高速铁路综合维修“天窗”开设形式与行车组织协调问题的研究

的气动力，经分析计算得到的： 列车运行时引起的气动力（气动压力、气动吸 力） ，由一个 $ & 长的移动面荷载 " # 和 $ # 组成。 对 气动力主要分为水平气动力 # * 和垂直气动力 # -， 维修人员的影响，主要受水平气动力控制。其计算 公式如下：
’ # * % # & ’・ !・ ’ .・ ! （/ ( " !%） # - % ’ # *・ & #%% ’ +(
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计算得出，允许速度为 #,% )& ・ * + #。 !"#"! 一线维修、一线行车对轨道维修作业的要 求 （#）高速铁路列车运行控制、道岔联锁装置和 行车指挥都应采用现代化的计算机系统，实施维修 计划，应在严格的管理制度下协调进行，以确保综 合维修与行车的安全。 （’）在轨道维修方面，采用轨检车检测、轨道 状态评价、分析及数据处理，使维修作业内容、作 业量以及作业计划都达到科学性强与精确度高的水 平，并根据作业量大小，确定同一维修区段上线作 业的机械组数，达到维修质量和工期的要求。 （!）据有关研究，京沪高速铁路应力求减少区 间渡线的设置数量。但当区间长度超过 ,% )& 时， 宜设区间置渡线以适应不同的维修条件，为大型机 械提供灵活转线和减少对通过能力的影响。 （(）在综合维修时段内，必须严格遵守两项根 本原则：一是维修作业人员必须掌握列车通过维修 作业地点的具体时间，必须在此时间内，停止两线 间可能产生不利影响的作业项目，并且作业人员不 得在两线间站立；二是列车通过综合维修作业地段 时，按限速 #,% )& ・ * + # 运行。 （$）高速铁路特大桥上的线路维修，由于受档 碴墙至线路中心距离的控制（小于 !"% &） ，因此， 维修机械与路基地段线路维修不能全部通用，桥梁 结构需采用专门的桥上维修机械。 !"# 接触网维修行车限速目标值的讨论 一线行车，一线维修对人体安全造成的影响，
（#） （’）
其中： — —空气密度 0 )1 ・2 ・& ，地球表面一般 !— 取 %"%%# ’$； — —车速 0 & ・ !— 2 + #； — —压力或吸力系数， （试验测算的数据 ’ .— ； 见表 #） — —作用面至线路中心距离 0 &； (— — —水平、竖直气动力 0 )1 ・ # *， # - — & + ’。
收稿日期：!((787787" 作者简介：赵丽珍（7C9)—） ，女，北京人，副研究员 基金项目：铁道部科技开发合同项目（C<1(!）
海的高速列车，全程约 7 "(( >?，运行速度快，最 高时速为 "(( >? ・@ A 7 ，运行时间全程约 ; @ = 9 @， 因此，在白天运营时间内，高 速 列 车 可 以 自 由 往 返。而跨线中速列车运行距离长，如哈尔滨 = 上海 的中速列车，全程运行 ! ((( 多 >?，最高速度只有 ・ ・@ A 7 ，相对较慢，在高速线上 79( >? @ A 7 = !(( >? 运行约 <&; 小时。在跨线中速列车中，又有相当部 分列车的起迄点距高速铁路的出入口较远，它们在 高速线上的运行，如果不能避开“天窗”时段，将 与综合维修作业产生干扰和矛盾。尤其是“夕发朝 至”列车要占用夜间维修“天窗”时段，对高速铁 路的维修作业带来的不利影响更大。这就必须考虑 行车组织和综合维修作业的协调问题。 世界各国高速铁路设备维修作业均采用在运行 图中预留“天窗”的办法。有关研究表明，由于线 路维修的工作量大、项目多、维修设备多，一般至 少要求“天窗”连续时间在 " @ = ; @，才能保证大 型综合维修机械的作业时间和作业效率。电气化和 信号设备的日常维修时间只须 ! 小时左右，且可控
* 采用隔日单向矩型天窗维修方式与 行车组织的协调
!"# 工务维修与行车组织协调 一线维修、邻线行车对行车和维修都存在一些 互相干扰及不安全因素。如德国高速铁路线间 距 ・3 4 ) 的快 ,/0 1，在综合维修时，不允许有 )’% 21 速货物列车在邻线运行以保证维修作业的绝对安 全。京沪高速铁路的设计标准和施工质量能否满足
第’期
高速铁路综合维修 “天窗” 开设形式与行车组织协调问题的研究
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开设“隔日单向矩型天窗”的需要呢？为此以下作 详细讨论、分析。 !"#"# 线间距问题 京沪高速铁路线间距为 $"% &，作业人员距相 邻线路中心线距离为 !"’ & 以上（在大型机械上， 相当 于 碴 肩 以 内 ） ， 大 于 ’"$ & 危 险 范 围 （ #(% +# ・ ・ 。因此，只需采取适当措 )& * ! ! !#,% )& * + #） 施，可以避免维修作业与行车之间的干扰影响。 !"#"’ 维修时间内限速目标值的确定 当一线进行维修时，邻线列车通过作业地段应 限速运行，其最高速度不得大于 #,% )& ・* 。限速 目标值的确定是根据列车运行时引起的对维修人员
要：主要研究如何确定京沪高速铁路综合维修“天窗”开设方式，以确保综合维修计划和行车组织之
间的有机协调。分析认为：高、中速列车混跑模式下，跨线中速列车尤其是“夕发朝至”列车在高速线上运行， 要占用夜间维修“天窗”时段，将与综合维修作业产生干扰和矛盾；结合京沪高速铁路客车开行方案，根据行 车组织和设备维修作业对“天窗”的需求，经铺画运行图确定京沪高速铁路应采用“隔日单向矩形天窗” 。为 此，分析了一线行车、邻线维修的可行性，经过计算得出，无论是工务维修还是接触网维修，开设“隔日单向 矩型天窗” ，时间在 (：(( = 9：(( 或 (：(( = ;：(( 都是可行的，技术上是可以实现的，此时列车的运行速度只要 ・ 不大于 79( >? @ A 7 ，在维修作业上是安全的；对于行车方面，采用“隔日单向矩形天窗”的线路通过能力较 “双线矩型天窗”有所增加，且能开行 < = 7( 对左右的“夕发朝至”列车。 关键词：高速铁路；维修“天窗” ；行车组织；协调 中图分类号：B!C!&)" 文献标识码：-
! 京沪高速铁路综合维修“天窗”开 设方式的研究确定
高速铁路的综合维修主要指，对线路、供电、 信号等固定设备进行日常维护和检修。在列车运行 图上预留用于维修施工所需要的“空隙” ，此空隙 称之为“天窗” 。它是解决列车运行与设备维修施 工之间矛盾的技术措施。在高速度、高密度行车条 件下，综合维修天窗开设方式和维修时间的确定， 对高速铁路的通过能力、行车组织方式有很大的影 响。国外经验表明：由于高密度行车的运输特点， 白天列车运行时段内，没有利用运行间隔进行任何 维修作业的条件，只能安排在夜间维修，这就大大 增加了作业的难度。因此在工程设计时，各国都高 度重视综合维修，把维修成本连同建设成本和运输 收支，视为项目综合经济效益的三大要素，德国则 称之为“生命周期” （ "##） ，以此作为项目和专项 经济评价及决策的依据。为此，在设计中应充分体 现安全、舒适度和减少维修作业量的理念。大型综 合维修机械的投入运用并不断完善，为高速列车运 行提供了可能，并在许多国家取得了成功经验。京 沪高速铁路综合维修天窗的研究就是在充分借鉴国 外高速铁路经验的基础上，结合自身的高、中速混 行的运输组织特点进行的。 铁路设备综合维修“天窗”的基本形式分为两 大类，即“矩型”和“ $ 型” 。结合京沪高速铁路 的运输组织模式， “天窗”开设时段只能在夜间 %：%% & ’：%% 或 %：%% & (：%%，为此，分析以下由 两种基本类型相互组合演变形成的五种形式： （)） “矩型天窗” 。在上述时段内，在运行图中 安排某一区段为空白（在路网铺图时优先安排跨线 中速列 车） ，使 跨 线 中 速 列 车 避 开 高 速 线 的 维 修 “天窗” ，确保上下行线均停电进行综合维修。其优 点是综合维修时不受行车影响，维修作业效率和安 全度相对较高。缺点主要是对通过能力有一定 影 响，跨线中速列车开行方式及运行图铺画受到一定 限制，不能放行“夕发朝至”列车。 （!） “ $ 型天窗” 。即在上述时段内，某些区段 万方数据 按上下行线分别形成运行图空白，一条线维修时，
7 京沪高速铁路运输组织特点对综合 维修作业的影响
京沪高速铁路起自北京站，经天津、济南、徐 州、蚌埠、南京至上海，连接京山线、石德线、胶 济线、陇海线、水蚌线、宁芜线、沪杭线等路网干 线，这就决定了京沪高速铁路除承担本线上各大城 市间旅客交流外，还必须为所连接各干线的旅客服 务。为了减少旅客换乘、吸引客流，经多年的研究 论证，京沪高速铁路运营初、近期将采用高中速混 跑，以高速为主，中速列车行车量控制在 !(D = "(D 间，并逐步过渡到全高速的运输组织模式。 高、中速混跑的运输组织模式和客流构成特点 使得旅客列车开行方案复杂化。在高速线上，各大 城市间的交流旅客及部分必须和自愿换乘高速列车 的跨线旅客组织开行高速列车，相邻线间的交流旅 客开行中速列车，同时还有部分本线和跨线旅客愿 意选择“夕发朝至”列车。实际运输中，高速列车 的运行距离相对较短，运行距离最长的为北京 = 上
文章编号：7((78)9"!（!((!）(!8(7!:8(;
高速铁路综合维修“天窗”开设形式 与行车组织协调问题的研究
赵丽珍7，赵映莲7，杨岳勤!，冯春林"
（7& 铁道科学研究院 运经所，北京 计院，天津 摘 "((!;(） 7(((<7；!& 铁道部第三勘测设计院，天津 "((7)!；"& 铁道部电气化勘测设
第!"卷 ， 第!期 中 国 铁 道 科 学 #$%&!" ’$&! ! ( ( ! 年 ) 月 *+,’- .-,/0-1 2*,3’*3 -456%，!((! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !
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第 !* 卷
制在线路维修作业时间内，通过协调配合，与之平 行作业。可见，综合维修“天窗”时间受限于线路 维修时间。为此，科学合理的设计高速铁路的综合 维修“天窗” ，协调组织各专业的维修作业，解决 好综合维修与行车组织间的干扰和矛盾，对发挥高 速铁路的效益至关重要。
另一条线组织双方向行车。优点是对通过能力的影 响小，对于晚点跨线中速列车运营调整灵活性好， 能满足开行一些“夕发朝至”列车。缺点是使综合 维修存在一些问题，必须通过采取协调措施减少其 影响。 （*） “ + 型天窗” 。在上述时段内，全线分两段 各自开设“$ 型天窗” ，类似英文字母“ +”型。此 方案是当线路较长，采用单一的方案不能满足行车 需求时可供选择。 （,） “- 型 天窗” 。在上述时段内，全线分两段 分别开设“ $ 型天窗”和“矩型天窗” ，类似英文 字母“ - ”型。此 方 案 的 关 键 在 于 选 择 好 矩 型 与 “$”型的节点位置，适合行车与维修所需时间的要 求。 （(） “隔日单向矩型天窗” 。在上述时段内，按 上下行分单双日安排一线维修，另一线按单线组织 行车。此方案能为开行“夕发朝至”列车提供单线 通过能力，在行车组织上优于“矩型天窗” ，但对 线路维修作业的效率和灵活性造成一定不利影响， 须采取措施使之有机协调。 通过分析和实际铺画运行图，得到如下几点结 论；其一，高速线的综合维修“天窗”和跨线中速 列车的相互影响，随着跨线中速列车在高速线上运 行距离 的 增 加 而 增 大；其 二，高 速 线 的 维 修“天 窗”设置为 %：%% & ’：%% 或 %：%% & (：%% 的“矩 型天窗”时，能够满足跨线中速列车行车量的 需 要，但无法放行“夕发朝至”列车。 根据客流组织需要，通过对各类“天窗”的适 应条件和实施的可行性及采用计算机铺划各种运行 图进行比较后得出，京沪高速铁路采用“隔日单向 矩型天窗”方式在行车组织方面是可行的，即第五 种形式。线路的通过能力较“双线矩型”有所 增 加，且能开行 . 对 & )% 对的“夕发朝至”列车。但 高速铁路综合维修是状态维修，关键是如何确保综 合维修计划和行车组织之间的有机协调。