對《上海市域鐵路設(shè)計規(guī)范》編制中幾個主要問題的思考

劉建紅 饒雪平

(中鐵上海設(shè)計院集團(tuán)有限公司，200070，上海//第一作者，教授級高級工程師)

市域鐵路作為城市綜合交通系統(tǒng)的重要組成部分，是城市中心城區(qū)聯(lián)接周邊城鎮(zhèn)組團(tuán)及其城鎮(zhèn)組團(tuán)之間的通勤化、快速度、大運量的軌道交通系統(tǒng)，對擴(kuò)大交通有效供給、緩解城市交通擁堵、改善城市人居環(huán)境、優(yōu)化城鎮(zhèn)空間布局及促進(jìn)新型城鎮(zhèn)化的建設(shè)具有重要作用，2017年，國家發(fā)改委專門出臺了《關(guān)于促進(jìn)市域(郊)鐵路發(fā)展的指導(dǎo)意見》來推進(jìn)市域鐵路的發(fā)展。

根據(jù)《上海市城市總體規(guī)劃(2017—2035年)》，上海將形成市域線、市區(qū)線、局域線“3個1 000 km”的軌道交通網(wǎng)絡(luò)，全市公共交通占全方式出行的比重達(dá)到40%，力爭實現(xiàn)中心城平均通勤時間不超過40 min，基本實現(xiàn)10萬人以上新市鎮(zhèn)軌道交通站點全覆蓋。按照規(guī)劃，市域線由“九射、十三聯(lián)”共22條線路組成。目前上海市域鐵路機(jī)場聯(lián)絡(luò)線和嘉閔線在第3期建設(shè)規(guī)劃中獲得批復(fù)建設(shè)。

在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)等可參考的設(shè)計規(guī)范中，《城際鐵路設(shè)計規(guī)范》和《市域鐵路設(shè)計規(guī)范》在車型、速度、供電、信號等方面相對而言較適應(yīng)上海市域鐵路，但針對性并不是很強(qiáng)，特別是乘客服務(wù)及運輸組織與管理、車站及土建設(shè)計等方面都不完全適應(yīng)上海地方特點；作為地方設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的《城市軌道交通設(shè)計規(guī)范》在速度目標(biāo)值、車型、建筑限界和設(shè)計活載等方面亦不能完全適應(yīng)上海市域鐵路的特點。

1 上海市域鐵路的特點

上海市域鐵路作為上海市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，與地鐵和城際鐵路相比較，其特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1)服務(wù)范圍及功能：上海市域鐵路主要服務(wù)于上海主城區(qū)與新城，以及近滬城鎮(zhèn)與新城之間的快速、中長距離聯(lián)系，并兼顧主要新市鎮(zhèn)。上海地鐵主要服務(wù)于上海主城區(qū)范圍內(nèi)的通勤，以及部分新城與城市核心區(qū)的交通。上海范圍內(nèi)的城際鐵路主要服務(wù)于上海的對外交通，并兼顧長三角及近滬地區(qū)的交通。

2)速度目標(biāo)值：上海市域鐵路的速度目標(biāo)值范圍為120～200 km/h，由于上海市及近滬地區(qū)的范圍相對較小，城市連綿發(fā)展，速度目標(biāo)值主要以160 km/h為主；上海地鐵的速度目標(biāo)值主要采用80 km/h，部分線路采用100 km/h；城際鐵路的速度目標(biāo)值主要采用200 km/h及以上。

3)軌道交通的銜接：上海市域鐵路網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部線路互聯(lián)互通，其與地鐵采用換乘銜接，與都市圈城際鐵路或普速鐵路有條件實現(xiàn)互聯(lián)，并根據(jù)需要跨線開行列車。由于上海市域鐵路線路內(nèi)部互聯(lián)互通，在外部需要與都市圈城際鐵路或普速鐵路開行跨線列車，因此在車輛、供電、通信、信號等方面需要一致和兼容。

4)乘客服務(wù)：上海市域鐵路作為上海市綜合交通系統(tǒng)的組成部分，應(yīng)提供與地鐵相近通勤化的乘客服務(wù)功能，并以提供最方便、最快捷的乘客服務(wù)功能為目標(biāo)。

5)資源利用：上海市域鐵路充分利用鐵路富裕能力，利用城市中心區(qū)既有貨運通道以及新建市域鐵路，使得能力資源和土地資源得到充分發(fā)揮；同時場段資源也采用網(wǎng)絡(luò)化布局，來減少場段的設(shè)置數(shù)量及規(guī)模。

2 《上海市域鐵路設(shè)計規(guī)范》編制的必要性、總體思路及原則

目前，新建市域鐵路在國內(nèi)建設(shè)尚處于初期階段，還沒有大規(guī)模地新建，因此亦未形成行業(yè)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。中國鐵道學(xué)會在2017年編制了鐵道行業(yè)的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《市域鐵路設(shè)計規(guī)范》，對市域鐵路的設(shè)計做了規(guī)范，但還不能完全滿足上海市域鐵路的設(shè)計；國家鐵路局編制的《城際鐵路設(shè)計規(guī)范》亦不能滿足上海市域鐵路的特點；《地鐵設(shè)計規(guī)范》和《城市軌道交通設(shè)計規(guī)范》由于速度等級及車型的差異，亦不能完全適用。

“以人為本，安全可靠、技術(shù)先進(jìn)成熟、經(jīng)濟(jì)適用、環(huán)保節(jié)能”是鐵路客運的基本原則，《上海市域鐵路設(shè)計規(guī)范》的編制以基本原則為指導(dǎo)，在準(zhǔn)確領(lǐng)會上海市域鐵路的功能特點及自然資源條件的前提下，充分調(diào)研和總結(jié)金山鐵路運營的實際經(jīng)驗，借鑒成熟的城際鐵路、地鐵以及上海軌道交通的運營和設(shè)計規(guī)范成果，特別是基于城市軌道交通在乘客服務(wù)體系、安全保障等方面已取得的成熟經(jīng)驗和成果的基礎(chǔ)上，形成適應(yīng)上海地域特點和功能特點的設(shè)計規(guī)范。

3 《上海市域鐵路設(shè)計規(guī)范》基本參數(shù)的選取

《上海市域鐵路設(shè)計規(guī)范》的編制需首先確定規(guī)范適應(yīng)的速度目標(biāo)值、車型、建筑限界及設(shè)計荷載等基本參數(shù)，這些基本參數(shù)的選取是編制《上海市域鐵路設(shè)計規(guī)范》的基礎(chǔ)。

3.1 速度目標(biāo)值

速度目標(biāo)值是編制規(guī)范需確定的重要基本參數(shù)，該參數(shù)需結(jié)合上海市域鐵路在上海市的發(fā)展特點和上海綜合軌道交通體系的功能結(jié)綜合確定。上海綜合軌道交通體系分為4個層次，分別是國鐵、市域鐵路、地鐵和有軌電車。

1)國鐵層次：主要包含高鐵、城際鐵路及普鐵客運，該層次的軌道交通的主要功能是提供上海的對外交通，且其跨越上海市行政區(qū)域范圍表現(xiàn)為設(shè)站少、站間距大等特點。城際鐵路和高鐵的速度以250 km/h及以上為主，普鐵因客貨共線速度以160 km/m和200 km/h為主。

2)地鐵層次：主要是指城市內(nèi)部的通勤交通，上海主城區(qū)范圍表現(xiàn)為設(shè)站密及站間距小。地鐵速度以80 km/h為主，部分線路因覆蓋到新城而表現(xiàn)為線路長及站間距稍大，速度采用100 km/h和120 km/h。

3)有軌電車層次:主要是指新城及組團(tuán)的通勤交通，其速度低于80 km/h。

4)市域鐵路層次:主要服務(wù)于上海市域的通勤交通，但不局限于上海行政區(qū)域范圍。其以上海市域鐵路為主，且上海城市吸引力范圍圈層內(nèi)都市圈范圍的通勤交通都應(yīng)是上海市域鐵路的服務(wù)范圍和對象。上海都市圈范圍內(nèi)的城市基本處于連綿發(fā)展的態(tài)勢，站間距不宜大于6 km，上海市域鐵路宜提供90 min左右的通勤交通功能，平均旅行速度不宜低于60 km/h。因此上海市域鐵路的主要設(shè)計速度應(yīng)以160 km/h為主，并要適應(yīng)最低設(shè)計速度120 km/h和最高設(shè)計速度200 km/h。這樣即形成了上海綜合軌道交通70～350 km/h速度交通層次的全覆蓋。

3.2 車型

目前適應(yīng)120～160 km/h速度的車型主要包括3類：一類是以地鐵車型為基本，列車的動力、結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)配置應(yīng)適應(yīng)120 km/h和140 km/h的最高設(shè)計速度；一類是以鐵路城際動車組斷面為基本斷面、以地鐵車輛長度為基本長度的車型，最高設(shè)計速度為120～160 km/h；一類是適應(yīng)最高設(shè)計速度為120～200 km/h的城際動車組。

上海市域鐵路在自身運輸組織方式上要實現(xiàn)兩方面的互聯(lián)互通，一是在線網(wǎng)內(nèi)部要實現(xiàn)所有線路的互聯(lián)互通，二是在線網(wǎng)外部要實現(xiàn)與城際鐵路和普速鐵路的互聯(lián)互通。這就對車型提出兩個基本的要求，一是在線網(wǎng)內(nèi)部要統(tǒng)一，二是要適應(yīng)在既有國鐵線路和市域鐵路線路上均能安全運行。

因此,從互聯(lián)互通和設(shè)計速度的要求上，上海市域鐵路設(shè)計規(guī)范編制時車型應(yīng)選取鐵路動車組。

3.3 建筑限界和設(shè)計活載

建筑限界和設(shè)計活載是上海市域鐵路設(shè)計規(guī)范編制的重要參數(shù)，合理的參數(shù)選擇既要滿足功能的需求，也要滿足列車運行空間及結(jié)構(gòu)的安全，同時還要滿足工程造價的經(jīng)濟(jì)性，如果標(biāo)準(zhǔn)偏低，則會危及行車安全或影響運輸能力，如果標(biāo)準(zhǔn)過高則會造成浪費。

上海市域鐵路建筑限界和設(shè)計活載選擇與選定的動車組類型、軸距、軸重、編組及車輛的發(fā)展存在密切關(guān)系。上海市域鐵路采用設(shè)計速度為200 km/h及以下的動車組，并且采用ZC活載(中國城際鐵路列車設(shè)計活載)圖式標(biāo)準(zhǔn)值。雖然該標(biāo)準(zhǔn)值略微偏高，但通過研究分析，對工程造價的影響很小，特別是考慮到與國鐵的跨線運營，采用相同的建筑限界和活載圖式能適應(yīng)與國鐵互聯(lián)互通的要求，亦是一種安全的選擇。

4 《上海市域鐵路設(shè)計規(guī)范》的編制框架

《上海市域鐵路設(shè)計規(guī)范》均從總體設(shè)計、運輸組織、土建工程、機(jī)電工程、系統(tǒng)工程、乘客服務(wù)、安全防災(zāi)等工程設(shè)計所涵蓋的專業(yè)對上海市域鐵路進(jìn)行了規(guī)定，共25章176節(jié)。內(nèi)容包括總則、術(shù)語、縮略語和符號、總體設(shè)計、運輸組織、線路、路基、橋涵、隧道、車站建筑、車站結(jié)構(gòu)、軌道、站場、電力牽引供電、電力、通信、信號、信息、調(diào)度中心、動車組設(shè)備、維修設(shè)施、給水排水、通風(fēng)與空調(diào)、綜合接地、防災(zāi)及環(huán)境保護(hù)等，并給出了相應(yīng)的條文說明。

5 《上海市域鐵路設(shè)計規(guī)范》編制的后續(xù)工作

目前已運營的上海市域鐵路是在鐵路貨運金山支線的基礎(chǔ)上改建而成的，上海還沒有新建完成的市域鐵路，故《上海市域鐵路設(shè)計規(guī)范》的編制還沒有完全可以參照和借鑒的實際工程項目。因此，該規(guī)范還處于試行階段，后續(xù)還需結(jié)合工程實踐運用、先進(jìn)的技術(shù)、智能化的信息等在運輸能力、系統(tǒng)設(shè)計、乘客服務(wù)體系及安全等方面進(jìn)一步完善，使規(guī)范由團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)變?yōu)榈胤叫袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

6 結(jié)語

上海市域鐵路在服務(wù)對象、運輸組織、工程特性及其與鐵路的關(guān)系等方面都具有自身的鮮明特點，在編制《上海市域鐵路設(shè)計規(guī)范》的過程中都進(jìn)行了深入的思考，力求體現(xiàn)上海地方特色。隨著長三角一體化上升為國家戰(zhàn)略，以及國家對培育發(fā)展現(xiàn)代化都市圈的新要求，上海市域鐵路這種介于城際鐵路和地鐵之間的客運系統(tǒng)，對支撐長三角一體化及都市圈的發(fā)展起著重要的作用，同時市域鐵路作為基礎(chǔ)設(shè)施一體化的重要載體之一，蘊藏著巨大的發(fā)展空間，未來長三角將開啟市域鐵路發(fā)展的黃金時代。