潘奇（中鐵第一勘察設計院集團有限公司，陜西西安　710043）

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青島市軌道交通12號線速度目標值的選擇研究

潘奇
（中鐵第一勘察設計院集團有限公司，陜西西安710043）

【摘 要】速度目標值是工程技術標準的重要指標，它的選擇與線路長度、站間距離、客流特征等技術指標密切相關。本文結合青島市軌道交通12號線的項目功能定位、客流特征、時間目標、車站分布情況、運營指標及工程投資影響，分析80、100、120km/h速度目標值與本工程的適應性，選取120km/h作為本工程的合理速度目標值，為相似工程速度目標值的選擇提供參考。

【關鍵詞】青島城市軌道交通速度目標值

1　引言

速度目標值是工程技術標準的重要指標，它的選擇與線路長度、站間距離、客流特征等技術指標密切相關。選擇合適的速度目標值具有重大的意義。過高的速度目標值，受限于站間距離，行車效率的提升并不明顯，但會造成工程投資的大幅增加；而過低的速度目標值，不利用吸引客流，同時造成運用車數(shù)的增加。因此，合理確定線路的速度目標值，對運營組織意義重大。

青島市軌道交通12號線是連接黃島經濟技術開發(fā)區(qū)和紅島經濟區(qū)的軌道交通快線，是環(huán)灣軌道交通的重要組成部分，為西岸城區(qū)和北岸城區(qū)的客流交換提供了快捷的軌道交通，有利于西岸城區(qū)內部客流向外圍的快速疏散，也為西海岸機場客流提供了快速、準點的交通方式。線路全長57.1km，設車站21座，線路長度長于普通的城市軌道交通線路，選擇合理的速度目標值可以快速輸送乘客，縮短乘客出行時間，提高軌道交通的整體服務水平。

2　速度目標值選擇宏觀分析

2.1本線功能定位分析

本線為西岸城區(qū)與北岸城區(qū)之間設置軌道交通快線，實現(xiàn)西岸城區(qū)與紅島新區(qū)的快速聯(lián)系。線路運營長度達56.6km，客流平均運距長，對速度要求較高。從本線功能定位分析，屬市域快線，平均站間距離2.82km，采用較高速度目標值，車輛性能也能得到較好發(fā)揮。

2.2時間目標值

“建設標準”規(guī)定：“對超長線路應以最長交路運行1h為目標，旅行速度達到最高運行速度的45%～50%為宜?！鼻鄭u市域軌道交通線網規(guī)劃是為了引導青島城市空間拓展，促進“1小時交通圈”的形成。結合青島未來“依托主城、擁灣發(fā)展、組團布局、軸向輻射”的城市空間發(fā)展戰(zhàn)略，滿足軸線上的“中心城市—次中心城市—重點鎮(zhèn)”形式的軌道交通需求成為市域軌道線網的最基本需求。青島市的中心城市包括市南區(qū)、市北區(qū)、李滄區(qū)、城陽區(qū)、嶗山區(qū)、黃島區(qū)六區(qū)。中心城區(qū)范圍內部為居民日常出行集中區(qū)域，即東岸城區(qū)、西岸城區(qū)、北岸城區(qū)之間，依托軌道交通快線和市區(qū)軌道交通線路，實現(xiàn)1小時可達；城區(qū)內部45分鐘可達。

“建設標準”對于超長線路的界定是根據(jù)國際城市軌道交通建設經驗和我國城市規(guī)劃規(guī)模的分析后提出的，地鐵為高密度行車、人口出行集中的公共交通系統(tǒng)，安全是對運營提出的最根本也是最重要的要求?？紤]本線線路長度、車站分布等實際情況，時間目標值應盡量壓縮。

3　本線速度目標值方案研究

3.1本線速度目標值方案構成

根據(jù)目前國內地鐵實際運營情況，結合本線線路特征及車站分布情況，本線速度目標值研究了80km/h、100km/h、120km/h三個方案。

3.2不同速度目標值對時間目標的適應性分析

根據(jù)列車牽引模擬計算，采用3M1T編組，不同速度目標值方案旅行時間見表1。

由表1可見，120km/h較80km/h速度方案運行時間平均節(jié)省約12.9min，約占總運行時間的19%；120km/h較100km/h速度方案運行時間平均節(jié)省約4.2min，節(jié)省時間7.2%。

表1　運行時分比較表

表2　站間距離分布表

120km/h方案列車全線總旅行時間在60min以內，與100km/h、80km/h方案相比有一定優(yōu)勢。結合不同乘距的客流出行比例分析，采用120km/h速度目標方案能夠較好的適應本線時間目標的需求。

3.3不同速度目標值站間距適應性分析

本線研究的全線站間距離情況見表2。

由表2可見，本線站間距離大于3km的區(qū)間較多，占線路全長的比例高達62.3%，平均站間距為2.82km，對采用較高速度目標值的適應性較好。

3.4不同速度目標值方案經濟性分析

不同速度目標值方案的經濟型分析主要有以下幾個方面：土建工程（建筑限界）、車輛購置費、牽引供電系統(tǒng)及其他設備。

3.4.1土建工程（建筑限界）

速度目標值的選擇對土建工程的影響較大，速度目標值越高，則要求的限界也越大。對于地下線來說，則應根據(jù)乘客的舒適度標準，依據(jù)列車車輛密封性指標和區(qū)間隧道斷面的阻塞比校核隧道斷面的凈空面積，并適當增加斷面尺寸；對于高架線來說，本工程采用單線U梁并置方案，其線間距變化不大，其相應梁寬度也變化不大，所以下部結構橋墩、基礎承重等變化不大。經研究，因本工程以高架橋梁工程為主，120km/h方案較100km/h方案土建工程投資增加約6.4億元。

3.4.2車輛購置費

由于不同速度目標值方案運行時間和運行速度的不同，運用車數(shù)和車輛購置費均有所不同。比較見表3。

由表3可知，遠期120km/h方案較100km/h方案減少運用車24輛、較80km/h方案減少運用車60輛；車輛購置費采用120km/h方案遠期較100km/h方案節(jié)省車輛購置費4400萬元、較80km/h方案節(jié)省車輛購置費14800萬元。

3.4.3供電系統(tǒng)

不同速度目標值方案在主變電所分布、中壓環(huán)網構成、牽引網配置基本相同，隨著速度目標值的提高，牽引變電所設置數(shù)量及設備容量必須增加，經研究，120km/h方案較100km/h方案和80km/ h方案供電系統(tǒng)投資增加約0.5億元。

3.4.4其他相關設備系統(tǒng)

對于軌道系統(tǒng)，地下線和高架線均采用整體道床，對于不同速度目標值軌道設備差別不大。

對于信號系統(tǒng)，根據(jù)目前國內外信號系統(tǒng)工程實際的應用情況和對信號系統(tǒng)供貨商不同制式系統(tǒng)設備的調查，80、100、120km/h方案本身并無實質性的變化，但80、100km/h速度目標值方案有成熟的應用經驗，120km/h速度目標值方案相關設備還需進一步研發(fā)、試驗。

綜合分析，考慮遠期車輛購置費的前提下，120km/h方案工程投資增加并不明顯。

3.5不同速度目標值對環(huán)境的影響

城市軌道交通項目對沿線聲環(huán)境的影響主要來自于高架段和地面段。軌道交通噪聲大小不僅與列車對數(shù)有關，還受運行速度的影響。本線較大部分區(qū)段采用高架及地面敷設方式，周邊用地多為工業(yè)用地及山區(qū)，對沿線環(huán)境影響有限，因此，不同速度目標值方案對環(huán)境的影響差別較小。

4　研究結論

通過以上分析，在80、100、120km/h速度目標值方案中，采用120km/h的速度目標值，其對時間目標值、站間距的適應性較好，具有達速距離較長、全線運行時間省的優(yōu)勢，也能滿足規(guī)劃的時間目標值要求，且運營技術指標有明顯優(yōu)勢，土建及設備系統(tǒng)投資均有所增加，但考慮遠期車輛購置費的前提下，120km/h方案工程投資增加并不明顯。綜上，推薦青島市軌道交通12號線采用120km/h速度目標值。

參考文獻

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