孫 靜

(中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司，陜西西安 710043)

1 概述

由于規(guī)劃及實施主體的不同，我國部分城市機場軌道交通一般選取城市外圍交通樞紐站作為機場線與城市交通的換乘點，由此帶來了客流換乘不便的問題。

以西安機場線為例，西安機場線起自西安北客站，終至西安咸陽國際機場。線路全長29.28 km，全線設(shè)車站10座，在西安北客站與城市軌道交通二號線、四號線換乘，通過城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)機場與中心城區(qū)間的交通客流[2-3]。最新規(guī)劃的《關(guān)中城市群都市區(qū)城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃》將正在建設(shè)中的西安機場線(西安北至機場城際軌道項目)納入線網(wǎng)規(guī)劃，并在此基礎(chǔ)上將線路由北客站向東延伸至西安市規(guī)劃體育中心、國際港務(wù)區(qū)(十四號線)，遠(yuǎn)景預(yù)留輻射延伸至洪慶組的條件(如圖1)[4]。

目前，機場線已大面積開工，原設(shè)計方案僅在北客站預(yù)留了土建工程延伸條件，對于北客站向東延伸后十四號線全線的系統(tǒng)規(guī)模、各機電系統(tǒng)的能力并未做深入研究。應(yīng)對十四號線全線貫通后車輛選型、行車組織、車輛基地、供電系統(tǒng)等存在的問題及解決方案進行專項研究[1-8]，以確保貫通后各系統(tǒng)的兼容性、延續(xù)性、一致性。

2 車輛編組

機場線設(shè)計階段尚未形成目前的線網(wǎng)規(guī)劃，且十四號線延伸段與原機場線客流特征存在差異。為保障全線客流適應(yīng)性，應(yīng)選取二者之中規(guī)模較大的編組方案作為貫通后的車輛編組方案。由此帶來的投資增加、招標(biāo)采購等問題應(yīng)由相關(guān)各方協(xié)商解決。

圖1 在建機場線與十四號線貫通后線路走向示意

2.1 機場線車輛編組形式

機場線初、近、遠(yuǎn)期均采用B型車3動1拖4輛編組[2]。

編組形式：=TMc*M*M*TMc=

其中，TMc—帶司機室的動拖組合車(每車為1動1拖兩單元)；

M—帶受電弓的動車；

=—自動車鉤；

*—半永久牽引桿。

2.2 地鐵十四號線車輛編組形式

十四號線初、近、遠(yuǎn)期列車均采用6輛(4動2拖)編組方案[4]。

編組形式：=Tc*Mp*M-M*Mp*Tc=

其中，Tc—帶司機室的拖車；

Mp—帶受電弓的動車；

M—不帶受電弓的動車；

=—自動車鉤；

-—半自動車鉤；

*—半永久牽引桿。

2.3 貫通運營后車輛編組建議

貫通運營后，4輛編組已經(jīng)不能滿足全線客流要求，需在機場線車輛出廠前進行編組改造，根據(jù)建設(shè)單位陜西鐵路集團公司與西安市地鐵公司就兩線貫通運營達成的初步框架協(xié)議，機場線車輛編組形式與十四號線保持一致(均采用4動2拖6輛編組)。

3 行車組織

3.1 貫通運營后機場線存在的問題

(1)根據(jù)地鐵十四號線貫通運營后的最新客流預(yù)測結(jié)果，初、近、遠(yuǎn)期高峰小時斷面客流分別為0.79萬人次/h，1.76萬人次/h，2.00萬人次/h。近、遠(yuǎn)期B型車4輛編組已不能滿足客流需求，需對各設(shè)計年限列車編組進行調(diào)整。

(2)與地鐵十四號線貫通運營后，高峰小時列車開行對數(shù)也有所調(diào)整，由原來的8對/h、14對/h、24對/h，調(diào)整為10對/h、20對/h、22對/h，初期購車數(shù)也應(yīng)有所增加。

3.2 貫通運營解決思路

(1)近、遠(yuǎn)期B型車4輛編組已不能滿足客流需求，且初、近期年限相隔較近，為了避免運營不久就改變編組，初、近期宜采用相同的編組車輛數(shù)[5，9-10]，即將原機場線初、近、遠(yuǎn)期均采用B型車4輛編組的方案，調(diào)整為十四號線全線初、近、遠(yuǎn)期均采用B型車6輛編組。

(2)機場線初、近、遠(yuǎn)期分別開行8對/h，14對/h，24對/h；與地鐵十四號線貫通運營后調(diào)整為一個大交路(即賀韶村-機場)，初、近、遠(yuǎn)期分別開行10對/h，20對/h，22對/h。

貫通運營后配屬車數(shù)調(diào)整如表1所示。

表1 配屬車數(shù)量

4 車輛基地

由于車輛配屬數(shù)量的增加(見表1)，原機場線車輛基地設(shè)計規(guī)模不能滿足貫通后的運營需求，需分析車輛編組的改變、配屬車數(shù)的增加對車輛基地設(shè)計規(guī)模帶來的影響。同時，機場線與城市軌道交通形成網(wǎng)絡(luò)后應(yīng)考慮資源共享及近遠(yuǎn)期分配問題，控制建設(shè)成本，做好設(shè)計預(yù)留。

4.1 機場線藝術(shù)中心車輛基地設(shè)計概況

(1)設(shè)計規(guī)模

機場線藝術(shù)中心車輛段設(shè)計規(guī)模如表2所示。

(2)車輛段總平面布置

表2 機場線車輛段與綜合基地設(shè)計規(guī)模 列位

注：機場線車輛初近遠(yuǎn)期均采用B2型車4輛編組。

運用庫(由停車列檢庫、周月檢庫、輔助房屋組成)、檢修庫(由吹掃庫、定臨修庫、輔助房屋組成)、鏇輪洗車庫、聯(lián)合車庫呈順向布置(見圖2)。

段內(nèi)設(shè)有停車列檢線15條、雙周及三月檢線3條、調(diào)機及工程車存放線3條，并設(shè)有鏇輪線、洗車線、定修線、臨修線、吹掃線、試車線各1條。

車輛段內(nèi)檢修庫、運用庫、定臨修庫等工藝房屋長度均按照B型車4輛編組設(shè)計，并預(yù)留6輛編組的建設(shè)條件。車輛段占地面積約32.4 ha，各類房屋建筑面積約6.6×104m2。

圖2 機場線車輛段總平面布置

4.2 貫通運營后車輛段設(shè)計規(guī)模

(1)配屬車輛

貫通運營后配屬車輛包括運用車、備用車和檢修車三部分。各設(shè)計年度配屬車輛數(shù)如表3所示。

(2)檢修任務(wù)量

根據(jù)全日行車計劃、列車對數(shù)、運行交路、檢修周期、停修時間等計算車輛檢修任務(wù)量。車輛檢修任務(wù)量如表3所示。

表3 車輛檢修任務(wù)量

(3)設(shè)計規(guī)模

全線段場的主要設(shè)計規(guī)模及規(guī)模分配如表4所示。

4.3 改擴建主要工程內(nèi)容

根據(jù)藝術(shù)中心車輛段既有規(guī)模與全線主要設(shè)計規(guī)模的對比可知，需對藝術(shù)中心車輛段進行以下改擴建[1，11]。

表4 設(shè)計規(guī)模分配

(1)取消段內(nèi)預(yù)留的大、架修設(shè)施，其車輛大、架修任務(wù)改由西安地鐵十號線車輛段承擔(dān)。

(2)根據(jù)計算結(jié)果，在車輛段內(nèi)增加定修列位1個。

(3)將遠(yuǎn)期預(yù)留的15個停車列檢列位改為近期一次建成，形成停車列檢30列位的規(guī)模，并增加機場線向西延伸時停車列檢的預(yù)留條件。

(4)近期增加雙周及三月檢列位1個。

(5)將停車列檢庫、定臨修庫、雙周及三月檢庫的庫長由4輛編組改為6輛編組(如表5)。

表5 機場線藝術(shù)中心車輛段規(guī)模對比

5 供電系統(tǒng)

應(yīng)考慮十四號線(賀韶村-北客站)與機場線的合理、科學(xué)銜接，以達到貫通運營順利、對機場線影響最小的目的。

5.1 主變電所

貫通運營后，由機場線設(shè)置的車輛段主變電所、馬東主變電所和地鐵十四號線設(shè)置的大學(xué)城主變電所進行供電。

每個主變電所應(yīng)設(shè)置兩臺主變壓器，共同承擔(dān)本站供電區(qū)的負(fù)荷。其容量選擇按一臺主變壓器退出運行時，另一臺主變壓器可承擔(dān)本供電區(qū)的一、二級負(fù)荷考慮。當(dāng)一座主變電所退出運行時，相鄰主變電所可承擔(dān)其供電范圍內(nèi)的一、二級負(fù)荷。三座主變電所的容量按兩線貫通運營考慮。

5.2 中壓供電網(wǎng)絡(luò)

機場線分兩個供電分區(qū)，北客站、尚稷路、DK6+320、秦文化園、秦漢商務(wù)區(qū)、長陵為第一供電分區(qū)，擺旗寨、藝術(shù)中心、空港新城、東航站樓、機場為第二供電分區(qū)。十四號線(賀韶村—北客站)為第三供電分區(qū)，包含賀韶村、停車場、港務(wù)大道、雙寨、體育中心、辛王路、大學(xué)城、尚賢路。正常情況下，第一供電分區(qū)由車輛段主變電所供電，第二供電分區(qū)由馬東主變電所供電，第三供電分區(qū)由大學(xué)城主變電所供電[2，4]。

當(dāng)車輛段主變電所進行解列作業(yè)時，由馬東主變電所支援供電；當(dāng)馬東主變電所進行解列作業(yè)時，由大學(xué)城主變電所支援供電；當(dāng)大學(xué)城主變電所進行解列作業(yè)時，由馬東主變電所支援供電。因此，機場線北客站應(yīng)預(yù)留兩組環(huán)網(wǎng)出線開關(guān)柜柜位，待十四號線(賀韶村—北客站)建成后，再實現(xiàn)與尚賢路環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)的銜接。

5.3 直流牽引供電系統(tǒng)

十四號線的牽引變電所整流機組按貫通運營進行容量設(shè)計。北客站牽引所預(yù)留兩組直流饋線柜的安裝柜位，待十四號線(賀韶村—北客站)建成后，設(shè)置兩組直流饋線柜，與機場線牽引所進行雙邊供電。

5.4 變電所

貫通運營后，需對原機場線北客站牽引降壓混合變電所進行改造。首先利用土建預(yù)留位置增加兩組35 kV出線開關(guān)柜，以實現(xiàn)主變電站之間的支援供電；其次利用土建預(yù)留位置增加兩組1 500 V饋線柜，并改造1 500 V上網(wǎng)開關(guān)閉鎖、聯(lián)跳關(guān)系以及繼電保護，實現(xiàn)接觸網(wǎng)雙邊供電以及故障情況下的大雙邊供電。

由于車輛段擴建，原牽引降壓混合變電所改為牽引變電所，其降壓部分取消；同時設(shè)置運用庫跟隨所，增加變電所至跟隨所之間的35 kV電纜及二次電纜。

5.5 供電車間

機場線在藝術(shù)中心車輛段內(nèi)設(shè)有供電車間一處，負(fù)責(zé)全線供電系統(tǒng)的運營管理和維護檢修，待十四號線(賀韶村-北客站)建成后，僅需要對既有供電車間補充部分定員與少量檢修維護設(shè)備，無需重復(fù)設(shè)置供電車間。

6 結(jié)論和建議

(1)貫通運營后，應(yīng)重新分析客流數(shù)據(jù)及特征，配備相應(yīng)的車輛編組形式及行車組織方案，調(diào)整購車數(shù)，以適應(yīng)客流。

(2)貫通后機場線機電系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)調(diào)整后技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進行擴容，并做好相關(guān)接口設(shè)計。

(3)正在規(guī)劃、設(shè)計的軌道交通機場線，無論規(guī)劃建設(shè)主體是否一致，應(yīng)在前期規(guī)劃階段充分考慮與城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)銜接的合理性，避免后期增加不必要的設(shè)計施工難度。

(4)機場線客流數(shù)量及特征與其銜接的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)成熟度存在較大差異，應(yīng)處理好機場線與城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的銜接，最大化吸引客流。

[1] 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB 50157—2013 地鐵設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013

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