佛莞城際鐵路長隆站平面優化設計研究

劉　勇

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司線路站場設計研究處，武漢　430063)

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佛莞城際鐵路長隆站平面優化設計研究

劉勇

(中鐵第四勘察設計院集團有限公司線路站場設計研究處，武漢430063)

摘要：為了在滿足長隆地下站運輸需求的基礎上，盡量縮小車站規模，降低工程投資，從整個珠三角城際網的交路設置、車站折返能力、折返線有效長度等主要技術參數入手，分析長隆站在整條線路及整個城際線網中的功能定位和對整個線網的靈活性、適應性的影響，對長隆站平面布置進行多方案技術經濟比選，并通過對折返線有效長進行優化特殊設計，即列控系統采用虛擬一定線路長度數據的方法，推薦的車站布置滿足長隆站折返能力的需求，并大大降低車站規模，節省工程投資。

關鍵詞：城際鐵路；車站；平面；研究；優化

1長隆站的功能定位

長隆站是佛莞城際線上的地下站，位于廣州市番禺區，與廣州地鐵3號線、7號線換乘?？紤]到東莞、惠州以及佛山、肇慶方向的主要客流是與廣州地區的交流，在東西向通道上的主要交路折返點應為廣州南站，即肇慶站至廣州南站交路、惠州站至廣州南站交路。但受工程條件的限制，廣州南站西端(肇慶方向)不具備列車折返條件，而在廣佛環線廣州南站至白云機場站段建成前，在東西向通道上肇慶站至廣州南站交路的折返點需向東延伸至前方車站—長隆站。因此，長隆站設計定位為廣佛環線廣州南站的輔助折返站。

以滿足運輸需求為出點發，從整個珠三角城際網的交路設置、車站折返能力、折返線有效長等技術參數入手，分析長隆站在整條線路及整個城際線網中的功能定位和對整個線網的靈活性、適應性的影響，對長隆站平面布置進行了多方案比選和優化。最后，經技術經濟比較，提出經濟合理的車站規模和車站平面布置方案。

2珠三角城際網線路建設時序

根據珠三角城際線網規劃，考慮線路客流需求、功能定位以及通道內線路建設情況，珠三角城際線路實施時序如下。

在建：建成佛肇、莞惠、穗莞深新塘至深圳機場段。

初期：建成廣佛環線佛山西—廣州南段、佛莞城際廣州南—望洪段、廣清城際清遠至廣州北段。

近期：建成廣佛環線廣州南—白云機場—廣州北段、穗莞深新塘至白云機場(竹料)段、廣佛江珠、廣清城際廣州北至廣州段、中南虎城際、肇慶至南沙城際。

遠期：建成廣佛環線廣州北至佛山西段、深惠城際等。

3珠三角城際網初期交路分析

珠三角城際線網的列車交路應充分利用城際線網的系統資源、降低運輸成本，在不降低服務水平的前提下提高運輸能力和車輛的運用效率。根據預測運量，結合城際網主要城市間直達性分析和建設時序來規劃珠三角城際線網的列車交路。

根據分期建設方案，研究年度初期廣佛江珠城際、穗莞深城際新塘至白云機場段、肇慶至南沙城際以及中南虎城際尚未建成，穗莞深城際僅開行廣州東至深圳交路；廣清城際僅建成清遠至廣州北段，按開行清遠至廣州北交路考慮。廣佛環線僅建成佛山西經廣州南段，與佛肇、佛莞、莞惠城際線共同形成珠三角城際線網東西向的快速干線。由于東莞、惠州以及佛山、肇慶方向的客流主要是到達廣州地區的，在東西向通道上的主要交路折返點應為廣州南站，即肇慶至廣州南交路、惠州至廣州南交路。但受工程條件的限制，廣州南站不具備往佛山西方向的折返條件，從節省運營成本角度來看，在東西向通道上肇慶至廣州南交路的折返點需延伸至前方車站—佛莞城際長隆站。研究年度近期建成廣佛環線廣州南站至廣州北站開行佛山西至廣州北交路，研究年度遠期廣佛環線形成環形交路，長隆站不作為折返站使用。

根據上述交路設置分析，研究年度初期線網交路設置見表1。

因此，珠三角城際網初期交路開肇慶至長隆的交路，長隆站必須具備肇慶方向折返的條件，初期交路如圖1所示。

表1　珠三角城際網初期交路

圖1　珠三角城際軌道交通網初期交路

4長隆站折返能力分析

廣佛環線廣州南站城際場設計規模為3臺4線，主要辦理佛莞城際列車始發終到及通過作業、廣佛環線通過列車作業，廣州南站城際場布置示意見圖2。

廣州南站站前折返作業過程及時間見表2。

圖2　廣州南站平面布置示意(單位：m)

類型站前折返作業過程作業時間/s說明第1列車從進站信號機進站2道停車63第1列車停站下客120第1列車換駕駛室15與停站同步開通發車信號15與停站同步第1列車發車離站,出清道岔區66聯鎖設備解鎖15折返時間264

從表2可見，廣州南站站前折返時間為264 s/列，折返能力13對/h，根據珠三角遠期列車交路設置資料，遠期7對廣州南至惠州的站站停列車在本站折返，車站折返能力可以滿足遠期交路設計的要求。因此，長隆站只需具備肇慶方向的折返能力即可。

5長隆站平面布置研究

根據對長隆站功能定位、交路設置和折返能力的分析，主要研究了以下5種站型的優缺點及其主要技術指標對比。

方案1可滿足雙向列車始發終到需要，折返能力可達雙向各14對/h，運輸組織靈活性好。但上下行折返列車與通過列車分為多個站臺作業，客流組織不便，如圖3所示。

圖3　三臺四線方案示意(方案1)(單位：m)

方案2可滿足雙向列車始發終到需要，折返能力可達雙向各14對/h，上、下客流分為兩個站臺分別作業，車站客流組織順暢。由于折返線未與正線貫通，運輸組織靈活性略差，如圖4所示。

圖4　雙島四線方案示意(方案2)(單位：m)

圖5　雙島三線方案示意(方案3)(單位：m)

方案3可滿足一個方向的折返需要，折返能力可達14對/h。由于僅設一條到發線，不能滿足雙向同時折返的客流需求，運輸組織不便，如圖5所示。

方案4可滿足一個方向的折返需要(以廣州南方向較為有利)，折返能力可達14對/h。由于僅設一條到發線，不能滿足雙向同時折返的客流需求，運輸組織不便，如圖6所示。

方案五只具備單方向折返(肇慶方向)需要，折返能力可達11對/h。由于僅設1條到發線，不能滿足雙向折返的客流需求，運輸組織不便，如圖7所示。

圖6　一島一側三線方案示意(方案4)(單位：m)

圖7　兩臺三線方案(單方向折返)平面布置示意(方案5)(單位：m)

各方案車站技術經濟比較見表3。

表3　方案技術經濟比較

經各方案優缺點分析和技術經濟比較，方案5雖只能滿足列車單方向折返(肇慶方向)，但滿足珠三角城際網初期交路設置和研究年度初期肇慶方向列車在長隆站3對折返列車的折返能力要求，且工程投資較小。因此，長隆站平面布置采用方案5。

6長隆站平面布置優化

城際鐵路盡頭式折返線站臺端部距離信號機距離一般為40 m，站臺端部距線路終端距離一般為75 m(不含滑移式車檔的滑移距離)。為了進一步縮短車站明挖段長度，從優化車站信號設備布置入手，在保證行車安全的前提下，盡量縮短折返線有效長度。

6.1縮短站臺端部距離信號機距離

當往廣州方面發車時，有源應答器距信號機的距離需保證車載收到停車報文時緊急制動能在信號機前停車，不至于越過信號機。根據科技運[2010]21號文《關于印發CTCS-3級列控系統應答器應用原則的通知》3.3.2.1規定“有高站臺到發線出站信號機外放設置一個有源和無源應答器構成的應答器組，應答器組距出站信號機距離不小于20 m(從靠近絕緣節的應答器算起)”，有源應答器距信號機20 m，有源應答器與無源應答器間距5 m，無源應答器距站臺端5 m。因此，站臺端部距出站信號機距離設置為30 m，如圖8所示。

圖8　站臺端部距信號機距離示意(單位：m)

6.2縮短站臺端部距線路終端距離

站臺端距滑移擋車器尾部按45 m設計。其中站臺端距阻擋信號機30 m，阻擋信號機設于距滑移式擋車器5 m處，滑移式擋車器長度按10 m設計，如圖9所示。

由于盡頭阻擋信號機X3至站臺近端最長僅30 m，而CTCS-2車載設備以出站信號機外方60 m作為安全防護距離，因此按完全監控模式進站，動車組將不能完全進入站臺。因此，需要對信號列控方式進行特殊處理。

根據《CTCS-2級列控系統應答器應用原則(V2.0)》(科技運[2010]136號)3.9條的規定，盡頭式車站采用如圖10所示的應答器布置方案。

圖9　站臺端部距離線路終端距離示意

圖10　長隆站盡頭式股道列控特殊處理方案示意(單位：m)

列控系統采用虛擬一定線路長度數據的方案。措施如下。

A點進站應答器按實際線路提供列控報文，并將其ETCS-5包中對C點應答器的鏈接反應設置為緊急制動。

在股道中間距盡頭阻擋信號機135 m處的B點設1組無源應答器，該應答器組用于校正列車定位，并提供包含有40 m虛擬線路的列控數據，使列車可越過從A點應答器獲得的控制停車點，在B點以不超過15 km/h的速度繼續前行并到達停車標。B點應答器將B點至終點(含40 m虛擬線路)線路速度描述為15 km/h。

在距盡頭阻擋信號機20 m處的C點設絕對停車應答器組，該應答器組提供目視行車危險[ETCS-37]、絕對停車[CTCS-5]和調車危險[ETCS-132]信息包。

為了保證失去運行方向的列車(如PS模式接車或進入股道后ATP重啟)安全運行，B、C點應答器設為2臺一組。

接車過程中，當列車經過進站應答器時，車載設備接收到正常進路數據，停車目標點為盡頭阻擋信號機外方約60 m處；經過股道中部B點應答器時，線路數據得到更新，停車目標點變更為阻擋信號機外方20 m處。若B點應答器失效，列車將按A點應答器數據控制，停在距阻擋信號機外方60 m之外的位置，不能完全進入站臺，但可保證安全。

6.3其他設計優化說明

站臺寬度和咽喉區布置對車站的明挖長度也有較大影響。

根據站臺橫向柱網、車站公共區疏散樓扶梯寬度、車站側站臺寬度、站臺立柱截面尺寸及裝修層厚度、屏蔽門退讓站臺邊線等因素綜合計算確定地下站島式站臺和側式站臺的寬度。經計算，長隆站島式站臺寬度按不小于13 m設計，側式站臺寬度按不小于9.5 m設計。

為縮小咽喉區長度，長隆站按接車方向側向道岔采用18號道岔、發車方向側向道岔采用12號道岔設計，渡線采用縮短渡線連接，進一步縮短了車站咽喉區長度。

7結語

以長隆站為典型案例，分析了車站規模和平面布置與其在路網中的定位、路網交路設置、車站折返能力、工程條件相互制約、相互影響的關系，不同站型的投資差異巨大，且同一站型優化前后差異也較大。因此，車站設計應提前系統研究、分析影響方案的各項要素，優化交路設置和站場平面布置方案，以達到減少工程投資、降低運輸成本、提高運營服務質量的目的。

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Study on Layout Optimization Design of Changlong Station

LIU Yong

(Track Alignment and Station Yard Design & Research Department， China Railway Siyuan Survey and Design Group Co.， Ltd.， Wuhan 430063， China)

Abstract：In order to meet the needs of the Changlong station’s traffic demand and minimize the station’s scale and engineering investment， the paper analyses the station’s functional orientation and the influence on the flexibility and adaptability of the whole Pearl River Delta’s intercity railway network and main technical parameters， such as the locomotive routing， the station turn-back capacity， length of the back line are studied. Then the station layout optimization design and the technical and economic comparison of multiple layouts are conducted. In addition， through the optimization of the effective length of the turn-back line by means of virtual line length for train control system， layout of the station is recommended to meet the needs of the Changlong station’s transportation demand， and also to reduce the scale of the station and project investment．

Key words：Intercity railway; Station; Plan; Study; Optimization

文章編號：1004-2954(2016)05-0025-05

收稿日期：2015-08-15

作者簡介：劉勇(1984—)，男，工程師，2009年畢業于蘭州交通大學交通運輸規劃與管理專業，工學碩士，E-mail:liuy8403@163.com。

中圖分類號：U291.6+1

文獻標識碼：A

DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.2016.05.006