李 強

（中鐵二院工程集團有限責任公司，四川成都 610031）

1 引言

近年來，為滿足大城市一小時通勤圈快速出行需要，國家及各地政府對軌道交通市域快線（以下簡稱“市域快線”）的規(guī)劃與建設給予了高度重視。市域快線是大城市市域范圍內的客運軌道交通線路，服務于城市與郊區(qū)，中心城市與衛(wèi)星城、重點城鎮(zhèn)間，服務范圍通常在100 km之內，列車最高運行速度一般為120～160 km/h。由于其兼具城市軌道交通和城際鐵路的特點，因此其車輛制式也具有多樣性，涵蓋從城市軌道交通車輛到鐵路動車組多種型式。交流25 k V市域A型車屬于其中的一種制式，融合了城市軌道交通車輛及鐵路動車組的特點，其車輛結構、性能與上述2種車輛均有較大差別。

車輛基地承擔市域快線車輛運用管理、停放及檢修任務，是市域快線工程的重要組成部分。由于長期形成的車輛運用檢修模式不一致，城市軌道交通車輛基地與鐵路動車段在車輛檢修修程、功能定位、總平面布置等方面差異巨大，因此如何確定具有上述2種車輛特點的交流25 kV市域A型車車輛基地的檢修規(guī)模、功能定位及總平面布置，是設計者面臨的重要問題。

成都市軌道交通18號線是國內首次采用交流25 kV架空接觸網供電、最高運行速度140 km/h市域A型車的市域快線。本文結合其車輛基地（即合江車輛段）的設計實踐，在深入分析該制式車輛特征及車輛基地功能定位的基礎上，對車輛基地總平面布置方案進行設計，并對車輛檢修修程、廠房組合、試車線設置、地面電源設置等工藝設計關鍵技術進行闡述和研究，以期為類似市域快線車輛基地工藝設計提供參考和借鑒。

2 工程概況

成都市軌道交通18號線是連接主城區(qū)、天府新區(qū)與天府國際機場的市域快線，北起火車北站，途經金牛區(qū)、武侯區(qū)、高新區(qū)、天府新區(qū)和空港新城，南至天府機場北站，全長86.6 km，共設19座車站，其中一期工程火車南站—天府機場北站段于2020年12月建成運營，其線路圖如圖1所示。本線路在國內首次采用交流25 k V架空接觸網供電、最高運行速度140 km/h的市域A型車。

3 車輛特征

根據GB/T 37532-2019《城市軌道交通市域快線120 km/h～160 km/h車輛通用技術條件》對市域快線車輛的分類，市域快線車輛分為市域A型、市域B型、市域D型車3種主要類型。其中，市域A型車的供電電壓為直流1 500 V，市域B型和D型車的供電電壓為交流25 k V。18號線采用交流25 kV市域A型車，為國內首創(chuàng)。

交流25 k V市域A型車融合了城際鐵路CRH6F型車和地鐵A型車的特點，采用地鐵A型車的車體及城際鐵路CRH6F型車的轉向架，并提高了車輛密封性要求。表1中列出了交流25 k V市域A型車、城際鐵路CRH6F型車與地鐵A型車的重要技術參數。由表可知，交流25 k V市域A型車與其他2種車型的主要技術參數有較大的差別。

表1 交流25 kV市域A型車、城際鐵路CRH6F型車、地鐵A型車技術標準比較

4 車輛基地功能定位

市域快線車輛基地通常由車輛段、維修中心、物資總庫、培訓中心等組成，應具有車輛管理、檢查整備、檢修、零配件儲存配送、信息化管理、綜合維修、培訓、救援搶險功能，以及其他輔助功能。其具體功能和布局應根據本線運營需要，綜合考慮線網車輛基地的規(guī)劃布局、既有車輛基地的功能及分布情況，以及相關線路的車輛選型、建設時序、聯(lián)絡線條件等因素，按照資源共享的原則來確定。鑒于市域快線兼具城際鐵路線路長、城市軌道交通列車行車密度高的特點，因此其車輛基地功能定位還應結合城際鐵路和城市軌道交通的特點綜合考慮。

車輛段包括檢修庫、運用庫、停車場3部分。檢修庫承擔車輛大架修或一～五級修修程，而對于車輛高級修程，應在線網層面進行統(tǒng)籌，力求實現資源共享和規(guī)模效益。目前存在的問題是，部分城市規(guī)劃的市域快線線網呈放射狀，各線路之間無法連通，因此各線路均設置車輛段檢修庫，導致各車輛段檢修庫規(guī)模過小，無法形成規(guī)模效應，造成工程浪費，也難以實現各線路間的資源共享。鑒于目前國內各城市的市域快線建設均處于起步階段，建議在線網規(guī)劃階段充分考慮車輛段檢修庫日后的資源共享。

對于運用庫的設置，如果市域快線各線路之間或與鐵路之間實現互聯(lián)互通，則可參照鐵路標準集中設置車輛段運用庫，從而減少工程投資，但由于目前國內各城市的市域快線均未成網，而且市域快線的信號制式、供電制式、限界等也與鐵路不統(tǒng)一，互聯(lián)互通尚未實現。加之市域快線更適合采取城市軌道交通公交化的運營方式，因此建議在每條獨立運營的市域快線線路上均設置車輛段運用庫。

1）建立健全節(jié)能管理組織機構。集團公司成立了以董事長為組長的節(jié)能減排低碳領導小組，設立節(jié)能減排辦公室作為節(jié)能工作的日常管理機構，要求凡是年綜合能源消費量1×104t標準煤以上的用能單位須按規(guī)定設置專職節(jié)能管理人員。各所屬單位建立了從公司到班組的三級網絡，形成了縱向到底、橫向到邊、上下聯(lián)動的管理體制。

對于停車場的設置，GB 50157-2013《地鐵設計規(guī)范》規(guī)定，當線路長度超過20 km時宜增設停車場，但市域快線線路長度遠大于地鐵線路，其列車運行速度也遠高于地鐵車輛，如果參照地鐵標準設置停車場，則存在停車場設置過密的情況。鑒于市域快線主要服務于一小時都市圈范圍，根據列車旅行時間設置停車場更為合理，因此建議在線路旅行時間超過30 min的情況下增設停車場。

維修中心負責線路土建及機電等固定設施的日常維護及檢修作業(yè)，每條線路宜在車輛段設置維修中心。目前存在的問題是，市域快線線路維修工作通常在夜間天窗時間進行，由于其線路通常較長，導致工程車輛往返運行時間過長，影響維修作業(yè)效率。為此，建議在線路過長時增設維修工區(qū)，分擔維修作業(yè)任務。關于維修工區(qū)的設置，可參照TB 10623-2014《城際鐵路設計規(guī)范》的規(guī)定，即營業(yè)里程為60 km左右的無砟軌道線路或30 km左右的有砟軌道線路可設置1 處有停放線的維修工區(qū)。維修工區(qū)應盡量設置在停車場內或車站附近。維修工區(qū)內應設置工程車庫，以便于工程車輛的停放及檢修。

5 車輛基地總平面布置

車輛基地總平面布置是車輛基地工藝設計的重要內容?？偲矫娌贾梅桨笐鶕玫貤l件、周邊規(guī)劃道路情況等確定，總的設計原則是占地緊湊、工藝流程順暢、功能分區(qū)明顯，并盡量減少對城市用地空間的切割。

在設計18號線合江車輛段時，綜合考慮鐵路動車段及城市軌道交通車輛基地總平面布置的特點，以及市域快線車輛長度較短，且段址位于城市近郊、用地條件緊張的情況，確定其總平面布置采用城市軌道交通車輛基地常采用的橫列式，以使車輛段用地緊湊，減少對城市用地空間的切割，具體情況如圖2所示。

合江車輛段以運用庫、檢修庫為主體進行總平面布置，采用順向并列式布置方案。運用庫和檢修庫并列設置于車輛段的南端，順向接軌。

運用庫采用盡頭式布置方式，由雙周/三月檢庫、停車列檢棚和運轉綜合樓組成。雙周/三月檢庫設置雙周/三月檢線4條，按8輛編組列車1線1列位布置。停車列檢棚設置停車列檢線16條，按1線2列位布置，尾部預留延伸條件，近、遠期可停放32列8輛編組列車。運轉綜合樓獨立設置于運用庫內的東南角，便于對運用庫進行管理。

檢修庫設在運用庫的東側，為盡端式順接車庫，由定/臨修庫、靜調庫、吹掃庫、大架修庫、車體間、噴漆間及輔助檢修車間等組成。輔助檢修車間局部二層設車間班組辦公室，以方便人員作業(yè)。

在車輛段的中部，檢修庫北側設調機工程車庫及材料裝卸線，順接布置，以便于工程車的發(fā)車救援，以及材料的裝卸、堆放作業(yè)。調機工程車庫北側布置綜合維修中心、物資總庫、材料棚及材料堆場，便于生產的組織及物資的統(tǒng)一管理。材料堆場緊貼主干道及材料裝卸線設置，初期作為新車裝卸場地使用。

車輛段廠前區(qū)的生產、辦公房屋采用集中式布置。辦公房屋與給水所、跟隨所合設為綜合樓；食堂、公寓等配套生活房屋集中設置。為集約利用土地，在檢修庫與調機工程車庫之間的空白地塊內分別布置空壓站、牽引降壓混合變電所（以下簡稱“牽混所”）和消防站。雜品庫和蓄電池間設置在檢修庫南側圍墻和道路之間的空地內。

車輛段內設有環(huán)行運輸道路和消防道路。出入口有2處：主出入口設在車輛段北側，與東山大道相連，便于職工上下班，新車運輸也從東山大道通過主出入口進入，再沿7 m寬主干道運至材料堆場進行裝卸；次出入口設在車輛段南側，與既有市政道路相連。

洗車線設置于咽喉區(qū)西側，采用八字線通過式布置方式，洗車作業(yè)順暢。試車線設在車輛段東北側，有效長度為3 275 m，可滿足18 號線列車140 km/h全速試車的要求。鏇輪線設置在車輛段運用庫西側，與道路平行，盡量減少對段內主要道路交通的影響。

6 車輛基地工藝設計關鍵技術

6.1 車輛檢修修程確定

6.1.1 車輛修程概況

市域快線是根據列車最高速度120～160 km/h定義的，其車輛涵蓋從城市軌道交通車輛到鐵路動車組的各種類型。因此，目前國內尚無統(tǒng)一的市域快線車輛檢修修程，導致在確定市域快線車輛基地檢修規(guī)模時缺乏明確的依據。

通過分析國內目前已運營的、速度為120～160 km/h的市域快線車輛修程，并參考TB 10624-2020《市域（郊）鐵路設計規(guī)范》等相關設計標準可知，目前國內市域快線車輛檢修修程主要分為以下2大類。

（1）采用直流1 500 V供電制式、最高運行速度為120 km/h的市域快線車輛檢修修程。目前廣州地鐵3號線、深圳地鐵11號線均采用此類市域快線車輛。由于此類車輛基于地鐵A型、B型車輛平臺生產，車輛構造與地鐵車輛基本相同，其檢修修程也參照地鐵車輛檢修修程制定，考慮到市域快線車輛運行的日車公里數較大，對車輛大架修檢修周期進行了適當延長（大修走行里程由60萬km延長到75萬km，架修由120萬km延長到150萬km），定修以下修程與地鐵車輛基本相同，如表2所示。

表2 直流1 500 V、120 km/h市域快線車輛檢修修程

（2）采用交流25 k V供電制式、最高運行速度為140 km/h的市域快線車輛檢修修程。北京地鐵大興機場線、溫州市軌道交通S1線采用此類市域D型車，此類車輛基于鐵路動車組平臺生產，車輛檢修修程也參照國鐵模式制定，如表3所示。由表可知，此類車輛的日常維修頻率低于地鐵車輛，三級修以上修程的檢修周期長于地鐵車輛。然而，由于市域快線采用公交化運營方式，其車輛運行頻率遠高于鐵路動車組，列車日常維護需求也會隨之加強，參照國鐵動車組修程進行市域快線車輛檢修能否適應現實的需求，還需要進一步驗證。

表3 交流25 kV、140 km/h市域快線車輛檢修修程

6.1.2 18 號線市域 A 型車檢修修程的確定

18號線采用的交流25 kV、140 km/h市域A型車是在地鐵A型車基礎上改造而成，其特點是供電制式采用交流25 k V，對列車氣密性進行了加強，融合了城市軌道交通車輛和鐵路動車組的特點。其車輛檢修修程應根據車輛特點（如車輛結構、運行高速度、交流25 k V供電制式等），以地鐵A型車檢修修程為基礎，參考國內已運營市域快線車輛修程綜合確定。

將18號線與成都市其他軌道交通線路（如5號線）的數據進行對比可知：5號線為最高運行速度80 km/h的地鐵線路，采用直流1 500 V、8輛編組的地鐵A型車，日平均車公里數約為450 km，年平均走行里程約15萬 km；18號線為最高運行速度140 km/h的市域快線，采用交流25 k V、8輛編組的市域A型車，日平均車公里數約為750 km，年平均走行里程約25萬km。如果18號線車輛檢修修程完全按照地鐵車輛修程制定，則車輛大架修周期過短，會造成檢修資源的浪費，降低車輛的使用效率，而且過于頻繁地拆卸車輛部件會導致其可靠性下降。因此，對于18號線車輛，應根據線路運營情況延長車輛大架修的檢修周期。通過對車輛結構及線路條件的分析，確定18號線車輛檢修修程，如表4所示。

表4 18號線車輛檢修修程

6.2 廠房組合

目前，各城市軌道交通企業(yè)均開始推行“以可靠性為中心”的車輛均衡修修程，將原來定修、三月檢、雙周檢等定期修修程按照設備最小維修周期的原則，化整為零歸入每個月的修程內，從而導致定修、雙周/三月檢列位均改為均衡修列位。雖然市域快線車輛檢修修程目前仍以定期檢修為主，但考慮到均衡修是軌道交通車輛檢修修程發(fā)展的大趨勢，因此車輛基地廠房組合設計也應適應這種修程的變化，為將來實現均衡修創(chuàng)造條件。通過分析目前已有的車輛基地廠房布置情況可知，定修庫通常設置在距雙周/三月檢庫較遠的地方，因此使用頻率不高，一定程度上造成了檢修資源的浪費。

為解決上述問題，便于均衡修修程的實施，合江車輛段以運用庫和檢修庫2大庫房為核心進行廠房組合設計，即停車列檢棚與雙周/三月檢庫組合成運用庫，將大架修庫、定/臨修庫、靜調庫、吹掃庫及輔助車間組合成檢修庫。將雙周/三月檢庫設在運用庫內，主要是考慮到其內設接觸網，與停車列檢棚設在一起有利于將段內有電區(qū)集中；定/臨修庫內設起重機及架車機，將其與檢修庫設在一起可實現輔助檢修車間的共享利用。這種廠房組合也是目前國內地鐵車輛段廠房組合的主流形式。

6.3 試車線設置

根據對市域快線車輛構造及試驗條件的分析，車輛基地試車線長度可按下列公式計算：

式（1）中，Lr為試車線長度，即試車線線路兩端點之間的長度，m；Lt為列車長度，m；La為列車起動距離，即列車從起動加速到最高試車速度的走行距離，m；Lb為列車制動距離，即列車從最高試車速度以常規(guī)制動方式減速至停車的走行距離，m；Lh為巡航距離，即列車以最高試車速度在規(guī)定時間內持續(xù)運行的距離，m；Ls為安全距離，即試車時列車停車位置車鉤距離車擋撞擊面的距離，m；Lbp為車擋距離，即車擋撞擊面與線路末端的距離，包含車擋長度和滑移距離，m。

18號線采用8輛編組、最高運行速度為140 km/h市域快線車輛，根據上述公式計算，合江車輛段的試車線長度約為2 800 m。為解決試車線偏長的問題，合江車輛段將大約2 000 m長的試車線設在隧道內，以減少對城市用地的切割。

在進行市域快線車輛基地總平面布置時，應充分考慮試車線偏長的因素，盡量利用隧道或高架橋方式解決這一問題。如果段址條件受限，無法按列車全速試驗的標準布置試車線，可進行專項研究，按照試車速度不低于牽引電機額定轉速所對應列車運行速度的標準進行設計，并同時在正線區(qū)段中設計按列車最高速度試車的專用區(qū)段。

6.4 地面電源設置

地面電源是在車輛檢修作業(yè)時為輔助系統(tǒng)（車輛通風、照明、空調等系統(tǒng)）供電的設施，通常設置在定修庫、雙周/三月檢庫內，是車輛檢修作業(yè)的重要設施。地鐵車輛通常從直流1 500 V接觸網直接取電，經逆變穩(wěn)壓后為輔助系統(tǒng)供電，對牽混所容量及設置位置無特殊要求。成都市軌道交通18號線采用交流25 k V市域A型車，受高壓電氣設備的限制，無法采用交流25 k V接觸網為輔助系統(tǒng)直接供電，而是采用低壓380 V地面電源供電的方式。因此，合江車輛段在定修庫、雙周/三月檢庫、靜調庫內的每個股道內均設置1 臺地面電源柜，為列車檢修調試提供低壓電源。由于交流25 k V市域快線車輛輔助系統(tǒng)用電量巨大（據合江車輛段地面電源容量統(tǒng)計，在空調半載調試的情況下，每列車地面電源容量約為450 k VA），而且線纜過長會造成電壓損耗，因此設計人員對合江車輛段庫內跟隨變電所的位置也進行了調整，將其設在靠近定/臨修庫和雙周/三月檢庫的輔助邊跨內。

建議今后在進行車輛基地總平面布置時，應合理設計牽混所容量及位置，如有必要可在雙周/三月檢庫附近設置專門的跟隨變電所，以保證地面電源供電的可靠性。

7 結語

文章以成都市軌道交通18號線合江車輛段為例，在分析交流25 k V市域快線車輛特征及車輛基地功能定位的基礎上，對其總平面布置方案進行設計，并對其車輛檢修修程、廠房組合、試車線設置、地面電源設置等工藝設計關鍵技術進行闡述和研究，對其他市域快線車輛基地的工藝設計具有重要參考價值。