深圳至大亚湾城际铁路互联互通布局优化研究

郭永保

(陕西省铁道及地下交通工程重点实验室(中铁一院),西安 710043)

1 概述

深圳至大亚湾城际铁路(以下简称深大城际铁路)位于广东省粤港澳大湾区珠江东岸的深圳和惠州。线路西起深圳机场T4航站楼，经深圳市宝安区、龙华区、龙岗区、坪山区，止于惠州市大亚湾新区，线路全长85.13 km，工程投资约525亿元，采用160 km/h的速度目标值。本项目设车站10座，其中深圳范围设机场北、机场东、石岩南、龙胜、五和、白泥坑、大运、坪山8站，惠州范围设上田、大亚湾2站。深大城际铁路对外可实现大亚湾至深圳机场60 min直达，对内可实现龙华、龙岗、宝安片区之间的快速联系。功能定位为一条连接深圳与大亚湾的快速客运通道，引导惠州南部发展的重要交通基础设施，是深惠通道综合交通运输体系的重要组成部分，是密集开行公交化列车的新型运输系统。深圳至大亚湾城际铁路线路平面位置如图1所示。

图1 深圳至大亚湾城际铁路线路平面位置示意

在“新基建”背景下[1]，深大城际铁路互联互通优化研究非常必要。一方面城际高速铁路和轨道交通是“新基建”重点领域之一，这对城际铁路和轨道交通的规划设计提出了高质量要求；另一方面，现状不同轨道交通方式存在建设重复、分工交叉、运营独立的问题，不利于轨道交通系统整体能力的充分发挥，通过城际铁路网的互联互通优化研究，可提升城际铁路网换乘效率，最大化覆盖客流集散点，对全国城际铁路发展模式具有指导意义。

多网融合是未来轨道交通的发展趋势，轨道交通线网的互联互通是多网融合重要的组成部分。目前互联互通主要模式有换乘模式、共线模式、跨线模式等[2]。深大城际铁路定位为密集开行公交化列车的运输系统，与国铁、城市轨道交通及城际铁路均存在跨线客流。但是深大城际铁路与国铁、城市轨道交通的速度目标值、开行方案、系统制式、运营模式存在较大差异。例如，与国铁开行跨线列车系统制式不统一、财务清分复杂及运输组织难度增加等诸多弊端，因此，本研究在确定与国铁和城市轨道交通互联互通的运输组织方案中，我们采用换乘模式，并预留相应的工程条件。城际铁路之间采用共线或跨线的模式。在此重点探讨开行跨线列车时互联互通节点的选择以及深大城际与其他城际铁路之间的布局优化。

2 深大城际铁路互联互通必要性分析

2.1 互联互通功能需求

(1)提升城际铁路与国铁、城市轨道交通换乘效率

深大城际铁路沿线国铁网呈现“四向拓展”的布局形态，沿线有深茂铁路、广深铁路、厦深铁路和京九铁路等国铁干线。通过与国铁的互联互通，可实现城际铁路与国铁之间的快速转换，提升主要国铁枢纽的运营效率，优化枢纽的站点结构体系。与此同时，深大城际铁路又与多条城市轨道交通存在换乘客流，城际铁路与城市轨道在功能上呈现互补与代偿的特征[3]：一方面城际铁路为轨道交通客流提供集疏运服务，可作为城市轨道交通服务的补充；另一方面城际铁路与城市轨道衔接，为其收集客流，便于沿线城镇组团实现与核心区的快速联系，提高区域铁路网的换乘效率。

(2)强化交通枢纽用地总量与强度控制

既有重点枢纽场站、新建枢纽场站原则上应做到不同运输方式同站、立体化布置，在交通建设层面既避免了多种轨道交通制式在同一走廊重叠覆盖，也可及时填补轨道交通网建设过程中的空白区域及“最后一公里”衔接[4]。尤其是在各轨道交通项目同期施工组织中的共线共桥、相互交叉的永久性工程，可通过融合理念和融合技术达到基础设施充分利用、工程投资大幅节约的目的。

(3)构建一体化运营网络，灵活组织运营

构建一体化运营网络，无缝化衔接服务，集约节约利用有限的土地、线位、空间、资金等资源，实现紧凑、精明、高效增长具有重要的战略作用。通过构建路网规模化、技术智能化、管理集约化的城际轨道交通体系，引导都市圈经济空间拓展与城镇空间演化。构建一体化网络主要涵盖基础设施网络融合、运输服务融合、信息融通、管理体制机制融合等几方面内容。以客流的层次分布特征为依据，合理界定各城际铁路线路的功能分工与路网地位，从一体化发展视角对路网进行优化完善，减少站点重复敷设、全面高效衔接，以实现互联互通为目标合理确定各线网的空间布局范围以及衔接点布局[5]。

2.2 客流特征及运输组织需求

(1)客流构成

本项目客流由深圳市域客流、大亚湾内部客流、大亚湾至深圳城际客流和其他城际线路的换乘客流组成。其中，深圳市域客流占比最大，远期占比59.1%；其次为其他城际线路的换乘客流，远期占比16.3%；大亚湾内部客流较小，远期占比3.9%，如表1所示。

表1 深大城际铁路客流构成 万人次/d

(2)客流组团交流

深大城际轨道交通沿线区域土地利用形态各异，线路西端是机场北，规划了大规模的商业岗位及办公，出行吸引力较大。中段是龙华及龙岗的坂田平湖，人口密集。东段大亚湾开发强度相对较低，具有较强的开发潜力，远期客流分布见表2。

表2 深大城际铁路远期客流分布 万人次/d

(3)换乘客流分析

远期与常龙城际全日交换总量0.6万人/d，与深惠城际交换量6.3万人/d，与莞龙城际交换量2.5万人/d，与大鹏支线交换总量约6.4万人/d，与深莞增城际交换量1.8万人/d，见表3。

(4)运输组织需求

满足公交化开行需求，通过运输组织可实现深圳各组团至机场和前海30 min直达，大亚湾至机场1 h通行圈，同时满足线网互联互通要求。

表3 与其他城际线路客流交换量

2.3 资源共享及运营维护需求

互联互通有利于统筹综合维修城际网络资源。根据深大城际铁路运营期间动车运用及检修需求，运营养护维修的统一管理及维修，需要对深大城际铁路与相关城际铁路互联互通进行城际网络资源、优化养护维修方式、整合生产力布局的整合[7]。

3 深大城际铁路互联互通方案研究

3.1 粤港澳大湾区既有城际铁路互联互通概况

目前，粤港澳湾区内基本形成以广州、深圳枢纽为核心，以广东省高速铁路网为骨干、珠三角城际铁路为补充，连通广东省珠三角、粤西、粤北、粤东四区域，辐射中南、华东、西南地区的放射型铁路网格局，但目前区域快速铁路骨架网络还尚未形成，城际铁路网络还不完善[8]，见图2。广珠、佛肇、莞惠、穗莞深等城际铁路主要集中在珠三角及粤东地区，粤东地区的城际通道尚未形成[9]。

图2 粤港澳既有城际铁路示意

粤港澳大湾区既有城际铁路各线互联互通情况具体如下。

佛肇城际铁路是佛肇城际铁路作为联结佛肇的一条客运大能力通道，与粤港澳城际网中的佛山西站相衔接并与广佛环线互联互通，同时与佛山轨道网中的佛山地铁3号线通过人行通道相互换乘[9]。

莞惠城际铁路沟通广州、东莞、惠州三市的主城区和沿线多个经济发达的城镇，承担广州与东莞、惠州中心城区间的旅客交流和东莞中心城区与惠州中心城区间的旅客交流[10]，在珠三角城际网中与佛莞城际、穗莞深城际相接，并可向西延伸至广州方向。

穗深城际铁路是连接广州、深圳和东莞区域的第一条城际铁路干线，它极大缓解了广州、东莞、深圳三城交通大动脉不足的窘境。该线与穗莞深三大城市的多个重要交通枢纽实现互联互通，如广州北站、白云机场、广州东站、琶洲站、虎门高铁站、深圳机场等，与广深港高铁在虎门火车站进行立体换乘，与深圳地铁网中的机场北站和11号线、20号线进行换乘，在机场东站和深茂高铁和轨道交通网中的1，12，11，20，26号线进行互联互通[11]。

广珠城际铁路在珠海机场站与广佛江珠城际互联互通，在广州南与广深港高铁进行换乘，在江门站与深茂城际进行互联互通[12]。

3.2 相关城际铁路和轨道交通线网互联互通概况

深大城际铁路相关的线路主要有穗莞深城际、深莞增城际、常龙城际、深惠城际、莞惠城际、莞龙城际，大鹏支线以及深圳市轨道交通规划1，3，4，5，6，10，11，12，14，16，18，20，21，26，29号线，见图3。

图3 深大城际铁路沿线衔接轨道交通示意

3.3 沿线重要节点互联互通布局分析

(1)机场北站、机场东站

①互联互通需求分析

深圳机场2018年旅客吞吐量突破5 000万人次，深茂铁路、穗莞深城际、深大城际、地铁1号线、地铁11号线、地铁12号线、地铁20号线、地铁26号线经过该站[12]，如图4所示。

图4 机场北站、机场东站衔接轨道交通示意

预测机场北初期、近期和远期车站全日旅客发送量分别为2.65万人、3.29万人和4.38万人，预测机场东站初期、近期和远期车站全日旅客发送量分别为3.37万人、4.18万人和5.57万人。

深大城际在深圳机场北站与惠莞深城际存在交换客流，远期全日本线与穗莞深城际东莞方向旅客交换量为14 256人/d，远期全日本线与穗莞深城际福田方向旅客交换量为3 226人/d，远期全日交换量如图5所示。

图5 机场主要方向全日交换量示意(单位：人/d)

②运输组织分析

深大城际铁路与深茂铁路预留立体换乘通道，与惠莞深城际由于全日旅客交换量较小，若开行跨线车，远期行车量小于12对/d，近期行车量小于8对/d，与机场客流和深莞间的客流需求不符，不能满足深莞间通勤和机场出行要求的出行频率，与城市轨道交通和其他交通方式相比没有竞争力，考虑采用同台换乘的运输组织模式，简化行车组织模式，如图6、图7所示。

图6 机场北互联互通平面示意

图7 机场东互联互通平面示意

(2)五和站

①互联互通需求分析

五和站位于宝安区与龙岗区交界，该站将汇集2条城际线路，与深惠城际、常龙城际在此站存在衔接关系，是衔接深圳机场、常平、龙岗、大亚湾、惠州与前海多个方向的“米”字型交通枢纽。车站与周边既有深圳地铁5号线和在建深圳地铁10号线五和站接驳。

深大城际铁路和深惠城际和常龙城际在五和站交换客流较大，换乘需求主要为深圳机场、深圳市区与深惠城际之间的客流交流，远期本线深圳机场方向与深惠城际惠东方向车站城际全日换乘旅客量为58870人/d；远期本线大亚湾方向与深惠城际深圳方向车站城际全日换乘旅客量为89 299人/d，如图8所示。

图8 五和站主要方向全日交换量示意(单位：人/d)

②运输组织分析

五和站至深惠城际(深圳方向)和深大城际(机场方向)客流比例为8∶10，客流规模接近，且客流较大，宜开行深大城际与深惠城际间的跨线列车，如图9所示。

图9 五和站互联互通平面示意(单位：m)

(3)坪山站

①互联互通需求分析

坪山站莞龙城际建成前大鹏支线龙岗至坪山段与本线跨线客流较少，初期全日客流仅为16 224人；莞龙城际建成后与大鹏支线贯通运营，远期莞龙城际与本线全日换乘旅客量达34 520人/d，大鹏支线与本线全日换乘旅客量达64 130人/d，如图10所示。

图10 坪山站城际旅客主要方向全日交换量示意(单位：人/d)

②运输组织分析

坪山站跨线客流占比较大，深大城际本线客流与大鹏支线和莞龙城际客流比例分别为1∶2和1∶1，跨线客流占比大于本线客流，宜开行跨线列车，如图11所示。

图11 坪山站互联互通平面示意(单位：m)

(4)互联互通研究结论

本线与国铁、地铁及城际铁路均存在跨线客流，由于本线是密集开行公交化列车的运输系统，与国铁的速度目标值、开行方案、系统制式、运营模式存在较大差异[14]，与国铁互联互通的运输组织主要按换乘模式来考虑。与地铁开行跨线列车存在系统制式不统一、需进行财务清分及增加运输组织难度等诸多弊端，因此，与国铁及地铁跨线客流的运输组织按换乘考虑[15]。

本线与深惠城际的运输组织方式按开行跨线列车考虑，同时具备同台换乘条件，运输组织相对灵活；与大鹏支线的运输组织方式按开行跨线列车考虑，同时具备同台换乘条件，运输组织相对灵活；与莞龙城际的运输组织方式近远期开行跨线列车，车站配线设置按开行跨线列车考虑，同时具备同台换乘条件，运输组织相对灵活。本线与穗莞深、深莞增、常龙城际，行车量少，发车间隔大，服务频率低，因此暂按不开行跨线列车考虑，具体如表4所示。

表4 各车站及换乘功能

4 深大城际铁路互联互通布局优化策略

4.1 基于城市交通模型的布局优化策略

本项目客流预测依据深圳市综合交通体系规划成果和深圳市规划国土发展研究中心于2017年11月完成的《2015年深圳市居民出行调查成果分析报告》中相关调查结论和交通模型结果[16]，发现深圳市域内东西向交通需求主要有坪山至宝安交通出行主轴和坪山至南山主轴，东西向交通出行呈现Y型分布，这种特殊的交通分布形态存在一个或者多个通过互联互通解决交通出行方面的需求，深圳至大亚湾通道为深圳东西向主要通道，在多个节点与城市南北向主要通道衔接，在机场站、石岩南站、五和站、坪山站等与南北向主要客运通道存在互联互通需求，对互联互通方案研究提供了未来客流交通需求的支持。如图12所示。

4.2 城际铁路公交化运营优化策略

《粤港澳大湾区发展规划纲要》明确指出：加强基础设施建设，畅通对外联系通道，提升内部联通水平，推动形成布局合理、功能完善、衔接顺畅、运作高效的基础设施网络，为粤港澳大湾区经济社会发展提供有力支撑。同时，明确提出“推进大湾区城际客运公交化运营”[17]。根据粤港澳大湾区城市分布特点，粤港澳大湾区的内跨城居住和就业的趋势明显，深大城际铁路实现公交化运营，可以满足通勤的需求，同时，深大城际铁路采用高密度、小编组、多交路、大站停和站站停开行结合的运营策略，实现城际铁路公交化运营[18]，如表5所示。

图12 远期规划年主要通道客流示意

4.3 “四网融合”优化策略

交通运输部已将深圳列入第一批交通强国建设试点，结合深圳交通发展的特征和资源禀赋，加快构建安全、便捷、高效、绿色、经济的现代化综合交通体系[19]，加快转变发展方式，推动高铁、城际、市域、城市轨道四网融合。

表5 设计年度全日各交路行车量 对/h

“四网融合”通过对高速铁路网、城际铁路网、市域铁路网、城市轨道网进行整合，从规划、设计、建设、运营等多个阶段协同谋划。目前，粤港澳大湾区内国铁均由广铁集团建设运营；已开通的城际由珠三角城际公司建设运营[20]；深圳市轨道交通由深圳地铁公司建设运营，对于深大城际铁路，实现“四网融合”可避免多种方式重复建设，方案研究中主要采用以下措施。

(1)互联互通：在交通需求合理的情况下，尽量预留跨线直通运行条件；城市轨道和城际铁路统一规划、统一建设、统一运营，实现“四网”互联互通运行。

(2)票制互通：构建票务清分中心，统一票务管理，实现城际、地铁系统票制互通。

(3)站点融合：充分优化车站设计方案，对换乘客流较大的站点，尽量规划同台换乘和短距离换乘，实现“以人为本”的站点设计理念。

(4)安检互信：在站点布置中，对安检和付费区域实施安检互信策略，实现一次安检付费，全网通行的互信设计理念。

(5)资源共享：统筹国铁、城际、市域、地铁系统车辆及其检修基地、车站设备、供电设备、控制中心、走廊通道等资源配置。

5 结论

本文在“新基建”背景下对国铁干线、城际铁路、城市轨道交通的高质量发展规划进行研究，提出了深圳至大亚湾铁路互联互通格局的优化方案，同时，对各站点互联互通方式进行规划。形成了城际铁路互联互通优化策略，即基于城市客流分布特征、以公交化开行为运输组织策略、实现“四网融合”发展为目标的互联互通优化方案。研究成果对于确定合理的城际铁路网和城市轨道交通网形态，探索铁路网互联互通模式、满足粤港澳城市群客流需求等提供了现实依据和参考价值。