茅臺(tái)集團(tuán)綠色磁浮交通通勤線總體設(shè)計(jì)

章 致

(中鐵磁浮交通投資建設(shè)有限公司 湖北武漢 430060)

1 項(xiàng)目建設(shè)背景

茅臺(tái)酒廠位于仁懷市中樞主城區(qū)西側(cè)的茅臺(tái)鎮(zhèn)境內(nèi)，大部分職工居住在仁懷市中樞城區(qū)，與酒廠工作地點(diǎn)分離，每天需通過(guò)私家車和配套公交車上下班。隨著酒廠規(guī)模不斷擴(kuò)大，酒廠職工人數(shù)隨之不斷增加，職工私家車保有量也與日俱增，引起了中樞城區(qū)及茅臺(tái)鎮(zhèn)頑固的交通擁堵和停車?yán)щy，廠內(nèi)車滿為患。同時(shí)，大量往來(lái)穿梭的私家車及生產(chǎn)車輛產(chǎn)生大量汽車尾氣和揚(yáng)塵，在茅臺(tái)鎮(zhèn)四面環(huán)山，空氣流動(dòng)不暢的自然地理環(huán)境下，大量的尾氣及揚(yáng)塵給酒廠周邊生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)，有必要建設(shè)一條連接仁懷中樞城區(qū)和茅臺(tái)的軌道交通線路，從根本上解決現(xiàn)場(chǎng)所存在的問(wèn)題。

1.1 仁懷市概況

仁懷市隸屬于貴州省遵義市，位于貴州省西北部，赤水河中游，是紅軍長(zhǎng)征“四渡赤水”戰(zhàn)斗過(guò)的地方，是馳名中外的茅臺(tái)酒故鄉(xiāng)，總面積1 788 km2，2019年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)1 297億元，一般公共財(cái)政收入72.2億元。城市規(guī)劃形成“一城、兩心、三帶、四片”的市域城鄉(xiāng)空間結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖1)，規(guī)劃2035年中心城區(qū)城鎮(zhèn)人口達(dá)到50萬(wàn)人。境內(nèi)規(guī)劃有瀘遵高鐵引入，已建成遵義茅臺(tái)機(jī)場(chǎng)、蓉遵高速公路和仁遵高速公路等對(duì)外綜合交通設(shè)施[1-2]。

圖1 仁懷市城市空間結(jié)構(gòu)

1.2 茅臺(tái)酒廠(集團(tuán))概況

茅臺(tái)酒廠(集團(tuán))是我國(guó)著名的醬香酒生產(chǎn)企業(yè)，年產(chǎn)值已突破千億，是貴州省的龍頭企業(yè)。酒廠地處川黔交界處，位于仁懷市中樞城區(qū)西側(cè)的茅臺(tái)鎮(zhèn)境內(nèi)，整個(gè)廠區(qū)沿赤水河河谷東側(cè)山坡狹長(zhǎng)布置，南北長(zhǎng)近10 km；廠區(qū)內(nèi)廠房布置錯(cuò)落有致，依山就勢(shì)，層層展開(kāi)，別具山區(qū)特色(見(jiàn)圖2)；受山地影響，廠房雖在眼前但高不能至。目前，酒廠現(xiàn)有職工2.3萬(wàn)人，大部分職工居住在仁懷市中樞城區(qū)，與酒廠生產(chǎn)區(qū)脫離，每天大量職工通過(guò)1.3萬(wàn)輛私家車和配屬公交車上下班。

圖2 茅臺(tái)酒廠實(shí)景

1.3 沿線自然地理環(huán)境

仁懷市中樞城區(qū)海拔約800～890 m，茅臺(tái)鎮(zhèn)沉陷盆地區(qū)海拔約400～500 m，之間呈單面傾斜的剝蝕-溶蝕中低山地貌，兩地6 km范圍內(nèi)總落差達(dá)450 m，平均地形坡度7%(見(jiàn)圖3)。沿線經(jīng)過(guò)地區(qū)主要地層巖性較為復(fù)雜，覆蓋層主要為第四系人工堆積填土，沖洪積黏性土、砂類土、碎石類土，殘坡積紅黏土；下伏第三系粉砂質(zhì)泥巖夾礫巖等；侏羅系粉砂巖及砂巖等；三疊系泥巖、頁(yè)巖、灰?guī)r、白云巖及砂巖等；二疊系頁(yè)巖、灰?guī)r等；志留系泥巖、頁(yè)巖及泥灰?guī)r等。線路經(jīng)過(guò)區(qū)域一級(jí)構(gòu)造單元屬于揚(yáng)子地臺(tái)，畢節(jié)弧形褶皺帶。沿線不良地質(zhì)現(xiàn)象主要為崩塌、危巖落石和巖溶。

圖3 仁懷-茅臺(tái)地形地貌

2 項(xiàng)目建設(shè)必要性及功能定位

茅臺(tái)集團(tuán)綠色磁浮交通通勤線是響應(yīng)“綠色茅臺(tái)”戰(zhàn)略，有效降低茅臺(tái)酒廠及周邊汽車尾氣排放量，更好地保護(hù)茅臺(tái)酒釀造環(huán)境生命線的迫切需要；是響應(yīng)“文化茅臺(tái)”戰(zhàn)略，可持續(xù)、高效率、集約化解決酒廠職工上下班快速通勤問(wèn)題，緩解酒廠交通擁堵的迫切需要；是釋放酒廠內(nèi)部停車空間，合理配置空間資源，優(yōu)化廠內(nèi)管理的需要；是優(yōu)化交通環(huán)境，提升仁懷市旅游交通服務(wù)水平，促進(jìn)茅臺(tái)旅游產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，進(jìn)一步擴(kuò)大茅臺(tái)文化影響力的需要；是促進(jìn)仁懷市中樞和茅臺(tái)片區(qū)之間快速聯(lián)系，構(gòu)建半小時(shí)交通圈，服務(wù)沿線居民日常出行的需要。

線路功能定位于快速聯(lián)系仁懷市中樞城區(qū)和茅臺(tái)酒廠區(qū)之間的、清潔化的重要交通設(shè)施，可作為仁懷市中心城區(qū)公共交通的主骨架；作為促進(jìn)仁懷地區(qū)旅游產(chǎn)業(yè)健康高效發(fā)展的重要載體。

3 客流預(yù)測(cè)及客流特征

3.1 客流預(yù)測(cè)

茅臺(tái)集團(tuán)通勤線客流主要由三部分組成，即酒廠職工通勤客流、仁懷中心城區(qū)居民日常出行客流、外來(lái)旅游及商貿(mào)客流。根據(jù)茅臺(tái)集團(tuán)企業(yè)發(fā)展規(guī)劃、沿線旅游發(fā)展規(guī)劃以及居民出行特征，預(yù)測(cè)初、近、遠(yuǎn)期客流情況(見(jiàn)表1)。

表1 茅臺(tái)集團(tuán)磁浮通勤線客流組成及預(yù)測(cè)情況

3.2 客流特征

全線客流以通勤為主，占比達(dá)70%左右，兼顧服務(wù)沿線居民日常出行和外來(lái)旅游商貿(mào)客流；早、晚高峰時(shí)段客流單向潮汐特性顯著，上班時(shí)間集中在4:00～8:30，上車人數(shù)約為17 699人，約占上班總?cè)藬?shù)的76%。早高峰小時(shí)出現(xiàn)在7:30～8:30，該時(shí)段上車人數(shù)約占上班總?cè)藬?shù)的28%。下班時(shí)間集中在13:30～15:30，17:30～18:30，20:30～22:30三個(gè)時(shí)段，約占總?cè)藬?shù)的67%(見(jiàn)圖4)。高峰小時(shí)單向客流最大斷面出現(xiàn)在中樞與茅臺(tái)之間，總體呈現(xiàn)兩頭小、中間大紡錘型客流分布形態(tài)，斷面客流量總體處于中運(yùn)量水平。

圖4 茅臺(tái)集團(tuán)職工通勤時(shí)間分布

4 制式選擇及主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

4.1 制式選擇

根據(jù)《城市公共交通分類標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ/T 114—2007)和項(xiàng)目客流水平，目前較適合茅臺(tái)通勤線的軌道交通制式主要有輕軌(輪軌)、跨座式和懸掛式單軌、現(xiàn)代有軌電車以及中低速磁浮等。各制式關(guān)鍵技術(shù)能力對(duì)通勤線的適應(yīng)情況見(jiàn)表2。

表2 各類型軌道交通制式技術(shù)適應(yīng)性對(duì)比

根據(jù)項(xiàng)目工程實(shí)施條件，通過(guò)對(duì)各種制式的技術(shù)能力進(jìn)行對(duì)比篩選，中低速磁浮在轉(zhuǎn)彎半徑、爬坡能力、運(yùn)載能力以及最高運(yùn)行速度等方面均能較好適應(yīng)，結(jié)合其低振低噪、環(huán)境友好[3]、低成本以及“抱軌運(yùn)行”的安全優(yōu)勢(shì)，中低速磁浮的綜合技術(shù)優(yōu)勢(shì)突出。因此，茅臺(tái)集團(tuán)軌道交通通勤線設(shè)計(jì)采用中低速磁浮制式實(shí)施較為適宜[4]。

4.2 主要設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

雙線；最高設(shè)計(jì)時(shí)速100 km(根據(jù)車站分布、工程條件確定)；線間距4.4 m；最小曲線半徑100 m；最大設(shè)計(jì)坡度60‰，困難70‰；供電電壓DC 1 500 V；列車按4節(jié)編組；采用CBTC運(yùn)控系統(tǒng)[5-7]。

5 線路走向及站段設(shè)置研究

5.1 職工居住地點(diǎn)分布

茅臺(tái)集團(tuán)職工主要居住在仁懷市中樞城區(qū)，約占 87.8%(見(jiàn)圖5)。除此之外，茅臺(tái)鎮(zhèn)的南坳、魯班的碧桂園等地也占有一定比例。

圖5 茅臺(tái)集團(tuán)職工住地分布

中樞城區(qū)內(nèi)，茅臺(tái)集團(tuán)職工居住地主要集中于國(guó)酒大道一轉(zhuǎn)盤至六轉(zhuǎn)盤范圍內(nèi)，如融億、國(guó)酒城、國(guó)酒新城、惠邦、香榭花都、馨天地、姜家寨等小區(qū)。

5.2 線路走向方案研究

通勤線主要為酒廠職工通勤服務(wù)，線路敷設(shè)應(yīng)緊緊圍繞職工居住地點(diǎn)和工作地點(diǎn)分布展開(kāi)布局。在此基礎(chǔ)上，為更好地吸引沿線客流，服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，還應(yīng)兼顧好沿線旅游景點(diǎn)和居民聚集點(diǎn)；線路走向應(yīng)充分結(jié)合工程條件，節(jié)省工程投資，實(shí)現(xiàn)功能和經(jīng)濟(jì)兩者和諧統(tǒng)一。根據(jù)仁懷市及茅臺(tái)鎮(zhèn)的城市空間布局，研究提出了南線、北線和中線等三大主要線路方案(見(jiàn)圖6)。中線方案沿老206省道連接中樞城區(qū)和茅臺(tái)鎮(zhèn)及酒廠，客流集中，沿線地形相對(duì)平坦，線路短直且多以高架為主，與中樞城區(qū)及茅臺(tái)鎮(zhèn)規(guī)劃銜接較好，推薦線路走向采用中線方案。推薦方案設(shè)計(jì)線路全長(zhǎng)25.3 km，展線系數(shù)2.29，其中橋梁段長(zhǎng)24.1 km，隧道段長(zhǎng)0.9 km，橋隧比達(dá)99%；全線設(shè)計(jì)最大坡度6%，最大坡度總坡長(zhǎng)達(dá)5.33 km[8]。

圖6 通勤線線路方案示意

5.3 車站分布及段所設(shè)置

根據(jù)茅臺(tái)集團(tuán)通勤線以通勤為主的功能定位，沿線車站設(shè)置應(yīng)充分結(jié)合職工居住地點(diǎn)和工作地點(diǎn)，做好與居住地周邊公交系統(tǒng)規(guī)劃銜接，做好工作區(qū)域內(nèi)車站與廠房、辦公樓等主要工作集聚點(diǎn)的無(wú)縫對(duì)接。全線共設(shè)車站11座，其中中樞城區(qū)內(nèi)設(shè)站5座，茅臺(tái)區(qū)域內(nèi)設(shè)站6座；最大站間距6.599 km，最小站間距1.02 km，平均站間距2.48 km；所設(shè)車站有高架站10座，地面站1座。

全線設(shè)車輛基地1處，位于蓉遵高速西側(cè)楊柳溝附近山地溝槽內(nèi)?；貎?nèi)構(gòu)筑物根據(jù)地形條件不規(guī)則布置，總占地面積約13.7 hm2，負(fù)責(zé)全線配屬車輛存放以及日常檢修工作[9]。

6 行車組織及廠區(qū)接駁交通規(guī)劃

6.1 運(yùn)營(yíng)交路

本線主要用于酒廠職工上下班通勤，若采用大小兩個(gè)交路，可能引起部分職工換乘，影響職工通勤效率，且線路運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)度適中，僅24.8 km，全線旅行時(shí)間約為29 min，設(shè)置小交路對(duì)運(yùn)用車數(shù)的節(jié)省意義不大。因此，設(shè)計(jì)全線采用單一交路運(yùn)營(yíng)。

6.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模及能力

設(shè)計(jì)最短發(fā)車間隔2.5 min，平均運(yùn)距旅行時(shí)間15 min，高峰小時(shí)單向運(yùn)送人數(shù)將達(dá)12 864人。運(yùn)營(yíng)計(jì)劃有別于城市軌道交通，需根據(jù)茅臺(tái)集團(tuán)的生產(chǎn)需要，凌晨4點(diǎn)開(kāi)啟通勤服務(wù)，高峰小時(shí)以職工通勤為主。全線系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模及能力見(jiàn)表3。

表3 全線系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模及能力

6.3 配線設(shè)置

根據(jù)《中低速磁浮交通設(shè)計(jì)規(guī)范》，全線共設(shè)置單渡線3組，其中起終點(diǎn)站站后設(shè)置折返渡線1組；車輛基地接軌站，為方便列車出入，在出入線接軌處設(shè)置線間單渡線1組[10]。全線設(shè)故障車停放線1條，以提高運(yùn)營(yíng)可靠性。此次磁浮線路配線設(shè)計(jì)采用了單開(kāi)道岔和三開(kāi)道岔，以及兩者的組合形式，縮短了車站咽喉長(zhǎng)度，提高了復(fù)雜山區(qū)選線靈活性。全線配線設(shè)置見(jiàn)圖7。

圖7 全線配線設(shè)置示意

6.4 廠區(qū)接駁交通規(guī)劃

6.4.1 接駁交通類型及適用范圍

鑒于酒廠內(nèi)部廠房布置呈山區(qū)階梯狀布局，車站與工作地點(diǎn)間銜接不如平坦地區(qū)便捷，研究采用步行、小型接駁車以及新能源公交等三種交通方式予以接駁，不同交通方式所適應(yīng)的服務(wù)范圍如下:

(1)步行。一般認(rèn)為步行換乘時(shí)間(起點(diǎn)至站點(diǎn)出入口)宜控制在6～10 min以內(nèi)；結(jié)合酒廠地形特點(diǎn)，以3～5 km/h步速計(jì)算，則站點(diǎn)周邊路徑距離300(爬高20 m)～500 m(平坦地段)范圍內(nèi)可按步行銜接考慮。

(2)接駁車及新能源公交。利用機(jī)動(dòng)車換乘時(shí)間宜控制在10～15 min以內(nèi)，接駁車接駁走行距離宜為0.5～1.5 km，1.5 km以外區(qū)域主要考慮新能源公交。另外，規(guī)劃開(kāi)行廠區(qū)內(nèi)干道公交，方便廠內(nèi)各時(shí)段職工縱向交流。

6.4.2 接駁交通設(shè)施布置原則

(1)硬件設(shè)施。接駁車及公交設(shè)施主要包括停車場(chǎng)、首末站及臨停站等，相關(guān)設(shè)施應(yīng)根據(jù)所承擔(dān)的接駁客流量、周邊道路條件、用地規(guī)劃等要素合理選擇位置，合理確定設(shè)施總體規(guī)模和布置形式。為便于職工出站后快速疏散，接駁交通車站距離磁浮交通車站出入口宜控制在50～100 m范圍。

步行作為最主要的交通接駁方式，規(guī)劃設(shè)置磁浮車站與周邊主要建筑直接銜接的人行廊道，以及磁浮站點(diǎn)出入口與周邊各種接駁設(shè)施之間的專用通道等。

(2)軟件設(shè)施。開(kāi)發(fā)手機(jī)APP乘車導(dǎo)引服務(wù)系統(tǒng)和廠內(nèi)接駁車智能調(diào)度指揮系統(tǒng)[11]。

7 結(jié)束語(yǔ)

茅臺(tái)集團(tuán)綠色磁浮交通通勤線總體設(shè)計(jì)著重根據(jù)茅臺(tái)酒廠職工居住地分布、廠區(qū)內(nèi)空間布局、城市總體規(guī)劃、地形地貌條件等關(guān)鍵要素進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，選擇爬坡能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎半徑小、環(huán)境友好、成本低、安全性高的中低速磁浮制式實(shí)施，充分發(fā)揮中低速磁浮的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，較好地適應(yīng)了仁懷和茅臺(tái)之間距離短、高程落差大、山區(qū)城市空間狹小的特殊地形條件。線路走向深入職工住地和酒廠內(nèi)主要工作地點(diǎn)，并通過(guò)新能源接駁車對(duì)距離車站較遠(yuǎn)的部分工作地點(diǎn)實(shí)行短途接駁，可有序解決好酒廠職工快速通勤問(wèn)題，大大緩解汽車尾氣對(duì)區(qū)域大氣環(huán)境的不良影響，一定程度上也優(yōu)化了仁懷市城市交通狀況，提升了仁懷市公共交通服務(wù)水平，對(duì)城市空間的拓展以及仁懷-茅臺(tái)之間旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義和推動(dòng)作用[12]。