成都市域轨道交通线网互联互通的创新实践

2021-03-21谭小土陈福贵

城市轨道交通研究 2021年3期

谭小土赵壹陈福贵

(中铁二院工程集团有限责任公司， 610031，成都∥第一作者，工程师)

东京、巴黎等城市的市域轨道交通系统采用了互联互通的设计理念，通过互联互通交路将市域外围线网的服务范围拓展到中心城区，从而很好地做到了工程投资线网可达性和运输效率间的协调与平衡。

近年来，我国大部分城市以建设中心城区骨干地铁线网为主，市域线网的建设和发展相对滞后，市域范围内轨道交通线网互联互通的成功案例不多。本文介绍了成都市域轨道交通线网互联互通的创新实践，主要包括互联互通交路、配线设计、互联互通对各专业的配置要求等，以期为今后市域轨道交通线网的规划和设计提供参考。

1 成都市域轨道交通线网互联互通的顶层规划

1.1 线网规划概况

根据《成都市快速轨道交通线网规划修编》(2018年版)[1]，成都市域轨道交通线网包含25条普线、9条城轨快线、12条市域铁路线(其中1条为跨市域线路)。市域范围内轨道交通线网总长度约2 149 km，线路按不同服务对象可划分为3个层次：

1) 普线(城市轨道交通1～8号线、11号线、12号线、15号线、20～22号线、24～34号线)。其定位为服务于中心城区的轨道交通基础网以及东部新城区内的辅助加密线。除个别线路采用中运量轨道交通制式外，其余线路均采用地铁制式(车型为地铁A型车或者B型车)。

2) 市域快线(城市轨道交通9号线、10号线、13号线、14号线、16～19号线、23号线)。其定位为服务中心城重要发展走廊、串联核心功能节点以及连接中心城区与东部新城区的快速轨道交通系统，车辆采用市域A型车。部分相交的市域快线间具备互联互通的技术条件。

3) 市域铁路(S1线—S12线)。一般与中心城的城市轨道交通网络相衔接，车辆可采用市域A型车或国铁车辆。采用市域A型车的部分市域铁路线具备与市域快线网互联互通的条件，未来可视客流情况组织跨线运营服务。

1.2 线网互联互通适用条件

为实现线网中不同线路间的互联互通，首先在规划层面需要保证不同线路采用相同或兼容的技术标准，即统一的车辆选型和供电制式；其次，互联互通线路的换乘站需预留线路的连接节点。

1) 统一的车辆和供电制式。在成都市域轨道交通线网的规划阶段，市域快线和市域铁路线推荐采用相同的技术标准，采用最高运行速度为140 km/h的市域A型车，统一采用25 kV交流供电制式。

2) 线网预留互联互通节点。在互联互通线路的相交节点处预留了10座互联互通车站，其分布如图1所示。

图1 成都市域轨道交通线网内互联互通车站分布

2 成都市域轨道交通线网互联互通行车组织设计

2.1 线网互联互通交路设计

根据线网规划预留的10座互联互通节点车站，为实现市域范围内不同线路、相同目的地出行乘客的快速直达，设计了10条互联互通交路，如图2所示[2]。

图2 成都线网互联互通交路图

按照线网中互联互通交路的形态，运行交路可分为 “X”、“Y”和“∞”等3种类型，如图3所示。

根据互联互通交路的分类方法，将成都市域轨

a) “X”型交路

b) “Y”型交路

c) “∞”型交路

道交通线网的10个互联互通节点及其对应的10条互联互通交路对进行了梳理，如表1所示。

表1 成都市域轨道交通线网互联互通的节点和交路

2.2 线网互联互通配线设计

2.2.1 “X”型交路的车站配线设计

针对“X”型的互联互通交路，其节点车站的配线设计有2个可行方案，如图4所示。

a) “X”型交路方案1

b) “X”型交路方案2

1) 方案描述：① 方案1，车站采用双岛4线，B1—O—B2正线外包，A2—O—A1正线位于两岛式站台中央。往A1(或B2)方向的乘客在2#站台候车，往B1(或A2)方向的乘客在1#站台候车。为提供A1—O—B1方向互联互通的平行径路，在车站的两端分别设置了1组联络单渡线。② 方案2，车站采用一岛两侧4线，B1—O—B2两正线外包，A2—O—A1两正线位于岛式站台的外侧。往B1方向的乘客在1#站台或2#站台候车，往A2方向的乘客在2#站台候车，往A1方向的乘客在2#站台或3#站台候车，往B2方向的乘客在3#站台候车。为提供A1—O—B1方向互联互通的平行径路，在车站的两端分别设置了1组联络单渡线。

2) 方案比选：由于方案2往B1和A1方向的列车所停靠的站台均具有不确定性，导致站厅层的客流流线组织难度较高，因此，“X”型互联互通车站的配线设计通常推荐采用方案1。

3)应用案例：九江北站为17号线和19号线的换乘车站，为满足17号线双流西站与19号线金星站方向的互联互通功能，结合工程实施条件，推荐采用方案1，车站配线方案如图5所示[3]。

图5 九江北站配线方案

2.2.2 “Y”型交路的车站配线设计

针对“Y”型的互联互通交路，其节点车站的配线设计有2个可行方案，如图6所示。

a) “Y”型交路方案1

b) “Y”型交路方案2

1) 方案描述：① 方案1，车站采用双岛4线方案，A—O—C两正线外包，B—O两正线位于两岛式站台中央。为提供B—O—C方向互联互通的平行径路，在车站的两端分别设置了1组联络单渡线。② 方案2，车站采用一岛两侧4线方案。A—O—C两正线位于岛式站台外侧，B—O两正线分别位于两侧式站台。为提供B—O—C方向互联互通的平行径路，在车站的右端上下行方向分别设置了1组联络单渡线。

2)方案比选：为便于同向乘客的同台换乘，通常推荐采用方案1；在需要满足出入线接轨、小交路列车折返等其他功能需求时，可推荐采用方案2。

3)应用案例：① 福田站为18号线和S3线的换乘车站，预留有18号线和S3线的互联互通条件。由于互联互通交路的列车开行对数仅为2～3对/h，为方便绝大多数乘客同台换乘，推荐采用方案1，其车站配线如图7所示[4]；②天府新站为18号线和19号线的换乘车站，为保证双机场的联络功能，18号线和19号线互联互通交路的列车开行对数为8～10对/h。为了满足18号线小交路折返的功能需求，提高道岔区的使用效率，推荐采用方案2，其车站配线如图8所示[5]。

图7 福田站配线方案

图8 天府新站配线方案

2.2.3 “∞”型交路的车站配线设计

针对“∞”型的互联互通交路，其节点车站的配线设计有2个可行方案，如图9所示。

a) “∞”型交路方案1

b) “∞”型交路方案2

1) 方案描述：① 方案1，车站采用双岛4线方案。B—O—B的列车利用1#岛式站台站后折返，A—O—A的列车利用2#岛式站台站前折返，A—O—A进出站2个方向，与正线接轨点均位于AO区间内；A—O—B方向的跨线列车停靠1#岛式站台的两侧股道。② 方案2，车站采用双岛4线方案。A—O—A的列车利用1#岛式站台站后折返，A—O进站方向与正线的接轨点位于AO区间内；B—O—B的列车利用2#岛式站台站后折返，B—O进站方向与正线的接轨点位于BO区间内；A—O—B方向的跨线列车分别停靠1#、2#2个岛式站台的外侧股道。

2) 方案比选：一般而言，站后折返的折返能力往往高于站前折返，因此，方案2适用于折返能力要求较高、跨线通过能力要求较低的情况；方案1则适用于一个方向折返能力要求较高而另一个方向折返能力较低、跨线通过能力要求较低的情况。

3) 应用案例：金星站为S9线和19号线的换乘车站，考虑到互联互通交路的列车(8节编组A型车)开行对数仅为2～3对/h，19号线和S9线在该站的折返能力要求分别为30对/h和24对/h。为节约工程投资，推荐采用方案1，其车站配线如图10所示[6]。

图10 金星站配线方案

3 成都市域轨道交通线网互联互通对各专业的配置要求

为了满足市域轨道交通线网互联互通的要求，在车辆、供电、通信、信号等专业技术标准层面，互联互通线路需采用相同或兼容的系统，要求如下：

1) 车辆选型：建议选择相同的车辆制式。

2) 供电系统：建议采用统一的牵引供电制式。

3) 通信系统：建议各线分别预留专用的通信设备用房，公安通信设备室及公安值班室按资源共用在线网层面上予以预留。

4) 信号系统：建议采用同一家设备供货商的CBTC(基于通信的列车运行控制)系统，互联互通交路的列车只需要装设一套车载ATC(列车自动控制)系统，即可实现CBTC模式下的贯通运营。若采用不同供货商的CBTC系统，则需满足互联互通标准的要求，ATS(列车自动监控)系统、CI(计算机联锁)子系统考虑由贯通线路的其中1条线路进行统一控制，先期建设时应预留后续线路ATS接入的系统容量和接入条件。

5) 综合监控系统：运营控制中心综合监控系统可接收互联互通交路的运营信息，在共线运行车站的PIS(乘客信息系统)上显示，并进行车站广播。先期建设线路在实施时，应在线路接入站预留接入线路的设备机房和设备安装空间。

6) 运营控制中心：建议各互联互通线路共用控制中心，并将不同线路相同专业的调度席位统一设置，以便于调度人员对互联互通交路的调度管理。

对于互联互通的轨道交通线路，建议与行车运营相关的车辆、弱电系统合标，采用同一家承包商供货，以避免后期发生接口、系统不兼容等问题。其他专业系统(如强电、车站设备等)可分别招标。