成都市域軌道交通線網(wǎng)互聯(lián)互通的創(chuàng)新實踐

譚小土 趙 壹 陳福貴

(中鐵二院工程集團有限責任公司， 610031， 成都∥第一作者， 工程師)

東京、巴黎等城市的市域軌道交通系統(tǒng)采用了互聯(lián)互通的設計理念，通過互聯(lián)互通交路將市域外圍線網(wǎng)的服務范圍拓展到中心城區(qū)，從而很好地做到了工程投資線網(wǎng)可達性和運輸效率間的協(xié)調(diào)與平衡。

近年來，我國大部分城市以建設中心城區(qū)骨干地鐵線網(wǎng)為主，市域線網(wǎng)的建設和發(fā)展相對滯后，市域范圍內(nèi)軌道交通線網(wǎng)互聯(lián)互通的成功案例不多。本文介紹了成都市域軌道交通線網(wǎng)互聯(lián)互通的創(chuàng)新實踐，主要包括互聯(lián)互通交路、配線設計、互聯(lián)互通對各專業(yè)的配置要求等，以期為今后市域軌道交通線網(wǎng)的規(guī)劃和設計提供參考。

1 成都市域軌道交通線網(wǎng)互聯(lián)互通的頂層規(guī)劃

1.1 線網(wǎng)規(guī)劃概況

根據(jù)《成都市快速軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃修編》(2018年版)[1]，成都市域軌道交通線網(wǎng)包含25條普線、9條城軌快線、12條市域鐵路線(其中1條為跨市域線路)。市域范圍內(nèi)軌道交通線網(wǎng)總長度約2 149 km，線路按不同服務對象可劃分為3個層次：

1) 普線(城市軌道交通1～8號線、11號線、12號線、15號線、20～22號線、24～34號線)。其定位為服務于中心城區(qū)的軌道交通基礎網(wǎng)以及東部新城區(qū)內(nèi)的輔助加密線。除個別線路采用中運量軌道交通制式外，其余線路均采用地鐵制式(車型為地鐵A型車或者B型車)。

2) 市域快線(城市軌道交通9號線、10號線、13號線、14號線、16～19號線、23號線)。其定位為服務中心城重要發(fā)展走廊、串聯(lián)核心功能節(jié)點以及連接中心城區(qū)與東部新城區(qū)的快速軌道交通系統(tǒng)，車輛采用市域A型車。部分相交的市域快線間具備互聯(lián)互通的技術(shù)條件。

3) 市域鐵路(S1線—S12線)。一般與中心城的城市軌道交通網(wǎng)絡相銜接，車輛可采用市域A型車或國鐵車輛。采用市域A型車的部分市域鐵路線具備與市域快線網(wǎng)互聯(lián)互通的條件，未來可視客流情況組織跨線運營服務。

1.2 線網(wǎng)互聯(lián)互通適用條件

為實現(xiàn)線網(wǎng)中不同線路間的互聯(lián)互通，首先在規(guī)劃層面需要保證不同線路采用相同或兼容的技術(shù)標準，即統(tǒng)一的車輛選型和供電制式；其次，互聯(lián)互通線路的換乘站需預留線路的連接節(jié)點。

1) 統(tǒng)一的車輛和供電制式。在成都市域軌道交通線網(wǎng)的規(guī)劃階段，市域快線和市域鐵路線推薦采用相同的技術(shù)標準，采用最高運行速度為140 km/h的市域A型車，統(tǒng)一采用25 kV交流供電制式。

2) 線網(wǎng)預留互聯(lián)互通節(jié)點。在互聯(lián)互通線路的相交節(jié)點處預留了10座互聯(lián)互通車站，其分布如圖1所示。

圖1 成都市域軌道交通線網(wǎng)內(nèi)互聯(lián)互通車站分布

2 成都市域軌道交通線網(wǎng)互聯(lián)互通行車組織設計

2.1 線網(wǎng)互聯(lián)互通交路設計

根據(jù)線網(wǎng)規(guī)劃預留的10座互聯(lián)互通節(jié)點車站，為實現(xiàn)市域范圍內(nèi)不同線路、相同目的地出行乘客的快速直達，設計了10條互聯(lián)互通交路，如圖2所示[2]。

圖2 成都線網(wǎng)互聯(lián)互通交路圖

按照線網(wǎng)中互聯(lián)互通交路的形態(tài)，運行交路可分為 “X”、“Y”和“∞”等3種類型，如圖3所示。

根據(jù)互聯(lián)互通交路的分類方法，將成都市域軌

a) “X”型交路

b) “Y”型交路

c) “∞”型交路

道交通線網(wǎng)的10個互聯(lián)互通節(jié)點及其對應的10條互聯(lián)互通交路對進行了梳理，如表1所示。

表1 成都市域軌道交通線網(wǎng)互聯(lián)互通的節(jié)點和交路

2.2 線網(wǎng)互聯(lián)互通配線設計

2.2.1 “X”型交路的車站配線設計

針對“X”型的互聯(lián)互通交路，其節(jié)點車站的配線設計有2個可行方案，如圖4所示。

a) “X”型交路方案1

b) “X”型交路方案2

1) 方案描述：① 方案1，車站采用雙島4線，B1—O—B2正線外包，A2—O—A1正線位于兩島式站臺中央。往A1(或B2)方向的乘客在2#站臺候車，往B1(或A2)方向的乘客在1#站臺候車。為提供A1—O—B1方向互聯(lián)互通的平行徑路，在車站的兩端分別設置了1組聯(lián)絡單渡線。② 方案2，車站采用一島兩側(cè)4線，B1—O—B2兩正線外包，A2—O—A1兩正線位于島式站臺的外側(cè)。往B1方向的乘客在1#站臺或2#站臺候車，往A2方向的乘客在2#站臺候車，往A1方向的乘客在2#站臺或3#站臺候車，往B2方向的乘客在3#站臺候車。為提供A1—O—B1方向互聯(lián)互通的平行徑路，在車站的兩端分別設置了1組聯(lián)絡單渡線。

2) 方案比選：由于方案2往B1和A1方向的列車所停靠的站臺均具有不確定性，導致站廳層的客流流線組織難度較高，因此，“X”型互聯(lián)互通車站的配線設計通常推薦采用方案1。

3)應用案例：九江北站為17號線和19號線的換乘車站，為滿足17號線雙流西站與19號線金星站方向的互聯(lián)互通功能，結(jié)合工程實施條件，推薦采用方案1，車站配線方案如圖5所示[3]。

圖5 九江北站配線方案

2.2.2 “Y”型交路的車站配線設計

針對“Y”型的互聯(lián)互通交路，其節(jié)點車站的配線設計有2個可行方案，如圖6所示。

a) “Y”型交路方案1

b) “Y”型交路方案2

1) 方案描述：① 方案1，車站采用雙島4線方案，A—O—C兩正線外包，B—O兩正線位于兩島式站臺中央。為提供B—O—C方向互聯(lián)互通的平行徑路，在車站的兩端分別設置了1組聯(lián)絡單渡線。② 方案2，車站采用一島兩側(cè)4線方案。A—O—C兩正線位于島式站臺外側(cè)，B—O兩正線分別位于兩側(cè)式站臺。為提供B—O—C方向互聯(lián)互通的平行徑路，在車站的右端上下行方向分別設置了1組聯(lián)絡單渡線。

2)方案比選：為便于同向乘客的同臺換乘，通常推薦采用方案1；在需要滿足出入線接軌、小交路列車折返等其他功能需求時，可推薦采用方案2。

3)應用案例：① 福田站為18號線和S3線的換乘車站，預留有18號線和S3線的互聯(lián)互通條件。由于互聯(lián)互通交路的列車開行對數(shù)僅為2～3對/h，為方便絕大多數(shù)乘客同臺換乘，推薦采用方案1，其車站配線如圖7所示[4]；②天府新站為18號線和19號線的換乘車站，為保證雙機場的聯(lián)絡功能，18號線和19號線互聯(lián)互通交路的列車開行對數(shù)為8～10對/h。為了滿足18號線小交路折返的功能需求，提高道岔區(qū)的使用效率，推薦采用方案2，其車站配線如圖8所示[5]。

圖7 福田站配線方案

圖8 天府新站配線方案

2.2.3 “∞”型交路的車站配線設計

針對“∞”型的互聯(lián)互通交路，其節(jié)點車站的配線設計有2個可行方案，如圖9所示。

a) “∞”型交路方案1

b) “∞”型交路方案2

1) 方案描述：① 方案1，車站采用雙島4線方案。B—O—B的列車利用1#島式站臺站后折返，A—O—A的列車利用2#島式站臺站前折返，A—O—A進出站2個方向，與正線接軌點均位于AO區(qū)間內(nèi)；A—O—B方向的跨線列車?？?#島式站臺的兩側(cè)股道。② 方案2，車站采用雙島4線方案。A—O—A的列車利用1#島式站臺站后折返，A—O進站方向與正線的接軌點位于AO區(qū)間內(nèi)；B—O—B的列車利用2#島式站臺站后折返，B—O進站方向與正線的接軌點位于BO區(qū)間內(nèi)；A—O—B方向的跨線列車分別?？?#、2#2個島式站臺的外側(cè)股道。

2) 方案比選：一般而言，站后折返的折返能力往往高于站前折返，因此，方案2適用于折返能力要求較高、跨線通過能力要求較低的情況；方案1則適用于一個方向折返能力要求較高而另一個方向折返能力較低、跨線通過能力要求較低的情況。

3) 應用案例：金星站為S9線和19號線的換乘車站，考慮到互聯(lián)互通交路的列車(8節(jié)編組A型車)開行對數(shù)僅為2～3對/h，19號線和S9線在該站的折返能力要求分別為30對/h和24對/h。為節(jié)約工程投資，推薦采用方案1，其車站配線如圖10所示[6]。

圖10 金星站配線方案

3 成都市域軌道交通線網(wǎng)互聯(lián)互通對各專業(yè)的配置要求

為了滿足市域軌道交通線網(wǎng)互聯(lián)互通的要求，在車輛、供電、通信、信號等專業(yè)技術(shù)標準層面，互聯(lián)互通線路需采用相同或兼容的系統(tǒng)，要求如下：

1) 車輛選型：建議選擇相同的車輛制式。

2) 供電系統(tǒng)：建議采用統(tǒng)一的牽引供電制式。

3) 通信系統(tǒng)：建議各線分別預留專用的通信設備用房，公安通信設備室及公安值班室按資源共用在線網(wǎng)層面上予以預留。

4) 信號系統(tǒng)：建議采用同一家設備供貨商的CBTC(基于通信的列車運行控制)系統(tǒng)，互聯(lián)互通交路的列車只需要裝設一套車載ATC(列車自動控制)系統(tǒng)，即可實現(xiàn)CBTC模式下的貫通運營。若采用不同供貨商的CBTC系統(tǒng)，則需滿足互聯(lián)互通標準的要求，ATS(列車自動監(jiān)控)系統(tǒng)、CI(計算機聯(lián)鎖)子系統(tǒng)考慮由貫通線路的其中1條線路進行統(tǒng)一控制，先期建設時應預留后續(xù)線路ATS接入的系統(tǒng)容量和接入條件。

5) 綜合監(jiān)控系統(tǒng)：運營控制中心綜合監(jiān)控系統(tǒng)可接收互聯(lián)互通交路的運營信息，在共線運行車站的PIS(乘客信息系統(tǒng))上顯示，并進行車站廣播。先期建設線路在實施時，應在線路接入站預留接入線路的設備機房和設備安裝空間。

6) 運營控制中心：建議各互聯(lián)互通線路共用控制中心，并將不同線路相同專業(yè)的調(diào)度席位統(tǒng)一設置，以便于調(diào)度人員對互聯(lián)互通交路的調(diào)度管理。

對于互聯(lián)互通的軌道交通線路，建議與行車運營相關(guān)的車輛、弱電系統(tǒng)合標，采用同一家承包商供貨，以避免后期發(fā)生接口、系統(tǒng)不兼容等問題。其他專業(yè)系統(tǒng)(如強電、車站設備等)可分別招標。

4 結(jié)語

本文在成都市域軌道交通線網(wǎng)構(gòu)建互聯(lián)互通的實踐創(chuàng)新中提出以下幾點建議，希望對我國今后類似線網(wǎng)的互聯(lián)互通規(guī)劃和設計具有啟示作用。

1) 為滿足線網(wǎng)互聯(lián)互通的要求，車輛、供電、通信、信號等專業(yè)需采用相同或者兼容的系統(tǒng)制式。

2) 實現(xiàn)市域快線網(wǎng)的互聯(lián)互通，首先需要從規(guī)劃層面分析互聯(lián)互通的客流需求，并在需求量較高的換乘節(jié)點預留線路連接的條件。

3) 線網(wǎng)層面的互聯(lián)互通需求，可通過“X” 型、“Y”型、“∞”型3種互聯(lián)互通交路得以實現(xiàn)。

4) 互聯(lián)互通節(jié)點車站的配線設計可有多種不同形式，但均應滿足平行發(fā)車徑路的設置需求，并結(jié)合工程實施條件統(tǒng)籌考慮，盡可能地為運營預留更多靈活調(diào)整的手段。