饒雪平

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匈牙利布達(dá)佩斯機(jī)場線系統(tǒng)制式選擇研究

饒雪平

（中鐵上海設(shè)計院集團(tuán)有限公司，200070，上?！胃呒壒こ處煟?/p>

介紹了匈牙利布達(dá)佩斯機(jī)場線的基本情況。參考機(jī)場快線選用系統(tǒng)制式的國際經(jīng)驗，從布達(dá)佩斯機(jī)場線的地理條件、網(wǎng)絡(luò)銜接、功能定位、投資等方面進(jìn)行定性分析，提出了布達(dá)佩斯機(jī)場線采用國家鐵路制式更為合適的結(jié)論。

布達(dá)佩斯機(jī)場線；城市軌道交通；國家鐵路；制式選擇

Author's addressChina Railway Shanghai Design Institute Group Co.，Ltd.，200070，Shanghai，China

匈牙利布達(dá)佩斯機(jī)場線是一條連接匈牙利首都布達(dá)佩斯市中心與李斯特國際機(jī)場的客運(yùn)軌道交通快線，起點為布達(dá)佩斯市中心的火車東站，終點為李斯特國際機(jī)場2號航站樓。線路基本沿著匈牙利既有100a鐵路走行，沿途設(shè)置小佩斯站、1號航站樓站和2號航站樓站（見圖1）。線路全長約18.2 km，基本采用地面及高架的敷設(shè)方式，高架線約占全線長度的1/2。線路最高運(yùn)營速度為120 km/h。該線主要為機(jī)場客流服務(wù)，兼顧部分市郊客流，因此在系統(tǒng)制式上有匈牙利國家鐵路制式（以下簡為“國鐵制式”）和城市軌道交通制式（以下簡為“地鐵制式”）可以選擇。兩種制式的軌道交通主要在服務(wù)客流的對象、運(yùn)營組織方式、線路長度、站間距、車輛、供電方式、信號控制、投資等方面存在不同，選用合理的制式是機(jī)場線在功能、投資、運(yùn)營管理上取得綜合最優(yōu)的前提。本文在參考國際上對機(jī)場線系統(tǒng)制式選擇的基礎(chǔ)上，結(jié)合匈牙利鐵路和地鐵的實際情況，以及本線地理位置、功能、運(yùn)營組織及資源共享等方面的條件，研究本線應(yīng)采用的合理的系統(tǒng)制式。

圖1 匈牙利布達(dá)佩斯機(jī)場線走向示意圖

1 國際上機(jī)場線通常采用的系統(tǒng)制式

世界各地的大型樞紐機(jī)場大多都有連接機(jī)場和城市中心的軌道交通線路，且其采用的軌道交通制式不盡相同。

德國法蘭克福國際機(jī)場作為歐洲重要的中轉(zhuǎn)站，在歐洲所有機(jī)場中中轉(zhuǎn)比率最高、中轉(zhuǎn)旅客數(shù)量最多。乘客通過1號航站樓底層的火車站能直接抵達(dá)市區(qū)火車總站及法蘭克福附近的城市。將鐵路納入機(jī)場在當(dāng)時可謂創(chuàng)舉，這讓法蘭克福機(jī)場成為全球第一家擁有直達(dá)鐵路運(yùn)輸服務(wù)的機(jī)場，成為空鐵聯(lián)運(yùn)的楷模。法蘭克福機(jī)場距離市中心火車站直線距離為11.3 km，采用鐵路運(yùn)輸?shù)木嚯x為14 km，全程旅行時間為11 min，高峰時段發(fā)車間隔為15 min。法蘭克福機(jī)場及市中心軌道交通示意圖如圖2所示。

荷蘭阿姆斯特丹國際機(jī)場距離市中心11.5 km，是世界上距離市中心第二近的國際機(jī)場，其主要的大運(yùn)量直達(dá)交通采用鐵路運(yùn)輸。機(jī)場地下設(shè)有Schiphol火車站，火車站距離阿姆斯特丹市中心火車站14 km，全程旅行時間為15 min，高峰時段發(fā)車間隔為10 min。阿姆斯特丹國際機(jī)場及市中心軌道交通示意圖如圖3所示。

圖2 德國法蘭克福機(jī)場及市中心軌道交通示意圖

圖3 荷蘭阿姆斯特丹國際機(jī)場及市中心軌道交通示意圖

有“地鐵之都”之稱的東京，其地鐵主要集中在東京市區(qū)，整個地鐵網(wǎng)絡(luò)分布在以東京火車站為中心的5 km2范圍內(nèi)，距市區(qū)較遠(yuǎn)的郊區(qū)則采用國鐵制式。例如，東京的成田機(jī)場距離東京市中心約60 km，軌道交通運(yùn)輸方式采用國鐵制式；東京國際機(jī)場（羽田機(jī)場）距離東京市中心約14 km，也采用國鐵制式的軌道交通。

我國北京、上海人口眾多，機(jī)場線沿線土地開發(fā)量大，機(jī)場線不僅服務(wù)機(jī)場客流，還是沿線通勤客流選擇的主要交通方式；同時，由于管理體制條塊分割，機(jī)場線主要與地鐵網(wǎng)絡(luò)銜接和貫通，國鐵主要為長距離的城際旅客服務(wù)，因此機(jī)場線采用了地鐵制式。

從世界各國機(jī)場線所選擇的軌道交通制式來看，地鐵制式的軌道交通通常僅服務(wù)機(jī)場所在的城市，主要為城市通勤客流服務(wù)，沿線輻射范圍有限；國鐵制式的軌道交通可銜接整個經(jīng)濟(jì)區(qū)，輻射面廣，且國鐵與機(jī)場無縫銜接后，可形成空鐵聯(lián)運(yùn)的格局，能實現(xiàn)遠(yuǎn)程和中短程運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢互補(bǔ)。因此，在歐洲、美國、日本的機(jī)場線基本都采用了國鐵和地鐵兩種制式，但快速軌道交通工具以采用國鐵制式為主。

2 布達(dá)佩斯國鐵和地鐵制式基本概況

2.1 國鐵基本概況

匈牙利國鐵線路總長約7 476 km，形成以布達(dá)佩斯為中心、呈放射狀覆蓋全國的布局。匈牙利國鐵以地面線為主，采用半封閉獨(dú)立運(yùn)營、客貨混跑的運(yùn)輸方式；供電系統(tǒng)采用交流25 k V，架空接觸網(wǎng)供電；信號系統(tǒng)主要采用自動閉塞和微機(jī)聯(lián)鎖方式；最高運(yùn)營速度為80～120 km/h，個別地段達(dá)160 km/h；列車最小發(fā)車間隔約為5 min。

2.2 地鐵基本概況

匈牙利布達(dá)佩斯地鐵線路由已經(jīng)運(yùn)營的地鐵1、2、3號線和正在建設(shè)的4號線組成，總長度約34.3 km，共設(shè)置了53座車站，平均站間距約660 m，主要服務(wù)于城市中心城區(qū)的上下班通勤客流。另外還建有5條輕軌，主要為市郊客流服務(wù)。布達(dá)佩斯地鐵網(wǎng)絡(luò)示意圖如圖4所示。

圖4 匈牙利布達(dá)佩斯地鐵網(wǎng)絡(luò)示意圖

布達(dá)佩斯地鐵主要以地下線為主，在城市外圍有部分地面線，采用完全封閉的獨(dú)立運(yùn)營方式。新建線路基本采用直流750 V三軌供電的集中供電系統(tǒng)，列車控制采用ATC（列車自動控制）系統(tǒng)，最高運(yùn)營速度為80 km/h，列車最小發(fā)車間隔約為1.5 min。

3 布達(dá)佩斯機(jī)場線軌道交通制式選擇

3.1 所在城市區(qū)域及地理位置對系統(tǒng)制式選擇的影響

李斯特機(jī)場位于布達(dá)佩斯市郊，距離布達(dá)佩斯

市中心約18 km，周邊人流并不集中，在機(jī)場南北兩側(cè)有國鐵干線走廊：100a和120a國際鐵路干線。

布達(dá)佩斯機(jī)場線走向基本沿鐵路干線走廊。如采用國鐵制式，能共用交通走廊，可利用國鐵的既有通道和用地，土地資源節(jié)約，并能形成統(tǒng)一的養(yǎng)護(hù)維修體系。如采用地鐵制式，由于匈牙利地鐵采用DC 750 V三軌供電方式，需要與既有鐵路完全隔離，將占用更多的土地資源，更需采用地鐵的養(yǎng)護(hù)維修體系。因此，從布達(dá)佩斯機(jī)場線所在的城市區(qū)域及地理位置來看，選擇國鐵制式更能發(fā)揮國鐵干線走廊的優(yōu)勢，土地資源利用更加集約。

3.2 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)范圍對系統(tǒng)制式選擇的影響

布達(dá)佩斯地鐵網(wǎng)絡(luò)主要分布于城市的中心城區(qū)，線網(wǎng)總長度約34.3 km，服務(wù)范圍主要限于布達(dá)佩斯市中心的居民；沿機(jī)場方向有地鐵M3線延伸到小佩斯地區(qū)，但也只是為小佩斯地區(qū)與市中心提供低端服務(wù)。采用地鐵制式建設(shè)機(jī)場線將大大增加地鐵運(yùn)營線路長度（增加長度約占線網(wǎng)總長度的30%），但卻不能有效增加地鐵網(wǎng)絡(luò)密度，也不能使整個地鐵網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)效率有大的提升。

布達(dá)佩斯國鐵網(wǎng)絡(luò)覆蓋匈牙利全境，并有多條鐵路干線跨境運(yùn)營，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積非常大，若布達(dá)佩斯機(jī)場線采用國鐵制式，鐵路線路長度增加很小，且機(jī)場線能接入國鐵網(wǎng)絡(luò)，形成空鐵聯(lián)運(yùn)的格局，其輻射效果更廣，效益更優(yōu)，更能支持李斯特機(jī)場作為中歐片區(qū)次級國際樞紐機(jī)場的地位。

3.3 機(jī)場客流特征對系統(tǒng)制式選擇的影響

機(jī)場客流屬于長距離的商務(wù)、公務(wù)及旅游客流，機(jī)場受跑道能力的限制，需要一定的時間來積累客流，因此為機(jī)場客流服務(wù)的軌道交通發(fā)車間隔大多在10～15 min；而地鐵客流主要為上下班客流，客流潮汐現(xiàn)象非常嚴(yán)重，高峰時段的發(fā)車間隔一般在2 min。因此，機(jī)場線采用地鐵制式會造成很大的運(yùn)能浪費(fèi)，而國鐵制式的發(fā)車頻率能更好地匹配機(jī)場客流的特征。布達(dá)佩斯機(jī)場線的近期發(fā)車間隔為10～15 min，遠(yuǎn)期發(fā)車間隔為6～10 min，因此，采用國鐵制式更符合機(jī)場客流的主要特征。

3.4 線路特點對系統(tǒng)制式選擇的影響

地鐵制式更適應(yīng)速度較低、線路較短、站間距較小的線路。布達(dá)佩斯的4條地鐵線路總長度約34.3 km，其中1號線4.3 km，設(shè)12座車站；2號線10.1 km，設(shè)11座車站；3號線12.6 km，設(shè)20座車站；4號線7.3 km，設(shè)10座車站。其平均站間距約為660 m，最高運(yùn)營速度為80 km/h，平均旅行速度也非常低。國鐵制式比較適應(yīng)速度較高、線路較長、站間距較大的線路。布達(dá)佩斯機(jī)場線長度約為18 km，共設(shè)置了4座車站，平均站間距約6 km，最高運(yùn)營速度為120 km/h，較大的站間距及較快的運(yùn)營速度使機(jī)場線采用國鐵制式更為適合，能提供更加便捷、舒適的高端服務(wù)。

3.5 資源共享對系統(tǒng)制式選擇的影響

目前，匈牙利地鐵線路總長34.3 km，而新建機(jī)場線長約18 km。若機(jī)場線采用地鐵制式，既有地鐵車輛停放、檢修設(shè)施均不能滿足新增機(jī)場線的要求，需新建機(jī)場線的列車停放、檢修設(shè)施等。而匈牙利鐵路線路長達(dá)7 467 km，有非常完備的檢修設(shè)施。機(jī)場線采用國鐵制式，可利用布達(dá)佩斯火車東站閑置的既有鐵路股道停放列車，檢修車輛也可直接利用鐵路網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的檢修設(shè)施，能達(dá)到充分利用既有資源、節(jié)約資源的目的。

3.6 工程投資及運(yùn)營效益對系統(tǒng)制式選擇的影響

機(jī)場線采用地鐵制式，在土建、供電、信號等方面的投資比國鐵制式大，同時需新建地鐵車輛停放及檢修的車輛基地以及檢修設(shè)施和設(shè)備，還不能利用鐵路走廊內(nèi)的用地，需單獨(dú)征用土地，因此其總投資比采用國鐵制式高。從匈牙利建設(shè)經(jīng)驗來看，采用國鐵制式的投資約為地鐵制式投資的1/5。同時，由于布達(dá)佩斯地鐵線路目前的最高運(yùn)營速度均不超過80 km/h，要為機(jī)場線提供快速高端服務(wù)，需要單獨(dú)建立最高運(yùn)營速度為120 km/h的地鐵運(yùn)營體系，而采用國鐵制式則不存在這樣的問題。因此，布達(dá)佩斯機(jī)場線采用國鐵制式投資更低，也更能體現(xiàn)投資效益。

4 布達(dá)佩斯機(jī)場線速度目標(biāo)值分析

速度目標(biāo)值是布達(dá)佩斯機(jī)場線的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，也是選擇系統(tǒng)制式的重要指標(biāo)。根據(jù)功能定位及與其他交通方式的競爭優(yōu)勢，機(jī)場線從市中心至機(jī)場2號航站樓的旅行時間應(yīng)控制在20 min以內(nèi)。表1列出了不同速度目標(biāo)值所對應(yīng)的旅行時間，可以看到，采用80 km/h的速度目標(biāo)值不能滿足20 min的旅行時間目標(biāo)值要求，100 km/h的速度目標(biāo)值基本可以滿足要求，而采用120 km/h和160 km/ h的速度目標(biāo)值可使旅行時間控制在20 min以內(nèi)，能較好地適應(yīng)本線的功能及旅行時間的要求。

Vehicle Mode Selection of Budapest Airport Line in Hungary

Rao Xueping

The basic situation of Budapest Airport Line in Hungary is introduced.Based on international experiences of mode selection for airport lines，the geographic conditions，network connection，functional position and investment of Budapest Airport Line are analyzed quantitatively.Asa final conclusion，the national railway standard is considered to be more appropriate for Budapest Airport Line.

Budapest Airport Line；urban rail transit；national railway；mode selection

U 212.1