地鐵線路并行段換乘接駁方案探討

陳福貴

(中鐵二院工程集團有限責任公司 成都 610031)

地鐵線路并行段換乘接駁方案探討

陳福貴

(中鐵二院工程集團有限責任公司 成都 610031)

以深圳地鐵4、6號線并行段為例，探討地鐵線路并行段換乘接駁問題。深圳地鐵4、6號線并行段預留了三站兩區(qū)間的換乘條件，基于規(guī)劃條件及客流預測，對并行段的換乘方式提出兩個比選方案，包括一次同向同臺換乘方案、兩次同臺換乘方案(一次同向、一次反向)。綜合考慮客流需求、工程實施難度以及對4號線運營的影響程度，推薦采用一次同向同臺換乘方案。同時研究同臺換乘的接駁改造問題，分析相關系統的改造方案及實施風險。結合項目后期的設計方案，建議類似線路在前期規(guī)劃時，應以人為本、注重乘客換乘效率，并不斷提高企業(yè)運營管理水平。

城市軌道交通;深圳地鐵;換乘接駁;方案研究中圖分類號 U231+.2 文獻標志碼 A

1 研究背景:深圳地鐵4、6號線工程

1.1 深圳地鐵4、6號線并行段項目概況

深圳地鐵6號線連接龍華、石巖、光明、松崗等地，通過4號線換乘至福田中心區(qū)，形成中心城區(qū)與中部綜合組團、西部高新組團聯系的客運快線。線路經過深圳北站綜合交通樞紐，可實現西部高新組團各片區(qū)與深圳北站綜合交通樞紐的快速聯系;同時該線路預留了連接深莞的城際線，可實現沿線各片區(qū)與東莞松山湖、莞城等地的快速聯系。線路由深圳北站至松崗站，全長約37.8 km。

深圳地鐵4號線連接福田口岸、福田中心區(qū)、龍華中心區(qū)和觀瀾等地，呈南北走向，是聯系城市核心區(qū)與中部發(fā)展軸的客運干線。線路全長約27.6 km，其中一、二期工程(福田口岸站—少年宮站—清湖站，長約20.3 km)分別為線網一、二期建設項目，已于2011年6月全線開通運營。4、6號線在深圳市軌道交通線網中的位置如圖1所示。

圖1 4、6號線在線網中的位置

由于6號線原規(guī)劃起點為深圳北站，線路未深入到福田中心區(qū)，光明、石巖片區(qū)與中心區(qū)的客流交換均需通過4號線進行換乘;同時，考慮到龍華核心區(qū)的開發(fā)強度和客流需求大，線網中4、6號線在龍華新區(qū)規(guī)劃有一段三站兩區(qū)間的四線并行段，同時滿足4、6號線換乘功能需求和龍華核心區(qū)大量的客流出行需求。

規(guī)劃的并行段全長約4.4 km，起自龍華深圳北站，止于上塘站，均采用高架敷設方式。4號線車站在東，6號線在西，兩線并行呈南北走向。線路出深圳北站后拐向規(guī)劃的騰龍路(上塘路)，沿路向北高架前行，設紅山站、上塘站。出上塘站后4號線沿規(guī)劃綠化帶向東拐轉入規(guī)劃的龍華和平路，而6號線則繼續(xù)前行上跨4號線龍華車輛段(見圖2)。

圖2 4、6號線并行段及工程實施

在4號線建設時，已完成了6號線的深圳北站車站主體及部分高架橋墩的建設，其他并行段也已預留了將來6號線的建設通道和接駁條件。4號線采用DC1500V接觸網授電制式，車輛為A型車，6輛編組(現開行4輛編組)，有效站臺長度為140 m，信號系統采用準移動閉塞，并為6號線預留了同樣的供電制式和車輛型式及編組。

1.2 客流預測及規(guī)劃換乘方案

根據前期客流預測結果，6號線光明石巖方向與中心區(qū)及龍華觀瀾方向的換乘客流量如表1所示。

表1 6號線光明與中心區(qū)及龍華的換乘客流情況

從表1可以看出，光明石巖與龍華觀瀾(反向)換乘量較小，高峰時段為6 507人次/h，而光明石巖與中心區(qū)(同向)換乘客流量高峰時段高達1.7萬人次/h，因此需考慮光明與市中心區(qū)同向換乘的便利性。

4、6號線并行段的規(guī)劃換乘方案為:上塘站為同站臺換乘方式，紅山站及深圳北站為站廳換乘方式。主要考慮兩方面因素:1)紅山站未來開發(fā)強度大，其自身上下客流較大，站臺容量有限，不宜承擔大量的4、6號線換乘客流;2)深圳北站作為4、5、6號線及多條鐵路會集的綜合交通樞紐，其客運量大，客流組織復雜，亦不宜將大量4、6號線客流引入此站進行換乘。

因此，上塘站規(guī)劃為4、6號線的同站臺換乘站，承擔大部分的4、6號線換乘客流，而紅山站與深圳北站規(guī)劃為站廳換乘方式，僅承擔少量換乘客流，以減緩該兩站的客流壓力。4號線實施后，上塘站前后區(qū)間的預留情況如圖3所示。

下面將結合規(guī)劃意圖、客流預測和工程預留條件，在保證光明石巖與市中心區(qū)同向同臺換乘的基礎上，分析比選4、6號線并行段最優(yōu)的換乘方案，提出并行段接駁改造方案，并進行風險分析。

圖3 上塘站實現同臺換乘的預留工程

2 換乘方案比選

以上客流預測分析結果顯示，對于4、6號線并行段的換乘設計，應以同向換乘為主，同時兼顧反向換乘。從客流出行便利角度考慮，為保證換乘流線順暢，最佳方案是在上塘站完成反向換乘，在紅山站完成同向換乘。

結合4號線已建及預留工程的情況，筆者研究了以下兩個方案，如圖4所示(圖中4號線預留節(jié)點為曲線接駁條件，非道岔)。

圖4 4、6號線并行段換乘方案

方案1:一次同向同臺換乘(原預留換乘方案)。

1)上塘站4、6號線同向客流同臺換乘，同向換乘比較便捷;但對于反方向換乘，相比其他兩站，在上塘站反向換乘更顯便捷。這樣，通過站臺換乘的同向客流和通過樓扶梯至站廳換乘的反向客流在上塘站站臺形成交叉，對上塘站客流組織壓力太大。

2)上塘站、紅山站和深圳北站，6號線均為右線行車。

3)利用4號線預留條件，實現4、6號線換邊運營，6號線的實施對4號線運營干擾小。

4)4、6號線改造后產生2段廢棄工程(圖4中紅虛線部分，長度約0.9 km)，該段廢棄工程在4號線設計時就已確定。

方案2:兩次同臺換乘(一次同向一次反向)。

1)上塘站4、6號線反向客流同臺換乘，紅山站4、6號線同向客流同臺換乘，在兩個車站分別滿足雙向客流的換乘，而且換乘設計與這兩個車站的換乘客流性質匹配，換乘條件最佳。

2)6號線的線路在上塘站前后區(qū)間完成兩次交叉，上塘站6號線為左線行車。

3)沒有完全利用4號線的預留工程;且在實施4號線深圳北站至上塘站段線路外包6號線站臺時，需對既有4號線進行改造，對運營產生較大干擾。

4)運營后，產生了段廢棄工程(圖4中紅虛線部分，長度約 1.25 km)。

5)本方案土建工程增加量較大。

綜合比較以上兩個方案，推薦方案1(一次同向同臺換乘方案)，即原預留換乘方案。主要考慮:一方面滿足4、6號線間同向客流同臺換乘;另一方面充分利用4號線的預留工程，減少對已經運營4號線的改造，避免對4號線正常運營的影響。

3 并行段接駁改造方案

基于原規(guī)劃預留的換乘方案，對今后6號線該段線路實施時的改線接駁方案進行研究，主要提出土建及系統改造的重、難點問題。

3.1 橋梁工程

橋梁通過兩次跨越4號線實現線路在上塘站同臺換乘的目的，擬主要采用懸臂掛籃澆筑或預制懸拼施工，部分困難節(jié)點在異位拼裝、移動到位安裝。

橋梁工程施工風險主要為:該節(jié)點橋梁結構特殊且施工周期長，在橋梁結構合攏前，橋梁未形成受力結構體系，橋梁結構本身存在不穩(wěn)定性，加上深圳地處沿海多臺風季節(jié)，若施工期間遇臺風荷載，對橋梁結構和4號線的運營安全風險較大，且施工落物和機具掉入4號線軌行區(qū)也存在安全隱患。施工期間需加強防護措施，應對4號線設置防護金屬網和全封閉防護棚。實施后的橋位效果見圖5。

3.2 軌道工程

為保證其他系統的改造時間，需保證白天4號線既有線路運營，晚上按4號線還建線路調試(見圖6)。建議采用人工撥道接駁方案，除去正常的鋪軌部分外，對于4、6號線交叉作業(yè)地段針對以下兩種情況分別采取不同措施。

1)對于還建線路偏移值較大、并且已預留好螺栓孔或軌枕位置的地段，可直接采用扣件扣壓緊鋼軌;

圖5 實施后的橋位效果

圖6 軌道工程接駁改造

2)對于還建線路偏移值較小、扣件位置沒有預留的地段采用后錨固扣件的方式，故在道床表面上放置尼龍?zhí)坠?，以便現場扣件安裝。

在接駁改造期間，在4、6號線之間進行現場更換撥道，待試車和其他工程改造完成后，最終鎖定線路，完成軌道改造施工。該改造方案盡量利用了預留結構，節(jié)省造價，施工比較簡便，線路條件好，對其他專業(yè)影響小。

但由于天窗時間有限，人工撥道耗工耗力，軌道設備易損壞。軌道工程的改造風險在于前期后錨固螺栓的定位準確性和現場天窗時間的施工組織，如果人工不夠或者現場組織不到位，會影響正常運營。

3.3 信號系統

在上塘站換邊接駁改造工程中，信號系統需要完成的工作除了設備施工安裝、電纜管線改造及鋪設外，還需要完成系統靜態(tài)調試和動態(tài)調試，這是換邊接駁改造能否成功的重要一環(huán)。

圖7 信號系統接駁改造示意

3.3.1 改造方案

1)軌道電路數量應該與改造工程所涉及線路的軌道數量(九段)保持一致，以避免對既有4號線計算機聯鎖系統的影響，節(jié)省聯鎖軟件調試時間。新增加還建線路的軌道電路、DTI(發(fā)車指示器)均可在不影響4號線正常運行的情況下進行施工安裝。在非運營時段進行還建線路新設九段軌道電路的調試。新增加的還建線路站臺側的安全門，可利用夜晚停運時間進行信號系統與安全門的接口調試。

2)在單體調試和靜態(tài)調試完成后，需進行信號列車的動態(tài)調試。4號線既有線運營時，用于調試的運營列車車載數據庫裝載的是既有數據。待非運營時段新建線信號動車調試時，需對LZB700M的軌旁列車自動防護(ATP)軟件進行更新，同時將用于調試的運營列車車載數據庫更換為新線路數據庫進行調試，當晚調試結束后，須將以上數據庫和軟件恢復為運營版本。中央及車站級ATS軟件進行一次性修改。待信號單系統調試工作完成后，再與其他系統共同進行綜合聯調工作。

信號系統接駁改造示意如圖7所示。

3.3.2 改造難度及風險

動車調試時間需充分保證。結合其他城市類似線路改造工程的經驗，估計信號動車調試周期為1周，調試時間需保證每天晚上非運營時段有不少于3h的信號調試時間。同時，改造工程存在一定的風險。

1)由于新建線路的電纜會敷設至4號線車站信號設備室，區(qū)間及站內既有電纜較多，設備室內也有各類設備，施工時若發(fā)生誤損壞既有信號電纜、誤碰既有信號設備的情況，對次日的運營必將造成影響，因此必須要充分做好施工前的準備工作。

2)由于本次改造需對LZB700M的軌旁ATP軟件進行更新，所以當晚調試結束后，須將該軟件恢復為運營版本。若恢復不成功，對次日的運營必將造成嚴重影響。因此，必須要求4號線信號系統供貨商在技術上充分保障軟件更新和恢復的可靠性，同時運營方需制訂軟件恢復失敗時的應急方案。

3.4 接觸網

根據4號線上塘站接駁處接觸網的預留情況，既有4號線沒有考慮在橋梁處預留獨立錨柱基礎(荷載)或拉線基礎(荷載)，為接觸網改造帶來了較大的難度和風險。如按照不停運的原則，考慮到信號專業(yè)調試需要7～20 d的夜間調試(接觸網保證饋電)，目前可采用的改造方案主要有以下兩種。

方案1:采用過渡方案。先貫通還建段的接觸網系統，夜間信號通電調試時，列車采用升降弓的方式通過接駁段，調試期后再實現接駁處的貫通。

此方案的風險主要是:升降弓的操作對司機要求高，一旦升降弓操作不當，會出現鉆弓的問題。

方案2:對兩個接駁處的錨段進行調整。接觸網采用接頭線夾的方式，夜間調試時，在接駁處對既有段和還建段的接觸網錨段進行拆解、接續(xù)、調整，調試完畢再重復一遍上述工序進行恢復。

此方案的風險主要是:在信號調試期間，每晚接觸網都要配合信號調試進行拆解、接續(xù)、錨段調整，作業(yè)量大、工序復雜，會占用較長的夜間信號調試有效時間，有可能會影響次日的運營始發(fā)時間;施工需要使用接觸網放線車、作業(yè)車等大型機械，對帶張力導線的松解有一定的施工風險;恢復時若錨段調整不到位，對列車的正常受流會造成影響(如打火嚴重、打弓等)。

3.5 其他系統改造

其他系統改造主要包括通信系統、自動化集成系統和安全門系統等。為保證今后4、6號線并行段的正常運營，各系統的子系統在技術方案上應根據換乘方式、運營主體、設備承包商等因素，設置相應接駁處理方式。

4 研究結論

在前期規(guī)劃階段，考慮到光明新區(qū)與中心區(qū)的同向換乘客流量高峰時段高達1.7萬人次/h，因此在4號線建設期間，已經在上塘站預留了4、6號線同向同臺換乘條件。通過對橋梁、軌道、信號、接觸軌、通信、自動化集成、安全門等系統的上塘站換邊接駁方案的分析可以看出，各系統的改造方案具備一定的可實施性，但同時在實施過程中，也存在系統接口較多、施工工序復雜、影響既有線路運營等諸多風險因素，且工程改造費用較高，系統設備改造費用初步估計1.1億元。

6號線啟動前期研究工作以來，線站位方案與沿線各區(qū)、街道辦進行了充分的溝通。在協調過程中，龍華新區(qū)政府提出考慮增加該區(qū)軌道覆蓋范圍等要求，建議將龍華段上塘站線路由原騰龍路調整至布龍路上，改名為上塘北站。2012年9月，該調整建議于市政府辦公廳會議紀要中獲得批復。同時，鑒于龍華與市中心區(qū)南北向客流量大，4號線客運壓力日益凸顯，深圳市已經啟動規(guī)劃將6號線由原起點深圳北站向市區(qū)延伸。6號線南延伸后，一方面緩解了深圳市南北向通道及4號線的客運壓力，另一方面也實現了光明、石巖片區(qū)與福田中心區(qū)的直接客流交換，弱化了4、6號線同向客流換乘功能的需求。

因此，在后期項目設計中，4、6號線并行段僅保留了深圳北站、紅山站為換乘站，無拆解換邊的問題。6號線龍華段線路改線后的4、6號線并行段換乘方案如圖8所示。

圖8 4、6號線并行段換乘方案

5 建議

雖然深圳地鐵4、6號線并行段的換乘實施方案最終沒能實現最初的規(guī)劃意圖，但筆者認為在有條件的情況下，特別是兩條軌道線路并行2～3站時，應盡量考慮優(yōu)化換乘條件，滿足雙方向的同臺換乘，尤其是地下線，線路交叉換邊的工程實施難度較高架線小，且不存在視覺景觀問題。例如香港地鐵觀塘線、荃灣線的太子站、旺角站和油麻地站，既實現了通道上大量客流的疏散，同時又創(chuàng)造了良好的換乘條件。因此，國內地鐵在前期規(guī)劃階段應注重以人為本的設計理念，設計出更具人性化的地鐵車站及換乘方式，不斷提高乘客的出行效率和地鐵的便利性，并逐步提高我國地鐵運營企業(yè)的運營管理水平。

［1］GB 50157—2003地鐵設計規(guī)范［S］.北京:中國計劃出版社，2003.

［2］中鐵二院工程集團有限責任公司.深圳市城市軌道交通6號線工程可行性研究報告［R］.深圳:中鐵二院工程集團有限責任公司，2012.

［3］中鐵二院工程集團有限責任公司.4、6號線并行段規(guī)劃方案與6號線南延適應性研究［R］.深圳:中鐵二院工程集團有限責任公司，2012.

［4］深圳市發(fā)改委，深圳市規(guī)土委，深圳市交通研究中心.深圳市城市軌道交通建設規(guī)劃調整(2011—2020)［G］.深圳:深圳市城市交通規(guī)劃研究中心，2007.

［5］深圳市城市交通規(guī)劃研究中心.深圳市軌道交通6號線工程可行性研究客流預測［R］.深圳:深圳市城市交通規(guī)劃研究中心，2011.

［6］周虎利.城市軌道交通同站臺換乘車站方案研究［J］.鐵道標準設計，2010(3):14-16.

［7］戴源廷.地鐵換乘方式的思考［J］.現代城市軌道交通，2011(5):90-93.

［8］聶鑫路.同站臺換乘車站的線路組合方案研究［J］.都市快軌交通，2009，22(1):40-43.

［9］劉和芳.香港軌道交通同站臺換乘對軌道交通發(fā)展的啟示［J］.交通科技，2010(2):103-105.

［10］李馳宇，張莉.地鐵雙向同站臺換乘線路方案研究［J］.都市快軌交通，2010，23(2):34-38.

Transfer Options for Shenzhen Metro Parallel Line Sections

Chen Fugui
(China Railway Eryuan Engineering Group Co.，Ltd.，Chengdu 610031)

Abstract:Transfer options are discussed for the parallel sections of Shenzhen metro Line 4 and Line 6.Based on the planning conditions and passenger flow forecast，this paper proposed two options for the transfer mode including:transfer once on the same platform with the same direction;twice transfer on the same platform(once in each direction).Considering the passengerdemand，projectconstruction difficulties，and the influence on Line 4's operation，this paper recommended the transfer option that passengers transfer on the same platform once with the same direction.Relevant connection rebuilding problems including the system rebuilding scheme and implementing risks are also studied and analyzed.Based on the later stage design of the project，this paper suggested that the early planning of similar lines should be people-oriented and should focus on passenger transfer efficiency and that the enterprise management level should be continuously improved.

Key words:urban rail transit;Shenzhen metro;transfer connection;option study

1672-6073(2013)06-0012-005

10.3969/j.issn.1672-6073.2013.06.004

收稿日期:2013-01-17

2013-02-26

作者簡介:陳福貴，男，碩士，工程師，從事城市軌道交通行車組織與運營管理設計和研究工作，fgchen@163.com

(編輯:曹雪明)