市域铁路动车段所布局设计要点分析

李 东

（中铁上海设计院集团有限公司，上海 200070）

1 概述

市域（郊）铁路是城市中心城区联接周边城镇组团及其城镇组团之间的通勤化、快速度、大运量的轨道交通系统。其运作模式不同于一般国铁干线及城市轨道交通（以下简称“城轨”），市域铁路动车存车、检修设施布置形式与二者也存在一定区别。2020年12月25日，上海市交通运输行业协会发布了T/SHJX 0017-2020《上海市域铁路车辆基地设计标准》[1]，针对上海市土地资源紧张的实际情况，对特殊形式车辆基地（如高架、地下、双层、上盖开发）的设计进行了探索。2020年12月24日，国家铁路局发布了TB 10624-2020《市域（郊）铁路设计规范》[2]，整合梳理并规范改进了全国市域铁路设计标准，推动市域铁路总体建设向更加科学、合理的方向发展。

本文在相关规范的基础上，结合上海市域铁路设计过程经验，对市域铁路动车段所承担的功能进行界定，对股道规模及线束分工进行划分，总结了几种常见的动车段所布局形式，并对市域铁路动车段所布局设计要点展开分析。

2 动车段所功能及股道线束划分

市域铁路动车段所应具有动车段管理功能、检查整备功能、检修功能、零配件储存配送功能、信息化管理功能、综合维修功能、培训功能、救援抢险功能及其他辅助功能，具体如下。

（1）动车段：承担配属动车组的一至五级检修、临修以及整备和存放任务，同时作为线网检修基地承担其他线路配属动车组的高级修任务。

（2）运用所：承担动车组的整备、一二级检查、临修和存放作业任务。

（3）停车场：承担动车组的存放及必要的整备作业任务。

动车段所应根据需要配置出入线、走行线、牵出线、存车线、车体外皮清洗线、检查库线、检修库线、不落轮镟轮线、临修线、吹扫线、静态调试线、动态试验线等。具体功能和线束划分如图1所示。

图1 动车段所功能及股道线束划分

3 动车段所布置形式

动车段所布置形式一般采用纵列式、横列式，国铁干线动车组规模大、数量多，动车停放、检修作业繁重，国内已建成动车段所大部分都采用纵列式布置，少量受地形限制采用横列式布置。市域铁路动车段所服务于市域铁路线网，规模相对较小，段所一般选址均位于城市主城区用地范围，受地形、征拆限制大，可采用高架/地下敷设方式，布置形式可采用纵列式、横列式、横纵结合式、倒装式、双层式等。

3.1 纵列式布置

存车线库与检查库纵列式布置，停车、检修车车流走行径路短而顺直，占用股道时间少，平行作业多，运营组织效率高，适用于动车段所股道线束较多且用地条件允许的情况，如图2所示。

图2 纵列式布置

3.2 横列式布置

存车线库与检查库横列式布置，动车组检修作业须利用牵出线折返进出检查库，与到发车车流径路存在一定交叉干扰，运营组织效率相对纵列式低。该布置形式适用于中小型动车段所或用地条件受限的动车段所，如图3所示。

图3 横列式布置

3.3 横纵结合式布置

存车线束分为一线两列位库和一线一列位库，一列位库与检查库纵列式布置后与两列位库横列式布置，既缩减了用地长度，又兼顾工艺流程，是为了平衡用地条件和作业效率的折中方案。该布置形式适用于中小型动车运用所或用地条件受限的动车运用所，如图4所示。

图4 横纵结合式布置

3.4 倒装式布置

存车线库与检查库相对倒装布置，检修车车流通过折返走行线进出检查库，车流走行距离较长，占用股道时间长，与其他车车流存在一定干扰，作业效率不高。该布置形式适用于检修频率不高或用地条件较差的情况，如图5所示。

图5 倒装式布置

3.5 双层式布置

存车线束呈双层布置并与检查库横列式布置，一层与二层通过联络线连接，属于不常见布置形式，此种布置形式能够节约用地，适用于城市主城区用地条件极差或考虑上盖开发或为避开基本农田、敏感建筑物等采取的方案，如图6所示。

图6 双层式布置

4 布局设计要点分析

市域铁路动车段所与国铁干线动车段所和城轨场段存在以下区别：①市域铁路动车段所多项技术标准（车辆选型、编组长度、有效长、平纵条件、设计速度等）对标国铁干线动车段所，造成市域铁路动车段所设计标准较高，功能线束较多，占地规模普遍较大；②市域铁路动车段所大多集中设在市区或较近的市郊，不仅征地拆迁难度大、费用高，且对于“寸土寸金”的市区来说，对城市土地综合开发影响较大。根据以上特点，在市域铁路动车段所布局时需充分研究各类布置形式、积极开展技术创新，使段所布局向更加集约化、人性化、智慧化发展。结合设计经验，本文从功能线束、用地规模、车辆选型及列车编组长度、停车有效长、建筑限界、道岔型号及其他技术创新角度深入分析市域铁路动车段所布局设计要点。

4.1 功能线束、用地规模

市域铁路动车段所包括动车段（运用所、停车场）、综合维修功能区、物资总库、培训中心、救援与抢险和其他生产、生活、办公及相关专业配套设施。与国铁干线动车段所相比增加了综合维修功能区，与城轨相比增加了救援与抢险功能区，股道区线束规模相应增加，同比用地规模变大。相关段所功能线束、用地规模比较如表1所示。

表1 功能线束、用地规模比较表

4.2 车辆选型及列车编组长度

国铁干线动车组采用CRH、CR系列，一般采用8、16、17节编组，单节车最长26.6 m，8节编组最长214 m。市域铁路车辆选型以CRH系列动车组居多，车辆编组均为短编组，车身长度居中。城轨车辆采用A、B型车，一般采用6或8节编组，单节车最长22 m，8 节编组车最长180 m。3种轨道车辆选型及编组辆数对照表如表2所示。

表2 车辆选型及列车编组辆数对照表

4.3 停车有效长

市域铁路动车段所内一般为9#道岔，列车限速为30 km/h。以CRH 6 F动车组为例，8节编组和4节编组动车长度分别约为210 m、105 m，速度从30 km/h制动到0的最大常用距离为39.7 m，取值40 m，停车标距离应答器按5 m考虑。正常情况停靠1列8节编组动车组的股道有效长要求不小于300 m，停靠2列4节编组动车组的股道有效长要求不小于380 m，具体如图7、图8所示。

图7 1列8节编组列车模式股道有效长示意图（单位：m）

图8 2列4节编组列车模式股道有效长示意图（单位：m）

当动车段所土建条件受限制时，可参照TB/T 3484-2017《列控系统应答器应用原则》[17]，在股道中间适当位置设置A点进站有源应答器组和B点无源应答器组，保证列车越过C点绝对停车应答器组时列车速度不大于15 km/h，故C点应答器组可按15 km/h最大常用制动到0的距离进行应答器布置，适当缩短股道有效长。停靠1列8节编组动车组的股道有效长要求不小于270 m，停靠2列4节编组动车组的股道有效长要求不小于320 m，具体如图9、图10所示。

图9 1列8节编组调车模式股道有效长示意图（单位：m）

图10 2列4节编组调车模式股道有效长示意图（单位：m）

以上股道有效长是基于CRH 6 F动车组进行设置的，如股道考虑停放其他类型动车组，需结合动车组长度和制动性能统筹考虑股道有效长。

4.4 建筑限界

国铁动车段所一般远离城市主中心布置，停车线束多采用露天形式，上部不加雨棚或上盖建筑；而城轨和市域铁路动车段所一般位于主城区附近或深入主城区，停车线束均设棚顶或上盖开发建筑，雨棚柱或其他结构立柱对车辆限界、股道间距有一定的安全距离要求，在一定程度上影响段所股道区布置形式。目前，市域铁路建筑限界基本参照城际铁路标准，线路中心线距离结构柱外壁不小于车辆限界，另需额外考虑管线布置及人行走道等因素增大限界值。建筑限界计算如表3所示，建筑限界取值如表4所示，限界示意如图11所示。

表3 段所内建筑限界计算表

表4 段所内建筑限界取值表

图11 段所内限界示意图

4.5 道岔型号

根据TB 10099-2017《铁路车站及枢纽设计规范》规定[18]，国铁动车段所内可采用12#、9#单开道岔及对应交叉渡线；根据GB 50157-2013《地铁设计规范》规定[19]，城轨可采用9#、7#单开道岔及对应交叉渡线。而市域铁路段所沿用了国铁动车段所的相关标准，但是对于线束较多、规模较大的动车段所，道岔的尺寸和布置将很大程度上影响咽喉区布置形式，优化选择道岔型号将缩短咽喉区长度，减小占地规模，这对选址于城市内部的动车段所具有较大益处。

随着工务检修水平的提高及相关设施设备的技术提升，辙叉角度大、尺寸小、通过速度快、组合类道岔必将成为未来发展趋势，而适用于市域铁路动车段所的道岔也将会推陈出新，具体如图 12所示。

图12 小尺寸道岔、组合道岔（单位：m）

4.6 其他技术创新

目前，国内动车段所线路平纵基本按照相关规范统一标准，但是随着社会进步和技术革新，原先的标准也可以进行突破，实现段所布置更加科学、合理，使段所在满足运营功能前提下，更能适应各类管线、结构、建筑、消防、道路、排水等系统以及人性化、智慧化运维要求。例如，随着车挡设备技术革新，安装、保护距离要求必将逐步降低，大大延长线路利用率；随着动车组动力设备技术革新，联络线限制坡度由30‰逐步提升，对于双层段所的布置极为有利；段所内调机由清洁能源机车代替内燃、电力机车，建议采用氢燃料电池混合动力机车，具有绿色环保、节能高效、可持续发展等优点，适用于轨道交通封闭式段所车间。

5 结语

随着社会发展，大城市集聚效应和都市圈化发展趋势愈演愈烈，市域铁路作为人们出行、通勤的重要介质正发挥着越来越重要的作用，本文针对市域铁路动车段所的特点，研究了动车段所的不同布置形式的特点及适用条件，并对市域铁路段所布局设计要点展开分析，提出相应的发展建议，为今后类似工程设计提供参考，对于动车段所设计向功能完备、用地集约、技术设备革新等方面的进一步发展提供借鉴。