基于“四网融合”的市域铁路嘉闵线总体方案研究

许兆俊

(中铁上海设计院集团有限公司 上海 200070)

1 线网融合

《交通强国建设纲要》中提出构建便捷顺畅的城市(群)交通网，推进干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道交通融合发展[1]，由此定义了“四网融合”的概念。“四网融合”具体体现在三个层面:一是线路融合，主要通过相同制式线网间互联互通、不同制式间站内换乘为手段实现；二是站点融合，要求合理安排车站空间布局、客服设施共享；三是保障设施融合，需要充分研究牵引供电、车辆维修基地、调控中心配备、信号控制设备等设施融合的可能性，实现轨道交通系统资源共享和互利互用[2]。

嘉闵线是服务于上海西侧嘉定和闵行地区(远期延伸至奉贤和太仓)快速出行的重要线路，属于上海市域铁路网络中的南北向骨架线路，是对长三角更高质量一体化发展的重要支撑，能够与城市内部多条轨道交通线路换乘，从而有助于实现多网融合[3]。

1.1 线路概况

嘉闵线北起城北路站，南至银都路站，自北向南穿越上海市区，平面如图1所示。正线全长44.04 km，除虹桥枢纽段采用地面敷设，其余均为地下段，地下段长度为41.36 km，地面段长度2.68 km。新建车站15座，其中地面站1座(虹桥)、地下站14座。平均站间距3.11 km，最大站间距6.86 km、最小站间距1.22 km。全线设动车运用所1处，接轨于丰茂路站；停车场1处，接轨于虹桥站。

图1 嘉闵线线路平面

1.2 多网融合方案

1.2.1 与城市轨道交通线网融合方案

嘉闵线与城市轨道交通线路通过设置换乘站，以达到融合的目的。嘉闵线与轨道交通11号线南翔站、14号线金园五路站、13号线金运路站、9号线七宝站、12号线七莘路站、5号线银都路站设置换乘，在沪星路站与规划轨道交通25号线设置换乘，嘉闵线于虹桥站市域场与轨道交通2号线、10号线、17号线形成换乘。

1.2.2 与市域铁路网互联互通方案

根据上海市域铁路线网规划，如图2所示，嘉闵线具备和下列市域铁路线互联互通的条件:

图2 上海市域(郊)铁路网络平面

(1)机场联络线:嘉闵线和机场联络线在虹桥站合场布置，互相连通，具备跨线条件。

(2)宝嘉线:嘉闵线和宝嘉线在丰茂路站设置联络线，互联互通，具备跨线条件。

(3)东西联络线:嘉闵线通过南延伸段连接规划东西联络线形成互联互通条件。

(4)金山铁路:嘉闵线通过南延伸段、规划东西联络线连接金山支线，拟在车墩站接轨形成互联互通条件。

(5)示范区线:嘉闵线和示范区线在虹桥站合场布置，具备同站换乘条件[4]。

1.2.3 与国铁线网融合方案

嘉闵线通过虹桥枢纽、线网中其他线路，实现与国铁网络融合目的，如图3所示。

图3 虹桥交通枢纽示意

(1)与京沪高铁、沪杭高铁、沪宁城际、沪苏湖铁路衔接:嘉闵线在虹桥站设置市域场，市域场与虹桥站京沪高铁场、综合场并站分场布置；嘉闵线与京沪高铁、沪杭高铁、沪宁城际、沪苏湖铁路可实现同站换乘。

(2)与沪杭铁路衔接:通过南延伸工程、规划市域铁路东西联络线，于松江南站接轨连通沪杭铁路，实现跨线运营。

(3)与沪通铁路(二期)衔接:嘉闵线通过市域铁路机场联络线至上海东站，与沪通铁路(二期)衔接，可实现同站换乘。

1.3 线路融合需考虑的若干因素

1.3.1 速度目标值的合理采用

嘉闵线速度目标值采用160 km/h，符合上海市域铁路网络速度目标值要求；与本线功能定位相吻合，适应市域客流特点及需求，满足时间目标值要求；与相邻线路速度匹配性好，互联互通运营效果佳(见图4)，且160 km/h方案工程投资与其他速度目标值方案差距甚微[5]。

图4 嘉闵线相邻线路速度目标值示意

1.3.2 车辆的合理选型

在市域铁路网络规划方面，嘉闵线拟与机场联络线、宝嘉线、金山铁路、东西联络线等互联互通，实现市域内部全网资源调度、运营管理[6]。在长三角城际线规划方面:嘉闵线向北延伸至太仓方向，与苏锡常快线互联互通，实现“轨通、车通”，体现“一条线、一张卡、两座城”，服务于长三角更高质量一体化发展。在对接国铁线路方面，嘉闵线利用网络线路实现和国铁沪杭方向互联互通，可适时结合国铁沪杭线富余能力开行市域动车。嘉闵线对内服务于市域线内部一体化运营，对外服务于长三角更高质量一体化发展，市域动车组制式是实现这一功能的重要支撑[7]。

2 站点融合

2.1 站台长度选择

到发线有效长的确定主要与客流量、列车编组辆数有关。具体到本线，从线路功能定位来看，本线既是上海市域网络的组成线路，又需要和长三角网络互联互通，所以车站到发线的选择既要满足本线的客流需求，又要能和长三角网络开通的8辆编组动车组列车兼容[8]。根据本线选用的CRH6车型及互联互通的必要性，到发线有效长选择为400 m。

2.2 “四网融合”下的衔接换乘方案

2.2.1 与地铁车站衔接方案

嘉闵线全线与地铁车站换乘一般采用通道换乘。通道换乘是与既有线路进行换乘常采取的一种方式[9]，对于远期线路因走向不确定等因素，也采取此方式。其缺点是换乘距离较长，但也有优势，对于大客流车站，有利于客流疏导，有缓冲大客流的作用；车站布置较为灵活，对前、后期车站的建设有较好的适应性；施工改建方便，造价较低。

嘉闵线全线换乘车站大部分都是与既有运营的地铁车站换乘，为避免对既有地铁车站带来施工安全风险及运营管理影响，在条件不允许的情况下，不建议采用同站厅、同站台间的换乘，推荐采用通道换乘，并尽可能地缩短换乘通道长度[10]，具体换乘车站及型式见表1。

表1 嘉闵线车站型式及换乘情况统计

2.2.2 与铁路枢纽衔接换乘方案

在虹桥枢纽范围内，利用预留磁浮场地布置市域场。市域场内设置5线5台，机场联络线居中，与拟建示范区线贯通；嘉闵线正线外包机场联络线、示范区线；虹桥站为本线与机场联络线互联互通节点，机场联络线在虹桥站办理始发与折返作业，嘉闵线办理通过及折返作业，示范区线办理通过及折返作业。嘉闵线与机场联络线可在车站实现互联互通，进行跨线运营；嘉闵线与示范区线可实现同站换乘。虹桥站布置如图5所示。

图5 虹桥站布置示意

3 其他保障设施融合

除了线路和站点方面的融合外，“四网融合”还需有其他保障设施融合。嘉闵线项目重点研究了车辆基地、牵引供电系统、通信和信号控制系统、票务系统等方面与其他国铁线、市域线以及城市轨道交通融合的可能性，从而促进轨道交通系统各类资源的充分利用和互利共享[11]。

3.1 调度中心

嘉闵线项目中新建上海市域铁路调度中心。调度中心的设计满足在建机场联络线、嘉闵线、南汇支线接入要求。调度中心设置嘉闵线、机场联络线、南汇支线调度台，同时预留上海市域铁路线网其他线路接入条件。调度中心内预留与嘉闵线接轨的其他市域铁路线路的接口，通过市域铁路调度中心内部信息进行交互，实现市域铁路网内互联互通；同时在调度中心预留与上海局调度中心的接口，通过市域铁路调度中心与国铁调度中心的信息进行交互，实现市域列车与国铁动车组列车的跨路网运行要求[12]。

调度中心实现在多线综合管理条件下的体制与管理方式上的资源共享。调度中心的设计和实施遵循“一次规划、分期实施、逐线接入”的原则进行，在系统结构的可扩展性上做好规划和预留，对市域铁路线网规划调整变化进行适当的包容性设计。

3.2 车辆基地

嘉闵线全线设动车运用所1处，接轨于丰茂路站；停车场1处，接轨于虹桥站。在丰茂路站附近设马东动车运用所，承担本线市域动车组的存放、运用、一二级修、临修作业，根据需要完成市域动车组的不落轮镟作业；预留规划宝嘉线的部分作业规模。虹桥站附近设申昆路停车场，承担本线和机场联络线部分市域动车组的存放作业；停车场内合设综合维修工区，承担管辖范围内线路的综合维修作业。

3.3 信号控制设备

信号系统主要包括行车指挥系统和列车控制系统。行车调度指挥系统是指挥列车运行的“大脑”，列车控制系统是保证行车安全的“神经”，因此信号系统是轨道交通不同线路之间实现列车互联互通跨线运营的关键系统。

结合嘉闵线列车运行需求及特征，市域线信号系统设计须满足以下需求:(1)满足与干线铁路、城际铁路、市域线内部互联互通跨线运营需求；(2)满足通勤化、快速度、大运量和智能化等公交化运营需求。

上海市域线具有互联互通网络化功能以及实现国铁列车跨线运营的需求，结合现有成熟列车运行控制系统功能，嘉闵线列车运行控制系统应选择成熟的CTCS2+ATO列车运行控制系统，在满足与干线铁路、城际铁路、市域线互联互通跨线运营的前提下，能够实现市域线的部分公交化运营需求。

3.4 票务系统融合

客票系统总体架构采用独立客票中央系统(含清分、票务中心)、车站级客票系统两级管理的总体架构。嘉闵线设置市域铁路客票中央系统，实现与其他市域铁路线路及外部系统的清分功能。

市域自动售检票系统可处理市域专用车票、上海公共交通卡、“金融IC卡”车票、电子车票及免费乘客凭证等。市域车票满足市域铁路网联网运行及线网内无障碍换乘要求，车票分为专用车票、公共交通卡车票、电子车票。市域专用车票与电子车票均采用实名制管理要求。

电子车票可以选择储值和先乘后付两种形式。市域铁路的电子车票可根据业务需要延伸到其他运营主体的轨道交通，同时也可以接受其他运营主体的轨道交通的电子车票，实现交易互结。

4 结论

本文从线网融合、站点融合、其他保障设施融合等方面分析了嘉闵线与其他市域铁路、国铁、轨道交通的衔接，探讨了互联互通方案、站点衔接方案、网络化运营技术方案。嘉闵线在实现“四网融合”方面尚属国内领先，对于构建高效、便捷的一体化轨道交通网络，全面提升运输服务品质，实现轨道交通高质量、健康可持续发展具有重要意义。