智能轨道快运系统场站占地面积指标分析

樊兴锐, 肖 衡, 罗维权

1.湖南中车智行科技有限公司,湖南 长沙 410006 2.湖南省多铰接胶轮运输系统工程技术研究中心,湖南 长沙 410006

0 引言

在公共交通领域,随着国家政策的推行,中低运量交通解决方案受到广泛关注。自2018年起,中国中车开发了一系列的电子导向胶轮系低地板列车,采用此类车辆为主的交通系统以其低成本、运量大、建设周期短的优势得到市场青睐。其中又以虚拟轨道列车为代表,已陆续在国内外十多个城市落地。对于其车辆基地的组成,石宏[1]通过分析智轨电车的特点并结合宜宾智轨的案例提出此类车辆的车辆基地宜包含停车库、列检库、检修库、洗车库、物资库、调度运营中心等设施,并对平面布置的技术特点进行了分析;龚辉波 等[2]结合地铁、有轨电车的相关规范提出智轨电车车辆基地的占地指标约为350 m2/模块,即1 050 m2/列。此外,《电子导向胶轮系统技术指标》试行版就其场站给出的建议是停车场为1 000～1 200 m2/车、保养场为1 500～1 800 m2/车的占地指标。

针对目前已开展的项目,更多是参考轨道交通的建设标准进行规划设计,以业主方的角度来看,该类规范中用地规模较大,特别是在已有城区内建设用地的选择和出让难度较大,可否借鉴城市道路交通规划设计的相关规范来进行用地指标的估算以及场地的选择成了项目规划阶段关注的热点。本文将以三编组智轨电车为对象,结合部分项目案例进行对比分析,研究其车辆基地的占地概算指标。

1 研究概述

1.1 车辆结构与建设标准比较

相比城轨车辆特别是有轨电车,智轨电车采用车桥车轮(汽车底盘)的走行机构且使用储能电池驱动因此能实现“无轨无网”,这是与轨交制式的明显区别,而该特点与电动公交车辆一致。作为新能源车辆,单辆公交车在AW3状态下平均续航里程大于170 km[3],而单列智轨电车在AW3状态下平均续航里程约为100 km,因此智轨电车的车辆基地选址需要更加贴近于运营正线,这也是其场站用地选址的一个限制性因素。智轨电车与公共汽车的主要差异见表1。

表1 智轨电车与公共汽车的主要差异

除此之外,智轨电车的车辆结构、车辆配置、车辆各系统原理均采用城轨车辆的设计方案,包括车辆管理、车站系统、行车调度等均为城轨模式,而这些要素是其与公交车的显著差异。更重要的是公共汽车的使用寿命一般小于8年,但结构与城轨车辆相似的智轨电车使用寿命不低于25年,因此在车辆管理和维护方面有较大差异,除车站与行政运营以外的主要设施如表2所示。

1.2 场站功能与配套设施说明

目前已运营以及在建的项目以单线运营和局部区域、特殊场景运营为主,列车数量少、系统规模较小,均处于初期阶段。从寿命周期来看,车辆尚未进入高级修阶段,因此当期各项目主要是按照车辆段(定修段)的配置来规划建设。车辆段主要承担车辆停放、运用管理、整备保养、车辆检修的任务,这就相当于公共汽车的停保场功能。随着车辆进入高级修阶段,则需要按车辆基地(厂架修)的形式进行规划建设。而车辆基地除车辆段的功能外还担负后勤保障的功能,包含综合维修、物资仓储、培训教学以及必要的生活设施。根据智轨车辆的配置特点和修程,就项目初期、近期阶段而言,从车辆结构特点、车辆规模、运营需求上分析,公共汽车停保场与智轨车辆段功能相当,停保场的关键要素对智轨车辆段的设计具有参考价值。

表2 地面公交与城轨建设标准主要差异点

2 占地指标

2.1 公交场站占地指标分析

在计算公共汽车场站的建设标准时,须采用“标台”的概念,并依此为基础针对不同的车型按系数进行调整(见表3)。其中以载客量计算45客位为1标台或以车辆长度计算7～10 m的车辆计为1标台[4]。在此统一按车辆长度进行计算,三编组智轨电车可折合为4个公共汽车标台。

表3 公共汽车标台长度对照表

根据城建标准,按照规模100辆以内公共汽车的标准(取下限值为参考),可初步测算出智轨电车类似场站的相关占地标准,如表4所示。

表4 公共汽车场站占地面积指标 单位:m2

2.2 智轨电车场站总布置说明

通常公共汽车的场站是分开建设的,功能相对单一;修理厂由于专业性的原因,基本上是采用社会化的方式进行,不在运营单位内部进行规划建设。而智轨电车与其他轨道交通车辆一致,以通常运营、车辆管理及相关维修维护工作来自主开展,因此各类场站通常根据规模采用合并建设的方式。鉴于此差异,表4所列的数据需要调整,不能简单地进行合并计算。

图1为运营线路总长为15 km的智轨车辆段布置总图,占地面积约为19 712 m2,该车辆段功能齐全,配属智轨数为18列,实际可停智轨数量约为21列。该项目具有代表性,其建筑物为单体结构,布置紧凑,咽喉区域为梳形,停车与检修区域采用尽端一线单列位的横列式布局。段内包含停车列检区、临修区、定修区、洗车与测试区域、仓储与行政办公、运营调度以及必要的生活区域。根据车辆厂的修程和工艺要求,各功能区的数量与作业所需的占地面积之间的比例关系如表5所示。

表5 智轨电车场站列位配置

在实际规划建设时通常建议在一个车辆段内,测试线与洗车线各按1条设置。其中洗车线可根据当地运营需求来设置,车辆规模小于20列或者路况良好、环境清洁的情况下可不单设洗车库,采用人工擦洗的形式在库前场坪区域进行作业。鉴于高级修需要拆解车辆以及部件,一般不建议单线或小规模运营的地方设置架大修区域。若运营规模发展受限(远期仅单线运营)或者车辆返厂修成本较高(如国外项目),则建议在场地允许的条件下配置一个列位的架大修工区以及相应的部件修区域。

图1 某项目智轨电车车辆段总布置图

经过上述分析,在独立设置综合办公以及生活配套设施的前提下,通过绘图模拟的方式可知,以公共汽车停保场的占地指标为测算依据也可满足智轨电车车辆段的用地需求。同时,若需要单独设置智轨电车停车场(首/末端仅停车),则公共汽车停车场的占地指标同样可以覆盖智轨需求。

3 案例分析

3.1 已建项目占地面积分析

从运营车辆总数量上看,已建成的示范项目其场站有明显的特点。10列以下为第1类,基本是按照公共汽车停保场的规模进行的配置,涵盖停车、运营与日常维保的功能,且多数项目的运营单位拥有公交运营经验;10～20列为第2类,大部分是综合公交与轨交的模式建设,且从列位配置上可以涵盖高级修的功能;20列以上为第3类,参考有轨电车综合车辆基地的配置标准进行规划建设。目前也有部分项目为节约用地,采用了上盖或者多层厂房的形式,将行政办公、运营调度、部分物资库房建设在停车库上方,首层作为停车列检区域使用。在此暂不将此类车辆段作为参考案例使用,表6所列的项目均为不同功能区域独立建设的案例。

表6 部分已建项目占地面积

3.2 智轨电车场站占地指标建议

上述案例在建成使用后,各业主方未反馈技改调整或扩建的要求,说明在占地面积方面满足当期的功能需求,符合车辆管理、运营、维护等环节的要求。数据方面由于在车辆规模小于10列时,生产办公、行政管理、生活配套设施占地面积较车辆段总用地面积的比例较大,所以各项目的占地面积差异较大。在此情况下采用公共汽车停保场占地指标换算而来的数据可作为下限值进行参考,而按公共汽车停保场、生产性、办公性与生活性用地占地指标之和换算值可作为上限进行参考。当车辆数量超过一定规模时,相应的占地指标数据也随之扩大。一个地区可根据运营规模设置不同功能的场站,但车辆检测线为车辆季度性检查所需的专用设备使用频率不高,多条线路可合用一条。通过多个项目的实践和图上模拟,相应的占地指标调整后如表7所示,可以作为此类工程规可研阶段的参考值使用。

表7 三模块编组每列智轨电车场站占地面积指标推荐 单位:m2

4 结束语

在城市建设用地较为紧张的地区引入电子导向胶轮快运系统的初期,或者运营规模较小的阶段,可以按车辆段的形式合并建设相关的场站[5]。在运营规模扩大或者组网运营阶段,可按照分散停车、集中维修的模式来建设相关的场站,以节省用地指标和降低建设难度。而在建设用地充裕的地区,则可根据远期规划统一按照车辆基地的标准进行分期建设。

若车辆制式非3模块编组形式,则可根据车辆长度按表7的数据进行换算调整;同时表7所给出的推荐值数据,暂未充分考虑各地工程建设所涉及到的绿化率指标、容积率指标、人防指标等要求,因此实际匡算占地面积时需要结合工程所在地的相关要求调整相应的数据,使之在满足运营模式、修制修程的前提下更符合项目所在地区的地形地貌、工程地质以及城市规划等方面的要求。