王青冬
(中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北武汉 430063)
穗莞深城际轨道交通位于珠三角中东部,是珠江三角洲经济区城际轨道交通网珠江东岸的主轴,佛莞惠城际轨道交通是珠三角城际轨道交通线网规划的放射线之一,主要承接广州南至东莞、惠州方向的客流,并可通过佛莞向西延伸,与珠三角城际轨道交通网的内环连通,进而联通佛山、肇庆和广州中西部地区与东莞、惠州的联系,形成联通珠三角地区东西向的快速客运通道[1-2]。两线在东莞洪梅、望牛墩交汇,形成珠三角城际轨道交通线网的一个重要换乘节点。为方便旅客出行,提升运输服务质量,节省工程投资,加强两线换乘衔接方式的研究具有重要意义。
随着珠三角轨道交通网络进一步丰富发展,不同类型、等级线路间的交叉衔接已经成为影响线路设计方案的重要因素之一[3-4]。轨道交通换乘衔接方案合适与否,不仅会影响到线路走向方案的选取,还会更加直接地决定乘客出行的便捷程度,针对这一问题众多学者进行了研究。如刘斌以武汉地铁香港路站为例,对换乘站客流流线中的冲突点进行了优化设计[5]。王仲林结合广州地铁天河公园站,从车站总体布局、站台形式、换乘流线等要素出发对换乘方案进行了优化调整[6]。周天星建立了基于熵权模糊综合评价的多制式轨道交通衔接选择方法,并以成都东客站国铁干线与城市轨道交通衔接方式为例进行了研究[7]。王洪刚从运营组织管理、工程规模、旅客舒适性及系统能力四个方面分析了杭州至临安城际铁路与地铁线网不同衔接方式的差异,指出客流量情况是影响衔接方式的最重要因素[8]。由以上分析可见,线路换乘衔接主要受客流预测结果、运输组织形式、站址选择等因素影响[9-10]。其中,最主要的就是客流预测结果,其是各项设计工作的基础。
望洪站是穗莞深城际与莞惠城际、佛莞城际的十字交叉换乘站,共有广州南、广州东、惠州、深圳四个方向。根据各项目客流预测结果(见表1),望洪站近期客运量为328870 人/日,远期为463527 人/日,该地区客运量以通过运量为主,通过运量为88.3%。
表1 望洪地区客运量构成表 单位:人/日
此次望洪站区换乘衔接方案研究以区域客流预测结果为基础,结合地区周边环境及运输组织方式,对望洪站区共研究了以下3 个方案。
3.1.1 方案一:十字交叉设换乘站,不设联络线方案
穗莞深和佛莞惠在洪梅和望牛墩交界处十字交叉,在两线交汇点设换乘站望洪站(呈L 型),穗莞深和佛莞惠的跨线客流通过在望洪站换乘解决见图1。
图1 十字交叉不设联络线方案车站布置示意图
3.1.2 方案二:十字交叉设换乘站,设东北联络线和西南联络线方案
穗莞深和佛莞惠在洪梅和望牛墩交界处十字交叉,在两线交汇点设换乘站望洪站(L 型布置),修建道滘至望牛墩的东北联络线和洪梅至麻涌的西南联络线,保留广州南至深圳方向和广州东(白云机场)至东莞惠州方向的跨线条件,如图2 所示。
图2 十字交叉换乘设联络线方案车站布置示意图
3.1.3 方案三:北进南出并站方案
穗莞深和佛莞及莞惠城际均引入望牛墩站,其中佛莞城际自望牛墩站北端引入,莞惠城际从望牛墩站南端引出,望牛墩站为两岛两侧六线布置,穗莞深城际和佛莞惠城际可实现在望牛墩站内跨线,如图3所示。
图3 北进南出并站方案车站布置示意图
3.2.1 从客流量及旅客便利性分析
设置联络线和并站开行跨线列车,可增强重要方向的旅客的通过性和便利性,增加通过城际客流量,各方案客流比较见表2。
表2 望洪地区不同方案客流比较表 单位:人/日
由表2 可见,增设东北联络线地区客流总量可增加2.6%~2.8%,增设西南联络线客流总量可增加约2.0%,设联络线方案地区客流总量增加4.6%~4.8%,望牛墩并站方案地区客流总量可增加2.3%~2.5%,方案二设东北、西南联络线方案客流增加最大。
3.2.2 从行车组织分析
方案一:只开行穗莞深和佛莞惠本线的列车交路,不开行跨线列车,行车组织相对简单。
方案二:穗莞深和佛莞惠除了开行本线的列车交路之外,通过设置麻涌至洪梅、望牛墩至道滘方向的联络线,分别开行广州南至深圳、广州东(白云机场)至惠州方向的跨线列车,近远期高峰小时行车对数均为2 对/小时。该方案广州南至深圳方向、广州东(白云机场)至东莞、惠州方向旅客出行方便,但该方案运输组织较为复杂。
方案三:穗莞深和佛莞惠均引入望牛墩站,为减少旅客换乘,提高服务质量,结合工程条件,开行广州南至深圳方向和广州东至惠州方向跨线列车,上述跨线列车在望牛墩站径路顺直,其中广州南至深圳的跨线列车近远期高峰小时行车对数均为2 对/小时,广州东至惠州的跨线列车近远期高峰小时行车对数均为2 对/小时。该方案佛莞惠的线形不顺,运营里程较前三个方案长7.5km,城际列车在佛莞惠线上运行时间增加约4min,运营成本(按30 年累计折现)增加约8.2 亿元。
从行车组织来看,方案一最为简单;方案三并站行车组织简单,但是佛莞城际线路需延长,增加佛莞惠城际运营时间及运营成本;方案二行车组织较复杂,但方便广州南—深圳方向及广州东—惠州方向旅客出行。
3.2.3 从平面线型分析
方案一二线形顺直,平面交叉关系最为简单,方案三正线长度较其他三个方案展长7.5km,线形不顺,方案二需增加10.69km 单线桥的联络线。
3.2.4 从与地方规划的适应性分析
洪梅镇周边望牛墩、道滘、麻涌、洪梅站的站点布置与地方规划部门均已达成共识,望洪站布置于西部干道、洪梅大道的交叉路口,客流疏散方便。方案一穗莞深和佛莞惠平面交叉关系最为简单,城际铁路平行于西部干道和洪梅大道布置,对周边地块的切割最少。方案二联络线对洪梅周边地块多次切割,联络线与正线形成多处夹心地块,后期土地利用困难。方案三佛莞城际正线展长对麻涌镇地块切割影响较大,与地方规划不符。方案一最符合地方规划。
3.2.5 从工程实施难度分析
洪梅镇地势狭长,周围被倒运海、洪屋涡、赤滘口多条水道环绕,且均为通航河流。方案一中佛莞惠与西部干道并行高架,跨越倒运海、洪屋涡、赤滘口等通航河流时,可采用与公路桥梁并行对孔布置,对航道影响较小。方案二东北联络线受跨赤滘口大桥的连续梁位置控制,采用R-400m 的小半径曲线,线路先后穿越洪梅小学及俞兰会所,征拆难度大。方案三佛莞城际自望牛墩站北端接出后,先后跨越洪屋涡水道和倒运海水道,由于望牛墩站距离洪屋涡水道较近,线路跨越水道时无法满足大角度交叉条件,需采用大跨度连续梁跨越水道,工程代价大。
3.2.6 从工程规模和投资分析
不同方案工程量及投资对比,由表3 可见,方案一最省,较方案二省6.72 亿元,较方案三省7.59 亿元。
表3 工程量及投资比较表
综上所述,并站方案(方案三)有条件开行广州南至深圳、广州东(白云机场)至东莞、惠州的跨线列车,旅客出行方便,但投资最贵,线形最差,正线运营里程最长,且对麻涌镇区规划切割较大,不符合地方规划要求;方案一工程投资最省,行车组织简单,对地方规划影响较小,但不能开行跨线列车,吸引客流能力弱,不便于跨线客流出行;方案二增设联络线,投资较方案一增大,但可直接开行跨线列车,方便跨线旅客出行,客流吸引能力增强。此次研究最终采用投资较省、工程实施较易、吸引客流能力较强,便于旅客出行的十字交叉设换乘站,设东北联络线和西南联络线方案(东北联络线因拆迁原因,最终未能实施,该项目最终实施采用了十字交叉设西南联络线方案,广州东至惠州方向后期通过优化车站流线设计解决跨线客流的出行需求)。
城际铁路换乘衔接方式的确定需要考虑诸多影响因素,其中最重要的就是区域客流量情况及客流交换大小。当线网中线路的客流交换量较大,线路间的互联互通才存在较大的必要性,对于换乘交流不大的线路,可以通过优化车站流线设计解决跨线客流的出行需求。行车运输组织难易程度也是影响换乘衔接方式的一个重要影响因素,联络线需要根据行车组织方案合理设置。城际铁路换乘衔接需要综合考虑客流情况、工程投资、城市规划、工程实施难易程度等诸多影响因素,最终确定换乘衔接方式需要做到各方面综合最优。该研究成果对确定粤港澳大湾区其他跨线城际铁路的衔接方式具有参考指导意义。