譚小土，趙 壹，陳思遐

(中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川 成都 610031)

1 工程概況

1.1 線路概況

成都18號(hào)線既是連接天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)的機(jī)場(chǎng)快線，又是連接高新區(qū)、天府新區(qū)、空港新城的市域快線，線路全長(zhǎng)約86.6 km，共設(shè)車(chē)站20座[1]。

1.2 客流預(yù)測(cè)

根據(jù)《成都軌道交通18號(hào)線二期工程初步設(shè)計(jì)客流預(yù)測(cè)》[2]，成都18號(hào)線各設(shè)計(jì)年度的客流預(yù)測(cè)總體指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 18號(hào)線各設(shè)計(jì)年度主要客流指標(biāo)表

2 行車(chē)組織模式

1)在火車(chē)北站-西博城站與既有1號(hào)線并行(30 km)，分擔(dān)1號(hào)線中長(zhǎng)距離客流壓力。

2)實(shí)現(xiàn)市中心區(qū)至新機(jī)場(chǎng)30～40 min快速到達(dá)功能。

3)在天府新站-新機(jī)場(chǎng)段與19號(hào)線長(zhǎng)距離(35 km)共軌運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)雙機(jī)場(chǎng)聯(lián)絡(luò)線功能。

為實(shí)現(xiàn)以上功能，根據(jù)不同的運(yùn)輸組織模式和車(chē)輛布置形式，重點(diǎn)分析比較了以下三種運(yùn)營(yíng)方案：

方案一：站站停模式，普通車(chē)廂+機(jī)場(chǎng)專(zhuān)廂聯(lián)掛方案。

方案二：快慢車(chē)模式，統(tǒng)一車(chē)型、整體提高舒適度方案。

方案三：快慢車(chē)模式，普通車(chē)(站站停)+大站快車(chē)(大站快車(chē))混跑方案。

通過(guò)綜合分析比較，從本線機(jī)場(chǎng)市域快線的功能定位出發(fā)，結(jié)合成都市的實(shí)際情況，推薦采用方案二：快慢車(chē)模式，統(tǒng)一車(chē)型、整體提高舒適度方案。

3 系統(tǒng)制式選擇

為滿(mǎn)足市域快線與機(jī)場(chǎng)專(zhuān)線的功能定位，且為實(shí)現(xiàn)中心城區(qū)與天府機(jī)場(chǎng)35 min左右的旅行時(shí)間目標(biāo)，成都18號(hào)線在國(guó)內(nèi)首次采用了最高運(yùn)行速度為140 km/h的市域A型車(chē)。快慢車(chē)采用統(tǒng)一的車(chē)廂服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)：市域A型車(chē)(4對(duì)車(chē)門(mén)/輛)，橫縱混合列車(chē)廂布局，站席定員標(biāo)準(zhǔn)按4人/m2計(jì)算，初、近、遠(yuǎn)期8輛固定編組的車(chē)輛載客能力如表2所示。

表2 18號(hào)線車(chē)輛載客能力表

4 行車(chē)組織方案研究

4.1 列車(chē)停站方案

一般而言，站站停列車(chē)主要為滿(mǎn)足沿線各站點(diǎn)乘客的上下要求；大站快車(chē)則是為滿(mǎn)足機(jī)場(chǎng)客流及部分長(zhǎng)距離乘客的上下要求。18號(hào)線大站快車(chē)的服務(wù)對(duì)象和目的地均較為明確。為了提高大站快車(chē)的平均旅行速度，18號(hào)線的快車(chē)?？奎c(diǎn)原則上應(yīng)盡可能選擇重要片區(qū)樞紐站、軌道交通換乘站，并減少停靠站點(diǎn)。經(jīng)綜合分析，18號(hào)線全線快車(chē)停10站。

其中，火車(chē)北站-火車(chē)南站，車(chē)站均位于中心城區(qū)，且為既有運(yùn)營(yíng)線路的換乘站，受工程條件的限制，無(wú)設(shè)置越行線的條件。故在中心城區(qū)，快車(chē)采用站站停模式，共5站。出中心城區(qū)后，為提高快車(chē)的旅行速度，快車(chē)僅停靠錦城廣場(chǎng)站和西博城站，共2站。進(jìn)入機(jī)場(chǎng)范圍后，快車(chē)采用站站停模式，共停2站。

4.2 系統(tǒng)能力檢算

對(duì)于等速快慢車(chē)系統(tǒng)，每增加1對(duì)快車(chē)，系統(tǒng)能力(60 min)損失將增加t節(jié)約，系統(tǒng)能力可由下式[3]計(jì)算：

式中，N為系統(tǒng)最大開(kāi)行對(duì)數(shù)，對(duì)/h；h為系統(tǒng)最小行車(chē)間隔，：min；t節(jié)約為快車(chē)不停站節(jié)約時(shí)間，min；n快為快車(chē)開(kāi)行對(duì)數(shù)，對(duì)/h。

成都18號(hào)線系統(tǒng)設(shè)計(jì)最小行車(chē)間隔h=2 min，遠(yuǎn)期快車(chē)開(kāi)行對(duì)數(shù)n快=5對(duì)/h，根據(jù)系統(tǒng)能力計(jì)算公式計(jì)算可得，系統(tǒng)理論最大開(kāi)行對(duì)數(shù)為27.5對(duì)/h。

因此，本線遠(yuǎn)期大站快車(chē)的開(kāi)行對(duì)數(shù)為5對(duì)/h，站站停列車(chē)的開(kāi)行對(duì)數(shù)為20對(duì)/h，大站快車(chē)+站站停列車(chē)總開(kāi)行對(duì)數(shù)25對(duì)/h合理，并且有一定調(diào)整富余。

4.3 列車(chē)運(yùn)行交路

根據(jù)本線站站停+大站快車(chē)的組合運(yùn)營(yíng)方案，結(jié)合市域客流和機(jī)場(chǎng)客流的客流特征，綜合考慮與其他軌道交通的換乘接駁，本線小交路折返點(diǎn)推薦設(shè)置于天府新站。

遠(yuǎn)期列車(chē)開(kāi)行對(duì)數(shù)的設(shè)計(jì)，主要考慮以下影響因素。

1)機(jī)場(chǎng)線服務(wù)頻率因素。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外機(jī)場(chǎng)線的調(diào)研統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)線的服務(wù)頻率相對(duì)較高，最小發(fā)車(chē)間隔一般為0 min，即6對(duì)/h。國(guó)外機(jī)場(chǎng)線的服務(wù)頻率相對(duì)較低，最小發(fā)車(chē)間隔一般為15 min，即4對(duì)/h。

結(jié)合18號(hào)線客流預(yù)測(cè)及天府機(jī)場(chǎng)的進(jìn)出港預(yù)測(cè)情況，參照國(guó)內(nèi)外機(jī)場(chǎng)線的實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況，18號(hào)線遠(yuǎn)期快車(chē)的服務(wù)頻率不宜低于12 min，即5對(duì)/h。

2)客流因素。根據(jù)客流預(yù)測(cè)，本線遠(yuǎn)期的客流斷面為3.47萬(wàn)人/h。為滿(mǎn)足客流需求，18號(hào)線遠(yuǎn)期宜采用5+20對(duì)/h的列車(chē)開(kāi)行對(duì)數(shù)。

3)研究結(jié)論。綜上，成都18號(hào)線初、近、遠(yuǎn)期的行車(chē)對(duì)數(shù)分別為：初期15對(duì)/h；近期20對(duì)/h；遠(yuǎn)期25對(duì)/h。

4.4 車(chē)站輔助配線

1)全線車(chē)站輔助配線。根據(jù)18號(hào)線系統(tǒng)能力要求，結(jié)合列車(chē)運(yùn)行交路設(shè)置、車(chē)輛段/停車(chē)場(chǎng)布置及出入段線接軌方案，并考慮列車(chē)運(yùn)營(yíng)期間列車(chē)故障工況。

2)關(guān)于越行點(diǎn)設(shè)置間隔的說(shuō)明。越行站配線的設(shè)計(jì)，應(yīng)滿(mǎn)足慢車(chē)停站避讓快車(chē)，快車(chē)不停車(chē)過(guò)站快速通過(guò)要求。根據(jù)18號(hào)線遠(yuǎn)期高峰小時(shí)的列車(chē)運(yùn)行交路和開(kāi)行對(duì)數(shù)情況，火車(chē)北站-天府新站段大站快車(chē)和站站停列車(chē)的開(kāi)行比例為5∶20對(duì)/h，天府新站-機(jī)場(chǎng)北站段大站快車(chē)和站站停列車(chē)的開(kāi)行比例為5∶5對(duì)/h。理論計(jì)算得到5∶5對(duì)/h情況下，越行點(diǎn)的設(shè)置間隔為8站。因此，按照快車(chē)和站站停列車(chē)非1∶1情況下的越行點(diǎn)確定原則[4]，世紀(jì)城站-天府新站(開(kāi)行比例：5∶20對(duì)/h)越行點(diǎn)的設(shè)置間隔為1～2站。

根據(jù)快慢車(chē)越行點(diǎn)的設(shè)計(jì)理論，結(jié)合本線快慢車(chē)停站方案、故障車(chē)停車(chē)線的設(shè)置間隔[5]，以及沿線及車(chē)站周邊情況，18號(hào)線共設(shè)置2處越行點(diǎn)，分別位于：海昌路站和三岔站。

3)關(guān)于越行站站型與配線形式的說(shuō)明。越行站配線的設(shè)計(jì)，應(yīng)滿(mǎn)足站站停列車(chē)停站避讓大站快車(chē)，快車(chē)不停車(chē)快速通過(guò)的要求(越行站配線具有如圖1四種基本形式[5])。

從確保運(yùn)營(yíng)功能角度出發(fā)，方案一和方案二運(yùn)營(yíng)功能較強(qiáng)，結(jié)合線路敷設(shè)方式，海昌路站(地下站)推薦采用方案一，三岔站(高架站)推薦采用方案二。海昌路站為地下負(fù)2層車(chē)站，結(jié)合車(chē)站可實(shí)施條件、施工工法、工程投資等因素，推薦采用了方案一的配線設(shè)置形式。

圖1 越行點(diǎn)配線形式

三岔站為高架車(chē)站，根據(jù)越行點(diǎn)設(shè)置間隔，三岔站需設(shè)置為越行點(diǎn)。此外，考慮到天府新站-三岔站穿越了龍泉山脈，約18 km山嶺隧道不具備設(shè)置停車(chē)線的條件，為避免故障列車(chē)停放占用越行線，影響18號(hào)、19號(hào)線的正線運(yùn)營(yíng)，研究了以下兩個(gè)具備獨(dú)立停車(chē)線的配線方案，如圖2所示。

圖2 三岔站配線形式比選

方案一：在正線中間設(shè)置一條停車(chē)線，具備越行和故障車(chē)停放功能。

方案二：兩條停車(chē)線分別位于正線兩側(cè)，停車(chē)線的兩端并分別與越行線和正線連通，具備越行+故障車(chē)+熱備車(chē)或工程車(chē)停放功能，停車(chē)線設(shè)置為一線兩列位，救援效率高。

相比方案一，方案二的運(yùn)營(yíng)功能相對(duì)較優(yōu)，區(qū)間和車(chē)站的土建工程代價(jià)增加不多(約300萬(wàn)元)，推薦采用方案二。

5 結(jié)束語(yǔ)

成都18號(hào)線是線網(wǎng)中集市域快線與機(jī)場(chǎng)專(zhuān)線功能為一體的復(fù)合線，為實(shí)現(xiàn)中心城區(qū)與天府機(jī)場(chǎng)30 min左右的旅行時(shí)間目標(biāo)，在國(guó)內(nèi)首次采用了最高運(yùn)行速度為140 km/h的市域A型車(chē)；為同時(shí)滿(mǎn)足機(jī)場(chǎng)和市域客流的服務(wù)需求，通過(guò)統(tǒng)一車(chē)輛型式，采用了整體提高服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的快慢車(chē)混跑運(yùn)營(yíng)模式。為實(shí)現(xiàn)快慢車(chē)運(yùn)行理論在工程實(shí)踐的應(yīng)用，成都18號(hào)線提出了一系列開(kāi)創(chuàng)性的研究成果，主要包括：系統(tǒng)能力損失的確定；快車(chē)?？空镜倪x擇；越行站點(diǎn)設(shè)置原則；車(chē)站越行配線方案等。本文將快慢車(chē)運(yùn)行組織理論的相關(guān)成果，成功運(yùn)用到成都18號(hào)線行車(chē)組織設(shè)計(jì)實(shí)踐中去，提出了符合工程實(shí)際的列車(chē)停站、列車(chē)運(yùn)行交路和車(chē)站配線方案，優(yōu)化了快慢車(chē)行車(chē)組織的關(guān)鍵技術(shù)方案，降低了城市軌道交通項(xiàng)目采用快慢車(chē)運(yùn)營(yíng)模式所需要付出的工程代價(jià)，從而提高現(xiàn)有快慢車(chē)行車(chē)組織設(shè)計(jì)水平。

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