北京大兴新机场线轨道交通创新设计

■ 北京城建设计发展集团

19分钟通达草桥与新机场，中国运行速度最快的轨道交通线，北京市第一条从投资、建设到运营全周期采用PPP模式的轨道交通线，北京市施工速度最快的轨道交通线……在“五纵”中心的北京轨道交通新机场线，从总体设计、PPP投资到施工建设，以产业链协同发展优势助推着新国门第一线蓝图的描绘与落地。

创新引领之剑

“轨道交通行业就是要敢于突破创新，就是要这么干。”2015年8月19日， 在一场关于“北京轨道交通新机场线可行性研究报告”的专家评审会上，与会的12名轨道交通领域专家当场全部表决通过了北京轨道交通新机场线（以下简称“新机场线”）设计可行性研究。

对于新机场线的线路设计，UCD设计团队自2011年起就开始了研究。评审会前的4年里，5拨项目组、200名设计师接力探索，通过近百次方案论证会和专题研究评审会，UCD设计团队把最高运行速度、线路路由、车辆选型、供电系统、盾构尺寸等研究的一清二楚，让专家看到了他们将蓝图变为现实的努力和决心。

160公里/小时，中国最快地铁的诞生

2011年5月，开始大兴新机场线可行性研究之初，UCD设计团队就确立了“快速、直达、高品质航空专线”的顶层设计目标。

作为服务于新机场的航空专线，新机场线首先得在运行时间上保证能让新机场比首都国际机场更有竞争力。

已投入运营的轨道交通首都国际机场线从位于二环的东直门到首都国际机场T3航站楼全长28公里，仅需23分钟。所以，UCD设计团队当时定了一个目标：实现中心城（长安街）与新机场之间“半小时”通达。

“考虑到新机场线要与19号线换乘，留给线路的时间只剩下22分钟。经过反复测算，我们发现如果不采用160公里/小时的车速，就实现不了半小时通达目标。”最终，UCD设计团队把最高车速定为160公里/小时。

“你们有没有技术规范支撑？”“车速160公里/小时是否可行？”……最高车速定为160公里/小时后，质疑、争议接踵而至。因为当时全国地铁最高车速才120公里/小时，160公里/小时的车速没有任何现成标准可循，车速提高后相应的配套到底要怎么做成为UCD设计团队面临的最大难题。

“作为新中国第一条地铁的修建者，我们一直在探索轨道交通前沿领域，在全国总体总包设计的线路超过100多条、位列全国第一，如果不是敢于突破、勇于创新又岂会有今天的成绩？而且，如果仍沿用已有的速度，只是属于重复，对行业发展是不负责任的。”UCD设计团队以实现最高160公里/小时车速为核心，一边执着求索，一边编制标准。

开展隧道阻塞比研究，测算在时速120公里、140公里、160公里状态下隧道的大小；进行大量模拟实验，引入刚性接触网，降低隧道断面；在铁路系统350公里/小时车速基础上进行供电系统再研究，在轨道交通线路中首次采用2.5万的交流供电系统……一次次专题实验，一项项技术标准逐步确立。

160公里/小时的车速下，车辆该采用怎样的技术标准更是考验着设计团队。

设计团队在地铁平台升级和国铁动车组平台优化两种方案之间做了大量比选。地铁平台A/B型车中有成熟运营经验的列车最高车速120公里/小时，基于地铁A平台生产的120-160公里/小时的列车在国内仍处于样车阶段，运营系统并不成熟，而国铁和谐号不同速度车型都比较成熟，他们最终基于国铁和谐号CRH6平台，根据新机场线特点对车辆进行优化。

大兴新机场线列车外形与和谐号类似，采用和谐号3.3米的车宽，但取消了高铁卫生间的设置，采用地铁A型车22.8米的车长。

这种车型与已有的地铁A/B型车、轻轨C型车规格都不同，铁道协会和城轨协会在以集团新机场线设计标准为范本编制的市域轨道交通技术规范中正式为这辆车定名：市域D型车。城市轨道交通领域第一辆D型车的命名标注了UCD设计创新的高度。

评审会后，中国相继出现了车速160公里/小时的广州地铁18号线和22号线、车速140公里/小时的成都地铁18号线，UCD以创新引领国内轨道交通跨入新的高速时代。

对标航空的高标准专线

机场专线既要有高速度，更要有对标航空的高品质配置，设计团队借鉴香港机场线在车厢布置、车站设置等方面的经验，创新突破、进行人性化设计。

列车采用6+1+1的8节编组排布，其中6节是普通车厢，1节是商务车厢，1节是行李车厢。普通车厢采用2+2座椅布置，座椅前后间距达到0.84米，乘客坐下时腿前可放置一个行李箱，车厢顶侧行李架、门区大件行李架等都可存放行李；商务车厢采用1+2座椅布置，每个座椅拥有独立可调控的出风口、阅读灯、USB接口等；行李车厢与乘客车厢隔开，未来乘客在丽泽站办理值机后，人和行李可实现分离上车。

“列车采用6+1+1编组后，站台系统也得有3个标准。”设计团队对普通车厢与商务车厢进出站电梯采用独立的流线，实现人员分流、候车隔离；引进机场行李传输单位共同设计，实现轨道交通与机场行李系统的对接。

增加双扇闸机数量，方便携带行李的乘客出入站；采用3吨位的“超大容量”直梯，确保最多两次提升将候梯旅客搭载完毕；加宽疏散平台，满足乘客疏散时携带行李的空间需求；卫生间设有放置行李的位置……设计团队在车站设计上对标航空，在每一处细节精心考究，力求使乘客进入新机场线就像进入航站楼一样。

集约节地的共走廊设计

大兴新机场“五纵两横”线路图上，京雄城际、新机场线、新机场高速等3条线路渐行渐近，并在跨越京沪铁路段形成地下为综合管廊、地面是市政道路、中间为新机场线、最上方为新机场高速、西侧紧邻为京雄城际的五线共走廊体系，这种路、轨、高铁、管廊共走廊敷设的形式在国内属于首例，是UCD设计团队长达两年的反复调整得来的。

2014年，随着新机场“五纵”线路设计的逐步启动，UCD设计团队发现京雄城际、新机场高速和新机场线走向相似、距离相近，每条线路各自为政的设计会对大兴区整体用地造成割裂。

“能不能把周边线路融进来，形成一个大走廊，减少对周边用地的切割？”在集团设计团队建议下，北京市规划自然资源委建立了规划设计大平台，三条线路设计放在一个交通走廊里反复调整，优化线路设计。

“整合设计会带来更多设计麻烦，起初很多单位都不想整合，但北京土地资源非常紧张，我们得有责任心，得对每一块土地负责。”帮助其他设计团队出具技术方案、反复论证消除夹角地以方便村民出行……经过两年的反复调整，所有线路在宽度80米至100米的大交通走廊中集约敷设，远远低于最初平铺的200多米宽，节省土地资源约600亩。

（本文图片提供：肖莉）