1 概論
車輛段、停車場是城市軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分,但由于其投資和用地都較多,往往會和城市的整體規(guī)劃產(chǎn)生矛盾。雖然車輛段、停車場資源共享在國外已不乏先例,但在我國尚處于探索階段,因此有必要對車輛段、停車場資源共享的問題展開探討,以促進我國軌道交通事業(yè)的發(fā)展。
近年來越來越多的大型、特大型城市紛紛涌現(xiàn)。現(xiàn)代化城市不僅市區(qū)面積龐大,而且與周圍衛(wèi)星城市連成一片,這對城市的交通系統(tǒng)提出了更高的要求,需要速度更快、流量更大的交通方式來支持日益膨脹的客流。因此,城市快速軌道交通在城市交通系統(tǒng)中的地位日益上升,北京、天津、上海、廣州等國際化都市紛紛制定了城市軌道交通發(fā)展規(guī)劃。以上海為例,按《上海市城市總體規(guī)劃》(1999 2020) ,遠景軌道交通網(wǎng)絡(luò)線路總長將達到805 km 。要支持規(guī)模龐大的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)順暢運行,必須要有相當數(shù)量的列車和車輛基地。為合理規(guī)劃城市土地,在滿足運營需要的前提下,通過資源共享優(yōu)化城市軌道交通車輛段、停車場的規(guī)模和用地是十分有必要的。
2 國外大型城市軌道交通系統(tǒng)車輛段、停車場資源共享簡介
(1) 日本東京軌道交通系統(tǒng)車輛段、停車場布局
東京擁有243 km 的地鐵網(wǎng)絡(luò),其地鐵車輛段、停車場分為3 個層次:第一層次為車輛檢修段(相當于停車場),主要承擔車輛的停放、清洗、月檢等工作,對長度較短的線路一般設(shè)置1 個檢修段,而長度較長的線路則設(shè)置2 個檢修段;第二層次為車輛修理車間,承擔車輛重要部件檢修和全面檢修,檢修以互換為主,效率較高;整個網(wǎng)絡(luò)共設(shè)置5 處檢修車間,一般2 條～3 條線共用1 處(相當于車輛段),如中野修理車間由銀座線和丸之內(nèi)線二線共用,綾瀨修理車間由千代田線、有樂町線和南北線三線共用;第三層次為車輛CR(car re2 newal) 工廠,主要承擔車輛的大規(guī)模修理和改造,東京地鐵全網(wǎng)絡(luò)中一共設(shè)置了2 個CR 工廠,一個是小石川CR 工廠, 承擔銀座線、丸之內(nèi)線的大規(guī)模車體修理,另一個是新木場CR 工廠,承擔除銀座線、丸之內(nèi)線之外的所有營團線路的大規(guī)模車體修理。
(2) 日本扎幌軌道交通系統(tǒng)車輛段、停車場布局
札幌市營地鐵均采用魚鷹系列車輛,共設(shè)置3 個車輛段,包括南北線的南車輛段、東西線的西車輛段和東車輛段。在南北線上魚鷹3000 系和5000 系車輛使用南車輛段,在東西線上運營的6000 系和8000系車輛使用東車輛段。東豐線沒有車輛段,它的7000 系車輛使用東西線的西車輛段,東西線和東豐線間設(shè)有聯(lián)絡(luò)線。東豐線雖然沒有車輛段,但是它設(shè)有榮町檢車線。
(3) 俄羅斯莫斯科軌道交通系統(tǒng)車輛段、停車場布局
莫斯科地鐵始建于1933 年。截至1993 年,莫斯科地鐵線路總長度已達230 km 。莫斯科地鐵車輛維修采用大修與段修分修制,車輛大修廠集中承擔地鐵全系統(tǒng)車輛的大修任務。車輛段承擔本線車輛的定期修理(架修和定修) 、日常維修(月修、技術(shù)檢查、列檢、清掃洗刷) 和列車停放任務。莫斯科地鐵車輛段的設(shè)置根據(jù)線路長短而定,一般每條線設(shè)1 個車輛段;當線路長度超過30 km 時,可設(shè)2 個車輛段。莫斯科地鐵現(xiàn)已建13 個車輛段,2 個車輛大修廠。
(4) 德國柏林軌道交通系統(tǒng)車輛段、停車場布局
柏林地鐵現(xiàn)共有9 條線,總長146 km , 主要有2 個車輛段(大修基地), 分別位于U2 的Olympia -station 站和U6 的Holzhauser Strabe 站附近。
(5) 德國慕尼黑軌道交通系統(tǒng)車輛段、停車場布局
慕尼黑現(xiàn)共有8 條線,運營正線總長85 km ,89 座車站。設(shè)有1 個主車輛段( 大修基地), 位于U6 的Frottmanning 站附近; 另外在U5 的終點站Neuperlach2 Sud 附近建有1 個主要停車場兼作中修基地。
3 上海已建車輛段、停車場簡介
在我國,上海城市軌道交通的發(fā)展速度異常迅猛, 自20 世紀90 年代初上海地鐵1 號線投入運營以來, 目前已有3 條線路共65 km 線路,骨架網(wǎng)絡(luò)的雛形已經(jīng)形成,在“ 十五”期間還將新建成線路9 條,共約180 km , 基本形成骨架網(wǎng)絡(luò)。
地鐵1 號線作為上海第一條城市軌道交通線路, 建設(shè)時尚無法考慮與其他線路資源共享,因此設(shè)有完整的車輛停放和維修設(shè)施。新龍華車輛段與地鐵1 號線同期建成,之后又規(guī)劃了富錦路停車場,形成了一條線“一段一場”的格局,其后建設(shè)的線路也尚未形成網(wǎng)絡(luò)資源共享的理念。地鐵2 號線設(shè)計時考慮了北翟路車輛段和龍陽路停車場;明珠線一期設(shè)有寶鋼車輛段和石龍路停車場(表1) 。
表1 地鐵1 號、2 號線、明珠線一期車輛段、停車場設(shè)計規(guī)模
在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期,各條線路尚無溝通聯(lián)絡(luò)的條件, 各線無法共享資源,必須獨立設(shè)置包括車輛段在內(nèi)的各種設(shè)施,因此一條線“ 一段一場” 的格局在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期是合理的。但隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,每條線仍獨立設(shè)置各種設(shè)施,就會產(chǎn)生一定的弊端,主要體現(xiàn)在車輛段數(shù)量眾多,占地大,而各車輛段的設(shè)備利用率偏低,造成投資和用地的浪費。上海已建或已設(shè)計線路車輛基地能力利用率詳見表2 。
通過該表分析,車輛段建成初期由于配屬車輛較少、車輛較新,架、大修工作量一般不大,其設(shè)利用率往往不高。例如,地鐵1 號線新龍華車輛段和明珠線寶鋼車輛段在運營初期架、大修設(shè)施利用率都在50 % 以下;地鐵2 號線北翟路車輛段架、大修利用率為62 % 。另一方面,即使到了遠期,一些車輛段仍有較大的富余能力,如北翟路車輛段和寶鋼車輛段仍有增建架、大修設(shè)施的余地。因此可得出以下結(jié)論。
(1) 架、大修設(shè)施宜多線資源共享
城市軌道交通車輛段架、大修設(shè)施投資和用地較多,如果每條線都設(shè)置車輛段會造成架、大修設(shè)備利用率過低。明珠線一期寶鋼車輛段僅承擔明珠線一期車輛的架、大修,那么在遠期該車輛段的架、大修設(shè)施利用率也不到50 % , 因此將共線運營的明珠線一期和二期作為一個系統(tǒng)考慮,2 條線車輛的架、大修都由寶鋼車輛段承擔,寶鋼車輛段架、大修設(shè)施遠期的利用率可達98 %(表3) 。
地鐵2 號線的北翟路車輛段, 根據(jù)上海城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃, M5 和M2 線車輛的架、大修也由該車輛段承擔,這樣可大大提高北翟路車輛段架、大修設(shè)施的利用率(表3) 。
表3 寶鋼車輛段及地鐵2 號線北翟路車輛段架、大修能力共享分析
(2) 網(wǎng)絡(luò)中各車輛段架、大修設(shè)施可根據(jù)車輛檢修周期分批建設(shè)
由于城市軌道交通建成初期車輛配屬較少,車輛需要維修的工作量較小,車輛段架、大修設(shè)施的利用率往往偏低,因此初期架、大修工作量較少的線路可以緩建車輛段,利用其他線路已有的車輛段,這樣可避免車輛段的集中建設(shè)造成的投資過大,同時也可提高已建車輛段架、大修設(shè)施的利用率。根據(jù)上海地鐵1 、2 號線運營實際情況,地鐵2 號線在初期和近期車輛配屬量較少,且M2 和M5 線近期也尚未建成,在近期建造北翟路車輛段會造成架、大修設(shè)施的利用率偏低。因此,地鐵2 號線可推遲北翟路車輛段的建設(shè)年限,近期車輛架、大修利用已建成的地鐵1 號線新龍華車輛段(表4 、圖1) 。
由圖1 、表4 可見:地鐵1 號線車輛架、大修由新龍華車輛段承擔,其中16 列直流車的大修將于2002 年末開始,2005 年可完成;13 列交流車的大修在2004 年開始,2005 年也可結(jié)束。而這些車輛的下一次架修將要到2007 年才會發(fā)生,這樣在2005 年至2007 年的2 年時間內(nèi)新龍華車輛段是無架、大修工作的,產(chǎn)生了任務真空帶。而地鐵2 號線的24 列車輛將于2005 年產(chǎn)生架修,至2007 年可完成,正好可利用新龍華車輛段進行,這樣既可填補新龍華車輛段在2005 年至2007 年間的任務空缺,也可使北翟路車輛段的架、大修設(shè)施緩建。
(3) 停車設(shè)施和一些日常檢修設(shè)施不宜資源共享
對于停車列檢、周檢、月檢以及定修等列車日常維護設(shè)施,其設(shè)施的投資較低而利用率一般較高,大多在80 %～90 % , 而且涉及每日的運營,檢修周期也較短。如在網(wǎng)絡(luò)中共享這些設(shè)施,必然會造成大量車輛的取送,這不但會增加運營成本,也會給運營組織和計劃帶來不便。因此,這些設(shè)施不宜考慮資源共享,一般各線獨立設(shè)置較為適宜。
4 實現(xiàn)車輛段、停車場資源共享需考慮的因素
(1) 需合理設(shè)置聯(lián)絡(luò)線
聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置是實現(xiàn)車輛段、停車場資源共享的重要途徑,它使網(wǎng)絡(luò)中的各條線路相互溝通,以實現(xiàn)檢修車輛在線路間的往返取送。聯(lián)絡(luò)線分城市軌道交通與國鐵間聯(lián)絡(luò)線和城市軌道交通與城市軌道交通間聯(lián)絡(luò)線2 種,原則上聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置以后者為主,主要因為采用后者可使檢修車輛走行距離短,調(diào)度方便。
聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置受地形條件、設(shè)備條件(信號制式、供電方式、建筑限界??) 、設(shè)備能力(主要車輛段大、架修能力) 等因素制約,而且還須符合必要性、可行性、經(jīng)濟性。特別是地下聯(lián)絡(luò)線,一般造價較高,有必要經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較后才能確定。
在軌道交通系統(tǒng)初期,由于網(wǎng)絡(luò)尚未成形,城市軌道交通線路間的互相聯(lián)絡(luò)條件較差,可適當利用國鐵相互溝通。隨著城市軌道交通系統(tǒng)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)逐步成形,城市軌道交通線路間的聯(lián)絡(luò)條件較好時,應多考
車輛段、停車場是城市軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分,但由于其投資和用地都較多,往往會和城市的整體規(guī)劃產(chǎn)生矛盾。雖然車輛段、停車場資源共享在國外已不乏先例,但在我國尚處于探索階段,因此有必要對車輛段、停車場資源共享的問題展開探討,以促進我國軌道交通事業(yè)的發(fā)展。
近年來越來越多的大型、特大型城市紛紛涌現(xiàn)。現(xiàn)代化城市不僅市區(qū)面積龐大,而且與周圍衛(wèi)星城市連成一片,這對城市的交通系統(tǒng)提出了更高的要求,需要速度更快、流量更大的交通方式來支持日益膨脹的客流。因此,城市快速軌道交通在城市交通系統(tǒng)中的地位日益上升,北京、天津、上海、廣州等國際化都市紛紛制定了城市軌道交通發(fā)展規(guī)劃。以上海為例,按《上海市城市總體規(guī)劃》(1999 2020) ,遠景軌道交通網(wǎng)絡(luò)線路總長將達到805 km 。要支持規(guī)模龐大的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)順暢運行,必須要有相當數(shù)量的列車和車輛基地。為合理規(guī)劃城市土地,在滿足運營需要的前提下,通過資源共享優(yōu)化城市軌道交通車輛段、停車場的規(guī)模和用地是十分有必要的。
2 國外大型城市軌道交通系統(tǒng)車輛段、停車場資源共享簡介
(1) 日本東京軌道交通系統(tǒng)車輛段、停車場布局
東京擁有243 km 的地鐵網(wǎng)絡(luò),其地鐵車輛段、停車場分為3 個層次:第一層次為車輛檢修段(相當于停車場),主要承擔車輛的停放、清洗、月檢等工作,對長度較短的線路一般設(shè)置1 個檢修段,而長度較長的線路則設(shè)置2 個檢修段;第二層次為車輛修理車間,承擔車輛重要部件檢修和全面檢修,檢修以互換為主,效率較高;整個網(wǎng)絡(luò)共設(shè)置5 處檢修車間,一般2 條～3 條線共用1 處(相當于車輛段),如中野修理車間由銀座線和丸之內(nèi)線二線共用,綾瀨修理車間由千代田線、有樂町線和南北線三線共用;第三層次為車輛CR(car re2 newal) 工廠,主要承擔車輛的大規(guī)模修理和改造,東京地鐵全網(wǎng)絡(luò)中一共設(shè)置了2 個CR 工廠,一個是小石川CR 工廠, 承擔銀座線、丸之內(nèi)線的大規(guī)模車體修理,另一個是新木場CR 工廠,承擔除銀座線、丸之內(nèi)線之外的所有營團線路的大規(guī)模車體修理。
(2) 日本扎幌軌道交通系統(tǒng)車輛段、停車場布局
札幌市營地鐵均采用魚鷹系列車輛,共設(shè)置3 個車輛段,包括南北線的南車輛段、東西線的西車輛段和東車輛段。在南北線上魚鷹3000 系和5000 系車輛使用南車輛段,在東西線上運營的6000 系和8000系車輛使用東車輛段。東豐線沒有車輛段,它的7000 系車輛使用東西線的西車輛段,東西線和東豐線間設(shè)有聯(lián)絡(luò)線。東豐線雖然沒有車輛段,但是它設(shè)有榮町檢車線。
(3) 俄羅斯莫斯科軌道交通系統(tǒng)車輛段、停車場布局
莫斯科地鐵始建于1933 年。截至1993 年,莫斯科地鐵線路總長度已達230 km 。莫斯科地鐵車輛維修采用大修與段修分修制,車輛大修廠集中承擔地鐵全系統(tǒng)車輛的大修任務。車輛段承擔本線車輛的定期修理(架修和定修) 、日常維修(月修、技術(shù)檢查、列檢、清掃洗刷) 和列車停放任務。莫斯科地鐵車輛段的設(shè)置根據(jù)線路長短而定,一般每條線設(shè)1 個車輛段;當線路長度超過30 km 時,可設(shè)2 個車輛段。莫斯科地鐵現(xiàn)已建13 個車輛段,2 個車輛大修廠。
(4) 德國柏林軌道交通系統(tǒng)車輛段、停車場布局
柏林地鐵現(xiàn)共有9 條線,總長146 km , 主要有2 個車輛段(大修基地), 分別位于U2 的Olympia -station 站和U6 的Holzhauser Strabe 站附近。
(5) 德國慕尼黑軌道交通系統(tǒng)車輛段、停車場布局
慕尼黑現(xiàn)共有8 條線,運營正線總長85 km ,89 座車站。設(shè)有1 個主車輛段( 大修基地), 位于U6 的Frottmanning 站附近; 另外在U5 的終點站Neuperlach2 Sud 附近建有1 個主要停車場兼作中修基地。
3 上海已建車輛段、停車場簡介
在我國,上海城市軌道交通的發(fā)展速度異常迅猛, 自20 世紀90 年代初上海地鐵1 號線投入運營以來, 目前已有3 條線路共65 km 線路,骨架網(wǎng)絡(luò)的雛形已經(jīng)形成,在“ 十五”期間還將新建成線路9 條,共約180 km , 基本形成骨架網(wǎng)絡(luò)。
地鐵1 號線作為上海第一條城市軌道交通線路, 建設(shè)時尚無法考慮與其他線路資源共享,因此設(shè)有完整的車輛停放和維修設(shè)施。新龍華車輛段與地鐵1 號線同期建成,之后又規(guī)劃了富錦路停車場,形成了一條線“一段一場”的格局,其后建設(shè)的線路也尚未形成網(wǎng)絡(luò)資源共享的理念。地鐵2 號線設(shè)計時考慮了北翟路車輛段和龍陽路停車場;明珠線一期設(shè)有寶鋼車輛段和石龍路停車場(表1) 。
表1 地鐵1 號、2 號線、明珠線一期車輛段、停車場設(shè)計規(guī)模
在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期,各條線路尚無溝通聯(lián)絡(luò)的條件, 各線無法共享資源,必須獨立設(shè)置包括車輛段在內(nèi)的各種設(shè)施,因此一條線“ 一段一場” 的格局在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期是合理的。但隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,每條線仍獨立設(shè)置各種設(shè)施,就會產(chǎn)生一定的弊端,主要體現(xiàn)在車輛段數(shù)量眾多,占地大,而各車輛段的設(shè)備利用率偏低,造成投資和用地的浪費。上海已建或已設(shè)計線路車輛基地能力利用率詳見表2 。
通過該表分析,車輛段建成初期由于配屬車輛較少、車輛較新,架、大修工作量一般不大,其設(shè)利用率往往不高。例如,地鐵1 號線新龍華車輛段和明珠線寶鋼車輛段在運營初期架、大修設(shè)施利用率都在50 % 以下;地鐵2 號線北翟路車輛段架、大修利用率為62 % 。另一方面,即使到了遠期,一些車輛段仍有較大的富余能力,如北翟路車輛段和寶鋼車輛段仍有增建架、大修設(shè)施的余地。因此可得出以下結(jié)論。
(1) 架、大修設(shè)施宜多線資源共享
城市軌道交通車輛段架、大修設(shè)施投資和用地較多,如果每條線都設(shè)置車輛段會造成架、大修設(shè)備利用率過低。明珠線一期寶鋼車輛段僅承擔明珠線一期車輛的架、大修,那么在遠期該車輛段的架、大修設(shè)施利用率也不到50 % , 因此將共線運營的明珠線一期和二期作為一個系統(tǒng)考慮,2 條線車輛的架、大修都由寶鋼車輛段承擔,寶鋼車輛段架、大修設(shè)施遠期的利用率可達98 %(表3) 。
地鐵2 號線的北翟路車輛段, 根據(jù)上海城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃, M5 和M2 線車輛的架、大修也由該車輛段承擔,這樣可大大提高北翟路車輛段架、大修設(shè)施的利用率(表3) 。
表3 寶鋼車輛段及地鐵2 號線北翟路車輛段架、大修能力共享分析
(2) 網(wǎng)絡(luò)中各車輛段架、大修設(shè)施可根據(jù)車輛檢修周期分批建設(shè)
由于城市軌道交通建成初期車輛配屬較少,車輛需要維修的工作量較小,車輛段架、大修設(shè)施的利用率往往偏低,因此初期架、大修工作量較少的線路可以緩建車輛段,利用其他線路已有的車輛段,這樣可避免車輛段的集中建設(shè)造成的投資過大,同時也可提高已建車輛段架、大修設(shè)施的利用率。根據(jù)上海地鐵1 、2 號線運營實際情況,地鐵2 號線在初期和近期車輛配屬量較少,且M2 和M5 線近期也尚未建成,在近期建造北翟路車輛段會造成架、大修設(shè)施的利用率偏低。因此,地鐵2 號線可推遲北翟路車輛段的建設(shè)年限,近期車輛架、大修利用已建成的地鐵1 號線新龍華車輛段(表4 、圖1) 。
由圖1 、表4 可見:地鐵1 號線車輛架、大修由新龍華車輛段承擔,其中16 列直流車的大修將于2002 年末開始,2005 年可完成;13 列交流車的大修在2004 年開始,2005 年也可結(jié)束。而這些車輛的下一次架修將要到2007 年才會發(fā)生,這樣在2005 年至2007 年的2 年時間內(nèi)新龍華車輛段是無架、大修工作的,產(chǎn)生了任務真空帶。而地鐵2 號線的24 列車輛將于2005 年產(chǎn)生架修,至2007 年可完成,正好可利用新龍華車輛段進行,這樣既可填補新龍華車輛段在2005 年至2007 年間的任務空缺,也可使北翟路車輛段的架、大修設(shè)施緩建。
(3) 停車設(shè)施和一些日常檢修設(shè)施不宜資源共享
對于停車列檢、周檢、月檢以及定修等列車日常維護設(shè)施,其設(shè)施的投資較低而利用率一般較高,大多在80 %～90 % , 而且涉及每日的運營,檢修周期也較短。如在網(wǎng)絡(luò)中共享這些設(shè)施,必然會造成大量車輛的取送,這不但會增加運營成本,也會給運營組織和計劃帶來不便。因此,這些設(shè)施不宜考慮資源共享,一般各線獨立設(shè)置較為適宜。
4 實現(xiàn)車輛段、停車場資源共享需考慮的因素
(1) 需合理設(shè)置聯(lián)絡(luò)線
聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置是實現(xiàn)車輛段、停車場資源共享的重要途徑,它使網(wǎng)絡(luò)中的各條線路相互溝通,以實現(xiàn)檢修車輛在線路間的往返取送。聯(lián)絡(luò)線分城市軌道交通與國鐵間聯(lián)絡(luò)線和城市軌道交通與城市軌道交通間聯(lián)絡(luò)線2 種,原則上聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置以后者為主,主要因為采用后者可使檢修車輛走行距離短,調(diào)度方便。
聯(lián)絡(luò)線的設(shè)置受地形條件、設(shè)備條件(信號制式、供電方式、建筑限界??) 、設(shè)備能力(主要車輛段大、架修能力) 等因素制約,而且還須符合必要性、可行性、經(jīng)濟性。特別是地下聯(lián)絡(luò)線,一般造價較高,有必要經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較后才能確定。
在軌道交通系統(tǒng)初期,由于網(wǎng)絡(luò)尚未成形,城市軌道交通線路間的互相聯(lián)絡(luò)條件較差,可適當利用國鐵相互溝通。隨著城市軌道交通系統(tǒng)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)逐步成形,城市軌道交通線路間的聯(lián)絡(luò)條件較好時,應多考
