市域快轨与城际铁路衔接线路方案研究

2020-12-07 08:47段俊
现代城市轨道交通 2020年11期

段俊

摘 要:为研究某市域快轨与城际铁路衔接的线路方案,结合具体工程设计案例,以行车条件、换乘条件、实施难度及工程投资等项目为比选目标,综合分析站台换乘和站厅换乘条件下的线路设计方案,最终确定该市域快轨与城际铁路衔接的线路设计方案。

关键词:市域快轨;城际铁路;线路方案;站台换乘;站厅换乘

中图分类号:U239.5

随着我国城市中心区人口的集聚,现有主城区的资源已难以满足城市快速扩张的需求,城市发展逐渐呈现出“中心城区+卫星新城(组团)”的发展趋势。对于城市轨道交通而言,在现有市区地铁线网的基础上,增设可将城市郊区、周边新城与中心城区快速联系的中长距离大运量的市域快轨,构建多层次城市轨道客运系统显得十分必要。目前,国外如巴黎、东京等城市已形成层次豐富的轨道交通系统,国内如北京、上海等城市也开行或规划了一定数量的市域郊铁路或轨道交通快线。

城市群深度融合发展和轨道交通“四网融合”战略对研究市域快轨与国铁衔接提出了十分迫切的需求。为更好实现市域快轨与城际铁路的互联互通,本文以某市域快轨为研究对象,结合该线与城际铁路衔接工程的具体案例,以行车条件、换乘条件、实施难度及工程投资等项目为比选目标,研究确定了该市域快轨与城际铁路合理衔接的线路设计方案。

1 线路概况

某市域快轨(规划)连接中心城区与市郊新城,其一期工程正线全长32.4km,其中地下线11.5km,高架线19.6km,地面线0.9km,敞开段0.4km。一期工程全线共设车站7座,其中高架站3座,地下站4座,平均站间距5.3km,最大站间距11.6km,最小站间距1.6km。市域快轨正线采用右侧行车,设计最高行车速度为140km/h(高架)、120km/h(地下段),采用双流制市域A型车,初、近、远期分别采用4辆、4辆、6 辆编组。

该市域快轨一期工程西起城际铁路北站,串联市郊某新城、产业园和城市中心区域,终点位于城市中心区,未来将向东延伸至机场,构建“空铁联运”的现代客运体系。城际铁路北站是市域快轨的起点站,承担市域快轨与2条规划城际铁路换乘的功能,是市域快轨的重点站,同时也是市域快轨全线的控制性工程。规划城际铁路北站性质为始发站,车站西北部设有城际动车所。

某市域快轨规划走向示意图如图1所示。

2 市域快轨与城际铁路衔接方案

根据T/CCES 2-2017《市域快速轨道交通设计规范》,市域快轨车站应做好与其他交通设施的统筹布局,构建无缝衔接、高效换乘的交通枢纽节点工程。为实现市域快轨与城际铁路的互联互通,方便旅客换乘,便于运营调度管理,同时兼顾工程的可实施性,本文对该市域快轨与城际铁路采用站台换乘、站厅换乘2种衔接方案进行比选研究。

2.1 站台换乘方案

2.1.1 线路方案

为实现市域快轨与城际铁路的同台换乘,提高城际铁路北站的服务水平,将市域快轨的起点设置于城际铁路南侧。市域快轨线路右线采用R-500m接R-400m反向曲线下穿左线和城际铁路路基,转至城际铁路北站北侧,左线沿城际铁路南侧向东敷设,至城际铁路站台南侧,分别在城际铁路北站南北两侧站台实现与城际铁路同台换乘。出城际铁路北站后,右线采用R-500m接R-1 100m反向曲线下穿城际铁路路基和左线,转至左线右侧,左、右线并行向东敷设。

该方案由于左、右线需在城际铁路北站小里程端分开,导致市域快轨出入线也需分开设置。入段线由左线北侧引出,采用高架线形式,以1组R-300m反向曲线上跨城际铁路,之后降低高程至车辆段;出段线自右线北侧引出,以1组R-600m反向曲线逐渐降低高程至车辆段。

市域快轨与城际铁路站台换乘方案线路示意图如图 2所示。

2.1.2 换乘方式

市域快轨站台位于城际铁路北站两侧,与城际站台合建,位于地上二层。市域线站台通过路基内设通道相连通,车站站厅公共区、设备及管理用房位于城际铁路北侧区域。市域线与城际铁路外侧站台可通过站台上分别设置的闸机便捷跨线换乘,实现市域铁路与城际铁路相互融合,功能互补,换乘便捷。市域快轨与城际铁路换乘客流流线示意图如图3所示。

2.1.3 市域快轨与城际铁路连接方式

为预留远期市域快轨与城际铁路贯通运营功能,在市域快轨城际铁路北站小里程端左、右线分别设置联络线与城际铁路贯通。市域线左线列车(从机场始发)可经联络线驶入城际线路至C市,城际线上行方向(从C市始发)可经联络线驶入市域线至机场,实现C市旅客1站式直达机场,构建“空铁联运”的现代客运体系。

市域快轨与城际铁路站台换乘方案线路连接示意图如图4所示。

2.1.4 站台换乘方案分析

(1)方案优点:①实现市域快轨与城际铁路间的同台换乘,为往来旅客提供便捷的换乘服务;②预留市域快轨与城际铁路跨线贯通运营的条件,两线之间的连通性较好。

(2)方案缺点:①市域线一期工程增加1.5km;②城际铁路北站作为市域快轨的起点站,因左右线分开设置,导致列车折返需空跑3.6km;③市域线右线2次下穿城际铁路路基段,后期与铁路管理部门的协调工作量较大,难度较高,且施工不便;④因出入段线分开设置,工程投资较高,且入段线需上跨城际铁路,协调难度较大;⑤市域线与城际铁路同台换乘,售检票机及其他设施需放置在城际铁路站台区域,协调及管理难度较大;⑥该方案对市域快轨与城际铁路的建设时序要求严格,两线应同步实施或做好相应的代建工程。

2.2 站厅换乘方案

2.2.1 线路方案

该方案市域快轨起点设置于城际铁路北站西侧,市域线车站位于城际铁路站房与站台之间,车站两端均设置联络线与城际铁路连通,预留未来互联互通的条件。市域快轨在城际铁路北站小里程端接车辆段出、入段线,该出入线兼做列车折返线使用。市域线出城际铁路北站后,以直线沿规划道路北侧向东敷设。市域快轨与城际铁路站厅换乘方案线路示意图如图5所示。

2.2.2 换乘方式

市域快轨车站位于城际铁路站台与站房中间,紧靠城际铁路站台,两线利用站厅换乘。铁路旅客出站后,可进入市域快轨车站乘车去往机场;市域线乘客出站后,可进入铁路站房,经安检、检票后,换乘城际铁路列车。市域快轨与城际铁路换乘客流流线如图6所示。

2.2.3 市域快轨与城际铁路连接方式

为预留远期市域快轨与城际铁路贯通运营功能,分别在市域线城际铁路北站两侧设联络线与城际铁路连接。市域线左线列车(从机场始发)可经联络线驶入城际线路至C市,构建旅客从机场至C市的直达通道。城际铁路北站大里程端联络线用于市域线收车和开行至城际铁路北站小交路使用。市域快轨与城际铁路站厅换乘方案线路连接示意图如图7所示。

2.2.4 出入线与城际铁路立交方式

为深入比选市域快轨与城际铁路站台和站厅2种换乘方式,進一步对市域快轨和城际铁路采用站厅换乘时出入线与城际铁路的立交方式进行对比分析。

市域快轨车辆段设置于城际铁路北侧,其出入线采用R-250m曲线转至城际铁路北侧,后接R-250m曲线向西接入市域线车辆段内,如图5所示。出入线与城际铁路立交考虑上跨和下穿2种方式,具体方案如下。

(1)出入线上跨城际铁路。出入线自城际铁路北站平坡引出后,采用24‰的上坡提升高程,后以7‰的缓坡上跨城际铁路,跨越处轨面间最小净距为11 m,出城际铁路范围后,出入线采用28‰的陡坡迅速降低高程,以平坡接入车辆段。出入线上跨城际铁路纵断面示意图如图8所示。

(2)出入线下穿城际铁路。出入线自城际铁路北站平坡引出后,采用600 m长、15‰ 的下坡降低高程,后采用5‰ 的缓坡下穿城际铁路路基段,下穿处轨面间最小净距为8.13 m。出城际铁路路基范围后,出入线以17.86‰ 的上坡提升高程,以平坡接入车辆段。出入线下穿城际铁路纵断面示意图如图9所示。

出入线与城际铁路2种立交方式对比结果如表1所示,由表1可知,当市域快轨与城际铁路采用站厅换乘衔接时,出入线若采用上跨城际铁路方案,虽解决了线路的排水问题,且费用相对较低,但上跨城际铁路存在不安全因素,与铁路部门协调难度极大,整体坡度较大,且行车条件较差。采用下穿城际铁路的方案,虽整体工程投资有所增加,且需增设1个泵站解决排水问题,但出入线紧邻一处河道,排水相对比较便利,此外,下穿城际铁路方案还具有协调难度较小,行车条件相对较好等优点,故推荐出入线下穿城际铁路方案。

2.2.5 站厅换乘方案分析

在确定市域快轨与城际铁路站厅换乘时出入线采用下穿城际铁路方案的基础上,对市域快轨与城际铁路站厅换乘方案综合分析如下。

(1)方案优点:①线路长度整体较短,工程投资相对较低;②线路利用城际铁路北站小里程端的出入线进行折返,折返较为便捷;③市域快轨正线与城际铁路无交叉,施工相对便利;④出入线采用下穿城际铁路的方案,协调难度相对较小;⑤市域线站厅与城际铁路站房独立设置,其售检票、安检等设施独立管理,后期管理、使用较为方便;⑥市域线的实施与城际铁路的关联相对较小,城际铁路站房的站址选择相对灵活,对两线建设时序的不同步适用性较好。

(2)方案缺点:①市域线与城际铁路间的换乘需在站厅实现,换乘不便,车站服务水平较差;②市域线与城际铁路间的连通性较差,仅能实现市域线通过城际铁路至C市的功能,无法实现城际铁路过轨市域线进入机场的功能;③出入线下穿城际铁路,需增设排水泵站解决涵洞排水问题。

2.3 站台、站厅换乘方案对比

市域快轨与城际铁路采用站台换乘、站厅换乘的对比结果如表2所示,由表2可知,当市域快轨与城际铁路采用站厅换乘方案时,虽换乘不够便捷,在一定程度上削弱了互联互通的功能,但其线路较短,折返便利,对城际铁路的干扰较小,协调难度相对较小,此外,该方案与城际铁路的接口条件较为灵活,工程投资较小,且出入线的行车调度更为灵活。综上,推荐市域快轨与城际铁路采用站厅换乘方案。

3 结论及建议

(1)市域快轨作为服务中心城区与周边新城通勤客流的线路,在选线设站时应充分考虑与国铁、公交枢纽和其他轨道交通的换乘,以形成便捷换乘的交通枢纽。

(2)旅客换乘的便利性直接影响换乘车站的服务水平,但换乘方式需平衡工程投资、建设及运营条件等多方面因素最终选定。

(3)应避免过度追求市域快轨与城际铁路之间的连通性而导致工程实施及运营条件恶化或工程投资过多增长。

(4)关于市域快轨与城际铁路“互联互通”、“过轨运营”的组织方式,除进行线路衔接方案研究外,还应结合车辆选型、牵引供电、通信信号、运营管理等进行进一步深入研究。

参考文献

[1]周宇冠.关于市域快速轨道交通的思考[J]. 铁道标准设计,2012(9):22-27.

[2]边晓春,刘志义,王晓东,等.南京市轨道交通市域快线功能定位研究[J].现代城市轨道交通,2011(1):10-14,91.

[3]苗彦英,张子栋.东京都市圈轨道交通发展及特征[J]. 都市快轨交通,2015,28(2):126-130.

[4]谭瑜,叶霞飞.东京新城发展与轨道交通建设的相互关系研究[J]. 城市轨道交通研究,2009(3):1-5,11.

[5]周建军,顾保南.国外市域轨道交通共线运营方式的发展和启示[J]. 城市轨道交通研究,2004(6):75-77.

[6]汪小庆,李松峰,梁青槐.城市群市郊铁路与地铁衔接模式研究[J]. 铁路工程技术与经济,2020,35(1):5-8,21.

[7]徐行方,朱学杰.金山支线开行市郊列车方案分析[J]. 城市轨道交通研究,2005(4):57-60.

[8]闵国水. 温州市域铁路S1线运输组织模式研究[J]. 现代城市轨道交通,2012(6):91-94.

[9]王跃辉,黄晓宇,梁青槐,等.城际铁路与市域铁路过轨运行适应性分析[J]. 建设科技,2020(7):82-87.

[10] 王伟立.市域铁路与国铁互联互通的技术条件研究[J]. 铁道工程学报,2013(6):92-96.

[11]  T/CCES2-2017 市域快速轨道交通设计规范[S]. 2017.

[12] 赵国堂,周诗广.我国市域铁路发展现状及未来展望[J]. 中国铁路,2018(8):1-10.

[13] 高明,刘艳红.城际铁路与城市轨道共线运营的探讨[J]. 都市快轨交通,2009,22(2):72-75.

收稿日期 2020-07-16

责任编辑 朱开明