宁波地铁5号线环线车辆基地布局研究
李晨
【摘 要】针对国内地铁环线车辆基地的设置情况,总结出环线运营的特点和对车辆基地设置的要求.以宁波地铁5号线工程为例,介绍其车辆基地布置方案、出入线设置方案,并从发车能力、轮对偏磨等方面论证\"八\"字接轨对环线运营的优势,得出环线车辆基地布局应均匀分布,设置至少1处\"八\"字接轨的结论.
【期刊名称】《现代城市轨道交通》
【年(卷),期】2019(000)006
【总页数】6页(P122-127)
【关键词】地铁;环线;车辆基地布局;出入线;\"八\"字接轨
【作 者】李晨
【作者单位】中铁二院工程集团有限责任公司,四川成都 610031
【正文语种】中 文
广州地铁3号线时间【中图分类】U279.1
0 引言
城市地铁网络结构主要有棋盘型、放射型和有环放射型等。地铁环线的设置应与城市的地形条件及客流需求相匹配,通常设置地铁环线有以下几种情况。
(1)平原城市各区域发展较平衡,由传统市中心往外层层扩张,宜规划地铁环线,如北京。
(2)较早建成的市区线路运力与客流渐不匹配,需建设环线以分流,如广州地铁3号、5号线运能紧张,在11号线建成后将起到分流的作用。
(3)城市规模发展迅速,如成都、武汉、西安、郑州等中心城市对环线轨道交通有较大的需求。
考虑到环线线路与直线线路运营有所区别,本文以宁波地铁5号线为例,探讨环线线路对地
铁车辆基地的相关要求。
1 国内既有环线车辆基地布置
在国内,北京、上海、成都等城市的地铁已有环线投入运营,此外还有重庆、郑州、武汉等城市的地铁网络中也规划了环线。下面分别介绍北京、上海、成都、广州等城市地铁环线的设置情况。
1.1 北京地铁
北京地铁2号、10号线为环线,其中2号线设太平湖车辆段1处,10号线按“1段2场”布置,分别为万柳车辆段、宋家庄停车场和五路停车场。宋家庄停车场出入线采用“八”字接轨方式,分别与宋家庄站和成寿寺站接轨。北京地铁环线设置如图1所示。
1.2 上海地铁
上海地铁4号线为环线,全线设蒲汇塘停车场1处,并采用“八”字接轨方式,与宜山路站和上海体育馆站接轨。上海地铁环线设置如图2所示。
1.3 成都地铁
成都地铁包括2条环线,分别是7号线和9号线。其中,9号线为远期规划线路,7号线已于2017年建成通车。7号线按“1段1场”布置,分别为川师车辆段和崔家店停车场。成都地铁环线设置如图3所示。
崔家店停车场采用双层布置,停车场地下1层的出入场线双线与成华大道站接轨,地下2层的出入场线双线与万年场站接轨,呈双“八”字接轨。崔家店停车场配线示意图如图4所示。
1.4 广州地铁
广州地铁11号线为特大环线,线路长43.2 km。全线设赤沙车辆段1座,车辆段出入段线采用“八”字接轨,并采用“2+1”的模式,分别与石榴岗站和赤沙滘站接轨。赤沙车辆段配线示意图如图5所示。
图1 北京地铁环线设置
图2 上海地铁环线设置
图3 成都地铁环线设置
图4 崔家店停车场配线示意图
图5 赤沙车辆段配线示意图
2 环线运营的特点及要求
环线车辆基地的布置与常规线路相比,在列车收发车和运营组织上有所不同。为保证环线运营的便捷性与灵活性,提高运营效率,节约运营成本,环线对车辆基地的布置具有较高的要求。参考以上各城市的环线车辆基地布局、出入线设置方案,总结出环线运营的特点。
(1)换乘站多,换乘客流较大。
(2)环线不宜共线运营,否则既降低了各线相互之间的运输能力,同时也提高了运营的复杂程度。
(3)车辆基地的布点和停车规模应相对均匀,以减少列车收发车的空走距离。但是受用地条件的限制,此要求往往难以达到。
(4)环线至少有1个车辆基地的出入线采用“八”字接轨,这既可以减少环线运营对车辆轮对踏面造成的偏磨影响以及减少镟轮工作量,也可以保证双向收发车的要求,以减少收发车折向对正线运营的干扰。
(5)环线一般位于城市的中心区或中心区边缘。随着国内城市化的进展加大,城市的范围逐渐扩大,车辆段逐渐融入主城区。若单纯建设车辆段,其土地价值利用率低,因此车辆基地的选址应从集约土地的角度出发,地块内综合物业开发,以提高土地的利用价值,与地块周边的规划应完美融合。
因此,合理确定车辆基地的布局方案及出入线方案,将能很好地适应环线运营的特点,有利于提高运营效率,节约运营成本。
3 宁波地铁5号线车辆基地方案研究
3.1 概况
宁波地铁5号线远期呈环线布置,定性为骨干线网的填充线,一期先建设东南半环,二期再建设西北半环,建成后将串连南部、东部、西部和北部各新城,全长约46.9 km。
3.2 车辆段、停车场布局
全线采用“1段2场”的布局方案,一期工程设经堂庵跟车辆段和前殷停车场,二期预留马径停车场,保证环线3处车辆基地分布相对均匀,以提高全线收发车效率,减少运营空跑成本。车辆基地布局示意图如图6所示。
3.3 配线方案研究
由于环线运营易产生轮对偏磨,增加镟轮工作量和运营成本,若采用“八”字接轨可实现列车调头,有效地缓解轮对偏磨的情况,因此要求环线至少有1处车辆基地设“八”字接轨。因二期马径停车场建设时序晚,停车规模小,且停车场选址与正线车站的位置关系不具备“八”字接轨的条件,故重点研究在经堂庵跟车辆段或前殷停车场设“八”字接轨方案。
3.3.1 经堂庵跟车辆段“八”字接轨方案
图6 车辆基地布局示意图
车辆段接轨站布政站为一期线路起点,若要在车辆段“八”字接轨需要预留与二期环城南路站
接轨的条件。本侧设出入段线需先后下穿杭甬高速、试车线,再上跨河道,立交关系复杂,工程可实施性较差,需付出的工程代价极大;同时,核算布政站单侧双线接轨收发车的能力需满足一、二期收发车的需要。因此,从工程实施的角度出发,不考虑在车辆段预留环城南路站方向的出入段线。
3.3.2 前殷停车场“八”字接轨方案
因马径停车场和经堂庵跟车辆段均不具备设置“八”字接轨的条件,故着重研究在前殷停车场设“八”字接轨的可行性。前殷停车场出入场线分别从富强路站和海晏南路站设置“八”字接轨接入前殷停车场。前殷停车场“八”字接轨配线示意图如图7所示。
图7 前殷停车场“八”字接轨配线示意图
前殷停车场出场线在海晏南路站接轨,入场线在富强路站接轨,采用渡线将出入场线与上下行正线连通,出入场线均跨过上行正线后接入前殷停车场。其中,出场线下穿河道后接入停车场,而入场线盾构下穿杭甬高速、明挖下穿河道后接入停车场。与车辆段“八”字接轨方案相比,本方案具有较好的可实施性,故在前殷停车场设“八”字接轨,保证5号线具备1处“八”字接轨,可满足环线运营的配线需求。
3.4 前殷停车场发车能力研究
前殷停车场采用“八”字接轨方案,当正线行车间隔>198 s,即18对/h时,可实现正向加车功能。停车场若采用单侧接轨方案(图8),当正线行车间隔>225 s,即16对/h时,可实现正向加车功能;当正线行车间隔>240 s,即15对/h时,可实现返向加车功能。
图8 前殷停车场单侧接轨配线示意图
“八”字接轨与单侧接轨发车能力的比较如表1所示。
由表1可见,采用“八”字接轨配线方案的发车能力优于单侧接轨的配线方案,采用正向发车也更符合实际运营使用情况,有利于运营。
3.5 轮缘偏磨情况研究
3.5.1 列车调头对轮缘偏磨的影响
根据现场调查资料,北京地铁10号线宋家庄停车场投入运营前,列车无法实现调头,轮缘磨耗量约为3 mm /万km;上海地铁4号线列车出入段实现列车调头,轮缘磨耗量约为0.5 mm /
万km。由以上数据看,北京地铁10号线的轮缘磨耗量是十分惊人的,观察现场的钢轨轨头实际磨耗(图9),发现轮缘磨耗现象十分严重。除列车调头因素外,更主要的原因是恶劣的轮轨关系。
图9 北京地铁10号线钢轨轨头
3.5.2 轮缘偏磨对建设与运营成本的影响
具备列车调头功能时,一般情况下列车轮对每年镟修1次;不具备列车调头功能时,预计轮对偏磨量加大1倍,镟轮频率增加1倍,从而造成建设与运营成本增加,具体分析如表2所示。
由表2可知,采用“八”字接轨方案,可实现列车调头功能,从而减少轮对偏磨,降低轮对镟修频率,节约大量运营成本。
表1 “八”字接轨与单侧接轨发车能力的比较配线方案 单侧接轨 八字线接轨 附注发车方向 正向发车 反向发车 正向发车 反向发车时接轨站需要增加 1 名轮乘司机最小计算加车时间间隔 / s 201 216 180 —考虑 10% 能力富余后的最小加车间隔 / s 222 238 198 均可满足 4 min 间
隔加车可以适应的最小行车间隔 / 对· h-1 32 30 36 考虑 2 列车中间有间隔对 5 号线远期行车密度的适应性(按 27 对 / h ) 满足 满足 满足 —实际运营使用情况 常用 很少采用 常用 运营一般不使用反向发车