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城市轨道交通运行交路中,目前中国对大站车及互联互通有不少研究,但为什么少有对列车站内重联解编的研究? 第1页

  

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列车在站内重联解编的最大问题是站台占用时间过长。

一列重联的动车组列车在中途站解编,对站台的占用大致有以下几个阶段:

  1. 列车驶入站台并对标停车——30秒;
  2. 旅客上下车,司机做解除重联前的预操作,后车司机登车出乘——60秒(为了让旅客从容地转换车厢,停车时间要比其他站略长,而且后两项需要的时间也可能比60秒更长);
  3. 两组车正式解除重联并确认解挂成功——20秒;
  4. 前车完全驶出站台和道岔——30秒;
  5. 道岔转换进路,开放后车出站信号——20秒;
  6. 后车完全驶出站台和道岔——30秒(如果使用移动闭塞,此阶段可以和第1阶段有一定的重合;如果后车驶入前方有车挡的折返线,时间会更长一些)。

以上几项加起来是190秒。两列车在中途站重联的时间基本与之对称,但后车进站需要的时间会更长一些。据我有限的了解,国外的列车在中途站解编或重联的情况,停车时间较长的一方也确实都需要安排至少3分的停点。很明显,3分以上的站台占用时间对于城轨来说太长了。只有在主线运力紧张的情况下才可能有必要搞站内重联解编,而城轨不把行车间隔压缩到3分以下好意思说运力紧张?那么如果行车间隔3分以下,就需要有重联解编作业的车站每方向设至少2条到发线,这要导致土建成本增加。而如果不考虑中途站重联解挂,分歧站和区间车折返站在每方向只有1条到发线的情况下就能实现很小的间隔和较高的折返能力,比如在国内最喜欢搞区间车和Y形线路的上海地铁就有不少这样的例子:

  • 9号线(6A编组)佘山站,仅有2条到发线(1座岛式站台)、1条折返线,目前早高峰进城方向在该站以北和以南的平均间隔分别为1分55秒和3分,也就是每5分45秒接发3列车,其中1列在该站折返(有部分车是从九亭车辆段出库空驶至该站折返始发的);
  • 11号线(6A编组)罗山路站,仅有2条到发线(1座岛式站台)、2条折返线,目前早高峰西北往东南方向在该站以西北和以东南的平均间隔分别为2分和6分,也就是每6分接发3列车,其中2列在该站折返(有部分列车折返后入库);
  • 13号线(6A编组)华鹏路站,仅有2条到发线(1座岛式站台)、2条折返线,目前早高峰双向在该站以西和以东的平均间隔分别为2分30秒和5分,也就是每5分接发2列车,其中1列在该站折返;
  • 3/4号线(6A编组)共线段的宝山路和虹桥路这两个不规范的分歧站,分别仅有2条到发线(2座侧式站台),共线段最小间隔早已压缩至2分30秒,目前早高峰3、4号线两个方向分别以3:5和5:3的比例发车,晚高峰以1:1的比例发车。

站内重联解编的主要优点是兼顾支线(或主线末梢)的间隔和主线的运能,但是在主线间隔很小、支线(或全程)列车比例不算太低的情况下,支线(或主线末梢)的间隔也差不到哪去。比如,上海地铁除夜间加车外,任何一个区间任何时段的间隔都不大于14分,大部分不超过10分,这是完全可以接受的。站内重联解编的缺点除了站台占用时间长以外,还增加人工和设备成本、提高故障率,为了把一些次要区间的平峰间隔从10分压缩到5分、高峰间隔从5分压缩到2分半而付出这些代价是不值得的。

据我有限的了解,国外存在运营中重联解编作业的也大多是一些行车间隔较大的市郊和长途列车,而不是间隔较小的市内城轨。

以慕尼黑为例,它的S-Bahn(市郊铁路)系统的拓扑结构呈放射状,西边有7个分支(分别对应S1/2/3/4/8/6/7,其中S1和S2又进一步分出2条支线),东边有5个分支(西边和东边各有一条去机场的线路,殊途同归),所有这些放射线在市中心汇集成一条仅有双线的主干线,因此市中心和各支线的客流极度不均衡(市中心的客流密度比某些冷僻末梢高至少上百倍),而且主干线的运能已基本饱和(最小间隔2分,平峰21对/小时,高峰30对/小时),因此存在一定的列车站内重联解编的需求。该系统的主力车型是德铁423型电动车组,此外还有少量420型,2019年还从兄弟城市借调了少许425型补充运力,这3种车型每组的长度都是67米,该系统允许最多3组列车重联,但部分支线的站台只能停下2组列车。该系统的站内重联解编大致有以下情况:

  • 每天作业次数最多的站内重联解编是S1线列车在Neufahrn站分道扬镳,分别去往Freising和机场两个方向,每小时每方向有2-3次作业(去机场的车每小时3趟,去Freising的车每小时2-3趟)。Neufahrn站有3条站线,均靠站台,此站除S1外还有其他列车通过。进城和出城方向都是来去机场的车停车时间较长,分别停车5分和3分。平峰时段是两个方向各1组列车;高峰时段会有3组列车重联,其中2组去机场。(市区去Freising除S1外还可以乘坐更快的RE、RB、ALX火车,去机场除S1外还可乘坐S8。)
  • 在少部分时段,S2线会有少量去往Petershausen和Altomünster两个方向的列车在市区重联,在Dachau站解编,反之亦然。但在大部分时段,每小时仅会开行Petershausen-Erding、Petershausen-Markt Schwaben、Altomünster-Erding的列车各1对。(对于Altomünster这种冷门支线,每小时1对基本可以满足要求,这是德国支线铁路的常态,中国的大部分支线铁路还远远到不了这水平。)
  • 在Pasing和Ostbahnhof(慕尼黑东站),部分列车会加挂或解挂1-2组出库或回库的车底。这两个站附近设有S-Bahn的两个车辆段,同时也是S-Bahn系统的枢纽,列车停留时间较长且密度较高,因此到发线较多,Pasing和Ostbahnhof分别有4条和5条专门用于S-Bahn的到发线。
  • 在Buchenau、Weßling、Grafing Bahnhof、Markt Schwaben等一些位于郊区的车站,除了有一些区间车在此整列折返外,还有时部分出城列车在此一分为二,一部分继续前往线路末梢,另一部分原地停留折返(并不一定会和从末梢开来的进城列车再次重联,很多都是半列车直接折返)。
慕尼黑S1线列车在Neufahrn站连挂 https://www.zhihu.com/video/1253833826755321856 慕尼黑S-Bahn列车在慕东站解挂 https://www.zhihu.com/video/1253837300947099648

而同在慕尼黑,其市内地铁(U-Bahn)尽管存在3个共线段、5个分歧站(这还不算仅在部分时段运行的U7、U8跨线列车),而且部分列车是由2-3个单元重联而成(每单元2节、37米),却不存在运营中重联解编的情况。目前该系统的最小行车间隔是2分,高峰时段3个共线段都是每10分钟开行4对列车;非共线段平峰间隔10分,部分区段高峰间隔5分,U6最北的一段节假日间隔20分。因此,该系统虽有共线运营,但客流不均衡度远不及S-Bahn,市中心没有饱和,末梢的间隔也没有很大,所以没有在运营中重联解编的必要。而且,那些可重联的短列车都是上世纪生产的老爷车,而本世纪生产的列车都是6节编组、全长114米、全列贯通的固定编组列车,也就是说运营者已经放弃了改变列车编组的可能。

不止是慕尼黑的地铁,世界上很多的有轨电车系统也在近些年放弃了可变编组的可能。上世纪的老车往往比较短,重联或加挂拖车的情况比较多,而本世纪生产的大部分是设有多个铰接盘的全列贯通的长车。比如维也纳的经典街景就是一辆铰接电车拖一辆单节拖车的“小红车”,然而近些年正逐渐被贯通式长车取代。近几年新建的系统、新造的电车中,重联的情况还有一些,但以车钩挂接无动力拖车的情况基本绝迹了。但有些系统为了弥补老车地板高的不足,给老车加挂了新生产的低地板拖车(也有些是以铰接的方式,给老车中间夹一节低地板车厢)。

何止是有轨车辆,公共汽车和无轨电车也可以加挂载客拖车,中国也曾经存在,但是见过的人现在大概都已经年过半百。至少在中国,公共汽车和无轨电车加挂拖车完全是那个时代为了克服缺钱、缺车、缺油、缺司机、人口爆炸的困难而采取的权宜之计,当时的公共汽车即使不挂拖车都普遍动力不足,挂了拖车更是吃力。自从铰接车的科技树被点开,拖车就很快退出历史舞台了。但是,世界上还真就有个别喜欢逆历史潮流而动的公交公司,这就要说回慕尼黑了。慕尼黑公交公司自2013年起从不同的公司采购了若干辆拖车,与单节公共汽车组成汽车列车。有意思的是,前面提到慕尼黑地铁的新购列车放弃了可变编组的可能,而慕尼黑的地铁和市内公共汽车、有轨电车是同一家公司(MVG)经营的。此外,卢塞恩现在应该仍有无轨电车挂拖车的情况,这也属于给高地板老车做低地板化改造的措施。

跑题了,言归正传。城市轨道交通只有在主线和支线(或者主线末端)客流密度极其不均衡的情况下才可能有必要安排运营中重联解编作业,而中国新建的城市轨道交通系统完全不可能出现慕尼黑S-Bahn那种市中心比远郊末梢客流密度高百倍以上的极端情况。同一制式的系统中假如存在这种情况,一定是客流低的线路不被批准、客流高的区域多修几条线。上海地铁一个3、4共线已经搞得鸡飞狗跳了,今后肯定会尽量避免出现类似的瓶颈路段。假如上海想搞运营中重联解编的话,我建议把3、4共线段的站台延长一倍,并且宝山路和虹桥路站增加站台,然后让3、4号线列车重联运行,不过申通肯定不敢这么搞。(据说3、4号线分家计划已经破产,即使不破产,我也不太看好该计划。该计划仅在宝山路-上海火车站区间新建两条轨道,让3号线北段终止于上海火车站,这意味着3号线原本过上海火车站后仍然庞大的进城客流完全由1、4号线接纳,这简直是在复制西直门甚至西二旗。应该在3号线北段和南段之间新建一条穿城线路,这样才能充分消化北边的进城客流。)

慕尼黑S-Bahn之所以出现如此严重的客流悬殊,是因为该系统除机场线以外所有的支线都是100多年前建成的,那个时代铁路运输具有绝对的优势,所以发达国家都修建了大量的铁路(可惜中国那个时代太落后,连干线也没修几条)。但是现在由于公路运输的竞争,再加上那些远郊村镇本来也没多少人,很多支线铁路处于亏损状态,放在现在根本不会新建,已经存在的也可能被拆除。幸好德铁及当地政府没有那么的唯利是图,很多亏损的线路也保存到了今天。作为1972年慕尼黑奥运会的献礼工程,当年慕尼黑修建了连接中央站和东站的穿城隧道,把那些放射状市郊铁路连在了一起,构成了S-Bahn系统(S7线的并网晚一些,1980年与主干线接通)。正因为那些支线客流有限,当时才敢把这么多条放射线汇集进一条仅有双轨的主干线。(但是,这条繁忙的主干线现在还是不够用了,而且由于千军万马都要走这个独木桥导致这个系统非常脆弱,所以现在第二主线隧道已经开工,它连接Laim和东站,中间仅设中央站和Marienhof两站,是一条穿城快线。)

就中国来说,更应该考虑站内重联解编(或者中途加挂、解挂部分车厢)的也是国铁,因为国铁线网庞大、喜欢搞长途直通、对中转不友好,而且部分干线运能紧张,存在一些瓶颈,同时也存在很多客流较小的支线。比如,既然各地都想拥有始发进京列车,但很多地区的进京客流喂不饱一个大列,同时北京枢纽也接纳不了那么多的车次,那么可以考虑把几趟进京列车在中途整合成一列,“打包”驶上干线、进入北京(欧洲的一此夜车就存在中途分解、重新组合的情况)。再如,如果将来哪天国铁开窍,想好好搞通勤,那么在一些支线较多的枢纽城市可能也需要列车中途重联解编。比如,如果将来上海想在金山线的基础上再搞个枫泾线(好像还真有这个打算),又由于上海南-莘庄区间能力紧张,那么可以考虑金山线列车和枫泾线列车在上海南-新桥区间重联运行。其实现在国铁的旅客列车也存在少量的中途加挂、解挂部分车厢的情况,主要是国际列车和北京西、上海至香港红磡的列车,它们会在出境前甩掉一部分仅在境内运行的车厢。再如,以前内蒙古兴安盟的伊尔灺站还办理客运业务的时候,白城-伊尔灺的列车只有部分车厢会开进伊尔灺,另一部分车厢则甩在阿尔山站,但现在伊尔灺站已不再办理客运业务,该车所有车厢均终到阿尔山。另外就是粤海轮渡,过海列车会分成4段上船。




  

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