珠三角城際軌道交通廣佛環(huán)線列車交路方案研究

王梯（廣東珠三角城際軌道交通有限公司，工程師，廣東　廣州　510308）

珠三角城際軌道交通廣佛環(huán)線列車交路方案研究

王梯
（廣東珠三角城際軌道交通有限公司，工程師，廣東廣州510308）

摘要：本文充分考慮珠三角城際軌道交通網(wǎng)環(huán)線加射線布局，以廣佛環(huán)線及相關(guān)線路預(yù)測客流為依據(jù)，提出廣佛環(huán)線環(huán)形、門形2種列車交路方案，并結(jié)合珠三角城際軌道交通網(wǎng)規(guī)劃方案、運(yùn)輸組織模式、項(xiàng)目建設(shè)時序、工程實(shí)施現(xiàn)狀等因素對交路方案進(jìn)行比選，得出廣佛環(huán)線僅開行環(huán)形交路方案是適應(yīng)工程條件，滿足客流特點(diǎn)的合理選擇。

關(guān)鍵詞：廣佛環(huán)線；列車交路；環(huán)形交路；門形交路；站場布局

10.13572/j.cnki.tdyy.2015.04.0022

城際軌道交通列車交路方案是城際軌道交通線路設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，交路方案決定著全線的運(yùn)營服務(wù)水平，在很大程度上影響整條線路的系統(tǒng)規(guī)模及投資，也直接影響線路運(yùn)營成本及效率。交路方案應(yīng)以預(yù)測客流為基礎(chǔ)，考慮運(yùn)輸組織模式、服務(wù)頻率、車站站場布局、工程投資等因素，綜合比選確定〔1、2〕。

1　廣佛環(huán)線工程概況

珠三角城際軌道交通網(wǎng)規(guī)劃有16條線路，總計(jì)1 430 km，建成后形成“三環(huán)八射”的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中廣佛環(huán)線是廣佛都市圈的城際環(huán)線，將廣州南站、白云機(jī)場、廣州北站、佛山西站以及廣州市區(qū)金融城、天河等重要客流集散點(diǎn)串聯(lián)在一起，對促進(jìn)廣佛同城化具有重要意義，是珠三角城際軌道交通網(wǎng)的“三環(huán)八射”網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的核心一環(huán)。廣佛環(huán)線規(guī)劃長度約156 km，環(huán)線分別與佛莞城際、穗莞深城際新塘至白云機(jī)場段、廣清城際、廣佛肇城際在廣州南站、竹料站、廣州北站、佛山西站接軌。根據(jù)珠三角城際軌道交通網(wǎng)建設(shè)時序安排，結(jié)合城市規(guī)劃及區(qū)域發(fā)展，廣佛環(huán)線分段實(shí)施。目前，廣佛環(huán)線佛山西站至廣州南站段約37 km已開工建設(shè)。

2　廣佛環(huán)形交路方案研究

珠三角城際軌道交通網(wǎng)為環(huán)線加射線的布局，廣佛環(huán)線將佛莞、莞惠、穗莞深、廣佛肇、廣清城際等主軸放射線聯(lián)系在一起，各方向放射線之間通過環(huán)線連接，廣佛環(huán)形交路方案與上述線路相互影響，且廣佛環(huán)線各時期客流分布不均衡亦影響廣佛環(huán)形交路方案設(shè)計(jì)。

2.1客流預(yù)測及分析根據(jù)運(yùn)量預(yù)測，廣佛環(huán)線及相關(guān)城際線客流斷面見表1。由表1可見，廣佛環(huán)線客流分布不均勻，總體上東南環(huán)客流大，西北環(huán)客流少。

表1　廣佛環(huán)線及相關(guān)城際線客流主要指標(biāo)表

佛莞城際廣佛環(huán)（西）佛山西至廣州北段廣佛環(huán)（北）廣州北至白云機(jī)場段廣佛環(huán)（南）佛山西至廣州南段廣佛環(huán)（東）廣州南至白云機(jī)場段40 47 23 37 61近期遠(yuǎn)期近期遠(yuǎn)期近期遠(yuǎn)期近期遠(yuǎn)期近期遠(yuǎn)期16.1 25.1 10.3 15.6 10.1 14 21.9 30.3 29.87 40.45 948 1 526 265 407 198 277 447 624 741 1 011 58.9 60.8 25.7 26.1 19.6 19.8 20.4 20.6 24.8 25 9 423 11 951 4 430 6 340 6 000 8 000 8 900 12 400 7 652 10 227線別　長度（km）時期全日客運(yùn)量（萬人）客運(yùn)工作量（萬人km）　平均乘距（km）　高峰小時（人）

2.2廣州南站客流預(yù)測及分析廣州南站是中南地區(qū)大型現(xiàn)代化客運(yùn)樞紐，集區(qū)際長途，區(qū)域城際軌道交通和城市軌道交通于一體。其中廣州南城際站銜接廣佛環(huán)線和佛莞城際線，是珠三角城際軌道交通網(wǎng)重要的樞紐站點(diǎn)。

根據(jù)運(yùn)量預(yù)測，廣州南站遠(yuǎn)期客流總量47.4萬人/日，其中始發(fā)客流26.8萬人，占總量的56.7%，通過客流20.5萬人，占總量的43.3%，在通過客流中，佛山西往東莞（望洪）與佛山西往環(huán)線東段（琶洲）的客流基本相當(dāng)，各占通過客流的50%。

2.3交路方案依據(jù)遠(yuǎn)期預(yù)測客流，結(jié)合珠三角城際線網(wǎng)規(guī)劃和近期工程條件，從方便乘客換乘和降低運(yùn)輸組織復(fù)雜性的角度出發(fā)，本文提出了環(huán)形交路和門形交路兩種方案，并從適應(yīng)性的角度對兩種方案進(jìn)行了分析和比選

2.3.1環(huán)形交路（方案1）環(huán)形交路是指列車在環(huán)形線路上無需折返始終向一個方向運(yùn)行的交路，環(huán)形交路可以加強(qiáng)中心區(qū)邊緣各客流集散點(diǎn)的聯(lián)系，外圍區(qū)之間的客流可以通過環(huán)線進(jìn)行疏解，減輕中心區(qū)的交通壓力。環(huán)形交路在世界各大都市城市軌道交通中應(yīng)用較廣，莫斯科、東京、北京、上海等都采用環(huán)形交路運(yùn)營〔3〕；另一方面，珠三角城際軌道交通網(wǎng)運(yùn)輸組織采用“越行模式”，開行跨線列車，廣佛環(huán)線本線列車與穗莞深城際、廣佛肇城際、佛莞、莞惠城際列車在廣佛北環(huán)、廣佛南環(huán)共線運(yùn)行，類似柏林S-Bahn線網(wǎng)S 1、S 2環(huán)線的共線運(yùn)營模式，S-Bahn線網(wǎng)S 1、S 2環(huán)線共線運(yùn)營運(yùn)作良好，為緩解柏林城市交通壓力發(fā)揮了巨大作用。廣佛環(huán)線穿行廣州、佛山都市區(qū)，密切結(jié)合廣佛同城規(guī)劃布局，開行環(huán)形交路可以為形成新的城市發(fā)展中心、拓展都市區(qū)發(fā)展范圍起到先行引導(dǎo)作用。佛山西站是廣州樞紐的主要客站，配套設(shè)施完備，可以作為廣佛環(huán)線環(huán)形交路的折返點(diǎn)，環(huán)形交路示意圖見圖1。

圖1　環(huán)形交路方案示意圖

2.3.2門形交路（方案2）門形交路方案的提出與考慮廣佛東環(huán)遠(yuǎn)景客流、廣州佛山與東莞惠州（珠江兩岸）間遠(yuǎn)景交換客流增長有關(guān)。一方面，廣佛東環(huán)途經(jīng)廣州市琶洲國際金融城、天河客運(yùn)站等廣州市中心繁華區(qū)，客流集散密集，按環(huán)形交路方案運(yùn)營時，開行列車對數(shù)受廣佛南環(huán)共線運(yùn)行的肇慶-惠州、佛山西-惠州交路列車制約，無法加開列車提高東環(huán)的通過能力，以應(yīng)對東環(huán)遠(yuǎn)景客流增加。另一方面，廣佛南環(huán)斷面客流量大，廣州佛山與東莞惠州（珠江兩岸）間交換客流較多，按環(huán)形交路方案運(yùn)營時，因全環(huán)開行的列車同增同減，既要保證東環(huán)通過能力又要提高南環(huán)通過能力，南環(huán)和東環(huán)形成矛盾。因此，在考慮東環(huán)、南環(huán)遠(yuǎn)景客流增加的前提下，為解決南環(huán)與東環(huán)通過能力的矛盾，提出佛山西-廣州北-廣州南交路，交路圖形似一扇門而稱為“門形交路”，門形交路示意圖見圖2。根據(jù)測算，方案2在廣州南站東端的折返方向由方案1惠州方向改為白云機(jī)場方向，在長隆站需具備雙向折返條件。

圖2　門形交路方案示意圖

廣佛環(huán)線開行廣州南—廣州北—佛山西交路，結(jié)合環(huán)線東段客流斷面，遠(yuǎn)期高峰小時該交路開行大站快車2對，站站停列車6對。服務(wù)頻率與方案1的環(huán)形交路一樣，并且方案1和方案2由于廣佛環(huán)線東段與穗莞深城際共線，在線路能力使用上均受穗莞深城際白云機(jī)場至深圳交路的列車影響。

2.4交路方案適應(yīng)性分析

2.4.1運(yùn)輸組織適應(yīng)性分析方案1由于廣佛環(huán)線南段開行有肇慶至惠州、佛山西至惠州交路，可以帶走部分客流，削峰以后的廣佛環(huán)線南段客流與東段基本相當(dāng)，遠(yuǎn)期高峰小時廣佛環(huán)形交路開行大站快車2對，站站停列車6對，在服務(wù)頻率上與方案2一樣。而且廣佛環(huán)線開行環(huán)形交路，可以使各方向放射線之間通過環(huán)線實(shí)現(xiàn)交流，提高了旅客的換乘便捷度。

在珠三角城際線網(wǎng)東西向干線上，方案1佛肇線遠(yuǎn)期開行大站快車4對，站站停列車8對，設(shè)計(jì)3個交路；環(huán)線南段開行大站快車6對，站站停列車6對，設(shè)計(jì)3個交路；佛莞、莞惠開行大站快車4對，站站停列車7對，設(shè)計(jì)3個交路，能夠滿足各線遠(yuǎn)期客流斷面要求。方案2佛肇線遠(yuǎn)期開行大站快車4對，站站停列車9對，設(shè)計(jì)3個交路；環(huán)線南段開行大站快車4對，站站停列車7對，設(shè)計(jì)3個交路；佛莞、莞惠開行大站快車4對，站站停列車7對，設(shè)計(jì)3個交路。與方案1相比，各線設(shè)計(jì)的交路數(shù)量一樣，服務(wù)頻率、運(yùn)輸組織難度基本相當(dāng)。

方案2開行廣州南—廣州北—佛山西交路，不受最大的環(huán)線南段客流斷面影響，只需考慮開行交路范圍內(nèi)的客流增長情況，但由于廣佛環(huán)線東段與穗莞深城際進(jìn)白云機(jī)場段共線，方案2在服務(wù)頻率上受穗莞深城際列車影響〔4〕。

廣佛環(huán)線東段經(jīng)過了廣州市中心城區(qū)琶洲、天河等重要客流點(diǎn)，廣佛環(huán)線南段通過客流中約有50%是至環(huán)線東段的客流，方案1可實(shí)現(xiàn)該部分客流的直達(dá)，而方案2旅客則需在廣州南換乘。

廣州南站是廣佛環(huán)線上最重要的客流節(jié)點(diǎn)，東莞、惠州方向至廣佛環(huán)線的客流中相當(dāng)部分是至廣州南站的客流，遠(yuǎn)期日均9.3萬人，方案1可實(shí)現(xiàn)東莞、惠州方向至廣州南站的直達(dá)，而方案2旅客則需在長隆站換乘。

對于兩個方案，廣州南站的折返條件基本相同，開行交路有所差別，方案1開行廣州南至惠州的交路，經(jīng)由佛莞、莞惠線；方案2開行廣州南經(jīng)廣州北至佛山西的交路，經(jīng)由環(huán)線東段、北段和西段。根據(jù)線網(wǎng)建設(shè)時序，初期環(huán)線僅建成佛山西至廣州南段，在東西向通道上，方案1因廣州南站不具備往西的折返條件，肇慶至廣州南的列車需運(yùn)行至長隆站折返，即開行肇慶至長隆交路，長隆站需具備單向折返條件。方案2在東西向干線上遠(yuǎn)期開行肇慶至長隆、長隆至惠州兩個交路，長隆站需具備雙向折返條件。

2.4.2工程適應(yīng)性分析采用環(huán)形交路方案（方案1），廣州南站采用1島2側(cè)3臺4線布置；為減小東咽喉跨度，部分站臺進(jìn)入曲線；長隆站采用一側(cè)一島單向折返布置，設(shè)3條到發(fā)線（含正線）。

采用門形交路方案（方案2），廣州南站布局需在方案1基礎(chǔ)上增加白云機(jī)場方向列車在廣州南站進(jìn)行折返的條件，車站東端白云機(jī)場方向正線上設(shè)置1處線路所，并利用立交疏解線與廣佛環(huán)東端咽喉連接。調(diào)整后的廣州南站站場布局具備同時向白云機(jī)場和惠州方向折返條件，增加了交路開行的靈活性，但工程代價(jià)和實(shí)施難度較大〔5〕。同時遠(yuǎn)期因廣州南至長隆區(qū)間能力不夠，惠州方向的部分列車仍需在長隆折返，長隆站需具備雙向折返條件，長隆站采用三臺四線布局，具備雙向折返條件。

2.5總結(jié)綜合上述分析，可以看出：

1）方案1和方案2在環(huán)線最大客流斷面佛山西至廣州南段的設(shè)計(jì)交路數(shù)量一樣，

服務(wù)水平、運(yùn)輸組織難度基本相當(dāng)。

2）在客流適應(yīng)性上，方案1佛山方向至琶洲、天河等廣州市區(qū)的客流不需換乘，惠州方向至廣州南的客流也無需換乘，而方案2這兩部分旅客均需要換乘。

3）廣佛環(huán)線佛山西－廣州南、竹料－白云機(jī)場段是相關(guān)線路開行交路的共線段，方案2開行廣州南—廣州北—佛山西交路，緩解了佛山西－廣州南段線路能力，在遠(yuǎn)景客流需要的時候，有增加列車開行的條件，但仍然受控于竹料－白云機(jī)場共線段，使得該交路增開的對數(shù)極其有限。

4）方案1廣州南站維持現(xiàn)有站型不變，長隆站需具備單向折返條件；方案2現(xiàn)有廣州南站型需要改變，長隆站必須具備雙向折返條件。廣州南站站型調(diào)整，直接投資增加約5.9億元，且實(shí)施困難；長隆站具備雙向折返條件，較方案1增加地下車站開挖面積約3.8萬m2。

3　研究結(jié)論

本文在充分考慮珠三角城際軌道交通網(wǎng)環(huán)線加射線布局的基礎(chǔ)上，以廣佛環(huán)線及相關(guān)線路預(yù)測客流為依據(jù)，提出廣佛環(huán)線環(huán)形、門形2種列車交路方案，并結(jié)合珠三角城際軌道交通網(wǎng)規(guī)劃方案、運(yùn)輸組織模式、項(xiàng)目建設(shè)時序、工程實(shí)施現(xiàn)狀等因素對交路方案進(jìn)行比選。門形交路方案同時具備開行環(huán)形交路和開行廣州南—廣州北—佛山西交路的條件，運(yùn)輸組織更靈活，但實(shí)施困難，代價(jià)大；環(huán)形交路方案廣佛環(huán)線僅開行環(huán)形交路，是適應(yīng)工程條件，滿足客流特點(diǎn)的合理選擇。

參考文獻(xiàn)：

〔1〕徐新玉.城市軌道交通行車組織交路形式分析〔J〕.鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2010（9）:55-58.

〔2〕武衛(wèi)國，羅小強(qiáng)，王迎.城市軌道交通運(yùn)行交路設(shè)置方法研究〔J〕.河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（12）:83-87.

〔3〕劉麗波陳麗群.世界典型城市軌道交通環(huán)線的運(yùn)營方式分析〔J〕.城市軌道交通研究，2006（1）:52-54.

〔4〕胡趣.大小交路套跑對地鐵不均衡客流的適應(yīng)性分析〔J〕.價(jià)值工程，2012（32）:81-83.

〔5〕魏方華.城際客專折返站型及折返能力對通過能力影響〔J〕.鐵道運(yùn)營技術(shù)，2012（3）：32-35.

文章編號：1006-8686（2015）0064-03

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

中圖分類號：U292.4