市域快線運(yùn)營模式與最大速度的選擇研究

王芳玲

（廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，廣東廣州 510000）

1 線路概況

1.1 工程概況

本線為主要連接主城區(qū)和副中心區(qū)，是服務(wù)于副中心、火車北站、火車站、老城中心快速聯(lián)系的市域快線。線路全長61.5 km，其中高架段約44.9 km，地下段約16.6 km；設(shè)站17座，其中高架站11座，地下站6座；平均站間距約3.8 km。

1.2 時空目標(biāo)

綜合國土空間規(guī)劃要求和其他交通方式競爭分析，建議：某區(qū)中心L站至主城區(qū)第一座站E站需滿足30 min可達(dá)，某區(qū)中心L站至主城區(qū)中心A站需要滿足40 min可達(dá)，全線旅行時間不超過60 min。

2 不同速度列車適應(yīng)性分析

2.1 站間距分析

本線平均站間距約3.8 km，其中主城區(qū)內(nèi)（A站—E站）平均站間距約2.05 km，主城區(qū)外（E站—Q站）平均站間距約4.4 km。

100 km/h站間距大于1.6 km，區(qū)間15個，長為59.3 km；120 km/h站間距大于2.5 km，區(qū)間9個，長度約為37.0 km；140 km/h站間距大于3.4 km，區(qū)間6個，長度約為38.3 km；160 km/h站間距大于4.5 km，區(qū)間3個，長26.6 km。

從站間距角度，本線長區(qū)間較多，適合120 km/h及以上高速列車發(fā)揮性能。

2.2 平面條件分析

本工程主要采用高架敷設(shè)方式，沿道路敷設(shè)，受道路條件限制，全線設(shè)置曲線61處，各曲線對應(yīng)限速：100 km/h列車限速曲線小于600 m，12個，總長7.1 km，占曲線全長26%；120 km/h列車限速曲線小于850 m，20個，總長11.4 km，占曲線全長42%；140 km/h列車限速曲線小于1 100 m，32個，總長18.5 km，占曲線全長68.2%；160 km/h列車限速曲線小于1 400 m，38個，總長21.3 km，占曲線全長78.6%。

從曲線要素角度，本線較適合采用120 km/h的列車，能夠充分發(fā)揮速度優(yōu)勢。

2.3 達(dá)速分析

各區(qū)間的達(dá)速情況如表1所示。

表1 全線達(dá)速比情況

根據(jù)車輛廠提供的各等級車輛初步資料，進(jìn)行列車牽引計(jì)算分析[1]。全線16個區(qū)間中，列車速度可以達(dá)到100 km/h的區(qū)間有12個，達(dá)速比47%；可以達(dá)到120 km/h的區(qū)間9個，達(dá)速比為38%；可以達(dá)到140 km/h的區(qū)間有2個，達(dá)速比僅為4%，可以達(dá)到160 km/h的區(qū)間僅1個，達(dá)速比僅為1%。

因此，從達(dá)速比角度，本線較適合采用120 km/h的列車，能夠充分發(fā)揮速度優(yōu)勢。

2.4 旅行時間分析

（1）站站停運(yùn)營模式。

站站停運(yùn)營模式下，本工程時空目標(biāo)分析如表2所示。

表2 站站停模式下重要節(jié)點(diǎn)間旅行時間

在常規(guī)的站站停模式下，所有列車均不滿足L站—E站30 min可達(dá)的基本時空目標(biāo)，所有列車均不滿足南寧北站—火車站40 min可達(dá)的時空目標(biāo)：①120 km/h相比100 km/h列車節(jié)省時間較為明顯，約3.7 min；②140 km/h相比120 km/h列車節(jié)省時間不到1 min；③160 km相比140 km/h列車節(jié)省時間不到0.5 min。

站站停模式下，兩個重要節(jié)點(diǎn)之間的時空目標(biāo)均無法滿足既定要求，建議采用大站快車模式，進(jìn)一步提高旅行速度，縮短旅行時間。

（2）大站快車與站站停組合運(yùn)營模式。

結(jié)合配線設(shè)置、快車停靠站選擇原則及線路條件，初步確定快車避讓7座車站，模式下的旅行時間如表3所示。

表3 大站快車與站站停組合模式重要節(jié)點(diǎn)間旅行時間

大站快車模式下的120、140、160 km/h列車均可滿足時空目標(biāo)要求，但140 km/h和160 km/h節(jié)時效果不明顯，節(jié)約時間不足1 min。120 km/h列車采用快車比常規(guī)站站停列車一期全線節(jié)省6.6 min，占總用時的14.5%。

綜上所述，從站間距、列車達(dá)速角度、旅行時間角度綜合考慮，采用120km/h速度較合理，100km/h速度、140km/h速度可作為比選方案。建議本線采用大站快車與站站停運(yùn)營模式。

3 不同速度列車綜合經(jīng)濟(jì)比選

比較不同速度列車在供電、限界、盾構(gòu)區(qū)間、高架區(qū)間、地下車站、高架車站、軌道、車輛購置費(fèi)等方面的影響，計(jì)算本線各種速度下的各專業(yè)總投資。

100 km/h速度列車總投資209.21億元，210 km/h速度列車總投資210.87億元，140 km/h速度列車總投資225.81億元。

最大速度的選擇是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，除了要滿足時空目標(biāo)、節(jié)約旅行時間，還要考慮工程投資。比選不同速度列車的工程投資和旅行速度，如表4所示。

表4 不同速度列車工程投資和旅行速度綜合比選

由表4可知，120 km/h速度列車比100 km/h速度列車工程投資僅增加0.79%，但旅行時間節(jié)約了6.69%，120 km/h速度列車效益較好；140 km/h速度列車比120 km/h速度列車工程投資增加了7.08%，但旅行時間節(jié)約0.90%，因此140 km/h速度列車綜合效益較差。

綜上，推薦本線采用120 km/h速度列車、大站快車與站站停運(yùn)營模式。

4 結(jié)語

隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，越來越多城市規(guī)劃建設(shè)外圍新城，為滿足外圍新城與市中心的快速聯(lián)系，舒適度水平高、運(yùn)行速度高的市域快線應(yīng)運(yùn)而生。市域快線線路長度長、站間距大，一般采用較高速度列車、大站快車與站站停運(yùn)營模式。本文以某市某線為例，根據(jù)線路時空目標(biāo)，從線路站間距、曲線要素、達(dá)速比、旅行時間、對工程投資的影響等方面綜合分析，選擇合理的運(yùn)營模式和速度目標(biāo)值。