接力式火车不停站上下乘客方案可行性研究

2018-09-25嘉班

数码设计 2018年5期

嘉班*

（赣州市嘉班钢模有限公司，江西赣州，341000）

引言

在出行方式越来越便利的今天，怎样高速地、高质量地、更安全更绿色地出行，又成为了处在当今科技大爆发时期中国人探讨的新议题。从“绿皮火车”一佰多公里的时速，到“动车组”提高至二佰多公里时速。又从“动车组”二佰多公里时速，到“和谐号”提高至三佰多公里的速度，再从“和谐号”三佰多公里的速度，到“复兴号”提高至近伍佰公里速度，其铁路客运发展速度之快，给全国人民带来了越来越便捷的出行便利。

然而，不管火车提升到一个什么样的速度，到站停靠或者有选择地到站停靠上下乘客是必须的，这是火车商业客运的根本。火车在整条运行线路上速度的图形变化，可以用“冰糖葫芦串”来形象地比喻，靠站越多，所积累下来的停站时间就越长。

从北京西到广州南全程有2298公里长（注1：百度数据），共设有36个站点，每天有10车次火车双向对开。以G71车次为例，从北京西到广州南总运行时间为9小时50分（注2：火车306数据），运行途中有选择性停靠站台15处，累计总停站时长49分钟，约占整个运行时间的10%。而且还有20个站点不停靠，若每站停靠累计停站时间至少还会增加100分钟，约占整个运行时间的20%。若采用到站不停靠上下乘客运行模式，可以做到全线36个站点都能上下乘客，完全能改变部分乘客有站不能上车、有站不能下车、走回头路、需中转坐车的苦恼。我们再以G71车次为例，从北京西到广州南全程有2298公里，以“和谐号”平均320公里的标准时速（注3：百度数据），进行不停站行驶到达广州南的总运行时间为：2298公里÷320公里/小时=7。18小时，即7小时11分，可提早2小时39分钟到达。也就是说从早上7：25从始发站北京西出发，到达广州南站是下午2：36分，当天下午完全有足够的时间去办理公务、商务，访亲会友。除此以外，火车出站时没有起步的大电流消耗，只有“接力”火车头的小电流起步消耗及有限的提速消耗。其经济效益、社会效益十分显著。这将又会诞生一个中国“奇迹”，而且逢站必“停”，能让更多的人群出行便利，又能充分利用了现有资源，降低运行成本，提高火车运营利润。

2015年7月，中国设计大师陈建军提出一个“中转车厢”概念方案。就是设想在铁路站点准备一节偏平的“中转车厢”吊舱，并悬挂于车道上方，乘客客从专门搭建的高平台上提早进入“中转车厢”等候。而火车尾部全程都要轮换着驼着一节“中转车厢”。到站前里面也提早坐满了下车乘客。火车进站时前面车头穿过悬挂于车道上方的“中转车厢”底部，并嵌入火车顶部滑槽轨道，“中转车厢”脱离挂钩并骑在火车背上后，后移至车尾顶部乘客上下楼梯口处锁定，再次完成上下车旅客交换。而原骑在火车尾部的“中转车厢”，进站后自动解锁脱离火车关悬挂于高平台边，也再次完成上下车旅客交换，各站操作以此类推。

这种方案从理论上来说概念上很成立，但要真正实施起来即非常复杂，技术难度非常大，安全风险极高，会让乘客承受像舰载机飞行员弹射起飞一样的过载压力，外突在外的中转车厢还会陡增列车运行风阻，增加能源消耗，而且低矮、拥挤、高悬的“中转车厢”还会让乘客陡增恐惧感及空间狭小的压抑感。

以高速列车短编组为例，一列8车厢编组火车总长约200米，这点车背缓冲距离要让处于静止状态下二十几吨重的“中转车厢”吊舱对接在奔驰的火车背上谈何容易呀？而且在对接过程中不能出半点差错，否则极易造成“车毁人亡”的重大事故，更会让所有乘客有比乘坐飞机更恐惧的心理压力，还要承受相当大的起步过载，特别是中老年人、心脑血管病患者肯定承受不了对接时的这种瞬间“窜跳”。如果把火车进站车速降低到30km/h以下的安全速度，那就失去了不停站火车开发立项的意义。再则所有在营运车厢顶部必须进行全面加固改装，方能承受“中转车厢”吊舱在车顶上移动时产生的冲击压力。沿线高压电线必须全部加高，但隧道顶部加高更是一项不可能改造完成的任务。从以上多方面分析比较来看，“中转车厢”吊舱方案存在诸多缺陷，完全没有必要花费巨资去改造、变更已经成熟的铁路干线基础设施。

那么，要怎样才能以最经济、最安全地方式去实现这种“火车不停站上下乘客方案”的理想实现呢？下面让我们一起来探讨另一种比较安全可靠的；不需要对车站、车厢、高压线路、隧道进行大改最简单易行的：“接力式火车不停站上下乘客方案”。

什么叫“接力式火车不停站上下乘客方案”？顾名思义，就是另一个火车头做乘客运送接力平台，把载有上车乘客的火车头，替换下列车组尾部载有下车乘客的火车头，形同田径赛场上的接力赛跑。这种方案即简单又安全，不需要大量资金投入，在现有的铁路基础设施上就可以做到的，硬件上只要在车厢连接挂钩上进行自动化改进、软件上只要在车辆调度、岔道编程软件上进行升级改进就能实施，而且还可以新老模式并举，不信你就跟随我一道去“实地”体验一次……

下面以8编组火车组为例，进行“文字模拟运营操作”，以获取最直观的模拟效果。

1 准备工作

首先在车站停靠站车道适当位置上停靠一部车头朝后的动车头。

车头车厢内预先坐好上车乘客，车头车厢坐位不够时可多带一节乘客车厢。

指令火车进站最佳时速，假设为180km/h。

起动岔道跳转设备接通中间行车车道。

……火车经车站行车道通场而过……

2 进站列车组后车头动作

进站列车组后部车头在进入车站岔道前的一定安全距离内，（假设为2000米），车头或带一节车厢的下客车组关闭通道安全门并与前车厢启动脱钩（此处是该方案唯一需要进行自动化改进的部位），并与主车拉开一定距离(假设为300米)，主车组通过岔道口10秒后(为防止脱钩失败预置足够的后车头通过时间)，开起岔道变线装置接通左面靠站停车车道，后车车头带着下车乘客便可安全地驶入停车车道，车头停稳后，下车乘客可安心地有序地走下火车，上车乘客也有非常充足的时间有序地进入车厢内等候下趟发车。

3 在站台等候的“接力”车头动作

在靠站停车道等候发车的“接力”车头，在列车进站时，起动机车并缓缓加速，在出岔道前一段距离内(假设300米)，车速必须提高到相同或者接近主车速度平行驶，并拉开三～四节车平行距离，主车通过完岔道后3～5秒内，立即起动岔道变线装置，由原来的行车车道接通到靠站停车车道，“接力”车头搭载上车乘客便能顺利地并入行车车道，并提速追赶上主车并自动完成安全对接，整车自检无安全隐患后开启通道安全门，开始交换上下车乘客，提前做好下一站点的下车准备。16编组列车中间两节车头必须去掉才得以应用，可用带动力车厢代替，以便前后编组车厢互通。若“接力式火车不停站上下乘客方案”可以实施，大编组列车也有可能也会削减长度，因为站站能上下乘客了，客流量自然会减少或会分流到了另一条线路上去。

4 技术要点撑控及模式切换

火车进站速度需根据各站轨道布置实际情况，预置火车进站车速、车头脱钩最佳时间。车厢脱挂钩系统需重新设计，车厢连接处需增设一道安全门，并配备工作人员把控。密封连接、通信联络管道，水、气、电接口需统一型号并固定在统一位置上。进站岔道控制设备、信号指挥系统必须灵敏，必须做到精准无误并备有应急预案，万一出现某种紧急故障，列车立即取消“车头接力”模式采取停靠站台模式上下乘客，调度室应紧急发出调配指令，协调切换模式顺利完成，以确保乘客的生命财产安全。待故障排除后，系统重新恢复“接力模式”运营。售票系统应根据乘客下车站点，进行科学化合理编排车厢座位顺序，以方便短途乘客能近距离移动到后车车头。