基于“四網融合”的市域鐵路城區段線位方案研究

洪 健

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司，武漢 430063)

隨著《長江三角洲多層次軌道交通規劃》的發布，提出共建軌道上的長三角，形成干線鐵路、城際鐵路、市域(郊)鐵路、城市軌道“四網融合”的軌道交通系統。已有學者展開相關研究，沙金碩從總體思路、線路布局、線路長度、敷設方式、與城區線網的關系、越行站設置等方面，分析了市域快速軌道交通線路設計特點[1]；段俊以行車條件、換乘條件、實施難度及工程投資等項目為比選目標，研究了市域快軌與城際鐵路銜接的線路設計方案[2]；王新宇根據不同方案間主要差異選取評價指標，合理確定新建線路引入樞紐方案[3]。以下在傳統研究思路的基礎上，結合蘇州相城區段線位特點和“四網融合”相關要求，對建設方案進行深入研究。

1 蘇虞張市域鐵路簡介

蘇虞張市域鐵路是《長江三角洲多層次軌道交通規劃》中十四五規劃建設項目，線路南起江蘇省蘇州市相城區，向北經常熟市、至張家港后折向西至金港鎮，并分別在常熟市海虞鎮和張家港市金港鎮預留向東、向西延伸的條件[4]，線路走向見圖1。

圖1 蘇虞張市域鐵路線路走向

項目地處蘇錫常都市圈蘇州市域內，沿著該區域南北向發展軸走行，是構建區域多層次融合軌道交通網的重要“連桿”，聯系多條干線鐵路、城際鐵路、市域(郊)鐵路和城市軌道交通，是支撐蘇虞張一體化發展，構建蘇州市域45 min交通圈的重要交通基礎設施；同時也是實現江蘇南部沿江各城鎮組團便捷出行的都市圈城際沿江都市快線的重要組成部分。

2 蘇州相城區段概況

蘇州相城區段為蘇虞張市域鐵路第一個區間，該段線路為南北走向，起于蘇州市重要綜合交通樞紐蘇州北站，向北沿著通蘇嘉發展軸走行，經蘇州高鐵新城，沿著昆承湖東側進入常熟市區。

2.1 沿線發展情況

相城區為蘇州市下轄區，位于蘇州市中心，東依陽澄湖和昆山，西銜太湖，北接無錫和常熟，南臨蘇州古城、蘇州工業園區和高新區。

根據相城區發展規劃，將構建以高鐵新城為城市核心，開發區、高新區和元和街道為城市副中心的“一核三副”城市發展框架，劃出“五大功能片區”，即：陽澄生態新區(高鐵新城)片區、國家級經濟技術開發區片區、省級相城高新區片區、元和高新區片區、省級陽澄湖生態旅游度假片區，見圖2。其中，高鐵新城規劃范圍東起聚金路、西至元和塘、南起太陽路、北至渭涇塘，核心區面積28.9 km2。

圖2 相城區城市空間結構

2.2 沿線通道分析

根據相關規劃，遠期蘇州至常熟通道內主要軌道交通方式有通蘇嘉甬高鐵、如通蘇湖城際、蘇虞張市域鐵路、城市軌道交通10號線。

(1)通蘇嘉甬高鐵

功能定位：城際和通道功能并重。

承擔客流：蘇北、蘇中地區與蘇南、上海地區的主要旅客交流；蘇錫常與浙東北以及上海與華東沿海地區的城際客流。結合項目位置，本線在張家港北站、常熟西站的停站率較低，且站點距離城區中心較遠，遠期客車帶流能力有限，不能滿足張家港、常熟至蘇州主城區的城際客流。

(2)如通蘇湖城際鐵路

功能定位：引領蘇錫常通協同發展的重要交通基礎設施；揚子江城市群都市圈城際網南北向骨干線路。

承擔客流：如東、南通市區、蘇州市區、長三角一體化示范區、湖州之間的中短距離城際客流。由于如通蘇湖城際鐵路走行于常熟東側(距離市中心直線距離17 km)，對蘇虞一體化帶動作用有限，且不能滿足常熟中心城區至蘇州城區的大量市域客流，無法實現市域南北向心聯系。

(3)蘇州軌道交通10號線

功能定位：作為市域南北連綿發展軸主要核心板塊間的線路，實現常熟等鄰近板塊與蘇州主城區1h內快速直達聯系。

承擔客流：常熟城區至蘇州主城區的通勤客流。

(4)蘇虞張市域鐵路

功能定位：蘇錫常都市圈城際軌道交通網的重要組成部分，促進蘇虞張一體化的重要市域軌道線，實現常熟至蘇州半小時交通圈，張家港至蘇州45 min交通圈。

承擔客流：張家港、常熟至蘇州主城區的市域客流，沿線地區至蘇州周邊城市的部分城際客流，以及常熟、張家港城區的部分通勤客流。

本著協調城市發展規劃，與國鐵、城際便捷換乘，與軌道交通互聯互通的原則[5]，在既有研究成果的基礎上，充分結合蘇州市軌道交通10號線、如通蘇湖城際、通蘇嘉甬高鐵以及沿線經濟據點等因素，開展本段線位研究。

3 初、近期線路方案

3.1 共線可能性分析

(1)線路走向

①如通蘇湖城際鐵路

如通蘇湖城際鐵路(蘇州北至吳江段)于2019年在《江蘇省沿江城市群城際軌道交通建設規劃》(2019-2025年)中獲批，并于2021年完成工程可行性研究。為了充分穩定蘇州北站引入方案，同步對沙家浜至蘇州北段開展研究，經現場踏勘及廣泛征求意見，總體方案已基本穩定。

線路具體走向如下：線路沿蘇嘉高速經沙家浜向東引出，跨越G524國道后于辛莊鎮南側設辛莊站，后跨越蘇虞張公路后折向南，與通蘇嘉甬鐵路共通道穿越蘇相合作區，設漕湖站，出站后折向東跨越元和塘，沿京滬高鐵北側引入蘇州北站并場設置，出站后折向南穿越陽澄西湖后，沿大水涇跨越星港街后折向東至比較終點(見圖3)。

圖3 如通蘇湖蘇州北段線站位方案

②蘇虞張市域鐵路

本線為串聯蘇州、常熟、張家港3個城區的線路，根據其地理位置分布，線路總體方案存在以下3種可能：西線方案、東線方案以及Y形銜接常熟、張家港市區方案(見圖4)。

圖4 蘇虞張市域鐵路總體走向方案示意

③線路走向匹配性分析

由上述方案可知，本線與如通蘇湖城際鐵路在陽澄湖北至蘇州北段均為南北走向線路，走向基本接近。因此，從線路走向分析，兩線具備于該段共線條件。

(2)技術標準

如通蘇湖城際鐵路與蘇虞張市域鐵路的技術標準分別見表1、表2。

表1 如通蘇湖城際鐵路技術標準

表2 蘇虞張市域鐵路技術標準

由表1、表2可知，兩者系統制式、土建工程等方面相互兼容。因此，從技術標準分析，可以共線。

(3)規劃建設時序

依據國家已批復《長江三角洲地區多層次軌道交通規劃》相關要求，本項目與如通蘇湖城際鐵路均為十四五規劃建設項目，共線建設滿足規劃建設時序要求。

綜上所述，從線路走向、技術標準、建設時序等方面分析，本線與如通蘇湖城際存在共線可能；需進一步對其客流和線路能力進行分析[6-8]。

3.2 客流需求

通過建立揚子江城市群及上海、杭嘉湖地區的區域區際模型、蘇州市域模型，綜合預測得到本線與如通蘇湖城際鐵路共線后初、近、遠期客流預測結果，分別見圖5～圖7。

圖5 初期高峰斷面客流(單位：人次/h)

圖6 近期高峰斷面客流(單位：人次/h)

圖7 遠期高峰斷面客流(單位：人次/h)

由圖5～圖7可知，若本線與如通蘇湖城際鐵路共線，初近遠期早高峰共線段最大斷面客流量分別為0.74，1.15，1.63萬人次/h。其中，如通蘇湖城際鐵路在共線段的最大斷面客流量分別為0.35，0.50，0.74萬人次/h。

3.3 線路能力

(1)共線段線路能力

受兩線運輸組織方案共同影響，本線與如通蘇湖城際鐵路在共線段線路能力與列車?？糠桨?、區間運行速度、車輛加減速性能均相關。為最大程度釋放共線段能力，建議本線與如通蘇湖城際鐵路在共線段均采用站站停列車，最高速度不超過160 km/h。經鋪畫運行圖，在開行4對/h大站快車情況下，還可開行10對/h站站停列車，即共線段高峰小時最大通過能力為14對/h。

(2)能力適應性分析

根據本線客流特點，遠期高峰小時最大斷面客流接近9 000 人/h，遠期全部采用4輛編組列車難以滿足運能要求，故考慮采用4/8輛編組列車混跑方案。根據研究成果，如通蘇湖城際鐵路各年度均采用4/8混跑方案，初、近、遠期采用8編組列車運行本線貫通交路，其余跨線交路以4輛編組為主。

根據客流預測結果，蘇州北站—陽澄湖北區段既是本線全線斷面客流最大的區段，也是如通蘇湖城際鐵路客流斷面不斷累積的區段，初、近、遠期共線段最大斷面客流分別為0.73,1.15,1.63萬人/h。

共線段遠期斷面客流量1.63萬人/h，結合兩線服務水平要求，遠期高峰時段設計開行列車10對/h，如通蘇湖城際鐵路設計開行列車8對/h，兩線高峰時段共開行18對/h，已超出共線段14對/h系統能力，難以滿足兩線運營要求。因此，本線遠期不宜與如通蘇湖城際鐵路共線，應適時新建蘇州北站至陽澄湖北區段線位。

共線段近期斷面客流量1.15萬人/h，根據兩線客流等級，采用4/8編組混跑，本線近期開行列車8對/h，如通蘇湖城際鐵路高峰時段開行列車6對/h，可以滿足共線段能力需求，且能夠提供較好的服務水平[9]。

(3)列車運行交路方案

根據客流預測結果，初、近期共線段分別開行列車13對/h、14對/h。本線初期高峰時段開行列車7對/h，采用4輛編組列車；近期高峰時段開行列車8對/h，其中4對4輛編組列車，4對8輛編組列車。如通蘇湖城際鐵路初、近期均開行列車6對/h，采用8輛編組列車。初、近期兩線高峰時段運行交路分別見圖8、圖9。

圖8 初期高峰時段本線與如通蘇湖城際共線段列車交路

圖9 近期高峰時段本線與如通蘇湖城際共線段列車交路

綜上所述，從線路走向、技術標準、建設時序分析，兩線存在共線的可能性；從客流需求、共線段線路能力分析，近期采用4/8編組混跑可滿足客流要求，且服務水平較高。遠期本線與如通蘇湖城際鐵路開行列車18對/h，已超出共線段14對/h最大能力，難以滿足兩線共線運營要求。

因此，推薦本線在初、近期與如通蘇湖城際鐵路在陽澄湖北至蘇州北站段共線；遠期結合客流需求增長，適時新建陽澄湖北至蘇州北站區段線路。

3.4 共線段建設方案及列車開行方案

(1)共線段線路方案

本線與如通蘇湖城際鐵路共線自蘇州北站向西引出，后線路向北經漕湖東、向東經辛莊南、陽澄湖鎮北上跨裴家莊塘后至常熟境內，共線段線路總長25.5 km，設站4座(含陽澄湖北站和蘇州北站)，見圖10。

圖10 共線段線路方案示意

(2)陽澄湖北站站型方案

陽澄湖北站為如通蘇湖城際鐵路車站，是本線接軌站，該站西端銜接如通蘇湖城際鐵路蘇州北站，東端銜接如東，北端銜接常熟，南端預留本線遠期延伸新建線路條件?？紤]車站需同時兼顧越行及停車功能需求[10-11]，本站采用雙島六線站型，見圖11。

圖11 陽澄湖北站站型方案示意(單位：m)

(3)共線列車開行方案

為盡量發揮共線段能力[12-14]，本線與如通蘇湖城際鐵路在共線段應按照相同的速度目標值運行，因此，建議兩線在共線區段均按照站站停運行。最高運行速度不超過160 km/h。具體開行方案見表3。

表3 共線段初、近期開行方案

4 遠期新建線路方案

根據前述蘇州以北段本線與如通蘇湖城際鐵路共線可行性分析結論，初近期兩線具備共線條件，遠期本線需新建線路工程。對于新建線路方案，根據蘇州地區鐵路總圖規劃及通蘇嘉甬高鐵線路走向，蘇虞張線研究了以下2個方案：從蘇州北站西側引出，共通道新建線路方案；從蘇州北站東側引出，獨立通道新建線路方案[15]。

4.1 共通道新建線路方案

(1)合理性分析

通蘇嘉甬高鐵設計速度為350 km/h，曲線半徑大，本線若與其共通道，新建線路會增加展長；另外，對于承擔該通道內相城區與常熟市組團客流，本線與如通蘇湖城際鐵路功能重疊，宜錯位布置。因此，從合理性分析，本線遠期宜采用獨立通道新建線路方案。

(2)可行性分析

通蘇嘉甬高鐵在納入國家鐵路網規劃伊始，相城區已預控引入蘇州北站通道。目前新增如通蘇湖城際鐵路引入。若本線與其共通道穿過相城區，則會侵占通道兩側已出讓土地，大幅增加征拆規模，大幅度調整規劃會對城市現狀及規劃造成嚴重破壞；且隨著城市建設發展，該段線路遠期可實施性低。因此，從可行性分析，本線遠期不宜與通蘇嘉甬高鐵共用通道。

綜上所述，本線遠期應采用獨立通道新建線路方案。

4.2 獨立通道新建線路方案

(1)構建思路

本線在蘇州市相城區內為南北走向，該區域溝通南北的道路主要有G524國道、澄陽路、相城大道，結合既有道路廊道，研究了以下方案：沿G524國道方案、沿澄陽路方案、沿相城大道方案[16]，見圖12。

圖12 蘇州相城區段線路方案示意

(2)方案說明

①沿G524國道方案

本段線路起于蘇州北鐵路樞紐，設高架站后向東引出，至G524國道附近轉向北，同時設過渡段由高架轉為地下，之后沿G524國道至珍珠湖路路口設渭塘鎮站，之后下穿愛格豪路設過渡段，繼而上跨蘇臺高速折向東，并行蘇臺高速北側至陽澄湖鎮北設陽澄湖北站，出站后繼續并行蘇臺高速—常臺高速北側至比較方案終點。本段線路全長19.90 km，其中地下線長7.91 km；設站3座，其中地下站1座，高架站2座。

②沿澄陽路方案

本段線路起于蘇州北鐵路樞紐，設高架站后向東引出，至澄陽路附近轉向北，同時設過渡段由高架轉為地下，沿澄陽路向北敷設，于珍珠湖路與澄陽路交叉口設渭塘鎮站，之后下穿愛格豪路設過渡段出地，上跨蘇紹高速折向東，并行蘇臺高速北側至陽澄湖鎮北設陽澄湖北站，出站后繼續并行蘇臺高速—常臺高速北側至比較方案終點。本段線路全長18.95 km，其中地下線7.03 km；設站3座，其中地下站1座，高架站2座。

③沿相城大道方案

本段線路起于蘇州北鐵路樞紐，設高架站后向西引出，至相城大道附近轉向北，沿相城大道向北敷設，于珍珠湖路與相城大道交叉口設渭塘鎮站，出站后繼續以高架線向北敷設，上跨蘇紹高速折向東，并行蘇臺高速北側至陽澄湖鎮北設陽澄湖北站，出站后繼續并行蘇臺高速—常臺高速北側至比較方案終點。本段線路全長19.28 km，均為高架線；設站3座，均為高架站。

(3)方案比選

①線路條件

沿G524國道方案存在限速曲線2處，最小限速曲線半徑R=500 m，限速100 km/h；沿澄陽路方案存在限速曲線半徑3處，最小限速曲線半徑R=400 m，限速80 km/h，且線形較為曲折；沿相城大道方案存在限速曲線半徑3處，最小限速曲線半徑R=500 m，限速100 km/h，見表4。以上3個方案的最小曲線半徑均位于蘇州北站出站后折向北的區段。

表4 新建線路方案限速情況統計

②客流吸引

沿G524國道方案走行于相城區渭塘鎮東側，線路東側為盛澤蕩景區與陽澄湖景區，客流吸引條件較好；沿澄陽路方案走行于渭塘鎮中部，沿線分布有成熟的商業廣場以及居住小區，客流吸引條件最好；沿相城大道方案走行于相城區渭塘鎮西側，線路東側以工業區為主，西側緊鄰元和塘，乘客換乘便捷性較差，客流吸引條件較差。早晚高峰客流吸引量示意見圖13、圖14。

圖13 早高峰客流吸引量示意

圖14 晚高峰客流吸引量示意

③城市規劃契合度

蘇州北站以北規劃打造陽澄生態新區(高鐵新城)片區見圖15，沿G524國道方案與沿澄陽路方案均走行于該規劃區域中心地帶，沿線規劃多為商業區、居住區、產業園區，與城市規劃契合度較高。沿相城大道方案走行于該規劃區域邊緣，僅線路東側規劃有產業園及學校，與城市規劃契合度較低。

圖15 高鐵新城陽澄國際研發片區規劃

④工程實施條件

沿G524國道方案以地下敷設為主，線路通道條件較好，工程實施難度小；沿澄陽路方案沿澄陽路以地下敷設為主，由于澄陽路為規劃蘇州地鐵10號線通道，本線新建通道需沿路側走行，對沿線高層建、構筑物基礎會產生較大影響，工程實施條件較差；沿相城大道方案沿相城大道以高架敷設，相城大道紅線寬度最窄處僅15 m，線路通道條件較差。

⑤工程技術經濟

以上方案的技術經濟比較見表5。

表5 新建線路方案技術經濟比較

由于沿G524國道方案和沿澄陽路方案在渭塘鎮以地下線敷設為主，并設有地下站，故主要工程投資較高。

綜上所述，雖然沿G524國道方案主要工程投資高，但該方案線路條件和客流吸引條件較好，與城市規劃契合度高，工程實施條件好。因此，蘇州相城區段獨立通道新建線路方案推薦沿G524國道方案。

5 結論

傳統鐵路選線以技術標準滿足要求、技術經濟合理、行車安全、協調城市發展等為基本原則。市域鐵路線位選擇除滿足上述要求，還需符合相關政策文件的規定，加強市域(郊)鐵路規劃與國土空間、城市群和都市圈、多層次軌道交通、城市綜合交通體系、鐵路樞紐、城市軌道交通等規劃銜接，大力支持利用既有鐵路富余能力或對既有鐵路適當改造后開行市域(郊)列車，因地制宜規劃新建線路。

分初、近期及遠期兩個階段對蘇虞張市域鐵路蘇州相城區段線位方案進行研究。其中，從共線可能性、客流需求、線路能力等方面進行分析，初、近期推薦與如通蘇湖城際鐵路共線方案。考慮遠期共線段能力不足，采用獨立通道新建線路方案；從線路條件、客流吸引、城市規劃契合度、工程實施條件、主要工程投資等方面進行分析，遠期推薦沿G524國道新建線路方案。蘇州相城區段線位方案考慮了區域內通道資源的集約和節約，以及與干線鐵路、城際鐵路、城市規劃交通的網絡層次劃分、功能定位區分和一體高效銜接，是符合技術要求、契合城市規劃的方案。