匈牙利布達(dá)佩斯機(jī)場(chǎng)線系統(tǒng)制式選擇研究

饒雪平

（中鐵上海設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，200070，上?！胃呒?jí)工程師）

匈牙利布達(dá)佩斯機(jī)場(chǎng)線系統(tǒng)制式選擇研究

饒雪平

（中鐵上海設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，200070，上海∥高級(jí)工程師）

介紹了匈牙利布達(dá)佩斯機(jī)場(chǎng)線的基本情況。參考機(jī)場(chǎng)快線選用系統(tǒng)制式的國(guó)際經(jīng)驗(yàn)，從布達(dá)佩斯機(jī)場(chǎng)線的地理?xiàng)l件、網(wǎng)絡(luò)銜接、功能定位、投資等方面進(jìn)行定性分析，提出了布達(dá)佩斯機(jī)場(chǎng)線采用國(guó)家鐵路制式更為合適的結(jié)論。

布達(dá)佩斯機(jī)場(chǎng)線；城市軌道交通；國(guó)家鐵路；制式選擇

Author's addressChina Railway Shanghai Design Institute Group Co.，Ltd.，200070，Shanghai，China

匈牙利布達(dá)佩斯機(jī)場(chǎng)線是一條連接匈牙利首都布達(dá)佩斯市中心與李斯特國(guó)際機(jī)場(chǎng)的客運(yùn)軌道交通快線，起點(diǎn)為布達(dá)佩斯市中心的火車東站，終點(diǎn)為李斯特國(guó)際機(jī)場(chǎng)2號(hào)航站樓。線路基本沿著匈牙利既有100a鐵路走行，沿途設(shè)置小佩斯站、1號(hào)航站樓站和2號(hào)航站樓站（見(jiàn)圖1）。線路全長(zhǎng)約18.2 km，基本采用地面及高架的敷設(shè)方式，高架線約占全線長(zhǎng)度的1/2。線路最高運(yùn)營(yíng)速度為120 km/h。該線主要為機(jī)場(chǎng)客流服務(wù)，兼顧部分市郊客流，因此在系統(tǒng)制式上有匈牙利國(guó)家鐵路制式（以下簡(jiǎn)為“國(guó)鐵制式”）和城市軌道交通制式（以下簡(jiǎn)為“地鐵制式”）可以選擇。兩種制式的軌道交通主要在服務(wù)客流的對(duì)象、運(yùn)營(yíng)組織方式、線路長(zhǎng)度、站間距、車輛、供電方式、信號(hào)控制、投資等方面存在不同，選用合理的制式是機(jī)場(chǎng)線在功能、投資、運(yùn)營(yíng)管理上取得綜合最優(yōu)的前提。本文在參考國(guó)際上對(duì)機(jī)場(chǎng)線系統(tǒng)制式選擇的基礎(chǔ)上，結(jié)合匈牙利鐵路和地鐵的實(shí)際情況，以及本線地理位置、功能、運(yùn)營(yíng)組織及資源共享等方面的條件，研究本線應(yīng)采用的合理的系統(tǒng)制式。

圖1 匈牙利布達(dá)佩斯機(jī)場(chǎng)線走向示意圖

1 國(guó)際上機(jī)場(chǎng)線通常采用的系統(tǒng)制式

世界各地的大型樞紐機(jī)場(chǎng)大多都有連接機(jī)場(chǎng)和城市中心的軌道交通線路，且其采用的軌道交通制式不盡相同。

德國(guó)法蘭克福國(guó)際機(jī)場(chǎng)作為歐洲重要的中轉(zhuǎn)站，在歐洲所有機(jī)場(chǎng)中中轉(zhuǎn)比率最高、中轉(zhuǎn)旅客數(shù)量最多。乘客通過(guò)1號(hào)航站樓底層的火車站能直接抵達(dá)市區(qū)火車總站及法蘭克福附近的城市。將鐵路納入機(jī)場(chǎng)在當(dāng)時(shí)可謂創(chuàng)舉，這讓法蘭克福機(jī)場(chǎng)成為全球第一家擁有直達(dá)鐵路運(yùn)輸服務(wù)的機(jī)場(chǎng)，成為空鐵聯(lián)運(yùn)的楷模。法蘭克福機(jī)場(chǎng)距離市中心火車站直線距離為11.3 km，采用鐵路運(yùn)輸?shù)木嚯x為14 km，全程旅行時(shí)間為11 min，高峰時(shí)段發(fā)車間隔為15 min。法蘭克福機(jī)場(chǎng)及市中心軌道交通示意圖如圖2所示。

荷蘭阿姆斯特丹國(guó)際機(jī)場(chǎng)距離市中心11.5 km，是世界上距離市中心第二近的國(guó)際機(jī)場(chǎng)，其主要的大運(yùn)量直達(dá)交通采用鐵路運(yùn)輸。機(jī)場(chǎng)地下設(shè)有Schiphol火車站，火車站距離阿姆斯特丹市中心火車站14 km，全程旅行時(shí)間為15 min，高峰時(shí)段發(fā)車間隔為10 min。阿姆斯特丹國(guó)際機(jī)場(chǎng)及市中心軌道交通示意圖如圖3所示。

圖2 德國(guó)法蘭克福機(jī)場(chǎng)及市中心軌道交通示意圖

圖3 荷蘭阿姆斯特丹國(guó)際機(jī)場(chǎng)及市中心軌道交通示意圖

有“地鐵之都”之稱的東京，其地鐵主要集中在東京市區(qū)，整個(gè)地鐵網(wǎng)絡(luò)分布在以東京火車站為中心的5 km2范圍內(nèi)，距市區(qū)較遠(yuǎn)的郊區(qū)則采用國(guó)鐵制式。例如，東京的成田機(jī)場(chǎng)距離東京市中心約60 km，軌道交通運(yùn)輸方式采用國(guó)鐵制式；東京國(guó)際機(jī)場(chǎng)（羽田機(jī)場(chǎng)）距離東京市中心約14 km，也采用國(guó)鐵制式的軌道交通。

我國(guó)北京、上海人口眾多，機(jī)場(chǎng)線沿線土地開發(fā)量大，機(jī)場(chǎng)線不僅服務(wù)機(jī)場(chǎng)客流，還是沿線通勤客流選擇的主要交通方式；同時(shí)，由于管理體制條塊分割，機(jī)場(chǎng)線主要與地鐵網(wǎng)絡(luò)銜接和貫通，國(guó)鐵主要為長(zhǎng)距離的城際旅客服務(wù)，因此機(jī)場(chǎng)線采用了地鐵制式。

從世界各國(guó)機(jī)場(chǎng)線所選擇的軌道交通制式來(lái)看，地鐵制式的軌道交通通常僅服務(wù)機(jī)場(chǎng)所在的城市，主要為城市通勤客流服務(wù)，沿線輻射范圍有限；國(guó)鐵制式的軌道交通可銜接整個(gè)經(jīng)濟(jì)區(qū)，輻射面廣，且國(guó)鐵與機(jī)場(chǎng)無(wú)縫銜接后，可形成空鐵聯(lián)運(yùn)的格局，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程和中短程運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)互補(bǔ)。因此，在歐洲、美國(guó)、日本的機(jī)場(chǎng)線基本都采用了國(guó)鐵和地鐵兩種制式，但快速軌道交通工具以采用國(guó)鐵制式為主。

2 布達(dá)佩斯國(guó)鐵和地鐵制式基本概況

2.1 國(guó)鐵基本概況

匈牙利國(guó)鐵線路總長(zhǎng)約7 476 km，形成以布達(dá)佩斯為中心、呈放射狀覆蓋全國(guó)的布局。匈牙利國(guó)鐵以地面線為主，采用半封閉獨(dú)立運(yùn)營(yíng)、客貨混跑的運(yùn)輸方式；供電系統(tǒng)采用交流25 k V，架空接觸網(wǎng)供電；信號(hào)系統(tǒng)主要采用自動(dòng)閉塞和微機(jī)聯(lián)鎖方式；最高運(yùn)營(yíng)速度為80～120 km/h，個(gè)別地段達(dá)160 km/h；列車最小發(fā)車間隔約為5 min。

2.2 地鐵基本概況

匈牙利布達(dá)佩斯地鐵線路由已經(jīng)運(yùn)營(yíng)的地鐵1、2、3號(hào)線和正在建設(shè)的4號(hào)線組成，總長(zhǎng)度約34.3 km，共設(shè)置了53座車站，平均站間距約660 m，主要服務(wù)于城市中心城區(qū)的上下班通勤客流。另外還建有5條輕軌，主要為市郊客流服務(wù)。布達(dá)佩斯地鐵網(wǎng)絡(luò)示意圖如圖4所示。

圖4 匈牙利布達(dá)佩斯地鐵網(wǎng)絡(luò)示意圖

布達(dá)佩斯地鐵主要以地下線為主，在城市外圍有部分地面線，采用完全封閉的獨(dú)立運(yùn)營(yíng)方式。新建線路基本采用直流750 V三軌供電的集中供電系統(tǒng)，列車控制采用ATC（列車自動(dòng)控制）系統(tǒng)，最高運(yùn)營(yíng)速度為80 km/h，列車最小發(fā)車間隔約為1.5 min。

3 布達(dá)佩斯機(jī)場(chǎng)線軌道交通制式選擇

3.1 所在城市區(qū)域及地理位置對(duì)系統(tǒng)制式選擇的影響

李斯特機(jī)場(chǎng)位于布達(dá)佩斯市郊，距離布達(dá)佩斯

市中心約18 km，周邊人流并不集中，在機(jī)場(chǎng)南北兩側(cè)有國(guó)鐵干線走廊：100a和120a國(guó)際鐵路干線。

布達(dá)佩斯機(jī)場(chǎng)線走向基本沿鐵路干線走廊。如采用國(guó)鐵制式，能共用交通走廊，可利用國(guó)鐵的既有通道和用地，土地資源節(jié)約，并能形成統(tǒng)一的養(yǎng)護(hù)維修體系。如采用地鐵制式，由于匈牙利地鐵采用DC 750 V三軌供電方式，需要與既有鐵路完全隔離，將占用更多的土地資源，更需采用地鐵的養(yǎng)護(hù)維修體系。因此，從布達(dá)佩斯機(jī)場(chǎng)線所在的城市區(qū)域及地理位置來(lái)看，選擇國(guó)鐵制式更能發(fā)揮國(guó)鐵干線走廊的優(yōu)勢(shì)，土地資源利用更加集約。

3.2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)范圍對(duì)系統(tǒng)制式選擇的影響

布達(dá)佩斯地鐵網(wǎng)絡(luò)主要分布于城市的中心城區(qū)，線網(wǎng)總長(zhǎng)度約34.3 km，服務(wù)范圍主要限于布達(dá)佩斯市中心的居民；沿機(jī)場(chǎng)方向有地鐵M3線延伸到小佩斯地區(qū)，但也只是為小佩斯地區(qū)與市中心提供低端服務(wù)。采用地鐵制式建設(shè)機(jī)場(chǎng)線將大大增加地鐵運(yùn)營(yíng)線路長(zhǎng)度（增加長(zhǎng)度約占線網(wǎng)總長(zhǎng)度的30%），但卻不能有效增加地鐵網(wǎng)絡(luò)密度，也不能使整個(gè)地鐵網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)效率有大的提升。

布達(dá)佩斯國(guó)鐵網(wǎng)絡(luò)覆蓋匈牙利全境，并有多條鐵路干線跨境運(yùn)營(yíng)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積非常大，若布達(dá)佩斯機(jī)場(chǎng)線采用國(guó)鐵制式，鐵路線路長(zhǎng)度增加很小，且機(jī)場(chǎng)線能接入國(guó)鐵網(wǎng)絡(luò)，形成空鐵聯(lián)運(yùn)的格局，其輻射效果更廣，效益更優(yōu)，更能支持李斯特機(jī)場(chǎng)作為中歐片區(qū)次級(jí)國(guó)際樞紐機(jī)場(chǎng)的地位。

3.3 機(jī)場(chǎng)客流特征對(duì)系統(tǒng)制式選擇的影響

機(jī)場(chǎng)客流屬于長(zhǎng)距離的商務(wù)、公務(wù)及旅游客流，機(jī)場(chǎng)受跑道能力的限制，需要一定的時(shí)間來(lái)積累客流，因此為機(jī)場(chǎng)客流服務(wù)的軌道交通發(fā)車間隔大多在10～15 min；而地鐵客流主要為上下班客流，客流潮汐現(xiàn)象非常嚴(yán)重，高峰時(shí)段的發(fā)車間隔一般在2 min。因此，機(jī)場(chǎng)線采用地鐵制式會(huì)造成很大的運(yùn)能浪費(fèi)，而國(guó)鐵制式的發(fā)車頻率能更好地匹配機(jī)場(chǎng)客流的特征。布達(dá)佩斯機(jī)場(chǎng)線的近期發(fā)車間隔為10～15 min，遠(yuǎn)期發(fā)車間隔為6～10 min，因此，采用國(guó)鐵制式更符合機(jī)場(chǎng)客流的主要特征。

3.4 線路特點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)制式選擇的影響

地鐵制式更適應(yīng)速度較低、線路較短、站間距較小的線路。布達(dá)佩斯的4條地鐵線路總長(zhǎng)度約34.3 km，其中1號(hào)線4.3 km，設(shè)12座車站；2號(hào)線10.1 km，設(shè)11座車站；3號(hào)線12.6 km，設(shè)20座車站；4號(hào)線7.3 km，設(shè)10座車站。其平均站間距約為660 m，最高運(yùn)營(yíng)速度為80 km/h，平均旅行速度也非常低。國(guó)鐵制式比較適應(yīng)速度較高、線路較長(zhǎng)、站間距較大的線路。布達(dá)佩斯機(jī)場(chǎng)線長(zhǎng)度約為18 km，共設(shè)置了4座車站，平均站間距約6 km，最高運(yùn)營(yíng)速度為120 km/h，較大的站間距及較快的運(yùn)營(yíng)速度使機(jī)場(chǎng)線采用國(guó)鐵制式更為適合，能提供更加便捷、舒適的高端服務(wù)。

3.5 資源共享對(duì)系統(tǒng)制式選擇的影響

目前，匈牙利地鐵線路總長(zhǎng)34.3 km，而新建機(jī)場(chǎng)線長(zhǎng)約18 km。若機(jī)場(chǎng)線采用地鐵制式，既有地鐵車輛停放、檢修設(shè)施均不能滿足新增機(jī)場(chǎng)線的要求，需新建機(jī)場(chǎng)線的列車停放、檢修設(shè)施等。而匈牙利鐵路線路長(zhǎng)達(dá)7 467 km，有非常完備的檢修設(shè)施。機(jī)場(chǎng)線采用國(guó)鐵制式，可利用布達(dá)佩斯火車東站閑置的既有鐵路股道停放列車，檢修車輛也可直接利用鐵路網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的檢修設(shè)施，能達(dá)到充分利用既有資源、節(jié)約資源的目的。

3.6 工程投資及運(yùn)營(yíng)效益對(duì)系統(tǒng)制式選擇的影響

機(jī)場(chǎng)線采用地鐵制式，在土建、供電、信號(hào)等方面的投資比國(guó)鐵制式大，同時(shí)需新建地鐵車輛停放及檢修的車輛基地以及檢修設(shè)施和設(shè)備，還不能利用鐵路走廊內(nèi)的用地，需單獨(dú)征用土地，因此其總投資比采用國(guó)鐵制式高。從匈牙利建設(shè)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，采用國(guó)鐵制式的投資約為地鐵制式投資的1/5。同時(shí)，由于布達(dá)佩斯地鐵線路目前的最高運(yùn)營(yíng)速度均不超過(guò)80 km/h，要為機(jī)場(chǎng)線提供快速高端服務(wù)，需要單獨(dú)建立最高運(yùn)營(yíng)速度為120 km/h的地鐵運(yùn)營(yíng)體系，而采用國(guó)鐵制式則不存在這樣的問(wèn)題。因此，布達(dá)佩斯機(jī)場(chǎng)線采用國(guó)鐵制式投資更低，也更能體現(xiàn)投資效益。

4 布達(dá)佩斯機(jī)場(chǎng)線速度目標(biāo)值分析

速度目標(biāo)值是布達(dá)佩斯機(jī)場(chǎng)線的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，也是選擇系統(tǒng)制式的重要指標(biāo)。根據(jù)功能定位及與其他交通方式的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，機(jī)場(chǎng)線從市中心至機(jī)場(chǎng)2號(hào)航站樓的旅行時(shí)間應(yīng)控制在20 min以內(nèi)。表1列出了不同速度目標(biāo)值所對(duì)應(yīng)的旅行時(shí)間，可以看到，采用80 km/h的速度目標(biāo)值不能滿足20 min的旅行時(shí)間目標(biāo)值要求，100 km/h的速度目標(biāo)值基本可以滿足要求，而采用120 km/h和160 km/ h的速度目標(biāo)值可使旅行時(shí)間控制在20 min以內(nèi)，能較好地適應(yīng)本線的功能及旅行時(shí)間的要求。

Vehicle Mode Selection of Budapest Airport Line in Hungary

Rao Xueping

The basic situation of Budapest Airport Line in Hungary is introduced.Based on international experiences of mode selection for airport lines，the geographic conditions，network connection，functional position and investment of Budapest Airport Line are analyzed quantitatively.Asa final conclusion，the national railway standard is considered to be more appropriate for Budapest Airport Line.

Budapest Airport Line；urban rail transit；national railway；mode selection

U 212.1