王寅
摘 要:车辆基地的选址在城市轨道交通设计中具有重要的意义。深入分析了车辆基地选址工作中的各影响因素,建立定量与定性因素相结合的综合评价模型,并经过选址实例予以论证,以期为今后的车辆基地选址工作的顺利进行提供一定的思路。
关键词:车辆基地;选址;综合评价模型;城市轨道交通
中图分类号:U239.5 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.003
1 车辆基地选址概述
城市轨道交通车辆基地是承担车辆停放、检修,全线物资存放,系统综合维修、培训等各类运营任务的场所,有着站场股道多、系统接口多、占地规模大的特点。根据不同线路的运营规模及其承担任务的不同,我国车辆基地(包含共址基地)用地面积一般为10~80 hm2。
车辆基地如此大的用地规模决定了场址选择的重要意义,场址选择的合理性对基地功能布局的经济效果、周边环境、线路运营效率有决定性的影响。我国《地铁设计规范》(GB 50157—2013)中第27.1.4条明确规定了车辆基地选址应符合的要求,足见对其的重视。合理的选址地点不仅能够充分利用自然资源、人力和物力资源,保护自然环境,还能节约基建投资,方便经营管理,提高运营效率,降低运营成本,取得良好的经济效益;相反,我国有的车辆基地由于选址不当,出现了大量的拆迁,树木被砍伐,既有道路、高压走廊改移,污染严重,内部功能布局不完善,工艺流程不顺畅,汛期场地排水困难,土石方工程量大等各类问题,增加了无谓的投资和运营成本,延长了建设周期,给国家和企业造成了严重的经济损失。
在我国轨道交通车辆基地选址工作中,按照工作进度可分成3个阶段:①地区选择阶段。这是城市总体规划阶段,即场址的地区选择。此阶段由国家和地方等部委从城市总体战略性发展的高度予以确定场址的建设地区,即经济地理位置。②地点选择阶段。这是城市轨道交通线网规划阶段。此阶段是轨道交通投资建设管理方与城市规划、交通等相关部门一起对轨道交通线网进行整体规划,根据各条线路的不同走向和路由确定车辆基地在城市的分布地点。③位置选择阶段。此阶段需要結合车辆基地的规模、特点,按照站场总平面功能布局的一般要求,进一步全面落实建场条件。因此,必须详细调查征地拆迁、水文地质、工程地质、交通运输、动力供应和资源的情况,对基地在不同场地建设的各种不同影响因素进行技术经济分析和论证,经过综合分析和多方案比较后确定车辆基地的场址。
以上3个阶段规划由大到小,由总体到具体,既相互制约又相互联系,下位阶段要按照上位阶段的要求落实,但车辆基地的规模、功能布局、线路连接都具有很强的专业性,在上位规划阶段,往往相关专业人员无法介入,导致后一阶段专业人员介入后设计被动、困难。因此,下位阶段也可以将意见反馈至上位阶段,对上位阶段的规划予以调整。在实际工程中,第二阶段与第三阶段的联系尤为密切。
多年来,尽管笔者在选址操作中积累了不少经验,但是,目前对场址方案的比较大多采用定性的评价方法,缺乏比较系统的定量评价方法,对场址难以作出全面、科学的正确决策。鉴于此,本文将针对车辆基地选址第三阶段的内容,逐一深入研究、分析影响选址的各因素,建立定量因素与定性因素相结合的综合评价分析方法,并结合选址实例为日后的车辆基地选址提供参考。
2 选址的主要影响因素
对于选址影响因素的分析是车辆基地选址的核心内容,同样它也影响着综合评价分析方法的建立。在实际工作中,工作人员确定一个场址需要综合考虑规划、投资、建设、运营、环境和社会等诸多方面因素。
车辆基地的选址影响因素也是复杂的,多方面、多层次的,因此,可以按照定量因素和定性因素予以划分,比如,征地拆迁、砍伐树木、改移河道等可以通过工程量最终反映于投资的,归为定量因素;地理位置、环境污染、接驳条件等无法或很难用工程量反映的,归为定性因素。下面笔者逐一分析影响车辆基地选址的各因素。
2.1 定量因素
2.1.1 用地形状和面积
因为车辆基地与其他厂区最大的不同就是股道线路多、厂房占地面积大,主要设施均无法有效占用空间面积,用地形状更是直接影响车辆基地的功能,比如试车线长度、咽喉区的长度、检修工艺的流畅程度和洗车流程等。经过总结,车辆基地比较好的用地外形为长900~1 200 m,宽300~350 m。另外,占地面积直接关系着车辆基地的投资。
2.1.2 车辆基地的规模和功能需求
停车、检修规模等和试车、掉头、洗车、镟轮等功能需求直接影响着用地面积,股道的数量,建、构筑物的面积和相应的投资。
2.1.3 出入线的接轨条件
出入线的接轨条件是指与车站的距离、线路的路由、可以施工的工法、结构的断面和风险源防护等。
2.1.4 市政管线和河道的改移
市政管线和河道的改移主要是指高压走廊,给、排水管道,石油管道,天然气管道,河渠等从厂区内穿过或对厂区有影响的各类市政管线和河道的改移,这会直接影响工程投资和工程进度。
2.1.5 市政管线接口
市政管线的接口是否齐全,与市政干管线的距离。
2.1.6 市政道路改移
由于车辆基地占地面积大,难免会阻断现有的市政道路。因此,需要对市政道路进行相应的改移。
2.1.7 拆迁
拆迁工程量会直接影响工程投资、施工周期和社会的稳定。
2.1.8 树木伐移
树木园林的伐移会影响工程的投资规模和施工进度,有的珍贵树木还涉及到如何采取保护措施等问题。
2.1.9 地形、地势
地形的起伏情况等会影响出入线爬坡、场地标高和土方工程量。
2.1.10 工程地质和水文地质
地质结构、地耐力和地下水位会在一定程度上決定场地是否需要加固地基,处理场地标高。
2.1.11 其他因素
在施工过程中,其他因素主要是指是否涉及到文物的保护,军事用地、铁路用地的征用和补偿等。
2.2 定性因素
2.2.1 地理位置
地理位置主要是指与市区、中心区的距离,是否处于区域地势的低洼区等。
2.2.2 交通运输条件
交通运输条件是指与各类交通枢纽的距离,是否方便职工上下班,车辆基地对外的各种运输作业是否方便、顺畅。
2.2.3 气象条件
气象条件主要是指日照、风向等对场区的影响。
2.2.4 既有建、构筑物,管线的产权单位
产权归属涉及到工程协调的难易程度。
2.2.5 道路接驳
道路接驳主要是指厂区可以设置的出入口数量,这会影响厂区的管理和出入厂区的便捷程度。
2.2.6 环境污染
环境污染主要是指车辆基地施工时和投产使用后对周边环境的污染,以及周边环境对厂区的污染。
2.2.7 厂区和周边地区资料的收集程度
建设车辆基地需要收集很多资料,比如地形、地质资料,水文气象资料,交通运输资料,市政管线资料,环境资料,特殊资料和施工条件资料等。由于选址阶段为项目的前期阶段,因此,对不同地块资料收集的完整程度不同,资料收集的越齐全,则工程风险源越清晰,各时期承担的风险就越小。
2.2.8 施工综合条件
施工综合条件包括周边是否有居民区、学校等敏感源,场地是否适合施工组织的开展等。
2.2.9 其他因素
在施工过程中,其他因素主要是指,比如协作条件、地区规划发展前景、职工的生活福利设施等。
3 数学模型的建立
在实际设计中,针对定量影响因素,可以获得各项定量影响因素的概算投资,根据投资换算出不同场址对各影响因素的需要程度。针对定性影响因素,按照影响因素对于不同场址的优劣程度排序进行估值分配至各场址中,但各场址估值总和应为1.同时,根据多年来项目的经验积累和行业专家的意见,赋予各影响因素(包含定量因素和定性因素)相应的权重,这样就可以建立相应的数学模型计算综合价值分,评价场址的优劣。
综合价值分评价数学模型为:
式(1)中:Si为第i个场址的综合总价值分(i=1,2,…);Si.1为第i个场址的定量因素总价值分;Si.2为第i个场址的定性因素总价值分。
第i个场址的定量因素总价值分为:
式(2)中:Di.k为第i个场址第k项影响因素的投资(k=1,2,…,m);Wi.k为第i个场址第k项影响因素的权重。
第i个场址的定性因素总价值分为:
式(3)中:Pi.k为第k项影响因素对第i个场址的条件概率;Wi.k为第i个场址第k项影响因素的权重。
至此,确定Max{S1,S2,…,Si}即为最优场址方案。
4 选址实例
石家庄轨道交通1号线的西兆通车辆基地是承担本线配属列车停放、洗车、镟轮、月检、定临修任务和石家庄轨道交通1号线、2号线、3号线配属车辆的厂、架修任务的大型车辆基地。车辆基地规模如表1所示。
在满足城市总体规划(第一阶段)和线网规划(第二阶段)的前提下,有2个拟建场址可供选择,分别位于本线一期工程的终点站——洨河大道站的西侧地块(场址1)和东侧地块(场址2),如图1、图2所示。
4.1 场址1(西)的基本情况
场址1由洨河大道站接轨向西引入该地块。此地块面积约50.0 hm2,位于石家庄市东兆通村,太行大街以西,石黄高速公路以南,石丰路以北,整个地块呈西北东南走向,地块西侧、南侧均有市政规划道路和规划各类市政管线,具备场地出入口接驳和各类公用系统管线的接入条件。该地块与正线相对地理位置关系比较好,有利于出入线和站场线路的布置,场地地势整体平整,地面标高位于66.15~67.68 m之间。但是,场地东侧有石家庄市第五十一中学,出入线路由应考虑予以躲避或下穿。这样做,会对出入线的布置产生一定的影响。用地现状主要为农田,并有4条高压走廊和3条下穿石黄高速的乡村土路从该地块穿过,对该地块切割比较严重,场地内需要改移3条高压走廊和3条被截断的现状路,拆迁房屋工程量比较小。具体情况如图3所示。
4.2 场址2(东)的基本情况
场址2由洨河大道站接轨向东引入该地块。此地块面积约40 hm2,位于石家庄市南村镇,石黄高速公路以南,光明街以西,太行大街(在建)以东,整个地块呈西北东南走向,场址北侧和南侧为规划道路。该场区周边均规划有各类市政管线,具备场地内各类公用系统管线的接入条件。该地块与1号线正线相对地理位置关系比较好,有利于出入线和站场线路的布置,地势平整,地面标高位于62.5~65.32 m之间。用地现状主要为农田和少量电线杆,管线改移工程量小,在场地东侧有少量的民房需要拆迁,同时,试车线的布置会涉及到军事用地(通信总二站)的征用,场地西侧出入线的走线需要下穿规划环城水系河道和主干路太行大街,周边无高压线塔等市政公用设施。具体情况如图4所示。
4.3 场址比较
利用数学模型计算不同条件的影响因素,具体情况如表2所示。从表2中可以看出,S1的综合价值分为0.57,高于S2的综合价值分0.43,因此,应选择场址1(西),这与工程实际情况相吻合。
5 结束语
本文逐一分析和研究影响车辆基地选址的因素,通过建立定量因素与定性因素相结合的综合评价数学模型进行场址的选择评价工作,并结合实例予以论证。但是,车辆基地的选址是一项复杂且多方面的工程,仅有评价模型是远远不够的。因此,笔者针对今后的车辆基地选址工作提出以下3点建议:①车辆基地的专业设计人员应在线网规划阶段就介入;②建立并不断优化完善场址评价体系与定量、定性因素综合评价模型;③政府和企业各相关部门要高度重视车辆基地的选址工作,各单位协同合作。
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