城市軌道交通車輛段規劃設計研究

劉宗澤

（中鐵第四勘察設計院集團有限公司，湖北武漢 430000）

0 引言

隨著城市化進程的加速和人口的快速增長，城市交通問題日益突出。傳統的交通方式已經無法滿足民眾便捷、高效、環保的出行需求。建設高效、可持續發展的城市軌道交通系統是解決交通擁堵和改善居民出行質量的重要途徑。作為城市軌道交通系統中的重要設施之一，車輛段擔負著全線車輛的日常停放、整備、運用、檢修等后勤保障功能[1]。車輛段規劃設計對保障軌道交通的運營效率和安全性起重要作用。因此，應對城市軌道交通車輛段規劃設計進行深入研究，分析其基本原則和關鍵技術，并提出相應的解決策略，以實現車輛段功能的最大化和效益的最優化。

1 城市軌道交通車輛段規劃設計基本原則

第一，安全性。在城市軌道交通車輛段規劃設計中，必須把乘客和工作人員的人身安全放在首位，從而預防事故和災害的發生[2]。為此，合理布置消防設備、緊急疏散通道等設施以應對突發事件十分必要。此外，需考慮車輛段與周邊環境的安全關系，如與居民區、商業區等建筑之間的距離和防護措施等。

第二，穩定性。車輛段的規模應根據運營需求合理設置，并配備適當數量與類型的檢修設備，以確保運營過程中不發生故障和延誤，保證運營的穩定性和可持續性。此外，車輛段與線路、換乘站等設施的協調配合也不可忽視，如與線路、換乘站的銜接等。

第三，靈活性。由于城市發展變化速度快，未來可能會引入新線路或新技術。因此，車輛段的規劃設計應具備一定的靈活性，以適應未來的發展需求。在規劃設計中，需要預留足夠空間進行擴建，并合理布局設施和設備，以便在未來能夠進行靈活調整和改進。同時，在技術配置上也要考慮新技術的引入和更新。

第四，綠色可持續性能使城市軌道交通車輛段規劃設計更好地滿足時代發展的需要。在規劃設計過程中，需要充分考慮環境保護、資源利用和社會經濟效益等因素。例如，選址時要避免對自然環境造成破壞；在設施布局上要注重節約土地資源；在能源使用上要推廣清潔能源和節能措施；在廢物處理上要實現循環利用等。此外，還要考慮社會的接受性和環境的可持續發展，以確保車輛段規劃設計符合城市整體發展戰略。

2 地理位置選擇

2.1 地理條件分析

進行地理位置選擇時，需要全面分析選址區域的地理條件。首先，考慮土地利用情況，確保選址區域具備足夠的土地面積，以容納車輛段所需設施。其次，評估選址區域的交通便捷程度，包括道路網絡密度和公共交通覆蓋情況等。這些因素直接關系到車輛進出口的順暢性和乘客出行的便利性。最后，需考察選址區域是否存在自然災害風險，如洪水、滑坡等，并采取相應的措施以減少風險，保障車輛段的安全性與可靠性。

2.2 周邊環境考慮

除了地理條件，車輛段地理位置選擇還需要考慮周邊環境。應評估選址區域周圍居民和商業設施的分布情況，不僅要確保車輛段能夠為周邊居民提供便利的服務，還要考慮與居民區、商業區的距離，以滿足乘客的出行需求[3]。同時應考慮選址區域的環境質量，包括空氣質量、噪聲水平等因素。這些因素會直接關系到車輛段運營對周邊環境的影響以及乘客和員工的健康與安全。應選擇能最大限度減少環境影響的位置，并采取措施改善環境質量。綜合考慮地理條件和周邊環境，能夠選擇出最合適的地理位置，確保車輛段規劃的安全性、可靠性和可持續性，從而為城市軌道交通系統的運營與發展提供有力支撐。

2.3 選址決策方法

選擇地理位置時，需要采用科學合理的方法進行選址決策，如多指標評價法等。通過制訂評價指標體系，并給予不同指標相應的權重，能夠綜合評估各潛在選址區域的優劣程度。評價指標可以包括土地成本、交通便捷性、周邊人口等方面。另外，還可以借助地理信息系統（GIS）技術進行空間分析和可視化展示，以便幫助決策者更好地理解不同選址方案之間的差異。此外，選擇地理位置時，應與相關部門進行協調和溝通，包括城市規劃部門、交通管理部門以及土地所有者等，以確保規劃能夠符合城市發展需要，獲得所需支持。

3 基礎設施布局

在軌道交通車輛段的基礎設施布局規劃中，應根據不同的功能需求，合理劃分停車列檢庫區、檢修庫區、列車清洗設施等功能區域，并確保各個區域之間有良好的聯系通道[4]。基礎設施布局的主要功能區域及相應特點如表1 所示。

表1 基礎設施布局的主要功能區域及相應特點

在軌道交通車輛段基礎設施布局規劃過程中，不同功能區域的設置必須經過全面考慮，確保其相互協調。例如，停車列檢庫區應與檢修庫區緊密相鄰，以便車輛進出及進行維修作業，洗車庫宜設置在出入線旁，方便車輛清洗后立即進入停放區。

此外，需注意合理利用空間，提高使用效率，合理規劃各功能區域的位置和面積。同時，必須設置必要的安全防護設施，如防護欄桿、安全門等，以提高空間的綜合利用效率、作業效率，保證人員安全。

4 車輛段出入線設計

第一，出入線通常與鄰近的車站相連接，合理設置出入線長度，可以有效提高車輛進出效率，減少空載運行時間。出入線的半徑應根據周邊道路及地塊規劃合理選擇，以減少地塊功能切割，提高土地利用效率。

第二，出入線數量要根據預計的運營需求和車輛調度計劃來確定。對于配屬車輛較多的大型車輛段，為了提高運行效率，可考慮設置多條出入線，以容納同時進出的多列列車。

第三，為了確保車輛有序進入或離開車輛段，避免事故或擁堵情況，需要合理設置信號控制系統。通過信號燈、標志牌等設施，在不同時間段內對不同方向的行駛列車進行優化調度，以此提高車輛段的運行安全性和運行效率。

5 車輛段出入口設計

第一，在車輛段規劃設計中，出入口道路的設計必須考慮車輛的轉彎半徑、坡度和曲線等因素，以確保車輛順利進出。此外，應合理設置交通標志和標線，提供清晰的導向信息，避免發生混亂或錯誤行駛。第二，出入口區域的安全性至關重要，需要設置相應的安全設施，如在進出口處設置防撞護欄、警示燈等設備，并安裝監控攝像頭進行實時監測。同時，為保障工作人員安全通行，還應在進出口附近設置適當的人行通道和過街設施。第三，在車輛段出入口設計中，需考慮緊急情況下的疏散需求，因此在規劃設計中要合理布置應急疏散通道，確保在發生突發事件時工作人員能迅速撤離。

6 檢修設備配置

為確保城市軌道交通車輛段內車輛的維護與保養工作順利開展，檢修設備的合理配置至關重要[5]。

首先，在設備選擇上，車輛段需根據自身的規模與日常運營中的維修保養需求，選擇配置功能齊全、適用面廣、可靠性高的各類檢修設備，包括起重機、千斤頂、洗車機、噴漆機等。確定具體設備時，需要充分考量不同品牌、型號的設備在功能范圍、適用車型、工作效率、使用壽命等方面的差異。同時，要考慮引入自動化、信息化的智能檢修設備，如自動導軌移位機、智能掃描檢測系統等，以提升維修保養效率與質量。

其次，除設備選擇外，在車輛段內還需合理規劃檢修設備的具體布局，根據車輛的進出方向、日常工作流程和相關安全規范要求，優化設備的倉儲區域設置和排列順序，從而使維修工作區域布局合理、工作人員和車輛流動暢通。此外，常用設備應存放在維修作業區域中便捷可達的位置，大型設備則應設置在專門的機械區，并留出操作空間。

再次，在設備配套上，除主要檢修設備外，還應針對維修保養工種準備各類專業工具、檢測設備、消耗品等輔助設施，以便形成完整的設備體系。不同車型、系統需要使用的專業檢修工具均應配置到位。布置每個維修工位時，應根據實際作業需要配備必要的手動工具、電動工具、測量檢測設備等，以確保維修作業順利開展。考慮到環保與節能問題，檢修的設備選型和日常使用應注意節能、低噪聲、低污染，應選擇具有環保特性的設備，并對設備運行中造成的污染進行實時處理，以減少對環境的影響。

最后，為保證設備的可靠性與使用壽命，應建立完善的維護管理制度、設備維保手冊以及操作規程，并據此實施定期檢查保養工作。還應對維修人員進行培訓，提高其規范與安全意識。此外，可采用遠程監控和智能診斷系統，以便實時掌握設備運行狀態，及時對故障預警，并完善設備維護管理工作，確保設備檢修高效、可靠。

7 安全防護

合理設置安全防護措施可以確保人員安全、預防安全事故發生[6]。安全防護措施及相應特點如表2所示。

表2 安全防護措施及相應特點

進行城市軌道交通車輛段設計時，需要全面考慮各項安全因素。第一，嚴格遵循相關法規和標準要求，根據當地具體情況制訂適用的安全規范，并在設計和施工中全面貫徹執行。第二，進行風險評估，以識別潛在危險因素，可通過分析可能發生的事故情況，有針對性地制訂防護措施。第三，加強安全培訓，使工作人員能夠熟練掌握各項安全操作規程，提高自身安全意識。第四，建立完善的設備維護保養制度，定期對各安防設施進行檢查、測試和維修保養，及時更換失效設備。第五，制訂健全的安全管理制度，使員工能夠明確安全政策、工作流程、崗位責任，并開展監督考核，從管理上確保各項安防措施落實到位。

8 環境保護措施

合理設置環境保護措施，確保城市軌道交通車輛段可持續發展是一項重要任務。

第一，噪聲控制是關鍵的環保措施。使用低噪聲設備和材料，在建設過程中設置隔聲墻或綠化帶，以有效降低噪聲；定期檢測和維護相關設備，確保其正常運行，以減少設備運行對周邊居民和環境造成的影響。

第二，廢水、廢氣處理。首先，建立廢水處理系統，采用沉淀池、過濾器等，進行廢水預處理，配備污水處理設備，如生物處理裝置或化學處理裝置，進行廢水處理。其次，采取廢氣治理措施，如設置通風系統，確保車輛段內空氣流通順暢；使用低揮發性的有機溶劑替代高揮發性溶劑進行噴漆作業，從而減少廢氣對環境和人體健康的影響。

第三，綠化與景觀設計。進行綠化和景觀設計時，應選擇適宜的植被種類布置綠化帶，合理規劃景觀元素，以改善環境質量。這些措施能使城市軌道交通與周邊環境和諧共融，增強城市的美感和居民的舒適度。此外，應重視節能減排原則，選用節能設備，優化能源利用方式，積極利用清潔能源，減少車輛段的能源消耗、降低碳排放量。

第四，建立環境監測與評估體系，定期監測和評估空氣質量、噪聲水平、廢水排放等指標，及時發現問題并采取糾正措施，為城市軌道交通系統的長期穩定運行提供良好保障。

9 結語

綜上所述，城市軌道交通車輛段規劃設計是確保城市軌道交通系統運營安全、提高其服務質量的關鍵。合理選擇地理位置、科學布局基礎設施、精心設計車輛庫房和維修設備區域、優化車輛進出口設計，可以有效提高運營效率。未來在相關研究中，應更注重整體協調性和可持續發展，并結合實際需求對城市軌道交通車輛段進行靈活調整，以達到更好的應用效果。