高铁机场站与运输组织设计理念探讨

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【摘要】城市综合交通枢纽的规划建设，尤其是在机场的综合交通枢纽方面，越来越需要与高速铁路、城际铁路、城市轨道交通等紧密衔接，在利用高铁干线兼顾城市与机场间的轨道交通运行时，就必须兼顾两者的运营需要。对于机场两个航站楼的两个地下铁路车站，还需要串联起来。为此，一般采取所有方向全联通的联络线设计方案，体现“运输便捷灵活”。但实际上，这样的方案不仅工程艰巨，在土建工程设计与运营管理之间缺乏紧密关联的系统性，客流识别困难。本文以某机场两个航站楼的地下车站及联络线设计为例，来简论铁路土建设计方案与运输组织的系统性设计理念，并提出通过对设计方案的运营管理进行仿真模拟来验证设计方案的合理性，从而实现铁路土建设计方案与运输组织方案间彼此对应衔接、完美匹配。该系统性设计理念在城市交通规划设计、铁路设计研究中极有参考借鉴意义。

【关键词】高铁；机场站；联络线；系统性；设计

1引言

其设计方案的主要目标就是为了能满足运输需要。要做好城市综合交通枢纽的规划设计，就首先要研究铁路枢纽和站场设计，研究明确其运输组织方案、列车运输径路需求。但在很多铁路项目的实际设计中，设计方案有时往往与运输组织方案不相匹配，在某些铁路项目的设计方案中，往往有些铁路联络线或站场股道道岔配列设计与实际运输组织需要不能紧密对应，有时使得需要的运输径路可能缺失、或者几种径路产生一些运输交叉干扰、或者出现无实际用途的径路，设计的铁路路线或股道连接方式不适应运输径路需要，彼此间缺乏紧密关联的系统性。本文以机场下两个高铁站间的联络线设计优化的案例，来探讨说明联络线设计方案与运输组织的系统性研究的重要性，并提出通过仿真模拟来推演运营情况、以验证设计方案合理性的设计思路，再不断调整、完善、优化设计方案，从而使得运输组织方案畅通便捷灵活、站场设计方案也经济合理，实现两者间彼此相互对应衔接、完美匹配，充分体现出铁路基础设施的设计建设与运输组织的运营管理二者完美匹配结合的系统性设计理念。

2机场两个航站楼地下高铁站的联络线优化设计探讨

随着社会经济的高速发展，人员和物质的流动范围越来越大、频率越来越高、对运输质量的要求越来越高，自然就需要多种交通方式紧密布置形成“无缝衔接”式的综合交通枢纽，以期实现“零距离换乘”，满足人民群众对交通的快速、便捷、舒适、安全的要求。于是，多处出现了高铁或城市轨道交通与机场“无缝衔接”的“铁机”综合交通枢纽工程设计建设，而这些机场的高铁站、城际站多在航站楼地下，工程往往较为复杂、庞大、艰巨，特别需要结合运输需要来进行系统性的工程设计，实现既能满足客流运输需求，又能最大限度的节省工程。2.1联络线全连通的设计方案。既有高铁干线下穿机场T1航站楼，在地下设置了T1航站高铁站。城市规划拟建T2航站楼，需要预留其地下高铁站。于是设计了两个地下高铁站，联络线互相全连通，以便“运输组织便捷灵活”。设计方案示意图见图1。该方案中，两个高铁站、T2航站支线及两条联络线（图中1号、2号联络线）大范围都位于地下（见图1中标注地下工程范围），外环联络线还形成三层铁路立交，地下土建工程结构复杂、庞大、艰巨，投资也非常巨大。图中为简便起见，未画出相关安全线，这些地下安全线还需要更大的工程及投资。在运输组织方面，需要进行仿真模拟，来验证运输组织与设计方案的系统性、匹配性。通过研究列车运行径路，可以发现上述方案在运营管理方面还有以下弊端：（1）增加对停站通过车的运营管理难度。虽然无论A、B方向的客流，均可选择各自的客车班次分别与T1、T2航站往返，均可直接到达T1或T2航站，但各自可选择的班次数量较少、间隔时间长，不利于与机场在时间上的高效衔接。高铁主干线的不停站通过车当然经主干线直向通过T1航站，不需要再经过T2航站绕行。但主干线的停站通过车就需要分别在T1航站、T2航站停站，那么这样的运输组织显得较为凌乱，不仅需要多制作一个车站的车票，而且增加编制运行图的难度，调度管理人员需要分清哪些车在哪个站经停，即使采用调度集中自动化管理，也会极大增加工作人员的调度管理难度和精神紧张压力、产生运输安全隐患。（2）增加在城内到机场的折返车的运营管理难度。从城内始发站到机场后的折返车，到机场后可沿环形运输径路返回，不需要折角运输。而环形运输径路似乎有两种“灵活”的返回运输径路———既可以顺时针返回，即先到T1航站、再沿外环联络线（1号联络线）到T2航站、再回城内（如图5所示）；也可以逆时针返回，即先到T2航站、再沿内环联络线到T1航站、再回城内（如图3所示）。但这样一来，从土建工程来说，需要建设多条联络线，增加了多处区间出岔的线路所，极大的增加了工程投资、增加了养护维修工作量和运营管理的安全隐患。（3）从对客流的服务情况看，也不便于社会客流对列车班次的识别和乘降。停站通过车中不同的车次经停站不一样，有些车经停T1航站、有些车经停T2航站，这样就减少了客流选择班次的数量，也就减少了客流服务的便捷性；由于同时采用顺时针方向、逆时针方向两种折返径路，在机场折返的车中到T1航站、T2航站的先后顺序是不同的，这些顺序是多样化的，不便于客流识别和记忆；对各自要在T1航站、T2航站乘降的旅客来说，需要高度警惕、注意选择车次和购票，一旦失误就可能造成买错票、乘错车、下错站、耽误航班行程的情况，可能对社会民众引起巨大的不良影响。2.2结合运输组织的联络线优化设计方案。结合运输组织的实际需要，为最大限度的节省地下土建工程，探讨研究优化方案思路。2.2.1仅设内环联络线方案。由于两个高铁站均位于机场航站楼地下，但外环联络线（1号联络线）长度较长、跨越线路较多、立交结构复杂、工程及投资更大，因此首先研究取消外环联络线（1号联络线）、仅设内环联络线（2号联络线）方案，方案示意图见图2。在该方案下，通过车运输组织方案与原方案相同，但机场折返车全案逆时针方向运行（见示意图3）。在客流乘降方面，A方向与机场间的客流，可选择主干线上运行在机场停站通过车、城内与机场间折返的车，直接在T1、或者T2乘降；B方向与机场间客流只能选择在机场停站通过的不同班次，实现分别在T1、或者T2的乘降。客流均可直达目标航站楼，各航站楼客流也均可直接乘降，不需要地面乘坐摆渡车。城内与机场间的折返车在机场下只能按逆时针方向运输径路实现折返，即如图3所示的运输径路。所有到机场的折返车均沿同一路线运行，均先到T2航站、再沿内环联络线到T1航站、再回城内。这样单一化、简单化的运输径路，极便于运输调度管理，也易于常识化，便于被社会客流辨识和乘降，可避免产生买错票、乘错车、耽误航班的情况。2.2.2仅设外环联络线方。取消内环联络线、仅设外环联络线，方案见图4所示。机场折返车可以按图5所示的顺时针方向运输径路运行。在客流乘降方面，基本与前方案相近，仅A方向与机场间的折返车全按顺时针方向运行折返，全都是先到T2、再到T1的顺序，客流识别容易，各自也均可直接在T1、或者T2乘降，不需要地面乘坐摆渡车。同上，这样的运输径路单一，极便于运输调度管理，也易于常识化，便于被社会客流辨识和乘降，可避免买错票、乘错车、下错站、耽误航班的情况。但修建外环联络线的工程明显要比内环联络线复杂、庞大得多，也是不经济的。2.3通过车集中在一站办理的精简优化设计方案。上述两种优化方案，为了要满足通过车经停T2航站的条件，都从干线区间出岔设置了平行并联式的贯通联络线，这样也增加了极为庞大的地下工程。如果把干线上经停机场的通过车都安排在T1航站办理，那么就不需要设置从正线区间出岔引到T2航站的复杂支线、以及内外环联络线；但为提高T1航站的到发能力、满足折返车与干线B方向经停车同时到达需要，在进城方向侧需增设一条到发线。折返车运输径路按逆时针方向运行。设计方案及运输径路如图6所示。从图中可以看出，整个地下区域的线路构成极为精简、地下工程及投资节省巨大（可节省约数十亿元）；并消除了五处区间道岔及其信号设备，仅有一处区间道岔（该处为运输方向一分为二的出岔分开点，不是二合一的合并点，故不需要安全线），极大的减少了对众多道岔及其信号设备的养护维修工作量和运输安全隐患。而机场折返车均按逆时针方向运行折返，串联了两个航站，运行径路简洁单一，极便于调度运输管理；而且所有折返车都是先到T2航站、再串到T1航站，可同时满足两个航站客流与城市间的交通需要，也非常便于社会客流的辨识和乘降。各方向间客流乘降和运行方式基本不变，仅是B方向到T2航站的客流，需在T1乘降再经过地面交通与T2航站衔接。

3结束语

通过上述铁路联络线设计方案的优化与运输组织的分析探讨，可看出不同的联络线配置方案，需要对应不同的运输组织方案。而文中最后的通过车集中在一站办理的精简设计方案，运输径路方案简洁明快，既便于运输组织、又能充分满足客流需要、更最大限度的节省了地下土建工程，充分体现了土建工程设计与运输组织的系统性设计理念，极具设计研究和工程实用价值。当然，关于铁路设计的系统性设计理念，还包含很多方面，但能注重到与各专业接口紧密衔接，并对设计方案进行仿真模拟，推演各种列车的运营作业状况，以验证设计合理性、查找设计方案是否完善或多余。这样，对设计方案的合理完善也有一定的指导借鉴意义，也可避免“工程不足”，或者“工程多余”。目前正是各大城市规划建设发展的紧要时期，大力推崇大型综合交通枢纽的建设时期，也是大力发展铁路交通建设的繁忙时期，更需要注意系统性设计理念。

参考文献

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作者:蒋志华 单位:中国中铁二院工程集团有限责任公司土建三院