基于“四網融合”的市域鐵路嘉閔線總體方案研究

許兆俊

(中鐵上海設計院集團有限公司 上海 200070)

1 線網融合

《交通強國建設綱要》中提出構建便捷順暢的城市(群)交通網，推進干線鐵路、城際鐵路、市域(郊)鐵路、城市軌道交通融合發展[1]，由此定義了“四網融合”的概念。“四網融合”具體體現在三個層面:一是線路融合，主要通過相同制式線網間互聯互通、不同制式間站內換乘為手段實現；二是站點融合，要求合理安排車站空間布局、客服設施共享；三是保障設施融合，需要充分研究牽引供電、車輛維修基地、調控中心配備、信號控制設備等設施融合的可能性，實現軌道交通系統資源共享和互利互用[2]。

嘉閔線是服務于上海西側嘉定和閔行地區(遠期延伸至奉賢和太倉)快速出行的重要線路，屬于上海市域鐵路網絡中的南北向骨架線路，是對長三角更高質量一體化發展的重要支撐，能夠與城市內部多條軌道交通線路換乘，從而有助于實現多網融合[3]。

1.1 線路概況

嘉閔線北起城北路站，南至銀都路站，自北向南穿越上海市區，平面如圖1所示。正線全長44.04 km，除虹橋樞紐段采用地面敷設，其余均為地下段，地下段長度為41.36 km，地面段長度2.68 km。新建車站15座，其中地面站1座(虹橋)、地下站14座。平均站間距3.11 km，最大站間距6.86 km、最小站間距1.22 km。全線設動車運用所1處，接軌于豐茂路站；停車場1處，接軌于虹橋站。

圖1 嘉閔線線路平面

1.2 多網融合方案

1.2.1 與城市軌道交通線網融合方案

嘉閔線與城市軌道交通線路通過設置換乘站，以達到融合的目的。嘉閔線與軌道交通11號線南翔站、14號線金園五路站、13號線金運路站、9號線七寶站、12號線七莘路站、5號線銀都路站設置換乘，在滬星路站與規劃軌道交通25號線設置換乘，嘉閔線于虹橋站市域場與軌道交通2號線、10號線、17號線形成換乘。

1.2.2 與市域鐵路網互聯互通方案

根據上海市域鐵路線網規劃，如圖2所示，嘉閔線具備和下列市域鐵路線互聯互通的條件:

圖2 上海市域(郊)鐵路網絡平面

(1)機場聯絡線:嘉閔線和機場聯絡線在虹橋站合場布置，互相連通，具備跨線條件。

(2)寶嘉線:嘉閔線和寶嘉線在豐茂路站設置聯絡線，互聯互通，具備跨線條件。

(3)東西聯絡線:嘉閔線通過南延伸段連接規劃東西聯絡線形成互聯互通條件。

(4)金山鐵路:嘉閔線通過南延伸段、規劃東西聯絡線連接金山支線，擬在車墩站接軌形成互聯互通條件。

(5)示范區線:嘉閔線和示范區線在虹橋站合場布置，具備同站換乘條件[4]。

1.2.3 與國鐵線網融合方案

嘉閔線通過虹橋樞紐、線網中其他線路，實現與國鐵網絡融合目的，如圖3所示。

圖3 虹橋交通樞紐示意

(1)與京滬高鐵、滬杭高鐵、滬寧城際、滬蘇湖鐵路銜接:嘉閔線在虹橋站設置市域場，市域場與虹橋站京滬高鐵場、綜合場并站分場布置；嘉閔線與京滬高鐵、滬杭高鐵、滬寧城際、滬蘇湖鐵路可實現同站換乘。

(2)與滬杭鐵路銜接:通過南延伸工程、規劃市域鐵路東西聯絡線，于松江南站接軌連通滬杭鐵路，實現跨線運營。

(3)與滬通鐵路(二期)銜接:嘉閔線通過市域鐵路機場聯絡線至上海東站，與滬通鐵路(二期)銜接，可實現同站換乘。

1.3 線路融合需考慮的若干因素

1.3.1 速度目標值的合理采用

嘉閔線速度目標值采用160 km/h，符合上海市域鐵路網絡速度目標值要求；與本線功能定位相吻合，適應市域客流特點及需求，滿足時間目標值要求；與相鄰線路速度匹配性好，互聯互通運營效果佳(見圖4)，且160 km/h方案工程投資與其他速度目標值方案差距甚微[5]。

圖4 嘉閔線相鄰線路速度目標值示意

1.3.2 車輛的合理選型

在市域鐵路網絡規劃方面，嘉閔線擬與機場聯絡線、寶嘉線、金山鐵路、東西聯絡線等互聯互通，實現市域內部全網資源調度、運營管理[6]。在長三角城際線規劃方面:嘉閔線向北延伸至太倉方向，與蘇錫常快線互聯互通，實現“軌通、車通”，體現“一條線、一張卡、兩座城”，服務于長三角更高質量一體化發展。在對接國鐵線路方面，嘉閔線利用網絡線路實現和國鐵滬杭方向互聯互通，可適時結合國鐵滬杭線富余能力開行市域動車。嘉閔線對內服務于市域線內部一體化運營，對外服務于長三角更高質量一體化發展，市域動車組制式是實現這一功能的重要支撐[7]。

2 站點融合

2.1 站臺長度選擇

到發線有效長的確定主要與客流量、列車編組輛數有關。具體到本線，從線路功能定位來看，本線既是上海市域網絡的組成線路，又需要和長三角網絡互聯互通，所以車站到發線的選擇既要滿足本線的客流需求，又要能和長三角網絡開通的8輛編組動車組列車兼容[8]。根據本線選用的CRH6車型及互聯互通的必要性，到發線有效長選擇為400 m。

2.2 “四網融合”下的銜接換乘方案

2.2.1 與地鐵車站銜接方案

嘉閔線全線與地鐵車站換乘一般采用通道換乘。通道換乘是與既有線路進行換乘常采取的一種方式[9]，對于遠期線路因走向不確定等因素，也采取此方式。其缺點是換乘距離較長，但也有優勢，對于大客流車站，有利于客流疏導，有緩沖大客流的作用；車站布置較為靈活，對前、后期車站的建設有較好的適應性；施工改建方便，造價較低。

嘉閔線全線換乘車站大部分都是與既有運營的地鐵車站換乘，為避免對既有地鐵車站帶來施工安全風險及運營管理影響，在條件不允許的情況下，不建議采用同站廳、同站臺間的換乘，推薦采用通道換乘，并盡可能地縮短換乘通道長度[10]，具體換乘車站及型式見表1。

表1 嘉閔線車站型式及換乘情況統計

2.2.2 與鐵路樞紐銜接換乘方案

在虹橋樞紐范圍內，利用預留磁浮場地布置市域場。市域場內設置5線5臺，機場聯絡線居中，與擬建示范區線貫通；嘉閔線正線外包機場聯絡線、示范區線；虹橋站為本線與機場聯絡線互聯互通節點，機場聯絡線在虹橋站辦理始發與折返作業，嘉閔線辦理通過及折返作業，示范區線辦理通過及折返作業。嘉閔線與機場聯絡線可在車站實現互聯互通，進行跨線運營；嘉閔線與示范區線可實現同站換乘。虹橋站布置如圖5所示。

圖5 虹橋站布置示意

3 其他保障設施融合

除了線路和站點方面的融合外，“四網融合”還需有其他保障設施融合。嘉閔線項目重點研究了車輛基地、牽引供電系統、通信和信號控制系統、票務系統等方面與其他國鐵線、市域線以及城市軌道交通融合的可能性，從而促進軌道交通系統各類資源的充分利用和互利共享[11]。

3.1 調度中心

嘉閔線項目中新建上海市域鐵路調度中心。調度中心的設計滿足在建機場聯絡線、嘉閔線、南匯支線接入要求。調度中心設置嘉閔線、機場聯絡線、南匯支線調度臺，同時預留上海市域鐵路線網其他線路接入條件。調度中心內預留與嘉閔線接軌的其他市域鐵路線路的接口，通過市域鐵路調度中心內部信息進行交互，實現市域鐵路網內互聯互通；同時在調度中心預留與上海局調度中心的接口，通過市域鐵路調度中心與國鐵調度中心的信息進行交互，實現市域列車與國鐵動車組列車的跨路網運行要求[12]。

調度中心實現在多線綜合管理條件下的體制與管理方式上的資源共享。調度中心的設計和實施遵循“一次規劃、分期實施、逐線接入”的原則進行，在系統結構的可擴展性上做好規劃和預留，對市域鐵路線網規劃調整變化進行適當的包容性設計。

3.2 車輛基地

嘉閔線全線設動車運用所1處，接軌于豐茂路站；停車場1處，接軌于虹橋站。在豐茂路站附近設馬東動車運用所，承擔本線市域動車組的存放、運用、一二級修、臨修作業，根據需要完成市域動車組的不落輪鏇作業；預留規劃寶嘉線的部分作業規模。虹橋站附近設申昆路停車場，承擔本線和機場聯絡線部分市域動車組的存放作業；停車場內合設綜合維修工區，承擔管轄范圍內線路的綜合維修作業。

3.3 信號控制設備

信號系統主要包括行車指揮系統和列車控制系統。行車調度指揮系統是指揮列車運行的“大腦”，列車控制系統是保證行車安全的“神經”，因此信號系統是軌道交通不同線路之間實現列車互聯互通跨線運營的關鍵系統。

結合嘉閔線列車運行需求及特征，市域線信號系統設計須滿足以下需求:(1)滿足與干線鐵路、城際鐵路、市域線內部互聯互通跨線運營需求；(2)滿足通勤化、快速度、大運量和智能化等公交化運營需求。

上海市域線具有互聯互通網絡化功能以及實現國鐵列車跨線運營的需求，結合現有成熟列車運行控制系統功能，嘉閔線列車運行控制系統應選擇成熟的CTCS2+ATO列車運行控制系統，在滿足與干線鐵路、城際鐵路、市域線互聯互通跨線運營的前提下，能夠實現市域線的部分公交化運營需求。

3.4 票務系統融合

客票系統總體架構采用獨立客票中央系統(含清分、票務中心)、車站級客票系統兩級管理的總體架構。嘉閔線設置市域鐵路客票中央系統，實現與其他市域鐵路線路及外部系統的清分功能。

市域自動售檢票系統可處理市域專用車票、上海公共交通卡、“金融IC卡”車票、電子車票及免費乘客憑證等。市域車票滿足市域鐵路網聯網運行及線網內無障礙換乘要求，車票分為專用車票、公共交通卡車票、電子車票。市域專用車票與電子車票均采用實名制管理要求。

電子車票可以選擇儲值和先乘后付兩種形式。市域鐵路的電子車票可根據業務需要延伸到其他運營主體的軌道交通，同時也可以接受其他運營主體的軌道交通的電子車票，實現交易互結。

4 結論

本文從線網融合、站點融合、其他保障設施融合等方面分析了嘉閔線與其他市域鐵路、國鐵、軌道交通的銜接，探討了互聯互通方案、站點銜接方案、網絡化運營技術方案。嘉閔線在實現“四網融合”方面尚屬國內領先，對于構建高效、便捷的一體化軌道交通網絡，全面提升運輸服務品質，實現軌道交通高質量、健康可持續發展具有重要意義。