北京2016年城市轨道线网联络线设置研究

赖丽萍

（闽江学院，福州350108）

北京2016年城市轨道线网联络线设置研究

赖丽萍

（闽江学院，福州350108）

在城市轨道交通路网中，联络线是指连接两条独立运营线的辅助线路。联络线的合理规划和布局，是城市轨道交通线网规划中最重要的工作之一，也是使轨道交通线网形成有机整体的前提条件。因此，合理规划和布局联络线，是设计人员进行城市轨道交通线网规划设计时应重点考虑的内容。通过对城市轨道交通联络线规划布局的思考与研究，在建设成本优化法的基础上，进一步优化该设计方法，并用优化后的方法对北京2016年城市轨道交通路网中不同制式的各条线路进行联络线设置，详细阐述如何利用建设成本优化法对线网规模较大、线路数量较多的城市轨道路网进行联络线的设置。

城市轨道交通路网;联络线;建设成本优化法;制式;资源共享

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.072

1 引言

通过对城市轨道交通联络线规划布局的思考与研究，在建设成本优化法的基础上，进一步优化设计方法，提出联络线建设影响范围、加权平均成本等级和虚拟建设成本等级的概念和应用方法，并总结出合理、有效、实用的联络线布局方法。并以北京市2016年城市轨道交通线网的联络线设置为分析案例，为今后我国各大城市的轨道交通线网联络线的规划与建设提供参考。

2 北京2016 年城市轨道联络线设置

2.1 北京2016年城市轨道交通概述

至2016年，北京市已开通运营的城市轨道有地铁1号线、2号线、4号线（大兴线）、5号线（亦庄线）、6号线、8号线、9号线、10号线、13号线、机场专线、八通线、14号线、15号线、昌平线和房山线，共15条线路，运营里程达到460km，车站共有273座。

2.2 联络线设置[1,2]

北京2016年城市轨道交通线路可根据行使车辆类型和受电方式的不同划分为5种制式。由于Z4、Z5和Z6这3种制式各只有一条线路，所以不考虑进行联络线的设置。以下着重介绍Z1制式和Z2制式的联络线设置。

2.2.1 Z1制式联络线设置

Z1制式共有4条线：1号线、2号线、八通线和13号线。其中，论文将1号线与八通线视作一条线路进行考虑。1号线和2号线之间已建有2条联络线，分别位于复兴门站的西南象限和建国门站的东南象限。2号线和13号线在的交点为东直门站和西直门站。根据现场调查数据得：西直门站东北象限建设成本等级为4；东直门站西北象限建设成本等级为14。因此，为了使建设成本等级尽量低，应选择在西直门站的东北象限建设2号线和13号线的联络线。

2.2.2 Z2制式联络线设置[3~5]

Z2制式的线路共有8条：4号线（大兴线）、5号线（亦庄线）、8号线、9号线、10号线、15号线、昌平线和房山线。用建设成本优化法对Z2制式的8条线路进行联络线设置。

1）建立图论模型

为了得到尽可能简单的图论模型，对各条线路进行如下处理。

（1）在昌平线与M8交点处的西南象限建立联络线，使这两条线路连通。然后在图论模型中用一条直线表示，即“M8”。（2）在建立图论模型时，通过特殊处理4条相交直线的4个交点，使这4条相交直线能够表示环线M10。4条“M10”直线相交，表示环线M10。

最后，得到如图1所示的“五横五纵”10条相交直线组成的图论模型。模型中的A、E、U、Y4个交点是环线M10的4个拐点；H、I、K、M、N、P、Q、T、V、W10个交点并不是真实存在的轨道线路交点，而是在建立图论模型时表示各条轨道线路的直线相交产生的；其余11个交点是真实存在的轨道线路交点，各个交点所表示的车站如表1所示。

2）标注联络线建设成本等级

图论模型建立之后，根据调查到的数据，在模型中各个交点的各个象限上标注建设成本等级，如表1所示。

调查所得的数据中，最高建设成本等级是18，最低是0。为了使图论模型能够准确反映各条线路，论文引入“-1”和“50”两个虚拟建设成本等级。“-1”表示该交点的两条轨道线路在该象限上是连通的。

“50”表示该交点的2条轨道线路在该象限上没有建立联络线的可能。例如，图1中最上边的“M10”直线和最左边的“M10”直线的交点A除了东南象限的建设成本等级为“-1”外，其他象限都为“50”，则表示该交点的联络线必然出现在东南象限，因为“-1”是模型中建设成本等级最低值，实际上该交点是M10的一个拐点；“M8”与“M4”的交点H的4个象限的建设成本等级都为“50”，则表示该交点上各个象限都没有建立联络线的可能，实际上该交点并不存在，因为“M8”与“M4”并不相交。

表1 线路各交点的4个象限的建设成本等级

3）计算总建设成本等级

完成上面2步后，就可以将图论模型转化成计算机语言，利用计算机程序快速计算出总建设成本等级最低的联络线设置方案及对应的最低总建设成本等级。

经计算，最低总建设成本等级为21，对应的联络线布置方案有4种。论文中所采用的建设成本优化法是以建设联络线的成本最低为控制因素的。在实际工程中，影响联络线设置的因素肯定不只建设成本一个。因此，在实际设计工作中，还应根据其他方面的影响因素，对这4种联络线布置方案做进一步分析，选择其中最合适的一种作为最终的联络线设置方案。

论文选取其中一种计算结果作为最终的联络线设置方案：M9—4—M4—2—M10—“-1”—M10—0—M8—0—M15—2—

M5—9—M10—“-1”—M10—3—房山线—1—M9，如图1所示。

图1 联络线设置方案

2.2.3 北京2016年城市轨道交通联络线设置

综上所述，得到北京2016年城市轨道交通联络线的设置方案，如表2所示。

表2 北京2016年城市轨道交通联络线设置

3 总结

联络线是整个城市轨道交通路网形成有机整体的关键设施。合理规划和布局联络线，是城市轨道交通线网规划中最重要的工作之一。论文利用建设成本等级优化法，对北京2016年城市轨道交通路网进行了联络线的设置，得到最终的联络线设置方案。然而，建设成本等级优化法是以联络线建设成本最低为目标的，并未对其他影响联络线设置的因素进行考虑，存在一定的局限性和不足之处。在实际工程中，应统筹兼顾，综合分析，多方面论证比较，得到最优的联络线设置方案。

【1】顾保南，叶霞飞.城市轨道交通工程[M].武汉：华中科技大学出版社，2010.

【2】GB 50157—2003地铁设计规范[S].

【3】赖丽萍.城市轨道交通联络线建设成本优化法的研究[J].铁道工程学报，2011(7):112-116.

【4】孙惠泉.图论及其应用[M].北京：科学出版社，2004.

【5】毛保华.城市轨道交通规划与设计[M].北京：人民交通出版社，2006.

The Research on the Layout of Connecting Lines in Beijing 2016 Railway Network

LAI Li-ping
（Minjiang University,Fuzhou350108,China）

Connecting line is anancillary circuit that connects two separate operating lines in railway network.The rational planning and layout of connecting lines is one of the most important tasks in railway network planning and the prerequisite to make railway network an organic whole.Consequently,it is a key detail that designers should consider during railway network planning.Through reflection and study,the design method is optimized on the basis of construction cost optimization.The paper introduces how to establish the layout of connecting lines of larger railway network including many lines through the layout of connecting lines of Beijing2016 rail way network which has many different system formats.

railway network;connecting lines;construction cost optimization;system format;resource sharing

U212

A

1007-9467（2016）08-0132-02

2016-08-03

赖丽萍（1987～），女，福建龙岩人，助教，从事城市轨道交通研究。