09高速铁路的车站枢纽与运输组织.docx
《09高速铁路的车站枢纽与运输组织.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《09高速铁路的车站枢纽与运输组织.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
09高速铁路的车站枢纽与运输组织
9高速铁路车站、枢纽与运输组织
9.1概述
高速铁路的车站及枢纽是高速铁路运输生产的基层单位，也是城市的窗口，又是高速技术的标志。
图9-1～图9-4是几座典型的高速铁路车站。
图9-1日本山阳新干线小仓新车站图9-2法国地中海线阿维尼翁新车站
图9-3德国柏林新车站图9-4意大利佛罗伦萨新车站
高速铁路的车站应与城市规划充分协调，重视环境的保护和利用。
例如，法国地中海高速线新建的阿维尼翁站（图9-2）楼房建筑面积占项目面积的10%，其他用于绿化和美化环境，车站主大厅是尖拱顶结构，朝向车站股道一侧为玻璃墙，给旅客的感觉是处在一巨大的贝壳之中。
21世纪是人们出行频繁的时代，高速铁路的车站及枢纽应该促进各种交通运输方式协调发展，并为旅客的方便出行提供优质的服务。
应该使旅客有这样的感觉：
进入车站，就进入了一个快速公共运输网络；走上列车，就走进了舒适的旅行空间。
高速车站的分布主要取决于城市分布和市场需求情况。
国内外高速铁路的车站分布情况见表9-1。
可以看出，除日本高速铁路的站间距离较小外，其他各国高速铁路的站间距离均较大。
这主要是由于日本高速铁路沿线的人口密度较大，行车密度也大，而欧洲各国高速铁路沿线的人口密度较小，行车量也相对较小。
针对京沪高速铁路沿线人口和城镇分布情况，并考虑运输组织、设计能力、技术条件及工程条件等，其站间距离一般不宜小于30km、大于60km。
表9-1国内外高速铁路车站分布情况表
国家及
地区
线名
总长度
（km）
车站个数
（个）
平均
站间距（km）
最大
站间距
（km）
最小
站间距（km）
日本
东海道
515
15
36.8
68.1
15.9
山阳
554
18
32.6
55.9
10.5
东北
496.5
18
29.2
49.0
14.5（3.6）
上越
269.5
9
33.7
41.8
23.6
北陆
117.4
6
23.5
33.2
17.6
法国
巴黎-里昂
417
4
104
里昂-瓦朗斯
121
2
121
121
瓦朗斯-马赛
303
3
156
大西洋
281
4
70
168
15
北方线
333
3
111
德国
汉诺威-威尔茨堡
327
5
82
曼海姆-斯图加特
105
2
105
105
法兰克福-科隆
219
5
55
汉诺威-柏林
264
5
66
130
10
西班牙
马德里-塞威利亚
471
4
157
韩国
汉城-釜山
430
6
83.7
126.8
62.9
中国台湾
台北-高雄
345
7
57.5
中国
秦皇岛-沈阳
404.6
9
45
68
31
运输组织模式是决定高速铁路主要技术方案与技术标准的前提和基础。
与其他铁路一样，运输组织模式与国情、路情和沿线经济、社会条件等密切相关，具有很强的地域特征，不可能完全照搬国外现成的模式。
欧洲、日本、韩国和中国台湾等已有或在建高速铁路的国家和地区，根据各自情况选择了不同的高速铁路运输组织模式，主要包括客运专线型和客货混运型。
其中客运专线型中又分为纯客运专线型（如日本、韩国和中国台湾等）和高速列车下既有线的兼容型（如法国、德国等）。
但无论是哪一类型的运输组织模式，均有一个共同的发展趋势，即考虑与既有路网的兼容性，以实现高速列车跨线运行，提高铁路的网络效益。
法国高速铁路营业里程为1568km，而高速列车通达里程达到7000多km；德国新建高速铁路虽然只有900km，但高速列车的服务范围达到了约5000km；欧盟为了实现欧洲一体化，实现高速铁路的跨国运行，正在致力于建设一个统一的欧洲铁路网，采用欧洲统一的信号制式；西班牙既有铁路为宽轨，为了将来与整个欧洲路网的连接方便，在建和计划修建的高速铁路全部采用标准轨距；日本既有铁路是窄轨，而新于线是标准轨距，曾经只能采用独立运行的模式，造成旅客出行的困难，影响了跨线客流，为此，日本对既有线进行了改造，增加一条第三轨或改造为标准轨，实现了新干线与既有线的跨线运行。
根据《中长期铁路网规划》，我国铁路将形成以京沪、京广、京哈、沪甬深及徐兰、杭长、青太及沪汉蓉“四纵四横”等客运专线为主体的铁路客运网络，到2020年将建设约1.2万km的客运专线。
纵观中国客运网络中的客运专线，都存在大量的跨线客流。
例如，京沪高速铁路是我国庞大客运网络中的一条客运干线，将连接京哈、青太、徐兰、沪汉蓉、沪甬深及杭长等客运专线，同时在以上客运专线形成以前，连接了既有京秦、京山、石德、胶济、陇海、宁芜、沪杭等25条铁路，有40%的客流为跨线客流。
为减少跨线旅客换乘引起旅行时间和费用的额外支出，方便跨线客流，京沪高速铁路必然要开行跨线旅客列车。
也就是说，中国的国情和客运专线网络的特点，决定了中国客运专线的运输组织模式必然是本线旅客列车和跨线旅客列车共线运行。
因此，京沪高速铁路的运输组织模式为本线旅客列车和跨线旅客列车共线运行。
本线列车采用运行速度300km/h及以上的高速动车组，跨线旅客列车采用运行速度200km/h及以上的高速动车组。
随着我国机车车辆工业的发展，逐步向全高速运行模式过渡。
9.2高速铁路车站布置图
京沪高速铁路的运输组织模式为本线旅客列车和跨线旅客列车共线运行，高速铁路的车站有与既有站分设和合设两种布置图。
车站图型与高速、跨线旅客列车共线运行模式、车站性质、运营需要、动车段（所）、客车整备所的配置以及地形条件等因素有密切关系，应在满足运营要求前提下结合具体情况确定。
9.2.1高速站与既有站分设的布置图
根据技术作业性质不同，高速铁路的车站可划分为四种类型，即越行站，中间站，始发、终到站以及通过兼始发、终到站。
1．越行站
图9-5为越行站布置图。
越行站由于只办理速度较快的列车越行速度较慢的列车，而不办理旅客乘降作业，故只需设2条待避用的到发线。
由于不办理客运业务，原则上可不设站台。
越行站在高速线上的布局，应根据高速、跨线旅客列车的比例、列车开行方案、高速线需要的通过能力等因素来决定。
图9-5高速越行站布置图
2．中间站
在高速线上新建的高速中间站办理以下主要作业：
（1）高速、跨线旅客列车停站或不停站通过；
（2）跨线旅客列车待避本线旅客列车；
（3）少量高速旅客列车夜间折返停留；
（4）办理停站的各种旅客列车的客运业务。
中间站的布置图有两种：
（1）对应式
对应式中间站（见图9-6）的两个站台夹4条线，考虑到办理四交会的可能，故设两条停车待避用的到发线。
这种布置图的优点是站台不靠近正线，高速列车自正线通过时，不影响站台上旅客的安全，站台安全退避距离不必加宽。
如客运量较大而且某个方向需办理2列停站待避列车时，可增加1条到发线，如图9-6中虚线位置。
图9-6高速对应式中间站布置图
（2）岛式
岛式中间站的中间站台靠近正线，其缺点是：
当有列车在正线停靠站台时，会影响后续追踪列车通过，降低区间通过能力；另外，由于高速列车通过时受列车风的影响，站台安全退避距离需要加宽以保证旅客的安全，并需设置防护栅栏。
根据上述比较，中间站一般以采用对应式布置图为宜。
但当有停站的旅客列车较多时，为充分利用站台，也可采用岛式布置图。
为便于高速列车动车组停留折返，有少量动车组折返停留作业的中间站，宜采用图9-7所示布置图，折返用到发线应根据折返列车到达时不切正线为原则。
图9-7有折返作业的中间站布置图
为便于高速铁路设备的维修保养，在高速线的车站上，通常根据工务、电务、供电工区等的分布，设置综合维修工区。
这种工区应尽量与车站的到发线衔接，以便维修用车的出入。
必要时，可采用跨线桥引入车站。
3．始发、终到站
这类车站设置在高速铁路的起点和终点，位于特大城市的铁路枢纽，主要办理始发、终到高速列车的作业。
新建的高速铁路始发、终到站作业有以下几项：
（1）办理高速旅客列车的客运业务；
（2）办理高速旅客列车的始发、终到，动车组的取送和折返作业；
（3）办理动车组的整备、检修作业。
新建的高速始发、终到站布置图可如图9-8（a）所示。
若基本上没有不停站通过列车，正线与到发线间可设中间站台，见图9-8（b）所示。
始发、终到站应设有与到发线相衔接的动车段（所）或综合维修基地。
动车段（所）宜靠近车站设置并留有发展余地，并宜纵列配置于车站到发列车较少一端的咽喉区外方。
始发、终到站和有立即折返作业的中间站到发线数量应根据旅客列车对数及其性质、列车开行方案、引入线路数量和车站技术作业过程等因素确定，并应满足高峰时段列车密集到发的需要。
（a）
（b）
图9-8高速始发、终到站布置图
4．通过兼始发、终到站
这类车站设在高速铁路沿线大、中城市的铁路枢纽，一般都与普通铁路干支线接轨，以办理通过的高速、跨线旅客列车作业为主，兼办部分始发、终到的高速列车。
新建的通过兼始发、终到站办理以下作业：
（1）办理高速、跨线旅客列车的客运业务和旅客换乘；
（2）办理停站、不停站的高速、跨线旅客列车通过作业；
（3）办理部分始发、终到高速旅客列车的始发、终到作业；
（4）办理高速列车动车组的整备、检修作业。
新建的通过兼始发、终到站布置图与上述始发、终到站或中间站基本相同，可设有动车段（所）或综合维修基地。
9.2.2高速站与既有站合设的布置方案
高速铁路的车站与既有客运站合设时，具有下列优点：
1．有利于吸引更多的旅客乘坐高速列车。
既有客运站一般部位于城市中心附近，高速铁路车站与其合并设置，便于旅客乘降，节省出行时间。
2．有利于充分利用既有客运站的站场、站房及其他旅客服务设施，节省工程投资和城市用地；
3．有利于旅客换乘。
高速、跨线列车的旅客可在同一车站直接换乘，无需乘坐市内交通工具，不仅可以减轻城市交通负担，也可以节省旅客换乘时间。
高速铁路车站与既有客运站合设时，应遵循下列一些设计原则：
1．由于高速线上列车运行采用自动控制和调度集中，高速列车的运行及其接发进路应单独自成系统，普速列车不得进入高速系统；但跨线列车的接发既需在高速系统进行，又需在普速系统进行，因此，在高、普速列车共站的车站上，为便于运营管理，高、普速列车宜分场分线使用。
2．在跨线列车需上、下高速线运行的车站，高速列车车场与普速列车车场之间应利用渡线或具有立交疏解设备的联络线互相连通，以保证转场作业的顺利进行和列车接发的机动性。
在没有跨线列车上、下高速线的车站，因两场无需连通，也可不设这种联络线或渡线。
3．客运站房共用。
为了有利于旅客换乘和高速旅客流线与普速旅客流线互不交叉，高速铁路旅客与普速列车旅客的进、出站通路及其候车室应尽量分开。
高速站与既有站合设时，有以下几种方案可供选择。
1．高速列车与普速列车共用车场
图9-9为高速线在枢纽前方站与既有线合并列入枢纽，利用既有正线进入既有客运站，既有客运车场为高速与普速列车共用股道。
这种方案可大大节省高速线引入枢纽的建筑费用，但由于高速与普速系统旅客列车作业交叉干扰，行车指挥与车站作业组织较为复杂。
图9-9高速列车与普速列车共用车场布置图方案
2．高速车场与普速车场咽喉互不连通
高速铁路引入枢纽既有客运站，分别设置高速、普速车场，两车场咽喉互不连通，高速线直接引入高速车场，高速列车与普速列车不能直接进人对方车场，高速列车与普速列车运行成为互不干扰、互相独立的两个系统（图9-10）。
这种方案仅适应于跨线旅客列车不上、下高速线的车站。
图9-10高速车场与普速车场互不连通布置图方案
3．高速列车车场与普速列车车场在同一平面并列合设
图9-11（a）为高速线与既有线并行引入既有尽端式客运站布置图，将靠近既有主站房一侧的既有到发线和站台改建为高速列车车场，供接发高速列车之用；与高速列车车场并列的其他到发线和站台作为普速列车车场，且在外侧适当扩建，供接发普速列车之用。
在既有站房对侧，新建副站房，主站房与副站房之间采用高架通廊和地道相连，供旅客进、出站和换乘。
两车场的进口咽喉用渡线互相连通。
高速列车的动车段以及既有普速列车的客车整备场和机务段都有单独的站段联络线相衔接，以保证咽喉区必须的平行进路。
这种布置方案适合于以办理始发、终到高速列车为主的高速站。
图9-11高速列车车场与普速列车车场在同一平面并列合设布置图方案
图9-11（b）为高速线与既有线并行引入既有通过式客运站的布置图。
既有线在站房一侧，高速线在站房对侧，高速列车车场与普速列车车场横列，两车场咽喉用渡线互相连通，高速车场向外适当扩建。
为便于高速旅客列车的旅客出入站，采用高架通廊和地道相连。
这种布置方案适合于以通过高速列车为主的车站。
由于两车场横列布置，两端咽喉区高速、跨线列车到发进路交叉较严重。
4．既有站上方设高架高速列车车场布置方案
图9-12为高速线高架引入既有站，在其上方设高架高速列车车场，其线路可采用如图9-12所示的平面和横断面布置，承担接发高速旅客列车和通过车站不停车通过的跨线旅客列车任务；桥下地面既有站为普速车场，承担接发始发、终到停站通过的普速旅客列车的任务。
两车场两端采用进站线路立交疏解设备互相连通，以便于跨线客车上、下高速线。
但当没有跨线列车上、下高速线时，两车场之间也可不必连通，以节省工程费用。
高速旅客列车的旅客可通过主、副站房的自动扶梯和高架候车室通廊进、出站和换乘。
普速旅客列车的旅客可通过高架候车室和地道进、出站。
图9-12既有站上方设高架高速列车车场平面、横断面布置图
5．既有站下方设地下高速车场布置方案
图9-13为高速线从地下引入既有站，在既有站地下新建高速车场，既有站改建为普速车场，其车场的固定用途与上述图9-12相同。
两车场两端采用进站线路疏解设备相联结，以便跨线列车上、下高速线。
高速旅客列车的旅客可沿地道和自动扶梯进出站和换乘，普速旅客列车的旅客可沿高架候车室和地道进、出站。
高速线地下设站形式由于其工程造价高，施工困难，因而非特殊困难情况，很少采用。
例如，日本东海道新干线的上野车站是日本新干线惟一的地下高速站，下地原因就是上野处于东京市区，既有上野站站场范围内没有高架或并行等设站条件，不得不采取下穿方式。
图9-13既有站下方设地下高速车场平面、横断面布置图
高速站与既有站合设时，究竟采用何种布置方案，应根据城市规划、既有客运站设备、当地地形地物、高速线引入枢纽的方式以及工程投资、施工难易程度等因素，通过技术经济比选后确定。
9.3高速铁路引入既有枢纽的方式
9.3.1高速铁路引入既有枢纽的要求
高速铁路的起讫点和经由点都位于既有大城市的铁路枢纽，它将对城市规划和枢纽布局产生重大影响。
因此，高速铁路引入既有枢纽时应满足以下要求：
1．高速线的走向要与城市规划密切配合：
高速线的走向应尽量顺直通过枢纽，其技术条件应尽量保证高速列车“高进高出”，即不降低速度通过枢纽，缩短市内走行时间；但当条件困难时，为减少城市拆迁工程量，也可以适当降低技术标准，高速列车“低进低出”通过枢纽。
高速线要尽量与枢纽内既有线并行，以免造成对城市的重新分割；要尽量避免与城市干道交叉；要绕避城市居民密集区，不影响城市景观，避免噪声干扰。
2．枢纽内客运系统要与货运系统密切配合：
高速线的引入应尽量不影响既有货运系统（包括编组站、货运站、工业站等）的总体布局，避免货运系统设备的改移。
客运系统的进路与货运系统的进路应采用立交疏解布置，避免相互间的交叉干扰。
客运系统的布局应不影响货运系统未来的发展。
3．枢纽内高速站要与其他客运站密切配合：
当枢纽内设有两个及以上的客运站时，首先高速线应尽量引入枢纽内的既有主要客运站，以便吸引更多的旅客乘坐高速列车；其次要保证充分利用既有各客运站的设施，减少改扩建工程，充分发挥既有客运设备的能力；第三，重新调整枢纽内各客运站的分工，制订各客运站接发各种列车的合理方案。
4．高速线要与近远期新线引入枢纽密切配合：
引入枢纽的新线包括普通线和高速线。
首先，要保证引入的新线与高速站有方便的通路，高速线与引入新线在枢纽内的进站线路疏解要统一规划；其次，近期高速线与远期高速线在枢纽内客运站的作业分工应互相结合；第三，近、远期客运机务段、动车段及综合维修基地应统筹安排。
9.3.2高速铁路引入既有枢纽的方式
高速铁路引入既有枢纽的方式，按其引入线的平、纵断面不同，有平面引入、高架引入、地下引入三种方式；按其引入客运站类别不同，有引入既有站（合设方案）和引入新建站（分设方案）的两种方式。
现按其引入枢纽内的走向和既有线的关系不同分为以下三种方式进行叙述。
1．并行引入方式
图9-14为高速线引入枢纽内主要客运站示意图。
高速线A/B/与既有线AB在枢纽内高架（或同一平面）并行，在主客运站旁设高架（或地面）高速车场，与既有客运车场横向并列。
图9-14高速线与既有线并行引入枢纽示意图
这种引入方式对城市不产生重新分割。
站房共用，便于旅客换乘，可充分利用既有客运设施和市政公用设施。
但高速线穿越市区与城市干道交叉，拆迁工程量较大，高速线在枢纽内的技术条件受到一定限制，将会影响高速列车在枢纽内的运行速度。
2．并线引入方式
图9-15所示为高速线在枢纽前方站（中间站或辅助客运站）与既有线合并后，再利用既有正线引入枢纽内主要客运站。
这种引入方式工程量小，节约城市用地，拆迁工程量也少，高速线对城市干扰小。
但高速列车在枢纽内的合并区间需减速运行，且由于该区间客、货混跑，通过能力紧张，必须修建四线或多线方能满足需要。
图9-15高速线与既有线并线引入枢纽示意图
3．分线引入方式
图9-16所示为高速线在枢纽内走行时离开既有线，引入枢纽内新建的高速站，图中高速线A/B/进出枢纽都与既有线AB分开。
高速线A/B/在大江上游新桥过江后，引入城市南侧边缘新建高速站，在枢纽内编组站附近再与既有线并行，在枢纽进出口处用a、b联络线与既有线相联接。
这种引入方式对城市环境影响少，拆迁工程量小，有利于扩大枢纽的客运能力，高速线的施工不影响运营。
但新建高速站远离城市中心，不利于吸引客流，且与既有主要客运站相隔甚远，不利于旅客换乘。
选择何种引入方式，应根据以上所述的一些原则和要求并根据城市规划和现有枢纽的总布置图等条件，进行多方案比选后予以确定。
图9-16高速线与既有线分线引入枢纽示意图
9.4动车段（所、场）与综合维修基地在车站的设置
9.4.1动车段（所、场）在高速铁路车站的设置
1．动车组检修修程和周期
日本新干线动车组、法国TGV-A动车组和德国ICE3动车组修程和周期分别见表9-2～表9-4。
目前我国动车组尚未确定，综合各国成熟运营经验，京沪高速动车组修程和周期可参考表9-5。
表9-2日本新干线动车组检修周期（2003年）
检修等级
检修周期
停时
内容
日常检查
48h以内
1h（16辆）
车组不分解，根据运用状况补充更换易耗品，对受电弓、转向架、走行装置、电气设备、自动门、车内设备等作外观检查。
定期检查
30d或30000km以内
4h（16辆）
车组不分解，根据运用状况补充对受电弓、高压回路、辅助回路、控制回路、自动门、转向架、车内设备等状态作用及性能进行检查，还作电气部分的绝缘阻抗检查。
转向架检修
12mon或600000km以内
1d（8辆）
车组分解成单元，每单元同时架车，更换转向架，对牵引电机、动力驱动装置、制动装置等主要部件解体后检查，转向架检查完毕后，在基地的试验线路上进行运行试验。
全面检修
3y或1200000km以内
10d（16辆）
车组分解成每一单节，按工序流水作业，车上、车内、车下所有设备下车检修，主要部件互换修。
高压布线在车上做耐压试验，车体气密检查等。
单节车辆联挂后进行全列车的性能试验、基地内运行试验，最后上线试验。
运转检查
需要时
运转中
对车组运行中的加减速度、振动等及各设备的综合作用及功能作添乘检查。
ATC动作检查
依车组使用条件而定
运转所
状态预先检查。
ATC特性检查
3mon以内
运转所
表9-3TGV-A动车组检修周期（1990年）
检修等级
项目
检修周期（km）
停时
检修班制
ES
基本检查
3500
1h
三班制（3×8h）
ECF
舒适性检修
10000
2h
VOR
走行部检修
20000
4h
ATS1
其他例行检查1
60000
12h
两班制（2×8h）
ATS2
其他例行检查2
100000
20h
VL
限制性（局部）检修
150000
26h
VG
全面检修
300000
2.5d
GVG
重大部件修理
600000
5d
OVERHAULING
大修
2400000
13d
单班制
表9-4ICE3动车组检修周期（2000年）
类别
检修等级
项目
检修周期（km）
停时
A
L
运行检查
4000×（1+10%）
1h
N
补充检查（特殊部件）
20000×（1+20%）
1.5h
B
F1
第一级修
100000×（1+20%）
8h
F2
第二级修
400000×（1+20%）
16h
F3
第三级修
800000×（1+20%）
16h
F4
第四级修
1600000×（1+20%）
2d
C
Rev
大修
2400000×（1+20%）
9d（一班）
表9-5京沪高速铁路动车组修程和周期
修程
定检公里（km）
库停时间
一级修（日检）
30000
4h
二级修
120000
2d
三级修
600000
4d
四级修
1200000
7d
五级修（大修）
3600000
30d
2．动车段（所、场）的类型
（1）动车段：
配属一定数量的动车组，承担动车组的运用整备及存放任务，动车组日常检查、各级修程及临修作业。
根据需要设置大修。
（2）动车运用所：
派驻动车组，承担动车组的运用整备及存放任务、动车组日常检查及临修作业。
根据需要预留发展条件。
（3）动车存车场：
承担动车组的存放及运用整备任务。
3．动车段（所、场）设置的原则和要求
（1）动车段（所、场）的分布及规模应根据高速列车的开行方案、担当的交路经计算后确定其工作量。
一般以配属动车组套数、每日始发、终到动车组数及其承担的修程等因素来确定其规模。
（2）动车段（所、场）应设在有较多始发、终到高速列车的始发终到站、通过站的适当地点，以节省动车组的出入段时间。
站、段（所、场）相对位置应有利于行车，并与城市规划密切配合。
动车组出入段（所、场）对车站作业干扰应最小，并应适应站型和运输发展的需要。
（3）动车段与车站的相互位置，可横向或纵向布置。
纵向布置时，动车组出入段不必折返运行，作业流水性好，可以节省时间。
横向布置时，动车组出入段不仅折角，且与正线交叉。
（4）车站与动车段（所、场）间应有专门的回送线相联接，出入段次数较多时宜采用复线，并与高速正线立交疏解。
出入段次数较少时，也可采用单线。
4．动车段（所、场）内设备的布置方式
动车段（所、场）的主要设备有：
到发兼停留线（场）、检修库（线）、台车检查设备及动车组清洗设备等。
段（所、场）内主要设备的布置形式有两种：
（1
升级会员 