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摘 要：车辆段总平面布置应根据车辆运用、检修的作业要求和段址的地形条件，和其他生产、生活、办公设施的布局，以及道路、管线、消防、环保、绿化等要求，结合当地气象条件，按有利生产、方便管理和生活的原则进行统筹安排、合理布置。本文分析了地铁车辆段选址原则及站场平面布置控制因素，探讨了车辆段站场平面布置需要解决的问题和达成的目标，并以深圳地铁13号线羊台山车辆段为例，对场坪高程和单、双层运用库进行综合比选，优化了站場平面布置方案，取得了预期的社会、技术、经济效益。
关键词：地铁 车辆段 站场平面 优化
中图分类号：U231 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2021）02（c）-0106-04
Research on Optimization of Railway Yard Layout of Metro Depot—— A Case Study of Yangtaishan Railway Yard of Shenzhen Metro Line 13
WEI Junfeng
（China Railway Eryuan Chongqing Company， Chongqing， 401121 China）
Abstract： The general layout of the depot shall be based on the operation requirements of vehicle operation and maintenance， the topographic conditions of the depot site， the layout of other production， living and office facilities， as well as the requirements of roads， pipelines， fire protection， environmental protection， greening， etc.， in combination with the local meteorological conditions， and in accordance with the principle of favorable production， convenient management and living. This paper analyzes the siting principles of metro depot and the controlling factors of its layout， discusses the problems to be solved and the goals to be achieved in the metro depot layout. Taking Yangtaishan railway yard of Shenzhen Metro Line 13 as an example， comprehensive comparisons and sections are made in the ways of site elevation and single or double-layer operation shop. The railway yard layout scheme is optimized. and the expected social， technical and economic benefits are achieved.
Key Words： Metro; Metro depot; Railway yard layout; Optimization
地铁车辆段是保证地铁正常运营的后勤基地，承担地铁车辆的运用、检修任务，以及必要的办公、生活功能等，是地铁正常运营所必需的设备和设施。车辆段总平面布置应根据车辆运用、检修的作业要求和段址的地形条件，和其他生产、生活、办公设施的布局，以及道路、管线、消防、环保、绿化等要求，结合当地气象条件，按有利生产、方便管理和生活的原则进行统筹安排、合理布置。
深圳市城市发展迅速，土地资源日益紧张，而车辆段用地规模较大，选址工作十分困难。在用地条件十分局限、各种边界条件不利的情况下，站场布置方案的设计在很大程度上决定了车辆段各项设备设施的布局和功能。通过合理布置站场方案，进而优化车辆段总图布置，实现功能完善、运营便利、节省工程投资的目的，成为我们设计的关键问题。
1 车辆段选址原则及站场平面布置控制因素
1.1 选址原则
车辆段的选址应符合下列要求[1]：
（1）用地应与城市总体规划协调一致;
（2）应有良好的接轨条件;
（3）用地面积应满足功能和布置的要求，并应具有远期发展余地;
（4）应具有良好的自然排水条件;
（5）应便于城市电力、给排水及各种管线的引入和城市道路的连接;
（6）宜避开工程地质和水文地质不良的地段。
1.2 站场平面布置控制因素
车辆段站场平面图布置方案主要受外部环境和工程本身诸多因素控制[2]，具体如图1所示。
2 羊台山车辆段工程概况
深圳13号线深圳湾口岸站～上屋北站段，线路全长23.5km，全部为地下线，设车站16座，车辆基地设一段一场，羊台山选址设置为车辆段，设28个停车列位，并设置定修库、调机工程车库以及试车线等。 2.1 选址情况
羊台山车辆段选址位于石岩街道羊台山森林公园北侧，机荷高速南侧，东临龙腾路和既有高层建筑致富居，西边和南边环山，紧靠羊台山森林公园红线，属于斜坡类地质灾害易发区。现状6MPa DN-800mm 高压燃气管线经过地块，如图2。
通过调查用地属性，羊台山车辆段选址位于生态控制线内，城总规为城市绿地，控制性详细规划（深圳为法定图则）未覆盖区域。土总规方面，主要位于限制建设区，土地使用权未出让，但实际为在建的羊台山生态农业园。根据石岩街道办和规土委意见，需做全地下车辆段，且不能上盖开发。
2.2 站场平面设计分析
在深圳已建成和在建的车辆基地中，3号线中心公园停车场、横岗车辆段具有较强的代表性，通过对两处段场进行实地考察和总平面图资料收集，其主要设计特点如下。
中心公园停车场：原为城市生态公园，周边有密集的住宅小区，若建造传统地面停车场，势必会对区域环境造成破坏。于是中心公园停车场采用全新设计思路，充分利用地下空间设置地下停车场，建成后敷设2m覆土，恢复公园绿化和景观[3]。
横岗车辆段：承担了龙岗线车辆运用和所有修程的检修任务以及深圳轨道线网B型车大、架修任务，由于地段狭长局促，在国内第一次创新采用双层运用库设计，同时进行上盖物业开发。双层设计减少了35%的用地，商业开发效益是平面车辆段的3.5倍[4]。
13号线羊台山车辆段，兼具了3号线中心公园停车场和横岗车辆段的选址用地特点，在各种边界条件较为局限的情况下，对站场设计提出了更高要求。站场平面布置需要解决的主要问题是[5]：
（1）在既有外部条件下（地形地貌、高速公路、高压燃气管道、高层建筑、森林公园），合理布置站场平面图;
（2）结合覆土还原，合理设计场坪高程，考虑地下车辆段的可行性;
（3）充分利用狭长地带，设置双层车辆段的可行性。
3 站场平面布置优化研究
从场坪高程设计和单、双层运用库两个方面，对羊台山车辆段的站场平面布置方案进行优化研究。
3.1 场坪高程对比
运用库与检修库、调机工程车库等在同一平面横列式布局，在次基础上对不同场坪高程下的车辆段进行比较。
（1）方案I：“半地下”车辆段。
选址地形两面环山，中间低洼较平整。该方案场坪高程设计为52m，与附近龙腾路基本等高，建设完成后上盖覆土，恢复后地面高程约为65m，与龙腾路的高差约为13m。此方案在车辆段结构上方恢复农业园，但将原地面整体抬高十多米，可视为“半地下”车辆段。该方案道路连接顺畅，站场排水基本实现自然排水，与地面车辆段类似。
（2）方案II：“全地下”车辆段
车辆段按全地下设计，上盖覆土还原，按覆土完成后与龙腾路等高（52m）来控制。考虑到车辆段结构高度10m和覆土高度2m，车辆段场坪高程按40m设计。该方案为 “全地下”车辆段，建成后基本恢复原貌，较方案I有一定优势，但也存在工程方面的劣势，主要是土石方工程较大，存在高陡边坡，侵占羊台山森林公园面积较多，道路连接和排水都不是特别顺畅。
两个方案的技术经济比较如表1所示。
从城市规划角度看，方案I导致原地面升高约10m，方案II基本恢复原地形，方案II更优。
从工程实施角度看，方案I较方案II的土石方工程量明显减少，高边坡风险和处理代价更低，侵入羊台山森林公园红线内的面积也较小，另外场坪高程有利于通段道路的连接和实现自然排水。因此工程方面方案I更优。
从工程投资角度看，方案I较方案II节省投资约0.88亿元。
综上，车辆段场坪高程采用52m即方案I“半地下”的优势更明显。
3.2 单、双层布置对比
在场坪高程采用“半地下”设计条件下，对车辆段运用库采用单层和双层两个方案进行比较。
方案I-1：单层布置
运用库采用单层28列位布置，该布局形式运营库占用面积较大，需充分利用南边地势较为平坦的夹心地布置检修库和调机工程车库，如图3。
方案I-2：双层布置
为实现紧凑布局，将运用库28列位分为上、下两层立体布置，一、二层运用库规模均为14列位，轨面高差约为9m，二层运用库通过联络线接入一层出入线，如图4。
对车辆段采用单层和双层布置两种方案进行技术经济比较，如表2所示。
从用地角度分析，方案I-1较方案I-2占地多了3.6公顷，但主要为南边的夹心地，且地势较为平坦，引起的拆迁和土石方增量并不多。
从车辆段运用功能分析，方案I-2将导致一层洗车、检修作业与二层停车列检作业立体分离，两层之间调车作业频繁，作业流程增加，且需切割出入线影响列车出入段。与之相比，方案I-1的作业效率要高，运用功能更优。
从工程投资角度分析：方案I-1较方案I-2节省投资约0.47亿元。
综上，车辆段站场平面布置推荐采用方案I-1 ，即“半地下”、单层布置的方案。
4 优化设计后的预期效益
羊台山车辆段站场平面布置优化设计后，预期的社会效益和技术经济效益如下[6]。
（1）社会效益：采用“半地下”设计，最大限度的减少占用羊台山森林公园红线面积，同时兼顾了对地面农业园的还原;运用库采用单层布置，充分利用南侧夹心地布置功能区，有利于上盖综合开发。
（2）技术效益：在车辆段总平面图设计中，站场平面布置具有十分重要的作用，必须以减少工程量、降低工程难度和代价、节约工程投资为目标，对多种布置形式进行综合比选，才能获得最佳方案。
（3）经济效益：本次设计采用“半地下”场坪高程方案，相比 “全地下”停车场，可节省工程投资0.88亿元;本次设计采用运用库单层布置方案，相比“双层车辆段”，可节省工程投资0.47亿元。
参考文献
[1] 胡亚辉.地铁车辆段平面布置方案设计分析[J].山西建筑，2017（5）：7-8.
[2] 朱小军.城市轨道交通全自动车辆段布局影响因素探讨[J].电力系统保护与控制，2019（S1）： 6-7.
[3] 王壹省.地鐵车辆段站场设计方案可持续发展评价方法研究[D].北京：北京交通大学，2018.
[4] 卫芃秀.地铁车辆段上盖物业功能组合及其空间布局研究[D].深圳：深圳大学，2017.
[5] 邓敏.大连地铁2号线张前路车辆段双层布置设计研究[J].科技与创新，2020（9）：29-32.
[6] 尹仁发.南京地铁11号线车辆段总平面布置方案研究[J].铁道建筑技术，2018（1）：49-53.
关键词：地铁 车辆段 站场平面 优化
中图分类号：U231 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2021）02（c）-0106-04
Research on Optimization of Railway Yard Layout of Metro Depot—— A Case Study of Yangtaishan Railway Yard of Shenzhen Metro Line 13
WEI Junfeng
（China Railway Eryuan Chongqing Company， Chongqing， 401121 China）
Abstract： The general layout of the depot shall be based on the operation requirements of vehicle operation and maintenance， the topographic conditions of the depot site， the layout of other production， living and office facilities， as well as the requirements of roads， pipelines， fire protection， environmental protection， greening， etc.， in combination with the local meteorological conditions， and in accordance with the principle of favorable production， convenient management and living. This paper analyzes the siting principles of metro depot and the controlling factors of its layout， discusses the problems to be solved and the goals to be achieved in the metro depot layout. Taking Yangtaishan railway yard of Shenzhen Metro Line 13 as an example， comprehensive comparisons and sections are made in the ways of site elevation and single or double-layer operation shop. The railway yard layout scheme is optimized. and the expected social， technical and economic benefits are achieved.
Key Words： Metro; Metro depot; Railway yard layout; Optimization
地铁车辆段是保证地铁正常运营的后勤基地，承担地铁车辆的运用、检修任务，以及必要的办公、生活功能等，是地铁正常运营所必需的设备和设施。车辆段总平面布置应根据车辆运用、检修的作业要求和段址的地形条件，和其他生产、生活、办公设施的布局，以及道路、管线、消防、环保、绿化等要求，结合当地气象条件，按有利生产、方便管理和生活的原则进行统筹安排、合理布置。
深圳市城市发展迅速，土地资源日益紧张，而车辆段用地规模较大，选址工作十分困难。在用地条件十分局限、各种边界条件不利的情况下，站场布置方案的设计在很大程度上决定了车辆段各项设备设施的布局和功能。通过合理布置站场方案，进而优化车辆段总图布置，实现功能完善、运营便利、节省工程投资的目的，成为我们设计的关键问题。
1 车辆段选址原则及站场平面布置控制因素
1.1 选址原则
车辆段的选址应符合下列要求[1]：
（1）用地应与城市总体规划协调一致;
（2）应有良好的接轨条件;
（3）用地面积应满足功能和布置的要求，并应具有远期发展余地;
（4）应具有良好的自然排水条件;
（5）应便于城市电力、给排水及各种管线的引入和城市道路的连接;
（6）宜避开工程地质和水文地质不良的地段。
1.2 站场平面布置控制因素
车辆段站场平面图布置方案主要受外部环境和工程本身诸多因素控制[2]，具体如图1所示。
2 羊台山车辆段工程概况
深圳13号线深圳湾口岸站～上屋北站段，线路全长23.5km，全部为地下线，设车站16座，车辆基地设一段一场，羊台山选址设置为车辆段，设28个停车列位，并设置定修库、调机工程车库以及试车线等。 2.1 选址情况
羊台山车辆段选址位于石岩街道羊台山森林公园北侧，机荷高速南侧，东临龙腾路和既有高层建筑致富居，西边和南边环山，紧靠羊台山森林公园红线，属于斜坡类地质灾害易发区。现状6MPa DN-800mm 高压燃气管线经过地块，如图2。
通过调查用地属性，羊台山车辆段选址位于生态控制线内，城总规为城市绿地，控制性详细规划（深圳为法定图则）未覆盖区域。土总规方面，主要位于限制建设区，土地使用权未出让，但实际为在建的羊台山生态农业园。根据石岩街道办和规土委意见，需做全地下车辆段，且不能上盖开发。
2.2 站场平面设计分析
在深圳已建成和在建的车辆基地中，3号线中心公园停车场、横岗车辆段具有较强的代表性，通过对两处段场进行实地考察和总平面图资料收集，其主要设计特点如下。
中心公园停车场：原为城市生态公园，周边有密集的住宅小区，若建造传统地面停车场，势必会对区域环境造成破坏。于是中心公园停车场采用全新设计思路，充分利用地下空间设置地下停车场，建成后敷设2m覆土，恢复公园绿化和景观[3]。
横岗车辆段：承担了龙岗线车辆运用和所有修程的检修任务以及深圳轨道线网B型车大、架修任务，由于地段狭长局促，在国内第一次创新采用双层运用库设计，同时进行上盖物业开发。双层设计减少了35%的用地，商业开发效益是平面车辆段的3.5倍[4]。
13号线羊台山车辆段，兼具了3号线中心公园停车场和横岗车辆段的选址用地特点，在各种边界条件较为局限的情况下，对站场设计提出了更高要求。站场平面布置需要解决的主要问题是[5]：
（1）在既有外部条件下（地形地貌、高速公路、高压燃气管道、高层建筑、森林公园），合理布置站场平面图;
（2）结合覆土还原，合理设计场坪高程，考虑地下车辆段的可行性;
（3）充分利用狭长地带，设置双层车辆段的可行性。
3 站场平面布置优化研究
从场坪高程设计和单、双层运用库两个方面，对羊台山车辆段的站场平面布置方案进行优化研究。
3.1 场坪高程对比
运用库与检修库、调机工程车库等在同一平面横列式布局，在次基础上对不同场坪高程下的车辆段进行比较。
（1）方案I：“半地下”车辆段。
选址地形两面环山，中间低洼较平整。该方案场坪高程设计为52m，与附近龙腾路基本等高，建设完成后上盖覆土，恢复后地面高程约为65m，与龙腾路的高差约为13m。此方案在车辆段结构上方恢复农业园，但将原地面整体抬高十多米，可视为“半地下”车辆段。该方案道路连接顺畅，站场排水基本实现自然排水，与地面车辆段类似。
（2）方案II：“全地下”车辆段
车辆段按全地下设计，上盖覆土还原，按覆土完成后与龙腾路等高（52m）来控制。考虑到车辆段结构高度10m和覆土高度2m，车辆段场坪高程按40m设计。该方案为 “全地下”车辆段，建成后基本恢复原貌，较方案I有一定优势，但也存在工程方面的劣势，主要是土石方工程较大，存在高陡边坡，侵占羊台山森林公园面积较多，道路连接和排水都不是特别顺畅。
两个方案的技术经济比较如表1所示。
从城市规划角度看，方案I导致原地面升高约10m，方案II基本恢复原地形，方案II更优。
从工程实施角度看，方案I较方案II的土石方工程量明显减少，高边坡风险和处理代价更低，侵入羊台山森林公园红线内的面积也较小，另外场坪高程有利于通段道路的连接和实现自然排水。因此工程方面方案I更优。
从工程投资角度看，方案I较方案II节省投资约0.88亿元。
综上，车辆段场坪高程采用52m即方案I“半地下”的优势更明显。
3.2 单、双层布置对比
在场坪高程采用“半地下”设计条件下，对车辆段运用库采用单层和双层两个方案进行比较。
方案I-1：单层布置
运用库采用单层28列位布置，该布局形式运营库占用面积较大，需充分利用南边地势较为平坦的夹心地布置检修库和调机工程车库，如图3。
方案I-2：双层布置
为实现紧凑布局，将运用库28列位分为上、下两层立体布置，一、二层运用库规模均为14列位，轨面高差约为9m，二层运用库通过联络线接入一层出入线，如图4。
对车辆段采用单层和双层布置两种方案进行技术经济比较，如表2所示。
从用地角度分析，方案I-1较方案I-2占地多了3.6公顷，但主要为南边的夹心地，且地势较为平坦，引起的拆迁和土石方增量并不多。
从车辆段运用功能分析，方案I-2将导致一层洗车、检修作业与二层停车列检作业立体分离，两层之间调车作业频繁，作业流程增加，且需切割出入线影响列车出入段。与之相比，方案I-1的作业效率要高，运用功能更优。
从工程投资角度分析：方案I-1较方案I-2节省投资约0.47亿元。
综上，车辆段站场平面布置推荐采用方案I-1 ，即“半地下”、单层布置的方案。
4 优化设计后的预期效益
羊台山车辆段站场平面布置优化设计后，预期的社会效益和技术经济效益如下[6]。
（1）社会效益：采用“半地下”设计，最大限度的减少占用羊台山森林公园红线面积，同时兼顾了对地面农业园的还原;运用库采用单层布置，充分利用南侧夹心地布置功能区，有利于上盖综合开发。
（2）技术效益：在车辆段总平面图设计中，站场平面布置具有十分重要的作用，必须以减少工程量、降低工程难度和代价、节约工程投资为目标，对多种布置形式进行综合比选，才能获得最佳方案。
（3）经济效益：本次设计采用“半地下”场坪高程方案，相比 “全地下”停车场，可节省工程投资0.88亿元;本次设计采用运用库单层布置方案，相比“双层车辆段”，可节省工程投资0.47亿元。
参考文献
[1] 胡亚辉.地铁车辆段平面布置方案设计分析[J].山西建筑，2017（5）：7-8.
[2] 朱小军.城市轨道交通全自动车辆段布局影响因素探讨[J].电力系统保护与控制，2019（S1）： 6-7.
[3] 王壹省.地鐵车辆段站场设计方案可持续发展评价方法研究[D].北京：北京交通大学，2018.
[4] 卫芃秀.地铁车辆段上盖物业功能组合及其空间布局研究[D].深圳：深圳大学，2017.
[5] 邓敏.大连地铁2号线张前路车辆段双层布置设计研究[J].科技与创新，2020（9）：29-32.
[6] 尹仁发.南京地铁11号线车辆段总平面布置方案研究[J].铁道建筑技术，2018（1）：49-53.