市域（郊）鐵路車輛選型探討

摘要 市域（郊）鐵路是連接都市圈中心城市城區(qū)和周邊城鎮(zhèn)組團(tuán)，為通勤客流提供快速度、大運(yùn)量、公交化運(yùn)輸服務(wù)的軌道交通系統(tǒng)。該文以上海市域（郊）鐵路—南楓線為例，通過對速度目標(biāo)值、客流適應(yīng)性、線網(wǎng)銜接、車輛檢修資源共享等多要素進(jìn)行綜合比選，推薦車輛采用市域C型車，確保該線與兩港快線、嘉善至西塘線、嘉興至楓南線貫通運(yùn)營的可靠性和靈活性，研究成果旨在為類似項目提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞 市域（郊）；車輛選型；車輛參數(shù)；選型原則；車輛檢修資源共享

中圖分類號 U292 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）21-0036-03

0 引言

發(fā)展市域（郊）鐵路，對優(yōu)化城市功能布局、促進(jìn)大中小城市和小城鎮(zhèn)協(xié)調(diào)發(fā)展、擴(kuò)大有效投資等具有一舉多得之效，有利于發(fā)揮中心城市輻射帶動作用，有利于擴(kuò)大公共交通服務(wù)供給、有效緩解城市交通擁堵、推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化發(fā)展。市域（郊）鐵路車輛選型是前期研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)，車輛制式的選擇對系統(tǒng)制式和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。車輛選型優(yōu)化全過程運(yùn)輸組織模式，推進(jìn)市域（郊）鐵路與其他交通方式銜接配套。

近年來，我國軌道交通發(fā)展以“鐵路+城市軌道”為主體，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷加快。隨著城市群發(fā)展成為我國城鎮(zhèn)化發(fā)展的主體形態(tài)，各大城市都市圈范圍內(nèi)聯(lián)系不斷增強(qiáng)，城市群內(nèi)部各級城市間聯(lián)系不斷加深[1]。從引導(dǎo)中心城市功能疏解、優(yōu)化空間布局角度出發(fā)，既有“鐵路+城市軌道”體系難以適應(yīng)這種高強(qiáng)度、多樣化、高頻次、強(qiáng)時效的城市群交通需求特點(diǎn)。加快市域（郊）鐵路發(fā)展，能夠補(bǔ)足短板，突出軌道交通對城鎮(zhèn)化地區(qū)的支撐，更大程度上實(shí)現(xiàn)軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施的互聯(lián)互通，有利于形成多元化、多樣化的綜合交通運(yùn)輸體系，滿足并實(shí)現(xiàn)城市群的協(xié)同發(fā)展要求。國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)國家發(fā)展改革委、交通運(yùn)輸部、國家鐵路局、中國國家鐵路集團(tuán)有限公司《關(guān)于推動都市圈市域（郊）鐵路加快發(fā)展的意見》（國辦函〔2020〕116號）?！蛾P(guān)于推動都市圈市域（郊）鐵路加快發(fā)展的意見》（國辦函〔2020〕116號）的出臺，為市域（郊）鐵路發(fā)展進(jìn)一步指明了發(fā)展方向，將有力支撐現(xiàn)代化都市圈發(fā)展[2]。從培育發(fā)展現(xiàn)代化都市圈、構(gòu)建多層次軌道交通系統(tǒng)以及國內(nèi)外發(fā)展經(jīng)驗看，加快發(fā)展市域（郊）鐵路有利于打造1小時通勤都市圈，有利于構(gòu)建現(xiàn)代交通網(wǎng)，有利于推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，有利于進(jìn)一步優(yōu)化城市功能布局[3]。

1 市域（郊）鐵路四大都市圈

目前市域（郊）鐵路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)有《市域（郊）鐵路設(shè)計規(guī)范》（TB 10624—2020）、《市域鐵路設(shè)計規(guī)范》（T/CRSC 0101—2017）、《市域快速軌道交通設(shè)計規(guī)范》（T/CCES 2—2017）、《市域快軌交通技術(shù)規(guī)范》（T/CAMET 01001—2019）、《市域快速軌道交通設(shè)計規(guī)范》（DB33/T 1160—2018）[4]。這些設(shè)計規(guī)范由國家部門、行業(yè)協(xié)會等不同主體各自牽頭編制。

當(dāng)前國內(nèi)市域（郊）鐵路應(yīng)用主要集中在京津冀、長三角、粵港澳和成渝四大都市圈。自2018年1月至2022年6月30日，國家發(fā)展改革委批復(fù)了《成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈綜合交通運(yùn)輸發(fā)展規(guī)劃》《長江三角洲地區(qū)多層次軌道交通規(guī)劃》《成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈多層次軌道交通規(guī)劃》《粵東地區(qū)城際鐵路建設(shè)規(guī)劃》《粵港澳大灣區(qū)城際鐵路建設(shè)規(guī)劃》5個項目，涉及成渝地區(qū)、長江三角洲地區(qū)、粵港澳大灣區(qū)3個城市群或都市圈的市域（郊）鐵路建設(shè)規(guī)劃[5]。

1.1 京津冀地區(qū)

京津冀地區(qū)市域（郊）鐵路目前以北京市域（郊）鐵路為主，自2008年S2線開通運(yùn)營以來，陸續(xù)開通了城市副中心線、懷柔至密云線、通密線、東北環(huán)線等，其中大興機(jī)場線、雄安至北京大興國際機(jī)場快線采用市域D型車，城市副中心線、懷密線、東北環(huán)線采用市域C型車。

1.2 長三角地區(qū)

長三角地區(qū)當(dāng)考慮市域（郊）鐵路與國鐵跨線運(yùn)營時，車輛采用市域C型車，包括蘇錫常城際、上海嘉閔線、機(jī)場聯(lián)絡(luò)線、嘉善至西塘線等；當(dāng)只考慮融入城市軌道交通系統(tǒng)時，多采用城軌制式車輛，如上海崇明線、杭州至德清線等采用120 km/h市域A型車，南京至儀征線、寧波至象山線、寧波至慈溪線等采用160 km/h市域A型車，溫州、臺州市域郊鐵路預(yù)留跨國鐵運(yùn)營可能性，采用市域D型車。

1.3 粵港澳大灣區(qū)

珠三角城際：珠三角城際按照國鐵模式，采用CRH型車+CTCS信號系統(tǒng)，部分線路承擔(dān)國鐵下線功能，跨線運(yùn)營，如廣珠城際、廣佛江珠城際、廣清城際、穗莞深城際、新白廣城際、廣佛環(huán)城際、佛莞城際、莞惠城際等。

都市圈城際：都市圈城際與國鐵（高鐵）互聯(lián)互通需求不大，功能相對獨(dú)立。廣州已實(shí)施的市域快線包括18和22號線按照城市軌道交通的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)和公交化自主運(yùn)營模式，采用了市域D車+CBTC信號系統(tǒng)。廣州東至花都天貴城際、南沙至珠海（中山）城際、芳村至白云機(jī)場城際等也是采用了市域D車+CBTC信號系統(tǒng)。

1.4 成渝地區(qū)

根據(jù)成都市軌道交通規(guī)劃，成都軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃了9條快線，19條市域鐵路。根據(jù)重慶都市圈發(fā)展規(guī)劃，重慶將發(fā)展軌道上的都市圈，利用市域（郊）鐵路將渝中區(qū)、大渡口區(qū)、江北區(qū)、沙坪壩區(qū)等21區(qū)及廣安市相連通。目前成都已建成的地鐵17、18號線和在建的市域鐵路S3、S5和S11號線，線路長度在30 km到90 km之間，均采用AC25kV市域A型車；重慶市璧銅線、永川線均采用AC25kV市域D型車。

2 市域（郊）鐵路車型概況及主要參數(shù)

根據(jù)《市域（郊）鐵路設(shè)計規(guī)范》（TB 10624—2020），我國市域（郊）車型主要包括市域A、B、C和D型四種，各車型的主要技術(shù)規(guī)格參數(shù)詳見表1。

2.1 市域A型車

2020年國內(nèi)首列時速140 km/h市域A型車在成都18號線成功下線并投入運(yùn)營。成都18號線全長約69.39 km，地下站8座，首次應(yīng)用AC25kV架空懸掛接觸網(wǎng)供電市域A型車，最高速度140 km/h。

2.2 市域B型車

金華軌道交通金義東線選用市域B型車，采用接觸軌受流方式供電，最高運(yùn)行速度120 km/h，6節(jié)編組，包括4輛動車和2輛拖車，全列核載1 488人，是國內(nèi)首個真正意義上的市域B型車，填補(bǔ)了市域B型車的空白。

B型車受軸重限制，當(dāng)速度提升至160 km/h，牽引供電裝置質(zhì)量增加，同時車輛氣密性、降噪性能、車體強(qiáng)度等要求隨之提高，其代價是車輛整備質(zhì)量大幅增加，軸重難以滿足市域規(guī)范中市域B型車軸重不超過15 t的要求，目前國內(nèi)還沒有運(yùn)行速度140 km/h及以上的市域B型車案例。

2.3 市域C型車

中車集團(tuán)基于高速動車組技術(shù)，融合城市軌道交通車輛快起快停、公交化運(yùn)營特點(diǎn)，研發(fā)了CRH6型城際動車組平臺，取得了國家鐵路局頒發(fā)的車輛設(shè)計及制造許可證，并在此平臺上，結(jié)合市域鐵路快起快停的特點(diǎn)，研制了涵蓋時速140～160 km/h的市域C型車，嚴(yán)格意義上的市域C型車預(yù)計2023年正式下線，目前國內(nèi)C型車均為CRH6F和CRH6A型車。CRH6型車已廣泛應(yīng)用于珠三角城際、寧波至余姚城際鐵路、上海機(jī)場線、長三角城際等鐵路。

2.4 市域D型車

該車也是基于CRH6型車平臺研制，在北京新機(jī)場線、溫州市域軌道交通、臺州市域軌道交通中應(yīng)用，是一款基于先進(jìn)的高速動車組技術(shù)和成熟的地鐵車輛技術(shù)，集合兩者優(yōu)勢“基因”而打造的一種新型軌道交通車輛。與CRH6動車組一樣，采用AC25kV交流供電，車寬、高基本與動車組保持一致，開門數(shù)量有增加。列車采用4～8輛編組，能以最高時速160 km/h持續(xù)運(yùn)行。

3 市域（郊）鐵路車輛選型原則

（1）車輛選型及編組應(yīng)滿足高峰小時最大斷面客流要求。

（2）車輛選型應(yīng)滿足該線功能定位的要求，適應(yīng)市域快速軌道交通相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和條件。

（3）車輛選型應(yīng)滿足該線車輛開行的速度目標(biāo)值、供電模式、線路條件。

（4）車輛選型應(yīng)確定是否與市域快軌以及其他市域（郊）鐵路貫通運(yùn)營的要求。

（5）車輛選型應(yīng)有利于路網(wǎng)中車輛及檢修設(shè)施資源的共享。

（6）車輛制造技術(shù)應(yīng)先進(jìn)、成熟，運(yùn)行安全可靠，噪聲低，節(jié)省能源，環(huán)保效益好，造型美觀，防火防災(zāi)，檢修方便。

（7）車輛應(yīng)適應(yīng)該市氣候和自然條件。

（8）滿足車輛、機(jī)電設(shè)備國產(chǎn)化率不低于75%的要求。

4 車輛選型分析

市域（郊）鐵路可采用的車輛有市域A、B、C、D共計4種車型，市域A、B型車是基于地鐵模式打造的車型，市域C、D是基于動車組模式打造的車型，以上海市域鐵路南楓線工程為例，從速度目標(biāo)值、客流適應(yīng)性、線網(wǎng)銜接、車輛檢修資源共享等多要素進(jìn)行綜合比選，選取適合上海市域鐵路南楓線工程的市域車型。

4.1 從速度目標(biāo)值、客流適應(yīng)性對車輛選型進(jìn)行分析

以上海市域鐵路南楓線工程為例，該工程速度目標(biāo)值確定為160 km/h。B型車受軸重限制，當(dāng)速度提升至160 km/h，牽引供電裝置質(zhì)量增加，同時車輛氣密性、降噪性能、車體強(qiáng)度等要求隨之提高，其代價是車輛整備質(zhì)量大幅增加，軸重難以滿足《市域（郊）鐵路設(shè)計規(guī)范》（TB 10624—2020）中市域B型車軸重不超過15 t的要求，能達(dá)到此速度目標(biāo)值的車型有市域A、市域C和市域D型車。

從客流量上看，該線高峰小時客流斷面0.89萬人次/小時，市域A、市域C和市域D型車均可滿足客流需求。

4.2 從線網(wǎng)互聯(lián)互通對車輛選型進(jìn)行分析

考慮該線與兩港快線、嘉善至西塘線、嘉興至楓南線貫通運(yùn)營。兩港快線、嘉善至西塘線、嘉興至楓南線均采用市域C型車。

市域A型車車寬為3 m，市域C型車和D型車車寬均為3.3 m，考慮市域A型車的建筑限界小于市域C型車和D型車，且其站臺邊緣距線路中心的距離以及站臺面高度要求均與市域C、D型車不同，因此采用市域A型車無法滿足與兩港快線、嘉善至西塘線、嘉興至楓南線貫通運(yùn)營的要求。該次車輛選型重點(diǎn)比選與C 型車限界相匹配的市域C型和市域D型車。

4.3 從車輛檢修資源共享對車輛選型進(jìn)行分析

區(qū)域內(nèi)在建的兩港快線、機(jī)場聯(lián)絡(luò)線等市域鐵路均采用市域C型車，若該線采用市域D型車，則不利于車輛的檢修資源共享。從滿足功能定位、速度目標(biāo)值要求、市域線網(wǎng)跨線運(yùn)營與資源共享、客流適應(yīng)性、車輛檢修資源共享等角度統(tǒng)籌考慮，該線宜選擇與上海市域（郊）鐵路線網(wǎng)一致的市域C型車。

5 結(jié)論

（1）車輛作為運(yùn)載客流的主體，應(yīng)滿足市域（郊）鐵路乘客對車輛高速通行、快速乘降、大載客量、安全舒適的需求，車輛選型時應(yīng)根據(jù)客流特點(diǎn)，從車輛配置、限界等方面綜合考慮，合理確定車輛技術(shù)條件。

（2）速度目標(biāo)值是車輛的重要指標(biāo)之一，需要結(jié)合市域（郊）鐵路的功能定位、客流特點(diǎn)等合理確定。而速度目標(biāo)值一旦確定，車輛選型應(yīng)與之相匹配。

（3）按照市域（郊）鐵路的功能定位，以安全可靠、方便快捷、經(jīng)濟(jì)適用、包容融合、綠色環(huán)保為原則，當(dāng)有跨線運(yùn)營、互通需求的市域（郊）鐵路，車輛選型宜優(yōu)先考慮選取滿足包容設(shè)計的車型。

（4）在簡統(tǒng)化方面，《市域（郊）鐵路設(shè)計規(guī)范》（TB 10624—2020）首次提出了市域（郊）鐵路宜統(tǒng)一車輛選型，有利于運(yùn)營管理和產(chǎn)業(yè)的科學(xué)合理發(fā)展。

（5）結(jié)合城市市域（郊）鐵路建設(shè)運(yùn)營實(shí)踐經(jīng)驗和科研成果，車輛選型應(yīng)注重乘客體驗，滿足1小時通勤圈快速通達(dá)出行需求，與干線鐵路、城際鐵路、城市軌道交通形成網(wǎng)絡(luò)層次清晰、功能定位合理、銜接一體高效的交通體系。

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