重庆城轨快线线网资源共享研究

刘实秋，吴 林，向家江

（中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司，重庆 400023）

2018年，为加快城市轨道交通成网建设，重庆市规划局按照“中心加密、两槽提速、两翼联通、外围辐射”思路编制了《重庆市主城区轨道交通线网规划（2019-2035年）》，以下简称《线网规划》。同期，为确保线网建设规划的有效实施，并为具体线路工程可行性研究提供依据，重庆市住房和城乡建设委员会启动了线网层面的“前评估与后评估”“客流预测与分析”“线网资源共享”“环境影响评价”“用地控制”等多项专题研究。其中《重庆城轨快线工程可行性研究-城轨快线网络化资源共享研究专题报告》既是为实现整个线网层面的资源共享、信息互通，又是为降低工程造价和运营费用而提出的专题研究。

1 重庆市城轨快线线网

根据《线网规划》，重庆市主城区轨道交通规划构建由快线（以下称“城轨快线”）和普线组成的环射+纵横轨道交通网络。其中城轨快线分为衔接市域铁路和服务城市内部2种类别，远期形成“四纵四横”格局，对内承担快速运输服务，对外强化环主城地区与中心城区联系，如图1所示。

图1 重庆城轨快线线网规划

城轨快线规划了8条线路，线网总长455 km。其中15号、26号、27号和28号线衔接市域铁路，承担运送都市圈乘客快速进入中心城区功能，19号和20号线服务于城市内部跨组团长距离通勤出行，11号和29号线是主城区北部和南部远景规划的横向布局线路。各线路均为双线右侧行车制，最高运行速度为120～160 km/h，采用25 kV交流制式的城轨快线车辆。

2 线网资源共享研究意义

各城市通常在进行城市轨道交通线网规划及近期线网建设规划后, 立即开展各条线路的工程可行性研究工作。线网规划中提出线网的总体目标、远景规划、近期建设规模和线路的功能定位；近期线网建设规划应分析建设的必要性，提出项目建设的实施规划和主要方案，阐明建设资金的筹集方式和年度计划。这些规划虽然可解决线网的布局结构和发展方向的问题，但仍属于宏观性粗略规划，在此规划下开展各线路工程的可行性研究，仍摆脱不了以往单条线路独立建设存在的问题，达不到线网统一规划、资源共享的目的。

城轨快线与普线，二者既统一规划成网，又彼此独立运营，快线线网内部需要“互联互通、网络化运营”，外部需要预留远期与外围市域铁路贯通运营条件，推动国铁干线、城际铁路、市域（郊）铁路、城市轨道交通“四网融合”，构建全域“一张网、多模式、全覆盖”的轨道交通体系。因此，在城轨快线线网规划与具体线路工程可行性研究之间，有必要增加线网资源共享专题研究，本文分别从路网格局、城市区域、线网内部等多个层面对整个城轨快线资源共享问题进行分析，从网络化运营角度研究控制中心、车辆基地、供变电设施的资源共享方案，通盘考虑资源共享、信息互通、高效节能等问题，提出规划、设计、建设、运营等方面的建议，以指导具体线路可行性研究，保证线网的先进性、系统性和协调性。

3 控制中心资源共享

3.1 布局模式

根据国内外城市轨道交通的发展情况，按照物理位置规划布局可将城市轨道交通控制中心分为分散式、区域式和集中式，其各有利弊。集中建设各线路的控制中心，实现城市轨道交通线网资源整合、信息共享是控制中心规划建设的发展趋势，其中完全集中式与区域相对集中式均为目前国内城市轨道交通较优的规划方案。

重庆城轨快线控制中心物理布局可采用集中式，考虑到集中式控制中心风险相对集中的问题，可同步考虑修建灾备中心。

3.2 控制模式

（1）单线路管控模式。其调度管理模式层次简单，适合线网初期开通线路不多的城市，但缺乏跨线信息沟通和协调互动，难以适应网络化运营的基本需求。

（2）线网两级管控模式。其在管理层面上将线网管理和线路管理进行融合，在功能使用上满足网络化管理控制的需求，实现管理扁平化和人力资源节约最大化，但对运营调度人员的综合素质要求相对更高，需要从整个线网层面进行整体规划后方可实施。目前国内各城市没有成功应用案例，只是在个别发达国家城市运营公司有采用。

（3）线网三级管控模式。其在成熟的单线路管控模式基础上增设专门的线网级系统平台，通过通用开放的标准接口实现与各线路相关系统的信息互联，实现线网层面的统一管理。线网与线路系统之间的工程界面清晰，实施难度相对较小，符合国内城市轨道交通工程现有建设模式和管理控制方式，在国内已被多个城市接纳和采用。

重庆城轨快线结合自身情况，并且引入云计算等热门技术，采用线网两级管控模式，即在线网系统中虚拟各线路的管理中心，实现“三层管理、两级控制”的控制模式。

3.3 建筑规模及选址

根据GB/T 50546-2018《城市轨道交通线网规划标准》中 “9.5.1 单线控制中心建设控制区不宜大于3 000 m2，多线控制中心建设控制区可按每条线路2 000～3 000 m2控制”。参考国内城市轨道交通控制中心相关案例，估算重庆城轨快线线网控制中心大楼的建筑规模约30 000 m2（10条线路）。

控制中心选址宜与路网格局、功能部署、建设时序、周边环境相结合，本文结合重庆城轨快线线网规划及控制中心布局模式和控制模式，分别从线网部署、建设时序、现状条件、环境条件、土地价值、发展预期几方面比选龙兴、九曲河、重庆东、观音桥、悦来5个选址方案，具体如图2和表1所示。

为政府机构开发的地产项目和为政府建筑提供物业管理，是美国总务管理署(General Services Administration, GSA)（作者注：类似于我国机关事务管理局）最重要的两项工作。 相对应的,总务管理署下最大的业务部门是联邦采购服务局(Federal Acquisition Service, FAS)和公共建筑服务局(Public Buildings Service, PBS)。 总务管理署为超过100万政府工作人员提供并维护高质量的工作场所。 其拥有产权或者租赁的物业超过9600处，使用面积超过3000万平方米。它同时也是在美国发展和推广BIM的先驱。

图2 重庆城轨快线控制中心选址方案

根据表1分析可知，线网控制中心宜选择九曲河选址方案，依托15号线与车辆基地合建。参考国内各大城市轨道交通灾备中心的建设均是在线网具备一定规模后才进行，且一般采用异线、异址布置，灾备中心可选择重庆东，依托27号线与重庆东车辆基地合建。

表1 控制中心选址方案对比

4 车辆基地资源共享

4.1 与国铁检修资源共享分析

根据城轨快线车辆选型专题报告，城轨快线采用城轨快线车辆。从车辆技术参数来看，该车辆与国铁动车组类似，理论上可以与国铁实现检修资源共享。

重庆铁路枢纽现有的4个动车运用所一、二级修检查线有36条，仅能满足自身需求，且最高修程为二级修，修程不高且维修密度大（15天一修），车辆调车所用的时间和费用大于检修的时间和费用，极不经济，因此城轨快线不应与国铁检修资源共享。

4.2 与城轨普线检修资源共享分析

城轨快线与普线同属重庆市轨道交通，二者统一规划成网，可以考虑检修资源共享。城轨快线车辆与普线采用的As型车辆存在技术差异，检修设备区别较大；较As型车辆宽300 mm，由于限界限制，无法通过普线线路进入大修厂，因此无法实现检修资源共享。但城轨普线已运营多年，可以在人才培训、运营经验等方面进行共享。

4.3 委外维修资源共享分析

城轨快线车辆的组装、厂修以及大型设备的维修可充分利用重庆中车长客轨道车辆有限公司资源，但在无法通过联络线进入车辆厂时，通过市政道路运输进入，车辆需经历解编、吊装、运输、再吊装的过程，根据重庆城轨普线经验，每辆车吊装和汽车运输费用平均为3 万元（单程），费用较高。

4.4 自建大/架修基地分析

根据重庆城轨快线线网规模，按照《市域快轨交通技术规范》估算车辆检修工作量，全网共设置车辆段9 处、停车场10处（表2），已经具有较大的规模，完全可以借鉴上海、广州等城市的成熟运营维护经验，将线网内车辆大/架修集中设置，实现资源共享。根据近期建设规划，15号、26号、27号、28号线的总长度约为273 km，这4条线符合修建1座大/架修基地的条件。根据建设时序，15号线最先建设，可考虑在15号线张家湾车辆段设置大/架修基地，远期可在28号线南彭车辆段规划大/架修基地。

4.5 车辆基地物业开发分析

城轨快线车辆基地均设在线路节点、城乡交界处，离市中心较远，占地面积较大。因此，做好车辆基地的资源共享，协调城市空间的有序发展，集约利用土地资源，也是人们关注的焦点。

物业开发应立足于线网层面上考虑与车辆基地的资源共享，实现同步规划设计、分期建设。首先，在车辆基地范围内进行物业开发的研究应在项目前期考虑及策划，需考虑车辆基地的地理位置、规模与城市总体规划、专项规划、地区规划发展的协调性，从而确定车辆基地所处地块是否适合做物业开发以及开发的内容等。其次，在车辆基地规划研究时应同步推进物业开发的相关工作，稳定车辆基地的规划选址及用地范围，并与城市规划联动和衔接，通过统一规划、协调发展，达到车站与车辆基地物业开发的无缝连接，为物业开发提供便捷的环境。

车辆基地物业开发必须在工程可行性研究或者初步设计阶段进行深入研究，本次研究仅给出是否进行物业开发建议，如表2所示。

表2 重庆城轨快线车辆基地物业开发分析

5 变电所资源共享

5.1 与国铁牵引变电所共享分析

城轨快线采用与国铁相同的供电制式，理论上可以共享主变电所。根据《线网规划》，与城轨快线相关的国铁牵引变电所均为重庆国铁枢纽内既有（或在建）牵引变电所，各牵引变电所承担了枢纽内数条国铁线路和车场供电，但设计时未考虑预留城轨快线共享条件，难以匹配城轨快线的供电要求，因此无法实施牵引变电所共享。

5.2 与城轨普线主变电所共享分析

5.2.1 既有主变电所

城轨普线既有主接线与城轨快线不一致，需重新调整主变电所室内的房屋布局和设备布置，土建和变电改造难度大，且对既有线影响大，因此既有普线主变电所基本不具备改造条件。为减少对既有线运营的影响，城轨普线既有主变电所不宜共享。

5.2.2 规划主变电所

可将城轨快线交流制式的主变电所与城轨普线主变电所整合为共享主变电所，即同一主变电所内设交流用牵引变压器为城轨快线牵引供电系统提供27.5 kV电源，设电力变压器为城轨快线动力照明系统、城轨普线直流牵引供电系统及动力照明系统提供35 kV电源，这种共享模式在成都市轨道交通18号线广湖主变电所中已采用，故城轨快线可与普线共享规划主变电所。

5.3 城轨快线线网内资源共享分析

城轨快线供电系统分为牵引供电系统和电力供电系统，牵引供电系统为城轨快线车辆提供电动能源，电力供电系统为调度指挥、通信信号、旅客服务等业务提供电力保障。将牵引变电所与电力变电所的高中压设施合建，合并共用进线电源，共享110 kV（或220 kV）外部电源和生产生活设施，可减少主变电所总体数量。且整体接线组合方式未变，供电功能仍相互独立，牵引供电、电力供电系统仍然可靠。

重庆城轨快线可结合国内类似线路标准和本线的行车组织、车辆资料等进行估算，按照每20～30 km设置1座主变电所，并根据线网规模及格局，充分考虑1 座主变电所在故障解列情况下能够保证线路正常供电，且考虑到线路末端能够得到支援供电的情况，则全线网需要设主变电所约27座。在综合考虑各线路的相对位置和供电要求，经资源共享研究后，城轨快线共设置主变电所20座，共减少了7座主变电所。

5.4 变电所资源共享效益分析

5.4.1 经济效益分析

依照目前电力建设条件，忽略征地、拆迁费用，考虑每座牵引变电所变电及配套房屋工程投资估算约为3 900万元，电力主变电所约3 700万元，合建主变电所后投资约6 600万元，城轨快线线网内部共享1处可节省投资约1 000万元；城轨普线主变电所投资约6 000万元，城轨快线与普线共享主变电所投资约9 600万元，共享1处可节省投资约3 000万元。

共享无论是在城轨快线线网内还是与普线、国铁线网间，共享1处主变电所即可减少1座主变电所的外电引入工程，从而节省1处外电源的建设投资。

5.4.2 社会效益分析

（1）主变电所数量减少可减轻市政规划的压力，降低征用土地的难度。

（2）主变电所共享后，外电源（上一级变电站、进线及进线通道）实现共享，可减少大量高压电缆和相应的电缆通道，进而减少城市电网110 kV（220 kV）的出线数量，提高单回路的供电容量，充分利用城市的电网资源。

（3）中心城区的供电设施数量减少可降低电磁干扰和减小噪声影响，与城市环境相协调。

（4）供电设施资源共享后，可相应减少运行、检修和管理的人员数量。

6 结语

重庆城轨快线网络化资源共享研究专题报告从线网层面上分析了线网整体性的资源共享问题，解决了单条线路难以解决的问题，提出符合重庆市轨道交通发展目标要求的控制中心、车辆基地、供变电设施布局方案及选址方案，经政府部门组织的专家组评审后，研究结论已纳入15号、27号线可行性研究中，并落实到后续的工程设计中，确保了《线网规划》的有效实施，推进了城市轨道交通网络化的建设，可为其他城市轨道交通线网规划提供参考。