上海軌道交通3、4號線車輛基地?cái)U(kuò)建方案研究

張也萌

(中鐵上海設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,上海 200070)

上海軌道交通3、4號線車輛基地?cái)U(kuò)建方案研究

張也萌

(中鐵上海設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,上海 200070)

地鐵車輛基地改擴(kuò)建是軌道交通工程建設(shè)中的重難點(diǎn)。針對上海軌道交通3號線改造后3、4號線的運(yùn)營方案,結(jié)合現(xiàn)有車輛停放和檢修設(shè)施不能滿足需求的實(shí)際情況,重點(diǎn)對既有車輛設(shè)施布局和規(guī)模的適應(yīng)性進(jìn)行詳細(xì)分析,通過計(jì)算提出具有適應(yīng)不同運(yùn)營方案的擴(kuò)建規(guī)模。從現(xiàn)狀擴(kuò)建條件、工程實(shí)施易難程度、資源共享、對運(yùn)營影響等方面,論證擴(kuò)建方案的可行性。工程建成后可進(jìn)一步完善和發(fā)揮車輛基地功能,為線路運(yùn)能水平的提升提供重要保障,為項(xiàng)目實(shí)施提供可靠依據(jù)。

軌道交通;車輛基地;改擴(kuò)建;方案研究

1 項(xiàng)目背景

上海軌道交通3、4號線是上海市軌道交通網(wǎng)絡(luò)中重要的南北線路和城市環(huán)線,3號線由上海南站站—江楊北路站,線路全長約40.7 km,設(shè)有車輛段和停車場各一處,4號線分別與3號線的寶山路站和虹橋路站接軌,構(gòu)成了城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)中唯一的環(huán)線,線路全長34 km(含共線段),設(shè)有停車場一處。兩線車輛基地為“一段二場”布局。目前,3、4號線在寶山路站—虹橋路站之間采用共線運(yùn)營模式。隨著3、4號線客流的不斷增長,現(xiàn)狀共線段運(yùn)能分配的矛盾日益突出,需對共線段進(jìn)行分線改造,并增購車輛以滿足運(yùn)量需求?，F(xiàn)增購工作已經(jīng)啟動(dòng),但是“一段二場”現(xiàn)有3處的車輛停放和檢修規(guī)模無法滿足需要。因此,迫切需要對3、4號線車輛基地進(jìn)行擴(kuò)能改造。

2 既有車輛基地簡介

3、4號線車輛基地為“一段二場”布局(圖1)。分別是3號線寶鋼車輛段、石龍路停車場和4號線蒲匯塘停車場。

圖1 車輛基地布局示意

寶鋼車輛段位于3號線北端江楊北路站附近,為路網(wǎng)性車輛段。承擔(dān)3、4號線車輛的大修、架修和定修任務(wù)以及3號線部分配屬車輛的雙周雙月檢和停車列檢任務(wù)。石龍路停車場位于3號線南端石龍路站附近,承擔(dān)3號線部分配屬車輛的雙周雙月檢和停車列檢任務(wù),同時(shí)還承擔(dān)4號線部分配屬車輛的停車列檢任務(wù)。蒲匯塘停車場分別接軌于4號線上海體育館站和宜山路站,承擔(dān)4號線全部配屬車輛的雙周雙月檢、臨修和部分配屬車輛的停車列檢任務(wù)。既有車輛基地規(guī)模見表1。

表1 既有車輛基地規(guī)模列位

寶鋼車輛段規(guī)劃用地45.3 hm2,實(shí)際占地21.8 hm2,預(yù)留發(fā)展用地23.5 hm2。石龍路停車場占地約12 hm2,目前已無擴(kuò)建條件。蒲匯塘停車場占地約17 hm2,原設(shè)計(jì)預(yù)留有8列位停車列檢和1列位定修規(guī)模。

3 擴(kuò)建規(guī)模的確定

車輛基地的擴(kuò)建規(guī)模,主要取決于功能和能力兩個(gè)方面。因此,確定車輛基地規(guī)模首先應(yīng)綜合考慮城市軌道交通線網(wǎng)及本線的具體情況,通過全面的功能分析,確定本段場的功能定位。本工程將在原有功能定位的基礎(chǔ)上,根據(jù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料進(jìn)行各項(xiàng)工作量的計(jì)算從而確定擴(kuò)建規(guī)模。設(shè)計(jì)的主要基礎(chǔ)資料包括線路走向和行車交路、列車對數(shù)和管轄范圍內(nèi)配屬車列數(shù)、車輛技術(shù)參數(shù)、車輛檢修周期和檢修時(shí)間等。

3.1 行車交路和車輛配屬

軌道交通3號線改造后,3號線寶山路站—上?；疖囌菊緦?shí)現(xiàn)分離運(yùn)營,初期根據(jù)客流預(yù)測行車交路仍采用共線運(yùn)營,近、遠(yuǎn)期采用分線運(yùn)營。同時(shí)考慮客流預(yù)測的不確定性,近、遠(yuǎn)期行車交路還需保留3號線全線貫通運(yùn)營的條件和功能。因此,在近、遠(yuǎn)期,行車交路存在分線和共線兩種運(yùn)營方案。

初期,3號線開行大、小交路,大交路為上海南站站—江楊北路站,小交路為上?；疖囌菊尽L江南路站;4號線開行環(huán)形交路和小交路,小交路為宜山路站—臨平路站(圖2)。

圖2 初期行車交路(共線)

近、遠(yuǎn)期,如采用分線運(yùn)營方案,3號線開行上?；疖囌尽瓧畋甭氛镜膯我唤宦?4號線開行環(huán)線交路和宜山路站—上海南站站的P形交路。如采用共線運(yùn)營方案,3號線開行大、小交路,大交路為上海南站站—江楊北路站,小交路為上海火車站站—江楊北路站;4號線開行環(huán)線交路、P形交路和小交路,P形交路為宜山路站—上海南站站,小交路為臨平路站—宜山路站(圖3、圖4)。

在上述不同運(yùn)營方案下,各設(shè)計(jì)年度配屬車輛見表2。

表2 各行車交路配屬車輛列/輛

3.2 規(guī)模需求及擴(kuò)建規(guī)模

在近、遠(yuǎn)期,由于行車交路存在兩種運(yùn)營模式,擴(kuò)建規(guī)模同樣需要按分線和共線運(yùn)營兩種模式計(jì)算。根據(jù)3、4號線車輛技術(shù)參數(shù)和采用的檢修周期,規(guī)模計(jì)算結(jié)果見表3、表4。

圖3 近、遠(yuǎn)期行車交路(分線)

圖4 近、遠(yuǎn)期行車交路(共線)

(1)分線運(yùn)營

表3 分線運(yùn)營擴(kuò)建規(guī)模列位

表3計(jì)算結(jié)果表明,擴(kuò)建規(guī)模近期:大架修2列位、定修1列位、停車列檢23列位;遠(yuǎn)期:大架修2列位、定修1列位、停車列檢26列位。雙周雙月檢規(guī)模滿足需求不需要擴(kuò)建。

(2)共線運(yùn)營(表4)

表4計(jì)算結(jié)果表明,擴(kuò)建規(guī)模近、遠(yuǎn)期相同:大架修2列位、定修2列位、停車列檢39列位;雙周雙月檢規(guī)模滿足需求不需要擴(kuò)建。

表4 共線運(yùn)營擴(kuò)建規(guī)模列位

可見,無論采用哪種運(yùn)營方案,近、遠(yuǎn)期各項(xiàng)規(guī)模需求相差不大,但在不同運(yùn)營方案下定修和停車列檢規(guī)模需求有所不同,分線運(yùn)營方案定修需增建1列位,停車列檢需增建26列位;共線運(yùn)營方案定修需增建2列位,停車列檢需增建39列位。根據(jù)行車資料,分線運(yùn)營方案已基本滿足遠(yuǎn)期客流增長的要求,擴(kuò)建規(guī)模按遠(yuǎn)期分線運(yùn)營規(guī)模需求一次建成。同時(shí)考慮未來3、4號線客流增長的不確定性,擴(kuò)建規(guī)模應(yīng)具備適應(yīng)不同運(yùn)營方案的靈活性,按遠(yuǎn)期共線運(yùn)營規(guī)模需求預(yù)留。即車輛基地的擴(kuò)建規(guī)模為:大架修2列位;定修2列位;停車列檢26列位,另預(yù)留14列位。

4 擴(kuò)建方案的適應(yīng)性分析

4.1 主要思路

重點(diǎn)對既有“一段二場”車輛設(shè)施布局和擴(kuò)建規(guī)模的適應(yīng)性進(jìn)行詳細(xì)分析,從現(xiàn)狀條件、工程實(shí)施易難程度、資源共享、對運(yùn)營影響等方面,研究合理可行的改擴(kuò)建方案。

4.2 大架修設(shè)施擴(kuò)建方案

寶鋼車輛段功能定位為3、4號線的大架修段,現(xiàn)有大架修2列位,預(yù)留2列位。需擴(kuò)建的2列位可通過實(shí)施預(yù)留的臺位來滿足3、4號線大架修檢修任務(wù)的需要。

既有大架修廠房長228 m,寬112 m,由修理主庫、輔助生產(chǎn)車間和移車臺組成。主庫庫長84 m、庫寬為27 m三連跨。其中南側(cè)27 m跨主庫和12 m輔跨土建部分在原工程中已建成,其工裝設(shè)備和其他設(shè)施未配置。大架修庫廠房組合見圖5。

圖5 大架修庫廠房組合(單位:m)

擴(kuò)建工程將預(yù)留主庫內(nèi)三股檢修線予以實(shí)施,對主庫南北兩側(cè)輔跨車間統(tǒng)一調(diào)整,依然布置與主庫作業(yè)密切相關(guān)的檢修車間。同時(shí)對于構(gòu)成廠架修主要檢修能力的轉(zhuǎn)向架間、牽引電機(jī)間等,除對其作業(yè)工位、流程布置等進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整外,增配如起重機(jī)、固定式架車機(jī)、轉(zhuǎn)向架分解組裝機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備。工程實(shí)施后,可與既有大架修設(shè)施形成9線4列位大架修能力。

4.3 定修設(shè)施擴(kuò)建方案

目前3、4號線車輛定修均集中在寶鋼車輛段進(jìn)行,4號線沒有單獨(dú)的定修設(shè)施。根據(jù)近遠(yuǎn)期行車交路方案,重新對4號線蒲匯塘停車場功能定位進(jìn)行分析,分別研究蒲匯塘停車場定修擴(kuò)建方案(方案一)和寶鋼車輛段定修擴(kuò)建方案(方案二)。

(1)蒲匯塘停車場定修擴(kuò)建方案(方案一)

蒲匯塘停車場原總平面設(shè)計(jì)中,在運(yùn)用庫北側(cè)預(yù)留有1列位的定修庫和8列位停車列檢庫(圖6)。本工程通過優(yōu)化設(shè)計(jì),可增設(shè)2列位定修庫,滿足擴(kuò)能后4號線車輛定修任務(wù)的需要。但該方案需對站場咽喉局部改造,工程車庫需搬遷,對車場作業(yè)帶來一定的影響。

另外,結(jié)合蒲匯塘停車場用地南側(cè)高壓走廊落地方案,一旦高壓走廊落地方案得以實(shí)施,則蒲匯塘停車場擴(kuò)建定修列位的條件更加充裕(圖7)。該方案對既有設(shè)施影響較少,沒有廢棄工程。但是,方案實(shí)施受其高壓走廊落地時(shí)間的控制。

圖6 蒲匯塘停車場定修擴(kuò)建方案總平面(一)

圖7 蒲匯塘停車場定修擴(kuò)建方案總平面(二)

(2)寶鋼車輛段定修擴(kuò)建方案(方案二)

由于3號線和4號線存在共運(yùn)段,從檢修資源共享角度上看,兩線擁有良好共享?xiàng)l件。但目前寶鋼車輛段既有定修庫已無法擴(kuò)建,如將增建的定修設(shè)施設(shè)置在寶鋼車輛段,只能在預(yù)留用地范圍內(nèi)重新增建定修庫,造成一個(gè)車輛段設(shè)置有兩處定修設(shè)施的狀況,設(shè)備重復(fù)投資。另外,受地形條件限制,檢修車輛調(diào)車作業(yè)需切割正線,不盡合理。

鑒于定修檢修周期較短,且寶鋼車輛段距4號線正線距離較遠(yuǎn),如在網(wǎng)絡(luò)中共享定修設(shè)施,隨著配屬車輛的增加,會造成大量檢修車輛的取送,空駛距離大大增加。這不但會增加運(yùn)營成本,而且給客流組織和運(yùn)營計(jì)劃帶來不便。因此從實(shí)際運(yùn)營角度上考慮,定修資源不宜共享。

綜上分析,定修設(shè)施宜增設(shè)于蒲匯在蒲匯塘停車場。在蒲匯塘停車場定修設(shè)施未建成之前,可通過寶鋼車輛段定修實(shí)行兩班工作制,暫時(shí)緩解其定修能力緊張問題。

4.4 停車列檢設(shè)施擴(kuò)建方案

寶鋼車輛段和蒲匯塘停車場均有擴(kuò)建增加停車列檢規(guī)模的條件。蒲匯塘停車場原設(shè)計(jì)方案預(yù)留的停車列檢規(guī)模為8列位(圖6),如將原設(shè)計(jì)預(yù)留的8列位停車列檢規(guī)模建成,還遠(yuǎn)不能滿足3、4號線分線運(yùn)營26列位的要求。雖然高壓走廊落地方案的總平面布置可擴(kuò)建更多的停車列檢列位(圖7),能否與本工程同期實(shí)施,尚不可預(yù)見。可見,在蒲匯塘停車場的擴(kuò)建停車列檢列位,在建設(shè)時(shí)序上存在不確定性。另外,擴(kuò)建規(guī)模只能滿足遠(yuǎn)期分線運(yùn)營的需求。因此應(yīng)優(yōu)先考慮在寶鋼車輛段擴(kuò)建停車列檢設(shè)施。

寶鋼車輛段已預(yù)留發(fā)展用地,具備良好的擴(kuò)建條件。該地塊可用面積約23.5 hm2,可滿足新建26列位停車列檢庫1座,預(yù)留14列位停車列檢庫的擴(kuò)能需求(圖8)。

圖8 寶鋼車輛段停車列檢庫擴(kuò)建方案總平面

新建停車列檢庫由江楊北路站出岔,呈盡端式布置,采用一線一列位停車方式。預(yù)留停車列檢庫為倒裝布置。

5 功能定位和任務(wù)分工的調(diào)整

擴(kuò)建后,3、4號線車輛基地功能定位需重新調(diào)整。各自的任務(wù)分工如下。

初期,寶鋼車輛段承擔(dān)3、4號線配屬車輛的大修、架修和定修任務(wù),承擔(dān)3號線部分配屬車輛的雙周雙月檢和停車列檢任務(wù)。石龍路停車場承擔(dān)3、4號線部分配屬車輛的雙周雙月檢和停車列檢任務(wù)。蒲匯塘停車場承擔(dān)4號線車輛的雙周雙月檢和停車列檢任務(wù)。

近、遠(yuǎn)期,寶鋼車輛段承擔(dān)3、4號線配屬車輛的大修、架修和定修任務(wù)(在蒲匯塘停車場擴(kuò)建工程未實(shí)施之前),承擔(dān)3號線全部配屬車輛的雙周雙月檢和停放列檢任務(wù),除此之外,還需承擔(dān)4號線少量備用車輛。石龍路停車場讓位于4號線,和蒲匯塘停車場共同承擔(dān)4號線配屬車輛的雙周雙月檢和停車列檢任務(wù)。在蒲匯塘停車場擴(kuò)建定修設(shè)施后,承擔(dān)4號線配屬車輛的定修任務(wù)。

6 結(jié)語

對于在線網(wǎng)中資源共享的車輛基地改擴(kuò)建工程是一項(xiàng)復(fù)雜而難度大的工作。首先需要結(jié)合線網(wǎng)運(yùn)營方案,統(tǒng)籌研究擴(kuò)建規(guī)模資源的分配方案。在充分利用既有車輛設(shè)施和能力的基礎(chǔ)上盡可能滿足運(yùn)營組織的靈活性;其次要綜合分析工程條件和工程實(shí)施的易難程度,在方案研究中,應(yīng)綜合上述兩個(gè)因素對擴(kuò)建方案進(jìn)行研究,優(yōu)化車輛基地功能定位,以實(shí)現(xiàn)滿足功能要求的前提下,實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益的最大化。

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Research on Expansion Plan of Metro Vehicle Base of Shanghai Rail Transit Line No.3 and No.4

ZHANG Ye-meng
(China Railway Shanghai Design Institute Group Co.,Ltd.,Shanghai 200070,China)

Reconstruction and extension of metro vehicle base forge a challenge in rail transit construction.In view of the actual situation that the exiting vehicle parking and maintenance facilities fail to meet the requirements,this paper focuses on the operation plan of Shanghai rail transit line no.3 and no.4 after the reconstruction of line no.3 with a detailed analysis on the adaptability of the existing vehicle facilities'layout and size,and proposes after computing the expansion scale which adapts to different operation scheme.The feasibility of this expansion plan is proved in respects of the present expansion situation,the difficulties of engineering,resources sharing,and the influences on operation. This project may improve the function and make good use of the metro vehicle base,and increase the traffic capacity,and provide a solid base for project implementation.

Rail transit,Metro vehicle base; Reconstruction and extension;Plan research

U231+.94

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2014.12.032

1004-2954(2014)12-0133-06

2014-04-17;

2014-05-04

張也萌(1960—),女,高級工程師,1982年畢業(yè)于上海鐵道學(xué)院,工學(xué)學(xué)士,E-mail:zhangyemeng0104@hotmail.com。