中低速磁浮交通車輛段選址方案研究

【中圖分類號(hào)】 U12

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 A

0 引言

隨著2016年5月長沙市中低速磁浮交通快線的開通，軌道交通行業(yè)迎來了一種新的交通制式，相較于傳統(tǒng)的城市軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)，中低速磁懸浮車輛的爬坡能力更強(qiáng)，轉(zhuǎn)彎半徑可更小，能夠較強(qiáng)地適用于地形更為復(fù)雜的郊區(qū)和山區(qū)，在文化旅游交通運(yùn)輸系統(tǒng)中將會(huì)有著廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，中低速磁浮交通線路車輛段的選址相對于通常的城市軌道交通車輛段選址來說，也存在一定的區(qū)別。本文主要針對中低速磁浮交通的車輛段的選址方案進(jìn)行了研究。

劉欣悅[1]對蘭州市地鐵3號(hào)線總體設(shè)計(jì)階段的車輛段選址進(jìn)行了多個(gè)方案的比選研究，從車輛段用地、接軌條件、總圖布置方案及城市規(guī)劃的關(guān)系等方面進(jìn)行考慮，通過對幾個(gè)方案進(jìn)行詳細(xì)比選，最終提出選址的推薦方案。

張建華[2]對哈爾濱車輛段接軌方案的研究，提出在既有編組站接軌時(shí)應(yīng)考慮的因素，在車輛段接軌時(shí)應(yīng)盡量選擇立交方案。

郭虎強(qiáng)[3]對石塘南車輛段的選址方案進(jìn)行了研究，認(rèn)為車輛段占地面積大，對周圍規(guī)劃影響大，車輛段的選址需要考慮土地性質(zhì)、城市總體規(guī)劃、運(yùn)營條件、接軌條件、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、自然排水條件、城市電力線路、給排水等市政管道的引入和道路的連接、有足夠有效用地面積及遠(yuǎn)期發(fā)展余地等綜合各種因素。

高華[4]對蘇州市軌道交通5號(hào)線工可階段的車輛段選址進(jìn)行了多個(gè)方案比選研究，從車輛段用地、站位、接軌方案等方面考慮，同時(shí)結(jié)合段址周邊市政、路網(wǎng)規(guī)劃情況，考慮環(huán)境以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益選出了比較科學(xué)合理的位置方案。

相穎慧[5]認(rèn)為，合理的車輛段選址需綜合考慮工藝使用要求、占地拆遷、工程實(shí)施難易程度、環(huán)境和諧等多方面因素，對上海軌道交通15號(hào)線車輛段選址方案進(jìn)行了分析、比選及選擇。

徐成永等[6從減少拆遷量、節(jié)省拆遷費(fèi)用等角度，介紹車輛段段址選擇及接軌綜合方案確定的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。

宋唯維[7以溫州市域鐵路S1線一期工程為例，分析桐嶺車輛段和靈昆車輛段的上蓋物業(yè)綜合開發(fā)方案和相應(yīng)方案的站段關(guān)系，闡述研究物業(yè)綜合開發(fā)條件下市域鐵路車輛段站段關(guān)系的必要性，并總結(jié)物業(yè)綜合開發(fā)條件下市域鐵路車輛段站段關(guān)系的選擇方法和側(cè)重點(diǎn)。

上述均為前人對已經(jīng)建成的城市軌道交通的車輛段選址進(jìn)行的研究，中低速磁浮交通作為一種新興的軌道交通制式，相較于傳統(tǒng)的城市軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)，中低速磁浮交通車輛的爬坡能力更強(qiáng)，轉(zhuǎn)彎半徑更小，能夠較強(qiáng)地適用于地形更為復(fù)雜的郊區(qū)和山區(qū)，將來有一定的需求和發(fā)展前景。本文在上述研究成果的基礎(chǔ)上，參考了城市軌道交通車輛段選址所應(yīng)考慮的影響因素，對中低速磁浮交通車輛段的選址進(jìn)行了研究，主要總結(jié)如下。

1選址需遵循的原則

(1)段、場選址應(yīng)根據(jù)線網(wǎng)規(guī)劃統(tǒng)籌考慮，因地制宜，與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)；同時(shí)，還能與城市規(guī)劃相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。城市中的選址與其他地區(qū)（如郊外、景區(qū)等）也存在不同，城市中往往存在較為完善的軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃（高鐵、地鐵、有軌電車等等)；郊外或者景區(qū)附近的線網(wǎng)一般不是特別的完善，無法考慮與其他線的車輛段、停車場共用，所以主要考慮與附近在建高鐵站或者既有城市客運(yùn)站進(jìn)行銜接。

(2)避開工程地質(zhì)及水文地質(zhì)不良地段。(3)地形地貌具有良好的排水條件。(4)選址要便于城市的電力線路、給排水等市政管線的

連接。（5）能預(yù)留一定的遠(yuǎn)期發(fā)展用地[8-9] 。(6)結(jié)合線路走向及設(shè)站方案，有良好的接軌條件，縮短

磁浮列車出入車輛段的空車走行距離，出人段的作業(yè)方便。

2車輛段選址需比較的因素

車輛段的初步位置選定后，接著則需要將線路由正線預(yù)留的出岔位置引出，接入車輛段內(nèi)，即需要考慮出入車輛段線路的引入方式。在滿足CJJ/T262-2017《中低速浮磁交通設(shè)計(jì)規(guī)范》8要求的前提下，出入段線路的平面、縱斷面設(shè)計(jì)，將與車輛段段內(nèi)的場坪高程有較大的關(guān)系，而車輛段段內(nèi)的場坪高程將進(jìn)一步影響土石方工程數(shù)量以及車輛段通道道路、改移道路、段內(nèi)排水設(shè)置等一系列的問題。

分別對上述影響因素進(jìn)行展開分析：

（1)接軌方式（車站接軌/區(qū)間接軌），對行車運(yùn)輸組織

的影響，是否方便列車出入段作業(yè)，出入段空走距離等。(2)車輛段用地范圍內(nèi)及附屬工程土石方數(shù)量的大小，

結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)情況，綜合分析土方調(diào)配是否科學(xué)合理。(3)兩條進(jìn)車輛段道路的接駁條件[1°是否良好。（4)是否引起市政道路改移、道路改移的條件是否良好。(5)車輛段場坪高程對段址往周邊排水的影響。

3車輛段場坪高程限制因素分析

結(jié)合磁浮交通的線路走向及設(shè)站情況，同時(shí)考慮線路及車輛基地建成后實(shí)際的運(yùn)營效率，車輛段一般選址在線路的起點(diǎn)或者終點(diǎn)附近。初步位置確定后，車輛段的平面位置仍然需要根據(jù)實(shí)際的地形情況做一些適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，并需結(jié)合車輛段場坪的高程來綜合確定。

通常車輛段的場坪高程是在車輛段的選址初步選定后，結(jié)合地塊附近的百年洪水位及周邊道路高程來確定。中低速磁浮列車的爬坡能力較強(qiáng)，正線最大縱坡能達(dá)到 70‰ ，所以，這種形式的線路比較適用于山區(qū)的交通發(fā)展。在不考慮城市內(nèi)部以及近郊地形變化較小的地區(qū)時(shí)，中低速磁浮交通項(xiàng)目中車輛段可供選擇的地址附近的地形一般存在較大的起伏，這時(shí)車輛段的選址以及段內(nèi)場坪高程的確定就增加了一定的難度。

本文認(rèn)為，車輛段的地址選擇和場坪高程確定是存在一種相互反饋的關(guān)系。首先，初步選址確定之后，根據(jù)線路專業(yè)的線路縱斷面圖、行車專業(yè)的配線設(shè)置情況及出入段線路的平面、縱斷面設(shè)計(jì)規(guī)范要求，可以大致確定出初步的場坪高程，再結(jié)合車輛段附近的地形設(shè)置通車輛段道路，并根據(jù)鐵路通車輛段道路的設(shè)計(jì)規(guī)范[10]檢驗(yàn)初步的場坪高程是否能與既有道路連通，最后根據(jù)車輛段的總體布置及用地紅線范圍大致估算工程土石方的填挖方數(shù)量，一般情況下應(yīng)結(jié)合所選段址的具體地質(zhì)情況（即挖出土方的可利用率)來確定，使得填挖方的工程量基本平衡，減少取土和棄土的方量。如此相互反饋推算，同時(shí)與線路、橋梁、路基、工藝等專業(yè)相互協(xié)調(diào)，方能定出較為合理的選址和車輛段的場坪高程。

4中低速磁浮車輛段選址案例分析

4.1 鳳凰中低速磁浮線路概況描述[11

線路引出磁浮高鐵站后呈南北向敷設(shè)，布置在現(xiàn)狀G209東側(cè)山谷中，至大灣砂附近設(shè)置世外桃源站，該站為高架側(cè)式站臺(tái)（預(yù)留）；出站后，繼續(xù)沿山谷敷設(shè)，行至奇梁洞國家風(fēng)景名勝區(qū)附近沿G209東側(cè)敷設(shè)，與G209同時(shí)下穿杭瑞高速；線路折向西南沿鳳凰北路東側(cè)敷設(shè)，經(jīng)王家寨安置小區(qū)后，設(shè)置城北隧道接人城北游客中心，于游客中心南側(cè)設(shè)置城北游客中心站；線路出站后，設(shè)置金坪隧道穿越現(xiàn)狀山體，后沿山溝以橋梁形式敷設(shè)至古城北站（預(yù)留），并在該片區(qū)域規(guī)劃觀景平臺(tái)；出站后，線路沿南華山往東方向行進(jìn)300m ，折向東南向行進(jìn) 600m 至喜鵲坡附近設(shè)古城攬勝站；出站后線路沿東北向敷設(shè)，設(shè)置隧道穿越現(xiàn)狀山體，而后至生態(tài)停車場附近出隧道，至停車場隧道口附近設(shè)置民俗園站，該站接駁車輛段出入段線，為高架側(cè)式站臺(tái)；出站后繼續(xù)沿繞城路西側(cè)高架敷設(shè)，跨沱江經(jīng)鳳凰花園酒店設(shè)本線工程終點(diǎn)站沱江之心站。

4.2車輛段位置初判

首先根據(jù)上述的選址基本原則，一般將車輛段的位置選定在線路的起點(diǎn)或終點(diǎn)附近，再根據(jù)收集到的用地性質(zhì)進(jìn)行核對，盡量少占用基本農(nóng)田。車輛段初步選址在鳳凰高鐵站附近或者是線路終點(diǎn)沱江之心附近，鑒于沱江之心車站附近未能找到合適地塊，終點(diǎn)附近的段址暫考慮在民俗園車站附近。如此，需進(jìn)行車輛段選址方案的初步篩選（圖1）。

圖1民俗園段址I和鳳凰高鐵站段址Ⅱ示意

4.2.1民俗園車輛段選址I分析

優(yōu)點(diǎn)：列車出入段進(jìn)路順暢，不存在折返，距離古城區(qū)較近，方便員工上下班，地塊性質(zhì)比較符合城市用地規(guī)劃，便于結(jié)合項(xiàng)目性質(zhì)配套相關(guān)設(shè)施。

缺點(diǎn)：地形有限，且起伏較大，場坪高程的確定受通段路、改移道路等影響較大，距離城區(qū)近，需加強(qiáng)對車輛段內(nèi)及周邊的綠化工程。

4.2.2張家界至吉首至懷化高鐵的鳳凰高鐵站車輛段選址Ⅱ分析

優(yōu)點(diǎn)：車輛段周邊地勢相對較平，土石方數(shù)量及路基防護(hù)工程不大，通車輛段道路的接入條件較好。

缺點(diǎn)：距離市區(qū)較遠(yuǎn)，員工上下班不方便；列車出入段存在折返作業(yè)，且空走距離較長，影響正線的運(yùn)輸組織效率；出入車輛段線路較長，且存在較多路基工點(diǎn)，工程難度及投資較大；與城市國土空間規(guī)劃不太符合。

綜上分析，民俗園段址I和鳳凰高鐵站段址Ⅱ，兩個(gè)方案的工程數(shù)量相差不大，拆遷量也相差不大；但是，段址I的用地更切合城市規(guī)劃，符合城市發(fā)展規(guī)劃的需要，且列車出入車輛段的作業(yè)效率更高，對正線列車的運(yùn)營影響更小。段址ⅡI列車出入段存在折返作業(yè)，且空走距離場，工程難度大，故推薦段址I。

4.3段址選擇局部比選

在車輛段位置初步確定后，仍需根據(jù)線路走向及車站的布置型式對車輛段位置進(jìn)行局部的比較。根據(jù)上述的車輛段選址需要考慮的因素，本次研究選擇了3個(gè)方案進(jìn)行比選（圖2）。

4.3.1 選址I-1

位于長坡隧道旁邊，優(yōu)點(diǎn)是出入段線路的長度適中，場坪高程比較合適，土石方工程量相較選址I-2小很多；且不影響既有的在建溝渠，便于車輛段場坪排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)；兩條通車輛段道路與段外道路的銜接條件較好；改移村道從左側(cè)通車輛段道路中部引出，繞車輛段紅線約 300m 后，往北以高架形式上跨咽喉區(qū)接入村道。

圖2段址I-1示意

4.3.2 選址I-2

出入段線路的長度較短，在維持當(dāng)前民俗園車站的軌面高程不變的情況下，較短的出入段線路只能對應(yīng)于較低的車輛段的場坪高程（約 353m )。那這將導(dǎo)致車輛段的最大的挖方有 55m ，挖方量巨大，造成大量棄方，土石方填挖特別不平衡且需要對既有在建溝渠進(jìn)行改移，總體來講工程量非常大。

4.3.3 選址I-3

該選址距民俗園車站較近，車輛段進(jìn)行上蓋開發(fā)的價(jià)值較大，但存在缺點(diǎn)較多：車輛段的出入段線路需要設(shè)置回頭曲線與車站連接，這樣，出入段線路中將出現(xiàn)隧道工點(diǎn)，線路長度較長，工程量巨大，投資也較大；且車輛段用地范圍占用了既有溝渠，需要對既有在建的溝渠進(jìn)行改移；同時(shí)車輛段的排水銜接及通車輛段道路的銜接條件很差。

綜上分析，本次進(jìn)一步比選認(rèn)為，選址I-1從列車運(yùn)輸組織、土石方工程數(shù)量、通車輛段道路和改移道路的接駁條件、站場排水[12]的銜接條件等方面均更為科學(xué)合理。選址I-2的土石方工程量很大，且需改移既有溝渠；選址I-3出現(xiàn)隧道工點(diǎn)，影響在建溝渠，工程量巨大。所以推薦選址I-1。

5 結(jié)束語

本文對中低速磁浮交通車輛段的選址方案進(jìn)行了研究首先，在概述了選址需遵循的一般原則之后，結(jié)合中低速磁浮交通“爬坡能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎半徑小”的特點(diǎn)，指出相較于城市軌道交通，中低速磁浮線路更適合于地形情況復(fù)雜區(qū)域；同時(shí)，闡述了車輛段選址需要進(jìn)行綜合考量的因素，主要包括“對運(yùn)輸組織的影響、土石方工程量、通段道路和改移道路的與車輛段的高程銜接條件、段址與周邊地形的排水銜接是否順暢”等方面。最后，通過案例分析上述因素對選址的影響，選擇出較為合理車輛段方案。對中低速磁浮交通車輛段的選址有一定借鑒作用。

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