越行站

目前，軌道交通的運營模式有兩種：一種是站站停的普通地鐵運營模式，這也是城市軌道交通廣泛採用的模式；另一種是快車與站站停列車組合的越站運行模式，這種模式在城際線及國鐵中廣泛採用。在國內軌道交通中，除了香港的機場線外，還沒有快慢車模式運營的線路，目前僅有已開通的上海 11 號線 B 線( 尚未採用快慢車運營模式) 和正在實施的廣州14 號線、21 號線設計採用快慢車運營方案。在國外，快慢車模式運營應用比較廣泛，如日本筑波快線、巴黎RER 市域 A 線、紐約快慢車等。筆者以廣州地鐵 14 號線( 最高速度 120 km / h，6 輛編組 B 型車、慢快車組合運營) 為例，研究越行站的配線設計。

1． 1 越行站配線布置形式

根據越行站的一般功能，即快車正線通過或停站，站站停列車避讓快車或停站，結合對國內外市域線快慢車線路運營模式的研究。從運營的靈活性考慮，建議有條件的情況下，越行站優先採用雙島方案。經研究比較，高架車站投資較少，高架雙側式越行站的土建投資約 0． 6 億元，高架雙島車站土建投資約 0． 9 億元，是雙側式車站的 1． 5 倍；地下單島越行站的土建投資約 2． 5 億元，地下雙島車站土建投資約 4． 3 億元，是單島車站的 1． 7 倍。因此，結合行車功能、工程投資等因素，廣州地鐵 14 號線越行站，地下車站推薦採用工程投資較少的單島四線車站，高架車站推薦採用功能較靈活的雙島四線車站。

1． 2 越行站快車越行速度的確定

採用高架雙側和地下單島形式的越行站，由於快車越行線遠離站台，越行速度不受限制，所以快車可高速越行、不限速通過車站。採用高架雙島和地下雙島形式的越行站，由於越行線緊鄰車站站台，且在站站停運營模式下，所有列車均停靠越行線，因此在雙島四線中，越行線既要考慮快車通過，又要考慮站站停運營模式下的列車停站，二者在車站的速度和作業不同。停站列車要求站台與列車的間隙不能過大，而過站列車因速度快，要求的限界也大；另外快車的過站速度對安全門或屏蔽門的強度也有要求。因此，綜合考慮不同過站速度的列車對節省時間、站台間隙、屏蔽門強度等的要求，建議雙島四線形式的車站採用過站速度為80 km / h，可均衡地滿足各方面的要求。

1．3 越行站配線道岔的確定

在越行站採用雙島車站布置方案下，快車採用最高速度模式，以80 km / h 的站台正線限速通過車站，採用不同道岔情況下，其通過車站最遠道岔的速度，可經過牽引計算模擬得到，即：採用12 號道岔、站前站后岔心距離為480 m 時，最高通過速度為99．9 km / h;採用9 號道岔、岔心距離405 m 時，最高通過速度為93．9 km / h。

當列車以最高運行速度運行時，根據建標104 －2008《城市軌道交通工程項目建設標準》中允許列車瞬間超速5 km / h，則採用12 號道岔時的通過速度最高可達104．9 km / h，可見，採用12 號道岔的速度余量較大，安全性較高；採用9 號道岔時的通過速度最高可達98．9 km / h，部分車站高架雙島瞬時最高速度可達101．5 km / h，已超過9 號道岔允許直向通過速度，還需考慮測速誤差，而且在列車緊急制動和列車失控情況下，列車過岔速度還可能更高，可見，採用9 號道岔的安全性非常低。

因此，建議雙島四線越行站的道岔採用側向運行速度較高的12 號道岔，側站台兩端的曲線半徑宜與道岔的側向通過速度匹配，取值R= 500 m，以滿足列車進出站及曲線超高的限制。

2．1 定義

目前，地鐵設計規範對越行線安全防護距離沒有相關的設計標準，參照國鐵和城際線的相關設計標準，國鐵和城際線的到發線安全防護距離是指列車在車站股道停車時，為防止列車意外超越前方安全限制點而設置的安全防護距離。對於地鐵越行站的越行線來說，安全防護距離是指列車進站停車點( 車站端部) 至警沖標的距離。

2．2 組成

越行線安全防護距離由停車余量、測速誤差、測距誤差和過走防護距離組成。

停車余量L余：列車在股道停車時，給駕駛員預留的停車精度。測速誤差L速：由於列車測速裝置的測量誤差所產生的距離。測距誤差L距：由於列車測距方法的測量誤差所產生的距離。過走防護距離L防：由於列車超速運行所導致的防護距離，為列車以開口速度越過緊急制動觸發點、列車緊急制動模式啟動至停車所運行的距離。

2．3 計算分析

2．3．1 相關參數取用

1)道岔進口速度v進= 50 km / h;

2)常用制動平均減速度a常≥1．0 m / s;

3)緊急制動減速度a緊≥1．2 m / s;

4)緊急制動情況下，車載檢測到超速容許量超速至牽引切除時間t緊切= 0．486 s，列車施加電動動態制動響應時間t緊響= 0．4 s;

5)警沖標至列車計軸點的距離L警為車輛轉向架的後輪至車輛端部距離，根據規範，取值為2．2 m。

2．3．2 停車余量

《地鐵設計規範》條文解釋8．3．1 規定:“停車誤差的確定與人工駕駛時司機操作的熟練程度或採用自動停車設備的先進程度有關。一般採用停車不準確距離為1 ～2 m，採用屏蔽門時停車誤差必須控制在± 0．3 m之內。”地鐵列控系統採用列車自動運行(ATO)系統，地下、高架車站均設有站台門，要求精確停車。因此，在地鐵設計實踐中考慮的停車余量為0．3 m。

2003 版的《地鐵設計規範》條文說明規定:“安全線是列車運行隔開設備之一。設置安全線的目的是為了防止在車輛段( 場) 出入線、折返線和岔線( 支線) 上行駛的列車未經允許進入正線與正線列車發生衝突，從而保證列車安全、正常的運行。安全線的有效長度一般不小於40 m” 。在地鐵設計實踐中，一般安全線長度採用50 m。新版《地鐵設計規範》條文說明(2012年報批稿) 對安全線做了解釋：關於安全線長度50 m，是按9 號道岔，導曲線半徑為200 m，側向通過速度為35km / h，根據信號專業計算確定的。

上述安全防護距離的計算，同樣可用於安全線有效長度的計算。根據上述分析，列車通過速度為35 km / h (9 號道岔側向通過速度) ，制動至車擋允許的最大衝撞速度為15 km / h，其安全防護距離為37．848 m，因此規範規定安全線的有效長度一般不小於40 m ;從速度為35 km / h 到完全制動，其安全防護距離為50．248 m，因此在地鐵設計實踐中，安全線長度一般採用50 m。若以12 號道岔接軌的岔線，其安全線有效長度應不小於84 m，宜不小於96 m。另外，2003 版的《地鐵設計規範》條文說明規定：岔線( 支線) 在站內接軌，當與正線間為島式站台，且站台端至警沖標間的距離大於或等於60 m時，可不設列車運行隔開設備；若為側式站台，宜設道岔隔開設備。新版《地鐵設計規範》條文說明(2012 年報批稿) 取消了該條規定。

從上述分析可知，60 m 的安全防護距離可以滿足9 號道岔的要求，但對於市域快線採用12 號道岔接軌的岔線，警沖標至站台端部的距離應不小於100 m。

根據以上分析，市域快線越行站的越行線道岔宜採用12 號道岔，側站台兩端的曲線半徑為500 m，警沖標至站台端部的最小距離為100 m;安全線有效長度不宜小於96 m。另外，考慮曲線加寬和屏蔽門的安裝要求，站台兩端的曲線端離車站有效站台端部的距離取值不宜小於15 m。

4．1 地下單島車站

若不設安全線，越行線長度( 遠端岔心至岔心的距離) 約為419 m。為了減小車站規模、節省工程投資，越行線在行車方向端部設置安全線，越行線配線長度為312 m。

4．2 地下雙島車站

以站台寬度為9 m 的地下雙島車站為例，若越行線不做反向曲線縮短，越行線長約480 m，警沖標至車站端部為132 m;同樣，為了減小車站規模、節省工程投資，越行線兩端通過反向曲線縮短，配線長約425m，警沖標至車站端部為108 m，滿足安全防護距離的要求。

4．3 高架側式車站

高架側式車站，在不設安全線的情況下，為滿足安全防護距離的要求，越行線長度約為434 m。如果在行車方向端部設置安全線，越行線配線長度為312 m。考慮到高架車站造價差異不大，為提高乘客的舒適度，在有條件的情況下，建議增長越行線長度，以滿足安全防護距離的要求，而不增加道岔、安全線和車擋的設置。

4．4 高架雙島車站

以站台寬度為9 m 的高架雙島車站為例，若越行線不做反向曲線縮短(見圖8)，配線長約480 m，警沖標至車站端部132 m;若越行線兩端通過反向曲線縮短，配線長約425 m，可縮短50 m，警沖標至車站端部108 m，均能滿足安全防護距離的要求。結合全線配線設置，可優先考慮在高架雙島的車站設置單渡線，不影響車站規模考慮到高架車站造價差異不大，為提高乘客的舒適度，在有條件的情況下，不建議對越行線兩端進行縮短。為了改善景觀效果，高架島式車站通常採用魚腹式站台設計來縮短喇叭口的長度；也可以通過魚腹式站台設計，縮短高架雙島四線車站越行線的長度。以最小寬度8 m 的站台為例，採用半徑為1 000 m 的魚腹式站台，越行線長度約為393 m，但警沖標至車站端部距離只有88 m，不能滿足安全防護距離的要求；若採用半徑為1 500 m 的魚腹式站台( 見圖9)，越行線長度約為419 m，警沖標至車站端部距離約為102 m，則滿足安全防護距離的要求。越行線總長與縮短配線后的標準雙島差不多，考慮到車站平面布置、站台安全門安裝等因素，建議採用標準雙島車站。

目前，國內地鐵尚無快慢車運營模式的實例，香港的機場線採用的是四線并行，而越行站設計與區間并行的快慢車不同。國內對越行站越行線的安全防護距離、12 號道岔的安全線有效長度也沒有相關的設計規範可供設計參考。筆者結合國鐵、城際鐵路到發線的設計原理，根據地鐵系統的實際情況，分析越行線的安全防護距離、地鐵安全線有效長度的計算，為快慢車運營模式的市域線越行站配線優化設計提供參考。