穿越城市中心区的市域快速轨道交通工程设计重难点问题浅析

马斌军

摘 要：近年来，随着城市的发展，地铁和市域铁路大力发展，二者工程技术基本成熟，地铁主要服务市区，市域铁路主要服务郊区，但其二者独立运营使得出行时间成本高，穿越城市中心区的市域快速轨道交通兼顾城市地铁和市域铁路的双重服务功能，其大大降低时间成本，国内运营线路较少，工程设计技术不成熟，现以成都地铁13号线为例，分析穿越城市中心区的市域快速轨道交通工程设计重难点问题，希望起到抛砖引玉的效果。

关键词：市域快速轨道交通;重难点;设计

0 前言

近年来，随着城市的发展，地铁和市域铁路大力发展，地铁线路短、站间距小、旅行速度较低、客流密度高，市域铁路线路长、站间距大、旅行速度大、客流密度低等特点，二者工程技术基本成熟。然而，穿越城市中心区的市域快速轨道交通[1]需兼顾城市地铁和市域铁路的双重服务功能，国内运营线路较少，工程设计技术不成熟，现以成都地铁13号线为例，对市域快速轨道交通工程的特征进行分析，为市域快速轨道交通的工程设计及运营提供参考。

1 工程特征

13号线起于城铁温江站，贯穿中心城区后衔接龙泉驿区、简阳新城、空港新城，终止于天府国际机场，形成一条东西向的快速通道，同时兼顾机场线功能，13号线定位为市域快线，全线97.8 km，设站36座，见图1[2]。

成都13号线作为穿越城市中心区的市域快速轨道交通，与市域快线和市内地铁线路相比具有较大的不同，主要有以下7个特点。

1.1 服务功能多

13号线为贯穿中心城区，连接东西方向的快线，串联了温江区、中心城区、龙泉驿区、简阳区和新机场，既要承担中心城区内部出行（地铁线）和中心城区与周边卫星城的联系功能（市域线），又要兼顾机场线的服务功能（机场线）。

1.2 线路长度长

13号线线路全长97.8 km，设站36座，衔接温江、中心城区、龙泉驿区、简阳新城、机场等多个组团，远远超出了规范对于市内地铁线路不宜长于35 km的要求[3]。

1.3 中心城区与市域范围差异较大

13号线中心城区段（七里沟～龙华寺）长度为28.2 km，设站19座，平均站间距1.48 km，客流量大，周边建构筑物密集，实施条件苛刻;而外围的城铁温江～七里沟段长度13.94 km，设站3座，平均站间距4.65 km;龙华寺～T3T4站段长度55.61 km，设站12座，平均站间距4.63 km，客流量相对小，周边建构筑物少，实施条件较好。

1.4 客流差异大

在城市轨道交通的规划设计中，客流是项目必要性分析、方案比选、确定系统规模、进行效益分析的基础[4]，特别是市域快线特有的客流特征：中心城区段与市域段存在严重的时空不均衡性。

1.5 互聯互通要求高

本线远期与普线网中的1、2、3、4、5、6、7、8、11、25、30号线换乘实现快慢网的一体化，提高全网的运输效率，与快线网中的9、10、16、18、19、24号线换乘，具备互联互通的运营条件，提高各线利用率，加强外围组团之间的直接联系，凸显轨道交通网络形态与城市发展方向的匹配性。

2 重难点问题分析

2.1 设计标准

13号线服务于市区、市域、机场，不同功能的设计标准不同，市区地铁平均运距短、客流量大，主要以通勤客流为主，设计标准低，市域铁路、机场线平均运距长、客流量小，设计标准高。因此，应重点分析市域快速轨道交通功能要求以确定合理的设计标准。

2.2 综合系统

2.2.1 速度目标值

13号线是一条兼顾机场功能的市域快线，具有服务客流长距离出行的需求，采用常规的80 km/h的速度目标值，全线旅行时间大于2 h，相比其他交通方式并无优势，且不符合本线的功能定位，应考虑与公路的竞争优势，充分发挥市域快线的速度优势，因此，速度目标值是市域快线的重要技术指标。

2.2.2 线站位方案

13号线作为穿越中心城区的市域快线，中心城区换乘节点多，受控因素多，既要实现较高的速度目标，又要尽可能兼顾主要的客流集散点，因此，合理布设线站位是本线的研究重点。

2.2.3 车辆选型与列车编组

13号线服务功能多，不同功能的设计标准不同，市域段与市区段客流严重不均衡，且车辆选型受速度目标值方案的影响较大，这对车辆选型与列车编组研究带来一定的困难。

2.2.4 列车运行交路

13号线一、二期范围内客流需求差距较大，为控制运营成本，需根据客流需求开行种类较多的列车运行交路，运营组织难度大。

2.2.5 越行运行

市区段需结合速度目标值方案研究确定是否有必要设置越行站;市域段需根据站点客流乘降量、区段通过能力等研究越行站设置方案，以及大小交路列车是否采用越行的情况。

2.2.6 跨线运行

根据线网规划，13号线市域段需在石盘等站与其他市域线跨线运营，13号线列车运行交路多，且要考虑开行大站快车的情况，实现跨线运营，运营组织方案复杂、难度较大，需预估跨线客流，以分配合理的列车对数。

2.3 限界及结构工程

由于13号线市区段和市域段的差异导致在不同地段最高运行速度不同，研究过程中应结合不同速度目标值，进行不同速度下盾构管片尺寸的比选研究。

2.4 设备系统

2.4.1 车辆系统

13号线为市域快线并兼顾机场线功能且未来实现与其他快线的互联互通，这对车辆系统的运行速度及舒适性比普通地铁高，并与其他线路互联互通运营相兼容。

2.4.2 供电制式

传统地铁采用DC1 500 V接触网供电，市域铁路采用AC25 kV接触网供电，然而13号线兼具传统地铁和市域铁路两种功能，且需考虑互联互通线路的供电要求，研究合理的供电制式，以期提高线路运营效率，减小运营风险及节省投资。

2.4.3 弱电系统

弱电系统应遵循互联互通的相关技术要求进行系统设计，统一运行模式，统一轨旁设备布置原则、统一人机界面，以实现成都地铁13号线与24、18-1（资阳）线路间在不降级情况下的互联互通运行。

2.4.4 站台门系统

根据13号线的功能定位，速度要求高，列车高速在隧道内运行时，隧道内活塞风效应增强，并产生了压力波等影响列车安全、舒适运行的次生问题，对环控系统提出了特殊要求。由于列车运行速度的提高，隧道内活塞风效应增强，列车越行时站台门的结构强度应满足列车通过时的活塞风压要求，停站时的隧道活塞风压应满足站台门启闭要求。因此，站台门系统也是本线区别于普速地铁的一个研究重点。

2.5 运营维保

由于市域快线采用的车辆系统、供电方式等与既有地铁线路存在差异，因此应针对新工艺、新设备的维保和检测进行重点研究，除此之外，穿越中心城区的市域快线的站间距差异大，对于长大线路固定设施保养维修布点方案应进行重点研究。

3 结束语

本文以成都13号线为例，分析了穿越城市中心区的市域轨道交通工程的特点及设计重难点，希望为市域轨道交通工程的研究提供绵薄之力。

参考文献：

[1]梁青槐，柴树山.市域快轨功能定位及规划要点[J].都市快轨交通，2018（4）：1-5.

[2]中国地铁工程咨询有限责任公司.成都市城市快速轨道交通线网规划修编（2016）[R].北京：中国地铁工程咨询有限责任公司，2016.

[3]中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检查检疫总局.GB 50157-2013，地铁设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2013.

[4]沈丽萍，马莹，高世廉.城市轨道交通客流分析[J].城市交通，2007（3）：14-19.