陳 陽 徐吉慶 繆道平 朱 波

(中鐵二院工程集團有限責任公司，610031，成都∥第一作者，工程師)

面對緊缺的城市土地資源，在保障城市軌道交通運營功能的前提下，積極對車輛段及周邊用地進行一體化物業(yè)開發(fā)受到社會各界越來越多的關注。合理的車輛段接軌方式，既要滿足城市軌道交通線路的運營需求，同時亦應避免切割可開發(fā)地塊、節(jié)約用地，以及滿足車輛段上蓋物業(yè)開發(fā)的需要。

1 青島地鐵5號線鎮(zhèn)平路車輛段概況

青島地鐵5號線(以下簡為“5號線”)定位為串聯(lián)青島中心城區(qū)的軌道交通環(huán)形骨干線路［1］。全線長約39 km，平均站間距為1.29 km，共設車站31座，其中換乘站17座。受城區(qū)用地限制，全線僅設1座車輛段，位于線路中部，承擔著本線車輛的定修、檢修、事故救援，以及列車停放和運用管理工作。5號線鎮(zhèn)平路車輛段分布，如圖1所示。

圖1 5號線鎮(zhèn)平路車輛段分布示意圖Fig.1 Distribution diagram of Line 5 Zhenping Road Depot

從運營功能需求分析，鎮(zhèn)平路車輛段設計需滿足以下要求:①按系統(tǒng)設計最大能力30對/h考慮，車輛段運用庫應具備68個停車列檢位;②因段場位于線路中部，為減少收發(fā)車階段空駛距離，出入線接軌方案應具備雙向收發(fā)車功能。

結合青島地鐵2號線遼陽東路車輛段上蓋物業(yè)的可觀收益，5號線鎮(zhèn)平路車輛段設計還需在優(yōu)先滿足運營功能的基礎上，最大化地發(fā)揮該用地的物業(yè)開發(fā)價值，以提升土地利用價值，填補城市軌道交通建設資金缺口等。該車輛段用地呈東西向布置，長約1 300 m，寬約270 m，占地面積約36.14萬m2。鎮(zhèn)平路車輛段單層運用庫方案下不滿足停車列車位需求，為兼顧運營及物業(yè)開發(fā)需求，推薦采用半地下雙層運用庫方案。

鎮(zhèn)平路車輛段選址周邊主要建(構)筑物控制點有:膠濟客專(高架線)，膠濟鐵路(路基段)，環(huán)灣路(青島北向交通主干道、道路下方既有石油、燃氣、供熱等管線23條，另有規(guī)劃高溫回、供水管線3條)，青島地鐵1號線南段(在建)等，如圖2所示。

圖2 5號線鎮(zhèn)平路車輛段周邊主要建(構)筑物控制點示意圖Fig.2 Main building control points around Zhenping Road Depot of Line 5

2 鎮(zhèn)平路車輛段接軌方案

2.1 鎮(zhèn)平路車輛段雙向收發(fā)車需求分析

相較于單向接軌，車輛段雙向接軌方案(同時具備上、下行方向收發(fā)車功能)能明顯減少收發(fā)車階段列車空駛距離，節(jié)省運營成本，以及降低某個方向接軌道岔故障對線路正常運營的影響。以5號線鎮(zhèn)平路車輛段為例，雙向接軌方案在運營靈活性、經濟性上均有明顯優(yōu)勢。5號線鎮(zhèn)平路車輛段接軌方式對比分析，如表1所示。

表1 5號線鎮(zhèn)平路車輛段接軌方式對比表Tab.1 Comparative analysis of connection scheme at Zhenping Road Depot of Line 5

2.2 鎮(zhèn)平路車輛段出入線設計原則

車輛段出入線連接正線和車輛段，承擔著列車進入正線和由正線進入車輛段的任務，需保證收發(fā)車作業(yè)安全、合理和經濟。除此之外，車輛段出入線還承擔夜間檢修車輛、車輛事故救援等任務。因此，車輛段出入線能力對整條線路的運營能力有較大影響。5號線全線約39 km，僅1處車輛段。對鎮(zhèn)平路車輛段出入線擬定的設計原則如下:

1)增加運營管理的可控性。車輛段出入線的接軌點應在車站端部，不宜設在區(qū)間接軌，并應具備一度停車再起動條件。

2)保證收發(fā)車的便捷性。車輛段出入線應按雙線雙向運行設計，并應避免與正線平面交叉，至少保證1條線路兼顧收車和發(fā)車功能。根據(jù)車輛段位置和接軌條件，設置八字形出入線。貫通式車輛段應在兩端分別接入正線，主要方向端應為雙線，另一端可為單線。

3)實現(xiàn)工程設計的可行性。車輛段出入線應結合軌道、信號、橋梁要求布設，并預留道岔、信號設備和橋梁的布設條件。

4)提升全線輔助配線的協(xié)調性。當出入線兼顧列車折返功能時，應對出入線與正線間的配線進行多方案比選，并應滿足正線、折返線、出入線的運行功能要求。

2.3 鎮(zhèn)平路車輛段接軌方案分析

根據(jù)上述設計原則，5號線鎮(zhèn)平路車輛段接軌方案設計時應按運營功能＞上蓋物業(yè)開發(fā)＞工程實施代價的優(yōu)先級考慮。因此，本文從運營功能完善角度出發(fā)，結合場段與線路的位置關系、場址周邊現(xiàn)狀及遠期規(guī)劃等因素，依次提出4個雙向接軌方案。

2.3.1 方案1:八字接軌方案

鎮(zhèn)平路車輛段采用貫通式的場段平面布置形式及八字接軌方案，滿足雙向收發(fā)車功能，如圖3所示。結合車輛段運用庫雙層設計形式，左側出入線接軌地面庫，右側出入線接軌地下庫，上、下層運用庫經牽出線完成列車調車作業(yè)。

圖3 接軌方案1示意圖Fig.3 Depot connection scheme 1

主要優(yōu)點:上下行方向均為順向收發(fā)車，使用獨立的出入線，收發(fā)車作業(yè)效率高。

主要缺點:①勝利橋站端出入線下穿已出讓的地塊、河流、膠濟鐵路等，協(xié)調及實施難度很大;②勝利橋站位需東移，這樣1號線換乘通道長度增加105 m，換乘走行距離過長;③車輛段用地超出用地紅線，侵占較多白地，相較于盡端式平面布置形式，物業(yè)白地減少2.86萬m2，不利于車輛段物業(yè)開發(fā)。

2.3.2 方案2:一島一側雙向接軌方案

鎮(zhèn)平路車輛段采用盡端式的場段平面布置形式及一島(站臺寬9.0 m)一側(站臺寬7.5 m)雙向接軌方案，滿足雙向收發(fā)車功能，如圖4所示。其中，歡樂濱海城方向為順向收發(fā)車，勝利橋方向為逆向收發(fā)車，如圖5所示。

圖4 接軌方案2示意圖Fig.4 Depot connection scheme 2

圖5 接軌方案2收發(fā)車作業(yè)示意圖Fig.5 Receiving and dispatching operations of depot connection scheme 2

主要優(yōu)點:①有專門的清客線，作業(yè)順暢，不影響正線運營;②上下行方向收發(fā)車作業(yè)采用獨立的出入線，2條出入線作業(yè)量均勻;③用地緊湊，有利于物業(yè)開發(fā);④采用單站接軌方案，便于集中管理。

主要缺點:①環(huán)灣大道站車站規(guī)模較大(結合車站預測客流量考慮，已將島式站臺壓縮至9 m);②乘務管理較為復雜，若考慮司機換端作業(yè)時間，逆向收、發(fā)列車作業(yè)效率較低:當換端時間取60 s時，逆向連續(xù)收車間隔為157 s，逆向連續(xù)發(fā)車間隔為147 s。同時根據(jù)列車運行圖鋪畫展示，已滿足系統(tǒng)設計最大能力30對/h的收發(fā)車需求。

2.3.3 方案3:“2+1”之字型接軌方案

鎮(zhèn)平路車輛段采用盡端式的場段平面布置形式及“2+1”之字線接軌方案，滿足雙向收發(fā)車功能，如圖6所示。雙出入線連接車輛段地面庫及地下庫，單出入線連接地下庫。

圖6 接軌方案3示意圖Fig.6 Depot connection scheme 3

主要優(yōu)點:①上下行方向收發(fā)車作業(yè)采用獨立的出入線，2條出入線作業(yè)量均勻;②歡樂濱海城方向和勝利橋方向均為順向收發(fā)車，且需在出入線換端作業(yè)。

主要缺點:①之字線切割占地面積為5.9萬m2的物業(yè)白地，以及下穿規(guī)劃的2棟高層建筑，切割2層地下車庫，對物業(yè)開發(fā)帶來影響;②環(huán)灣大道站—鎮(zhèn)平路站區(qū)間基本全部明挖，對周邊交通、環(huán)境影響較大，工程投資亦較大;③勝利橋方向收發(fā)車作業(yè)需在出入線進行區(qū)間換端，而之字線距離車站端部約560 m，存在區(qū)間道岔維護困難、乘務管理較復雜、作業(yè)照明等運營問題。

2.3.4 方案4:單島雙向接軌方案

鎮(zhèn)平路車輛段采用盡端式場段平面布置形式及單站雙向接軌方案，滿足雙向收發(fā)車功能，如圖7所示。雙出入線連接車輛段地面庫及地下庫。

圖7 接軌方案4示意圖Fig.7 Depot connection scheme 4

主要優(yōu)點:①接軌單島車站，車站規(guī)模最小(車站總寬度約為20 m，車站及道岔區(qū)影響長度約為500 m)，車站施工對周邊環(huán)境影響較小;②采用單站接軌方案，便于集中管理。

主要缺點:①受限于出入線與正線間的豎向關系，環(huán)灣大道站需西移至環(huán)灣路正下方，施工中對環(huán)灣路地面交通影響較大;②勝利橋方向收發(fā)車作業(yè)需區(qū)間換端，存在區(qū)間道岔維護困難、乘務管理較復雜、作業(yè)照明等運營問題;③該段地質較差，正線與出入線并行段需進行4線明挖施工;④乘務管理較為復雜，若考慮司機換端作業(yè)時間，逆向收發(fā)車作業(yè)效率較低。

3 鎮(zhèn)平路車輛段接軌方案比選

車輛段接軌設計的優(yōu)劣，最終體現(xiàn)在運營階段便利與否。因此，本文按運營功能完善性，從雙站接軌到單站接軌、站端接軌到區(qū)間接軌依次提出4個雙向接軌方案。

為綜合比選出最合理的接軌方案，逐一對各方案收發(fā)車功能、運營管理便利性、對物業(yè)開發(fā)的影響、工程實施代價及用地協(xié)調難度等進行技術經濟比選，并利用加權評價法對各方案得分進行評價。計算公式如下:

式中:

W——評價對象總得分;

Wi——評價對象的i指標項得分;

Ai——i指標項的權值，且各指標權重總和為1。

結合評審專家及地鐵公司意見，鎮(zhèn)平路車輛段接軌方案中各指標的權重分配以運營功能為主，兼顧上蓋物業(yè)開發(fā)及土建工程投資。接軌方案比選如表2所示。

由表2可知，方案1從運營功能考慮為理想的接軌方案，但其用地超出用地紅線，并切割已出讓的地塊，存在用地協(xié)調難度大、土建工程規(guī)模大、對上蓋物業(yè)開發(fā)影響大等問題。

表2 鎮(zhèn)平路車輛段接軌方案比選表Tab.2 Comparison and selection of Zhenping Road Depot connection schemes

而相較于常規(guī)一島一側單站雙向接軌方案，方案2進一步優(yōu)化了出入線方案，收發(fā)車徑路相互獨立，靈活性得到提高。經綜合比選，方案2能較好地滿足運營需求，且更適應鎮(zhèn)平路車輛段的用地條件，在工程投資規(guī)模、用地協(xié)調難度、對物業(yè)開發(fā)的影響、車輛段總平面布置等方面較其他方案優(yōu)勢明顯。因此，選擇方案2作為推薦方案，并將其納入鎮(zhèn)平路車輛段后續(xù)階段工程設計。

4 結語

放眼未來，結合車輛段建設同步實施上蓋物業(yè)開發(fā)或將成為未來城市軌道交通車輛段建設的趨勢。而車輛段用地資源的進一步受限，使理想的接軌方案往往更難實現(xiàn)。因此，應綜合場段選址、運營需求、投資規(guī)模及對物業(yè)開發(fā)的影響等多種因素考慮，選擇相對合理的接軌方式。本文的研究思路和實踐探索可為妥善解決車輛段出入線功能需求與用地資源受限的矛盾提供借鑒和參考。