任志强，李苍楠，崔德慈

（1. 河南省沿黄高速公路有限公司，河南郑州 450000；2. 华设设计集团股份有限公司，江苏南京 210001；3. 中车城市交通规划设计研究院有限公司，江苏南京 361005）

1 引言

我国民用运输机场发展目标指出，广州白云国际机场（以下简称“白云机场”）未来是国际型航空枢纽以及珠三角世界机场群的核心，是国内外客流交换的重要通道之一。根据白云机场总体规划，2030年旅客吞吐量1.2亿人次，2045年旅客吞吐量1.4亿人次，据统计，在“十三五”的收官之年，运输旅客4 377.7万人次，跃居国内第一。航站区内旅客捷运系统是机场航站楼内部、航站楼与指廊、航站楼间、航站楼与卫星厅、航站楼与其他设施之间的快捷、高效、环保的旅客运输方式。机场年旅客吞吐量达到1 000万人次以上或中转换乘步行距离超过914.4 m的机场均有建设捷运系统的需要。

白云机场东四、西四指廊完成建设后，T1、T2航站楼将作为第一航站区内一个整体的航站楼运营使用，规模较大且存在较多的中转需求，导致旅客在楼内步行距离过长，最长约3.6 km。针对机场内部远距离出行，捷运系统可以提供较好的解决方案。因此，从长远发展角度看，有必要结合T1、T2的使用模式及旅客流程设置捷运系统，缩短旅客步行时间，提高机场中转效率。

2 白云国际机场捷运系统规划方案

根据捷运系统的功能定位，旨在为T1、T2及各指廊提供完整的空、陆侧旅客连接服务，缩短旅客步行时间。T2航站楼四层已预留一个捷运系统车站的对称侧式站台，北指廊附近预留区间桥墩位置，因此全线选择高架方式敷设。受T1航站楼与东、西连接楼连廊高度的影响，捷运系统无法形成闭环，线路终点设置在T1航站楼东侧。根据指廊的使用模式，捷运线路在E5指廊处断开，东侧线路服务国际旅客，西侧线路服务国内旅客。考虑到工作人员及其他陆侧客流的需求，西侧线路要求具备陆侧运输功能。

T1、T2空陆侧旅客捷运系统线路全长约2.75 km，呈“L+1”型沿航站楼一侧敷设，西“L”线设站4座，东“1”线设站3座。车辆段位于规划P4停车楼三层，用于车辆的停放、日常清洗、检查、维修。捷运系统线路方案示意如图1所示。

图1 捷运系统线路方案示意图

3 机场捷运系统

3.1 机场捷运系统特点

机场捷运系统具有轨道交通的特点，同时有别于一般城市轨道交通，作为大型枢纽机场旅客运输组织的一部分，其运行机制满足机场的旅客需求。根据白云机场捷运系统规划方案，系统应具有以下要求和特点。

（1）灵活性。灵活性包含2方面的要求，一方面机场外部环境复杂，空防管理级别要求高，可利用空间有限，因此捷运系统应具有灵活的敷设方式，对复杂的工程条件具有更好的适应性；另一方面机场客流量随时间、季节起伏变化较大，捷运系统可根据客流量的大小灵活调整车辆编组，减少系统运能的浪费。

（2）持续性。根据机场的运营特点，一般大型枢纽机场可以24 h提供服务，捷运系统也应具有24 h持续运行的能力。

（3）舒适性。机场服务水平要求较高，捷运系统应满足空间、时间两方面的舒适性要求。空间方面，车辆定员满足国际航空运输协会（IATA）建议的3～4人/m2；时间方面，满足国内、国际的最短标准转机时间（MCT）要求，最大限度减少旅客换乘次数。

（4）免费性。机场内旅客捷运系统不同于普通公共交通，属于机场内配套的免费旅客服务设施，没有直接的经济收益，但具有较大的社会效益，需要借助机场内的非航空业务，如广告、宣传等方面的收入及企业其他资金来平衡捷运系统的运维成本。

（5）经济性。捷运系统由于不收费，在满足机场功能定位、客流需求、工程建设条件的情况下，应具有较好的工程经济性，控制系统运维成本，降低工程全寿命周期内的总投资。

由于捷运系统是机场旅客流程的重要组成部分，除以上几点要求外，机场捷运系统还应具有较好的运营可靠性，车厢、站台的使用模式与旅客流程相对应，并尽可能实现系统与机场其他轨道交通的资源共享。

3.2 机场捷运系统车辆制式

机场客流断面较小，采用中低运量轨道交通车辆即可满足运能需求。中低运量轨道车辆包含胶轮、钢轮钢轨、单轨、缆车、磁浮等制式。据统计，国外40多个使用捷运系统的机场中，70%采用胶轮制式。我国目前共有7个机场具有捷运系统，其中5个采用胶轮全自动旅客捷运系统（APM），1个为钢轮钢轨A型车，1个为钢轮钢轨有轨电车。国内机场不同制式的车辆技术特点如表1所示。

表1 不同制式车辆技术特点对比分析

4 车辆制式选型分析

4.1 选型原则

T2航站楼在建设初期便已考虑机场对捷运系统的需求，目前航站楼内已对捷运系统做出相关预留，在进行车辆制式选型时，除满足捷运系统的功能定位、旅客需求、技术、环境、经济等方面的要求外，还应充分考虑航站楼内的预留条件：

（1）T2航站楼内的桥墩位置及列车设计荷载；

（2）预留车站限界——站台间距8 m；

（3）预留车站站前线路曲线半径不大于40 m。

4.2 系统制式选择

结合机场现场条件，对机场捷运系统常用的5种系统制式进行对比分析：

（1）以上5种制式，仅有胶轮、钢轮有轨电车、缆索满足不大于40 m的平面曲线条件；

（2）本项目为串联T1、T2航站楼及中间各指廊的客流运输，存在较多小半径曲线，而缆索制式适用于短距离的直线运输，在一定程度上限制了缆索制式的使用；

（3）部分区间及车站位于T2航站楼内，钢轮有轨电车运行过程中，振动噪声较大，影响机场旅客的舒适性，车辆环境适应性较差；

（4）胶轮制式车辆最小曲线半径为22 m，满足线路的预留条件，行驶过程中车辆振动噪声小，环境适应性好，胶轮车辆的荷载满足预留桥墩的设计要求，因此胶轮制式具有较好的适应性。

4.3 胶轮制式车辆对比分析

捷运系统胶轮车辆品牌主要有西门子、庞巴迪、三菱。西门子、三菱胶轮车辆在国外机场应用较多，对白云机场来说，如果采用西门子、三菱胶轮车辆则需整车进口，车辆购置及后期运维费用较高。国内机场的胶轮车辆多为庞巴迪胶轮APM，由于庞巴迪胶轮国内有相应的车辆生产合资企业，后期运维有保障。我国近年来开始注重对胶轮轨道车辆的研究，其中比亚迪胶轮有轨电车技术较为成熟。结合白云机场实际情况，对国产化率较高的胶轮APM、胶轮有轨电车进行以下几个方面的对比分析。

（1）线路适应性。2种车辆正线最小曲线半径为30 m，均满足工程预留条件，车辆线路技术参数如表2所示。

表2 车辆线路技术参数表

（2）空间适应性。预留车站站台边缘间距8 m，2种车辆限界均满足车站空间限制条件，其中胶轮有轨电车限界要求值更小，空间适应性更好。车辆相关限界参数如表3所示。

表3 车辆相关限界参数表

（3）预留荷载适应性。捷运系统预留桥墩的设计荷载参考三菱、庞巴迪车辆技术参数，胶轮APM和胶轮有轨电车均满足预留荷载值，车辆荷载参数如表4所示。T2西侧四层区域走行面敷设于楼板之上，预留桥墩所处区域为3层楼板及旅客通道，后期施工应尽量采用轻型工程结构，减小对航站楼结构的影响。胶轮有轨电车高架线路采用钢梁结构，相较胶轮APM使用的混凝土结构适应性更好，但其结构梁的运输存在一定的困难，需进一步研究施工方案。

表4 车辆荷载参数表

（4）客流适应性。2种制式车辆的运能参数如表5所示。胶轮APM可实现单节车辆运行，最大定员为480～600人，胶轮有轨电车至少需要2辆编组，最大定员为240～300人。相同运能需求下，胶轮APM编组数量小，对应站台有效长度短，当机场客流断面较大时，胶轮有轨电车存在运能不足的情况。目前胶轮APM车辆具有贯通式和分隔式2种，胶轮有轨电车为贯通式，针对空陆侧混合的捷运线路，胶轮有轨电车需进行车厢改造。

表5 车辆运能参数表

（5）工程经济性。建设成本方面充分考虑机场不停航施工的特点，经计算，2种车辆制式的工程建设成本如表6所示。胶轮APM投资比胶轮有轨电车多1.66亿元，投资差额主要为核心机电设备系统，主要原因在于胶轮APM制式车辆目前尚未完全实现国产化。胶轮APM车辆购置费约1 150万元/辆，胶轮有轨电车约350万元/辆。运维成本方面，机场捷运系统一般采用全部或部分外包的形式进行运维管理，但车辆相关核心设备仍由车辆厂家负责提供服务。参考国内机场运维经验，胶轮APM运维成本约2 500万元/年，胶轮有轨电车目前尚无商业运营案例，运维成本有待考证。

表6 不同车辆制式的工程投资表 万元

（6）运营可靠性。胶轮APM在国内外机场均有广泛的应用，运营管理经验丰富，针对运营过程中可能发生的突发事件，有较好的应急管理措施。胶轮有轨电车在国内无商业运营线路，运维管理经验欠缺。

综上分析，2种胶轮制式均适用于T1、T2航站楼空陆侧捷运系统，但各有利弊。胶轮APM的编组方便、灵活，可以最大化的利用车辆运能，节省运营成本，同时国内以及广州本地均有胶轮APM线路运营经验，运营安全可靠且有保障，但由于车辆核心服务技术未完全实现国产化，导致设备更新升级效率低，工程总投资较高。胶轮有轨电车工程适应性与胶轮APM相似，且总投资较低，后期服务有保障，但面对尖峰客流，存在运能不足的可能性，且运营经验尚有不足。本工程最终车辆制式的确定还需考虑机场其他相关部门的意见。

5 结论

轨道交通具有运量大、准点率高、舒适快捷等优点，随着国内航空业务的快速发展，大型国际枢纽机场正在建设和完善内部的轨道交通系统，捷运系统作为机场轨道交通的组成部分，运用在大规模、多航站楼的机场中，可以明显缩短机场旅客的中转时间，提高机场服务水平和国际竞争力。

目前国内机场捷运线路均为地下线，白云机场T1、T2航站楼间捷运系统规划为高架线，有可能成为国内首条机场内穿越航站楼的高架捷运线路。通过分析本项目的功能需求和外部条件，胶轮APM和胶轮有轨电车均有较好的适应性，综合考虑白云国际机场的规模及运营时效，推荐选择胶轮APM。本工程首次将国产胶轮有轨电车应用到机场捷运中进行对比分析，具有一定的参考性。在实际工程中，车辆制式的选择还应综合考虑机场或城市的轨道交通总体规划，尽可能实现捷运车辆与其他轨道线路车辆的资源共享，降低工程总投资。