市域鐵路制式選擇對車輛基地影響分析

嚴 飛

(中鐵第一勘察設計院集團有限公司,西安 710043)

1 概述

近年來，隨著城市現代化的發展，國內諸多特大城市和超大城市為滿足城市客運交通發展的需要和提升公共交通服務水平，均在中心城區范圍已建成或在建多條城市軌道交通線路。城市軌道交通的發展為中心城區居民出行提供了便利，能夠在一定程度上緩解城市公共交通擁堵的現狀。同時，為實現中心城市及周邊城鎮的可持續發展，建設能夠起到疏解中心城區職能、聯接中心城區與市郊城鎮的市域間公共交通也顯得尤為重要。

市域鐵路主要用于服務中心城區、市郊新城、城鎮組團以及衛星城等不同區域之間的通勤、通學、通商等短途旅客，具有速度快、運量大、通勤化等特點，是一種兼具地鐵公交化和高速動車組快速舒適的軌道交通模式，能夠有效拓展城市發展空間、縮短市域核心區至周邊主要區域的時空距離，引導城鎮化建設促進城鄉統籌協調發展。在國外的大中城市中，如東京、巴黎、莫斯科、倫敦、紐約等，均已形成了發達的市域鐵路網[1]。日本東京首都圈內參與公共交通的市郊鐵路總長2 013 km，占軌道交通的87.3%[2]；巴黎從20世紀70年代發展至今，已形成了5條RER線路組成的市域鐵路線網[3，4]；莫斯科地區市郊鐵路正線運營里程2390.2 km，其中市內390.2 km，郊區2 000 km，莫斯科市郊旅客運量占俄羅斯全國市郊鐵路客運量的50%；倫敦近郊區(50 km交通圈)市域鐵路總長達923 km[5]。紐約通勤鐵路總長1632 km，其中心城167 km，郊區1 465 km，其主要為郊區提供上下班的通勤服務。國內方面，市域鐵路還處于發展階段，其規模體量與城市軌道交通相比存在巨大差別。國內具有代表性的市域鐵路有：北京S2線、上海金山支線、成灌快速鐵路、溫州市域S1線等[6]。

2 工程概況

銀川市軌道交通線網遠景規劃由6條放射線路組成，線網總長227.8 km，其中市區線4條，分別為1、2、3、4號線，服務于中心城區；市域線2條，分別為濱寧線和永賀線，用于聯接中心城區與銀川市周邊組團城鎮[7]。銀川市軌道交通線網共規劃2座大架修車輛基地，分別為1號線銀川東車輛基地和3號線習崗車輛基地。其中銀川東車輛基地承擔1號線、2號線及濱寧線車輛的大架修任務；習崗車輛基地承擔3號線、4號線及永賀線車輛的大架修任務。

濱寧線規劃為“一主兩支”：主線全長約51 km，共設車站12座，平均站間距4.25 km，最小站間距為0.81 km；最大站間距7.92 km；換乘站共5座；濱河支線全長8.2 km，設車站3座；機場支線全長17.6 km，設站4座。銀川市軌道交通線網規劃如圖1所示。

圖1 銀川市軌道交通線網規劃

濱寧線主線由西北向東南布設，西起規劃軌道交通2號線銀盛路站，止于寧東新城站，將銀川市中心城區與濱河新區、寧東組團之間進行了聯接，對濱河新區的發展起到積極引導作用，同時也能夠滿足寧東工業園區內人員的日常通勤需求。2條支線分別服務于河東機場和濱河新區，對濱河新區、保稅區、機場的開發具有帶動作用。作為市域快線，濱寧線能夠有效支持城市向東部地圖拓展的需求。

3 不同制式下車輛基地規模差異及工程投資分析

目前國內已建成的市域鐵路的制式沒有統一的標準，既有采用國鐵制式的，也有采用城市軌道交通制式的(后簡稱城軌制式)。本文以濱寧線主線為列，分別研究了國鐵制式和城軌制式下的車輛基地方案。濱寧線全線共規劃一段兩場，其中主線含一段一場，車輛段承擔全線配屬車輛的定臨修任務。

目前，B型車已被廣泛地應用于國內各個城市軌道交通系統，技術和產品較為成熟；溫州市域車是中車青島四方依托高速動車組研發體系，基于CRH6型城際動車組平臺，針對市域鐵路而研制的國內首款新型軌道交通車輛。根據客流需求，本線車輛選型方案分別有：B型車以及溫州市域車，對采用不同車型不同制式時車輛基地方案進行了對比。不同方案車輛選型參數見表1。從表1可以得出，B型車和溫州市域車具有部分相似的參數，但兩種車型采用的站立標準不同：B型車定員6人/m2，超員9人/m2；溫州市域車定員5人/m2，超員8人/m2。不同站立標準下，B型車載客量略大于溫州市域車；但在相同編組規模下，溫州市域車車體長度更長，且車廂內座席也更多。

表1 不同制式方案下車輛選型參數

3.1 車輛檢修工作量計算

圖2 車輛段總平面布置方案(城軌制式)

根據不同方案下濱寧線全日行車計劃、列車對數、運營交路，同時依據現行《地鐵設計規范》(GB50157—2013)[8]、《城市軌道交通工程項目建設標準》(建標104—2008)[9]以及《市域鐵路設計規范》(T/CRS C0101—2017)[10]推薦的車輛檢修周期、停修時間等資料確定車輛檢修任務量，計算結果分別見表2、表3。車輛基地的停車能力按系統最大能力設計，檢修、運用設施按近期規模建設，遠期發展規模預留。

表2 城軌制式方案計算結果 列位/d

表3 國鐵制式方案計算結果 列位/d

通過以上計算結果可以得出：與城軌制式方案相比，國鐵制式下檢修車數相對較少，其根本原因在于兩種車型的檢修周期不同，B型車檢修周期短，計算得到的檢修車數相對較多，而溫州市域車檢修周期長，因此得到的檢修車數少。

3.2 車輛基地總平面布置

車輛基地的總平面應根據生產工藝的需要，并結合目前國內已建成車輛基地的經驗和成熟理念以及線路自身特點進行統籌規劃布置[11-14]。根據工作量計算結果，分別研究了不同制式下車輛段和停車場的總平面布置方案。

(1)城軌制式方案

城軌制式方案車輛段占地20.8 hm2，設出入段線2條，對外出入口2處，運用庫與檢修組合庫成橫列式布置。運用庫設停車列檢線20條共40列位(預留5線10列位)，每線滿足停放2列4編組車輛的要求；檢修組合庫設周月檢線2條、靜調吹掃線各1條、定臨修線3條，車輛段北側設945 m長試車線1條；工程車庫位于檢修組合庫西側，物資總庫位于運用庫南側，鏇輪庫設于運用庫南側；洗車庫位于咽喉區，輪對動態檢測棚設于入段線上；其余生產生活設施分別位于咽喉區兩側集中布置，便于管理和有利于節省工程投資。車輛段總平面布置方案如圖2所示。

城軌制式方案停車場占地10.5 hm2，設出入段線2條，對外出入口2處，洗車庫和運用庫各1座。洗車庫位于咽喉區，運用庫設停車列檢線12條共24列位(預留4線8列位)，每線滿足停放2列4編組車輛的需求，設周月檢線1條，綜合樓等生產生活設施緊鄰規劃道路布置。停車場總平面布置方案如圖3所示。

(2)國鐵制式方案

國鐵制式方案車輛段占地22.7 hm2，設出入段線2條，對外出入口2處。根據本線列車到發次數并結合列車編組特點，到發存車線與檢查庫線采用橫列式布置。設到發存車線19條共38列位(預留4線8列位)，每條存車線滿足停放2列4編組車輛的需求；設4線檢查庫1座。臨修及不落輪鏇庫設于存車線北側，綜合樓、雜品庫等設于檢查庫南側，工程車庫設于檢查庫西側；洗車庫設于咽喉區，輪對動態檢測棚設于入段線上；其余生產生活設施分別位于咽喉區兩側。車輛段總平面布置方案如圖4所示。

國鐵制式方案停車場占地10.1 hm2，設出入段線2條，對外出入口2處。設洗車庫1座，位于咽喉區；設到發存車線10條共20列位(預留6線12列位)，每條存車線滿足停放2列4編組車輛的需求。綜合樓等生產生活設施緊鄰規劃道路布置。停車場總平面布置方案如圖5所示。

圖3 停車場總平面布置方案(城軌制式)

圖4 車輛段總平面布置方案(國鐵制式)

圖5 停車場總平面布置方案(國鐵制式)

3.3 車輛基地工程投資對比

采用不同制式方案下車輛基地規模及工藝設備投資對比見表4。

由表4可以得出：不同制式方案下車輛基地占地面積基本相當，國鐵制式方案車輛基地占地較城軌制式方案多1.5 hm2，差別不大；由于城軌制式下車輛的停車和列檢需在庫內進行，而國鐵制式下車輛采用露天停放，由此造成城軌制式方案較國鐵制式方案車輛基地建筑面積增加約4.95萬m2，需增加投資約1.48億元；兩種制式下車輛工藝設備投資基本相當，差別不大；對比國鐵車輛和地鐵車輛的檢修修程以及檢修周期可以得出：與地鐵車輛相比較，國鐵車輛檢修周期長，平均到車輛的全壽命周期中，國鐵車輛具有檢修成本相對較低、修停時間相對較短的特點。因此，從以上各方面因素對比可以得出：本線采用國鐵制式時，車輛基地的工程投資略小。

表4 車輛基地規模及工藝設備投資對比

4 不同制式下線網資源共享適應性分析

線網資源共享使得能夠充分利用車輛的各種資源，最大限度地發揮車輛的整體效益[15]。目前已得到了城市軌道交通領域各方面的重視并進行了大量研究[16-18]。根據銀川市城市軌道交通線網規劃，全線網共規劃2處軌道交通大架修車輛基地，分別為1號線銀川東車輛基地和3號線習崗車輛基地，其中銀川東車輛基地承擔線網中1、2號線以及濱寧線的車輛大架修作業，習崗車輛基地承擔3、4號線以及永賀線的車輛大架修作業。

4.1 城軌制式方案線網資源共享適應性分析

采用城軌制式方案時，根據銀川市軌道交通線網規劃研究成果，從全網大架修資源共享角度出發，根據線網功能定位，濱寧線設1段1場。由于與市區軌道交通線路采用相同車型和相同制式，濱寧線可與市區軌道交通線路實現互聯互通，其配屬車輛的大架修任務可由1號線銀川東車輛基地承擔，與線網規劃基本一致。

4.2 國鐵制式方案線網資源共享適應性分析

采用國鐵制式方案時，由于與其他市區軌道交通線路的車型、供電制式、限界要求等參數的不同，濱寧線所配屬車輛的檢修作業無法與其他線路資源共享。濱寧線設1段1場，其配屬車輛的一、二級修作業由車輛段承擔，由于本線配屬車輛的規模小，專門為配屬的車輛修建1座車輛檢修基地工程投資高、代價大，因此，濱寧線配屬車輛的高級修(三、四、五級修)需要外委專業維修公司或車輛制造廠家承擔。

5 結語

以銀川市市域濱寧線為列，研究了不同制式下車輛基地規模差異、總平面布局特點、工程投資對比以及線網資源共享的適應性。研究得出：對于本線而言，不同制式方案下車輛基地占地以及車輛工藝設備投資基本相當，差別不大；由于城軌制式下車輛停車列檢在庫內進行，而國鐵制式下車輛采用露天停放，由此造成城軌制式下車輛基地內建筑面積增加而引起的工程投資增加較大；城軌制式方案下本線車輛的大架修作業可由線網中大架修車輛基地承擔；國鐵制式下本線車輛的大架修作業需外委其他單位承擔。綜合分析表明：本線采用城軌制式時，車輛基地投資略高，但有利于車輛基地資源共享。在不同城市對市域鐵路制式選擇時，需根據具體條件、線路特點以及線網資源共享等各方面因素進行分析比選研究，不同制式下對車輛基地的影響可借鑒上文進行分析比較。

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