广州珠江新城旅客自动输送系统(APM)设计特点

史海欧 罗燕萍

(广州地铁设计研究院有限公司 广州 510010)

1 工程概况

花城广场是广州市新中轴线的珠江新城中央商务CBD核心区，周边39栋商业办公和公共建筑共120万m2，地下空间综合开发总建筑面积约50万m2;花城广场占地约56万 m2，海心沙亚运公园占地17万m2。为解决中央商务区内部以及与天河商贸区、观光塔之间旅游观光购物的出行交通需求，规划设计了珠江新城旅客自动输送系统(automated people mover systems，APM)作为广州中央商务区的配套公共交通系统。

APM北起天河区林和西，南至海珠区的观光塔，线路总长3.94 km(见图1)，全部为地下线路，共设9座车站、1座车场及控制中心，最大站间距693.5 m，最小站间距为315.5 m，平均站间距473.4 m。其中，赤岗塔和林和西站与3号线非付费区换乘，5座车站与花城广场地下空间合建。该线客流预测初、近、远期高峰小时单向最大断面客流分别为3553、8807、10028人次，全日客流量分别为 5.2 万、11.0 万、12.2 万人次。

图1 珠江新城APM线路示意

2 系统制式选择

APM是一种采用橡胶车轮、由导轨引导在2条平行的平板轨道上全自动控制运行的新型快速客运交通系统，也称自动导轨交通(automated guideway transit)，现逐渐发展形成穿梭式或环形的短距离交通以及中低客运量的城市客运交通两大类别(见图2～图3)。APM在国外大多用作大型机场穿梭交通、交通枢纽换乘工具以及城市的辅助交通工具，北京机场T3航站楼也采用了APM。

图2 机场APM

图3 低运量APM

根据本项目的运能需求，采用无人驾驶自动导轨系统。通过招投标，确定采用庞巴迪的CX－100车型，为全动车、自动车钩连挂，可以单辆运行，也可以任意编组，并实现双向运行。与车辆同时招标的还包括了信号系统、道岔及控制系统。车辆供电电压AC600 V，轮距2032 mm，该车适应线路条件为最小平面曲线半径22.8 m，最小竖曲线半径1000 m，曲线最大超高7.5%，正线最大坡度 65‰。3辆编组列车长度38253 mm，车宽2845 mm，每辆车2对/边车门，车门宽度2134 mm，车轮直径962 mm，地板距运行道面高度1092 mm，站台设计高度1080 mm。每辆车运营定员座位16个、站位122人(6人/m2计)，车辆性能载客量要求AW3为179人。

根据预测客流，珠江新城APM采用3辆编组列车，高峰小时设计能力为28对/h(见表1)。

3 系统设计简化

本线为全地下线3.94 km、平均站间距473.4 m、车站有效站台长度40 m、屏蔽门长35 m，因此本工程不能参照目前城市轨道交通系统的常规设计，需创新设计理念与标准，简化设计原则、控制系统和车站规模。

表1 旅客自动输送系统设计年度运输能力

3.1 隧道通风系统的简化

全线只考虑一处火灾事故，列车火灾时进入车站进行疏散。根据线路短、平均站间距小的条件，全线按一个长区间进行组织区间通风和设置区间风井，简化了隧道通风设施，减少了与中央商务区地下空间的协调难度。

仅在线路两端的赤岗塔、海心沙、和体育中心、林和西站设置活塞风井(带风机60 m3/s)。按每个车站设置1台轨道排热风机(50 m3/s，正反转)，正常时排车站两侧隧道列车的热量(各25 m3/s)，火灾时可集中对一侧排烟(50 m3/s)。另在中央广场站的单渡线设置活塞风井，其余车站均不设置区间活塞风机和活塞风井，中央广场至双塔区间设置射流风机(20 m3/s)。

3.2 全线统一考虑用房配置与功能分区

根据线路短、站间距小、客流量不大的特点，强化全线作为一个中心站的概念，按全线统一考虑管理、维修用房的配置、以及功能划分。在车站管理上，提出车站无人值守的理念，撤消车站固定的值守人员，设置全线巡查人员，精简管理用房;在单一票价制的前提下，将AFC的设备维护、日常票务与票款处理集中到车场控制中心;将相近功能的设备房进行整合，在保证功能需求的前提下，最大程度地压缩设备用房的规模;在人防分区上，结合防淹门的设置、地下空间的人防分区情况，把线路划分成若干区段设置分区。

3.3 最大程度地实现资源共享

由于中央商务区内地下空间开发范围大，配置的外部电源、冷源也比较完善，因此在车站设计时最大程度地实现资源共享，包括空间共享、管理共享、设备共享。合建段与地下空间统一设计、同步施工，将公共区与其他开发区充分连通，共用出入口通道;换乘站充分利用其他线路车站的公共区与出入口;取消专用主变电站与制冷站，直接引入外部中压电源与冷源，减少了车站用房的数量。

4 整合设备管理用房、压缩车站规模

4.1 整合设备管理用房

设备管理用房由于系统设计方案简化、设施减少而压缩，经过整合，APM标准车站的设备区规模控制在1000 m2左右，比标准的地铁车站4000 m2设备区规模做了较大的精简(见表2)。

表2 车站设备管理用房整合情况对比

续表

4.2 控制车站规模

车站有效站台40 m，在消防疏散距离50 m的范围之内，车站客流不大，公共区疏散楼扶梯在满足6 min疏散要求的前提下采用了单端布置，既可以保证在有限的站台长度及空间上的完整性，又可以有效地控制车站的长度，同时站台另一端布置紧急楼梯与设备区共享并能直出地面，满足消防疏散需要。采用单端的站厅，设备管理用房布置在另一端，车站分区明确，综合管线走向清晰。

采用单端布置的APM标准2层地下站，车站总长在70 m以内，主体建筑面积只有3000 m2左右，空间利用上非常紧凑。

4.3 出入口设置

分建站公共区只设一个主出入口，另一个作为紧急疏散口与设备区共用。在核算各站点的客流情况后，车站一个主要出入口满足正常的疏散要求，火灾时利用设备区的紧急疏散口作为公共区另一个直通地面的疏散通道，满足消防要求。

合建站空间共享，位于新中轴核心区的车站与地下开发空间合建。车站成为地下空间的一部分，四通八达的地下空间是车站乘客最大的疏散通道，同时也是车站的最大客源。

5 统筹机电各专业接口

设置全方位、高度集中的管理平台，实现控制中心对全线设备与系统的管理。针对线路特点，结合广州地铁运营管理的实际情况，明确了本线开/关站流程、消防联动、各系统的运营管理模式及接口要求等。例如:通信系统对全线公共区、出入口通道等乘客活动区域的全景CCTV监视、关键点的应急对讲;综合监控系统对屏蔽门、电扶梯、出入口卷闸集成，实现中心对全线所有有源设备的远程控制;火灾确认、列车故障与车站设备故障处理的流程分析，等等，均充分体现了本线路车辆无人驾驶、车站无人值守的特点。

将全线作为一个长区间考虑，弱化站级功能，减少系统的车站配置设施。只在线路两端设置区间隧道通风设施;区间消防给水全线成环，在有条件的车站引入水源;综合监控、AFC系统等在加强中心集中管理功能的前提下简化了站级设施。

6 车站设计方案因地制宜、形式多样

全线车站均充分结合外部条件与内部需求，因地制宜地进行车站方案设计，最终形成了形式多样、各有特色的车站方案。林和站站厅同层并设置了中庭(见图4)，深埋的天河南站采用垂直电梯运输(见图5)，合建黄埔大道站出入口为下沉广场(见图6)，赤岗塔站的站厅为中空、共享空间设计(见图7)。

图4 林和西站站台

图5 天河南站站台

图7 赤岗塔站站台

7 配套系统设施

7.1 轨道

APM号称“五轨”系统:运行道、导向轨、供电轨、接地轨、信号轨(漏缆)。本项目采用CX－100车辆，采用胶轮-中央导向系统，走行面为钢筋混凝土结构。轨道系统主要包括运行道、导向轨、道岔、车挡等结构。运行道为采用强度不低于C35的钢筋混凝土运行道与导向轨匹配，正线、辅助线均采用H型断面导向轨。单渡线由2组枢轴式道岔组成，交叉渡线由4组枢轴式道岔加1组转盘式道岔组成。

7.2 信号

信号系统采用庞巴迪公司的CITYFLO 650全自动无人驾驶系统，ATC系统由ATS、ATP、ATO等组成，具备无人驾驶模式、ATP监督下的人工驾驶模式、无ATP保护固定限速下的人工驾驶模式。本工程全线(包括车站和车场)为一个区域，区域ATP、区域ATO、基站数据柜等主要控制设备，集中布置在控制中心弱电系统设备室，在歌剧院、妇儿中心、林和西站设置远程ATP。

车地通信方式采用漏缆，车场设置轨道电路。全线仅在道岔、防淹门位置设置信号机，全线设置位标用于列车定位，区间共有8处初始化区域，初始化区域由智能标签读取器和位标组成。当列车由于某种原因停在区间时，列车可采用人工驾驶模式通过初始化区域，系统就可以知道列车的位置、列车号、列车编组等信息，进而重新恢复到无人驾驶模式。

7.3 供电

供电系统由外部电源、中压供电网络、牵引供电系统、车站及区间动力照明供电系统、电力监控系统和接地系统等组成。外部电源和中压网络采用10 kV供电制式，四路外部10 kV电源分别取自地区电网的中轴110/10 kV变电站和双子110/10 kV变电站。牵引供电系统采用三相AC600 V供电制式，三相三线制、中性点经电阻接地;正线和车场牵引网均采用接触轨。

8 结论与建议

珠江新城APM在广州亚运会前的2010年10月8日成功开通运营，得到了乘客的普遍认可，日客流量1.0～6.2万人次。它是首条全地下(包括地下车场与控制中心)并真正实现无人驾驶的轨道交通线路;设计大胆，按车站无人值守的理念，简化了隧道通风系统和车站设备管理用房，经过整合的APM标准车站设备区规模控制在1000 m2左右，与标准的地铁车站4000 m2设备区规模相比有了很大的精简，并与沿线的地下开放空间无边界结合、同步设计与建设。目前，我国城市轨道交通机电系统的设计冗余量大，与国外地铁相比，机电系统是最复杂的。APM的设计可供国内城市轨道交通的系统简化和设备管理用房优化借鉴，并给城市人流密集区解决短距离范围内的交通问题提供了一种新的成功范例。

由于本工程为国内首次，有不少经验教训需在今后的工程中吸取:

1)总体设计隧道在行车方向左侧设置检修平台。但为了控制车站规模，设备管理用房区在隧道边没有预留走道，使区间检修时疏散平台和部分车站站台没有连通。

2)新的设计理念与地铁运营习惯存在矛盾。全线设计运营管理人员数量为147人，相应的车站管理用房、车场办公用房按此定员设置。但运营管理部门和乘客对无人驾驶列车和无人值守车站的新理念存在接受与适应的过程，在运营初期倾向于参照常规线路的模式进行管理，实际配置总人数超过300人，车站办公用房、会议与培训用房、司机公寓等需借用其他地铁车辆段的设施。

3)APM综合监控系统、AFC均按中心管理的模式设置，站级功能有所简化，相应的设备配置减少。但后期运营公司提出了较多的整改要求，如增设站级工作站、管理用房，补充全景摄像头;而OCC内的紧急停车按钮、综合监控系统的接触轨带电信息与信号系统的联锁等APM特有的设计，运营公司却建议减少或取消。

4)在系统联调过程中，系统集成商要求参与调试的所有设备房、管理房具备通风空调与消防要求。为了保证调试的正常进行，专门为这些房间配置了足够的临时空调与灭火器。这虽然是工期紧张遇到的个案，但也提醒在设计与建设中应适当考虑调试与过渡期的需求。

［1］广州地铁设计研究院有限公司.广州珠江新城集运系统项目建议书［R］.广州，2006.

［2］广州地铁设计研究院有限公司.珠江新城集运系统专题研究报告［R］.广州，2006.

［3］GB 50157—2003地铁设计规范［S］.北京:中国计划出版社，2003.

［4］广州地铁设计研究院有限公司.广州珠江新城集运系统初步设计［R］.广州，2006.

［5］广州地铁设计研究院有限公司.广州珠江新城APM设计总结［R］.广州，2011.