔时间T折返=t进路+t进站+t进路+t出站=115 s。按照折返能力计算公式n折=3 600/T折=31.3 列/h，取31 列，窦官站双股道交替折返每小时最多可折返31 列。

图5 窦官站双股道交替折返时序图

2.2 小孟工业园站折返作业

2.2.1 小孟工业园站前折返

如图6 所示，站前折返路径为：X11→X13→S12→S13。折返作业过程为：①建立X11→X13 接车进路；②列车2 经X11→X13 进路运行至小孟工业园上行站台停稳；③列车2 司机换端以及乘客乘降；④建立S12→S13 发车进路，S12 信号机开放；⑤乘降完毕，司机关闭车门，列车2 凭S12 绿灯信号出站。

图6 小孟工业园站折返示意图

根据折返过程及步骤，绘制折返作业时序图如图7 所示，折返作业间隔时间T折返=t进路+t进站+t停站+t出站=200 s，其中第3、4 步时间有重叠，列车停站时间内完成出站进路排列。按照折返能力计算公式n折=3 600/T折=18 列/h，小孟工业园站站前折返每小时最多可折返18列。

2.2.2 小孟工业园站后折返

如图6 所示，站后折返路径为：X11→X12→X14→S11→S12→S13。折返作业过程为：①建立X11→X12接车进路；②列车1 经X11→X12 进路运行至小孟工业园下行站台停稳；③车站对列车1 清客；④清客期间，建立X12→X14 折返进路，X12 信号机开放；⑤清客完毕，司机关闭车门，列车1 凭X12 绿灯信号运行至折返线停稳；⑥列车1 司机在折返线换端；⑦建立S11→S12 进路，S11 信号机开放；⑧列车1 由折返线运行至小孟工业园上行站台停稳；⑨列车1 在上行站台开门，乘客乘降期间，建立S12→S13 发车进路，S12 信号机开放；⑩乘降完毕，司机关闭车门，列车1 凭S12绿灯信号出站。

根据折返过程及步骤，绘制折返作业时序图如图8 所示，折返作业间隔时间T折返=t进折+t换端+t进路+t出折=150 s，其中第6、7 步时间有重叠，在换端作业时间内已完成出折返线的进路排列。按照折返能力计算公式n折=3 600/T折=24 列/h，小孟工业园站站后折返每小时最多可折返24 列。

图8 小孟工业园站站后折返时序图

3 折返能力分析

整理上述窦官站和小孟工业园站不同折返方式下的折返参数，并按照《城市轨道交通工程建设标准》中车站折返能力应留有10%～15%储备量的规定[2]，本文留有10%冗余量得到表1。由此可知，窦官站2 种折返方式在停站时间相同的情况下（司机完成换端以及乘客自行完成乘降），双股道交替折返相比单股道站前折返每小时多折返10 列列车，其单位小时内可以增加运能1.5 万人次/h，运能可提升55.6%。小孟工业园站站前折返不需要清客（乘客自行完成乘降），站后折返需在下行站台对列车进行清客（防止乘客乘车进入站后折返线），站后折返相比站前折返每小时可多折返5 列列车，其单位小时内可以增加运能0.73 万人次/h，运能提升31.3%[7-8]。

表1 车站折返能力参数对比

通常情况下，运营线路的行车间隔大于折返间隔时，两端终点站折返能力不影响线路通过能力；反之，两端终点站折返能力限制了线路通过能力。不同行车间隔，对终点站折返能力的要求不同。所以，在制定行车间隔时，需综合考虑线路两端终点站的折返能力能否满足行车条件，从而选择更加合理的折返方式[8]。由表1 得出，当折返间隔大于等于165 s 时（满足两端折返），终点站折返能力不影响线路通过能力（即行车间隔大于等于165 s）。

当行车间隔大于等于220 s 且司机数量紧张情况下（如新冠感染期间出现大面积感染突发情况出勤司机数量有限），窦官站可采用单股道站前折返，小孟工业园站可采用站前折返。此方式可在一定程度上缩减值乘司机数量以及增加值乘间隔时间（司机休息），但需要重点关注终点站在站列车因突发情况下发车较晚时，站前折返存在敌对进路，后续列车追踪时可能与在站列车产生进路冲突。

当行车间隔大于等于198 s 且司机数量充足时，窦官站采用单股道站前折返，小孟工业园站采用站后折返。采用站后折返的优势是：车站接发列车通常情况下采用平行作业方式（按既定时序组织），不存在进路冲突[9]。

当行车间隔大于等于165 s 小于198 s 时，窦官站可采用双股道交替折返，小孟工业园站采用站后折返。双股道交替折返的优势是折返间隔小，但是当行车密度较大且在站列车发车较晚时，需组织区间列车站外停车等待，按照计划次序安排股道进行折返，且有较大可能出现发车进路抢先于接车进路排列，导致运营乱序现象[10]。

当行车间隔小于165 s，由于小孟工业园站折返能力不足，限制线路通过能力，无法实现该类行车间隔。

4 结束语

在既有车站配线形式、车辆型式及设施设备等基础条件下，对贵阳地铁1 号线两端终点站不同折返方式开展分析，通过折返流程图、作业时序图得到不同折返方式下的折返间隔时间，并在此基础上计算出不同折返方式的折返能力，根据不同行车间隔提出两端终点站可采用的折返方式。本文终点站折返能力的分析，可为后续调整行车间隔、提升运输服务质量在终点站折返方式的选择上提供参考。