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1、广州地铁3号线最高行车速度的确定摘 要 广州地铁3号线是国内第一条设计最高行车速度达120km/h的轨道交通线。分别从列车牵引计算分析,以及车辆、土建工程、机电设备系统及运营费用等方面,对4种最高行车速度的不同方案进行综合分析比较,认为采用120km/h的方案是经济合理的。关键词 广州,地铁,快线系统,最高行车速度目前,国内城市轨道交通的最高行车速度一般不超过80km/h。广州地铁3号线是国内第一条设计最高行车速度达120km/h的城市轨道交通线。由于国内尚无轨道交通快线系统的工程建设经验,业内不少专家对广州地铁3号线
2、采用如此高的行车速度,在技术可行性以及经济合理性上曾一度产生疑虑。为此,在3号线的工程可行性研究工作中,对最高行车速度为80km/h、100km/h、120km/h、140km/h的不同方案,分别从工程投资(包括车辆购置费、土建工程投资、机电设备投资等)、运营费用(包括运行能耗、维修费用等)以及技术可行性等方面,进行了全面的技术经济综合比较论证,从中选取120km/h为3号线的最高行车速度,确定了3号线的主要技术标准。1 3号线线路方案及功能定位广州地铁3号线呈南北走向,主线北起广州东站,南到番禺广场,全长28.5km
3、,设13座车站,平均站间距为2.4km,计划于2006年建成。2010年后,3号线北端将从广州东站延伸至新白云国际机场,延伸段长35km,拟设7座车站,平均站间距为5.8km;南端从番禺广场延伸至广州新城,延伸段长6.5km,拟设车站2座,平均站间距3.3km。3号线两端向南北延伸后,线路全长70km,共设车站21座,平均站间距达3.5km。根据广州市城市发展总体规划以及广州市轨道交通近期线网规划,3号线主线是广州市轨道交通网中南北方向骨干线的一部分,是广州市中心线城区联系南北部各组团的轨道交通快线,南北端都要满足继续
4、延长的可能。为保证工程近远期结合和加强组团间的联系,城市总体规划要求3号线采用快线制式,旅行速度不低于50km/h,以保证城市南北有非常快捷的交通联系,起到拉开城市布局、促进城市健康发展的引导作用。2 不同行车速度方案综合分析比较根据3号线线路及站位设置方案,对最高行车速度为80km/h、100km/h、120km/h、140km/h的不同方案,分别进行列车牵引计算分析,并从车辆、土建工程、机电设备系统、运营费用等方面进行技术经济综合分析,从中优选出合适的行车速度方案。2.1 列车牵引计算分析根据3号线线路条件以及相关
5、车辆资料,对最高行车速度采用80km/h、100km/h、120km/h、140km/h四种方案分别进行列车牵引计算,计算主要结果包括各方案的旅行速度、旅行时分、牵引能耗、配车数量等(见表1)。表1 广州地铁3号线不同行车速度时牵引计算结果4 从列车牵引计算结果可以看出:1)当最高行车速度选为80km/h时,旅行速度最小(仅为46.8km/h),旅行时间相应较长,车辆配置数最大。不能满足旅行速度不低于50km/h的规划要求。2)在年列车牵引能耗方面,当采用较高行车速度标准时,列车牵引能耗相应增大。与最高行车速度采用8
6、0km/h相比,采用100km/h、120km/h、140km/h的速度标准,其远期牵引能耗分别增加7.5%、22.2%和42%。3)在车辆配置数方面,当采用较高的行车速度标准时,车辆配置数相应减小。与最高行车速度采用80km/h相比,采用100km/h、120km/h、140km/h的速度标准,其远期车辆配置数量分别减少21.7%、34%和37.6%。2.2 车辆随着行车速度的提高,对车辆的总体性能要求将更高。速度提高主要对车辆的牵引系统、制动系统、转向架等方面产生影响。同时为了减少噪声,保证车内乘客的舒适度,需要采
7、取经济合理的措施降低噪声。根据国外车辆厂商的实践经验,对于地铁电动车组,当最高行车速度不超过140km/h时,其整体技术性能要求没有本质差异。尽管车辆的综合造价随着速度的提高会有不同程度的增加,但增幅不大。当车辆最高速度从80km/h提高到120km/h后,车辆的综合造价仅增加15%～20%左右。在进行对比分析时,最高行车速度为80km/h、100km/h、120km/h、140km/h的车辆造价可分别按照1000万元/辆、1100万元/辆、1200万元/辆和1300万元/辆考虑。随着行车速度的提高,尽管车辆造价有所增
8、加,但车辆配置数相应减少,总的车辆购置费反而减少。若以80km/h车辆的购置费为基数,则在最高行车速度为100km/h、120km/h、140km/h的情况下,车辆购置费可减少8.0亿元、12.1亿元、11.0亿元。2.3 土建工程2.3.1 区间隧道由于3号线线路站间距较长,为了满足长大区间消防疏散的要求,需在区间隧道内设置宽度
