? 佛莞城际铁路长隆站平面优化设计研究刘 勇 (中铁第四勘察设计院集团有限公司线路站场设计研究处，武汉 430063) 摘 要：为了在满足长隆地下站运输需求的基础上，尽量缩小车站规模，降低工程投资，从整个珠三角城际网的交路设置、车站折返能力、折返线有效长度等主要技术参数入手，分析长隆站在整条线路及整个城际线网中的功能定位和对整个线网的灵活性、适应性的影响，对长隆站平面布置进行多方案技术经济比选，并通过对折返线有效长进行优化特殊设计，即列控系统采用虚拟一定线路长度数据的方法，推荐的车站布置满足长隆站折返能力的需求，并大大降低车站规模，节省工程投资。 关键词：城际铁路；车站；平面；研究；优化 1 长隆站的功能定位长隆站是佛莞城际线上的地下站，位于广州市番禺区，与广州地铁3号线、7号线换乘。考虑到东莞、惠州以及佛山、肇庆方向的主要客流是与广州地区的交流，在东西向通道上的主要交路折返点应为广州南站，即肇庆站至广州南站交路、惠州站至广州南站交路。但受工程条件的限制，广州南站西端(肇庆方向)不具备列车折返条件，而在广佛环线广州南站至白云机场站段建成前，在东西向通道上肇庆站至广州南站交路的折返点需向东延伸至前方车站—长隆站。因此，长隆站设计定位为广佛环线广州南站的辅助折返站。 以满足运输需求为出点发，从整个珠三角城际网的交路设置、车站折返能力、折返线有效长等技术参数入手，分析长隆站在整条线路及整个城际线网中的功能定位和对整个线网的灵活性、适应性的影响，对长隆站平面布置进行了多方案比选和优化。最后，经技术经济比较，提出经济合理的车站规模和车站平面布置方案。 2 珠三角城际网线路建设时序根据珠三角城际线网规划，考虑线路客流需求、功能定位以及通道内线路建设情况，珠三角城际线路实施时序如下。 在建：建成佛肇、莞惠、穗莞深新塘至深圳机场段。 初期：建成广佛环线佛山西—广州南段、佛莞城际广州南—望洪段、广清城际清远至广州北段。 近期：建成广佛环线广州南—白云机场—广州北段、穗莞深新塘至白云机场(竹料)段、广佛江珠、广清城际广州北至广州段、中南虎城际、肇庆至南沙城际。 远期：建成广佛环线广州北至佛山西段、深惠城际等。 3 珠三角城际网初期交路分析珠三角城际线网的列车交路应充分利用城际线网的系统资源、降低运输成本，在不降低服务水平的前提下提高运输能力和车辆的运用效率。根据预测运量，结合城际网主要城市间直达性分析和建设时序来规划珠三角城际线网的列车交路。 根据分期建设方案，研究年度初期广佛江珠城际、穗莞深城际新塘至白云机场段、肇庆至南沙城际以及中南虎城际尚未建成，穗莞深城际仅开行广州东至深圳交路；广清城际仅建成清远至广州北段，按开行清远至广州北交路考虑。广佛环线仅建成佛山西经广州南段，与佛肇、佛莞、莞惠城际线共同形成珠三角城际线网东西向的快速干线。由于东莞、惠州以及佛山、肇庆方向的客流主要是到达广州地区的，在东西向通道上的主要交路折返点应为广州南站，即肇庆至广州南交路、惠州至广州南交路。但受工程条件的限制，广州南站不具备往佛山西方向的折返条件，从节省运营成本角度来看，在东西向通道上肇庆至广州南交路的折返点需延伸至前方车站—佛莞城际长隆站。研究年度近期建成广佛环线广州南站至广州北站开行佛山西至广州北交路，研究年度远期广佛环线形成环形交路，长隆站不作为折返站使用。 根据上述交路设置分析，研究年度初期线网交路设置见表1。 因此，珠三角城际网初期交路开肇庆至长隆的交路，长隆站必须具备肇庆方向折返的条件，初期交路如图1所示。 表1 珠三角城际网初期交路  序号列车交路经由线路节点站高峰小时列车对数1肇庆—惠州佛肇线、广佛环线、佛莞、莞惠佛山西、广州南、望洪2+02清远—广州北广清 2+43广州东—深圳广深线(国铁)、穗莞深望洪2+44佛山西—惠州广佛环线、佛莞线、莞惠线广州南、望洪2+05广州南—惠州佛莞线、莞惠线望洪0+46肇庆—广州南广、广茂线(国铁)、佛肇线佛山西2+27肇庆—长隆佛肇线、广佛环线、佛莞线佛山西、广州南0+3  图1 珠三角城际轨道交通网初期交路 4 长隆站折返能力分析广佛环线广州南站城际场设计规模为3台4线，主要办理佛莞城际列车始发终到及通过作业、广佛环线通过列车作业，广州南站城际场布置示意见图2。 广州南站站前折返作业过程及时间见表2。  图2 广州南站平面布置示意(单位：m) 表2 广州南站站前折返作业过程及时间  类型站前折返作业过程作业时间/s说明第1列车从进站信号机进站2道停车63第1列车停站下客120第1列车换驾驶室15与停站同步开通发车信号15与停站同步第1列车发车离站,出清道岔区66联锁设备解锁15折返时间264 从表2可见，广州南站站前折返时间为264 s/列，折返能力13对/h，根据珠三角远期列车交路设置资料，远期7对广州南至惠州的站站停列车在本站折返，车站折返能力可以满足远期交路设计的要求。因此，长隆站只需具备肇庆方向的折返能力即可。 5 长隆站平面布置研究根据对长隆站功能定位、交路设置和折返能力的分析，主要研究了以下5种站型的优缺点及其主要技术指标对比。 方案1可满足双向列车始发终到需要，折返能力可达双向各14对/h，运输组织灵活性好。但上下行折返列车与通过列车分为多个站台作业，客流组织不便，如图3所示。  图3 三台四线方案示意(方案1)(单位：m) 方案2可满足双向列车始发终到需要，折返能力可达双向各14对/h，上、下客流分为两个站台分别作业，车站客流组织顺畅。由于折返线未与正线贯通，运输组织灵活性略差，如图4所示。  图4 双岛四线方案示意(方案2)(单位：m)  图5 双岛三线方案示意(方案3)(单位：m) 方案3可满足一个方向的折返需要，折返能力可达14对/h。由于仅设一条到发线，不能满足双向同时折返的客流需求，运输组织不便，如图5所示。 方案4可满足一个方向的折返需要(以广州南方向较为有利)，折返能力可达14对/h。由于仅设一条到发线，不能满足双向同时折返的客流需求，运输组织不便，如图6所示。 方案五只具备单方向折返(肇庆方向)需要，折返能力可达11对/h。由于仅设1条到发线，不能满足双向折返的客流需求，运输组织不便，如图7所示。  图6 一岛一侧三线方案示意(方案4)(单位：m)  图7 两台三线方案(单方向折返)平面布置示意(方案5)(单位：m) 各方案车站技术经济比较见表3。 表3 方案技术经济比较  方案名称岛式站台/座侧式站台/座到发线数量(含正线)/条车站主体建筑面积/m2建筑面积差值/m2主要工程投资差值/万元方案11249643246502+62777.7方案22412809278162+105518.7方案32311592665996+89094.6方案41137618626256+35445.6方案51134993000 经各方案优缺点分析和技术经济比较，方案5虽只能满足列车单方向折返(肇庆方向)，但满足珠三角城际网初期交路设置和研究年度初期肇庆方向列车在长隆站3对折返列车的折返能力要求，且工程投资较小。因此，长隆站平面布置采用方案5。 6 长隆站平面布置优化城际铁路尽头式折返线站台端部距离信号机距离一般为40 m，站台端部距线路终端距离一般为75 m(不含滑移式车档的滑移距离)。为了进一步缩短车站明挖段长度，从优化车站信号设备布置入手，在保证行车安全的前提下，尽量缩短折返线有效长度。 6.1 缩短站台端部距离信号机距离 当往广州方面发车时，有源应答器距信号机的距离需保证车载收到停车报文时紧急制动能在信号机前停车，不至于越过信号机。根据科技运[2010]21号文《关于印发CTCS-3级列控系统应答器应用原则的通知》3.3.2.1规定“有高站台到发线出站信号机外放设置一个有源和无源应答器构成的应答器组，应答器组距出站信号机距离不小于20 m(从靠近绝缘节的应答器算起)”，有源应答器距信号机20 m，有源应答器与无源应答器间距5 m，无源应答器距站台端5 m。因此，站台端部距出站信号机距离设置为30 m，如图8所示。  图8 站台端部距信号机距离示意(单位：m) 6.2 缩短站台端部距线路终端距离 站台端距滑移挡车器尾部按45 m设计。其中站台端距阻挡信号机30 m，阻挡信号机设于距滑移式挡车器5 m处，滑移式挡车器长度按10 m设计，如图9所示。 由于尽头阻挡信号机X3至站台近端最长仅30 m，而CTCS-2车载设备以出站信号机外方60 m作为安全防护距离，因此按完全监控模式进站，动车组将不能完全进入站台。因此，需要对信号列控方式进行特殊处理。 根据《CTCS-2级列控系统应答器应用原则(V2.0)》(科技运[2010]136号)3.9条的规定，尽头式车站采用如图10所示的应答器布置方案。 图9 站台端部距离线路终端距离示意 图10 长隆站尽头式股道列控特殊处理方案示意(单位：m) 列控系统采用虚拟一定线路长度数据的方案。措施如下。 A点进站应答器按实际线路提供列控报文，并将其ETCS-5包中对C点应答器的链接反应设置为紧急制动。 在股道中间距尽头阻挡信号机135 m处的B点设1组无源应答器，该应答器组用于校正列车定位，并提供包含有40 m虚拟线路的列控数据，使列车可越过从A点应答器获得的控制停车点，在B点以不超过15 km/h的速度继续前行并到达停车标。B点应答器将B点至终点(含40 m虚拟线路)线路速度描述为15 km/h。 在距尽头阻挡信号机20 m处的C点设绝对停车应答器组，该应答器组提供目视行车危险[ETCS-37]、绝对停车[CTCS-5]和调车危险[ETCS-132]信息包。 为了保证失去运行方向的列车(如PS模式接车或进入股道后ATP重启)安全运行，B、C点应答器设为2台一组。 接车过程中，当列车经过进站应答器时，车载设备接收到正常进路数据，停车目标点为尽头阻挡信号机外方约60 m处；经过股道中部B点应答器时，线路数据得到更新，停车目标点变更为阻挡信号机外方20 m处。若B点应答器失效，列车将按A点应答器数据控制，停在距阻挡信号机外方60 m之外的位置，不能完全进入站台，但可保证安全。 6.3 其他设计优化说明 站台宽度和咽喉区布置对车站的明挖长度也有较大影响。 根据站台横向柱网、车站公共区疏散楼扶梯宽度、车站侧站台宽度、站台立柱截面尺寸及装修层厚度、屏蔽门退让站台边线等因素综合计算确定地下站岛式站台和侧式站台的宽度。经计算，长隆站岛式站台宽度按不小于13 m设计，侧式站台宽度按不小于9.5 m设计。 为缩小咽喉区长度，长隆站按接车方向侧向道岔采用18号道岔、发车方向侧向道岔采用12号道岔设计，渡线采用缩短渡线连接，进一步缩短了车站咽喉区长度。 7 结语以长隆站为典型案例，分析了车站规模和平面布置与其在路网中的定位、路网交路设置、车站折返能力、工程条件相互制约、相互影响的关系，不同站型的投资差异巨大，且同一站型优化前后差异也较大。因此，车站设计应提前系统研究、分析影响方案的各项要素，优化交路设置和站场平面布置方案，以达到减少工程投资、降低运输成本、提高运营服务质量的目的。 参考文献： [1]国家铁路局.TB 10621—2014高速铁路设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2015. 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Study on Layout Optimization Design of Changlong StationLIU 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 文章编号：1004-2954(2016)05-0025-05 收稿日期：2015-08-15 作者简介：刘 勇(1984—)，男，工程师，2009年毕业于兰州交通大学交通运输规划与管理专业，工学硕士，E-mail:liuy8403@163.com。 中图分类号：U291.6+1 文献标识码：A DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.2016.05.006 |
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