市域快线运营模式与最大速度的选择研究

王芳玲

（广州地铁设计研究院股份有限公司，广东广州 510000）

1 线路概况

1.1 工程概况

本线为主要连接主城区和副中心区，是服务于副中心、火车北站、火车站、老城中心快速联系的市域快线。线路全长61.5 km，其中高架段约44.9 km，地下段约16.6 km；设站17座，其中高架站11座，地下站6座；平均站间距约3.8 km。

1.2 时空目标

综合国土空间规划要求和其他交通方式竞争分析，建议：某区中心L站至主城区第一座站E站需满足30 min可达，某区中心L站至主城区中心A站需要满足40 min可达，全线旅行时间不超过60 min。

2 不同速度列车适应性分析

2.1 站间距分析

本线平均站间距约3.8 km，其中主城区内（A站—E站）平均站间距约2.05 km，主城区外（E站—Q站）平均站间距约4.4 km。

100 km/h站间距大于1.6 km，区间15个，长为59.3 km；120 km/h站间距大于2.5 km，区间9个，长度约为37.0 km；140 km/h站间距大于3.4 km，区间6个，长度约为38.3 km；160 km/h站间距大于4.5 km，区间3个，长26.6 km。

从站间距角度，本线长区间较多，适合120 km/h及以上高速列车发挥性能。

2.2 平面条件分析

本工程主要采用高架敷设方式，沿道路敷设，受道路条件限制，全线设置曲线61处，各曲线对应限速：100 km/h列车限速曲线小于600 m，12个，总长7.1 km，占曲线全长26%；120 km/h列车限速曲线小于850 m，20个，总长11.4 km，占曲线全长42%；140 km/h列车限速曲线小于1 100 m，32个，总长18.5 km，占曲线全长68.2%；160 km/h列车限速曲线小于1 400 m，38个，总长21.3 km，占曲线全长78.6%。

从曲线要素角度，本线较适合采用120 km/h的列车，能够充分发挥速度优势。

2.3 达速分析

各区间的达速情况如表1所示。

表1 全线达速比情况

根据车辆厂提供的各等级车辆初步资料，进行列车牵引计算分析[1]。全线16个区间中，列车速度可以达到100 km/h的区间有12个，达速比47%；可以达到120 km/h的区间9个，达速比为38%；可以达到140 km/h的区间有2个，达速比仅为4%，可以达到160 km/h的区间仅1个，达速比仅为1%。

因此，从达速比角度，本线较适合采用120 km/h的列车，能够充分发挥速度优势。

2.4 旅行时间分析

（1）站站停运营模式。

站站停运营模式下，本工程时空目标分析如表2所示。

表2 站站停模式下重要节点间旅行时间

在常规的站站停模式下，所有列车均不满足L站—E站30 min可达的基本时空目标，所有列车均不满足南宁北站—火车站40 min可达的时空目标：①120 km/h相比100 km/h列车节省时间较为明显，约3.7 min；②140 km/h相比120 km/h列车节省时间不到1 min；③160 km相比140 km/h列车节省时间不到0.5 min。

站站停模式下，两个重要节点之间的时空目标均无法满足既定要求，建议采用大站快车模式，进一步提高旅行速度，缩短旅行时间。

（2）大站快车与站站停组合运营模式。

结合配线设置、快车停靠站选择原则及线路条件，初步确定快车避让7座车站，模式下的旅行时间如表3所示。

表3 大站快车与站站停组合模式重要节点间旅行时间

大站快车模式下的120、140、160 km/h列车均可满足时空目标要求，但140 km/h和160 km/h节时效果不明显，节约时间不足1 min。120 km/h列车采用快车比常规站站停列车一期全线节省6.6 min，占总用时的14.5%。

综上所述，从站间距、列车达速角度、旅行时间角度综合考虑，采用120km/h速度较合理，100km/h速度、140km/h速度可作为比选方案。建议本线采用大站快车与站站停运营模式。

3 不同速度列车综合经济比选

比较不同速度列车在供电、限界、盾构区间、高架区间、地下车站、高架车站、轨道、车辆购置费等方面的影响，计算本线各种速度下的各专业总投资。

100 km/h速度列车总投资209.21亿元，210 km/h速度列车总投资210.87亿元，140 km/h速度列车总投资225.81亿元。

最大速度的选择是一项系统工程，除了要满足时空目标、节约旅行时间，还要考虑工程投资。比选不同速度列车的工程投资和旅行速度，如表4所示。

表4 不同速度列车工程投资和旅行速度综合比选

由表4可知，120 km/h速度列车比100 km/h速度列车工程投资仅增加0.79%，但旅行时间节约了6.69%，120 km/h速度列车效益较好；140 km/h速度列车比120 km/h速度列车工程投资增加了7.08%，但旅行时间节约0.90%，因此140 km/h速度列车综合效益较差。

综上，推荐本线采用120 km/h速度列车、大站快车与站站停运营模式。

4 结语

随着城市规模的不断扩大，越来越多城市规划建设外围新城，为满足外围新城与市中心的快速联系，舒适度水平高、运行速度高的市域快线应运而生。市域快线线路长度长、站间距大，一般采用较高速度列车、大站快车与站站停运营模式。本文以某市某线为例，根据线路时空目标，从线路站间距、曲线要素、达速比、旅行时间、对工程投资的影响等方面综合分析，选择合理的运营模式和速度目标值。