智能軌道快運(yùn)系統(tǒng)場站占地面積指標(biāo)分析

樊興銳, 肖 衡, 羅維權(quán)

1.湖南中車智行科技有限公司,湖南 長沙 410006 2.湖南省多鉸接膠輪運(yùn)輸系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心,湖南 長沙 410006

0 引言

在公共交通領(lǐng)域,隨著國家政策的推行,中低運(yùn)量交通解決方案受到廣泛關(guān)注。自2018年起,中國中車開發(fā)了一系列的電子導(dǎo)向膠輪系低地板列車,采用此類車輛為主的交通系統(tǒng)以其低成本、運(yùn)量大、建設(shè)周期短的優(yōu)勢得到市場青睞。其中又以虛擬軌道列車為代表,已陸續(xù)在國內(nèi)外十多個城市落地。對于其車輛基地的組成,石宏[1]通過分析智軌電車的特點(diǎn)并結(jié)合宜賓智軌的案例提出此類車輛的車輛基地宜包含停車庫、列檢庫、檢修庫、洗車庫、物資庫、調(diào)度運(yùn)營中心等設(shè)施,并對平面布置的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了分析;龔輝波 等[2]結(jié)合地鐵、有軌電車的相關(guān)規(guī)范提出智軌電車車輛基地的占地指標(biāo)約為350 m2/模塊,即1 050 m2/列。此外,《電子導(dǎo)向膠輪系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)》試行版就其場站給出的建議是停車場為1 000～1 200 m2/車、保養(yǎng)場為1 500～1 800 m2/車的占地指標(biāo)。

針對目前已開展的項(xiàng)目,更多是參考軌道交通的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì),以業(yè)主方的角度來看,該類規(guī)范中用地規(guī)模較大,特別是在已有城區(qū)內(nèi)建設(shè)用地的選擇和出讓難度較大,可否借鑒城市道路交通規(guī)劃設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范來進(jìn)行用地指標(biāo)的估算以及場地的選擇成了項(xiàng)目規(guī)劃階段關(guān)注的熱點(diǎn)。本文將以三編組智軌電車為對象,結(jié)合部分項(xiàng)目案例進(jìn)行對比分析,研究其車輛基地的占地概算指標(biāo)。

1 研究概述

1.1 車輛結(jié)構(gòu)與建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)比較

相比城軌車輛特別是有軌電車,智軌電車采用車橋車輪(汽車底盤)的走行機(jī)構(gòu)且使用儲能電池驅(qū)動因此能實(shí)現(xiàn)“無軌無網(wǎng)”,這是與軌交制式的明顯區(qū)別,而該特點(diǎn)與電動公交車輛一致。作為新能源車輛,單輛公交車在AW3狀態(tài)下平均續(xù)航里程大于170 km[3],而單列智軌電車在AW3狀態(tài)下平均續(xù)航里程約為100 km,因此智軌電車的車輛基地選址需要更加貼近于運(yùn)營正線,這也是其場站用地選址的一個限制性因素。智軌電車與公共汽車的主要差異見表1。

表1 智軌電車與公共汽車的主要差異

除此之外,智軌電車的車輛結(jié)構(gòu)、車輛配置、車輛各系統(tǒng)原理均采用城軌車輛的設(shè)計(jì)方案,包括車輛管理、車站系統(tǒng)、行車調(diào)度等均為城軌模式,而這些要素是其與公交車的顯著差異。更重要的是公共汽車的使用壽命一般小于8年,但結(jié)構(gòu)與城軌車輛相似的智軌電車使用壽命不低于25年,因此在車輛管理和維護(hù)方面有較大差異,除車站與行政運(yùn)營以外的主要設(shè)施如表2所示。

1.2 場站功能與配套設(shè)施說明

目前已運(yùn)營以及在建的項(xiàng)目以單線運(yùn)營和局部區(qū)域、特殊場景運(yùn)營為主,列車數(shù)量少、系統(tǒng)規(guī)模較小,均處于初期階段。從壽命周期來看,車輛尚未進(jìn)入高級修階段,因此當(dāng)期各項(xiàng)目主要是按照車輛段(定修段)的配置來規(guī)劃建設(shè)。車輛段主要承擔(dān)車輛停放、運(yùn)用管理、整備保養(yǎng)、車輛檢修的任務(wù),這就相當(dāng)于公共汽車的停保場功能。隨著車輛進(jìn)入高級修階段,則需要按車輛基地(廠架修)的形式進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)。而車輛基地除車輛段的功能外還擔(dān)負(fù)后勤保障的功能,包含綜合維修、物資倉儲、培訓(xùn)教學(xué)以及必要的生活設(shè)施。根據(jù)智軌車輛的配置特點(diǎn)和修程,就項(xiàng)目初期、近期階段而言,從車輛結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、車輛規(guī)模、運(yùn)營需求上分析,公共汽車停保場與智軌車輛段功能相當(dāng),停保場的關(guān)鍵要素對智軌車輛段的設(shè)計(jì)具有參考價(jià)值。

表2 地面公交與城軌建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)主要差異點(diǎn)

2 占地指標(biāo)

2.1 公交場站占地指標(biāo)分析

在計(jì)算公共汽車場站的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),須采用“標(biāo)臺”的概念,并依此為基礎(chǔ)針對不同的車型按系數(shù)進(jìn)行調(diào)整(見表3)。其中以載客量計(jì)算45客位為1標(biāo)臺或以車輛長度計(jì)算7～10 m的車輛計(jì)為1標(biāo)臺[4]。在此統(tǒng)一按車輛長度進(jìn)行計(jì)算,三編組智軌電車可折合為4個公共汽車標(biāo)臺。

表3 公共汽車標(biāo)臺長度對照表

根據(jù)城建標(biāo)準(zhǔn),按照規(guī)模100輛以內(nèi)公共汽車的標(biāo)準(zhǔn)(取下限值為參考),可初步測算出智軌電車類似場站的相關(guān)占地標(biāo)準(zhǔn),如表4所示。

表4 公共汽車場站占地面積指標(biāo) 單位:m2

2.2 智軌電車場站總布置說明

通常公共汽車的場站是分開建設(shè)的,功能相對單一;修理廠由于專業(yè)性的原因,基本上是采用社會化的方式進(jìn)行,不在運(yùn)營單位內(nèi)部進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)。而智軌電車與其他軌道交通車輛一致,以通常運(yùn)營、車輛管理及相關(guān)維修維護(hù)工作來自主開展,因此各類場站通常根據(jù)規(guī)模采用合并建設(shè)的方式。鑒于此差異,表4所列的數(shù)據(jù)需要調(diào)整,不能簡單地進(jìn)行合并計(jì)算。

圖1為運(yùn)營線路總長為15 km的智軌車輛段布置總圖,占地面積約為19 712 m2,該車輛段功能齊全,配屬智軌數(shù)為18列,實(shí)際可停智軌數(shù)量約為21列。該項(xiàng)目具有代表性,其建筑物為單體結(jié)構(gòu),布置緊湊,咽喉區(qū)域?yàn)槭嵝?停車與檢修區(qū)域采用盡端一線單列位的橫列式布局。段內(nèi)包含停車列檢區(qū)、臨修區(qū)、定修區(qū)、洗車與測試區(qū)域、倉儲與行政辦公、運(yùn)營調(diào)度以及必要的生活區(qū)域。根據(jù)車輛廠的修程和工藝要求,各功能區(qū)的數(shù)量與作業(yè)所需的占地面積之間的比例關(guān)系如表5所示。

表5 智軌電車場站列位配置

在實(shí)際規(guī)劃建設(shè)時(shí)通常建議在一個車輛段內(nèi),測試線與洗車線各按1條設(shè)置。其中洗車線可根據(jù)當(dāng)?shù)剡\(yùn)營需求來設(shè)置,車輛規(guī)模小于20列或者路況良好、環(huán)境清潔的情況下可不單設(shè)洗車庫,采用人工擦洗的形式在庫前場坪區(qū)域進(jìn)行作業(yè)。鑒于高級修需要拆解車輛以及部件,一般不建議單線或小規(guī)模運(yùn)營的地方設(shè)置架大修區(qū)域。若運(yùn)營規(guī)模發(fā)展受限(遠(yuǎn)期僅單線運(yùn)營)或者車輛返廠修成本較高(如國外項(xiàng)目),則建議在場地允許的條件下配置一個列位的架大修工區(qū)以及相應(yīng)的部件修區(qū)域。

圖1 某項(xiàng)目智軌電車車輛段總布置圖

經(jīng)過上述分析,在獨(dú)立設(shè)置綜合辦公以及生活配套設(shè)施的前提下,通過繪圖模擬的方式可知,以公共汽車停保場的占地指標(biāo)為測算依據(jù)也可滿足智軌電車車輛段的用地需求。同時(shí),若需要單獨(dú)設(shè)置智軌電車停車場(首/末端僅停車),則公共汽車停車場的占地指標(biāo)同樣可以覆蓋智軌需求。

3 案例分析

3.1 已建項(xiàng)目占地面積分析

從運(yùn)營車輛總數(shù)量上看,已建成的示范項(xiàng)目其場站有明顯的特點(diǎn)。10列以下為第1類,基本是按照公共汽車停保場的規(guī)模進(jìn)行的配置,涵蓋停車、運(yùn)營與日常維保的功能,且多數(shù)項(xiàng)目的運(yùn)營單位擁有公交運(yùn)營經(jīng)驗(yàn);10～20列為第2類,大部分是綜合公交與軌交的模式建設(shè),且從列位配置上可以涵蓋高級修的功能;20列以上為第3類,參考有軌電車綜合車輛基地的配置標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)。目前也有部分項(xiàng)目為節(jié)約用地,采用了上蓋或者多層廠房的形式,將行政辦公、運(yùn)營調(diào)度、部分物資庫房建設(shè)在停車庫上方,首層作為停車列檢區(qū)域使用。在此暫不將此類車輛段作為參考案例使用,表6所列的項(xiàng)目均為不同功能區(qū)域獨(dú)立建設(shè)的案例。

表6 部分已建項(xiàng)目占地面積

3.2 智軌電車場站占地指標(biāo)建議

上述案例在建成使用后,各業(yè)主方未反饋技改調(diào)整或擴(kuò)建的要求,說明在占地面積方面滿足當(dāng)期的功能需求,符合車輛管理、運(yùn)營、維護(hù)等環(huán)節(jié)的要求。數(shù)據(jù)方面由于在車輛規(guī)模小于10列時(shí),生產(chǎn)辦公、行政管理、生活配套設(shè)施占地面積較車輛段總用地面積的比例較大,所以各項(xiàng)目的占地面積差異較大。在此情況下采用公共汽車停保場占地指標(biāo)換算而來的數(shù)據(jù)可作為下限值進(jìn)行參考,而按公共汽車停保場、生產(chǎn)性、辦公性與生活性用地占地指標(biāo)之和換算值可作為上限進(jìn)行參考。當(dāng)車輛數(shù)量超過一定規(guī)模時(shí),相應(yīng)的占地指標(biāo)數(shù)據(jù)也隨之?dāng)U大。一個地區(qū)可根據(jù)運(yùn)營規(guī)模設(shè)置不同功能的場站,但車輛檢測線為車輛季度性檢查所需的專用設(shè)備使用頻率不高,多條線路可合用一條。通過多個項(xiàng)目的實(shí)踐和圖上模擬,相應(yīng)的占地指標(biāo)調(diào)整后如表7所示,可以作為此類工程規(guī)可研階段的參考值使用。

表7 三模塊編組每列智軌電車場站占地面積指標(biāo)推薦 單位:m2

4 結(jié)束語

在城市建設(shè)用地較為緊張的地區(qū)引入電子導(dǎo)向膠輪快運(yùn)系統(tǒng)的初期,或者運(yùn)營規(guī)模較小的階段,可以按車輛段的形式合并建設(shè)相關(guān)的場站[5]。在運(yùn)營規(guī)模擴(kuò)大或者組網(wǎng)運(yùn)營階段,可按照分散停車、集中維修的模式來建設(shè)相關(guān)的場站,以節(jié)省用地指標(biāo)和降低建設(shè)難度。而在建設(shè)用地充裕的地區(qū),則可根據(jù)遠(yuǎn)期規(guī)劃統(tǒng)一按照車輛基地的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分期建設(shè)。

若車輛制式非3模塊編組形式,則可根據(jù)車輛長度按表7的數(shù)據(jù)進(jìn)行換算調(diào)整;同時(shí)表7所給出的推薦值數(shù)據(jù),暫未充分考慮各地工程建設(shè)所涉及到的綠化率指標(biāo)、容積率指標(biāo)、人防指標(biāo)等要求,因此實(shí)際匡算占地面積時(shí)需要結(jié)合工程所在地的相關(guān)要求調(diào)整相應(yīng)的數(shù)據(jù),使之在滿足運(yùn)營模式、修制修程的前提下更符合項(xiàng)目所在地區(qū)的地形地貌、工程地質(zhì)以及城市規(guī)劃等方面的要求。