市郊鐵路主要技術標準的選擇

魯永辰

(鐵道第三勘察設計院集團有限公司，天津 300251)

市郊鐵路主要技術標準的選擇

魯永辰

(鐵道第三勘察設計院集團有限公司，天津 300251)

依據國內外市郊鐵路的現狀，分析市郊鐵路的功能定位和技術特征，提出我國市郊鐵路主要技術標準。

市郊鐵路 技術 標準 研究

市郊鐵路作為一種速度快、運量大、能耗低、污染小的高效交通運輸方式，已經成為解決大城市交通問題的重要手段。目前，北京、上海、天津、廣州等城市均在規劃和建設市郊鐵路，各地對市郊鐵路的交通制式和主要技術標準的選擇上存在著較大差別，而我國還沒有市郊鐵路相應的技術標準和設計規范。因此，對我國市郊鐵路技術特征和主要技術標準進行研究和討論是十分必要和迫切的。

1 國外市郊鐵路技術特性

從國外主要大城市市郊鐵路的發展歷史來看，市郊鐵路都是為了引導城市擴張而修建和發展的。國外大都市如東京、紐約、巴黎、倫敦、莫斯科等都將市郊鐵路作為重要的交通形式進行發展(如表1所示)，并在交通運輸中發揮重要作用。

表1 東京等國際大城市市郊鐵路數量和日客運量

1.1 線網形態多樣規模大

國外市郊鐵路的線網形態多樣，但基本都與城市的發展規劃相適應，基本可以劃分為放射形、“環線+放射線”形、“主線+支線”形三種形式(如表2所示)。由于國外市郊鐵路的建設歷史較長，雖然統計口徑不同，數據有所差異，但一個基本事實是市郊鐵路線網規模大。從表1也可以看出，東京等國際大都市市郊鐵路線網規模都在1 000 km以上，建設規模是其中心城區地鐵建設規模的4倍以上。

表2 國外市郊鐵路線網結構形態

1.2 支線眾多覆蓋范圍廣

國外市郊線一般具有眾多支線，將鐵路延伸到郊區主要城鎮、衛星城鎮，以提高城市的輻射能力，最典型的是巴黎RER的5條郊區規劃終點站共有30座，現在已經建成23座，服務范圍達8 400 km2；紐約長島鐵路1條主線，有10條支線，服務范圍覆蓋全島。

1.3 站間距較大運行速度較高

與地鐵平均1 km左右的站間距相比，市郊鐵路的站間距普遍較大，巴黎RER平均站間距2.27 km，遠郊線平均站間距 5.1 km；東京JR線平均站間距為5-6 km ；倫敦市郊鐵路：為適應不同交通圈的不同交通需求，在不同的交通圈平均站間距不同，中心城區平均站間距2.5 km，近郊區平均站間距3.5 km，遠郊區平均站間距7.5 km。市郊鐵路站間距較大，其運行速度也較高，經過統計，國外市郊鐵路的最高行車速度一般在100-160 km/h，旅行速度一般在50～70 km/h。

1.4 開行列車數量多運量大

國外大城市的市郊鐵路客運量占公交運輸比重較大，在旅客運輸中發揮著不可替代的作用。莫斯科每天開行市郊車組3400多列，早高峰(7：00～9：00)到達市區的市郊列車占全部到達本市列車的88.8%。巴黎每天開行的市郊車組5 000多列，日本東京開行約6 000多列。東京等大都市市郊鐵路承擔公交運輸的比例(如表1所示)在20%～86%，印度每天運輸的市郊客流量占到全國旅客總運量的54.3%，波蘭更是占到全國客運量的68%。

1.5 換乘便捷直達性好

能否與其他交通方式便捷換乘，是影響市郊客流旅行時間的一個重要因素，也是評估市郊鐵路能否吸引客流的一個重要方面，國外市郊鐵路到市區的旅行時間一般不超過1 h，或換乘不超過2次。東京呈放射狀的市郊鐵路多連接在山手環線上，在山手環線上設置車站，實現市郊鐵路與環線內地鐵之間的方便換乘。倫敦幾乎所有的市郊鐵路終點都位于地鐵內環線上，利用地鐵環線使市郊旅客方便換乘地鐵。巴黎的RER、市郊鐵路、地鐵以及其他鐵路線，都可在圍繞巴黎市區的5座終點站(綜合交通樞紐)內實現相互換乘。

2 國內市郊鐵路的特點

國內市郊鐵路和起到市郊鐵路功能的軌道交通可以劃分為兩類，一類是鐵路樞紐、干線、支線上開行的“管內普通慢車”，一類是地方政府近年修建的公交化市郊鐵路。

2.1 國鐵上開行的市郊列車

在我國不少城市管轄區內有許多鐵路干線和支線，在保證正常行車組織的情況下，開行了有利于城市居民出行的近郊客運列車。1980年前，全國市郊列車客運量曾經占全國鐵路客運量的20%以上。隨著國家經濟的持續快速發展，中長途旅客運輸越來越成為國家鐵路發展的方向和重點，鐵路干線運輸能力十分緊張，能力利用率接近100%，特別是我國主要鐵路干線依舊是客貨混跑，客貨運輸相爭的矛盾異常突出。為了保障最基本的客貨運輸需求，鐵路部門采取了停短途開長途、壓貨運保客運等一系列措施，自動放棄了鐵路短途運輸，市郊列車對數和客流量呈萎縮的趨勢。2000年10月鐵路調整運行圖時，按照重新制定的旅客列車車次標準，基本取消了“市郊列車”這一分類，后來的市郊車次與其他管內慢車一起按照“管內普通慢車”進行統計，客流和車次逐年降低。

國鐵上開行的市郊列車具有下列特征。

(1)車次少，停站少，達不到公交化運營要求。

大多數國鐵市郊列車是通勤列車，主要滿足鐵路職工和部分國有企業職工從市區到郊區的通勤以及部分旅游線路需求，開行的列車對數、班次較少、停站距離也較大，沒有按公交特點組織客運，不能充分滿足旅客需求，客流長期低迷。

(2)沒有形成客運網，達不到規模效益。

國鐵線路上基本都是客貨混跑，長短途混跑，沒有專供客運的市郊鐵路線路，也沒有形成市郊客運網絡。受干線鐵路運行影響，也不能根據客流分布合理安排運行圖，再加上車站、列車設備陳舊，客運設施不足，大多為應淘汰的綠皮車，對乘客的吸引力不足。

(3)管理體制限制了市郊鐵路的長遠發展。

鐵路運輸與城市軌道交通的管理分別屬于鐵路總公司和地方政府，使市郊鐵路運輸的發展長期處于一種“兩不管”的尷尬境地，城市管理部門注重發展公路和汽車運輸，認為市郊鐵路屬于鐵路范疇。而鐵路部門始終將直通旅客運輸作為發展的重點和方向，隨著“網運分離”改革的深入，客貨網分帳核算的實施，鐵路對提高旅客列車經濟效益的要求越來越高，市郊鐵路票價低、客源少，收不抵支，開行越多虧損越大。

2.2 國內地方政府建設的市郊鐵路特點

國內由地方政府投資并開通運行的市郊鐵路有上海金山線和北京S2線。上海金山線是上海市政府和原鐵道部共同投資改造金山鐵路支線而來，2009年8月12日開通運營。北京S2線是北京市和原鐵道部共同投資改造京包線和康延支線而來，2008年8月6日開通運營。這些市郊鐵路主要技術特點如下。

(1)運行速度高，平均站間距較大。

上海金山線最高行車速度是160 km/h，北京S2線平原段目前最高行車速度120 km/h(設計最高速度160 km/h)。平均站間距6～8 km。

(2)基本采用地面敷設方式。

線路敷設形式多樣，基本采取地面線形式，高架線也占有一定比重。

(3)設計理念和思路受國鐵干線影響明顯。

由于現在還沒有市郊鐵路設計規范，設計仍然遵循現行的國鐵設計規范或地鐵設計規范，設計理念不明晰。而市郊鐵路在功能定位、客流特征、運營組織、行車速度、線路技術參數、設備系統制式等方面與國鐵和地鐵不相同，依據國鐵或地鐵規范進行設計存在著諸多問題。

3 市郊鐵路的功能定位

市郊鐵路的功能定位比較清晰，概括起來主要有以下四點：

①城市中心城區與其周邊城鎮、衛星城鎮之間重要的交通方式；

②引導規劃落實，促進沿線城市組團發展建設；

③引導城市由單中心向多中心的發展形態轉變，優化城市結構；

④優化城市軌道交通發展格局。

4 市郊鐵路主要技術標準的選擇

由于市郊鐵路不同于地鐵和國鐵的特點，其技術標準和制式也應該有其獨特之處。

4.1 線站位設置原則

為提高市郊鐵路與公路交通的競爭能力，吸引更多的客流選擇市郊鐵路，市郊鐵路對客流應體現“點到點”服務為主，其次兼顧沿線的設計理念。線路從中心城區按規劃布局向市郊城鎮或跨市域范圍敷設。車站分布不能過密，近郊段站間距一般2～3 km，遠郊段站間距一般3～10 km。對于較長線路，在有條件的車站可設置會讓股道，創造組織快慢車方案，保證“點到點”的客運效率。在敷設方式上，應盡量選擇地面方式或高架方式，以減少投資，利于節能和運營。

4.2 最高行車速度

最高行車速度的選擇與線路長度、車站間距、客流構成以及服務水平密切相關。根據國內、國外一些城市市郊鐵路最高行車速度(表3)，可以得出市郊鐵路最高行車速度在100～160 km/h范圍比較合適，一般情況下，市郊鐵路線路長度小于30～40 km的時候，選擇最高行車速度100～120 km/h為宜，旅行速度可以達到40～60 km/h；線路長度大于40 km時，最高行車速度宜選擇120～160 km/h，旅行速度可達60～80 km/h。

表3 國內外部分市郊線平均站間距與最高行車速度

4.3 行車組織和行車間隔

綜合國內外部分城市市郊鐵路行車組織和行車安排(表4)，對于近遠郊明晰的線路，可以開行長短交路套跑方案；對于較長線路，可以組織快慢車方案；在不同支線、不同時段、不同節日也可以考慮采用不同的運行圖。行車間隔不宜過大，要綜合考慮設計年限客流量、列車編組與定員、系統服務水平、系統運輸效率等綜合因素。建議市郊鐵路的行車間隔，干線高峰行車間隔不大于5 min，系統預留最小2 min，支線和遠郊線高峰行車間隔不大于10 min，非高峰20～30 min。

表4 部分城市市郊鐵路行車組織和行車安排

4.4 車輛定員和車輛選型

市郊鐵路乘客乘車時間相對較長，對車廂內的舒適度要求較高，因此相對地鐵車輛來說要考慮增加坐席，減少站席，設置垂直于運行方向的座椅，適當提高站席標準，并視全程旅行時間的長短，考慮是否設置廁所。在車輛尺寸方面，應與地鐵車輛尺寸盡可能一致，以適應與地鐵互聯互通的可能性和地下段建設的經濟性。

4.5 牽引供電

市郊鐵路的供電系統有兩種形式可供選擇，一是可以采用地鐵經常采用的直流1 500 V(或750 V)牽引供電系統，另一種是采用國鐵單相交流25 kV模式。采用交流25 kV的優點，一是可以和國鐵線路過軌運行，二是國鐵線路改造成市郊線路時費用低，三是可以減少牽引變電所數量。缺點是若由地方政府管理市郊鐵路，由于與地鐵制式不同會給運營公司帶來一定的管理問題。我國市郊鐵路的牽引供電方式宜采用交流25 kV制式。

5 結束語

市郊鐵路作為城市軌道交通的重要組成部分，將迎來新一輪發展機遇。在市郊鐵路的發展過程中，首先要依據市郊鐵路的主要技術標準來規劃市郊鐵路，并通過對衛星城市和郊區組團的規劃緩解中心城區壓力，引導城市合理發展，實現軌道交通發展與城市發展的互動。在規劃市郊鐵路的同時，要注意充分利用現有鐵路樞紐的設施和資源，以節約資金和節省用地。市郊鐵路規劃、建設的主體單位，要充分認識到市郊鐵路、地鐵、國家干線鐵路的異同，并及早著手市郊鐵路標準的深入研究，逐步統一軌道交通設備制式，最終實現城市軌道交通一體化，為我國市郊鐵路的發展奠定良好的基礎。

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ChoicesofMajorTechnicalStandardsforSuburbanRailways

LU Yong-chen

2014-08-26

魯永辰(1969—)，男，1990年畢業于西南交通大學鐵道工程專業，高級工程師。

1672-7479(2014)06-0077-04

U239.5； U212.3

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