关于轨道交通互联互通化发展的分析与研究

　　1绪论

　　1.1研究背景及意义

近年来，我国的经济建设和城市化水平日益提高，人们的出行需要和对出行舒适度的要求也日渐提高。城市轨道交通以其独特的高速便捷、安全舒适、节能环保、通勤能力强等特点成为了城市公共交通发展的主导，对解决城市拥堵、环境污染、地面资源紧张等问题具有突出优势。

受限于地铁线路设计传统、现有运营线路较少、运行组织经验不足、资源调配困难等因素的限制，目前，我国现有的地铁运营城市中，绝大部分地铁线路采用的是单线独立运行的列车组织形式，各条线路之间一般不可进行互通，造成各换乘节点客流集聚、拥堵频繁的现象，如若换乘站某项功能受损，将同时影响多条地铁线路的正常运行，甚至引起城市公共交通系统无法正常运转。

与我国的线路运行模式不同，目前，发达国家一般采用互联互通的线路运营模式，即多条地铁线路相互连接、共用线路、网络化运营的模式，其运能效率更局。

随着我国城市轨道交通线网建设的逐步加强、线网规划日益完善、路由结构逐渐深化复杂，既有的单线独立运行组织形式的缺点逐渐暴露出来，为了提高各条线路的资源共享性、提高运行效率、减少换乘和拥堵，十分有必要对地铁线路的单线独立运营模式进行探索优化，系统整合梳理线路关系，灵活组织运营安排，研究线路间的互联互通运行方式，将单线独立运行转化为互联互通化发展、网络化运营的模式，应尽量在线网规划阶段预留互联互通化发展工程实施条件，避免后期运营改造所带来的一系列问题，提高地铁运行效能，增强其抵抗故障的能力。本文研究成果将为我国城市轨道交通线网运行组织优化、互联互通化发展提供指导意义。

　　1.2国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

国外发达国家城市地铁建设运营时期较早，其线网脉络化特点鲜明，众多专家学者己对线路运营组织形式优化进行了丰富研究工作，详述如下：

Drechsler阐述了德国轻轨与法国国家铁路实施互联互通化发展的组织方法，计算分析了开行过轨列车前后轻轨线路的效益提高规律。

Griffin通过对实施互联互通化发展可能遇到的问题进行分析，研究了改进车站设计、统一轮轨技术标准，最终说明了轨道交通采用互联互通化发展的优势。

Makoto通过研究东京山手线、半藏门线、东西线等互联互通化发展线路的断面客流和车站乘降客流，计算分析了互联互通化发展可为乘客节约出行时间，同时为运营公司和社会带来经济效益。

Phraner, Roberts等根据X交通系统管理体制机制、铁路与城市轨道交通的运营管理、互联互通化发展所需基础设施、车辆等方面的因素，分析了地铁线路与铁路互联互通化发展的可能性，阐述了互联互通化发展实施风险，说明互联互通化发展适用于北美地区。

Novaks、Orro和Bugarin阐述了铁路线路与地铁线路互联互通化发展的发展历程，通过从牵引供电系统、结构强度、通信系统、信号系统、轨距、轮轨断面、安全性等方面探究了互联互通化发展可能遇到的困难，举例说明轻轨与地铁环线可采用互联互通化发展。

1.2.2国内研究现状

随着我国城市轨道交通建设规模和线网运营的进一步提升，运营组织方式、资源利用效率等问题受到人们越来越多的关注,对轨道交通互联互通化发展已进行了大量研究工作。

同济大学周建军、顾保南最早提出了轨道交通互联互通化发展的概念，详细介绍了国外互联互通化发展的发展历程和形式，阐述了其优势和不足，并总结得到了相关结论和建议。

杨耀最早统计分析了国外互联互通化发展的发展过程，说明地铁与铁路互联互通化发展是大势所趋，并结合我国实际情况，从轨道交通的客流预测、衔接融合模式、投融资及运营管理体制等方面给出了指导建议。

明瑞利、叶霞飞通过举例说明互联互通化发展的优势和特征，阐述了其设计建设的工程条件、改造方式和必要性。

陶志祥从线路与车站工程、客流特征、运营管理、牵引供电制式、信号系统5方面，研究了轨道交通与城际铁路共线运行的兼容性问题，并提出了相关意见建议。

王伟立从通信系统、客流需求、运营管理、牵引供电制式、信号系统、行车能力、车站形式、跨线动车组停放、限界及联络线修建方案等方面，探索了市域铁路与地铁互联互通化发展的技术条件。

邵伟中、刘瑶等依托巴黎区域快线发展过程和线路特点，阐述了其折返站、换乘站、接轨站等主要车站布置形式，得出换乘站应设置到发线、渡线及联络线，接轨站的布置要避免两条线路间的行车干扰。周立新、从聪以上海地铁3、4号线接轨站运营问题为实例，提出了轨道交通接轨站设计方法，将其分为无列车折返和有列车折返两类，介绍了其布置形式和使用条件，并提出了一系列改进建议。

张岩依据Y型线客流的向心性特征和断面特征,提出了Y型线实施互联互通化发展的条件：将接轨站分为具有直通型功能的和具有直通和折返功能的两类，并对比了功能实现、行车安全、客运服务和工程经济等方面的差异。

　　1.3研究内容及方法

随着我国城市轨道交通线网建设的逐步加强、线网规划日益完善，既有的单线独立运行组织形式的缺点逐渐暴露出来，为了提高各条线路的资源共享性、提高运行效率、减少换乘和拥堵，本文针对轨道交通互联互通化发展模式展开相关研究，主要研究方法如下：

（1）文献分析法，通过查阅国内国外文献，搜集阅读文献，了解城市轨道交通发展的现状及未来发展方向。搜集文献了解互联互通化发展的发展背景及意义，国内外的研究及发展现状。依据研究内容，确定互联互通化发展模式的概念定义、分类形式与特征。从客流、线路、车站、过轨方式、运营等多个方面系统研究互联互通化发展的实施条件，为探讨互联互通化发展的实施方案完成准备工作。

（2）案例分析法，通过工程调研，了解济南轨道交通线网规划及建设规划，R1，R2线沿线客流及换乘客流；互联互通必须要性及类型分析。深入了解济南轨道交通线网规划及建设规划，项目建设背景，结合济南轨道交通R1线与R2线的互联互通进行实例研究，从客流、线站方案、运营方案等方面进行了方案具体分析，总结经验。

　　2互联互通化发展实施条件分析

轨道交通的互联互通，应尽量选在在线路规划时预留条件，这样就可以避免对己建成得线路进行改造，减少增加隧道、桥梁等的土建实施，减少对运营的影响。通过分析、整理现阶段己有轨道交通城市的运营资料，相邻线路及交叉线路设置的过轨运输模式存在较大差异，其差异性可分为四种情况。(1)线路环境和站位的设施特征及过轨形式、配线形式；(2)车辆的编组形式；(3)主变位置、信号处理方式、控制中心等辅助设施；(4)后期运营组织架构。

　　2.1客流条件

(1)运营经验

东京轨道交通的实施多年，网络化运营己经比较成熟，拥有着丰富的建设与运营经验，互联互通化发展模式被广泛的应用于地铁和国铁、私铁之间的线路，线路之间互联互通化发展形成的客流条件对于线路之间是否采用这种互通方式具有借鉴意义。东京的轨道交通在网络化运营方面拥有世界先进水平，整个网络的线路完成改造后，通过一段时间的调整，顺利向过轨运输转型。在上个世纪八十年代后期，过轨运营、线路之间的连接在客运模式、建设形式等方面形成相对成熟的理念和思路，有效保证了过轨交路的客流量。在众多互通形式中，浅草线、半藏门线、新宿线、有乐盯线四条地铁线在建设时期就率先规划了连接方案，并根据线路的通行特征进行优化分析，收集客流信息，论证了设置过轨交路的可行性和必要性。

(2)考虑最低服务水平的客流数量要求

为使乘客转换方便而采用的互联互通化发展，客流量需要匹配于过轨交路的开行对数。同时由过轨交路的开行带来的后期运营时的一系列问题应充分调研，顺利地将过轨客流的优势转化为共线客流的重要支撑要充分。每条线路上的开行对数应保证一定数量，数量不足时，应通过增加车辆的数量或缩短每量车的时间间隔来实现运营要求。以便提高市场竞争力，减少乘客等待时间，通常一个交路的发车间隔的时间要求在15分钟内，即开行对数大于4对/h。

例如根据六节确定的人数为二百四十三人来计算，针对己经设置过轨交路的线路，应在每小时内提供五千八百以上的客流人次，并且为了满足运行过程中的特殊时段，应预先设置富裕量，保证在特殊时段容纳更多地人数。通常来说，列车满载率为0.75-0.9按照列车满载率取0.8考虑，在上下班的特殊时段，过轨客流量会达到四千六百多人。所以，设置的过轨交路的数量需与该地段的客流量相对应，结构设置过多将造成浪费，过少将不能满足客流要求。

　　2.2线路条件

2.2.1车站的形式

互联互通化发展实施的基础条件有线路及车站设施，尤其重要的是过轨车站，针对互联互通化发展过轨的车站和线路，进行分类探讨。

对于车站来说，路线布置形式和站台的类型可以满足多种需要的客流形式，对于其他功能来说，可以配合出入口的布置、车辆的频率、列车停站时间等，解决不同情况下的客流需要。一岛双线、一岛一侧三线、两岛三线、两岛四线等是其中常见的站线布置形式。以下对这几种互联互通化发展线路车站的布置形式进行分析。

（1）一岛双线式

一岛双线式车站即“Y”型车站，当车站仅有一个站台时通常采用的形式。线路分成了B和C两条线路，在经过了A点车站之后，如图3-1所示，在这种站台形式下，旅客位于两条线路的中间，可以根据自己的需要选择不同方向的列车乘坐，也可以在站内完成转换。譬如，德国的慕尼黑广场站就是设置的此种形式。位于在列车进入站台前，两条线路汇合到一点，旅客的乘降在进站后在同一条站线完成。

（2）一岛一侧三线式

如图3-2所示。为岛式站台为图中的1站台，1站台两侧均可以提供乘客乘降，乘客在岛式站台的两侧乘坐列车便可通往B方向和C方向。2号位置是列车行驶位置，在列车的一侧为乘客活动位置，该部分的乘客可从B, C两个方向汇入。对于1号位置的列车，人流汇入可从A, C两处进行。在BC过轨交路的设置，可简化乘客流通路径，提高乘客效率。

（3）两岛三线式

图中3-3所示，为岛式站台为图中1, 2站台，在A位置，客流可通过前方的交叉点分流至BC，并且，乘客可以在1号站台的两侧上下列车，便可以去往B, C两个方向；其中本线路径是指的A到B，乘客可在1站台乘车，还可在2站台的一侧乘坐，客流量大；B向、C向汇集来的人流，在交叉点位置进行分流，穿过站台区分别向1,2号列车汇集，这种形式下，乘客会比较方便的找到自己需要乘坐的列车，不会拥挤，节省时间。

2.2.2过轨方式

为实现互联互通化发展，渡线有不同的设置方式，渡线的设置两种方式，渡线可以在行进的两个方向上同时设置在车站前端和车站后端，也可以仅在过轨车站的前端设置或者在车站的后端设置，方式灵活。

站前过轨的缺点是，此种方式不能平行作业，过轨列车与正常运行的列车会存在交叉，并且在配线方面会有冲突，严重时可能应发线路谷故障，造成列车晚点。；线路因道岔区的分散不利于布线和管理。站前过轨的优点是，客流组织简单，不同去向乘客可分开候车。

站前过轨和站后过轨组合的方式，兼具以上两种方式的特点，因为采用站前过轨在一个方向上，站后过轨在另一个方向上，对平直线段长度的要求较低，线路因道岔区的集中布设有利于布线和管理。

通过对过轨方式进行对比，相比较于站前过轨，在接发车能力及运行组织方面均具有优势的是站后过轨的形式，站后过轨相比较于站前过轨在运营组织方面更加高效、安全。虽然站后过轨的接轨站有复杂的客流组织，但是有规律性的发车时间间隔以及数量较少的列车过轨，再加上显著的标志，在合适的时间通过广播进行提醒也会使乘客高效率乘车。相关规范规定，多条线路运行时应在必要位置设计接轨点，并且宜在车站进站方向设置平行进路。因此，如果具备线路设置条件，对互联互通化发展方式较熟悉的乘客较多的车站，应优先考虑采用站后过轨；对互联互通化发展方式不太熟悉、客流量大车站，应考虑采用站前过轨；线路条件设置困难、复杂，可考虑采取两者结合的方式。

2.2.3配线的形式

为实现互联互通化发展，同站台换乘车站的配线可采用单渡线或交叉渡线。单渡线可设置为缩短渡线，道岔区长度较短，但仅能满足单向过轨运行。交叉渡线的优点是可以实现双向过轨，运营灵活性更强；缺点是道岔区长度较长，线路条件要求较高；道岔信号故障会造成两线均停运，故障影响大。

表3-1 配线形式比较表

由表3-1可知，交叉渡线的运营灵活性较好，且其信号故障率相对较低，因此应优先采用。当线路布置条件较为苛刻时，可采用长度较短的单渡线形式。

　　2.3运营条件

城市轨道交通互联互通化发展模式在车辆、供电、信号、通信等设备系统方面需要能够兼容。受限于仪器设备寿命因素，造成地铁运营期间不可避免的需要更换设备，该类设备更换较为简单、操作便捷，从而可以通过地铁运营阶段的设备更新来达到设备条件。

2.3.1车型、制式统一

（1）车辆限界

地铁限界分为车辆限界、设备限界和建筑限界，三者相互关联和影响。其中车辆限界是指车辆在平直线上正常运行状态下所形成的最大动态包络线；设备限界是指车辆在故障运行状态下所形成的最大动态包络线；建筑限界是指在设备限界基础上，满足设备和管线安装尺寸后的最小有效断面。车辆轮廓尺寸满足车辆限界的要求，这是城市轨道交通行车安全的基本保障。由于过轨交路跨越两条线路，所以执行过轨交路任务的列车必须同时满足两条线路的限界要求。

（2）车门位置

依据《地铁设计规范》中的相关规定，地铁车站宜设置站台门。应将站台门与列车车门恰好对应起来，然而现阶段我国地铁一般以A型、B型、c型3种车型为主，其各自的车门数量、间距与宽度各不相同。

（3）车辆动力性能

各条线路采用的最大坡度、最高运行速度等主要技术参数可能不同，因而对车辆的动力配置要求也不同。此外城市轨道交通的站间距较小，相比铁路需要更加频繁的启停，这对列车的启停性能提出了更高的要求。因此，为了使过轨列车能够在两条线路上行驶，其动力性能应该满足两条线路的最高要求。满足以上车辆条件最简便的实施方式是在规划设计阶段为需要互联互通化发展的线路统一车辆外形尺寸及动力配置，并以此为依据进行线路设计，这要求决策者在轨道交通网络层面进行统筹规划。如果不能统一车型，则有两种实施方式：第一，共线区段的设计采用较大车型的限界和较小的纵坡，保障共线区段满足不同运行列车提出的要求；第二，按照较小的限界和较高的动力配置设计制造过轨车辆，使其满足两条线路最严苛的要求。需要注意的是，线路采用不同的车型会影响车底在各线路之间运用的灵活性。

2.3.2供电

牵引供电系统提供列车运行的动力源，过轨列车运行在两条线路上，因此列车必须具备从两条线路供电系统中成功受电的条件。目前，城市轨道交通市区线通常采用直流750V地面接触轨或直流1500v架空接触网的牵引供电制式，市郊线或市域线通常采用直流1500v架空接触网或交流25kv架空接触网制式。经过长期的发展，这几种供电制式己经成熟定型，并发布了相关的国家标准。此外，国内还在研究直流1500v地面接触轨的供电制式。

地面接触轨的受电方式在城市轨道交通系统中应用广泛，比较适用于运行速度不高的市区线。当地面线和高架线采用接触轨供电时，轨道交通线路对城市景观的影响较小，这是接触轨供电的突出优点，特别重视景观效果的城市，如北京、温哥华、新加坡多采用这种形式架空接触网供电制式可应用于对速度要求较高的线路，由于线路采用架空形式，因而这种供电制式的安全性较好，目前世界范围内新建的直流制轨道交通线路中，接触网制式的应用己经多于接触轨制式。但是地面线和高架线采用这种形式会影响城市景观效果。

2.3.3通信、信号系统统一

通信系统提供轨道交通控制中心调度员、车辆基地调度员、车站值班员等固定用户与列车司机等移动用户之间的通信手段；同时，通信系统还为信号、综合监控、电力监控、防灾、环境与设备监控和乘客信息等系统提供信息传输的服务。因为过轨列车行驶在两条线路上，所以列车需要与两条线路的通信系统兼容，以保证列车司机与控制中心、车站之间的通信，保障信号系统、监控系统、乘客信息等系统的车载设备与地面设备的通信。为此，应该尽量统一两条线路通信系统的技术标准。

　　2.4其他条件

（1）为了便于协调线路之间的运营组织、统一调度指挥，参与互联互通化发展的线

路应建立统一的控制中心。

（2）对于城市轨道交通线路与铁路线路之间的互联互通化发展，过轨列车会使客流

在两个系统之间自由流动，因此两个系统需要建立统一的自动售检票系统。

　3轨道交通互联互通化发展分析——以济南轨道交通为例

　　3.1济南市轨道交通线网规划

规划线路共有10条，分为两种类型。其中，环线、M1-M6号线为城区轨道交通系统普线；济南都市核心区层次的轨道交通系统(快线)为R1-R3号线，满足都市核心区向心客流大运量、快速交通需求。两种不同类型的线路在功能上各有千秋。快线(RI-R3号线)功能为快速将外围乘客送到城市中心，因此站点距离更大，速度当然更快。普线主要功能为满足中心城内部中长距离出行需求，为高密度的人口、岗位提供高水平的快速交通服务，由于普线需要连接中心城内大型客流集散点，因此站间距较密、速度比快线略慢。环线、M1-M4号线为城中骨干线路，M5-M6号线则为市区骨架线网的辅助线，从而加密城中骨架线网，扩大地铁线覆盖面积，提升城市服务标准。R 1-R3号线为城市快线组成部分，三条线路全长达1_50.1公里。

如上所述，环线为城市中心骨架线路，连接新旧城核心区及城中重要客流集散点。线路途径纬十二路、阳光新路、卧龙路、济大路、旅游路、CBD区中轴路、花园路、历山路、标山南路、师范路、小清河南路、皇岗路，总长度36.2公里，设车站29座，其中换乘站11座，并设崔家庙车辆段，金鸡岭停车场。

M1：城中贯彻东西向骨干线，西起小高庄，东到梁王，依次经过西客站片区、老城核心区、奥体文博片区及新东站片区，串联济南西站、济南站、济南新东站三大客运枢纽。线路途径北园大街延长线、经一路及其延长线、明湖西路及大明湖路、山大南路、开拓路、工业南路、凤凰路，总长达37.5公里，设车站29座，其中换乘站12座，并设位里庄车辆段，温梁停车场。

M2：城中南北向骨干线，北起烁口，南至南康，依次经过烁口片区、长途汽车站片区、济南站片区、商埠片区、大观园商业片区，南部居住片区。途径二环北路、济烁路、站前路、纬二路、英雄山路、103省道，总长度17.6公里，设车站17座，其中换乘站6座，并设南康车辆段，烁口西停车场。

M3：城中东西向U型骨干线，西起济南西片区，东到董家镇北部片区，依次经过西部客运站片区、经十路商业片区。奥体文博中心片区、唐冶章锦片区中心。途径顺安路、经十路、唐冶中路。总长度41.8公里，设车站30座，其中换乘站10座，并设梁王车辆段，于家庄停车场。

M4：中心城L型骨干线，东北部至毛庄，南至领秀城南。依次经过唐冶片区北部、新东站周区、华山片区、山东大学千佛山校区、山东财经大学、舜耕会展中心、领袖城住宅区。总长度3_5.8公里，设车站27座，其中换乘站7座，并设温梁车辆段，领秀城、姬家停车场。

M5：中心城南北向辅助线，北起蓝翔中路，南至中医药大学。是济南西部新区及老城中间的加密线路，连接药山、党家组团。途径蓝翔路、南辛庄路、G104路。总长度20公里，设车站12座，其中换乘站4座，并设罗而车辆段，烁口西停车场。

M6：中心城东西向辅助线，西起非遗园，东南至彩石镇南。连接城市北部非遗园、滨河片区、唐冶章锦片区、孙村片区、彩石片区。途径济齐路、粟山路、小清河北路、南全福街、祝甸路、开拓路、世纪大道、春晖路、经十东路、彩西路。总长度46.6公里，设车站26座，其中换乘站9座，并设彩石车辆段，西周家庄、吴家堡停车场。

R1：市域快线，连接长清组团、西客站片区、非遗园片区。线路北自非遗园西起，南至池东。途径丹桂路、海棠路、刘长山路延长线、党杨路、齐鲁大道、济齐路。线路全长32.6公里，设车站11座，其中换乘站4座。并设范村车辆段，非遗园、池东停车场。

R2号线：纵贯济南城市东西向快速线路，依次连接济南西部客运站片区、济南站片区、东部新城片区以及章丘城区，该线利用胶济铁路走廊形式，提供区东西向快速出行，符合城市总体东西向发展的理念。线路西起王府庄，沿刘长山路向西，转入腊山北路、潍坊路向北，之后转入胶济铁路北侧沿铁路走廊向东，经胶济铁路的济南站、历城站，止于章丘城区的秀水。线路全长68.7km，设车站19座，其中换乘站9座。线路西端设王府庄车辆段，中部设历城停车场、彭家庄停车场、五里堂停车场，东端设贺套停车场。

R3号线：横穿南北向城中快速线路，依次连接片区：奥体片区、新东站片区、空港片区及济阳城区，连接重要的客流集散点有：奥体中心、济南新东站、遥墙机场、济阳等。南北向全线长48.8km，设车站21座，其中换乘站7座。线路南端设龙洞停车场，中部设滩头车辆段，北部设济北停车场。

　　3.2济南轨道交通第一轮建设规划

济南市城市轨道交通第一轮建设规划于2013年8月编制完成。2014年11月，济南市对近期建设方案进行了修改和补充。

规划在2015 -2019年五年间建设80.6km的轨道交通工程，具体项目为：

R1线工程，线路长26.4km，设车站9座；

R2线一期工程，线路长3_5.2km，设车站14座；

R3线一期工程，线路长19.Okm，设车站11座。

总投资437.2亿元，平均每公里造价_5.42亿元。

2015年一2019年：建成R1线工程，由池东站至演马庄西站，长26.4km,其中地下线9.3km，高架线17.lkm。

2015年一2019年：建成R2线一期工程，由小高庄站至郭店站，全长35.2km,其中地下线18.3km，高架线2.9km，地面线14km o

2016年一2019年：建成R3线一期工程，由龙洞庄站至济南新东站，长19km,全部为地下线。

　　3.3济南轨道交通R1线工程概况

批复版可研：线路全长26.4km，其中地下线9.3km、高架线17.1km；设车站9座，其中高架站5座、地下站4座；平均站间距3.180km，最大站间距6.316km,为赵营站至王府庄站区间，最小站间距1.266km，为济南西站至演马庄西站区间；全线设置1场1段，范村综合基地位于线路中部，池东停车场(远期实施)位于线路南端；设控制中心一座，位于王府庄站附近。

可研补充报告：线路全长约26.1km，共设置车站11座，平均站间距2573.433m,最大站间距3953.199m，为王府庄站至大杨庄站；最小站间距1544.82m，为济南西站至演马庄西站；其中，高架段线路总长达16.2km，其中高架线路长达16.2km,过渡段线路长约0.2 km，地下线路长达约9.7 km；4座地下站，7座高架站。全线共设置换乘站3座，在王府庄站与规划R2线换乘，在大杨庄站与规划M3换乘，在济南西站与规划M1换乘。车辆采用B型车，最高时速100km/h,DC1500v接触网上部受流供电方式。全线设置池东停车场一处(远期实施)，范村车辆基地一座，控制中心1座，并且在池东站、演马庄西站预留后期延伸准备。

　　3.4济南轨道交通R2线工程

R2线为济南市轨道交通东西向的市域快线，东西连接腊山片区、西部新城片区、老城片区、高新片区及唐冶新城等核心发展区域，R2线的规划既缓解了东西向交通的压力，也支撑了带状城市空间拓展的轨道交通线路。

一期工程西起干府庄站，东止彭家庄站，设车站19座，平均站间距约1.981km。工程一期线设立王府庄车辆基地，与王府庄接轨，中部设立姜家庄停车场，与烈士陵园接轨。

　　4济南过道交通互联互通方案研究

目前R1线王府庄站基坑已基本完毕，车站为地下二层岛式车站，小里程端设单渡线，预留与R2线平行换乘的条件。远期R2线为地下二层岛式车站，站后接出入线与王府庄车辆段接轨，站前设单渡线。待R2实施后，可与R1线在王府庄站实现站厅换乘。在目前的施工进度下，基本无法通过双岛四线同站台换乘的形式来实现R1线与R2线的贯通运营。故需结合现场情况对两线贯通方案进行深化研究。

　　4.1线路方案研究

目前R1线王府庄站基坑已基本开挖完毕，车站为地下二层岛式车站，小里程端设单渡线，预留与R2线平行换乘的条件。远期R2线为地下二层岛式车站，站后接出入线与王府庄车辆段接轨，站前设单渡线。待R2实施后，可与R1线在王府庄站实现站厅换乘。在目前的施工进度下，基本无法通过双岛四线同站台换乘的形式来实现R1线与R2线的贯通运营。结合R1线王府庄站的设计方案、相邻三站两区间的方案和R2线王府庄站及相邻区间方案，提出两个贯通运营的方案。

4.1.1方案一：R2西延与R1线贯通

（1）概念方案

考虑到R1线的施工进度，初步考虑在保留王府庄站原设计方案的基础上将两线进行贯通。由于R2线王府庄站为起点站，返点，两线贯通后不会影响R1和R2的运能。R2线西延后本站可作为小交路折故本方案考虑从R2线西延后接入R1线的形式来实现两线的贯通运营。概念方案见下图。

（2）方案研究

考虑到西延后R2线左线需与出入线立交后接入R1线左线，R2线右线需与R1线双线立交后接入R1线右线，且在R1线王府庄站西侧区间中存在着环发铁路桥桩和京沪铁路桥桩等多处控制性因素，R2线西延时需考虑绕避铁路桥桩等控制性因素，同时处理好线路间立交的工程节点。

4.1.2方案二：一岛两侧贯通运营

（1）概念方案

由于R1线王府庄站基坑己开挖完毕，故考虑在R1线南北两侧布置R2线左右线，同时R2线两侧各布置一个侧式站台，在R1线和R2线之间设置联络线，以便两线实现贯通运营。待R2线建成后，王府庄站形成一岛两侧的换乘站，同时可以实现贯通运营。

（2）方案研究

本方案对R2线原设计方案进行了较大的调整，从岛式站台调整为侧式站台，与R1线共同形成一岛两侧的换乘站。由于R1线基坑己开挖完毕，若采取本方案，需对R1线王府庄站进行改造，在R1线左右线两侧布设R2线左右线，并于R2线外侧布置两个侧式站台。由于R2线位于R1线外侧，车站西北角为R2线车辆段，R2线需接出入线进入场段，加上车站西侧存在环发铁路等控制性因素，此处基本不存在布置折返线的条件，只能采用正线直接接入车辆段的方式，列车可通过R1线进行折返或进入场段折返，极大的降低了正线的折返效率。同时，在车站西侧，R2线右线需以大坡度上坡上跨R1线。

在王府庄站站台东侧，分别在R1线左线与R2线左线间、R1线右线与R2线右线间设置两组联络线，以实现R2线与R1线的贯通运营。出站后R2线以25。的上坡上跨R1线，同时保证了跟京福高速公路与京沪高铁的结构净距。

4.1.3方案比选

综合考虑方案的可实施性、工程投资、对既有线的影响等因素，暂推荐方案一。

4.2车辆方案分析

（1）牵引特性

对于额定荷载(AW2)负载下，车轮半磨耗状态，在湿度较低、平整干净的轨道以及额定电压下的牵引特性如下：

最高运行速度100km/h

列车速度从0达到40km/h的平均加速度≥1.0m/s2

列车速度从0达到100km/h的平均加速度≥0.Sm/s2

挂钩和洗车操作速度3~5 km/h

反向退行最大速度10km/h

列车在车辆段内最大调车作业速度25km/h

（2）制动性

列车制动由电制动、空气制动和停放制动3种制动方式组成，其中电制动包括再生制动和电阻制动。常用制动采用电制动优先、电制动不足时由空气制动补足的微机控制的混合制动方式。紧急制动全部使用空气制动。停放制动采用弹簧储能制动压缩空气缓解、必要时可采用手动缓解的方式。在列车停放状态制动状况之外，不管采用哪一类种制动情况以及何种载荷工况，都需符合如下所示的指标数据要求：

常用制动平均减速度(100km/h-0)： ≥1.0m/s2

紧急制动平均减速度(100 km/h-0)： ≥1.2m/s2

制动时冲击极限：≤0.75m/s3

常用制动负载工况：AWO~AW3

电一空制动转换点：0~6km/h

新造出厂时平稳性指标：2.5

脱轨系数：<0.8

轮重减载率：<0.6

停放制动：

空载列车安全、可靠地停放的最大坡道40%。

AW3载荷列车安全、可靠地停放的最大坡道35%。

目前，国内外两条独立线路贯通运营的案例并不少见，例如东京外围私铁与东京地铁、卡尔斯鲁厄轻轨与国铁线路等。

两线贯通运营的受制条件主要是轨道、供电与车辆限界。尽管R1线与R2线车辆在车辆初期编组上存在差异，但轨道形式均为钢轨、标准轨距1435mm,供电皆采用接触网-DC1500v，限界均为标准B2型车，因此，从本质的技术制约条件来看，两线贯通运营是可行的。

　　4.3运营组织管理

（1）基于两线独立运营的客流预测成果

R1线、R2线目前均已进入工程施工阶段，原两线客流预测均按独立运营的前提进行测算，本报告暂以原预测成果，分析二者的客流特征。

客流预测主要指标

R1线初期、近期、远期高峰断面客流情况如下图。

高峰小时客流断面有如如下特征。

“纺锤形”断面形态，大断面位置出现中部偏北的区域；全线断面形态整体上表现为中部高、两侧低的纺锤形特点，中部偏北的赵营站至演马庄西站位于主城范围内，换乘线路较多，进出线客流高，对高峰进城客流有截留作用，出现高断面。

高断面区域上行客流量较大；上下行断面流量对比，主城高断面区域的王府庄站至济南西站范围，南向北进城客流量较大，造成该方向断面集聚作用更显著； 大学城以南的区域，北向南出城方向断面稍高。

拐点位置分别出现在大杨庄站、玉符河站；南向北进城方向客流集聚特征明显，在大杨庄站之后开始下降；北向南出城方向表现为客流逐站疏散的特点，在主城范围内积聚，出城后逐步缓慢降低，拐点出现在出城后的第一站。

与R2线换乘的王府庄站处于全线最大断面的位置。组织跨线列车，对R1线而言，相当于在最高断面位置设置了1处小交路折返点，行车量设计需针对性的考虑王府庄以北运输能力与客流匹配的问题。

　　4.4供电方案研究

一般情况下，不同线路列车是否可以实现共线混跑，供电系统不存在兼容性问题，因每个城市的供电制式一般为了实现各线互联互通及运营检修统一性，全线制式基本均采用一致的制式。

R1, R2线均采用B型车，车辆高度3800mm，宽度2800mm。供电牵引网制式均采用DC1_SOOV架空接触网，地下段隧道内采用刚性架空接触网，隧道内工作支接触线的高度不低于4040mm。

两线在王府庄实现互联互通，牵引网只需在互连线架空接触网设置分段绝缘器，保证两线正常运行时相互独立，并在分段绝缘器两侧设置常开隔离开关，在一条线故障情况下，应急闭合隔离开关保证另一侧架空接触网可带电为车辆提供动力。列车在通过互连线时只需正常通过，不需进行额外特殊运行模式。

　　4.5通信方案研究

为实现R1线、R2线互联互通化发展，通信系统中涉及行车调度的系统应最大程度的实现互联互通，以满足列车在共线段行驶时与所辖线路的调度人员进行通信。互联互通化发展主要涉及的系统为专用无线通信系统、乘客信息系统和专用电话系统等。

（1）专用无线通信系统

专用通信系统解决了固定人员与流动人员间及流动人员间的通话及数据传输需要，是列车调度的重要专用通信工具，是列车运行时保持控制中心调度人员语音通信的唯一及时有效的工具。

由于专用无线通信系统调度功能技术的特殊性，不同厂家之间集群交换机的互联互通非常困难，目前仍未解决。如果实现R2号线与R1号线互联互通化发展互联互通，需要R1号线供货商开放接口协议，通过改造接口使其符合规范的可能性很小。

为保证互联互通化发展调度的互联互通要求，建议R2线和R1线选用相同厂家设备，考虑到R2线与R1控制中心同址以及建设时序接近，同时建议R2线共享R1线既有TETRA无线集群交换平台，并且由R1线为R2接入预留充足的接口及升级扩容能力。

（2）乘客信息系统

乘客信息系统由中心子系统、车站子系统、车载子系统、有线网络子系统和车地无线子系统组成。互联互通化发展管理主要涉及其中的车地无线子系统。

目前R1线己经招标，车载子系统采用WLAN 802.11ac技术制式，由新华三提供相应产品。如果实现R2号线与R1号线互联互通化发展互联互通，R2线须选用802.11ac无线传输标准协议，或者能向下兼容802.llac的无线传输制式。

根据以上分析，建议R2线车地无线子系统采用与R1线相同的WLAN802.11ac技术制式。

（3）专用电话系统

后期根据互联互通化发展管理要求，可考虑R2线与R1线专用电话系统的互联互通，方便两线调度人员之间沟通相关行车调度信息以及王府庄站值班员与临站的呼叫。

专用电话系统互联互通须要R2线与R1线相同厂家，两线之间的中心主系统之间通过E1接口连接。

　　4.6信号方案研究

一般情况下，不同线路列车是否可以实现共线混跑共线，信号系统兼容性问题是其中较为突出的制约因素。若共线部分，两条线路采用不同制式或不同厂家的信号系统，则实施难度较大，具体分析如下：

从目前的技术上看，要实现固定闭塞、准移动闭塞和移动闭塞之间的完全兼容和统一是非常困难的，并且是没有必要的。而实现同一种信号制式内的兼容，首先应保证车一地信息传输方式、列车定位方式和安全控制方式的相互兼容。

　　5结论

本文总结国内外典型地铁项目案例，在一定层次上根据互联互通化发展的定义和分类分析了互联互通化发展的优缺点；着重在客流量、线站规划、运营规模等三个方面总结了互联互通化发展的实现条件，再者，以分析各影响因素为基础，以济南轨道交通R1线与R2线的互联互通进行具体分析。本文的主要成果和结论如下：

（1）以国内国外轨道交通互联互通化发展的地铁案例为模板，总结了互联互通化发展的定义和类型，并完善了城市轨道交通中该模式的优缺点。

（2）本文基于互联互通化发展对客流量的影响，结合各典型运营组织的要求，总结出适合特定城市轨道交通互联互通化发展的客流标准。

（3）互联互通化发展的实施还要求线路的线站条件、运营条件等系统满足一定的条件：①土建工程重点需要提供线路的过轨设施，其中利用同站台换乘车站的有利条件修建渡线联络线的方案较好；②不同线路的车辆及机电设备需要具备兼容性，统一不同线路技术标准的解决方案较好。③供电、通信信号等尽量统一两条线路系统的技术标准。

（4）通过对济南轨道交通项目背景的分析，结合济南轨道交通R1线与R2线的互联互通进行实例研究，从客流、线站方案、运营方案等进行了具体研究分析，总结了经验。

关于轨道交通互联互通化发展的分析与研究

价格 ¥9.90 发布时间 2022年11月27日

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