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研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用
中国设备工程  2023.03 (下)
《新时代民航强国建设行动纲要》提出“推进枢纽机场建设，实施枢纽机场功能提升工程，推动枢纽机场与其他交通方式的深度融合，打造若干以枢纽机场为核心的世界级综合交通枢纽”。枢纽机场的成功经验表明，轨道交通在其地面交通系统中发挥了骨干作用，逐渐发展成为机场地面交通的主体。截至2020年年末，中国已有35个城市的38个机场连接轨道交通线路，上海虹桥、北京大兴、武汉天河等多个机场引入高速铁路线路，上海虹桥国际机场也成为空铁联运的典范。
在机场轨道交通接入方面，国内外学者开展过不少研究。唐怀海等研究了机场与高铁、城际、市域(郊)、城轨等方式的匹配性与适应性。钟靖等分析机场轨道交通发展因素及衔接模式。陈欣等阐述机场中轨道交通的分类和优势。张晋等从政策、客流、乘客等多个角度，发现其中机场专线占比极低。欧阳杰等阐述了两种轨道交通接入航站区的轨道布局类型：尽端式和贯穿式。Jie 将轨道机场站的布置类型分为：中间站、终点站和枢纽站。目前枢纽机场相关研究主要偏向于轨道交通与枢纽机场衔接的匹配性、衔接模式以及站点的布置类型，较少分析跑道-航站区-轨道交通构型，这将不利于枢纽机场轨道交通接入布局的选型。因此，本文将首先通过国内外枢纽机场调研，分析典型机场导航设施电磁环境保护要求，并基于跑道-
航站区-轨道交通的相互关系，提出机场轨道交通衔接构型，以供参考。1 国内外空港枢纽轨道交通发展现状
目前，国内外机场衔接的轨道交通类型主要包括高速、城际、磁悬浮、地铁、捷运（APM）等几种。受机场规模、位置地形、城市规划等因素的影响，各类机场采用了不同的轨道交通布局模式以及衔接数量。本文调研了国内外40个各类典型接驳轨道交通机场，并对其发展现状进行归纳分析。
基金项目：铁四院科技研发计划课题《轨道交通接驳空港枢纽关键技术研究》（2020K051）。基于电磁环境要求的
大型枢纽机场轨道交通衔接构型分析研究
刘学军1，卢朝阳2，吴伟涛1，高俊启2
（1.中铁第四勘察设计院集团有限公司，湖北 武汉 430000；2.南京航天航空大学，江苏 南京 210000）摘要：采用理论和统计的方法，对大型枢纽机场轨道交通接入现状、导航台电磁环境要求、轨道交通衔接构型进行了分析。结果发现，
在调研的40个机场中，92%的枢纽机场拥有不超过2条轨道交通。当轨道交通以地上方式衔接航站区时，应避开导航台站保护区和进近灯光系统。轨道交通衔接构型可以分为平行型、交叉型、环绕型、复
合型4类。采用平行型的轨道衔接构型占比最高58%。轨道交通引入枢纽机场推荐采用与跑道平行模式。
关键词：枢纽机场；轨道交通；导航台站；衔接构型
中图分类号：U231.1  文献标识码：A  文章编号：1671-0711（2023）03（下）-0152-03
调研的机场中旅客吞吐量低于4000万的机场有11个，除郑州新郑机场具有两条轨道交通（地铁城郊线和城际铁路）外，其余10个机场均只有一条轨道交通。11个机场中，除了郑州新郑机场2019年旅客吞吐量（2913万）稍大外，其余10个机场的2019年旅客吞吐量均小于2500万。另外，调研的机场中，2019年旅客吞吐量高于4000万的机场有29个。参考《民用机场总体规划规范》中机场规模的划分，现有规模达到超大型机场（≥8000万）有7个，其余均为大型机场。在这7个超大型机场中，轨道交通接入数量为1～2条。在40个调研机场中，轨道交通条数多余2条的只有3个机场，即深圳宝安机场、北京大兴机场、韩国仁川机场，占比8%，这表明在现有的旅客吞吐量条件下，结合其他交通形式，2条轨道交通基本上可以满足目前大多数大型机场的运输需求。
2 机场导航设施电磁环境保护要求
机场对净空以及电磁环境有严格要求。由于目前电气化轨道在弓网电弧、电分相处、变电站等部位会产
生较强烈的电磁辐射，轨道交通与机场的衔接构型受到限制。根据相关规范，导航监视台站电磁环境要求如下：
（1）无方向信标台与铁路、架空低压电力线、通信线缆、架空高压输电线的最小间距为150m，对其他各种有源干扰的防护率为15dB。
（2）以常规或多普勒全向信标天线基础中心为基准点，以全向信标天线基础水平面或反射网平面为基准面，半径300m 以内不应有超出基准面高度的铁路，对其他各种有源干扰的防护率为20dB。
（3）常规测距仪台的覆盖区内最低信号场强为689µV/m，对各种有源干扰的防护率为8dB。
（4）航向台的覆盖区之内最低信号场强为40µV/m，对各种有源干扰的防护率为20dB。在航向信标天线中心前向±10°、距离航向信标天线3km 的区域内，不应有高于15m 的建筑物、大型金属反射物和高压输电线存在。
（5）下滑台的覆盖区之内最低信号场强为400µV/m，
图1 机场导航台站保护区示意图
3 机场轨道交通衔接构型分析
中国十大机场
轨道交通接驳空港枢纽构型不仅要考虑导航台站电磁环境，还要考虑航站楼数量和位置、地理环境、建设成本等因素。结合前期研究案例轨道交通接驳空港枢纽构型及其发展过程，对各类机场轨道交通接驳空港枢纽构型进行分类。
（1）平行型。平行型包括单侧或双侧平行型。单侧平行型指机场跑道与航站楼位于轨道交通一侧，机场拥有单个或多个航站楼、单条或多条跑道，航站楼、跑道与轨道交通相互平行或基本平行引入，轨道交通在距航站楼外侧结合GTC设置站点。轨道交通与机场跑道平行或转弯离开，构型如图2。典型机场如海南凤凰机场、场等。平行型的跑道、航站楼、综合枢纽均为平行布置，三者均具有进一步扩张的可能性，轨道交通线路能够从
图2 平行型                    图3 交叉型
（3）环绕型。机场有两条或多条跑道，轨道交通绕过跑道与航站楼连接设站，构型如图4。该类型机场有华盛顿国家机场、香港国际机场、亚特兰大机场等。环绕型的轨道交通可以完全避开机场跑道与设施，将轨道与机场之间的相互影响降到最低。但如果环绕型的轨道交通采用地面之上的方式进场，则容易给机场的电磁环境造成不利影响，且环绕端跑道延长条件受限。
图4 环绕型                   图5 复合型
（4）复合型。机场拥有单个或多个航站楼与跑道，且拥有两条或两条以上轨道交通接入机场，轨道交通接入机场方式包含上述几种构型的两种或两种以上，称其为复合型，构型如图5。复合型综合了上述4种构型所有特点，可以灵活适应各种条件限制，方便机场进行合理规划。典型机场如韩国仁川机场、重庆江北机场、上海虹桥机场、戴高乐机场等。基于已调查的大量国内外枢纽机场提出了以上4种机场-轨道交通构型，基本可以囊括目前世界上所有的机场-轨道交通构型，为未来机场规划轨道交通提供了新的思路，方便未来新建机场-轨道交通构型的选取。根据调查的40个机场，其中采用平行型的机场有23个，占比约58%，即一半以上的机场，采用平行型的轨道机场衔接模式。采用交叉型的机