陈龙、伏亮宁
(1.中铁四院集团新型轨道交通设计研究有限公司,江苏苏州 215009;2.昆山滨湖新城城市建设有限公司,江苏 苏州 215324)
随着国内城市化建设的加速,城市轨道交通进入了网络化运营时代[1]。根据《“十四五”城市轨道交通规划建设实施方案》,“十四五”期间低运量轨道交通系统的直接工程投资和客流强度有一定的门槛,审批将更加规范化、合理化[2]。而作为低运量轨道交通,云巴因不单独占用路面,具有投资小、爬坡能力强、适应多种地形等优点,近年来发展迅猛[3]。云巴系统若采用共线运营模式,在满足系统能力的情况下,组织跨线运营,能够实现资源共享、节约投资,可最大程度地降低建设及运营成本。既有研究多从运营组织、工程投资等方面对城市轨道交通接轨站形式、共线运营问题进行探讨,对云巴系统的分析较少[4]。基于此,从运营组织能力、接轨站规模、运营安全性等方面,研究可预留接轨条件和减少车站规模的云巴共线运营模式。
一般而言,采用共线运营模式主要有两个原因。其一,由于不同线路区间需要的系统能力不同,所以在系统最大能力允许的范围内,可根据客流情况,考虑在线路的部分区间组织共线运营;其二,由于系统最大能力是按远期客流来设计的,初、近期客流水平比较低,所以可以利用线路富裕的系统能力组织共线运营[5]。根据运营组织特点,共线运营主要有Y 字型、双Y 型、直线—环形共线运营方式[6]。
城市轨道交通接轨站类型主要分为Y 型接轨站、X 型接轨站,需根据实际工程建设条件及运营组织需求,选取相应的接轨方式[7]。
1.2.1 Y 型接轨站
(1)一岛双线(见图1)
图1 一岛双线示意图
一岛双线的整体布局简单,规模较小,适用于运营组织简单、能力需求不大的车站接轨[8]。
(2)一岛一侧三线(见图2)
图2 一岛一侧三线示意图
该接轨形式可以较好地分离主线部分和支线部分[9]。前期建设主线并预留支线道岔接口,后期支线利用道岔分别接轨于主线两侧,预留便捷,能够有效避免支线建设时序不确定导致的工程预留风险,但存在支线无法独立运营的缺点。
(3)双岛三线(见图3)
图3 双岛三线示意图
车站整体规模小,适用于道路红线小、工程建设条件差,换乘客流大的接轨情况[10]。
(4)双岛四线(见图4)
图4 双岛四线
这类接轨站采用立交方式,有利于疏解主、支线行车交叉,可大幅度提高运营能力,安全问题也可得到保障,且车站设备简单,运营管理便捷。
(5)双岛立体(见图5)
图5 双岛立体
叠岛式车站,车站整体规模小,占地面积少,适用于建设条件有限的情况[11]。
1.2.2 X 型接轨站
X 型接轨站(见图6)采用立交疏解方式,两主线按上下半区同站台相邻布置,可有效疏解主线的行车交叉,车站总体布置较紧凑,设备利用率较高。
图6 X 型接轨站
共线运营系统包括起点站、共线段、终点站,分为Y 型共线运营模式(见图7)和双Y 型共线运营模式(见图8)。
图7 Y 型共线运营模式
图8 双Y 型共线运营模式
接轨站线路2 利用道岔分别接轨于线路1 两侧。预留道岔接口,可以前期建设线路1 后期建设线路2,能够有效避免因不同线路建设时序不确定导致的工程预留风险。接轨站整体布设结构紧凑,规模适中,可大幅度降低建设投资成本。同时,双岛式站台预留线路2 接轨条件,在远期客流量大的情况下,能够实现不同线路的独立运营。
接轨线路2 左线或右线与线路1 左线或右线上、下同侧重叠设置,形成叠岛式车站(见图9)。
图9 接轨立体布置结构图
车站整体规模缩小,占地面积少,同时可避免周边交通组织疏解困难、拆迁量较大等问题。可考虑用于道路宽度窄,建筑退界小的共线运营接轨站。但前期建设期间预留远期接轨条件车站的体量较大,需要充分考虑、论证远期共线运营接轨建设的必要性。
某城市采用云巴系统(相关参数见表1),在1、2号线局部采用共线运营模式。
表1 云巴系统相关参数表
根据项目情况,共线运营接轨主要考虑以下四种形式:
图10 左右线均平交接轨示意图
其中:
BC=CE=15m,CD=11m,DF=330m,EG=315m,EH=20m,BM=50m。
根据计算结果分析可知:
第一,2 号线路不够平直,连续侧向过岔,在道岔区段需限速;第二,敌对进路较多,两条线相互干扰,一条线未按预期的运营计划行车会严重干扰另一条线,会导致行车效率低下;第三,安全性最差,列车在无ATP 防护的情况下,人工驾驶存在闯红灯风险,在靠近B、D、E 点位置存在碰撞风险;第四,行车调度压力大;第五,道岔在区间,养护维修不便。
图11 左线平交,右线立交接轨示意图
其中:AB=15m,DF=25m,FM=10m。
根据计算结果分析可知:
第一,由于设置了安全线,列车即使无法在D 点岔前停车,也会驶到安全线,正线接车无安全隐患。并且,可根据线路配置信号,安全性可以得到保障。第二,进站方向无平行进路,可能出现2 号线列车在区间等待的情况,会影响乘客的乘车体验。第三,道岔在区间内,养护维修不便。
图12 立交接轨示意图
根据计算结果分析可知:
第一,进站方向有平行进路,两条线相互干扰少;第二,安全性高;第三,道岔在车站内,养护维修方便。
图13 立体布置示意图
根据计算结果分析可知:
第一,进站方向有平行进路,两条线相互干扰少;第二,道路资源占用较少,土地利用率高;第三,土建成本高。根据云巴的技术特点和功能需求,云巴系统采用立交接轨共线运营模式。
根据云巴的技术特点和功能需求,综合考虑运营组织、车站规模、工程投资等因素,合理布设起点站、共线段、终点站配线,采用平面布置共线运营模式。如此,既能确保云巴系统共线运营模式下结构功能完备,又能节约城市道路或土地空间:
第一,云巴系统采用共线运营模式,可在满足系统能力的情况下组织跨线运营,并且能节约资源,有效降低建设投资成本。第二,平面布置接轨站,线路2可利用道岔分别接轨于线路1 两侧,预留道岔接口,可以前期建设线路1,后期建设线路2,能够避免因不同线路建设时序不确定导致的工程预留风险。同时,考虑到云巴系统以高架敷设方式为主,在预留远期建设条件下,接轨站车站设置为双岛式,若不预留则设置为一岛一侧式站台。接轨站布设结构紧凑,规模适中,可大幅度地降低建设成本。第三,在预留远期建设条件下,接轨站站台布设为双岛式站台,同时预留接轨道岔。该接轨布置结构可为线路2 预留接轨条件,实现远期两条线路独立运营。