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摘要：城市轨道交通中，线路的折返能力是影响线路运行效率的重要因素，提高线路的折返能力即可提高线路运行效率，保障乘客便捷快速的出行需求。本文主要对目前城市轨道交通站前折返方式及能力进行探讨和分析。
关键词：折返能力；运行效率
城市轨道交通线路中，在线路两端终点站或中间站会为折返列车设置供改变列车运行方向的线路即折返线。折返线的设置根据客流及运营组织需求确定，一般情况下正线线路终点站、出入段线或运营需要地方会设置折返线。
1 折返能力分类及计算
1.1 折返类型介绍
城市轨道交通线路的折返类型分为站前折返、站后折返。站前折返又分为直进侧出折返、交替折返，站后折返也分为直进侧出折返、侧进直出折返、交叉折返。本文仅对站前折返方式进行计算分析。
1.2 折返能力计算一般公式
列车的折返能力是指在折返站在单位时间内能够折返的列车最大数。
折返能力计算公式：N折返（折返列车数）=3600/H发（折返出发间隔（s））
2 站前折返能力分析
针对小运量短编组列车站前折返，假设计算条件如下：
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BC为30米、CD为27米、EF为27米、CG为35米、BE为35米；列车长度为18米；信号系统处理时间7s，道岔转换时间8s，停站时间35s；站台限速为15km/h，即V站台=15km/h；ATO过岔速度为V道岔=15km/h；ATO加减速度a为0.6 m/s^2；A点最高ATO速度为V运行=60km/h时计算如下：
2.1 站前直进侧出
折返过程：
（1）1车接车办理T1接进=信号系统处理时间（7s）+道岔转换时间（8s）=15s；
（2）1车接车进站T1进站=列车由原速度运行至进站前限速时间+列车按限速进站至停车时间=20.83s+9.93s=30.76s
列车由原速度运行至进站前限速时间=（V站台-V运行）/a=20.83s；
列车按限速进站至停车时间=列车按限速进站匀速行驶时间+列车匀速至停车时间=2.93s+7s=9.93s
（3）1车停站时间T1停站=信号系统处理时间（7s）+车门动作时间（13s）+上下客时间（15s）=35s（以下同）；
（4）1车折出运行至出清G点时间T出清=出站至匀加速到15km/h的时间+以15km/h匀速行驶的一段时间=22.55s
出站至匀加速到15km/h的时间t匀加=（V道岔-V停车）/a=7s，S匀加=V停车t匀加+0.5at匀加^2=0+0.5*0.6*7*7=14.7m；S匀速=（CD+CG+18）-S加速=（27+35+18）-14.7=65.3m，以15km/h匀速行驶时间t匀= S匀速/V匀速=15.55s
（5）2车接车办理T2接进=信号系统处理时间（7s）+道岔转换时间（8s）=15s；
（6）2车接车进站T2进站=列车由原速度运行至进站前限速时间+列车按限速进站至停车时间=20.83s+7s=27.83s
列车由原速度运行至进站前限速时间=（V站台-V运行）/a=20.83s；
列车按限速进站至停车时间=（V停车-V站台）/a=7s
（7）2车停站时间T2停站=35s；
（8）2车折出运行至出清G点时间T出清=出站至匀加速到15km/h的时间+以15km/h匀速行驶的一段时间=22.55s
出站至匀加速到15km/h的时间t匀加=（V道岔-V停车）/a=7s，S匀加=V停车t匀加+0.5at匀加^2=0+0.5*0.6*7*7=14.7m；S匀速=（CD+CG+18）-S加速=（27+35+18）-14.7=65.3m，以15km/h匀速行驶时间t匀= S匀速/V匀速=15.55s
结论：1车与2车接车间隔100.38s，1车与2车发车间隔100.38s。
2.2 站前交替折返
折返过程：
（1）1车接车办理T1接进=信号系统处理时间（7s）+道岔转换时间（8s）=15s；
（2）1车接车进站T1进站=1车由原速度运行至进站前限速时间+1车按限速进站至停车时间=20.83s+9.93s=30.76s
1车由原速度运行至进站前限速时间=（V站台-V运行）/a=20.83s；
1车按限速进站至停车时间=1车尾部离开C+1车在站台停稳=3.29s+6.64s=9.93s；
（3）1车停站时间T1停站=35s；
（4）2车进路办理时间T2接进=15s，该时间与1车停站时间重合；
（5）2车接车进站T2进站=2车由原速度运行至进道岔前限速时间+2车按限速匀速行驶时间+2车匀速至站台停车时间=20.83s+12.63s+7s=40.46s
2车由原速度运行至进道岔前限速时间=（V道岔-V运行）/a=20.83s
2车按限速匀速行驶时间=2车匀速至减速开始时间+2车减速开始至车尾离开E时间=8.33s+2.93s+1.37s=12.63s；
2车匀速至站台停车时间=（V停车-V匀速）/a=7s
（6）2车停站时间T2停站=35s；
（7）1车进路办理时间T1发进=15s，该时间与2车停站时间重合；
（8）1车发车时间T1发车=1车从站台发车加速至道岔限速时间+1车按道岔限速出清G点时间=7s+14.76s=21.76s
1车从站台发车加速至道岔限速时间=（V道岔-V停站）/a=7s；
1车按道岔限速出清G点时间=（CG+9+18）/V道岔=14.76s；
（9）3车接车办理T3接进=信号系统处理时间（7s）+道岔转换时间（8s）=15s；
（10）3车接车进站T3进站=列车由原速度运行至进站前限速时间+列车按限速进站至停车时间=20.83s+9.93s=30.76s
3车由原速度运行至进站前限速时间=（V站台-V运行）/a=20.83s；
3车按限速进站至停车时间=3车尾部离开C+3车在站台停稳=3.29s+6.64s=9.93s；
（11）3车停站时间T1停站=35s；
（12）2车进路办理时间T2发进=15s，该时间与3车停站时间重合；
（13）2车发车时间T2发车=2车从站台发车加速至出清G点时间=t加速+t匀速=18.6s
t加速=（0-V限速）/a=7s；S=0+0.5*a*t^2=0.5*0.6*27*27=14.3m；S匀速=（（EG+9+18）-14.3）=48.7m；t匀速=48.7/4.2=11.6s。
（14）4车进路办理时间T4接进=15s，该时间与3车停站时间重合；
（15）4车接车进站T4进站=4车由原速度运行至进道岔前限速时间+4车按限速匀速行驶时间+4车匀速至站台停车时间=20.83s+12.63s+7s=40.46s
4车由原速度运行至进道岔前限速时间=（V道岔-V运行）/a=20.83s；4车按限速匀速行驶时间=4车匀速至减速开始时间+4车减速开始至车尾离开E时间=8.33s+2.93s+1.37s=12.63s；4车匀速至站台停车时间=（V停车-V匀速）/a=7s。
（16）4车停站时间T4停站=35s；
（17）3车进路办理时间T3发进=15s，该时间与4车停站时间重合；
（18）3车发车时间T3发车=3车从站台发车加速至道岔限速时间+3车按道岔限速出清G点时间=7s+14.76s=21.76s
3车从站台发车加速至道岔限速时间=（V道岔-V停站）/a=7s；
3车按道岔限速出清G点时间=（CG+9+18）/V道岔=14.76s；
（19）4车进路办理时间T4发进=15s，该时间与5车停站时间重合；
（20）4车发车时间T4发车=4车从站台发车加速至出清G点时间=t加速+t匀速=18.6s
t加速=（0-V限速）/a=7s；S=0+0.5*a*t^2=0.5*0.6*27*27=14.3m；S匀速=（（EG+9+18）-14.3）=48.7m；t匀速=48.7/4.2=11.6s。
结论：1车与2车接车间隔39.12s，1车与2车发车间隔36.76s；2车与3车接车间隔124.06s，2车与3车发车间隔114.36s；3车与4车接车间隔39.12s，3车与4车发车间隔33.6s；
3 小结
根据以上分析可得影响折返能力的因素包括信号系统反应时间、道岔反应时间、过岔速度、站台限速、列车加减速度、列车长度、进路长度等，在条件允许的情况下，提高过岔速度、站台限速，减少信号系统反应时间、道岔反应时间等因素的基础上，折返能力会进一步提升。在折返方式选择过程中，建议在低峰或平峰时段，由于在线列车较少可以采用单渡线折返方式进行折返；在高峰时段，可以采用交替折返方式进行折返，具体折返方式根据运营情况选择。
参考文献：
[1]陈翠利.城市轨道交通车站站前折返能力分析［J］.交通科技与经济.2011
[2]梁九彪.地铁信号设备与站前折返能力分析［J］.隧道与地下工程.2013
[3]郜春海.基于通信的列车运行控制系统［M］.中国铁道出版社.2018