穿越城市中心區的市域快速軌道交通工程設計重難點問題淺析

馬斌軍

摘 要：近年來，隨著城市的發展，地鐵和市域鐵路大力發展，二者工程技術基本成熟，地鐵主要服務市區，市域鐵路主要服務郊區，但其二者獨立運營使得出行時間成本高，穿越城市中心區的市域快速軌道交通兼顧城市地鐵和市域鐵路的雙重服務功能，其大大降低時間成本，國內運營線路較少，工程設計技術不成熟，現以成都地鐵13號線為例，分析穿越城市中心區的市域快速軌道交通工程設計重難點問題，希望起到拋磚引玉的效果。

關鍵詞：市域快速軌道交通;重難點;設計

0 前言

近年來，隨著城市的發展，地鐵和市域鐵路大力發展，地鐵線路短、站間距小、旅行速度較低、客流密度高，市域鐵路線路長、站間距大、旅行速度大、客流密度低等特點，二者工程技術基本成熟。然而，穿越城市中心區的市域快速軌道交通[1]需兼顧城市地鐵和市域鐵路的雙重服務功能，國內運營線路較少，工程設計技術不成熟，現以成都地鐵13號線為例，對市域快速軌道交通工程的特征進行分析，為市域快速軌道交通的工程設計及運營提供參考。

1 工程特征

13號線起于城鐵溫江站，貫穿中心城區后銜接龍泉驛區、簡陽新城、空港新城，終止于天府國際機場，形成一條東西向的快速通道，同時兼顧機場線功能，13號線定位為市域快線，全線97.8 km，設站36座，見圖1[2]。

成都13號線作為穿越城市中心區的市域快速軌道交通，與市域快線和市內地鐵線路相比具有較大的不同，主要有以下7個特點。

1.1 服務功能多

13號線為貫穿中心城區，連接東西方向的快線，串聯了溫江區、中心城區、龍泉驛區、簡陽區和新機場，既要承擔中心城區內部出行（地鐵線）和中心城區與周邊衛星城的聯系功能（市域線），又要兼顧機場線的服務功能（機場線）。

1.2 線路長度長

13號線線路全長97.8 km，設站36座，銜接溫江、中心城區、龍泉驛區、簡陽新城、機場等多個組團，遠遠超出了規范對于市內地鐵線路不宜長于35 km的要求[3]。

1.3 中心城區與市域范圍差異較大

13號線中心城區段（七里溝～龍華寺）長度為28.2 km，設站19座，平均站間距1.48 km，客流量大，周邊建構筑物密集，實施條件苛刻;而外圍的城鐵溫江～七里溝段長度13.94 km，設站3座，平均站間距4.65 km;龍華寺～T3T4站段長度55.61 km，設站12座，平均站間距4.63 km，客流量相對小，周邊建構筑物少，實施條件較好。

1.4 客流差異大

在城市軌道交通的規劃設計中，客流是項目必要性分析、方案比選、確定系統規模、進行效益分析的基礎[4]，特別是市域快線特有的客流特征：中心城區段與市域段存在嚴重的時空不均衡性。

1.5 互聯互通要求高

本線遠期與普線網中的1、2、3、4、5、6、7、8、11、25、30號線換乘實現快慢網的一體化，提高全網的運輸效率，與快線網中的9、10、16、18、19、24號線換乘，具備互聯互通的運營條件，提高各線利用率，加強外圍組團之間的直接聯系，凸顯軌道交通網絡形態與城市發展方向的匹配性。

2 重難點問題分析

2.1 設計標準

13號線服務于市區、市域、機場，不同功能的設計標準不同，市區地鐵平均運距短、客流量大，主要以通勤客流為主，設計標準低，市域鐵路、機場線平均運距長、客流量小，設計標準高。因此，應重點分析市域快速軌道交通功能要求以確定合理的設計標準。

2.2 綜合系統

2.2.1 速度目標值

13號線是一條兼顧機場功能的市域快線，具有服務客流長距離出行的需求，采用常規的80 km/h的速度目標值，全線旅行時間大于2 h，相比其他交通方式并無優勢，且不符合本線的功能定位，應考慮與公路的競爭優勢，充分發揮市域快線的速度優勢，因此，速度目標值是市域快線的重要技術指標。

2.2.2 線站位方案

13號線作為穿越中心城區的市域快線，中心城區換乘節點多，受控因素多，既要實現較高的速度目標，又要盡可能兼顧主要的客流集散點，因此，合理布設線站位是本線的研究重點。

2.2.3 車輛選型與列車編組

13號線服務功能多，不同功能的設計標準不同，市域段與市區段客流嚴重不均衡，且車輛選型受速度目標值方案的影響較大，這對車輛選型與列車編組研究帶來一定的困難。

2.2.4 列車運行交路

13號線一、二期范圍內客流需求差距較大，為控制運營成本，需根據客流需求開行種類較多的列車運行交路，運營組織難度大。

2.2.5 越行運行

市區段需結合速度目標值方案研究確定是否有必要設置越行站;市域段需根據站點客流乘降量、區段通過能力等研究越行站設置方案，以及大小交路列車是否采用越行的情況。

2.2.6 跨線運行

根據線網規劃，13號線市域段需在石盤等站與其他市域線跨線運營，13號線列車運行交路多，且要考慮開行大站快車的情況，實現跨線運營，運營組織方案復雜、難度較大，需預估跨線客流，以分配合理的列車對數。

2.3 限界及結構工程

由于13號線市區段和市域段的差異導致在不同地段最高運行速度不同，研究過程中應結合不同速度目標值，進行不同速度下盾構管片尺寸的比選研究。

2.4 設備系統

2.4.1 車輛系統

13號線為市域快線并兼顧機場線功能且未來實現與其他快線的互聯互通，這對車輛系統的運行速度及舒適性比普通地鐵高，并與其他線路互聯互通運營相兼容。

2.4.2 供電制式

傳統地鐵采用DC1 500 V接觸網供電，市域鐵路采用AC25 kV接觸網供電，然而13號線兼具傳統地鐵和市域鐵路兩種功能，且需考慮互聯互通線路的供電要求，研究合理的供電制式，以期提高線路運營效率，減小運營風險及節省投資。

2.4.3 弱電系統

弱電系統應遵循互聯互通的相關技術要求進行系統設計，統一運行模式，統一軌旁設備布置原則、統一人機界面，以實現成都地鐵13號線與24、18-1（資陽）線路間在不降級情況下的互聯互通運行。

2.4.4 站臺門系統

根據13號線的功能定位，速度要求高，列車高速在隧道內運行時，隧道內活塞風效應增強，并產生了壓力波等影響列車安全、舒適運行的次生問題，對環控系統提出了特殊要求。由于列車運行速度的提高，隧道內活塞風效應增強，列車越行時站臺門的結構強度應滿足列車通過時的活塞風壓要求，停站時的隧道活塞風壓應滿足站臺門啟閉要求。因此，站臺門系統也是本線區別于普速地鐵的一個研究重點。

2.5 運營維保

由于市域快線采用的車輛系統、供電方式等與既有地鐵線路存在差異，因此應針對新工藝、新設備的維保和檢測進行重點研究，除此之外，穿越中心城區的市域快線的站間距差異大，對于長大線路固定設施保養維修布點方案應進行重點研究。

3 結束語

本文以成都13號線為例，分析了穿越城市中心區的市域軌道交通工程的特點及設計重難點，希望為市域軌道交通工程的研究提供綿薄之力。

參考文獻：

[1]梁青槐，柴樹山.市域快軌功能定位及規劃要點[J].都市快軌交通，2018（4）：1-5.

[2]中國地鐵工程咨詢有限責任公司.成都市城市快速軌道交通線網規劃修編（2016）[R].北京：中國地鐵工程咨詢有限責任公司，2016.

[3]中華人民共和國住房和城鄉建設部，中華人民共和國國家質量監督檢查檢疫總局.GB 50157-2013，地鐵設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2013.

[4]沈麗萍，馬瑩，高世廉.城市軌道交通客流分析[J].城市交通，2007（3）：14-19.