韋蘇來 周鳴語 吳桂虎
(1.南京地下鐵道建設(shè)有限責(zé)任公司,210017,南京;2.中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司,610031,成都∥第一作者,教授級高級工程師)
車輛基地作為城市軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分,具有投資大、占地多、與城市規(guī)劃協(xié)調(diào)矛盾大等特點(diǎn)。為了節(jié)約用地,減少建設(shè)工程投資,方便運(yùn)營管理,國內(nèi)許多主要城市都已經(jīng)開展城市軌道交通線網(wǎng)車輛基地資源共享方面的專題研究。
近年來,南京市軌道交通發(fā)展迅猛。目前,已建成開通的線路包括M1線和M2線,線網(wǎng)的運(yùn)營里程接近85 k m。在建線路包括M3線一期、二期工程,M10線一期工程,M4線一期工程,S1線一期工程(機(jī)場線),S8線一期工程和S3線一期工程,在建線路總長度約218 k m。其中,M3線、M10線一期工程、S1線一期工程、S8線一期工程均計劃于2014年青奧會之前建成通車,屆時南京市軌道交通網(wǎng)骨干線路將基本形成。在南京市軌道交通骨干網(wǎng)形成之前,對南京市車輛基地資源共享方案及相關(guān)問題進(jìn)行深入研究,從線網(wǎng)角度優(yōu)化車輛基地布局,合理控制車輛基地設(shè)置數(shù)量和建設(shè)規(guī)模,具有十分重要的意義。
根據(jù)《南京市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃(2009版)》(以下簡稱“線網(wǎng)規(guī)劃”),南京市軌道交通線網(wǎng)由城市軌道交通線路和都市圈軌道交通線路組成,共計22條線路,線路總長度791.4 k m。其中,城市軌道交通線路共計14條,線網(wǎng)總長度約496 k m(包含A型車線路5條,長度約203 k m)。另設(shè)有8條都市圈軌道交通線路,其中位于南京市行政區(qū)內(nèi)的線路總長約295.4 k m。規(guī)劃線路詳見表1。
近期建設(shè)規(guī)劃(2014—2020年)是以新一輪城市總體規(guī)劃和軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃為基礎(chǔ),以加密主城區(qū)線網(wǎng)密度、支持城市重點(diǎn)地區(qū)開發(fā)建設(shè)和促進(jìn)城鄉(xiāng)統(tǒng)籌目標(biāo)下的城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)發(fā)展為原則提出的。2014年至2020年期間將新修建線路總長175.7 k m,至2020年南京市城市軌道交通線網(wǎng)長度為352.4 k m。南京市近期線網(wǎng)建設(shè)方案詳見表2。
表1 南京市軌道交通規(guī)劃線路表
表2 南京市軌道交通2014—2020年實(shí)施線路一覽表
車輛是城市軌道交通系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備,車輛的選型不僅要考慮客流需求,滿足技術(shù)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全可靠、國產(chǎn)化率等基本要求,還應(yīng)從全局出發(fā),考慮車輛的相互調(diào)配、車輛檢修資源共享等問題,盡量減少全線網(wǎng)車輛制式。
目前已運(yùn)營線路M1線和M2線都采用A型車;在建線路M3線和M10線均已采用A型車,M4線一期工程、S1線和S8線采用B型車;已運(yùn)營和在建線路均為DC1500 V架空接觸網(wǎng)供電。為了實(shí)現(xiàn)資源共享,便于統(tǒng)一管理,根據(jù)不同線路客流情況和功能定位,確定南京軌道交通采用A型車、B型車,宜統(tǒng)一采用架空接觸網(wǎng)的供電方式。
南京軌道交通線路在規(guī)劃上盡量統(tǒng)一了車型,從運(yùn)營管理和車輛檢修資源共享的角度看,為車輛基地資源共享創(chuàng)造了條件,盡量避免不同類型車輛檢修造成的設(shè)備不兼容問題,有利于提高車輛段以及檢修設(shè)備的利用率,減少維修中備品備件的種類和數(shù)量。
聯(lián)絡(luò)線是實(shí)現(xiàn)車輛基地檢修資源共享的前提條件,只有兩條線路之間設(shè)有聯(lián)絡(luò)線,才可能實(shí)現(xiàn)車輛基地檢修資源的共享。聯(lián)絡(luò)線的具體布置需結(jié)合全線網(wǎng)的車站、車輛基地的分布,綜合考慮工程實(shí)施的可行性、必要性以及經(jīng)濟(jì)性,盡量降低聯(lián)絡(luò)線工程投資,特別是對于地下試車線,有必要經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。同時,深入分析檢修車取送距離、運(yùn)營成本,避免對線路養(yǎng)護(hù)帶來不便。聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置應(yīng)當(dāng)兼顧車輛送修通道、調(diào)度運(yùn)營車輛通道、設(shè)備物資運(yùn)輸通道以及緊急救援通道等多種功能,發(fā)揮最大效益,滿足運(yùn)營需求,并為線網(wǎng)運(yùn)營提供一定的靈活性。
結(jié)合南京地鐵線網(wǎng)規(guī)劃聯(lián)絡(luò)線設(shè)置情況,因線路走向、建設(shè)時序及車型的調(diào)整,使得原線網(wǎng)存在的以下主要問題而暫時無法充分實(shí)現(xiàn)資源共享。
(1)線網(wǎng)中A型車線路未串聯(lián)起來,即M3、M5線與M1、M2、M10線之間無聯(lián)絡(luò)線,使得線網(wǎng)中A型車檢修資源不能充分共享;
(2)線網(wǎng)中M13線、S4線與線網(wǎng)中其他線路無聯(lián)絡(luò)線,無法共享其他線路檢修資源。
隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,城市建設(shè)用地越來越緊張,要求車輛基地的平面布置更加緊湊、合理,以節(jié)約土地資源。然而,地鐵大架修車輛基地往往占地面積較大,以滿足車輛基地各項(xiàng)設(shè)備、設(shè)施的布置要求。通常在30 h m2左右,使得與城市規(guī)劃及既有構(gòu)筑物協(xié)調(diào)難度較大。車輛基地實(shí)現(xiàn)資源共享后,可以適當(dāng)減少大架修車輛基地的設(shè)置數(shù)量,有利于節(jié)約用地。
目前國內(nèi)地鐵車輛檢修通常采用大、架修分修制和大、架修合修制2種制式。大、架修分修制需修建專門的車輛大修廠,是在一定歷史條件下形成的,用于地鐵線網(wǎng)規(guī)模特大的城市。隨著地鐵車輛技術(shù)的發(fā)展,鋁合金和不銹鋼車體材料的廣泛采用,采用大、架修合修制有利于提高檢修臺位和設(shè)備的利用率,減少大架修列車的取送數(shù)量,目前得到了廣泛采用,特別是對于線網(wǎng)規(guī)模大的城市,采用大、架修合修制比較經(jīng)濟(jì)。
根據(jù)南京市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)規(guī)劃,南京市2020年軌道交通建設(shè)線路總長將達(dá)352.4 k m,軌道交通線網(wǎng)規(guī)模大,因此從M1線開始即考慮實(shí)行大、架合修制的檢修模式:已建成M1線小行車輛段大架修基地,在建有M3線秣周車輛段、M4線青龍車輛段、S1線祿口新城南車輛段3個大架修基地,且涵蓋了地鐵A型車、B型車2種車型車輛的檢修作業(yè)。根據(jù)南京市軌道交通線網(wǎng)車輛大、架修基地的分布現(xiàn)狀,建議南京市軌道交通線網(wǎng)車輛檢修模式仍采用大、架修合修制。
(1)結(jié)合南京地鐵線網(wǎng)既有線路運(yùn)營情況,線網(wǎng)檢修模式仍采用車輛大、架修合設(shè),車輛部件集中修的檢修模式。
(2)構(gòu)建A型車、B型車和都市圈軌道交通線網(wǎng)并復(fù)合組成南京市軌道交通網(wǎng)。
(3)按車型分別設(shè)置線網(wǎng)車輛大架修基地。
(4)結(jié)合國內(nèi)外地鐵車輛檢修經(jīng)驗(yàn),車輛基地大、架修規(guī)模不宜超過5列位,承擔(dān)線路不宜超過4條,承擔(dān)線路長度為110~150 k m為宜。
(5)車輛大架修盡量少跨線取送,盡量減少檢修車取送距離。
(6)線網(wǎng)大架修基地布局應(yīng)兼顧到各線建設(shè)時序的影響,以滿足線網(wǎng)近、遠(yuǎn)期等車輛檢修的需要,并能適應(yīng)部分線路建設(shè)時機(jī)變化的影響。
根據(jù)線網(wǎng)規(guī)劃,南京市軌道交通規(guī)劃建設(shè)大、架修車輛基地7處,具體設(shè)置詳見表3(以該方案作為車輛基地資源共享比較方案)。
表3 南京市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃大、架修車輛基地
結(jié)合線網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線設(shè)置、車輛基地功能定位綜合分析,規(guī)劃大、架修車輛基地存在的主要問題如下:
(1)小行車輛段規(guī)劃承擔(dān)M1、M2、M10線車輛大、架修任務(wù)。既有小行車輛段僅有3個大、架修列位,且無車輛大修配套設(shè)施,無法滿足M1線車輛大修和M2線車輛架修需要[1]。
(2)M3線車型為A型車,但M3線與M1、M2、M10線3條A型車線路之間均無聯(lián)絡(luò)線,使得M3線車輛無法與線網(wǎng)A車資源共享。根據(jù)線網(wǎng)規(guī)劃,M3線秣周車輛段承擔(dān)M3、M9、M13車輛的大、架修任務(wù),使得線網(wǎng)A、B型車輛混合檢修、車輛備品備件種類較多,不利于資源共享。同時M3線車輛基地建成初期資源也未能得到充分利用。
(3)M7、S5線均與 M4線設(shè)置有聯(lián)絡(luò)線,原規(guī)劃M4線僅與S5線進(jìn)行資源共享(承擔(dān)線路長度僅69.1 k m)。M4線一期工程計劃于2015年建成,M7線計劃于2019年建成,而S5線未納入近期建設(shè)規(guī)劃,造成M4線車輛基地資源未能充分利用。
(4)M6、S3、S7線均與S1線設(shè)置有聯(lián)絡(luò)線,原規(guī)劃S1線僅與M6、M14線進(jìn)行資源共享。S1線一期工程(機(jī)場線)計劃于2014年建成,M6線計劃于2021年建成,M14線建設(shè)未納入近期建設(shè)規(guī)劃,造成S1線車輛基地建成后資源均未能充分利用。
(5)M5線車型為A型車,規(guī)劃M5、M7線車輛基地資源共享,造成A、B型車輛混合檢修、車輛備品備件種類較多,不利于資源共享;同時M7線通過M4線、M6線才與M5線進(jìn)行資源共享,造成車輛運(yùn)送距離加長,資源共享不經(jīng)濟(jì),容易對M4、M6線的線路維護(hù)造成干擾。
(6)S4、S7和M13線資源共享方案未明確或無法實(shí)現(xiàn)資源共享。
為了實(shí)現(xiàn)南京市軌道交通車輛基地資源共享,盡量避免不同類型車輛混合檢修的問題,為解決車輛基地資源共享規(guī)劃方案中存在的問題,在線網(wǎng)規(guī)劃聯(lián)絡(luò)線的基礎(chǔ)上,增設(shè)部分聯(lián)絡(luò)線,為車輛基地充分實(shí)現(xiàn)資源共享創(chuàng)造條件。具體增設(shè)聯(lián)絡(luò)線方案詳見表4及2050年南京市軌道交通線網(wǎng)線路及聯(lián)絡(luò)線設(shè)置圖(見圖1)。
表4 建議線網(wǎng)增設(shè)聯(lián)絡(luò)線表
圖1 2050年南京市軌道交通線網(wǎng)線路及聯(lián)絡(luò)線設(shè)置圖
考慮到車型和建設(shè)時序不同,以及聯(lián)絡(luò)線設(shè)置、車輛基地建設(shè)、車輛基地地理位置等各種原因,并考慮一定的大、架修富余量,在規(guī)劃車輛基地的基礎(chǔ)上,結(jié)合線網(wǎng)長度的增加(線網(wǎng)規(guī)劃里程增加約152 k m,),進(jìn)一步優(yōu)化大、架修車輛基地布局及功能定位,提出線網(wǎng)仍按7個車輛大、架修基地設(shè)置,并預(yù)留1個車輛大、架修基地(其中,江南6個、江北2個,A型車2個、B型車6個)的資源共享方案。線網(wǎng)車輛基地分布及功能定位見表5及圖2。
表5 線網(wǎng)車輛基地分布及功能定位表
圖2 2050年南京市軌道交通車輛基地線網(wǎng)資源共享方案圖
本次車輛基地資源共享方案與《南京市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃(2009版)》中的大、架修車輛基地設(shè)置方案相比,將M5線大校場車輛基地由大、架修基地降級為定修段,將湯山車輛段升級為大、架修基地,并預(yù)留玉帶車輛基地作為線網(wǎng)大、架修基地的條件。與規(guī)劃車輛基地資源共享方案相比主要解決了如下問題:
(1)由于M5線車輛擬采用A型車,該部分車輛的大、架修納入 M3線秣周車輛段,避免了A、B型車混合檢修的問題,并通過增設(shè)聯(lián)絡(luò)線,使A型車線路連接成為網(wǎng)絡(luò)。
(2)通過調(diào)整 M3、M4、S5號線大、架修車輛基地功能定位,優(yōu)化后的車輛基地資源共享方案滿足了線網(wǎng)所有配屬車輛(包括都市圈軌道交通線路車輛)的大、架修需要,并為線網(wǎng)預(yù)留了1個列位的車輛大修能力(規(guī)劃方案中無預(yù)留)。
(3)優(yōu)化后的線網(wǎng)車輛基地資源共享方案中,平均每個車輛基地承擔(dān)長度約100 k m線路配屬車輛的大修任務(wù),單個車輛基地平均承擔(dān)車輛大修任務(wù)的線路長度比規(guī)劃方案增加約9 k m,進(jìn)一步提高了車輛基地大、架修資源利用率。
(4)通過調(diào)整大、架修車輛基地在線網(wǎng)上布局(江南6個車輛大、架修基地,其中A型車2個,B型車6個;江北2個車輛大、架修基地)及部分車輛基地的功能定位,進(jìn)一步減少了檢修車取送作業(yè)距離。
(5)對后續(xù)線路各車輛段、停車場的選址、用地和規(guī)模進(jìn)行了初步協(xié)調(diào),確定了各段的用地范圍。線網(wǎng)A型車車輛基地總規(guī)劃用地面積90 h m2(平均用地指標(biāo)為1 145 m2/輛),線網(wǎng)B型車車輛基地總規(guī)劃用地452 h m2(平均用地指標(biāo)為1 130 m2/輛)。做到了對車輛段用地提前合理控制,適當(dāng)留有余地,指導(dǎo)了后續(xù)線路的建設(shè),節(jié)省了城市土地資源。
(6)設(shè)置線網(wǎng)零部件檢修中心(如M3線秣周車輛段設(shè)置線網(wǎng)輪軸大修中心),不僅可以提高車輛檢修效率,同時也可以節(jié)省檢修成本,縮短檢修周期。
結(jié)合南京市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)時序、聯(lián)絡(luò)線設(shè)置及車輛基地的功能定位研究方案,提出以下建議:
(1)為了實(shí)現(xiàn)線網(wǎng)A型車的資源共享,結(jié)合M3線線路建設(shè),提前實(shí)施M5線在誠信大道站接入M3線的聯(lián)絡(luò)線接口工程。
(2)由于 M1線小行車輛基地規(guī)模不能滿足M1、M2、M10線車輛的大、架修的需要,建議2013年前完成M1線小行車輛基地的擴(kuò)能改造工程。
(3)為了實(shí)現(xiàn)線網(wǎng)車輛檢修的資源共享,本次聯(lián)絡(luò)線方案研究中建議新增的聯(lián)絡(luò)線,宜結(jié)合各線路的建設(shè)同步實(shí)施。
(4)考慮到線路長度、行車密度、檢修效率等因素,車輛基地設(shè)計時應(yīng)考慮一定裕量,盡量減少車輛基地建成后的擴(kuò)能改造。
為了配合南京市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃和近期建設(shè)規(guī)劃,充分實(shí)現(xiàn)線網(wǎng)車輛基地資源共享,節(jié)約工程投資和土地資源,結(jié)合南京市軌道交通線路在建情況,本文重點(diǎn)研究了聯(lián)絡(luò)線設(shè)置,A型車和B型車線網(wǎng)構(gòu)建,大、架修車輛基地布局。得出了設(shè)置7個,預(yù)留1個大、架修車輛基地,增設(shè)部分聯(lián)絡(luò)線的車輛基地資源共享方案。該方案在滿足全線網(wǎng)車輛大修需要的同時,為線網(wǎng)預(yù)留了一定的車輛大、架修能力,同時解決了遠(yuǎn)期A、B型車混合檢修的問題,提高了大、架修車輛基地的利用率,有利于充分實(shí)現(xiàn)線網(wǎng)車輛檢修資源共享,節(jié)約工程投資和土地資源,對南京市軌道交通后續(xù)線路建設(shè)具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。
[1] 韋蘇來,周鳴語,吳桂虎.南京地鐵小行車輛段大修、架修能力的研究[J].城市軌道交通研究,2012(12):36.
[2] 郭歡,陳峰.城市軌道交通車輛基地的優(yōu)化[J].城市軌道交通研究,2010(8):73.
[3] 姜漢生,朱捷.淺談城市軌道交通車輛段、停車場資源共享[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,2003(9):64.
[4] 方昌福,張海波.深圳市軌道交通在資源共享方面的初步嘗試[J].都市快軌交通,2004(6):12.
[5] 王瑞震.天津軌道線網(wǎng)車輛基地資源共享方案研究[J].鐵道工程學(xué)報,2006(7):81.
[6] 丁建隆.城市軌道交通線網(wǎng)資源共享規(guī)劃[J].都市快軌交通,2004(5):13.