陳龍、伏亮寧
(1.中鐵四院集團(tuán)新型軌道交通設(shè)計(jì)研究有限公司,江蘇蘇州 215009;2.昆山濱湖新城城市建設(shè)有限公司,江蘇 蘇州 215324)
隨著國內(nèi)城市化建設(shè)的加速,城市軌道交通進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營時(shí)代[1]。根據(jù)《“十四五”城市軌道交通規(guī)劃建設(shè)實(shí)施方案》,“十四五”期間低運(yùn)量軌道交通系統(tǒng)的直接工程投資和客流強(qiáng)度有一定的門檻,審批將更加規(guī)范化、合理化[2]。而作為低運(yùn)量軌道交通,云巴因不單獨(dú)占用路面,具有投資小、爬坡能力強(qiáng)、適應(yīng)多種地形等優(yōu)點(diǎn),近年來發(fā)展迅猛[3]。云巴系統(tǒng)若采用共線運(yùn)營模式,在滿足系統(tǒng)能力的情況下,組織跨線運(yùn)營,能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享、節(jié)約投資,可最大程度地降低建設(shè)及運(yùn)營成本。既有研究多從運(yùn)營組織、工程投資等方面對城市軌道交通接軌站形式、共線運(yùn)營問題進(jìn)行探討,對云巴系統(tǒng)的分析較少[4]?;诖?,從運(yùn)營組織能力、接軌站規(guī)模、運(yùn)營安全性等方面,研究可預(yù)留接軌條件和減少車站規(guī)模的云巴共線運(yùn)營模式。
一般而言,采用共線運(yùn)營模式主要有兩個(gè)原因。其一,由于不同線路區(qū)間需要的系統(tǒng)能力不同,所以在系統(tǒng)最大能力允許的范圍內(nèi),可根據(jù)客流情況,考慮在線路的部分區(qū)間組織共線運(yùn)營;其二,由于系統(tǒng)最大能力是按遠(yuǎn)期客流來設(shè)計(jì)的,初、近期客流水平比較低,所以可以利用線路富裕的系統(tǒng)能力組織共線運(yùn)營[5]。根據(jù)運(yùn)營組織特點(diǎn),共線運(yùn)營主要有Y 字型、雙Y 型、直線—環(huán)形共線運(yùn)營方式[6]。
城市軌道交通接軌站類型主要分為Y 型接軌站、X 型接軌站,需根據(jù)實(shí)際工程建設(shè)條件及運(yùn)營組織需求,選取相應(yīng)的接軌方式[7]。
1.2.1 Y 型接軌站
(1)一島雙線(見圖1)
圖1 一島雙線示意圖
一島雙線的整體布局簡單,規(guī)模較小,適用于運(yùn)營組織簡單、能力需求不大的車站接軌[8]。
(2)一島一側(cè)三線(見圖2)
圖2 一島一側(cè)三線示意圖
該接軌形式可以較好地分離主線部分和支線部分[9]。前期建設(shè)主線并預(yù)留支線道岔接口,后期支線利用道岔分別接軌于主線兩側(cè),預(yù)留便捷,能夠有效避免支線建設(shè)時(shí)序不確定導(dǎo)致的工程預(yù)留風(fēng)險(xiǎn),但存在支線無法獨(dú)立運(yùn)營的缺點(diǎn)。
(3)雙島三線(見圖3)
圖3 雙島三線示意圖
車站整體規(guī)模小,適用于道路紅線小、工程建設(shè)條件差,換乘客流大的接軌情況[10]。
(4)雙島四線(見圖4)
圖4 雙島四線
這類接軌站采用立交方式,有利于疏解主、支線行車交叉,可大幅度提高運(yùn)營能力,安全問題也可得到保障,且車站設(shè)備簡單,運(yùn)營管理便捷。
(5)雙島立體(見圖5)
圖5 雙島立體
疊島式車站,車站整體規(guī)模小,占地面積少,適用于建設(shè)條件有限的情況[11]。
1.2.2 X 型接軌站
X 型接軌站(見圖6)采用立交疏解方式,兩主線按上下半?yún)^(qū)同站臺(tái)相鄰布置,可有效疏解主線的行車交叉,車站總體布置較緊湊,設(shè)備利用率較高。
圖6 X 型接軌站
共線運(yùn)營系統(tǒng)包括起點(diǎn)站、共線段、終點(diǎn)站,分為Y 型共線運(yùn)營模式(見圖7)和雙Y 型共線運(yùn)營模式(見圖8)。
圖7 Y 型共線運(yùn)營模式
圖8 雙Y 型共線運(yùn)營模式
接軌站線路2 利用道岔分別接軌于線路1 兩側(cè)。預(yù)留道岔接口,可以前期建設(shè)線路1 后期建設(shè)線路2,能夠有效避免因不同線路建設(shè)時(shí)序不確定導(dǎo)致的工程預(yù)留風(fēng)險(xiǎn)。接軌站整體布設(shè)結(jié)構(gòu)緊湊,規(guī)模適中,可大幅度降低建設(shè)投資成本。同時(shí),雙島式站臺(tái)預(yù)留線路2 接軌條件,在遠(yuǎn)期客流量大的情況下,能夠?qū)崿F(xiàn)不同線路的獨(dú)立運(yùn)營。
接軌線路2 左線或右線與線路1 左線或右線上、下同側(cè)重疊設(shè)置,形成疊島式車站(見圖9)。
圖9 接軌立體布置結(jié)構(gòu)圖
車站整體規(guī)模縮小,占地面積少,同時(shí)可避免周邊交通組織疏解困難、拆遷量較大等問題。可考慮用于道路寬度窄,建筑退界小的共線運(yùn)營接軌站。但前期建設(shè)期間預(yù)留遠(yuǎn)期接軌條件車站的體量較大,需要充分考慮、論證遠(yuǎn)期共線運(yùn)營接軌建設(shè)的必要性。
某城市采用云巴系統(tǒng)(相關(guān)參數(shù)見表1),在1、2號(hào)線局部采用共線運(yùn)營模式。
表1 云巴系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)表
根據(jù)項(xiàng)目情況,共線運(yùn)營接軌主要考慮以下四種形式:
圖10 左右線均平交接軌示意圖
其中:
BC=CE=15m,CD=11m,DF=330m,EG=315m,EH=20m,BM=50m。
根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析可知:
第一,2 號(hào)線路不夠平直,連續(xù)側(cè)向過岔,在道岔區(qū)段需限速;第二,敵對進(jìn)路較多,兩條線相互干擾,一條線未按預(yù)期的運(yùn)營計(jì)劃行車會(huì)嚴(yán)重干擾另一條線,會(huì)導(dǎo)致行車效率低下;第三,安全性最差,列車在無ATP 防護(hù)的情況下,人工駕駛存在闖紅燈風(fēng)險(xiǎn),在靠近B、D、E 點(diǎn)位置存在碰撞風(fēng)險(xiǎn);第四,行車調(diào)度壓力大;第五,道岔在區(qū)間,養(yǎng)護(hù)維修不便。
圖11 左線平交,右線立交接軌示意圖
其中:AB=15m,DF=25m,F(xiàn)M=10m。
根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析可知:
第一,由于設(shè)置了安全線,列車即使無法在D 點(diǎn)岔前停車,也會(huì)駛到安全線,正線接車無安全隱患。并且,可根據(jù)線路配置信號(hào),安全性可以得到保障。第二,進(jìn)站方向無平行進(jìn)路,可能出現(xiàn)2 號(hào)線列車在區(qū)間等待的情況,會(huì)影響乘客的乘車體驗(yàn)。第三,道岔在區(qū)間內(nèi),養(yǎng)護(hù)維修不便。
圖12 立交接軌示意圖
根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析可知:
第一,進(jìn)站方向有平行進(jìn)路,兩條線相互干擾少;第二,安全性高;第三,道岔在車站內(nèi),養(yǎng)護(hù)維修方便。
圖13 立體布置示意圖
根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析可知:
第一,進(jìn)站方向有平行進(jìn)路,兩條線相互干擾少;第二,道路資源占用較少,土地利用率高;第三,土建成本高。根據(jù)云巴的技術(shù)特點(diǎn)和功能需求,云巴系統(tǒng)采用立交接軌共線運(yùn)營模式。
根據(jù)云巴的技術(shù)特點(diǎn)和功能需求,綜合考慮運(yùn)營組織、車站規(guī)模、工程投資等因素,合理布設(shè)起點(diǎn)站、共線段、終點(diǎn)站配線,采用平面布置共線運(yùn)營模式。如此,既能確保云巴系統(tǒng)共線運(yùn)營模式下結(jié)構(gòu)功能完備,又能節(jié)約城市道路或土地空間:
第一,云巴系統(tǒng)采用共線運(yùn)營模式,可在滿足系統(tǒng)能力的情況下組織跨線運(yùn)營,并且能節(jié)約資源,有效降低建設(shè)投資成本。第二,平面布置接軌站,線路2可利用道岔分別接軌于線路1 兩側(cè),預(yù)留道岔接口,可以前期建設(shè)線路1,后期建設(shè)線路2,能夠避免因不同線路建設(shè)時(shí)序不確定導(dǎo)致的工程預(yù)留風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),考慮到云巴系統(tǒng)以高架敷設(shè)方式為主,在預(yù)留遠(yuǎn)期建設(shè)條件下,接軌站車站設(shè)置為雙島式,若不預(yù)留則設(shè)置為一島一側(cè)式站臺(tái)。接軌站布設(shè)結(jié)構(gòu)緊湊,規(guī)模適中,可大幅度地降低建設(shè)成本。第三,在預(yù)留遠(yuǎn)期建設(shè)條件下,接軌站站臺(tái)布設(shè)為雙島式站臺(tái),同時(shí)預(yù)留接軌道岔。該接軌布置結(jié)構(gòu)可為線路2 預(yù)留接軌條件,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)期兩條線路獨(dú)立運(yùn)營。