城市轨道交通车辆段规划设计研究

刘宗泽

（中铁第四勘察设计院集团有限公司，湖北武汉 430000）

0 引言

随着城市化进程的加速和人口的快速增长，城市交通问题日益突出。传统的交通方式已经无法满足民众便捷、高效、环保的出行需求。建设高效、可持续发展的城市轨道交通系统是解决交通拥堵和改善居民出行质量的重要途径。作为城市轨道交通系统中的重要设施之一，车辆段担负着全线车辆的日常停放、整备、运用、检修等后勤保障功能[1]。车辆段规划设计对保障轨道交通的运营效率和安全性起重要作用。因此，应对城市轨道交通车辆段规划设计进行深入研究，分析其基本原则和关键技术，并提出相应的解决策略，以实现车辆段功能的最大化和效益的最优化。

1 城市轨道交通车辆段规划设计基本原则

第一，安全性。在城市轨道交通车辆段规划设计中，必须把乘客和工作人员的人身安全放在首位，从而预防事故和灾害的发生[2]。为此，合理布置消防设备、紧急疏散通道等设施以应对突发事件十分必要。此外，需考虑车辆段与周边环境的安全关系，如与居民区、商业区等建筑之间的距离和防护措施等。

第二，稳定性。车辆段的规模应根据运营需求合理设置，并配备适当数量与类型的检修设备，以确保运营过程中不发生故障和延误，保证运营的稳定性和可持续性。此外，车辆段与线路、换乘站等设施的协调配合也不可忽视，如与线路、换乘站的衔接等。

第三，灵活性。由于城市发展变化速度快，未来可能会引入新线路或新技术。因此，车辆段的规划设计应具备一定的灵活性，以适应未来的发展需求。在规划设计中，需要预留足够空间进行扩建，并合理布局设施和设备，以便在未来能够进行灵活调整和改进。同时，在技术配置上也要考虑新技术的引入和更新。

第四，绿色可持续性能使城市轨道交通车辆段规划设计更好地满足时代发展的需要。在规划设计过程中，需要充分考虑环境保护、资源利用和社会经济效益等因素。例如，选址时要避免对自然环境造成破坏；在设施布局上要注重节约土地资源；在能源使用上要推广清洁能源和节能措施；在废物处理上要实现循环利用等。此外，还要考虑社会的接受性和环境的可持续发展，以确保车辆段规划设计符合城市整体发展战略。

2 地理位置选择

2.1 地理条件分析

进行地理位置选择时，需要全面分析选址区域的地理条件。首先，考虑土地利用情况，确保选址区域具备足够的土地面积，以容纳车辆段所需设施。其次，评估选址区域的交通便捷程度，包括道路网络密度和公共交通覆盖情况等。这些因素直接关系到车辆进出口的顺畅性和乘客出行的便利性。最后，需考察选址区域是否存在自然灾害风险，如洪水、滑坡等，并采取相应的措施以减少风险，保障车辆段的安全性与可靠性。

2.2 周边环境考虑

除了地理条件，车辆段地理位置选择还需要考虑周边环境。应评估选址区域周围居民和商业设施的分布情况，不仅要确保车辆段能够为周边居民提供便利的服务，还要考虑与居民区、商业区的距离，以满足乘客的出行需求[3]。同时应考虑选址区域的环境质量，包括空气质量、噪声水平等因素。这些因素会直接关系到车辆段运营对周边环境的影响以及乘客和员工的健康与安全。应选择能最大限度减少环境影响的位置，并采取措施改善环境质量。综合考虑地理条件和周边环境，能够选择出最合适的地理位置，确保车辆段规划的安全性、可靠性和可持续性，从而为城市轨道交通系统的运营与发展提供有力支撑。

2.3 选址决策方法

选择地理位置时，需要采用科学合理的方法进行选址决策，如多指标评价法等。通过制订评价指标体系，并给予不同指标相应的权重，能够综合评估各潜在选址区域的优劣程度。评价指标可以包括土地成本、交通便捷性、周边人口等方面。另外，还可以借助地理信息系统（GIS）技术进行空间分析和可视化展示，以便帮助决策者更好地理解不同选址方案之间的差异。此外，选择地理位置时，应与相关部门进行协调和沟通，包括城市规划部门、交通管理部门以及土地所有者等，以确保规划能够符合城市发展需要，获得所需支持。

3 基础设施布局

在轨道交通车辆段的基础设施布局规划中，应根据不同的功能需求，合理划分停车列检库区、检修库区、列车清洗设施等功能区域，并确保各个区域之间有良好的联系通道[4]。基础设施布局的主要功能区域及相应特点如表1 所示。

表1 基础设施布局的主要功能区域及相应特点

在轨道交通车辆段基础设施布局规划过程中，不同功能区域的设置必须经过全面考虑，确保其相互协调。例如，停车列检库区应与检修库区紧密相邻，以便车辆进出及进行维修作业，洗车库宜设置在出入线旁，方便车辆清洗后立即进入停放区。

此外，需注意合理利用空间，提高使用效率，合理规划各功能区域的位置和面积。同时，必须设置必要的安全防护设施，如防护栏杆、安全门等，以提高空间的综合利用效率、作业效率，保证人员安全。

4 车辆段出入线设计

第一，出入线通常与邻近的车站相连接，合理设置出入线长度，可以有效提高车辆进出效率，减少空载运行时间。出入线的半径应根据周边道路及地块规划合理选择，以减少地块功能切割，提高土地利用效率。

第二，出入线数量要根据预计的运营需求和车辆调度计划来确定。对于配属车辆较多的大型车辆段，为了提高运行效率，可考虑设置多条出入线，以容纳同时进出的多列列车。

第三，为了确保车辆有序进入或离开车辆段，避免事故或拥堵情况，需要合理设置信号控制系统。通过信号灯、标志牌等设施，在不同时间段内对不同方向的行驶列车进行优化调度，以此提高车辆段的运行安全性和运行效率。

5 车辆段出入口设计

第一，在车辆段规划设计中，出入口道路的设计必须考虑车辆的转弯半径、坡度和曲线等因素，以确保车辆顺利进出。此外，应合理设置交通标志和标线，提供清晰的导向信息，避免发生混乱或错误行驶。第二，出入口区域的安全性至关重要，需要设置相应的安全设施，如在进出口处设置防撞护栏、警示灯等设备，并安装监控摄像头进行实时监测。同时，为保障工作人员安全通行，还应在进出口附近设置适当的人行通道和过街设施。第三，在车辆段出入口设计中，需考虑紧急情况下的疏散需求，因此在规划设计中要合理布置应急疏散通道，确保在发生突发事件时工作人员能迅速撤离。

6 检修设备配置

为确保城市轨道交通车辆段内车辆的维护与保养工作顺利开展，检修设备的合理配置至关重要[5]。

首先，在设备选择上，车辆段需根据自身的规模与日常运营中的维修保养需求，选择配置功能齐全、适用面广、可靠性高的各类检修设备，包括起重机、千斤顶、洗车机、喷漆机等。确定具体设备时，需要充分考量不同品牌、型号的设备在功能范围、适用车型、工作效率、使用寿命等方面的差异。同时，要考虑引入自动化、信息化的智能检修设备，如自动导轨移位机、智能扫描检测系统等，以提升维修保养效率与质量。

其次，除设备选择外，在车辆段内还需合理规划检修设备的具体布局，根据车辆的进出方向、日常工作流程和相关安全规范要求，优化设备的仓储区域设置和排列顺序，从而使维修工作区域布局合理、工作人员和车辆流动畅通。此外，常用设备应存放在维修作业区域中便捷可达的位置，大型设备则应设置在专门的机械区，并留出操作空间。

再次，在设备配套上，除主要检修设备外，还应针对维修保养工种准备各类专业工具、检测设备、消耗品等辅助设施，以便形成完整的设备体系。不同车型、系统需要使用的专业检修工具均应配置到位。布置每个维修工位时，应根据实际作业需要配备必要的手动工具、电动工具、测量检测设备等，以确保维修作业顺利开展。考虑到环保与节能问题，检修的设备选型和日常使用应注意节能、低噪声、低污染，应选择具有环保特性的设备，并对设备运行中造成的污染进行实时处理，以减少对环境的影响。

最后，为保证设备的可靠性与使用寿命，应建立完善的维护管理制度、设备维保手册以及操作规程，并据此实施定期检查保养工作。还应对维修人员进行培训，提高其规范与安全意识。此外，可采用远程监控和智能诊断系统，以便实时掌握设备运行状态，及时对故障预警，并完善设备维护管理工作，确保设备检修高效、可靠。

7 安全防护

合理设置安全防护措施可以确保人员安全、预防安全事故发生[6]。安全防护措施及相应特点如表2所示。

表2 安全防护措施及相应特点

进行城市轨道交通车辆段设计时，需要全面考虑各项安全因素。第一，严格遵循相关法规和标准要求，根据当地具体情况制订适用的安全规范，并在设计和施工中全面贯彻执行。第二，进行风险评估，以识别潜在危险因素，可通过分析可能发生的事故情况，有针对性地制订防护措施。第三，加强安全培训，使工作人员能够熟练掌握各项安全操作规程，提高自身安全意识。第四，建立完善的设备维护保养制度，定期对各安防设施进行检查、测试和维修保养，及时更换失效设备。第五，制订健全的安全管理制度，使员工能够明确安全政策、工作流程、岗位责任，并开展监督考核，从管理上确保各项安防措施落实到位。

8 环境保护措施

合理设置环境保护措施，确保城市轨道交通车辆段可持续发展是一项重要任务。

第一，噪声控制是关键的环保措施。使用低噪声设备和材料，在建设过程中设置隔声墙或绿化带，以有效降低噪声；定期检测和维护相关设备，确保其正常运行，以减少设备运行对周边居民和环境造成的影响。

第二，废水、废气处理。首先，建立废水处理系统，采用沉淀池、过滤器等，进行废水预处理，配备污水处理设备，如生物处理装置或化学处理装置，进行废水处理。其次，采取废气治理措施，如设置通风系统，确保车辆段内空气流通顺畅；使用低挥发性的有机溶剂替代高挥发性溶剂进行喷漆作业，从而减少废气对环境和人体健康的影响。

第三，绿化与景观设计。进行绿化和景观设计时，应选择适宜的植被种类布置绿化带，合理规划景观元素，以改善环境质量。这些措施能使城市轨道交通与周边环境和谐共融，增强城市的美感和居民的舒适度。此外，应重视节能减排原则，选用节能设备，优化能源利用方式，积极利用清洁能源，减少车辆段的能源消耗、降低碳排放量。

第四，建立环境监测与评估体系，定期监测和评估空气质量、噪声水平、废水排放等指标，及时发现问题并采取纠正措施，为城市轨道交通系统的长期稳定运行提供良好保障。

9 结语

综上所述，城市轨道交通车辆段规划设计是确保城市轨道交通系统运营安全、提高其服务质量的关键。合理选择地理位置、科学布局基础设施、精心设计车辆库房和维修设备区域、优化车辆进出口设计，可以有效提高运营效率。未来在相关研究中，应更注重整体协调性和可持续发展，并结合实际需求对城市轨道交通车辆段进行灵活调整，以达到更好的应用效果。