大灣區(qū)廣深港高速磁懸浮鐵路線站位方案研究

2021-11-01 09:09晏仁先

鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì) 2021年10期

晏仁先

（中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司線路站場設(shè)計(jì)研究院，湖北武漢 430063)

高速磁懸浮鐵路能實(shí)現(xiàn)600 km/h 速度級運(yùn)行，速度介于高速鐵路和飛機(jī)之間，可填補(bǔ)國家立體綜合交通體系中的速度檔空白[1]。我國高速磁懸浮鐵路在產(chǎn)品制造、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等工程化應(yīng)用方面具備一定基礎(chǔ)[2-3]，“十四五”期間已初步具有工程化可實(shí)施條件。中共中央、國務(wù)院2021 年2 月印發(fā)《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》提出研究推進(jìn)超大城市間高速磁懸浮通道布局和試驗(yàn)線路建設(shè)；廣東省自然資源廳發(fā)布了《廣東省國土空間規(guī)劃2020—2035 年》，規(guī)劃提出圍繞構(gòu)建 “一核一帶一區(qū)”區(qū)域發(fā)展格局，建設(shè)大灣區(qū)深圳—廣州高速磁懸浮線路。同時(shí)，廣州、深圳、香港三大城市的高速鐵路和城際鐵路能力逐漸趨于飽和，且廣州—深圳間既有鐵路往來中心城區(qū)時(shí)間均超過1.5 h[4]，難以滿足旅客的多樣化出行以及旅客對速度和時(shí)間的要求。因此，以大灣區(qū)廣深港通道為例，在車站分布及站位選址分析基礎(chǔ)上，從客流吸引能力、功能定位、與城市地鐵換乘程度、線路順直性及工程投資、工程實(shí)施難易程度等方面[5]，開展高速磁懸浮鐵路線站位方案研究，為高速磁懸浮鐵路線路走向選擇及站位選址[6]提供技術(shù)支撐，加快推進(jìn)高速磁懸浮鐵路試驗(yàn)線路建設(shè)。

1 線站位選擇分析

廣深港高速磁懸浮鐵路位于粵港澳大灣區(qū)主軸線上，由南向北串聯(lián)廣州、深圳、香港三大核心引擎，可滿足廣深港走廊運(yùn)輸需求、緩解廣深港通道客運(yùn)交通壓力，是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵性交通設(shè)施。沿線經(jīng)過重要經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)，包括廣州、東莞、深圳及香港等我國經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)地區(qū)，建筑物密集，珠江及其支流等水系密布，高等級公路及市政道路眾多，環(huán)境敏感點(diǎn)遍布，綜合交通樞紐節(jié)點(diǎn)多且位于市中心，而高速磁懸浮鐵路速度高，曲線半徑大，順直性要求高，其線站位選擇首先需合理分析車站間距，再確定車站數(shù)量、結(jié)合城市現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行站位選址分析。

（1）車站間距。結(jié)合600 km/h 高速磁懸浮鐵路車輛技術(shù)參數(shù)分析：列車由0 km/h 加速至600 km/h 的平均加速度為0.8 m/s2，加速距離為17.36 km；列車由600 km/h 減速至0 km/h 的平均減速度為1.0 m/s2，減速距離為13.89 km；列車自起動0 km/h 加速至600 km/h，再制動停車至0 km/h的加速、減速總距離為31.25 km；若按列車達(dá)速運(yùn)行50%的區(qū)間長度算，則站間距至少需62.5 km。

（2）站位選址。廣州白云機(jī)場至香港九龍沿珠江東岸線路長度約160 km，沿珠江西岸線路長度約170 km，在線間距設(shè)置要求基礎(chǔ)上，同時(shí)考慮沿線重要經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)分布，廣深港三地間宜設(shè)4 站3 區(qū)間。在充分調(diào)研當(dāng)?shù)匕l(fā)展規(guī)劃及征詢省市地方部門意見的基礎(chǔ)上，根據(jù)廣深港三地城市現(xiàn)狀及規(guī)劃，站位選址初步建議如表1 所示。

表1 站位選擇初步建議Tab.1 Preliminary suggestions for station site selection

考慮廣州、深圳、香港三大機(jī)場目前各有優(yōu)勢，但發(fā)展方向趨于一致，業(yè)務(wù)的互補(bǔ)性很小，預(yù)測未來三大機(jī)場間中轉(zhuǎn)客流較少，主要集中在深圳和香港之間，且深港機(jī)場間已規(guī)劃港深西部快軌聯(lián)系，機(jī)場之間高速聯(lián)系必要性不強(qiáng)。另機(jī)場至本地市中心距離較短，速度優(yōu)勢不明顯，如車站較多，站間距過小，不能發(fā)揮高速磁懸浮的速度優(yōu)勢，故在線站位綜合比選中不再選取廣州白云、深圳寶安、香港機(jī)場等交通樞紐節(jié)點(diǎn)作為站址。

2 線站位方案設(shè)計(jì)

2.1 方案分析

在車站間距及站位選址分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)廣深港高速磁懸浮鐵路線路走向，結(jié)合廣深港區(qū)域城市發(fā)展規(guī)劃及通道內(nèi)既有鐵路情況，提出廣深港高速磁懸浮鐵路4 個(gè)線站位方案。從通道上以珠江為界分為東線系列與西線系列，其中東線系列研究提出經(jīng)香蜜湖與經(jīng)前海2 個(gè)方案，西線系列研究提出經(jīng)珠江新城與經(jīng)廣州站2 個(gè)方案。線站位方案示意圖如圖1 所示。

圖1 線站位方案示意圖Fig.1 Schematic diagram of routes and station sites

（1）東線經(jīng)香蜜湖方案(以下簡稱“方案I”)。線路自比較起點(diǎn)白云機(jī)場引出，向南走行，于廣州東站北側(cè)設(shè)廣州東磁浮站；出站后沿廣深鐵路(廣州—深圳)通道向東，至龍頭山公園線路轉(zhuǎn)向東南，先后穿越東江、麻涌河、淡水河后下穿S3 廣深沿江高速，再向東南穿越東莞大道及地鐵2 號線蛤地站后，于東莞大道南側(cè)設(shè)東莞莞城磁浮站。出莞城磁浮站后向東南先后下穿國道G107、東莞?；⒏咚俟?，而后沿龍大高速東側(cè)向東南方向并行，下穿外環(huán)高速后，沿廣深港高速鐵路(廣州南—香港西九龍)西側(cè)并行敷設(shè)，穿越羊臺山風(fēng)景區(qū)于深圳長嶺皮水庫西側(cè)通過，下穿南坪快速路后于深南大道北側(cè)設(shè)香蜜湖磁浮站，出站后繼續(xù)向南引入比較終點(diǎn)香港九龍磁浮站。線路全長159.7 km，全地下敷設(shè)[7]，設(shè)廣州東磁浮站、莞城磁浮站、香蜜湖磁浮站及香港九龍磁浮站共4 個(gè)車站，平均站間距離45.33 km。

（2）東線經(jīng)前海方案(以下簡稱“方案Ⅱ”)。線路自比較起點(diǎn)白云機(jī)場引出，向南下穿廣深鐵路，于廣州東站北側(cè)設(shè)廣州東磁浮站；出站后沿珠江東側(cè)走行，進(jìn)入東莞境內(nèi)設(shè)東莞虎門磁浮站；出站后繼續(xù)南行并行穗深城際鐵路(新塘南—深圳機(jī)場)，經(jīng)過深圳寶安機(jī)場后，再沿寶安大道引入前海磁浮站，出站后繼續(xù)向南引入比較終點(diǎn)香港九龍磁浮站。線路全長161 km，全地下敷設(shè)，設(shè)廣州東磁浮站、東莞虎門磁浮站、前海磁浮站及香港九龍磁浮站共4 個(gè)車站，平均站間距離45.77 km。

（3）西線經(jīng)珠江新城方案(以下簡稱“方案Ⅲ”)。線路自比較起點(diǎn)白云機(jī)場引出，向南下穿廣州東站，再沿珠江新城至廣州塔的中軸線走行，于珠江新城設(shè)珠江新城磁浮站；而后繼續(xù)向南依次下穿廣佛環(huán)線、佛莞城際鐵路(廣州南—東莞西)及廣深港高速鐵路后，引入南沙副中心設(shè)南沙磁浮站；出站后于龍穴島正交穿越珠江口，并行穗莞深城際鐵路，經(jīng)過深圳寶安機(jī)場后，再沿寶安大道引入前海磁浮站，繼續(xù)向南終到香港九龍磁浮站。線路全長165.7 km，全地下敷設(shè)，設(shè)珠江新城磁浮站、南沙磁浮站、前海磁浮站、香港九龍磁浮站共4 個(gè)車站，平均站間距離46.67 km。

（4）西線經(jīng)廣州站方案(以下簡稱“方案Ⅳ”)。線路自比較起點(diǎn)白云機(jī)場引出，向南下穿廣州火車站，設(shè)廣州磁浮站；出站繼續(xù)向南依次下穿廣佛環(huán)線、佛莞城際及廣深港高鐵后，同方案Ⅲ線路方案，經(jīng)南沙磁浮站、前海磁浮站，引入比較終點(diǎn)香港九龍磁浮站。線路全長172.9 km，全地下敷設(shè)，設(shè)廣州磁浮站、南沙磁浮站、前海磁浮站、香港九龍磁浮站共4 個(gè)車站，平均站間距離49.07 km。

2.2 方案比選

從客流吸引能力、功能定位、與城市地鐵換乘程度、線路順直性及工程投資、工程實(shí)施難易程度5 個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)分析，以得出最佳線站位方案。廣深港高速磁懸浮鐵路線站位方案優(yōu)缺點(diǎn)分析如下。

（1）客流吸引能力。根據(jù)客流預(yù)測[8]分析，預(yù)測各方案年客運(yùn)量與區(qū)段斷面客流量，2035 年各方案主要客流指標(biāo)如表2 所示。方案I 線路順直性更好，時(shí)效性最高，經(jīng)過廣州、東莞、深圳的核心區(qū)域，區(qū)段

表2 2035 年各方案主要客流指標(biāo) 萬人次/ aTab.2 Estimated main passenger flow index of each scheme in 2035

客流量最大，達(dá)到1 289 萬人次/a；方案Ⅱ與方案I相比，在東莞境內(nèi)虎門磁浮站較莞城磁浮站位置處于外圍，客流吸引弱于方案I；方案Ⅲ和方案Ⅳ為珠江西線方案，廣州境內(nèi)在市區(qū)和南沙副中心均設(shè)站，出于2 個(gè)方面的原因，其客流吸引弱于珠江東線方案，一是廣州與南沙之間有多層次的城市通道聯(lián)系，大量通勤交通不會選擇高速磁浮通道；二是線路繞行更多，實(shí)效目標(biāo)更差。綜上，方案I 在全年旅客發(fā)送量指標(biāo)上有明顯優(yōu)勢。

（2）功能定位。方案I 連接穗莞深三市中心區(qū)，帶動大灣區(qū)珠江東岸主軸，主要覆蓋廣州主城區(qū)的新中心、東莞主城區(qū)、深圳福田及羅湖中心。方案Ⅱ連接廣州主城區(qū)、東莞虎門片區(qū)和深圳前?！仙街行?，服務(wù)珠江東岸。方案Ⅲ、方案Ⅳ連接廣州主城區(qū)、南沙副中心、深圳前?！仙街行模ㄟ^高速磁懸浮鐵路帶動南沙副中心、前海自貿(mào)區(qū)2 個(gè)重點(diǎn)片區(qū)的發(fā)展。4 個(gè)方案線路均溝通連接沿線重要經(jīng)濟(jì)據(jù)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn) “城市中心至城市中心”的功能要求，符合高端商務(wù)客流的定位，方案Ⅲ、方案Ⅳ偏重于引領(lǐng)和帶動南沙副中心、前海自貿(mào)區(qū)發(fā)展的功能。

（3）與城市地鐵換乘關(guān)系及便捷程度。各方案磁浮站與廣州、深圳地鐵換乘關(guān)系如表3 所示。從表3 可以看出，各方案在廣州、深圳均能與軌道交通換乘。同時(shí)，方案I 東莞莞城磁浮站遠(yuǎn)期可與地鐵2 號線、6 號線、12 號線實(shí)現(xiàn)換乘，方案Ⅱ東莞虎門磁浮站可與地鐵2 號線換乘，但磁浮站與地鐵站分別位于高鐵站兩端咽喉，換乘距離長，輻射范圍小。4 個(gè)方案與城市地鐵換乘便捷程度基本相當(dāng)，方案I 稍優(yōu)。

表3 各方案磁浮站與廣州、深圳地鐵換乘關(guān)系Tab.3 Transfer between maglev stations and metro of Guangzhou and Shenzhen by each scheme

（4）線路順直性及工程投資。各方案線路順直情況比較如表4 所示。最小曲線半徑均用于廣州和深圳磁浮車站進(jìn)出站段，所有列車均會停靠該站，根據(jù)速度—距離曲線模擬，都能滿足需要，不會造成列車限速。從展線系數(shù)來看，方案I、方案Ⅱ較順直，方案Ⅲ、方案Ⅳ順直性較差且需要在珠江口穿越珠江，工程投資較大。方案I 線路長度最短，工程投資較方案Ⅱ、方案Ⅲ、方案Ⅳ分別省11.7億元、63.6 億元、95.8 億元，方案I 投資最省。

（5）工程實(shí)施難易程度。東線系列方案走行于廣州市東部城區(qū)與東莞市區(qū)，高樓分布較廣州中心城區(qū)稀松，對建筑物的繞避相對較容易。線路走行于珠江東岸，不需要穿越珠江，其工程實(shí)施難度較小。其中方案I 的莞城和香蜜湖站站址目前正在進(jìn)行片區(qū)統(tǒng)籌規(guī)劃、整體實(shí)施階段，易于實(shí)施。方案Ⅱ的前海站址片區(qū)已建成諸多超高層，未預(yù)留磁浮站位，實(shí)施困難。西線方案Ⅲ、方案Ⅳ無論是經(jīng)廣州站方案，還是經(jīng)珠江新城方案，都需要經(jīng)過廣州市中心城區(qū)及深圳市前海，城區(qū)高樓密布，加之受線型控制，很難避開所有超高層建筑。為了避免拆遷，需要增大埋深，工程實(shí)施難度大。線路走行于珠江西岸，需要在珠江口穿越珠江，從工程實(shí)施難度、工期等方面分析，西線系列方案工程實(shí)施難度較東線系列方案大。

綜上所述，各方案均基本符合功能定位、城市規(guī)劃；珠江東側(cè)方案I、方案Ⅱ較珠江西側(cè)方案Ⅲ、方案Ⅳ線路長度短、投資省，工程實(shí)施難度小，同時(shí)考慮到方案I 較方案Ⅱ線路順直、客流吸引能力強(qiáng)、換乘便利程度好，莞城和香蜜湖站可結(jié)合城市規(guī)劃實(shí)施。線站位方案推薦方案I，即東線經(jīng)香蜜湖方案。

3 結(jié)束語