基于“四网融合”的市域铁路城区段线位方案研究

洪 健

(中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉 430063)

随着《长江三角洲多层次轨道交通规划》的发布，提出共建轨道上的长三角，形成干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道“四网融合”的轨道交通系统。已有学者展开相关研究，沙金硕从总体思路、线路布局、线路长度、敷设方式、与城区线网的关系、越行站设置等方面，分析了市域快速轨道交通线路设计特点[1]；段俊以行车条件、换乘条件、实施难度及工程投资等项目为比选目标，研究了市域快轨与城际铁路衔接的线路设计方案[2]；王新宇根据不同方案间主要差异选取评价指标，合理确定新建线路引入枢纽方案[3]。以下在传统研究思路的基础上，结合苏州相城区段线位特点和“四网融合”相关要求，对建设方案进行深入研究。

1 苏虞张市域铁路简介

苏虞张市域铁路是《长江三角洲多层次轨道交通规划》中十四五规划建设项目，线路南起江苏省苏州市相城区，向北经常熟市、至张家港后折向西至金港镇，并分别在常熟市海虞镇和张家港市金港镇预留向东、向西延伸的条件[4]，线路走向见图1。

图1 苏虞张市域铁路线路走向

项目地处苏锡常都市圈苏州市域内，沿着该区域南北向发展轴走行，是构建区域多层次融合轨道交通网的重要“连杆”，联系多条干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路和城市轨道交通，是支撑苏虞张一体化发展，构建苏州市域45 min交通圈的重要交通基础设施；同时也是实现江苏南部沿江各城镇组团便捷出行的都市圈城际沿江都市快线的重要组成部分。

2 苏州相城区段概况

苏州相城区段为苏虞张市域铁路第一个区间，该段线路为南北走向，起于苏州市重要综合交通枢纽苏州北站，向北沿着通苏嘉发展轴走行，经苏州高铁新城，沿着昆承湖东侧进入常熟市区。

2.1 沿线发展情况

相城区为苏州市下辖区，位于苏州市中心，东依阳澄湖和昆山，西衔太湖，北接无锡和常熟，南临苏州古城、苏州工业园区和高新区。

根据相城区发展规划，将构建以高铁新城为城市核心，开发区、高新区和元和街道为城市副中心的“一核三副”城市发展框架，划出“五大功能片区”，即：阳澄生态新区(高铁新城)片区、国家级经济技术开发区片区、省级相城高新区片区、元和高新区片区、省级阳澄湖生态旅游度假片区，见图2。其中，高铁新城规划范围东起聚金路、西至元和塘、南起太阳路、北至渭泾塘，核心区面积28.9 km2。

图2 相城区城市空间结构

2.2 沿线通道分析

根据相关规划，远期苏州至常熟通道内主要轨道交通方式有通苏嘉甬高铁、如通苏湖城际、苏虞张市域铁路、城市轨道交通10号线。

(1)通苏嘉甬高铁

功能定位：城际和通道功能并重。

承担客流：苏北、苏中地区与苏南、上海地区的主要旅客交流；苏锡常与浙东北以及上海与华东沿海地区的城际客流。结合项目位置，本线在张家港北站、常熟西站的停站率较低，且站点距离城区中心较远，远期客车带流能力有限，不能满足张家港、常熟至苏州主城区的城际客流。

(2)如通苏湖城际铁路

功能定位：引领苏锡常通协同发展的重要交通基础设施；扬子江城市群都市圈城际网南北向骨干线路。

承担客流：如东、南通市区、苏州市区、长三角一体化示范区、湖州之间的中短距离城际客流。由于如通苏湖城际铁路走行于常熟东侧(距离市中心直线距离17 km)，对苏虞一体化带动作用有限，且不能满足常熟中心城区至苏州城区的大量市域客流，无法实现市域南北向心联系。

(3)苏州轨道交通10号线

功能定位：作为市域南北连绵发展轴主要核心板块间的线路，实现常熟等邻近板块与苏州主城区1h内快速直达联系。

承担客流：常熟城区至苏州主城区的通勤客流。

(4)苏虞张市域铁路

功能定位：苏锡常都市圈城际轨道交通网的重要组成部分，促进苏虞张一体化的重要市域轨道线，实现常熟至苏州半小时交通圈，张家港至苏州45 min交通圈。

承担客流：张家港、常熟至苏州主城区的市域客流，沿线地区至苏州周边城市的部分城际客流，以及常熟、张家港城区的部分通勤客流。

本着协调城市发展规划，与国铁、城际便捷换乘，与轨道交通互联互通的原则[5]，在既有研究成果的基础上，充分结合苏州市轨道交通10号线、如通苏湖城际、通苏嘉甬高铁以及沿线经济据点等因素，开展本段线位研究。

3 初、近期线路方案

3.1 共线可能性分析

(1)线路走向

①如通苏湖城际铁路

如通苏湖城际铁路(苏州北至吴江段)于2019年在《江苏省沿江城市群城际轨道交通建设规划》(2019-2025年)中获批，并于2021年完成工程可行性研究。为了充分稳定苏州北站引入方案，同步对沙家浜至苏州北段开展研究，经现场踏勘及广泛征求意见，总体方案已基本稳定。

线路具体走向如下：线路沿苏嘉高速经沙家浜向东引出，跨越G524国道后于辛庄镇南侧设辛庄站，后跨越苏虞张公路后折向南，与通苏嘉甬铁路共通道穿越苏相合作区，设漕湖站，出站后折向东跨越元和塘，沿京沪高铁北侧引入苏州北站并场设置，出站后折向南穿越阳澄西湖后，沿大水泾跨越星港街后折向东至比较终点(见图3)。

图3 如通苏湖苏州北段线站位方案

②苏虞张市域铁路

本线为串联苏州、常熟、张家港3个城区的线路，根据其地理位置分布，线路总体方案存在以下3种可能：西线方案、东线方案以及Y形衔接常熟、张家港市区方案(见图4)。

图4 苏虞张市域铁路总体走向方案示意

③线路走向匹配性分析

由上述方案可知，本线与如通苏湖城际铁路在阳澄湖北至苏州北段均为南北走向线路，走向基本接近。因此，从线路走向分析，两线具备于该段共线条件。

(2)技术标准

如通苏湖城际铁路与苏虞张市域铁路的技术标准分别见表1、表2。

表1 如通苏湖城际铁路技术标准

表2 苏虞张市域铁路技术标准

由表1、表2可知，两者系统制式、土建工程等方面相互兼容。因此，从技术标准分析，可以共线。

(3)规划建设时序

依据国家已批复《长江三角洲地区多层次轨道交通规划》相关要求，本项目与如通苏湖城际铁路均为十四五规划建设项目，共线建设满足规划建设时序要求。

综上所述，从线路走向、技术标准、建设时序等方面分析，本线与如通苏湖城际存在共线可能；需进一步对其客流和线路能力进行分析[6-8]。

3.2 客流需求

通过建立扬子江城市群及上海、杭嘉湖地区的区域区际模型、苏州市域模型，综合预测得到本线与如通苏湖城际铁路共线后初、近、远期客流预测结果，分别见图5～图7。

图5 初期高峰断面客流(单位：人次/h)

图6 近期高峰断面客流(单位：人次/h)

图7 远期高峰断面客流(单位：人次/h)

由图5～图7可知，若本线与如通苏湖城际铁路共线，初近远期早高峰共线段最大断面客流量分别为0.74，1.15，1.63万人次/h。其中，如通苏湖城际铁路在共线段的最大断面客流量分别为0.35，0.50，0.74万人次/h。

3.3 线路能力

(1)共线段线路能力

受两线运输组织方案共同影响，本线与如通苏湖城际铁路在共线段线路能力与列车停靠方案、区间运行速度、车辆加减速性能均相关。为最大程度释放共线段能力，建议本线与如通苏湖城际铁路在共线段均采用站站停列车，最高速度不超过160 km/h。经铺画运行图，在开行4对/h大站快车情况下，还可开行10对/h站站停列车，即共线段高峰小时最大通过能力为14对/h。

(2)能力适应性分析

根据本线客流特点，远期高峰小时最大断面客流接近9 000 人/h，远期全部采用4辆编组列车难以满足运能要求，故考虑采用4/8辆编组列车混跑方案。根据研究成果，如通苏湖城际铁路各年度均采用4/8混跑方案，初、近、远期采用8编组列车运行本线贯通交路，其余跨线交路以4辆编组为主。

根据客流预测结果，苏州北站—阳澄湖北区段既是本线全线断面客流最大的区段，也是如通苏湖城际铁路客流断面不断累积的区段，初、近、远期共线段最大断面客流分别为0.73,1.15,1.63万人/h。

共线段远期断面客流量1.63万人/h，结合两线服务水平要求，远期高峰时段设计开行列车10对/h，如通苏湖城际铁路设计开行列车8对/h，两线高峰时段共开行18对/h，已超出共线段14对/h系统能力，难以满足两线运营要求。因此，本线远期不宜与如通苏湖城际铁路共线，应适时新建苏州北站至阳澄湖北区段线位。

共线段近期断面客流量1.15万人/h，根据两线客流等级，采用4/8编组混跑，本线近期开行列车8对/h，如通苏湖城际铁路高峰时段开行列车6对/h，可以满足共线段能力需求，且能够提供较好的服务水平[9]。

(3)列车运行交路方案

根据客流预测结果，初、近期共线段分别开行列车13对/h、14对/h。本线初期高峰时段开行列车7对/h，采用4辆编组列车；近期高峰时段开行列车8对/h，其中4对4辆编组列车，4对8辆编组列车。如通苏湖城际铁路初、近期均开行列车6对/h，采用8辆编组列车。初、近期两线高峰时段运行交路分别见图8、图9。

图8 初期高峰时段本线与如通苏湖城际共线段列车交路

图9 近期高峰时段本线与如通苏湖城际共线段列车交路

综上所述，从线路走向、技术标准、建设时序分析，两线存在共线的可能性；从客流需求、共线段线路能力分析，近期采用4/8编组混跑可满足客流要求，且服务水平较高。远期本线与如通苏湖城际铁路开行列车18对/h，已超出共线段14对/h最大能力，难以满足两线共线运营要求。

因此，推荐本线在初、近期与如通苏湖城际铁路在阳澄湖北至苏州北站段共线；远期结合客流需求增长，适时新建阳澄湖北至苏州北站区段线路。

3.4 共线段建设方案及列车开行方案

(1)共线段线路方案

本线与如通苏湖城际铁路共线自苏州北站向西引出，后线路向北经漕湖东、向东经辛庄南、阳澄湖镇北上跨裴家庄塘后至常熟境内，共线段线路总长25.5 km，设站4座(含阳澄湖北站和苏州北站)，见图10。

图10 共线段线路方案示意

(2)阳澄湖北站站型方案

阳澄湖北站为如通苏湖城际铁路车站，是本线接轨站，该站西端衔接如通苏湖城际铁路苏州北站，东端衔接如东，北端衔接常熟，南端预留本线远期延伸新建线路条件。考虑车站需同时兼顾越行及停车功能需求[10-11]，本站采用双岛六线站型，见图11。

图11 阳澄湖北站站型方案示意(单位：m)

(3)共线列车开行方案

为尽量发挥共线段能力[12-14]，本线与如通苏湖城际铁路在共线段应按照相同的速度目标值运行，因此，建议两线在共线区段均按照站站停运行。最高运行速度不超过160 km/h。具体开行方案见表3。

表3 共线段初、近期开行方案

4 远期新建线路方案

根据前述苏州以北段本线与如通苏湖城际铁路共线可行性分析结论，初近期两线具备共线条件，远期本线需新建线路工程。对于新建线路方案，根据苏州地区铁路总图规划及通苏嘉甬高铁线路走向，苏虞张线研究了以下2个方案：从苏州北站西侧引出，共通道新建线路方案；从苏州北站东侧引出，独立通道新建线路方案[15]。

4.1 共通道新建线路方案

(1)合理性分析

通苏嘉甬高铁设计速度为350 km/h，曲线半径大，本线若与其共通道，新建线路会增加展长；另外，对于承担该通道内相城区与常熟市组团客流，本线与如通苏湖城际铁路功能重叠，宜错位布置。因此，从合理性分析，本线远期宜采用独立通道新建线路方案。

(2)可行性分析

通苏嘉甬高铁在纳入国家铁路网规划伊始，相城区已预控引入苏州北站通道。目前新增如通苏湖城际铁路引入。若本线与其共通道穿过相城区，则会侵占通道两侧已出让土地，大幅增加征拆规模，大幅度调整规划会对城市现状及规划造成严重破坏；且随着城市建设发展，该段线路远期可实施性低。因此，从可行性分析，本线远期不宜与通苏嘉甬高铁共用通道。

综上所述，本线远期应采用独立通道新建线路方案。

4.2 独立通道新建线路方案

(1)构建思路

本线在苏州市相城区内为南北走向，该区域沟通南北的道路主要有G524国道、澄阳路、相城大道，结合既有道路廊道，研究了以下方案：沿G524国道方案、沿澄阳路方案、沿相城大道方案[16]，见图12。

图12 苏州相城区段线路方案示意

(2)方案说明

①沿G524国道方案

本段线路起于苏州北铁路枢纽，设高架站后向东引出，至G524国道附近转向北，同时设过渡段由高架转为地下，之后沿G524国道至珍珠湖路路口设渭塘镇站，之后下穿爱格豪路设过渡段，继而上跨苏台高速折向东，并行苏台高速北侧至阳澄湖镇北设阳澄湖北站，出站后继续并行苏台高速—常台高速北侧至比较方案终点。本段线路全长19.90 km，其中地下线长7.91 km；设站3座，其中地下站1座，高架站2座。

②沿澄阳路方案

本段线路起于苏州北铁路枢纽，设高架站后向东引出，至澄阳路附近转向北，同时设过渡段由高架转为地下，沿澄阳路向北敷设，于珍珠湖路与澄阳路交叉口设渭塘镇站，之后下穿爱格豪路设过渡段出地，上跨苏绍高速折向东，并行苏台高速北侧至阳澄湖镇北设阳澄湖北站，出站后继续并行苏台高速—常台高速北侧至比较方案终点。本段线路全长18.95 km，其中地下线7.03 km；设站3座，其中地下站1座，高架站2座。

③沿相城大道方案

本段线路起于苏州北铁路枢纽，设高架站后向西引出，至相城大道附近转向北，沿相城大道向北敷设，于珍珠湖路与相城大道交叉口设渭塘镇站，出站后继续以高架线向北敷设，上跨苏绍高速折向东，并行苏台高速北侧至阳澄湖镇北设阳澄湖北站，出站后继续并行苏台高速—常台高速北侧至比较方案终点。本段线路全长19.28 km，均为高架线；设站3座，均为高架站。

(3)方案比选

①线路条件

沿G524国道方案存在限速曲线2处，最小限速曲线半径R=500 m，限速100 km/h；沿澄阳路方案存在限速曲线半径3处，最小限速曲线半径R=400 m，限速80 km/h，且线形较为曲折；沿相城大道方案存在限速曲线半径3处，最小限速曲线半径R=500 m，限速100 km/h，见表4。以上3个方案的最小曲线半径均位于苏州北站出站后折向北的区段。

表4 新建线路方案限速情况统计

②客流吸引

沿G524国道方案走行于相城区渭塘镇东侧，线路东侧为盛泽荡景区与阳澄湖景区，客流吸引条件较好；沿澄阳路方案走行于渭塘镇中部，沿线分布有成熟的商业广场以及居住小区，客流吸引条件最好；沿相城大道方案走行于相城区渭塘镇西侧，线路东侧以工业区为主，西侧紧邻元和塘，乘客换乘便捷性较差，客流吸引条件较差。早晚高峰客流吸引量示意见图13、图14。

图13 早高峰客流吸引量示意

图14 晚高峰客流吸引量示意

③城市规划契合度

苏州北站以北规划打造阳澄生态新区(高铁新城)片区见图15，沿G524国道方案与沿澄阳路方案均走行于该规划区域中心地带，沿线规划多为商业区、居住区、产业园区，与城市规划契合度较高。沿相城大道方案走行于该规划区域边缘，仅线路东侧规划有产业园及学校，与城市规划契合度较低。

图15 高铁新城阳澄国际研发片区规划

④工程实施条件

沿G524国道方案以地下敷设为主，线路通道条件较好，工程实施难度小；沿澄阳路方案沿澄阳路以地下敷设为主，由于澄阳路为规划苏州地铁10号线通道，本线新建通道需沿路侧走行，对沿线高层建、构筑物基础会产生较大影响，工程实施条件较差；沿相城大道方案沿相城大道以高架敷设，相城大道红线宽度最窄处仅15 m，线路通道条件较差。

⑤工程技术经济

以上方案的技术经济比较见表5。

表5 新建线路方案技术经济比较

由于沿G524国道方案和沿澄阳路方案在渭塘镇以地下线敷设为主，并设有地下站，故主要工程投资较高。

综上所述，虽然沿G524国道方案主要工程投资高，但该方案线路条件和客流吸引条件较好，与城市规划契合度高，工程实施条件好。因此，苏州相城区段独立通道新建线路方案推荐沿G524国道方案。

5 结论

传统铁路选线以技术标准满足要求、技术经济合理、行车安全、协调城市发展等为基本原则。市域铁路线位选择除满足上述要求，还需符合相关政策文件的规定，加强市域(郊)铁路规划与国土空间、城市群和都市圈、多层次轨道交通、城市综合交通体系、铁路枢纽、城市轨道交通等规划衔接，大力支持利用既有铁路富余能力或对既有铁路适当改造后开行市域(郊)列车，因地制宜规划新建线路。

分初、近期及远期两个阶段对苏虞张市域铁路苏州相城区段线位方案进行研究。其中，从共线可能性、客流需求、线路能力等方面进行分析，初、近期推荐与如通苏湖城际铁路共线方案。考虑远期共线段能力不足，采用独立通道新建线路方案；从线路条件、客流吸引、城市规划契合度、工程实施条件、主要工程投资等方面进行分析，远期推荐沿G524国道新建线路方案。苏州相城区段线位方案考虑了区域内通道资源的集约和节约，以及与干线铁路、城际铁路、城市规划交通的网络层次划分、功能定位区分和一体高效衔接，是符合技术要求、契合城市规划的方案。