市域（郊）鐵路車輛選型探討

摘要 市域（郊）鐵路是連接都市圈中心城市城區和周邊城鎮組團，為通勤客流提供快速度、大運量、公交化運輸服務的軌道交通系統。該文以上海市域（郊）鐵路—南楓線為例，通過對速度目標值、客流適應性、線網銜接、車輛檢修資源共享等多要素進行綜合比選，推薦車輛采用市域C型車，確保該線與兩港快線、嘉善至西塘線、嘉興至楓南線貫通運營的可靠性和靈活性，研究成果旨在為類似項目提供參考和借鑒。

關鍵詞 市域（郊）；車輛選型；車輛參數；選型原則；車輛檢修資源共享

中圖分類號 U292 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）21-0036-03

0 引言

發展市域（郊）鐵路，對優化城市功能布局、促進大中小城市和小城鎮協調發展、擴大有效投資等具有一舉多得之效，有利于發揮中心城市輻射帶動作用，有利于擴大公共交通服務供給、有效緩解城市交通擁堵、推進新型城鎮化發展。市域（郊）鐵路車輛選型是前期研究的重點和難點，車輛制式的選擇對系統制式和技術標準產生深遠影響。車輛選型優化全過程運輸組織模式，推進市域（郊）鐵路與其他交通方式銜接配套。

近年來，我國軌道交通發展以“鐵路+城市軌道”為主體，基礎設施建設不斷加快。隨著城市群發展成為我國城鎮化發展的主體形態，各大城市都市圈范圍內聯系不斷增強，城市群內部各級城市間聯系不斷加深[1]。從引導中心城市功能疏解、優化空間布局角度出發，既有“鐵路+城市軌道”體系難以適應這種高強度、多樣化、高頻次、強時效的城市群交通需求特點。加快市域（郊）鐵路發展，能夠補足短板，突出軌道交通對城鎮化地區的支撐，更大程度上實現軌道交通基礎設施的互聯互通，有利于形成多元化、多樣化的綜合交通運輸體系，滿足并實現城市群的協同發展要求。國務院辦公廳轉發國家發展改革委、交通運輸部、國家鐵路局、中國國家鐵路集團有限公司《關于推動都市圈市域（郊）鐵路加快發展的意見》（國辦函〔2020〕116號）。《關于推動都市圈市域（郊）鐵路加快發展的意見》（國辦函〔2020〕116號）的出臺，為市域（郊）鐵路發展進一步指明了發展方向，將有力支撐現代化都市圈發展[2]。從培育發展現代化都市圈、構建多層次軌道交通系統以及國內外發展經驗看，加快發展市域（郊）鐵路有利于打造1小時通勤都市圈，有利于構建現代交通網，有利于推進新型城鎮化建設，有利于進一步優化城市功能布局[3]。

1 市域（郊）鐵路四大都市圈

目前市域（郊）鐵路建設標準有《市域（郊）鐵路設計規范》（TB 10624—2020）、《市域鐵路設計規范》（T/CRSC 0101—2017）、《市域快速軌道交通設計規范》（T/CCES 2—2017）、《市域快軌交通技術規范》（T/CAMET 01001—2019）、《市域快速軌道交通設計規范》（DB33/T 1160—2018）[4]。這些設計規范由國家部門、行業協會等不同主體各自牽頭編制。

當前國內市域（郊）鐵路應用主要集中在京津冀、長三角、粵港澳和成渝四大都市圈。自2018年1月至2022年6月30日，國家發展改革委批復了《成渝地區雙城經濟圈綜合交通運輸發展規劃》《長江三角洲地區多層次軌道交通規劃》《成渝地區雙城經濟圈多層次軌道交通規劃》《粵東地區城際鐵路建設規劃》《粵港澳大灣區城際鐵路建設規劃》5個項目，涉及成渝地區、長江三角洲地區、粵港澳大灣區3個城市群或都市圈的市域（郊）鐵路建設規劃[5]。

1.1 京津冀地區

京津冀地區市域（郊）鐵路目前以北京市域（郊）鐵路為主，自2008年S2線開通運營以來，陸續開通了城市副中心線、懷柔至密云線、通密線、東北環線等，其中大興機場線、雄安至北京大興國際機場快線采用市域D型車，城市副中心線、懷密線、東北環線采用市域C型車。

1.2 長三角地區

長三角地區當考慮市域（郊）鐵路與國鐵跨線運營時，車輛采用市域C型車，包括蘇錫常城際、上海嘉閔線、機場聯絡線、嘉善至西塘線等；當只考慮融入城市軌道交通系統時，多采用城軌制式車輛，如上海崇明線、杭州至德清線等采用120 km/h市域A型車，南京至儀征線、寧波至象山線、寧波至慈溪線等采用160 km/h市域A型車，溫州、臺州市域郊鐵路預留跨國鐵運營可能性，采用市域D型車。

1.3 粵港澳大灣區

珠三角城際：珠三角城際按照國鐵模式，采用CRH型車+CTCS信號系統，部分線路承擔國鐵下線功能，跨線運營，如廣珠城際、廣佛江珠城際、廣清城際、穗莞深城際、新白廣城際、廣佛環城際、佛莞城際、莞惠城際等。

都市圈城際：都市圈城際與國鐵（高鐵）互聯互通需求不大，功能相對獨立。廣州已實施的市域快線包括18和22號線按照城市軌道交通的服務標準和公交化自主運營模式，采用了市域D車+CBTC信號系統。廣州東至花都天貴城際、南沙至珠海（中山）城際、芳村至白云機場城際等也是采用了市域D車+CBTC信號系統。

1.4 成渝地區

根據成都市軌道交通規劃，成都軌道交通線網規劃了9條快線，19條市域鐵路。根據重慶都市圈發展規劃，重慶將發展軌道上的都市圈，利用市域（郊）鐵路將渝中區、大渡口區、江北區、沙坪壩區等21區及廣安市相連通。目前成都已建成的地鐵17、18號線和在建的市域鐵路S3、S5和S11號線，線路長度在30 km到90 km之間，均采用AC25kV市域A型車；重慶市璧銅線、永川線均采用AC25kV市域D型車。

2 市域（郊）鐵路車型概況及主要參數

根據《市域（郊）鐵路設計規范》（TB 10624—2020），我國市域（郊）車型主要包括市域A、B、C和D型四種，各車型的主要技術規格參數詳見表1。

2.1 市域A型車

2020年國內首列時速140 km/h市域A型車在成都18號線成功下線并投入運營。成都18號線全長約69.39 km，地下站8座，首次應用AC25kV架空懸掛接觸網供電市域A型車，最高速度140 km/h。

2.2 市域B型車

金華軌道交通金義東線選用市域B型車，采用接觸軌受流方式供電，最高運行速度120 km/h，6節編組，包括4輛動車和2輛拖車，全列核載1 488人，是國內首個真正意義上的市域B型車，填補了市域B型車的空白。

B型車受軸重限制，當速度提升至160 km/h，牽引供電裝置質量增加，同時車輛氣密性、降噪性能、車體強度等要求隨之提高，其代價是車輛整備質量大幅增加，軸重難以滿足市域規范中市域B型車軸重不超過15 t的要求，目前國內還沒有運行速度140 km/h及以上的市域B型車案例。

2.3 市域C型車

中車集團基于高速動車組技術，融合城市軌道交通車輛快起快停、公交化運營特點，研發了CRH6型城際動車組平臺，取得了國家鐵路局頒發的車輛設計及制造許可證，并在此平臺上，結合市域鐵路快起快停的特點，研制了涵蓋時速140～160 km/h的市域C型車，嚴格意義上的市域C型車預計2023年正式下線，目前國內C型車均為CRH6F和CRH6A型車。CRH6型車已廣泛應用于珠三角城際、寧波至余姚城際鐵路、上海機場線、長三角城際等鐵路。

2.4 市域D型車

該車也是基于CRH6型車平臺研制，在北京新機場線、溫州市域軌道交通、臺州市域軌道交通中應用，是一款基于先進的高速動車組技術和成熟的地鐵車輛技術，集合兩者優勢“基因”而打造的一種新型軌道交通車輛。與CRH6動車組一樣，采用AC25kV交流供電，車寬、高基本與動車組保持一致，開門數量有增加。列車采用4～8輛編組，能以最高時速160 km/h持續運行。

3 市域（郊）鐵路車輛選型原則

（1）車輛選型及編組應滿足高峰小時最大斷面客流要求。

（2）車輛選型應滿足該線功能定位的要求，適應市域快速軌道交通相關技術標準和條件。

（3）車輛選型應滿足該線車輛開行的速度目標值、供電模式、線路條件。

（4）車輛選型應確定是否與市域快軌以及其他市域（郊）鐵路貫通運營的要求。

（5）車輛選型應有利于路網中車輛及檢修設施資源的共享。

（6）車輛制造技術應先進、成熟，運行安全可靠，噪聲低，節省能源，環保效益好，造型美觀，防火防災，檢修方便。

（7）車輛應適應該市氣候和自然條件。

（8）滿足車輛、機電設備國產化率不低于75%的要求。

4 車輛選型分析

市域（郊）鐵路可采用的車輛有市域A、B、C、D共計4種車型，市域A、B型車是基于地鐵模式打造的車型，市域C、D是基于動車組模式打造的車型，以上海市域鐵路南楓線工程為例，從速度目標值、客流適應性、線網銜接、車輛檢修資源共享等多要素進行綜合比選，選取適合上海市域鐵路南楓線工程的市域車型。

4.1 從速度目標值、客流適應性對車輛選型進行分析

以上海市域鐵路南楓線工程為例，該工程速度目標值確定為160 km/h。B型車受軸重限制，當速度提升至160 km/h，牽引供電裝置質量增加，同時車輛氣密性、降噪性能、車體強度等要求隨之提高，其代價是車輛整備質量大幅增加，軸重難以滿足《市域（郊）鐵路設計規范》（TB 10624—2020）中市域B型車軸重不超過15 t的要求，能達到此速度目標值的車型有市域A、市域C和市域D型車。

從客流量上看，該線高峰小時客流斷面0.89萬人次/小時，市域A、市域C和市域D型車均可滿足客流需求。

4.2 從線網互聯互通對車輛選型進行分析

考慮該線與兩港快線、嘉善至西塘線、嘉興至楓南線貫通運營。兩港快線、嘉善至西塘線、嘉興至楓南線均采用市域C型車。

市域A型車車寬為3 m，市域C型車和D型車車寬均為3.3 m，考慮市域A型車的建筑限界小于市域C型車和D型車，且其站臺邊緣距線路中心的距離以及站臺面高度要求均與市域C、D型車不同，因此采用市域A型車無法滿足與兩港快線、嘉善至西塘線、嘉興至楓南線貫通運營的要求。該次車輛選型重點比選與C 型車限界相匹配的市域C型和市域D型車。

4.3 從車輛檢修資源共享對車輛選型進行分析

區域內在建的兩港快線、機場聯絡線等市域鐵路均采用市域C型車，若該線采用市域D型車，則不利于車輛的檢修資源共享。從滿足功能定位、速度目標值要求、市域線網跨線運營與資源共享、客流適應性、車輛檢修資源共享等角度統籌考慮，該線宜選擇與上海市域（郊）鐵路線網一致的市域C型車。

5 結論

（1）車輛作為運載客流的主體，應滿足市域（郊）鐵路乘客對車輛高速通行、快速乘降、大載客量、安全舒適的需求，車輛選型時應根據客流特點，從車輛配置、限界等方面綜合考慮，合理確定車輛技術條件。

（2）速度目標值是車輛的重要指標之一，需要結合市域（郊）鐵路的功能定位、客流特點等合理確定。而速度目標值一旦確定，車輛選型應與之相匹配。

（3）按照市域（郊）鐵路的功能定位，以安全可靠、方便快捷、經濟適用、包容融合、綠色環保為原則，當有跨線運營、互通需求的市域（郊）鐵路，車輛選型宜優先考慮選取滿足包容設計的車型。

（4）在簡統化方面，《市域（郊）鐵路設計規范》（TB 10624—2020）首次提出了市域（郊）鐵路宜統一車輛選型，有利于運營管理和產業的科學合理發展。

（5）結合城市市域（郊）鐵路建設運營實踐經驗和科研成果，車輛選型應注重乘客體驗，滿足1小時通勤圈快速通達出行需求，與干線鐵路、城際鐵路、城市軌道交通形成網絡層次清晰、功能定位合理、銜接一體高效的交通體系。

參考文獻

[1]薛新功，饒雪平.市域軌道交通關鍵問題探討[J].城市軌道交通研究，2018（4）：1-4.

[2]周宇冠.關于市域快速軌道交通的思考[J].鐵道標準設計，2012（9）：22-27.

[3]周曉琦.對當前市域鐵路發展的思考[J].城市軌道交通研究，2012（5）：11-14.

[4]李連成.推進市域（郊）鐵路有序發展的思考[J].都市快軌交通，2017（3）：12-14.

[5]周宏昌.多重功能復合的市域快軌速度目標值研究[J].鐵道標準設計，2020（2）：15-21.