李 祺
(中鐵二院工程集團有限責任公司,四川 成都 610031)
廈漳泉城際軌道(R1線)位于閩南地區,是廈漳泉城際軌道交通線網骨干線路,串聯了泉州、廈門和漳州三市,線路全長171.96 km(泉州段69.299 km、廈門段52.696 km、漳州段49.965 km),其中地上線長89.255 km,地下線長82.705 km,如圖1所示。

圖1 泉州—廈門—漳州城際軌道(R1線)線路走向
廈漳泉三市城鎮空間結構緊湊,聯系緊密,呈現集聚發展。廈門和漳州中心城區發展已聯為一體,廈門與泉州中心城區將呈現環灣發展態勢,三市已進入同城化快速發展階段。本線主要為沿線所經各大城鎮服務,將廈漳泉三市主城及沿線各組團串聯,強化城鎮走廊各組團之間的交通聯系,可有效縮短時空距離,引導區域土地集約化發展,實現區域設施共享,帶動城市發展。
本線在廈門、漳州與泉州三城內部均有設站,且站間距較城市軌道交通大,運營速度比城市軌道交通更快,與沿線城市軌道形成快慢車組合,是廈門、漳州與泉州三城內部最為便捷的快速客運通道。
本項目建成后可銜接福廈、昌廈、汕漳等高鐵,實現漳州、汕頭、三明、泉州等地區快速聯通廈門翔安國際機場,加強廈漳泉大都市區乃至海西經濟區與廈門翔安機場的銜接,極大地擴大了翔安機場的輻射范圍,是翔安機場最有效的集疏運設施。
綜上所述,本項目定位為廈漳泉都市區內兼具城際出行和快速城市交通功能的城際軌道。為滿足沿線旅客日常公務、通勤和生活出行需求,R1線需滿足公交化運輸組織需求,滿足高密度開行列車條件。
以國鐵動車組進翔安機場、方便國鐵乘客到達翔安機場為目的,結合R1線功能定位,以經濟合理性和工程可實施性為原則,提出三大方案。方案Ⅰ:R1線與國鐵車站便捷換乘方案;方案Ⅱ:設聯絡線實現國鐵跨線運營方案;方案Ⅲ:預留聯絡線建設條件方案。
R1線通過在既有漳州站、在建泉州東站、規劃廈門東站、新高崎站便捷換乘,實現國鐵旅客快速到達翔安機場的目的。同時通過完善廈門鐵路網,使鐵路網覆蓋機場,達到高鐵進機場的目的。
(1)優點。R1線未與國鐵網物理聯通,可獨立運營,由地方成立的運營公司管轄。地方擁有R1線運營主導權,可根據客流需求靈活調整運輸組織。
R1線核心功能定位是廈漳泉三市重要的客運通道以及三市市內最便捷的快速客運通道,靈活獨立的運輸組織模式更能夠滿足沿線旅客日常公務、通勤和生活出行需求。
R1線作為翔安機場重要的集疏運設施,能夠很好地服務廈漳泉三市旅客直通機場。通過與國鐵車站的便捷換乘,仍能夠很好地服務廈漳泉三市之外的國鐵旅客到達機場。同時通過完善廈門鐵路網,使鐵路網覆蓋機場,達到高鐵進機場的目的。
R1線可以自主靈活進行系統制式選擇、車輛選型、車輛編組,采用CBTC制式可以提高運輸組織效率,減少土建工程投資。
(2)缺點。《福建省中長期鐵路網規劃》[1]中提出修建昌廈高鐵;《廈門鐵路樞紐總圖規劃深化研究》中規劃有昌廈高鐵,以及昌廈高鐵延伸至金門的廈金高鐵。但目前昌廈(金)高鐵并未納入國家中長期鐵路網規劃和“十四五”鐵路網規劃,如何推動項目落地將成為該方案的一個重點和難點。
結合翔安機場地理位置及主要客流方向分析,接軌聯絡線應分別從東、西方向引入。考慮最大限度吸引客流和減少國鐵列車跨線運營后的走行距離,接軌點應選擇在離機場最近的國鐵車站。根據本線與杭深鐵路走向關系,東端由近及遠的國鐵車站分別為翔安、晉江、泉州和惠安站,西端由近及遠分別為廈門北、前場、角美和漳州站,如圖2所示。

圖2 設聯絡線實現國鐵跨線運營
(1)優點。國鐵動車組可通過R1線直通機場,將進一步拓展機場輻射范圍,隨著鐵路網不斷完善,使機場進一步輻射到省內其他地區、廣東部分地區、江西部分地區等,翔安機場通過國鐵網絡大幅提升客流虹吸范圍、航空服務水平和樞紐運營效率。
(2)缺點。南昌局就R1線與國鐵互聯互通事宜進行了技術交流,交流的初步結論是有關R1線與國鐵直通后的運營管理、清分、票務票制、列車救援等一系列問題需要地方與國鐵集團進一步對接確定。但結合目前國內案例,若國鐵跨線運營,從運營安全角度出發,R1線與國鐵共線段需委托路局主導運營管理。
從管理的協調性與安全性考慮,R1線全線以及廈漳泉城際軌道交通網宜采用一個運營管理主體,調度指揮將由路局統籌。
R1線核心功能定位是廈漳泉三市重要的客運通道以及三市市內最便捷的快速客運通道,須滿足沿線旅客日常公務、通勤和生活出行需求。采用直通方案,國鐵跨線運營后,本線列車的旅客服務水平將受到一定影響。
國鐵動車組跨線運行雖然可直接通達翔安機場,但國鐵跨線開行方案對日均開行對數的限制因素較多,機場旅客出行時間選擇自由度降低。
采用與國鐵匹配的CTCS系統、8輛編組的CRH6型車、滿足國鐵動車組運行的建設標準,R1線全線土建工程投資增加。
R1線開通初期,采用CBTC系統制式、D型車獨立運營,利用與國鐵車站的便捷換乘解決國鐵旅客到達機場的問題,預留國鐵跨線工程實施和系統疊加改造條件,待技術成熟、政策開放后,適時實施國鐵跨線運營工程,如圖3所示。

圖3 預留互通條件方案
(1)優點。四網融合、互聯互通是軌道交通發展的趨勢,隨著技術的不斷發展、技術標準的融合、政策的不斷完善開放,必然會出現融合調度與自主運營結合的管理模式。通過加強與國鐵集團的溝通,通過國鐵集團對國鐵調度系統的升級和國鐵車輛及相關系統的改造,可在實現互聯互通的同時,保留廈漳泉城際軌道交通網的運營主導權。
預留國鐵跨線運行的工程條件,可以減少R1線后期改造工程投入。
R1線弱電系統考慮在共線運營段為國鐵下線列車預留室內設備安裝空間、電纜穿放空間、室外設備安裝空間,待國鐵跨線運行改造實施期間,可在不影響本線運營的前提下利用夜間停運時段進行安裝調試。
近期建網采用成熟的城市軌道交通車地綜合通信系統(LTEˉM),具備自主建網及運營維護的能力,由地方主導建設。目前國鐵無線網絡正在由鐵路綜合數字移動通信系統(GSMˉR)向5G過渡升級,該方案可避免采用國鐵標準進行建設后,短時間內又需要跟隨國鐵升級改造的重復投資問題。
采用廈門地鐵票制可實現本線與廈漳泉地鐵的無障礙換乘,滿足乘客一票換乘需求,提升服務質量,實現真正意義上的多網融合。
(2)缺點。R1線預留聯絡線采用疊加信號系統方案,實現國鐵列車下線運行與R1線列車共線運行,目前技術方案可行,但正在研究驗證階段,尚無工程應用案例。
國鐵下線列車需要進行改造,加裝本線基于通信的列車自動控制(CBTC)制式信號系統車載設備及軟件,增加與共用設備之間的連線,進行調試,需要對車載設備進行裝備認證;國鐵下線列車的運輸計劃、開行方案、調度指揮需要建立安全完備的溝通協調機制和協同調度系統;國鐵下線列車進入本線共線運營段前需要進行制式切換;地面信號顯示方式不統一,需要配套的運營規則和維保規則;為保證運營安全,兩種制式信號系統共用一套聯鎖系統適應兩種聯鎖邏輯;共用桌面管理接口(DMI)、測速設備、應答器傳輸單元(BTM)天線需要對列車車載軟件進行升級改造。
土建工程受車輛限界、系統制式、規范等方面因素影響,不同方案下R1線不同段落存在不同的土建標準,歸納總結共存在三種建設標準,如表1所示。

表1 土建標準分類
4.1.1 規范差異
車輛選型以及是否要匹配國鐵動車組的差異導致本線參照的主要規范標準有所不同。
建設標準一、二采用《市域(郊)鐵路設計規范》[2],建設標準三采用《城際鐵路設計規范》[3]。
4.1.2 限界差異
本線的車輛選型不同,導致建筑限界不同,CRH車型、D型車建筑限界大于A型車建筑限界,如表2所示。

表2 車輛限界
4.1.3 車站建筑
(1)車站配線。
方案Ⅰ:不考慮國鐵跨線運行,車站配線僅需要參照《市域(郊)鐵路設計規范》規定,滿足停車線間距不大于20 km,同時結合本線快慢車開行方案設置越行站即可。
方案Ⅱ、Ⅲ:國鐵跨線運營段(水頭—海滄)車站配線需考慮國鐵與R1線列車共線運營,需在新高崎站、廈門東站設置專門辦理國鐵動車通過車作業的站臺。
(2)站臺長度。
建設標準一、二:有效站臺長度140 m。
建設標準三:根據《城際鐵路設計規范》(TB 10623—2014)11.4.2條第1款規定:“站臺長度應根據列車編組長度和停車誤差計算確定。8輛編組時站臺長度可按220 m設置。”
(3)到發線有效長。
建設標準一、二:信號機距離有效站臺端部不宜小于8 m,當L取140 m時,到發線最短有效長度為156 m。
建設標準三:根據《城際鐵路設計規范》(TB 10623—2014)3.2.7條規定:“采用CTCS-2級列控系統且停靠8輛編組的動車組時,貫通式車站到發線有效長度不應小于400 m。”
5.1.4 隧道
由于車輛限界不同,不同工法下隧道的斷面尺寸不同,如表3所示。

表3 隧道斷面設計(采用柔性接觸網)
5.1.5 橋梁
(1)設計活載。
標準一、二:參考《市域(郊)鐵路設計規范》(TB 10624—2020),橋梁設計活載均采用ZS荷載。
標準三:參考《城際鐵路設計規范》,橋梁設計活載均采用ZC活載,標準高于ZS荷載。
(2)橋面布置。
建設標準一:參考窄體車的建筑限界,采用A型車橋面寬度10.8 m。
建設標準二、三:參考寬體車的建筑限界,采用CRH車型、D型車橋面寬度加寬至11 m。
4.1.6 投資差異投資
綜上所述,由于3個方案采用不同的車輛類型和系統制式,受車站配線、車站規模、隧道、橋梁等工程的影響,3個方案的工程投資不同,如表4所示。

單位:億元表4系列方案工程投資
從表4可以看出,即使加上新建鐵路工程投資,采用“與國鐵便捷換乘(方案Ⅰ)(A型車)”工程投資最省;“與國鐵便捷換乘(方案Ⅰ)(D型車)”和“設聯絡線實現國鐵跨線運營(方案Ⅱ)”投資相當;“預留互通條件(方案Ⅲ)”近期投資最省,但由于系統改造費用暫時無法測算,故遠期投資存在不確定性。
系列方案出行時間距離比較如表5所示。

表5 系列方案出行時間距離
其他比選如表6所示。

表6 其他比選
綜上所述,采用“與國鐵便捷換乘(方案Ⅰ)”,可以實現國鐵旅客到達機場的目的。同時,提前實施杭深鐵路翔安站至翔安機場段鐵路工程作為廈門鐵路樞紐相關工程,并爭取盡早將昌廈(金)高鐵納入國家鐵路網規劃中。
采用“設聯絡線實現國鐵跨線運營(方案Ⅱ)”,可以實現高鐵進機場的目的。但地方將失去廈漳泉城際軌道交通網運營主導權,需要地方與國鐵集團進一步商討清分、運營補虧方案等一系列問題。
采用“預留互通條件(方案Ⅲ)”,R1線初期獨立運營,國鐵旅客通過換乘到達機場。待技術成熟、政策開放后,適時實施國鐵跨線運營工程,爭取與國鐵互通的同時,保留廈漳泉城際軌道交通網的運營主導權。
結合以上分析,綜合考慮國內鐵路運營現狀及建設時機,“設聯絡線實現國鐵跨線運營(方案Ⅱ)”通過聯絡線工程,達到高鐵進機場的目的。研究暫推薦采用該方案作為與國鐵互聯互通方案。但結合不同的邊界條件及項目的建設時機,3個系列方案各有特點,適應目前城際、市域郊鐵路互聯互通方案研究的多數場景,對研究人員開展類似課題的研究有著指導意義。