上海市域铁路建设标准研究

2017 年 12 月，中华人民共和国国务院批复了《上海市城市总体规划（2017—2035）》。明确上海市的城市性质是长江三角洲世界级城市群的核心城市，是国际经济、金融、贸易、航运、科技创新中心和文化大都市，以及国家历史文化名城。上海市将构建形成主城区、新城、新市镇、乡村的市域空间结构。同时，上海市将加强区域交通设施的互联互通，依托交通运输网络，推动同城化都市圈的协同发展，发挥对长三角都市群的引领作用。在此版城市总体规划中，上海市将形成市域线、市区线、局域线 3 个层次的轨道交通网络，每个层次规划里程各达 1 000 km。预计至 2035 年，全市公共交通占全方式出行比重达到 40%，中心城区平均通勤时间不超过 40 min。市域线网络总规模约 1 157 km，其中新建市域铁路约 512 km，利用既有铁路通道约 327 km。规划建立 9 条主城区联系新城、核心镇、中心镇及近沪城镇的射线。在新城、核心镇和中心镇之间构建 13 条左右联络线。

随后中华人民共和国国家发展和改革委员会发布《关于上海市城市轨道交通第三期建设规划（2018 ～2023 年）的批复》（发改基础 [2018] 1831 号）；中华人民共和国国家发展和改革委员会和中华人民共和国交通运输部联合发布《长江三角洲地区交通运输更高质量一体化发展规划》（发改基础 [2020] 529 号）；中华人民共和国国家发展和改革委员会发布《长江三角洲地区多层次轨道交通规划》（发改基础 [2021] 811 号文）等政策文件。随着政策文件出台，上海市自 2019 年起，陆续迎来市域铁路机场联络线、嘉闵线、南汇支线、示范区线等线开工建设（图 1）。预计至 2030 年，初步形成服务上海市的市域铁路，以及面向长三角地区的市域铁路网络布局。

为规范和指导市域铁路设计、施工、验收及安全评估，上海市交通委员会组织建设单位、设计单位，总结实践经验，编制完成 DG/TJ08-2435-2023 《市域铁路设计标准》、DG/TJ08-2436-2023 《市域铁路工程施工质量验收标准》、DG/TJ08-2417-2023 《市域铁路初期运营前安全评估技术标准》3 个上海市工程建设规范，并于2023 年 6 月由上海市住房和城乡建设管理委员会批准发布。3 个市域铁路工程地方建设标准规定新建市域铁路的主要技术标准为：最高运行速度 160 km/h ；最大坡度 30‰ ；供电制式 AC25kV，接触网供电；采用的车辆类型为市域动车组；列车运行控制系统为 CTCS2+ATO。这填补了市域铁路工程地方建设标准的空白，为其他市域铁路工程地方建设标准的制定提供参考，同时也为长三角乃至全国范围内市域铁路工程的高质量建设和发展提供了“上海标准”。伴随着上海市域铁路规划建设的脚步，还有一批例如《市域铁路导向标识系统设计标准》《上海市域铁路工程联调联试技术标准》《上海市域铁路车辆基地防火设计标准》等团体企业标准、地方标准在陆续编制发布。在行业主管部门及参建各方的努力下，必将更好充实完善上海市域铁路标准体系，指导后续上海市域铁路规划建设。

市域铁路建设过程中主要涉及到各条线路的功能定位、互联互通方案、主要技术标准、土建工法等标准的选择。文章结合上海市地方标准 DG/TJ08-2435-2023《市域铁路设计标准》开展对上海市域铁路建设标准的研究。

3.1 市域铁路特点

市域铁路是实现多网融合的中间关键环节。市域铁路通过和地铁的便捷换乘、付费区非付费区衔接，以及通过和干线、城际铁路的互联互通跨线运营、便捷换乘实现多网融合。经比较，上海市域铁路和地铁、干线铁路、城际铁路之间存在技术特点上的差异（表 1）。

3.2 市域铁路功能定位

从功能定位分析，市域铁路是服务于中心城与新城、新市镇组团之间的快速度、公交化、通勤化、大运量的轨道交通系统，目前上海市新建市域铁路设计速度均为 160 km/h。而城际铁路是服务于相邻城市间或城市群，列车设计速度为 200 km/h 及以下的快速、便捷、高密度客运专线铁路。功能定位是市域铁路建设标准的基石，功能定位的不同决定了服务对象、设计速度、客流特点、开行方案的不同。

3.3 市域铁路设计标准及出行时间要求

TB 10623-2014《城际铁路设计规范》明确城际铁路是适用于新建设计速度为 200 km/h及以下、仅运行动车组列车的标准轨距客运专线铁路。DG/TJ08-2435-2023《市域铁路设计标准》明确市域铁路是适用于新建设计速度为160 km/h 及以下，采用交流电力牵引市域动车组的标准轨距铁路。根据标准，市域铁路站站停列车平均旅行速度不宜低于 60 km/h。上海市域铁路为实现互联互通和网络化运营，统一供电方式、统一车型，使轨道交通网内的线路具备跨线运营基础条件。同时出行时间需要满足城市总规中“枢纽之间的轨道交通出行时间缩短至 40 min 以内”的出行时间要求（表 2）。

根据表 2 可知新建设计速度为 160 km/h 的市域铁路，站站停列车均满足城市总规对市域内出行时间40 min 以内的时间要求。因此上海市目前新建市域铁路从规划吻合性、时间目标值适应性、节时效果、与站间距匹配性、与相邻线路协调匹配性、工程投资等角度进行全方位对比分析后采用新建设计速度为 160 km/h 的设计标准，为实现“枢纽之间的轨道交通出行时间缩短至40 min 以内”提供支撑。

3.4 市域铁路互联互通

上海市域铁路的核心特点之一为互联互通。上海市域铁路网内互联互通可以实现市域铁路“一张网”运营。示范区线与机场联络线贯通运营，沟通南汇支线，构建横贯三大战略平台（一体化示范区、虹桥中央商务区、临港新片区）的横向市域骨架（图 2）。其中，纵向市域骨架嘉闵线贯通南北；横向市域骨架在虹桥枢纽、上海东站枢纽可以实现贯通运营；横纵向市域骨架在虹桥枢纽可以实现互联互通。而互联互通具备两大功能，即可实现网络化运营和有助于资源共享。

（1）网络化运营。可与外部干线铁路、城际铁路互联互通，例如：嘉闵线与苏锡常城际铁路，示范区线与水乡旅游线、嘉善至西塘线互联互通；可与其他市域铁路互联互通，例如：可开行嘉闵线和机场联络线跨线车，可开行示范区线和机场联络线、南汇支线跨线车。互联互通网络化运营有助于实现中心城与新城、新市镇组团之间的快速联系。

（2）有助于实现资源共享。例如，目前嘉闵线、机场联络线申昆路停车场共用 20 条存车线（其中机场线 6条，嘉闵线 14 条）；嘉闵线马东动车所一二级修拟与宝嘉线资源共享；示范区线青浦动车所一二级修拟与嘉青松金线资源共享。资源共享有助于高效、集约的使用土地资源，提高运营、检修效率。

为做到上海市域铁路网内互联互通，在标准制定阶段就将各系统主要关键技术标准进行统一。例如，将动车组统一选型为市域 C 型车；列车设计竖向静荷载，除机场联络线为预留干线铁路下线条件采用我国城际铁路列车标准荷载（ZC）外，其余几条新建线路均采用我国市域（郊）铁路列车标准荷载（ZS）；牵引供电接触网标称电压选用 25 kV ；通信系统做到传输光缆互联、有线调度电话互通、移动通信（LTE-M）互通；信号列车控制系统采用 CTCS2+ATO 叠加自动折返功能等。

综上所述，互联互通可促进市域铁路开行跨线列车、资源共享，提升网络化运营和资源共享水平，同时助力打造“轨道上的长三角”。

3.5 市域铁路站间距

在 TB 10623-2014《城际铁路设计规范》中规定平均站间距不宜小于 5 ～ 20 km。

在本次 DG/TJ08-2435-2023《市域铁路设计标准》中明确车站分布应根据城市总体规划、新城和城镇组团分布、客运量、运输组织、设计输送能力及养护维修、救援等技术作业要求，并结合工程条件等因素综合研究确定，同时车站分布应考虑区间通过能力的均衡性。市域铁路平均站间距需满足快线要求，考虑市域铁路160 km/h 设计速度，平均站间距原则上不小于 3 km，结合区域新城发展，中心城区平均站间距不宜小于 2 km，其他路段平均站间距不宜小于 4 km。目前在建及拟建上海市域铁路均满足此站间距要求（表 3、表 4）。

3.6 市域铁路车站有效长

TB 10623-2014《城际铁路设计规范》规定贯通式车站到发线有效长度不应小于 400 m ；国家铁路局 2021年对该条文的说明进行修订后，经计算，在工程设计中不宜小于 370 m。TB 10624-2020 《市域（郊）铁路设计规范》因为适用于多种列车编组及信号系统制式，未明确规定到发线有效长度值。鉴于到发线有效长度对车站规模影响较大，目前建设单位联合高校、设计院、制造商等单位通过多个科研项目开展专题研究，相关内容目前已完成理论研究。

经理论分析，采用 CTCS2+ATO 列控系统可进一步优化市域铁路的到发线有效长度，但优化后对行车间隔的影响需进一步评估。故在本次 DG/TJ08-2435-2023《市域铁路设计标准》中明确市域铁路到发线有效长度应按远期列车编组长度和列控系统要求计算确定。有干线铁路、城际铁路跨线停靠的线路车站到发线有效长度应采用现代行业标准 TB 10623-2014《城际铁路设计规范》的规定值。

按照上海市域铁路网络化运输的要求，全网新建的市域铁路应采用相同的技术标准和相同规格的车辆。在建的机场联络线、嘉闵线、南汇支线、示范区线均采用不小于 220 m 的站台长度和不小于 370 m 的到发线有效长（图 3）。

3.7 市域铁路土建工法

3.7.1 超大超深基坑控制变形

机场联络线在建华泾站主体长 556 m，标准段宽36.7 m，基坑深约 38 ～ 44 m，地墙最长达 107.5 m。车站距运营中的轨道交通 15 号线区间最近距离约 60 m。为控制施工期间基坑变形及减小承压水对周边既有轨道交通 15 号线运营安全的影响，采用超深 1.2 m 厚地连墙铣接头 + 与地墙同深的 N-Jet 旋喷桩墙缝止水工艺，以及混凝土支撑 + 滑降式快速内支撑体系（图 4）。经过监测，地连墙水平侧向变形控制在 0.2%H 左右，变形量控制在 76.79 mm，较同类型深基坑缩减了 30%，较好的控制了超深基坑变形，有力保障临近轨道交通的运营安全。

3.7.2 推行盾构隧道全预制化智能建造

在建机场线联络线创新工程的全预制化设计及其智能化建造应用在各参建单位长达数年的艰难攻关下逐步结出丰硕成果，目前已实现我国隧道工程建设技术上的多个首创，2022 年第四季度部分标段开始进入中隔墙安装（图 5），弧形件和中隔墙的安装控制指标均在95 分以上，达到质量管控的预期，实现隧道全预制化智能化建造、高水平建造的目的，起到了机场线联络线对于市域铁路技术创新和引领示范的重大意义。

3.8 市域铁路信号制式CTCS2+ATO自动折返验证

考虑到信号制式 CTCS2+ATO 自动折返对市域铁路系统能力的关键影响，建设单位于 2020 年 9 月启动市域铁路 CTCS2+ATO 自动折返课题研究。历经技术方案评审、厂家设备研制及仿真、室内测试及专家评审等阶段，于 2021 年末完成项目结题技术评审。随后建设单位启动市域铁路 CTCS2+ATO 自动折返现场验证（图6）。在多家列控系统设备厂家联合实验的基础上，开展试验线现场验证工作，试验用车采用 CRH3A-A 型 4 编动车组，验证序列及场景：①从乙站 IG →甲站 IG →折返轨 ZIG →甲站 IIG 序列，在甲站 IG 启动站后自动折返，折返轨 ZIG 自动换端，以及从 SJG →甲站 IIG →折返轨 ZIG →甲站 IG 序列，在甲站 IIG 启动站后自动折返，折返轨自动换端；②从甲站 IG 开往乙站 IG 停稳挺准后，车载设备在乙站 IG 启动原地自动折返。2023 年初，建设单位组织现场验证总结会，包括添乘体验及汇报讨论等部分。参会单位和专家分别通过实地和现场直播的方式，参观试验线运行控制机房，登乘试验动车组查看试验进程，共同验证了市域铁路 CTCS2+ATO 系统首次成功实现 3 min 自动折返、20 s 自动换端功能。这一功能的实现代表 CTCS2+ATO 在支撑上海市域铁路公交化高密度运营方面取得突破和创新的阶段性成果，也为上海市域铁路更好地发展创造有利条件。

根据上海市域铁路新编制发布的 3 本地方标准（设计、验收、初期运营前安全评估），结合机场联络线、嘉闵线、南汇支线及示范区线等 5 条在建市域铁路的具体情况，研究上海市域铁路在功能定位、总体设计、制式选择、互联互通、机电系统等方面的特色和创新，为打造“轨道上的长三角”及同样有需求建设市域铁路的都市圈城市群提供“上海样本”，持续赋能市域铁路建设。