南京市轨道交通线网车辆基地资源共享研究
2014-01-17韦苏来周鸣语吴桂虎
韦苏来 周鸣语 吴桂虎
(1.南京地下铁道建设有限责任公司,210017,南京;2.中铁二院工程集团有限责任公司,610031,成都∥第一作者,教授级高级工程师)
车辆基地作为城市轨道交通系统的重要组成部分,具有投资大、占地多、与城市规划协调矛盾大等特点。为了节约用地,减少建设工程投资,方便运营管理,国内许多主要城市都已经开展城市轨道交通线网车辆基地资源共享方面的专题研究。
近年来,南京市轨道交通发展迅猛。目前,已建成开通的线路包括M1线和M2线,线网的运营里程接近85 k m。在建线路包括M3线一期、二期工程,M10线一期工程,M4线一期工程,S1线一期工程(机场线),S8线一期工程和S3线一期工程,在建线路总长度约218 k m。其中,M3线、M10线一期工程、S1线一期工程、S8线一期工程均计划于2014年青奥会之前建成通车,届时南京市轨道交通网骨干线路将基本形成。在南京市轨道交通骨干网形成之前,对南京市车辆基地资源共享方案及相关问题进行深入研究,从线网角度优化车辆基地布局,合理控制车辆基地设置数量和建设规模,具有十分重要的意义。
1 概述
1.1 线网规划
根据《南京市轨道交通线网规划(2009版)》(以下简称“线网规划”),南京市轨道交通线网由城市轨道交通线路和都市圈轨道交通线路组成,共计22条线路,线路总长度791.4 k m。其中,城市轨道交通线路共计14条,线网总长度约496 k m(包含A型车线路5条,长度约203 k m)。另设有8条都市圈轨道交通线路,其中位于南京市行政区内的线路总长约295.4 k m。规划线路详见表1。
1.2 建设规划
近期建设规划(2014—2020年)是以新一轮城市总体规划和轨道交通线网规划为基础,以加密主城区线网密度、支持城市重点地区开发建设和促进城乡统筹目标下的城乡协调发展为原则提出的。2014年至2020年期间将新修建线路总长175.7 k m,至2020年南京市城市轨道交通线网长度为352.4 k m。南京市近期线网建设方案详见表2。
表1 南京市轨道交通规划线路表
表2 南京市轨道交通2014—2020年实施线路一览表
2 车辆基地资源共享因素分析
2.1 车辆选型
车辆是城市轨道交通系统中的关键设备,车辆的选型不仅要考虑客流需求,满足技术进步、经济实用、安全可靠、国产化率等基本要求,还应从全局出发,考虑车辆的相互调配、车辆检修资源共享等问题,尽量减少全线网车辆制式。
目前已运营线路M1线和M2线都采用A型车;在建线路M3线和M10线均已采用A型车,M4线一期工程、S1线和S8线采用B型车;已运营和在建线路均为DC1500 V架空接触网供电。为了实现资源共享,便于统一管理,根据不同线路客流情况和功能定位,确定南京轨道交通采用A型车、B型车,宜统一采用架空接触网的供电方式。
南京轨道交通线路在规划上尽量统一了车型,从运营管理和车辆检修资源共享的角度看,为车辆基地资源共享创造了条件,尽量避免不同类型车辆检修造成的设备不兼容问题,有利于提高车辆段以及检修设备的利用率,减少维修中备品备件的种类和数量。
2.2 联络线
联络线是实现车辆基地检修资源共享的前提条件,只有两条线路之间设有联络线,才可能实现车辆基地检修资源的共享。联络线的具体布置需结合全线网的车站、车辆基地的分布,综合考虑工程实施的可行性、必要性以及经济性,尽量降低联络线工程投资,特别是对于地下试车线,有必要经过技术经济比较后确定。同时,深入分析检修车取送距离、运营成本,避免对线路养护带来不便。联络线的设置应当兼顾车辆送修通道、调度运营车辆通道、设备物资运输通道以及紧急救援通道等多种功能,发挥最大效益,满足运营需求,并为线网运营提供一定的灵活性。
结合南京地铁线网规划联络线设置情况,因线路走向、建设时序及车型的调整,使得原线网存在的以下主要问题而暂时无法充分实现资源共享。
(1)线网中A型车线路未串联起来,即M3、M5线与M1、M2、M10线之间无联络线,使得线网中A型车检修资源不能充分共享;
(2)线网中M13线、S4线与线网中其他线路无联络线,无法共享其他线路检修资源。
2.3 车辆基地用地控制
随着经济社会的发展,城市建设用地越来越紧张,要求车辆基地的平面布置更加紧凑、合理,以节约土地资源。然而,地铁大架修车辆基地往往占地面积较大,以满足车辆基地各项设备、设施的布置要求。通常在30 h m2左右,使得与城市规划及既有构筑物协调难度较大。车辆基地实现资源共享后,可以适当减少大架修车辆基地的设置数量,有利于节约用地。
3 车辆基地资源共享方案比较及优化
3.1 车辆检修制式
目前国内地铁车辆检修通常采用大、架修分修制和大、架修合修制2种制式。大、架修分修制需修建专门的车辆大修厂,是在一定历史条件下形成的,用于地铁线网规模特大的城市。随着地铁车辆技术的发展,铝合金和不锈钢车体材料的广泛采用,采用大、架修合修制有利于提高检修台位和设备的利用率,减少大架修列车的取送数量,目前得到了广泛采用,特别是对于线网规模大的城市,采用大、架修合修制比较经济。
根据南京市轨道交通线网规划和建设规划,南京市2020年轨道交通建设线路总长将达352.4 k m,轨道交通线网规模大,因此从M1线开始即考虑实行大、架合修制的检修模式:已建成M1线小行车辆段大架修基地,在建有M3线秣周车辆段、M4线青龙车辆段、S1线禄口新城南车辆段3个大架修基地,且涵盖了地铁A型车、B型车2种车型车辆的检修作业。根据南京市轨道交通线网车辆大、架修基地的分布现状,建议南京市轨道交通线网车辆检修模式仍采用大、架修合修制。
3.2 车辆基地资源共享基本原则
(1)结合南京地铁线网既有线路运营情况,线网检修模式仍采用车辆大、架修合设,车辆部件集中修的检修模式。
(2)构建A型车、B型车和都市圈轨道交通线网并复合组成南京市轨道交通网。
(3)按车型分别设置线网车辆大架修基地。
(4)结合国内外地铁车辆检修经验,车辆基地大、架修规模不宜超过5列位,承担线路不宜超过4条,承担线路长度为110~150 k m为宜。
(5)车辆大架修尽量少跨线取送,尽量减少检修车取送距离。
(6)线网大架修基地布局应兼顾到各线建设时序的影响,以满足线网近、远期等车辆检修的需要,并能适应部分线路建设时机变化的影响。
3.3 车辆基地资源共享规划方案及存在问题
根据线网规划,南京市轨道交通规划建设大、架修车辆基地7处,具体设置详见表3(以该方案作为车辆基地资源共享比较方案)。
表3 南京市轨道交通线网规划大、架修车辆基地
结合线网联络线设置、车辆基地功能定位综合分析,规划大、架修车辆基地存在的主要问题如下:
(1)小行车辆段规划承担M1、M2、M10线车辆大、架修任务。既有小行车辆段仅有3个大、架修列位,且无车辆大修配套设施,无法满足M1线车辆大修和M2线车辆架修需要[1]。
(2)M3线车型为A型车,但M3线与M1、M2、M10线3条A型车线路之间均无联络线,使得M3线车辆无法与线网A车资源共享。根据线网规划,M3线秣周车辆段承担M3、M9、M13车辆的大、架修任务,使得线网A、B型车辆混合检修、车辆备品备件种类较多,不利于资源共享。同时M3线车辆基地建成初期资源也未能得到充分利用。
(3)M7、S5线均与 M4线设置有联络线,原规划M4线仅与S5线进行资源共享(承担线路长度仅69.1 k m)。M4线一期工程计划于2015年建成,M7线计划于2019年建成,而S5线未纳入近期建设规划,造成M4线车辆基地资源未能充分利用。
(4)M6、S3、S7线均与S1线设置有联络线,原规划S1线仅与M6、M14线进行资源共享。S1线一期工程(机场线)计划于2014年建成,M6线计划于2021年建成,M14线建设未纳入近期建设规划,造成S1线车辆基地建成后资源均未能充分利用。
(5)M5线车型为A型车,规划M5、M7线车辆基地资源共享,造成A、B型车辆混合检修、车辆备品备件种类较多,不利于资源共享;同时M7线通过M4线、M6线才与M5线进行资源共享,造成车辆运送距离加长,资源共享不经济,容易对M4、M6线的线路维护造成干扰。
(6)S4、S7和M13线资源共享方案未明确或无法实现资源共享。
3.4 车辆基地资源共享优化方案
为了实现南京市轨道交通车辆基地资源共享,尽量避免不同类型车辆混合检修的问题,为解决车辆基地资源共享规划方案中存在的问题,在线网规划联络线的基础上,增设部分联络线,为车辆基地充分实现资源共享创造条件。具体增设联络线方案详见表4及2050年南京市轨道交通线网线路及联络线设置图(见图1)。
表4 建议线网增设联络线表
图1 2050年南京市轨道交通线网线路及联络线设置图
考虑到车型和建设时序不同,以及联络线设置、车辆基地建设、车辆基地地理位置等各种原因,并考虑一定的大、架修富余量,在规划车辆基地的基础上,结合线网长度的增加(线网规划里程增加约152 k m,),进一步优化大、架修车辆基地布局及功能定位,提出线网仍按7个车辆大、架修基地设置,并预留1个车辆大、架修基地(其中,江南6个、江北2个,A型车2个、B型车6个)的资源共享方案。线网车辆基地分布及功能定位见表5及图2。
表5 线网车辆基地分布及功能定位表
图2 2050年南京市轨道交通车辆基地线网资源共享方案图
本次车辆基地资源共享方案与《南京市轨道交通线网规划(2009版)》中的大、架修车辆基地设置方案相比,将M5线大校场车辆基地由大、架修基地降级为定修段,将汤山车辆段升级为大、架修基地,并预留玉带车辆基地作为线网大、架修基地的条件。与规划车辆基地资源共享方案相比主要解决了如下问题:
(1)由于M5线车辆拟采用A型车,该部分车辆的大、架修纳入 M3线秣周车辆段,避免了A、B型车混合检修的问题,并通过增设联络线,使A型车线路连接成为网络。
(2)通过调整 M3、M4、S5号线大、架修车辆基地功能定位,优化后的车辆基地资源共享方案满足了线网所有配属车辆(包括都市圈轨道交通线路车辆)的大、架修需要,并为线网预留了1个列位的车辆大修能力(规划方案中无预留)。
(3)优化后的线网车辆基地资源共享方案中,平均每个车辆基地承担长度约100 k m线路配属车辆的大修任务,单个车辆基地平均承担车辆大修任务的线路长度比规划方案增加约9 k m,进一步提高了车辆基地大、架修资源利用率。
(4)通过调整大、架修车辆基地在线网上布局(江南6个车辆大、架修基地,其中A型车2个,B型车6个;江北2个车辆大、架修基地)及部分车辆基地的功能定位,进一步减少了检修车取送作业距离。
(5)对后续线路各车辆段、停车场的选址、用地和规模进行了初步协调,确定了各段的用地范围。线网A型车车辆基地总规划用地面积90 h m2(平均用地指标为1 145 m2/辆),线网B型车车辆基地总规划用地452 h m2(平均用地指标为1 130 m2/辆)。做到了对车辆段用地提前合理控制,适当留有余地,指导了后续线路的建设,节省了城市土地资源。
(6)设置线网零部件检修中心(如M3线秣周车辆段设置线网轮轴大修中心),不仅可以提高车辆检修效率,同时也可以节省检修成本,缩短检修周期。
4 建议及结论
结合南京市轨道交通线网规划、建设时序、联络线设置及车辆基地的功能定位研究方案,提出以下建议:
(1)为了实现线网A型车的资源共享,结合M3线线路建设,提前实施M5线在诚信大道站接入M3线的联络线接口工程。
(2)由于 M1线小行车辆基地规模不能满足M1、M2、M10线车辆的大、架修的需要,建议2013年前完成M1线小行车辆基地的扩能改造工程。
(3)为了实现线网车辆检修的资源共享,本次联络线方案研究中建议新增的联络线,宜结合各线路的建设同步实施。
(4)考虑到线路长度、行车密度、检修效率等因素,车辆基地设计时应考虑一定裕量,尽量减少车辆基地建成后的扩能改造。
为了配合南京市轨道交通线网规划和近期建设规划,充分实现线网车辆基地资源共享,节约工程投资和土地资源,结合南京市轨道交通线路在建情况,本文重点研究了联络线设置,A型车和B型车线网构建,大、架修车辆基地布局。得出了设置7个,预留1个大、架修车辆基地,增设部分联络线的车辆基地资源共享方案。该方案在满足全线网车辆大修需要的同时,为线网预留了一定的车辆大、架修能力,同时解决了远期A、B型车混合检修的问题,提高了大、架修车辆基地的利用率,有利于充分实现线网车辆检修资源共享,节约工程投资和土地资源,对南京市轨道交通后续线路建设具有现实的指导意义。
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