霍 磊,邓运成,刘东明
(中铁工程设计咨询集团有限公司 线路站场设计研究院,北京 100055)
深惠城际铁路(前保—坪地)是一条设计速度为160 km/h的城际铁路,位于广东省南部,途经深圳、东莞和惠州,是粤港澳大湾区城际铁路网的重要组成部分。坂田地区位于深圳市中部组团的福田、龙岗、龙华新区3区交界处,是深惠城际铁路经过的重要区域,辖区内铁路线路多,连通关系复杂。坂田地区辖区内有既有平南铁路(平湖—赤湾),已投入运营的城市轨道交通5号线和10号线,近期建设有深惠城际铁路、深大城际铁路(深圳宝安机场T4枢纽—大亚湾),远期建设中轴城际铁路(深圳—广州)。其中,城市轨道交通5号线、10号线在坂田地区交汇并设有五和站,拟建的深惠城际铁路、深大城际铁路、中轴城际铁路也于五和站处交汇。高速铁路、普速铁路、城际铁路,以及城市轨道交通5号线、10号线可共同构建五和枢纽,坂田(五和)范围内的枢纽方案研究十分复杂。
另外,由于坂田地区属于城市内部建成区,受周边建构筑物密集、道路横错交叉分布、已建及在建城市轨道交通线路较多、城市更新地块等控制因素影响,对于城际铁路地下车站的站位选择及车站站型选择提出更高要求,因而引入该地区的方案研究更需要进行全面且细致的研究。综合考虑城市规划、工程投资及实施难度等因素,比选并确定了深惠城际铁路在坂田地区的线站位的最优方案。在此基础上,统筹分析是否与深大城际铁路互联互通,考虑车站能力、功能、工程投资等多项因素,比选确定了五和站站型及全线的配线设置的最优方案。研究方案构成如图1所示。
图1 研究方案构成Fig.1 Research on plan composition
深惠城际铁路引入坂田地区后,基于周边控制条件及土地综合开发、客流组织需要,既要满足过轨运营,又要满足资源共享需要,五和站站位及站型是研究的重点和难点[1-4]。根据客流预测,深惠城际铁路前海方向与深大城际铁路大亚湾方向的客运交流较大,远期(2045年)高峰小时为4 621人次/h;深惠城际铁路惠州方向与中轴城际铁路福田方向的客运交流远期(2045年)高峰小时为2 920人次/h[5]。深惠城际铁路与深大城际铁路、中轴城际铁路跨线运营的需求较强,需要组织跨线列车。为实现3条城际铁路线互联互通,根据城市规划和现状、客流吸引及路网布局,统筹研究3条城际铁路的线路走向布局,选择合理方案。
研究提出沿布龙路敷设方案(方案Ⅰ)、沿平南铁路敷设方案(方案Ⅱ)和沿贝尔路敷设方案(方案Ⅲ) 3个方案。线站位总体布置图如图2所示。
图2 线站位总体布置图Fig.2 General layout of line and station location
(1)方案Ⅰ。车站于布龙路北侧布置,深惠城际铁路、深大城际铁路车站东西向布置,中轴城际铁路南北向布置,紧邻城市轨道交通五和站,与城市轨道交通5号线、10号线接驳。
(2)方案Ⅱ。车站沿既有平南铁路布置,位于五和大道东侧。
(3)方案Ⅲ。车站于贝尔路布置,深惠城际铁路、深大城际铁路车站东西向布置,中轴城际铁路南北向布置设华为站,紧邻城市轨道交通10号线贝尔路站。
从客流吸引效果、与原规划契合度、交通接驳、工程实施难易程度及工程投资[6-8]等方面进行对比分析,线站位方案优缺点比较如表1所示。
由表1可知,方案I虽然投资相对略高,但其与地方规划契合度最高,有利于土地综合开发,换乘便捷、客流吸引效果好,拆迁较少,可实施性好,可以有效缓解地区交通压力。经研究,本次设计推荐方案Ⅰ,即沿布龙路设站方案。
表1 线站位方案优缺点比较Tab.1 Comparison of advantages and disadvantages of line and station location plans
由于坂田区域内五和站衔接深惠城际铁路、深大城际铁路和中轴城际铁路3线6个方向,高峰小时跨线客流最大断面出现在深惠城际铁路前海至深大城际铁路大亚湾方向间,高峰小时达到4 621人次/h, 其次为深惠城际铁路惠城至中轴城际铁路福田方向,深惠城际铁路惠城至深大城际铁路机场方向的高端商务客流出行也较大。因此,为提高跨线客流的便捷性,提高服务质量,有必要对五和站站型及全线的配线设置进行研究。另外,由于五和站实现了深惠城际铁路与深大城际铁路的互联互通,存在利用深大城际铁路相邻车站配线方案的可能,因而有必要进一步研究利用深大城际铁路配线方案。
考虑周边工程实施条件及与深大城际铁路的互联互通方案[9],综合考虑中轴城际铁路引入条件,研究“4台6线”布置方案(方案I-1)、“2台6线”布置方案(方案I-2)、“2台4线”布置方案(方案I-3)、“2台4线”交叉渡线布置方案(方案I-4) 4种站型。站型方案示意图如图3所示。
图3 站型方案示意图Fig.3 Schematic diagram of station type plans
在研究过程中,通过铺画列车运行图进行仿真,在非正常工况运营情况下,分析跨线列车对车站接发车能力影响及故障车停留对线网延误影响;在正常工况运营情况下,从跨线列车对能力影响程度和投资角度分析方案的优缺点。站型方案优缺点比较如表2所示。
由表2可知,方案I-1 (“4台6线”布置方案)运输组织有利且可实现同台换乘,但车站规模及投资较大,而五和站是否设到发线兼作故障停车线,需结合全段车站配线布置情况研究确定。
表2 站型方案优缺点比较Tab.2 Comparison of advantages and disadvantages of station type plans
根据城际铁路设计规范,车站配线的设置首先要满足远期线路运营能力的需要,有站前折返作业的车站,其发车作业端咽喉应设2条单渡线组成八字渡线[10]。站后折返作业的车站,根据行车作业量需设1 ~ 2条折返线。每3 ~ 5个车站或20 ~ 30 km 范围内有1个车站应设置配线和渡线。配线设置需统筹考虑故障车停车线、渡线、越行线等功能。
2.2.1 配线布置方案说明
前保—坪地段平均站间距为5.77 km,车站分布较密,且全部为地下段,车站是否设置配线,工程投资影响大。因此,结合站点分布情况和配线设置原则,对车站配线情况进行比较,配线布置方案研究从深圳段首站前保站至惠州段首站新圩站。前保—新圩段车站概况如表3所示。
表3 前保—新圩段车站概况Tab.3 General situation of stations for Qianbao-Xinxu section
从车站布置形式、工程投资等方面对本段车站配线设置方式进行研究:①五和、大运北站设配线方案(方案I-1-1),前保—五和—大运北—新圩站间距分别为25 km,21 km,19 km;②西丽、平湖站设配线方案(方案I-1-2),前保—西丽—平湖—新圩站间距分别为11 km,25 km,29 km;③西丽、凤岗站设配线方案(方案I-1-3),前保—西丽—凤岗—新圩站间距分别为11 km,30 km,24 km;④增加荷树站,荷树、大运北站设配线方案(方案I-1-4),前保—荷树—大运北—新圩站间距分别为28 km,18 km,19 km。配线方案示意图如图4所示。
图4 配线方案示意图Fig.4 Schematic diagram of siding plans
2.2.2 配线方案优缺点比较
从静态投资、运输组织以及工程可实施性及合理性角度分析,配线方案优缺点比较如表4所示。
由表4可知,虽然单就五和站“4台6线”布置方案来看工程投资较大,但设置配线可以减少跨线列车对深惠城际铁路、深大城际铁路2条主线能力的影响,且从深惠城际铁路本线的配线车站分布方案综合比较,方案I-1-1总体上工程投资最省。
表4 配线方案优缺点比较Tab.4 Comparison of advantages and disadvantages of siding plans
深大城际铁路在五和站无设配线需求,在民治北站、白泥坑站设故障车停留线。结合周边工程实施条件及深大城际铁路的配线设置,研究了五和站“2台5线”与民治北共用故障停车线方案(方案I-5)、五和站“2台6线”独立设置故障停车线方案(方案I-6)、五和站“2台6线”与民治北共用故障停车线方案(方案I-7)。
2.3.1 配线布置方案
(1)方案I-5。五和站总规模“2台5线”,按照深大城际铁路2条正线居中、深惠城际铁路2条正线外包型式布置,车站北侧设故障车停留线1条,满足深惠城际铁路下行方向故障车停留条件。上行方向利用深大城际铁路民治北站配线。深大城际铁路故障车停留线利用民治北站与白泥坑站配线。方案I-5配线示意图如图5所示。
图5 方案I-5配线示意图Fig.5 Siding diagram of Plan I-5
(2)方案I-6。五和站“2台6线”,故障停车线各自独立方案。方案I-6配线示意图如图6所示。
图6 方案I-6配线示意图Fig.6 Siding diagram of Plan I-6
(3)方案I-7。五和站“2台6线”,故障停车线共用方案。方案I-7配线示意图如图7所示。
图7 方案I-7配线示意图Fig.7 Siding diagram of Plan I-7
2.3.2 配线方案优缺点比较分析
与深大城际铁路共用配线,从车站功能、工程实施难易、工程投资、故障车推送对其他线影响和回段作业角度分析,五和站配线方案优缺点比较如表5所示。
由表5可以看出,五和站采用“2台5线”,民治北共用故障停车线方案(方案I-5),投资最省,实施难度最小,且功能上能够同时满足深大城际铁路、深惠城际铁路故障车停留及过轨运输作业条件。因此,综合深惠城际铁路本线相邻车站配线分布、深大城际铁路相邻车站是否共用等因素,经技术经济比选,推荐五和站站型采用“2台5线”配线设置方案。
研究坂田地区五和站的线站位方案,主要从运输组织、城市总体规划、道路交通疏解、综合开发、工程投资等方面进行技术经济比选,认为沿布龙路敷设方案虽然投资相对略高,但其与地方规划契合度最高,换乘便捷、客流吸引效果好,可以有效缓解地区交通压力,有利于综合开发,最符合深圳市城市发展目标及利益。五和站采用“2台5线”与民治北站共用故障停车线方案,既可满足全线配线设置分布,又可实现深惠城际铁路与深大城际铁路同台换乘,利于行车组织的安排,方便旅客出行。