導(dǎo)語(yǔ)：市域快速鐵路規(guī)劃建設(shè)論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1功能定位

1.1修建本線是促進(jìn)天津市城市化進(jìn)程和城鎮(zhèn)體系協(xié)調(diào)發(fā)展的需要

根據(jù)天津城鎮(zhèn)布局規(guī)劃，市域城鎮(zhèn)體系由“城市圖2天津市域空間結(jié)構(gòu)主副中心—新城—中心鎮(zhèn)—一般建制鎮(zhèn)”的四級(jí)城鎮(zhèn)體系構(gòu)成。新城、功能組團(tuán)是天津城市發(fā)展軸和發(fā)展帶上的重要節(jié)點(diǎn)，是各區(qū)縣的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心或重要的功能區(qū)，是未來(lái)承擔(dān)疏解中心城區(qū)人口和功能，承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，帶動(dòng)區(qū)域發(fā)展的中等規(guī)模的城市地區(qū)。天津市城鎮(zhèn)密集、城市化水平較高。城市的規(guī)模、空間結(jié)構(gòu)、居住分布形態(tài)等取決于出行距離和活動(dòng)范圍，而出行距離又取決于城市的交通方式，因此，城市的發(fā)展與交通發(fā)展密不可分。軌道交通作為連接各城市組團(tuán)間的大能力客運(yùn)紐帶，對(duì)于引導(dǎo)城市發(fā)展方向、土地利用開(kāi)發(fā)、城市形態(tài)發(fā)展等方面有著重大的影響力，對(duì)于促進(jìn)城市功能完善也起著決定性的作用。薊縣—大港市域快速鐵路的建設(shè)，可縮短天津市主輔城區(qū)、各功能組團(tuán)間的時(shí)空距離，加強(qiáng)組團(tuán)間在政治、經(jīng)濟(jì)、文化等多方面的聯(lián)系，帶動(dòng)市域鐵路沿線新城、區(qū)縣的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)新城資源開(kāi)發(fā)和布局優(yōu)化;促進(jìn)市域鐵路沿線新城之間的分工協(xié)作和經(jīng)濟(jì)文化交流，加強(qiáng)新城對(duì)其周圍地區(qū)的輻射作用和帶動(dòng)效益，使新城產(chǎn)業(yè)特色分明、布局合理。同時(shí)，可以帶動(dòng)沿線村鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，引導(dǎo)經(jīng)濟(jì)帶的形成，實(shí)現(xiàn)各組團(tuán)間協(xié)調(diào)發(fā)展，對(duì)天津市經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的改變、城鎮(zhèn)體系的形成以及城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整將產(chǎn)生重要的影響。

1.2本項(xiàng)目是天津市軌道交通網(wǎng)的重要組成部分

在區(qū)域城際網(wǎng)和中心城區(qū)以及海河中游軌道網(wǎng)中是完善區(qū)域軌道網(wǎng)結(jié)構(gòu)的重要線路，本線是對(duì)天津市城際網(wǎng)和軌道交通的補(bǔ)充和完善，主要作用如下。(1)區(qū)域城際網(wǎng)中的京唐城際可以在京津新城站通過(guò)聯(lián)絡(luò)線或者共站跨線車換乘;環(huán)渤海城際可以直接在大港站共站通行跨線車;(2)與中心城區(qū)軌道網(wǎng)，可以通過(guò)選線和規(guī)劃進(jìn)行近距離換乘，銜接M6線通過(guò)外環(huán)東路站銜接換乘，M2(運(yùn)營(yíng)中)在空港經(jīng)濟(jì)區(qū)站銜接換乘;M3可以在北部新城站銜接換乘;M8線通過(guò)海河教育園站銜接換乘;與海河中游軌道網(wǎng)中C2線通過(guò)小站站銜接，C3線通過(guò)津南站銜接等。(3)與其他的城際鐵路諸如津秦城際、津保城際、京津城際等可以通過(guò)在與中心城區(qū)的軌道如M2、M3直接在天津站、天津西站換乘城際。(4)本線通過(guò)與城際網(wǎng)和城市軌道網(wǎng)的銜接將天津市域范圍內(nèi)南北向的主要客流節(jié)點(diǎn)銜接起來(lái)，可以便捷出入天津市中心城區(qū)，形成“城市主副中心—新城—城鎮(zhèn)”間的便捷客運(yùn)通道。

1.3國(guó)內(nèi)其他城市市域快速鐵路的發(fā)展情況

國(guó)內(nèi)已開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的城際鐵路，主要服務(wù)于中心城市間、中心城市與中小城市間，如京津城際(速度目標(biāo)值350km/h)、長(zhǎng)吉城際(250km/h)、滬寧滬杭城際(速度目標(biāo)值300km/h)，廣珠城際鐵路(200km/h);還有一種服務(wù)于中心城市與中小城鎮(zhèn)間的市郊快線，如利用既有線開(kāi)行市郊列車的北京S2線(速度目標(biāo)值160km/h)、上海金山線(速度目標(biāo)值160km/h)。1.3.1北京S2線2008年8月6日開(kāi)通，全程77km，設(shè)站15個(gè)，線路情況:利用京包鐵路和康延支線，平原時(shí)速160km，山地時(shí)速45km。線路由北京北站始發(fā)，途經(jīng)海淀區(qū)、昌平區(qū)，至延慶縣延慶站。是北京第一條快速通勤鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)，日旅客輸送能力2萬(wàn)人次。1.3.2上海金山線2012年1月開(kāi)通，全長(zhǎng)57km，設(shè)站9個(gè)，最高速度160km/h，每日36對(duì)，日平均客流1.2萬(wàn)人次，高峰時(shí)段2萬(wàn)人次，全程約0.5h。1.3.3經(jīng)驗(yàn)總結(jié)(1)城市快線能夠發(fā)揮核心城區(qū)的帶動(dòng)作用，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)城區(qū)對(duì)一般城區(qū)的帶動(dòng)。(2)城市快線與核心城區(qū)地鐵網(wǎng)絡(luò)需要緊密銜接。(3)城市快線通常需要接入核心城區(qū)重要樞紐節(jié)點(diǎn)，充分發(fā)揮核心城區(qū)樞紐交通優(yōu)勢(shì)。(4)城市快線較市內(nèi)軌道交通站間距大。北京S2線平均站間距6km，上海金山線平均站間距7km。(5)速度快，時(shí)效高。北京S2線160km/h和上海金山線160km/h。1.3.4本線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)定位本線從薊縣新城經(jīng)由寶坻新城、京津新城、北部新區(qū)、外環(huán)、教育園區(qū)至大港城區(qū)，屬于服務(wù)于市域組團(tuán)間客流交流的快線鐵路，類似于北京S2線、上海金山線、廣珠城際，作為服務(wù)于市域組團(tuán)的線路，故本線的速度目標(biāo)值應(yīng)在250km/h以下，運(yùn)行時(shí)分應(yīng)控制在1h內(nèi)。本線正線長(zhǎng)度約156km，故本線的速度目標(biāo)值不應(yīng)小于160km/h。通過(guò)市域快鐵實(shí)現(xiàn)中心城市功能有機(jī)疏解，加快城鎮(zhèn)化進(jìn)程，引導(dǎo)城市布局理性增長(zhǎng)，提高城市活力。本線不僅可以溝通市域南北極的人員和輕快物流需求，而且能滿足區(qū)域城際網(wǎng)以及中心軌道網(wǎng)的銜接換乘需要，在以天津市為中心的區(qū)域城際網(wǎng)和軌道網(wǎng)中發(fā)揮重要作用。

1.4本線功能定位

(1)服務(wù)市域內(nèi)南北長(zhǎng)距離客運(yùn)出行。(2)提高市域南北通達(dá)性。(3)帶動(dòng)城市新城、外圍組團(tuán)及示范園區(qū)發(fā)展。(4)旅行速度＞160km/h，實(shí)現(xiàn)市域1h生活圈。(5)直接或間接溝通區(qū)域城際網(wǎng)，增強(qiáng)天津市的北方經(jīng)濟(jì)中心的地位。

2主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選擇

2.1鐵路等級(jí)

本線的功能定位為服務(wù)于天津市域內(nèi)南北組團(tuán)與市區(qū)間、南北組團(tuán)內(nèi)部的旅客交流為主的市域快速軌道交通線;本線預(yù)留延伸至北京平谷的條件，規(guī)劃預(yù)留與規(guī)劃津承鐵路、京唐城際鐵路、環(huán)渤海城際鐵路的銜接條件;本線開(kāi)行城際動(dòng)車組列車;因此鐵路等級(jí)應(yīng)為城際鐵路。

2.2正線數(shù)目

本線開(kāi)行高密度、小編組城際列車，列車采用公交化運(yùn)行模式，因此為滿足速度、能力、服務(wù)頻率要求，須一次修建雙線。

2.3速度目標(biāo)值比選

速度目標(biāo)值決定了列車可能實(shí)現(xiàn)的最高運(yùn)行速度，也直接影響項(xiàng)目的建設(shè)成本。影響速度目標(biāo)值選擇的因素主要包括建設(shè)項(xiàng)目的功能定位、項(xiàng)目的工程建設(shè)成本及運(yùn)營(yíng)成本、運(yùn)輸組織適應(yīng)性三大方面。2.3.1從項(xiàng)目的功能定位角度分析根據(jù)本線的功能定位，速度目標(biāo)值160～200km/h是適宜的。故以下重點(diǎn)分析160km/h與200km/h兩個(gè)速度方案。2.3.2運(yùn)輸組織適應(yīng)性分析(1)時(shí)間目標(biāo)值的適應(yīng)性本線的功能定位為實(shí)現(xiàn)南北市域1h生活圈。經(jīng)過(guò)牽引計(jì)算模擬，兩方案從薊縣至大港的運(yùn)行時(shí)分見(jiàn)表1，北部地區(qū)及南部地區(qū)通過(guò)本線并換乘其他軌道交通線路至市區(qū)的運(yùn)行時(shí)分見(jiàn)表2。由表1可知，200km/h直達(dá)較160km/h直達(dá)列車快9min，站站停時(shí)分相差為6min。采用200km/h速度目標(biāo)值，北部地區(qū)乘客至市區(qū)在華明站站換乘，旅行時(shí)間最短可達(dá)43min，考慮換乘其他軌道交通線路至市中心的時(shí)間為20min，總時(shí)間約63min;南部地區(qū)至市區(qū)在雙港站換乘，旅行時(shí)間約23min，考慮換乘其他軌道交通線路至市中心的時(shí)間為20min，總時(shí)間約43min。采用160km/h速度目標(biāo)值，北部地區(qū)及南部地區(qū)至市區(qū)時(shí)間分別為70min和45min?？梢?jiàn)，采用200km/h速度標(biāo)準(zhǔn)可以滿足南北市域間1h生活圈要求。(2)與車站分布的適應(yīng)性在一定的電機(jī)功率和編組條件下，車輛最高運(yùn)行速度越高，其相對(duì)應(yīng)的加速度、減速度就越小，列車加速、減速所需時(shí)間、走行距離越長(zhǎng)。如果站間距較短，則列車發(fā)揮不出其最高運(yùn)行速度的優(yōu)越性，其區(qū)間運(yùn)行時(shí)分沒(méi)有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此，站站停列車的最高運(yùn)行速度與車站間距密切相關(guān)。本線主要服務(wù)于南北組團(tuán)與市區(qū)的客流交流，客流斷面呈現(xiàn)兩端高、中間低，南部組團(tuán)客流斷面大于北部組團(tuán)客流斷面。結(jié)合客流特點(diǎn)，計(jì)劃在高峰時(shí)段開(kāi)行大站停列車和站站停列車，其余時(shí)段開(kāi)行站站停列車。一般當(dāng)區(qū)間長(zhǎng)度為加減速距離2倍以上時(shí)，列車在該區(qū)間50%以上可保持高速勻速運(yùn)行，能發(fā)揮列車高速性能，提高設(shè)備運(yùn)用效率。本線全長(zhǎng)約156km，根據(jù)沿線城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃本線沿途共設(shè)車站15個(gè)，平均站間距為11.14km，站間距大于8.6km的區(qū)間有7個(gè)，大于15.8km的區(qū)間有3個(gè)。由此可知，采用160km/h的速度，能夠發(fā)揮列車高速性能的區(qū)間占總區(qū)間的50%，長(zhǎng)度占總長(zhǎng)的70%;采用200km/h，能夠發(fā)揮列車高速性能的區(qū)間占總區(qū)間的21%，長(zhǎng)度占總長(zhǎng)的36%。2.3.3從項(xiàng)目建設(shè)成本角度分析鐵路項(xiàng)目建設(shè)成本高低的主要控制因素為鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，沿線地形和地質(zhì)條件，而決定主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的主要因素為設(shè)計(jì)速度目標(biāo)值。根據(jù)上述速度目標(biāo)值的定位分析，分別對(duì)160km/h和200km/h進(jìn)行建設(shè)成本分析，具體詳見(jiàn)表4和表5。200km/h方案較160km/h方案增加投資5.38億元。160km/h方案一站直達(dá)列車全線運(yùn)營(yíng)時(shí)分73min，200km/h方案全線運(yùn)營(yíng)時(shí)分64min，運(yùn)行時(shí)分較160km/h方案節(jié)省9min，節(jié)時(shí)比為5978萬(wàn)元/min。2.3.4小結(jié)綜合上述分析，200km/h方案與160km/h方案線路走向基本相同，在投資上技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)200km/h方案要略高于160km/h方案，但是對(duì)于一站直達(dá)和大站停車優(yōu)勢(shì)明顯，能夠很好地滿足南北組團(tuán)間、南北組團(tuán)至市區(qū)1h的時(shí)間目標(biāo)值，且投資較160km/h方案增加不大，增加投資占總投資2.55%。結(jié)合本線功能定位為市域快速鐵路，較高的速度目標(biāo)值能更好地提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和旅客運(yùn)輸服務(wù)質(zhì)量，故推薦本線速度目標(biāo)值為200km/h。根據(jù)客流特征，本線將在高峰時(shí)段開(kāi)行一定數(shù)量的大站停列車，其余時(shí)段開(kāi)行站站停列車。根據(jù)200km/h與160km/h站站停方案的運(yùn)行時(shí)分模擬結(jié)果，200km/h速度方案較160km/h速度運(yùn)營(yíng)時(shí)分省9min，考慮兩車型單價(jià)相差不大，故站站停列車同樣采用200km/h，利于縮短乘客出行時(shí)間，同時(shí)便于全線的運(yùn)營(yíng)組織與動(dòng)車的養(yǎng)護(hù)維修。

2.4最大坡度選擇

2.4.1從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面分析最大坡度標(biāo)準(zhǔn)對(duì)線路的走向、長(zhǎng)度、工程投資、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用、牽引重量及輸送能力等都有較大的影響?？焖倏瓦\(yùn)鐵路均采用大功率、輕型動(dòng)車組，牽引和制動(dòng)性能優(yōu)良，與內(nèi)燃牽引的客車相比能適應(yīng)較大坡道上的運(yùn)行。國(guó)外高速客運(yùn)鐵路通常采用的最大坡度在25%～35‰，如德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)為不超過(guò)40‰、法國(guó)為35‰;國(guó)際鐵路聯(lián)盟UIC實(shí)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(SII)350km/h客專為35‰;日本標(biāo)準(zhǔn)最大坡度15‰～25‰等。從我國(guó)高速動(dòng)車組技術(shù)條件看，動(dòng)車組具有優(yōu)良的牽引特性，CRH3動(dòng)車組在定員荷載下，當(dāng)動(dòng)車組失去25%動(dòng)力時(shí)，仍可以在30‰坡道上起動(dòng)?！惰F路大型線路機(jī)械通用技術(shù)條件》(GB/T25337)要求，線路最大坡度30‰。目前我國(guó)適用于200km/h速度的動(dòng)車組為CRH6－200，該機(jī)型已進(jìn)入試車階段。根據(jù)行車仿真計(jì)算結(jié)果，CRH6－200型動(dòng)車組在最大坡度上運(yùn)行一定長(zhǎng)度后的末速度見(jiàn)表6。從表6看出，200km/h動(dòng)車，在20‰坡道上運(yùn)行4km后的末速度189km/h，約為設(shè)計(jì)行車速度的94.5%，運(yùn)行6km后的末速度186km/h，約為設(shè)計(jì)行車速度的93%;在25‰坡道上運(yùn)行4km后的末速度178km/h，約為設(shè)計(jì)速度的89%;在30‰坡道上運(yùn)行4km后的末速度168km/h，約為設(shè)計(jì)速度的84%，在35‰、40‰坡道上運(yùn)行4km后的末速度約為設(shè)計(jì)速度的78.5%和71.5%?？梢?jiàn)在坡度大于30‰以后，速度損失急劇加大。2.4.2從動(dòng)車組性能方面分析本線采用新型CRH6－200動(dòng)車組，8輛編組，CRH6－200動(dòng)車組在20‰的長(zhǎng)大坡上，可以170km/h的速度運(yùn)行，速度損失15%;在25‰的長(zhǎng)大坡上，可以150km/h的速度運(yùn)行，速度損失25%;在30‰的坡道上可以130km/h的速度運(yùn)行，速度損失35%?？梢?jiàn)，電動(dòng)車組在坡度大于20‰的長(zhǎng)大坡度上，速度損失較多。2.4.3從工程條件和立交情況分析本線位于華北平原，控制高程多為公路、鐵路、防洪堤壩、城市立交橋等。雖然本線有城市隧道，造成坡度起伏，但最大坡度20‰可以適應(yīng)，不會(huì)造成重大立交的改移和影響立交凈空的問(wèn)題。如郊區(qū)大黃堡隧道，隧道進(jìn)出口無(wú)重要道路，河流，線路采用最大坡度20‰達(dá)到了減少隧道長(zhǎng)度的目的。又如東麗區(qū)空港經(jīng)濟(jì)區(qū)隧道，線路在上跨北環(huán)鐵路后，有足夠的長(zhǎng)度下穿京津塘高速公路，地鐵2號(hào)線后在南側(cè)達(dá)到－29m的高程，完全滿足北遠(yuǎn)導(dǎo)航臺(tái)的防干擾的距離要求以及北塘排污河的河底高程至隧道結(jié)構(gòu)洞頂?shù)母餐烈?。上述隧道如果使?0‰的坡度會(huì)減少隧道和路基的長(zhǎng)度，但同時(shí)增加了橋梁的長(zhǎng)度，工程經(jīng)濟(jì)性相差不大。而如雙港隧道，受海河中游地方發(fā)展規(guī)劃和跨越海河影響，跨越海河后需要在規(guī)劃海河中游片區(qū)邊界內(nèi)入地，受高程影響采用30‰坡度才能更好地滿足入地要求。從全線地形分析，20‰、30‰的最大坡度均能適應(yīng)地形變化條件。結(jié)合本線地形條件、重大控制點(diǎn)以及動(dòng)車組性能，推薦采用30‰的最大坡度。

2.5最小曲線半徑

根據(jù)《新建時(shí)速200～250km客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》鐵建設(shè)(2005)140號(hào)的3.2.2條之規(guī)定，速度目標(biāo)值200km/h的情況下，最小曲線半徑為2200m，特殊困難情況下，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選和審批后方可選擇2000m的半徑。

2.6線間距

根據(jù)《新建時(shí)速200～250km客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》(鐵建設(shè)［2005］140號(hào))的3.2.9條之規(guī)定，速度目標(biāo)值200km/h的情況下區(qū)間及站內(nèi)正線線間距為4.4m。

2.7到發(fā)線有效長(zhǎng)度

到發(fā)線有效長(zhǎng)度考慮由站臺(tái)長(zhǎng)度、安全防護(hù)距離、警沖標(biāo)至絕緣節(jié)的距離組成。(1)站臺(tái)長(zhǎng)度:CRH6型動(dòng)車組采用8輛標(biāo)準(zhǔn)編組，列車總長(zhǎng)度為199.5m，確定站臺(tái)長(zhǎng)度200m。(2)安全防護(hù)距離:考慮測(cè)速測(cè)距誤差、司機(jī)確認(rèn)停車點(diǎn)距離及動(dòng)車組過(guò)走防護(hù)距離，確定安全防護(hù)距離≥95m。(3)警沖標(biāo)至絕緣節(jié)的距離:根據(jù)目前第一輪對(duì)距離車頭的距離最長(zhǎng)為4.85m，確定警沖標(biāo)至絕緣節(jié)的距離為5m。因此CRH6－200型的到發(fā)線有效長(zhǎng)度計(jì)算為:8輛編組時(shí)(5+95)m×2+200m=400m。

3結(jié)論

綜上所述，薊縣至大港快速鐵路的規(guī)劃建設(shè)可實(shí)現(xiàn)天津作為特大型中心城市功能有機(jī)疏解，加快郊區(qū)郊縣城鎮(zhèn)化進(jìn)程，宜按速度200km/h城際鐵路標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃建設(shè)。經(jīng)比選建議主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下。鐵路等級(jí):城際鐵路;正線數(shù)目:雙線;設(shè)計(jì)行車速度:最高速度200km/h;最大坡度:30‰;最小曲線半徑:一般2200m，特殊困難2000m;限速地段結(jié)合運(yùn)行速度確定;線間距:4.4m;到發(fā)線有效長(zhǎng)度:400m;牽引種類:電力動(dòng)車組。

作者：熊偉單位：鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司