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1、地铁安全线长度分析摘 要 地铁安全线在日常运营中对保障运营安全有着重要意义。目前《地铁设计规范》中对安全线长度的规定比较宏观,不能满足所有工程的需要。如何根据实际的运营需要,选择合理的安全线长度,在工程中有着重要的意义。从工程实践出发,探讨了不同情况下的折返线长度计算。建议在修订《地铁设计规范》时应对安全线的设置作出更详细的规定,并制订可行的计算方法。 关键词 地铁;安全线;计算方法1 安全线的功能安全线是列车运行隔开设备之一。安全线设置的主要目的是为了防止在车辆段出入线、折返线和支线(岔线)上运行的列车未经允许进入正
2、线与正线列车发生冲突;或者由于进路没有开通时列车冒进导致列车挤占道岔而发生列车出轨事故。在折返线上设置安全线(本文将折返线上设置的超过列车长度的部分也归于安全线的范畴),除了防止与正线列车冲突外,还可以保证列车具有较高速度,以提高线路通过能力。安全线长度的准确设置不但可以保证日常运营安全,也可以使工程控制在合理的规模,以节约工程投资。2 安全线设置安全线通常在以下情况下设置:1)当车辆段(场)出入线上的列车在进入正线前需要一度停车,且停车信号机至警冲标的间距小于制动距离时,宜设置安全线(见图1)。该规定适用于出入段线从区
3、间接正线的情况。2)当折返线末端与正线接通时,宜设置道岔隔开设备。在通常情况下,道岔隔开设备主要指安全线(见图2)。 3)岔线(支线)在站内接轨,当与正线间为岛式站台,且站台端至警冲标的距离大于或者等于60m时,可不设列车运行隔开设备(见图3);若为侧式站台,宜设置道岔隔开设备(见图4)。此外,线路末端也需要根据实际列车运营需要设置足够的安全线长度。站前折返以北京地铁亦庄线宋家庄为例,见图5;站后折返以成都地铁1号线广都站为例,见图6。3 列车运行模式地铁列车在日常运营中涉及以下四种运行模式:1)ATO(列车自动运行)
4、模式:ATO系统根据ATP(列车自动保护)提供的地面速度限制信息,自动驾驶列车运行,由司机进行监督。2)ATP模式:由司机人工驾驶列车,按ATP的速度信息运行,一旦超速将实行紧急制动,以保证运营安全。3)非限制模式:列车由人工驾驶,依靠地面显示信号,按照线路允许速度运行,由司机保证运行安全。ATP系统大面积故障时用此模式。4)限速人工驾驶模式:该模式用于无ATP地面速度信息的地点或者正线地面设备故障时的超速防护,列车由人工驾驶,按限速25km/h运行。一旦超速,车载ATP即实行紧急制动。非限制模式完全由人工来保证安全,需
5、要司机具有很高的职业素质。这种运行模式下,司机工作强度比较大,发车密度低,一般采用站间闭塞方式行车;在实践中这种运行模式也不作为常用模式,无法给出明确的安全线理论计算长度。限速人工驾驶模式下,车辆运营安全也有赖于司机操作,且由于速度比较低,行车安全能够得到保证。这种模式同样不作为正线常用模式,其安全保证需要司机的谨慎驾驶。ATO模式、ATP模式是日常运营的列车运行模式,列车在安全系统保护下自动运行或者人工驾驶。安全线的设置应为其日常运营提供安全保障,并使整个系统保持比较高的运行效率,以发挥最大的通过能力。4 设计规范对安
6、全线长度的规定《地铁设计规范》(以下简为《规范》)对安全线长度的规定如下:“安全线的长度一般不小于40m。在困难条件下,可设置脱轨道岔”。对折返线的有效长度,规定为:“远期列车长度加40m(不含车档长度)”。在《规范》的条文说明中,没有对安全线的长度作出明确的解释,但是对折返线的有效长度作出如下说明。”折返线的有效长度主要从以下因素考虑:1)停车线端距道岔基本轨端留有必要的距离,该距离太短,将影响列车加速,从而影响列车折返能力;2)列车进入折返线通过最后一组道岔时,不希望降低速度以便尽快给其他线开通进路,为此折返线的长度
7、不能太短。根据以上情况分析,折返线留有足够的长度对保证列车折返安全和折返能力是必要的。原规范根据北京地铁一、二期工程设置折返线的经验,其长度定位列车长加24m。……集多年建设和运营经验,为保证线路折返能力和行车安全,本规范规定折返线有效长度由原远期列车长度加24m,改为加安全距离40m……”《规范》规定安全线的长度为40m,虽然能够保证安全线正常发挥作用,但是在某些情况下,会造成工程规模的浪费。《规范》中关于折返线有效长度的规定主要是针对进行站后折返的情况,对于站前折返(例如图5中宋家庄站)及《规范》未明确规定的情况并不
8、适用。此时通过牵引计算,考虑信号系统工作特性来确定安全线长度,应该是更为可行的方法。5 安全线长度分析5.1 车场线接正线在这种情况下设置安全线(见图1)主要是防止出入段线列车在未经允许情况下冲入正线,与正线列车发生冲突。出段列车在车辆段转换轨处已经完成控制信号的转换,此时的列车采用ATO模式或者ATP防护下的人工驾
