廈漳泉城際軌道（R1線）互聯(lián)互通方案研究

李 祺

（中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川 成都 610031）

1 線路概況

廈漳泉城際軌道（R1線）位于閩南地區(qū)，是廈漳泉城際軌道交通線網(wǎng)骨干線路，串聯(lián)了泉州、廈門和漳州三市，線路全長171.96 km（泉州段69.299 km、廈門段52.696 km、漳州段49.965 km），其中地上線長89.255 km，地下線長82.705 km，如圖1所示。

圖1 泉州—廈門—漳州城際軌道（R1線）線路走向

2 R1線功能定位

2.1 城際主骨架——廈門、漳州與泉州三城之間最重要的大能力客運通道

廈漳泉三市城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu)緊湊，聯(lián)系緊密，呈現(xiàn)集聚發(fā)展。廈門和漳州中心城區(qū)發(fā)展已聯(lián)為一體，廈門與泉州中心城區(qū)將呈現(xiàn)環(huán)灣發(fā)展態(tài)勢，三市已進(jìn)入同城化快速發(fā)展階段。本線主要為沿線所經(jīng)各大城鎮(zhèn)服務(wù)，將廈漳泉三市主城及沿線各組團(tuán)串聯(lián)，強化城鎮(zhèn)走廊各組團(tuán)之間的交通聯(lián)系，可有效縮短時空距離，引導(dǎo)區(qū)域土地集約化發(fā)展，實現(xiàn)區(qū)域設(shè)施共享，帶動城市發(fā)展。

2.2 城市快速路——廈門、漳州與泉州三城內(nèi)部最便捷的快速客運通道

本線在廈門、漳州與泉州三城內(nèi)部均有設(shè)站，且站間距較城市軌道交通大，運營速度比城市軌道交通更快，與沿線城市軌道形成快慢車組合，是廈門、漳州與泉州三城內(nèi)部最為便捷的快速客運通道。

2.3 機(jī)場輻射線——區(qū)域性樞紐廈門翔安機(jī)場最有效的大范圍集疏運設(shè)施

本項目建成后可銜接福廈、昌廈、汕漳等高鐵，實現(xiàn)漳州、汕頭、三明、泉州等地區(qū)快速聯(lián)通廈門翔安國際機(jī)場，加強廈漳泉大都市區(qū)乃至海西經(jīng)濟(jì)區(qū)與廈門翔安機(jī)場的銜接，極大地擴(kuò)大了翔安機(jī)場的輻射范圍，是翔安機(jī)場最有效的集疏運設(shè)施。

綜上所述，本項目定位為廈漳泉都市區(qū)內(nèi)兼具城際出行和快速城市交通功能的城際軌道。為滿足沿線旅客日常公務(wù)、通勤和生活出行需求，R1線需滿足公交化運輸組織需求，滿足高密度開行列車條件。

3 研究思路

以國鐵動車組進(jìn)翔安機(jī)場、方便國鐵乘客到達(dá)翔安機(jī)場為目的，結(jié)合R1線功能定位，以經(jīng)濟(jì)合理性和工程可實施性為原則，提出三大方案。方案Ⅰ：R1線與國鐵車站便捷換乘方案；方案Ⅱ：設(shè)聯(lián)絡(luò)線實現(xiàn)國鐵跨線運營方案；方案Ⅲ：預(yù)留聯(lián)絡(luò)線建設(shè)條件方案。

3.1 與國鐵便捷換乘（方案Ⅰ）

R1線通過在既有漳州站、在建泉州東站、規(guī)劃廈門東站、新高崎站便捷換乘，實現(xiàn)國鐵旅客快速到達(dá)翔安機(jī)場的目的。同時通過完善廈門鐵路網(wǎng)，使鐵路網(wǎng)覆蓋機(jī)場，達(dá)到高鐵進(jìn)機(jī)場的目的。

（1）優(yōu)點。R1線未與國鐵網(wǎng)物理聯(lián)通，可獨立運營，由地方成立的運營公司管轄。地方擁有R1線運營主導(dǎo)權(quán)，可根據(jù)客流需求靈活調(diào)整運輸組織。

R1線核心功能定位是廈漳泉三市重要的客運通道以及三市市內(nèi)最便捷的快速客運通道，靈活獨立的運輸組織模式更能夠滿足沿線旅客日常公務(wù)、通勤和生活出行需求。

R1線作為翔安機(jī)場重要的集疏運設(shè)施，能夠很好地服務(wù)廈漳泉三市旅客直通機(jī)場。通過與國鐵車站的便捷換乘，仍能夠很好地服務(wù)廈漳泉三市之外的國鐵旅客到達(dá)機(jī)場。同時通過完善廈門鐵路網(wǎng)，使鐵路網(wǎng)覆蓋機(jī)場，達(dá)到高鐵進(jìn)機(jī)場的目的。

R1線可以自主靈活進(jìn)行系統(tǒng)制式選擇、車輛選型、車輛編組，采用CBTC制式可以提高運輸組織效率，減少土建工程投資。

（2）缺點?！陡＝ㄊ≈虚L期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》[1]中提出修建昌廈高鐵；《廈門鐵路樞紐總圖規(guī)劃深化研究》中規(guī)劃有昌廈高鐵，以及昌廈高鐵延伸至金門的廈金高鐵。但目前昌廈（金）高鐵并未納入國家中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃和“十四五”鐵路網(wǎng)規(guī)劃，如何推動項目落地將成為該方案的一個重點和難點。

3.2 設(shè)聯(lián)絡(luò)線實現(xiàn)國鐵跨線運營（方案Ⅱ）

結(jié)合翔安機(jī)場地理位置及主要客流方向分析，接軌聯(lián)絡(luò)線應(yīng)分別從東、西方向引入。考慮最大限度吸引客流和減少國鐵列車跨線運營后的走行距離，接軌點應(yīng)選擇在離機(jī)場最近的國鐵車站。根據(jù)本線與杭深鐵路走向關(guān)系，東端由近及遠(yuǎn)的國鐵車站分別為翔安、晉江、泉州和惠安站，西端由近及遠(yuǎn)分別為廈門北、前場、角美和漳州站，如圖2所示。

圖2 設(shè)聯(lián)絡(luò)線實現(xiàn)國鐵跨線運營

（1）優(yōu)點。國鐵動車組可通過R1線直通機(jī)場，將進(jìn)一步拓展機(jī)場輻射范圍，隨著鐵路網(wǎng)不斷完善，使機(jī)場進(jìn)一步輻射到省內(nèi)其他地區(qū)、廣東部分地區(qū)、江西部分地區(qū)等，翔安機(jī)場通過國鐵網(wǎng)絡(luò)大幅提升客流虹吸范圍、航空服務(wù)水平和樞紐運營效率。

（2）缺點。南昌局就R1線與國鐵互聯(lián)互通事宜進(jìn)行了技術(shù)交流，交流的初步結(jié)論是有關(guān)R1線與國鐵直通后的運營管理、清分、票務(wù)票制、列車救援等一系列問題需要地方與國鐵集團(tuán)進(jìn)一步對接確定。但結(jié)合目前國內(nèi)案例，若國鐵跨線運營，從運營安全角度出發(fā)，R1線與國鐵共線段需委托路局主導(dǎo)運營管理。

從管理的協(xié)調(diào)性與安全性考慮，R1線全線以及廈漳泉城際軌道交通網(wǎng)宜采用一個運營管理主體，調(diào)度指揮將由路局統(tǒng)籌。

R1線核心功能定位是廈漳泉三市重要的客運通道以及三市市內(nèi)最便捷的快速客運通道，須滿足沿線旅客日常公務(wù)、通勤和生活出行需求。采用直通方案，國鐵跨線運營后，本線列車的旅客服務(wù)水平將受到一定影響。

國鐵動車組跨線運行雖然可直接通達(dá)翔安機(jī)場，但國鐵跨線開行方案對日均開行對數(shù)的限制因素較多，機(jī)場旅客出行時間選擇自由度降低。

采用與國鐵匹配的CTCS系統(tǒng)、8輛編組的CRH6型車、滿足國鐵動車組運行的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，R1線全線土建工程投資增加。

3.3 預(yù)留互通條件（方案Ⅲ）

R1線開通初期，采用CBTC系統(tǒng)制式、D型車獨立運營，利用與國鐵車站的便捷換乘解決國鐵旅客到達(dá)機(jī)場的問題，預(yù)留國鐵跨線工程實施和系統(tǒng)疊加改造條件，待技術(shù)成熟、政策開放后，適時實施國鐵跨線運營工程，如圖3所示。

圖3 預(yù)留互通條件方案

（1）優(yōu)點。四網(wǎng)融合、互聯(lián)互通是軌道交通發(fā)展的趨勢，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的融合、政策的不斷完善開放，必然會出現(xiàn)融合調(diào)度與自主運營結(jié)合的管理模式。通過加強與國鐵集團(tuán)的溝通，通過國鐵集團(tuán)對國鐵調(diào)度系統(tǒng)的升級和國鐵車輛及相關(guān)系統(tǒng)的改造，可在實現(xiàn)互聯(lián)互通的同時，保留廈漳泉城際軌道交通網(wǎng)的運營主導(dǎo)權(quán)。

預(yù)留國鐵跨線運行的工程條件，可以減少R1線后期改造工程投入。

R1線弱電系統(tǒng)考慮在共線運營段為國鐵下線列車預(yù)留室內(nèi)設(shè)備安裝空間、電纜穿放空間、室外設(shè)備安裝空間，待國鐵跨線運行改造實施期間，可在不影響本線運營的前提下利用夜間停運時段進(jìn)行安裝調(diào)試。

近期建網(wǎng)采用成熟的城市軌道交通車地綜合通信系統(tǒng)（LTEˉM），具備自主建網(wǎng)及運營維護(hù)的能力，由地方主導(dǎo)建設(shè)。目前國鐵無線網(wǎng)絡(luò)正在由鐵路綜合數(shù)字移動通信系統(tǒng)（GSMˉR）向5G過渡升級，該方案可避免采用國鐵標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)后，短時間內(nèi)又需要跟隨國鐵升級改造的重復(fù)投資問題。

采用廈門地鐵票制可實現(xiàn)本線與廈漳泉地鐵的無障礙換乘，滿足乘客一票換乘需求，提升服務(wù)質(zhì)量，實現(xiàn)真正意義上的多網(wǎng)融合。

（2）缺點。R1線預(yù)留聯(lián)絡(luò)線采用疊加信號系統(tǒng)方案，實現(xiàn)國鐵列車下線運行與R1線列車共線運行，目前技術(shù)方案可行，但正在研究驗證階段，尚無工程應(yīng)用案例。

國鐵下線列車需要進(jìn)行改造，加裝本線基于通信的列車自動控制（CBTC）制式信號系統(tǒng)車載設(shè)備及軟件，增加與共用設(shè)備之間的連線，進(jìn)行調(diào)試，需要對車載設(shè)備進(jìn)行裝備認(rèn)證；國鐵下線列車的運輸計劃、開行方案、調(diào)度指揮需要建立安全完備的溝通協(xié)調(diào)機(jī)制和協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)；國鐵下線列車進(jìn)入本線共線運營段前需要進(jìn)行制式切換；地面信號顯示方式不統(tǒng)一，需要配套的運營規(guī)則和維保規(guī)則；為保證運營安全，兩種制式信號系統(tǒng)共用一套聯(lián)鎖系統(tǒng)適應(yīng)兩種聯(lián)鎖邏輯；共用桌面管理接口（DMI）、測速設(shè)備、應(yīng)答器傳輸單元（BTM）天線需要對列車車載軟件進(jìn)行升級改造。

4 各方案綜合比選分析

4.1 工程投資

土建工程受車輛限界、系統(tǒng)制式、規(guī)范等方面因素影響，不同方案下R1線不同段落存在不同的土建標(biāo)準(zhǔn)，歸納總結(jié)共存在三種建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。

表1 土建標(biāo)準(zhǔn)分類

4.1.1 規(guī)范差異

車輛選型以及是否要匹配國鐵動車組的差異導(dǎo)致本線參照的主要規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)有所不同。

建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)一、二采用《市域（郊）鐵路設(shè)計規(guī)范》[2]，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)三采用《城際鐵路設(shè)計規(guī)范》[3]。

4.1.2 限界差異

本線的車輛選型不同，導(dǎo)致建筑限界不同，CRH車型、D型車建筑限界大于A型車建筑限界，如表2所示。

表2 車輛限界

4.1.3 車站建筑

（1）車站配線。

方案Ⅰ：不考慮國鐵跨線運行，車站配線僅需要參照《市域（郊）鐵路設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，滿足停車線間距不大于20 km，同時結(jié)合本線快慢車開行方案設(shè)置越行站即可。

方案Ⅱ、Ⅲ：國鐵跨線運營段（水頭—海滄）車站配線需考慮國鐵與R1線列車共線運營，需在新高崎站、廈門東站設(shè)置專門辦理國鐵動車通過車作業(yè)的站臺。

（2）站臺長度。

建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)一、二：有效站臺長度140 m。

建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)三：根據(jù)《城際鐵路設(shè)計規(guī)范》（TB 10623—2014）11.4.2條第1款規(guī)定：“站臺長度應(yīng)根據(jù)列車編組長度和停車誤差計算確定。8輛編組時站臺長度可按220 m設(shè)置。”

（3）到發(fā)線有效長。

建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)一、二：信號機(jī)距離有效站臺端部不宜小于8 m，當(dāng)L取140 m時，到發(fā)線最短有效長度為156 m。

建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)三：根據(jù)《城際鐵路設(shè)計規(guī)范》（TB 10623—2014）3.2.7條規(guī)定：“采用CTCS-2級列控系統(tǒng)且?？?輛編組的動車組時，貫通式車站到發(fā)線有效長度不應(yīng)小于400 m。”

5.1.4 隧道

由于車輛限界不同，不同工法下隧道的斷面尺寸不同，如表3所示。

表3 隧道斷面設(shè)計（采用柔性接觸網(wǎng)）

5.1.5 橋梁

（1）設(shè)計活載。

標(biāo)準(zhǔn)一、二：參考《市域（郊）鐵路設(shè)計規(guī)范》（TB 10624—2020），橋梁設(shè)計活載均采用ZS荷載。

標(biāo)準(zhǔn)三：參考《城際鐵路設(shè)計規(guī)范》，橋梁設(shè)計活載均采用ZC活載，標(biāo)準(zhǔn)高于ZS荷載。

（2）橋面布置。

建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)一：參考窄體車的建筑限界，采用A型車橋面寬度10.8 m。

建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)二、三：參考寬體車的建筑限界，采用CRH車型、D型車橋面寬度加寬至11 m。

4.1.6 投資差異投資

綜上所述，由于3個方案采用不同的車輛類型和系統(tǒng)制式，受車站配線、車站規(guī)模、隧道、橋梁等工程的影響，3個方案的工程投資不同，如表4所示。

單位：億元表4系列方案工程投資

從表4可以看出，即使加上新建鐵路工程投資，采用“與國鐵便捷換乘（方案Ⅰ）（A型車）”工程投資最??；“與國鐵便捷換乘（方案Ⅰ）（D型車）”和“設(shè)聯(lián)絡(luò)線實現(xiàn)國鐵跨線運營（方案Ⅱ）”投資相當(dāng)；“預(yù)留互通條件（方案Ⅲ）”近期投資最省，但由于系統(tǒng)改造費用暫時無法測算，故遠(yuǎn)期投資存在不確定性。

4.2 旅行時間

系列方案出行時間距離比較如表5所示。

表5 系列方案出行時間距離

4.3 其他比選

其他比選如表6所示。

表6 其他比選

5 研究結(jié)論

綜上所述，采用“與國鐵便捷換乘（方案Ⅰ）”，可以實現(xiàn)國鐵旅客到達(dá)機(jī)場的目的。同時，提前實施杭深鐵路翔安站至翔安機(jī)場段鐵路工程作為廈門鐵路樞紐相關(guān)工程，并爭取盡早將昌廈（金）高鐵納入國家鐵路網(wǎng)規(guī)劃中。

采用“設(shè)聯(lián)絡(luò)線實現(xiàn)國鐵跨線運營（方案Ⅱ）”，可以實現(xiàn)高鐵進(jìn)機(jī)場的目的。但地方將失去廈漳泉城際軌道交通網(wǎng)運營主導(dǎo)權(quán)，需要地方與國鐵集團(tuán)進(jìn)一步商討清分、運營補虧方案等一系列問題。

采用“預(yù)留互通條件（方案Ⅲ）”，R1線初期獨立運營，國鐵旅客通過換乘到達(dá)機(jī)場。待技術(shù)成熟、政策開放后，適時實施國鐵跨線運營工程，爭取與國鐵互通的同時，保留廈漳泉城際軌道交通網(wǎng)的運營主導(dǎo)權(quán)。

結(jié)合以上分析，綜合考慮國內(nèi)鐵路運營現(xiàn)狀及建設(shè)時機(jī)，“設(shè)聯(lián)絡(luò)線實現(xiàn)國鐵跨線運營（方案Ⅱ）”通過聯(lián)絡(luò)線工程，達(dá)到高鐵進(jìn)機(jī)場的目的。研究暫推薦采用該方案作為與國鐵互聯(lián)互通方案。但結(jié)合不同的邊界條件及項目的建設(shè)時機(jī)，3個系列方案各有特點，適應(yīng)目前城際、市域郊鐵路互聯(lián)互通方案研究的多數(shù)場景，對研究人員開展類似課題的研究有著指導(dǎo)意義。