軌道交通線路設(shè)計(jì)若干問(wèn)題的探討

梁九鳳 楊勇 唐輝湘

摘 要：軌道交通已經(jīng)成為緩解城市交通壓力的重要途徑，普及程度日益提升，對(duì)于軌道交通線路設(shè)計(jì)與規(guī)劃的科學(xué)性也提出了更高的要求。本文首先對(duì)軌道交通線路設(shè)計(jì)各個(gè)階段的重點(diǎn)任務(wù)加以明確，進(jìn)而以A市地鐵3號(hào)線的線路規(guī)劃與設(shè)計(jì)為例，對(duì)軌道交通線路設(shè)計(jì)中存在的若干問(wèn)題進(jìn)行分析與探討。

關(guān)鍵詞：軌道交通；線路規(guī)劃；地鐵

中圖分類號(hào)：U239.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）24-0090-02

城市軌道交通包含地鐵、輕軌、快軌等，這些軌道交通方式是現(xiàn)代城市交通系統(tǒng)的重要組成部分。對(duì)于城市軌道交通的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)而言，軌道交通的線路規(guī)劃十分重要，對(duì)軌道交通的順暢通行及運(yùn)營(yíng)服務(wù)都有極大的影響。

1 軌道交通線路設(shè)計(jì)規(guī)劃的階段性重點(diǎn)

在軌道交通線路設(shè)計(jì)與規(guī)劃過(guò)程中，對(duì)于線路設(shè)計(jì)可以按照不同的設(shè)計(jì)階段入手，采取有效措施加以完善。為此，需要對(duì)線路設(shè)計(jì)與規(guī)劃過(guò)程中的階段性重點(diǎn)加以明確，具體的設(shè)計(jì)規(guī)劃階段包括以下方面：

其一，可行性研究，這一階段，需要對(duì)項(xiàng)目及線路總體方案加以研究，對(duì)功能定位加以明確，對(duì)線路接駁與換乘等環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)把控。這一期間，需要對(duì)項(xiàng)目相關(guān)資料加以全面搜集與完善，確保資料信息的協(xié)調(diào)性，對(duì)線路設(shè)計(jì)的各種規(guī)劃及設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比選，對(duì)線路走向及輔助線分布加以明確，并整合線路規(guī)劃設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想，進(jìn)一步明確技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確定車站大體分布；

其二，對(duì)項(xiàng)目線路進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，該階段需要對(duì)可行性研究加以進(jìn)一步深化，基于可行性研究報(bào)告，進(jìn)行方案比選，對(duì)線路平面的具體位置及車站位置加以明確，對(duì)輔助線設(shè)置、敷設(shè)方式及過(guò)渡銜接等具體位置進(jìn)行確定，制定穩(wěn)定線與站位。在完成總體設(shè)計(jì)之后，就需要進(jìn)入初步設(shè)計(jì)及施工圖設(shè)計(jì)階段[1]。

2 老城區(qū)線路走向與換乘

2.1 線路方案

本文所例舉的A市地鐵3號(hào)線在規(guī)劃與建設(shè)中，需途徑A市老城區(qū)，老城區(qū)人流密集，建筑林立，盡管A市在規(guī)劃中大力推動(dòng)高新區(qū)及開(kāi)發(fā)區(qū)的建設(shè)，但老城區(qū)作為A市歷史悠久的商業(yè)文化中心，客流量依然十分可觀，基于此，在進(jìn)行A市地鐵線路走向及換乘方案設(shè)計(jì)時(shí)，將該線路作為研究重點(diǎn)。

老城區(qū)的地鐵運(yùn)行線路由鎮(zhèn)江街站至兆麟公園站，在設(shè)計(jì)與規(guī)劃時(shí)，線路走向規(guī)劃了兩種，分別沿北新街及靖宇街延伸。但同時(shí)，該線路與城市河漫灘之間的距離較短，且地下?lián)碛写罅抗芫€埋藏，線路在鎮(zhèn)江街站至兆麟公園站之間的施工面臨較高風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致單側(cè)客流的形成，對(duì)客流的吸引力下降。

靖宇街沿線的線路方案，途徑眾多商業(yè)建筑及居民住宅，以及眾多歷史文化悠久的保護(hù)建筑，可大量吸引客流量。同時(shí)，該線路遠(yuǎn)離河漫灘，工程施工風(fēng)險(xiǎn)小，工程的規(guī)劃與施工，可對(duì)沿街老建筑的改造起到推動(dòng)作用，同時(shí)也會(huì)在一定程度上影響歷史建筑的保護(hù)工作，需要采取額外的建筑保護(hù)措施。

綜合以上兩種線路方案，考慮到靖宇街線路方案工程風(fēng)險(xiǎn)小，可有效推動(dòng)當(dāng)?shù)芈糜涡袠I(yè)的發(fā)展，因此可采用靖宇街線路方案。

2.2 換乘方案

確定運(yùn)行線路的基礎(chǔ)上，對(duì)換乘方案加以確定。本文所提出的A市地鐵3號(hào)線工程，擬采用靖宇街線路運(yùn)行，該線路與A市地鐵4號(hào)線工程在老城區(qū)出現(xiàn)路線交叉，交叉點(diǎn)位于A市保護(hù)性建筑最為密集的地段。在最初的規(guī)劃中，擬使四號(hào)線穿越城市河流，沿景陽(yáng)街與靖宇街交叉口設(shè)置地鐵站，但考慮到該地鐵站與3號(hào)線北馬路站之間存在300m的距離，兩條線路之間很難實(shí)現(xiàn)零距離換乘，為此還需要對(duì)3號(hào)、4號(hào)線的換乘方案加以優(yōu)化，盡量為乘客提供方便，對(duì)原有換乘方案進(jìn)行研究，經(jīng)過(guò)研究可以確定，在該方案中，4號(hào)線穿過(guò)城市河流進(jìn)入開(kāi)元街，將地鐵站設(shè)置于北馬路，與3號(hào)線之間形成T型的交叉，乘客由4號(hào)線出站，經(jīng)由三馬區(qū)域與承德街相連，為此應(yīng)當(dāng)使線路站位與三馬區(qū)域相互整合。

3 聯(lián)絡(luò)線設(shè)置方案

3.1 聯(lián)絡(luò)線類型

按照點(diǎn)位及設(shè)置目的的不同，對(duì)聯(lián)絡(luò)線類型進(jìn)行劃分，具體包括兩種類型，包括：其一，軌道交通網(wǎng)絡(luò)與國(guó)營(yíng)鐵路之間的聯(lián)絡(luò)線，該聯(lián)絡(luò)線可充分體現(xiàn)國(guó)營(yíng)鐵路運(yùn)輸軌道建設(shè)與運(yùn)營(yíng)之間在設(shè)備及材料之間的共同點(diǎn)。通常來(lái)說(shuō)，城市建設(shè)中，最初建設(shè)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)通常與國(guó)營(yíng)鐵路之間相互聯(lián)通。

其二，軌道交通網(wǎng)絡(luò)線路內(nèi)部的聯(lián)絡(luò)線，通常包括：（1）檢修車道，即軌道交通系統(tǒng)中，為列車檢修所修建的聯(lián)絡(luò)線路，該線路用以共用車輛檢修設(shè)施，并進(jìn)行車輛的取送；（2）調(diào)度車道，是指車輛運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，用以對(duì)車輛進(jìn)行調(diào)度及調(diào)配所修建的聯(lián)絡(luò)線路，通常在后建線路尚未建成，需要借用已建線路的路線進(jìn)行運(yùn)營(yíng)時(shí)，或者不同線路之間進(jìn)行車輛調(diào)配時(shí)，可借由該聯(lián)絡(luò)線路作為共線運(yùn)行通道；（3）臨時(shí)運(yùn)營(yíng)線路，交叉運(yùn)營(yíng)的線路之間，若需要進(jìn)行分段建設(shè)，則基于車輛臨時(shí)運(yùn)行的實(shí)際需要，給列車提供共線運(yùn)營(yíng)的條件，將雙線聯(lián)絡(luò)線設(shè)置于線路交叉點(diǎn)，將其作為臨時(shí)運(yùn)營(yíng)線路運(yùn)行；（4）運(yùn)輸線路，在條件不充分的情況下，后建線路可與國(guó)營(yíng)鐵路之間設(shè)置聯(lián)絡(luò)線，間接連接國(guó)營(yíng)鐵路，以之進(jìn)行設(shè)備、設(shè)施及材料、車輛的運(yùn)輸。

3.2 設(shè)置思路

線路聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置，應(yīng)當(dāng)首先對(duì)其設(shè)置思路加以明確。A市的地鐵3號(hào)線車輛段，不僅需要為地鐵車輛的運(yùn)營(yíng)及作業(yè)提供線路支撐，也需要基于聯(lián)絡(luò)線的實(shí)際作用，通過(guò)聯(lián)絡(luò)線為其他線路提供服務(wù)。

在3號(hào)線聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置過(guò)程中，需要充分考量3號(hào)線與1號(hào)線、2號(hào)線及6號(hào)線之間的關(guān)聯(lián)性。實(shí)際上，3號(hào)線分別與這三條軌道線路之間設(shè)置了相應(yīng)的聯(lián)絡(luò)線，這些聯(lián)絡(luò)線均屬于軌道交通系統(tǒng)內(nèi)部的單線聯(lián)絡(luò)線，通過(guò)分段建設(shè)的形式進(jìn)行建設(shè)，首先建設(shè)的路段為3號(hào)線與1號(hào)線支架的聯(lián)絡(luò)線，通過(guò)該聯(lián)絡(luò)線，與1號(hào)線綜合車輛基地之間相互連通，可以為列車提供大修服務(wù)。在地鐵1號(hào)線與國(guó)營(yíng)鐵路之間設(shè)置的聯(lián)絡(luò)線為運(yùn)輸線路，該線路可以為車輛、設(shè)備交換及材料的運(yùn)輸提供通道[2]。

4 對(duì)稱道岔的應(yīng)用

建設(shè)與規(guī)劃軌道交通的過(guò)程中將，3號(hào)線停車線設(shè)置于正義路站，并設(shè)置了對(duì)稱道岔。道岔設(shè)置為1組4.5對(duì)稱道岔，該道岔為主線方向向兩側(cè)線方向產(chǎn)生對(duì)稱分支，該分支線按照相同角度沿自主方向形成兩個(gè)道岔線路，其角度分別為6°20′25″。該理論中，主線的中線延長(zhǎng)線為其中心。該對(duì)稱道岔的設(shè)置，均按照角平分線，設(shè)置道岔的各部件，兩側(cè)對(duì)稱排列，兩條線路共同組成同半徑去向，不存在方向劃分，因而具備相同的運(yùn)行條件。如圖1所示。

另外，可采用停車線布置方案。該方案可按照單開(kāi)道岔及對(duì)稱道岔進(jìn)行劃分。其一，單開(kāi)道岔，該方案要求采用明挖方式，在停車線上坡端道岔進(jìn)行施工，除此之外的其他位置，均采用暗挖施工方法。

其二，對(duì)稱道岔，該方案中的施工模式，與單開(kāi)道岔方案對(duì)于工程施工的要求相同，但要求在工程的上坡端，以對(duì)稱道岔連接正線。對(duì)稱道岔方案的執(zhí)行，在造價(jià)方面與單開(kāi)道岔相同，但岔區(qū)長(zhǎng)度縮短，因此大跨度斷面長(zhǎng)度也不會(huì)增加，工程難度及工程施工安全方面有較大優(yōu)勢(shì)。但同時(shí)，這一道岔方案的執(zhí)行，會(huì)導(dǎo)致道岔類型的增加，在后續(xù)的維護(hù)工作及資源共享方面不具優(yōu)勢(shì)。

對(duì)以上論述加以整合，在實(shí)際的線路規(guī)劃設(shè)計(jì)中，從工程施工安全及技術(shù)應(yīng)用難度等層面加以考量，可選用對(duì)稱道岔方案進(jìn)行施工[3]。

5 線路配線問(wèn)題

5.1 配線方案

首先，對(duì)軌道交通系統(tǒng)中的線路接軌方案加以考量。地鐵3號(hào)線線路設(shè)計(jì)與規(guī)劃規(guī)程中，可采用入線連接實(shí)現(xiàn)車輛段及正線的相互連接，就接軌方式，提出八字線方案及一側(cè)配線方案，并對(duì)這兩種方案加以分別分析與闡述。

一側(cè)配線方案，可有效避免配線與正線的相互沖突，避免線路之間發(fā)生的敵對(duì)進(jìn)路現(xiàn)象。但配線單線設(shè)置的情況下，無(wú)法同時(shí)具備收車及發(fā)車功能，配線的功能性較為單一，因此線路自身面臨較大的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)?；诖?，出于保證配線功能的完整性，可選用八字線配線方案。

5.2 正線小交路的預(yù)留

對(duì)3號(hào)線地鐵客流加以預(yù)測(cè)，分析客流規(guī)律，就3號(hào)線行車交路方案加以設(shè)置，提出了不同交路方案，可以歸結(jié)為（1）單一環(huán)線交路方案；（2）環(huán)線交路及小交路混跑方案，這兩種方案的實(shí)際應(yīng)用，各有其優(yōu)勢(shì)與缺陷。

其一，單一換線交路方案。遠(yuǎn)期層面上進(jìn)行分析，該方案下的全線列車相對(duì)開(kāi)行，開(kāi)行對(duì)數(shù)具備一致性特征，列車運(yùn)行間歇為2分鐘，可以向乘客提供較高的服務(wù)質(zhì)量，提高乘客消費(fèi)體驗(yàn)。同時(shí)，該方式運(yùn)營(yíng)較為簡(jiǎn)單，可充分考量該線路的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，對(duì)內(nèi)環(huán)及外環(huán)運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的不同列車對(duì)數(shù)加以全面考察，探討在資源節(jié)約條件下，減少運(yùn)營(yíng)成本的投入。該方案的應(yīng)用中，由于需要較多列車，因此需要較大的車輛成本投入。

其二，換線交路及小交路混跑方案。該方案對(duì)于列車數(shù)量的要求較小，可以有效降低列車成本投入，減少線路運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。但同時(shí)，該方案對(duì)于線路運(yùn)營(yíng)管理水平提出了較高要求，如果乘客流量產(chǎn)生較大波動(dòng)，則該方案比較難以應(yīng)對(duì)車客流量波動(dòng)的不確定性，難以按照2分鐘的行車間隔運(yùn)營(yíng)。

經(jīng)過(guò)對(duì)以上兩種方案的分析與對(duì)比，考慮到該線路某路段之間擁有較大的客流量，可以進(jìn)行小交路的開(kāi)行，在充分考量該線路的實(shí)際情況的前提下，在客流量較大的兩站設(shè)置折返停車線，全線開(kāi)行單一交路，并為環(huán)線交路及小交路的混跑提供預(yù)留空間。

地鐵3號(hào)線的規(guī)劃過(guò)程中，由于場(chǎng)地條件的限制，未配置相應(yīng)的停車場(chǎng)。3號(hào)線為換線，全長(zhǎng)在37.6km左右，但整條線路僅僅設(shè)置了1段車輛段。在3號(hào)線的線路規(guī)劃與設(shè)計(jì)中，停車場(chǎng)場(chǎng)址的選址困難，因此可將車輛段作為起止點(diǎn)，在整體線路的半程左右所對(duì)應(yīng)的站點(diǎn)，進(jìn)行雙線停車線的設(shè)置，該停車線可在夜晚停放兩輛列車，以作為停車場(chǎng)的補(bǔ)充[4]。

6 結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際的軌道交通線路設(shè)計(jì)中，要在全面收集相關(guān)資料及信息的前提下，對(duì)信息加以整合，從線路建設(shè)、運(yùn)營(yíng)及服務(wù)等角度入手，探討線路規(guī)劃設(shè)計(jì)的優(yōu)化辦法。在規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要對(duì)各種線路方案進(jìn)行全面研究、比選與協(xié)調(diào)，以保證規(guī)劃設(shè)計(jì)方案質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]汪方震.關(guān)于城市軌道交通線路設(shè)計(jì)方法與發(fā)展方向的探討[J].建材與裝飾，2016（21）：252-253.

[2]張文正.城市軌道交通工程線路設(shè)計(jì)內(nèi)容及方法[J].隧道建設(shè)，2016，36（04）：425-432.

[3]薄清.哈爾濱地鐵3號(hào)線線路設(shè)計(jì)中的若干問(wèn)題研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2012（8）：16-19.

[4]陶志祥.城市軌道交通線路設(shè)計(jì)發(fā)展方向的思考[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2012，34（12）：70-74.