市域快轨引入城市轨道交通线网衔接研究- 大数跨境

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市域快轨引入城市轨道交通线网衔接研究

城市轨道交通网CCRM

2018-10-18

导读：我国市域快线正处于初步发展阶段，市域快线在技术标准、运营组织上与城市轨道交通有很大区别。

市域快轨引入城市轨道交通

线网衔接研究

丁丹丹

安徽省综合交通研究院股份有限公司

李志强

中铁第五勘察设计院集团有限公司

随着城市的扩张和区域发展，以超大、特大城市为中心的都市区或经济圈正具雏形，从而使得中心城与周边组群间的交通运输需求大幅增长。都市区中心城市先期都规划建设了城区轨道交通，随着城市的发展，在都市区范围内规划了市域（郊）线。上海市轨道交通按服务功能分为市域级（R线）、市区级（M线、L线），已建成金山线（利用既有铁路改造）和上海至昆山花桥线。上海至昆山花桥线由北向南侧穿城区，采用主支线交路运行，主线自嘉定北站至迪士尼站，支线由花桥站至迪士尼站，在嘉定新城站并线。南京市域快轨交通线网共计22条线路，其中城市轨道线路14条，都市圈轨道线路8条。目前已开通S1（机场线）、S6（宁天线）、S3（宁和线），均采用接入城区线网外围接线运行的方式。因此，市域快轨交通是城市发展的必然选择，市域快轨如何与城市轨道交通线网进行衔接，如何进行运营组织等问题需要重点考虑。

1 市域快轨交通线网形态

市域快轨交通主要承担中心城与周边组群间的快速联系。出行特点决定了市域快轨交通线路多为长放射线，进入城区的不同引入方式，又使市域快轨线网呈现出不同的结构形态。引入形式主要受城市发展策略、功能布局、建设条件等影响，主要有以下3种结构形态。

1）穿城而过，以巴黎RER线为主要代表。巴黎RER线是在“保护旧城、发展卫星城”的需求下，构建了联系卫星城与主城以及卫星城间的快速完备的市郊铁路网。RER线路大部分利用了既有铁路线路，并在中心城区新建地下线将两端的地面线连接起来。中心城区段还存在与之平行的地铁线路，位于中心城区段的RER线主要服务于贯通城市两端的出行客流。RER线在中心城区以5个火车站为重点，呈放射状服务于不同方向。

这种形式使主城与副中心、副中心间无需换乘，能够加强主城对副中心的吸引力，但副中心去往城区的客流仍需要进行换乘到达目的地。另外，线路太长，运输不经济，运行组织复杂，而且穿越中心城区实施难度较大，在规划阶段就需要做好相应的预留，并严格控制。

2）接入城市中心边缘，以日本东京市郊铁路为典型代表。东京轨道交通总体布局为环线加放射线，地铁与市域线主要通过山手环线衔接，建设市郊换乘枢纽，完成市域线与城区线的连接，将市域客流截止在外围环线上，避免客流对城区线路的直接冲击。

这种形式工程实施难度最为简单，能够发挥轨道交通环线及市内轨道交通线的作用，但是副中心到城市中心需要通过换乘实现，直达性不高。

3）终止于城市中心，以纽约轨道交通快线为主要代表。纽约采用快慢线多线并行，双向客流均衡的采用4轨模式，客流明显潮汐性的采用3轨模式，能满足不同层面的乘客需求，提高系统效率和运能。曼哈顿地区是纽约的CBD，聚集着绝大多数工作岗位，根据这样的功能分区特点，纽约区域快线在城市中心地区的车站终止，没有穿越市区运行，也没有列车进入地铁线路运行。在曼哈顿地区宾州站和中央站，区域快线均可与4条地铁完成换乘。

这种形式城市外围与核心区无需换乘，直达性高，将外围客流快速直接地引入到市中心，但给城市中心车站带来了巨大压力。因此，要在交通廊道内建设并行的多轨，并且在市中心建设大型换乘枢纽，引入多条轨道交通线路，快速疏散，实施难度和成本更大。

2 市域快轨交通衔接模式

采用不同的线网形态，市域快轨交通线路与城区轨道交通衔接主要有以下3种。

1）接线换乘。

将市域快轨的终点与城区轨道的终点或者靠近终点站的某个大型客流集散站对接，两线间形成对接换乘。由于直接将两线的终点对接，因此不需要统一的技术标准和设备，其运输组织也相对简单，运营各自独立。

这种模式接入线路的换乘客流会对换乘站和换乘线路能力带来较大冲击。

2）多点换乘。

将市域快轨引入到城区线网，与多条城区线路相交，形成两个及以上的换乘点，给乘客提供多种选择。这种模式乘客可以在沿途换乘其他轨道交通线路，方便了乘客的出行，并且两者仍属分线运行，运输组织及运营管理简单。

这种模式需要考虑市域快轨与区域轨道线网一体化的研究，合理选择换乘点。

3）贯通运行。

市域快轨的列车直接驶入城区线路共线运营。这种模式要求在限界、供电、通信信号等技术标准上实现统一或兼容。在东京除小田原线与千代田线外，东京都市圈山手线外私铁与内部地铁线大部分均能实现跨线运营。

这种模式城区线要有富余的通过能力，可以承担市域快轨的列车，运输组织和运营管理比较复杂。

3 市域快轨交通运行模式

市域线的发展目标是在城市群和经济圈范围内构建核心区至周边区域的1 h通勤圈，设计速度宜为100～160 km/h，平均站间距原则上不小于3 km。市域快轨要选择速度等级较高的列车，实行快慢车结合、多交路运行等模式。

1）共线共轨运营模式。

快线列车可以直达运行或者只在部分中间车站停留，慢线列车一般为站站停。快车在部分车站或区间通过设置越行线的方式对慢车实行越行通过。RER线在郊区同一条线路上采用甩站运营和站站停运营相结合的方式开行快慢车，并且与铁路郊线以及货运列车共线运营。

这种形式需要车站具备越行线，在城市外围具备建设条件，在城区实施难度和成本很大。

2）分线运营模式。

同一通道内不同速度等级的列车在各自的线路上行驶。快车、慢车各行其道，可以在同一平面内或上下布置。纽约快线是多轨共行，在双向流量均衡的市地区采用4轨并行的模式，在客流明显潮汐性的地区采用3轨并行的模式。快车走快线的轨道，慢车走慢行的轨道。站台设在快慢线之间，换乘也方便。

这种模式在通道内客流需求较大，需要两条以上轨道交通线路进行分流时采用。

4 合肥经济圈轨道交通概况

合肥市轨道交通远期（2030年）线网由9条线路组成，全长397.1 km；远景（2050年）线网由15条轨道交通线路组成，全长539.7 km。其中骨干线6条（1、2、3、4、5、7号线），快线3条（6、8、9号线），加密线3条（10、11、12号线），中低运量线3条（13、14、15号线），并在机场、合肥、巢湖、庐江、六安方向规划5条市域快线。

合六市域快线是其中最先开展研究的线路，全长63.1 km，设车站21座，平均站间距3.16 km。线路沿合肥都市圈中合六发展轴的走廊敷设，西起六安市西环路，终至合肥市蜀山区长宁大道，主要沿大别山路、皖西大道、G312国道、长江西路敷设。沿线串联六安中心城区、六安东部新城、合肥肥西县、蜀山区。

5 市域快线与城区线网衔接方案

5.1 线网形态选择

合肥市轨道交通1、2号线已经开通运营，3、4、5号线正在建设中，其中3、4号线围合成环，基本形成环形+放射式轨道交通形态。根据合肥市重点向西、向南发展，7号线为连接滨湖南部滨湖新区、经开区和西部高新技术产业区的线路。6、8、9号快线，6号线为东西向快线、8号线为南北向快线、9号线为东北至西南方向快线。

合六市域线主要服务于六安市内客流、合肥市内客流和合六市域客流3部分，以服务通勤客流为主。

根据线网结构、市域线功能，合六市域线引入合肥市轨道交通线网规划呈接入城市中心外围形态（见图1）。

图1 合六市域快线工程示意

5.2 衔接模式

市域快线与城市轨道交通衔接可以采用接线运营的模式，考虑多点换乘，在小庙站与6号线换乘，在长宁大道站与2、7号线换乘。以下分别对两个车站的衔接方式进行研究。

5.2.1 小庙站衔接

合六市域快线与6号线衔接可以有换乘、换乘+贯通2种形式：

1）市域快线与6号线换乘。

市域快线与6号线在小庙站换乘，可以做成两线并列形式（两线上下分层布置），通过通道和楼梯进行换乘，这也是国内较常见的换乘方式，换乘方案线路示意如图2所示。

2）市域快线与6号线换乘+贯通。

市域快线与6号线在小庙站，可以换乘，也可以贯通，“换乘+贯通”方案线路示意如图3所示。

图2 换乘方案示意

图3 换乘+贯通方案

6号线规划为快线，小庙站为终点站且位于城市外围，在功能定位、建设条件、客流需求、设备系统技术标准等方面，具备贯通跨线运营条件，在小庙站选择换乘+贯通的方式较为合理。

5.2.2 长宁大道站衔接

合六市域快线在长宁大道站采用接线换乘的形式，与在建2号线和规划7号线换乘，3条线路呈T型换乘（见图4）。合六市域快线车站为地下双层明挖13 m岛式车站，与2号线平行布置于路侧；2号线为地下双层明挖15 m岛式车站；7号线为地下3层岛式车站，沿长宁大道方向布置与合六市域快线形成通道换乘。其中2号线车站已建成，合六市域快线长宁大道站需对2号线的付费区范围进行改造，以满足通道换乘的条件。通道换乘对列车运行和乘客影响较小，但在明挖车站时需要做好基坑防护。7号线为规划线路，车站需提前预留。

图4 长宁大道站三线换乘方式示意

根据线网规划、客流需求及建设条件，在小庙站采用“换乘+贯通”的衔接模式，在长宁大道站采用换乘的衔接模式。

5.3 运行组织

合六市域快线全长63 km，根据线路条件、客流需求和时间目标值，合六市域快线最高运行速度采用120 km/h，可以采用甩站运营和站站停运营相结合的方式开行快慢车，以满足不同的需求。

1）客流适应性分析。

合六市域快线主要服务于六安市内客流、合肥市内客流和合六市域客流3部分，以服务通勤客流为主。根据客流预测结果，近期线路高峰小时最大断面为1.30万人次，远期线路高峰小时最大断面为2.16万人次。近期采用4B编组，远期采用6B编组，能够满足客流需求。

2）速度适应性分析。

经测算，客运西站至长宁大道站全程旅行时间约48 min，全程平均旅行速度为62.4 km/h。合六市域快线乘客在长宁大道站换乘2号线至市中心约18 km，旅行时间约30 min。六安市至合肥市中心旅行时间约78 min。

客运西站至小庙站，旅行时间约42 min，全程平均旅行速度为75.1 km/h。合六市域线在小庙站换乘6号线至市中心约25 km，6号线规划为100 km/h的快线，旅行时间约23 min。六安市至合肥市中心贯通运行旅行时间约65 min。能够实现构建合肥都市圈“1 h通勤圈”和“1 h生活圈”的目标。

3）行车组织。

根据客流预测远期小庙站高峰小时分方向换乘量（见表1）。六安—合肥方向高峰小时换出量2701人次，合肥—六安方向换进量2081人次。6号线远期最大断面为3.01万人次/h，高峰小时开行列车25对，具备开通跨线列车的富余能力，远期列车开行方案如图5所示。

表1 小庙站远期高峰小时分方向换乘量