大型机场通常将城轨线路引入其地面交通中心（GTC），以服务于机场陆侧旅客集散。在机场工程新建或扩建时，因建设时序差异通常需要对城轨部分工程进行提前预留，以保证后期工程的顺利实施。文章以西安咸阳国际机场东区GTC 城轨预留工程为例，在确定城轨线路引入方案并对城轨客流量进行预测的基础上，研究东区GTC 城轨预留工程方案，包括 GTC 模块的划分，城轨线路速度目标值、车辆型号及编组、预留车站位置、配线布置、换乘形式、预留工程范围的确定，与后期工程的衔接，以及预留工程的近期利用等内容，并提出相关建议，以期为类似工程提供参考和借鉴。
大型机场通常将城轨线路引入其地面交通中心（GTC），以服务于机场陆侧旅客集散。在机场工程新建或扩建时，因建设时序差异通常需要对城轨部分工程进行提前预留，以保证后期工程的顺利实施。文章以西安咸阳国际机场东区GTC 城轨预留工程为例，在确定城轨线路引入方案并对城轨客流量进行预测的基础上，研究东区GTC 城轨预留工程方案，包括 GTC 模块的划分，城轨线路速度目标值、车辆型号及编组、预留车站位置、配线布置、换乘形式、预留工程范围的确定，与后期工程的衔接，以及预留工程的近期利用等内容，并提出相关建议，以期为类似工程提供参考和借鉴。
咸阳机场位于咸阳市渭城区，是我国八大区域枢纽机场之一，也是重要的国内航空港及国际定期航班机场，其距西安市区直线距离约 26 km，服务范围覆盖西安市、咸阳市，以及机场东面的渭南市，南面的安康市、商洛市，西面的宝鸡市，北面的铜川市，远期（2050 年）年旅客吞吐量为 11 200 万人次。
咸阳机场规划建设“一主一辅”2 个航站区，其中包括 4 座航站楼及 3 个卫星厅，如图 1 所示。主航站区包含东航站楼、西航站楼（现 T3A 改造）、北航站楼（现 T1、T2 改造）3 座航站楼，以及东卫星厅、中卫星厅、西卫星厅 3 个卫星厅，其中西航站楼带西卫星厅，东航站楼带东卫星厅和中卫星厅。辅航站区规划建设1 座独立的北区航站楼。
东航站楼东侧规划建设 1 座 GTC（即东区 GTC），通过引入城轨与城际铁路线路，实现与机场的衔接。东区 GTC 将成为集航空、城际铁路、城轨、长途汽车、机场巴士、公交、出租车、私家车等多种交通方式于一体的综合交通中心。
根据关中城市群空间格局及咸阳机场辐射范围，咸阳机场客流在关中城市群中的集散方向主要有以下 3 个：向东辐射渭河以北区域，包括秦汉新城、泾河新城、临潼工业组团、阎良组团等；向南辐射咸阳、西咸新区，包括咸阳市区，西咸新区的沣西新城、沣东新城，鄠邑等；向东南辐射西安市中心城区，这也是最重要的方向。因此，引入咸阳机场的城轨线路
应控制在 3 条左右，分别覆盖机场客流集散的上述 3 个方向，如图 2 所示。
为优化西安市轨道交通线网、满足咸阳机场日益增长的客流集散需求，在综合考虑咸阳机场客流集散方向及关中城市群规划用地布局的基础上，提出将西安市轨道交通 12 号、14 号、17 号 线 3 条线路引入咸阳机场东区 GTC，如图 3 所示。其中，12 号线为贯通南北的市域快线，可与线网中的 1 号、3 号、5 号、11号线等东西向线路换乘，实现机场与西安
市主城区中部及南部、咸阳市区、西咸新区的沣东新城及沣西新城、鄠邑等地区间的快速通达。
14 号线为市区拓展加密线，已开通运营，通过与线网中的 3 号、4 号、10 号线等南北向线路换乘，可快速到达临潼及西安市主城区北部区域。
17 号线为市域快线，是西安都市圈渭河北部区域的横向切线，辐射秦汉新城、泾河新城、临潼工业组团、阎良组团等。
3.1 规划年度东区 GTC 城轨客流集散需求分析
进出机场客流不仅包括乘坐飞机的旅客，还包括机场工作人员、相关服务人员、迎送人员等。根据国际机场运营经验，每有 1 名旅客乘坐飞机，就有 1.7 ～2.8 人次（包括上述其他人员）乘坐机场相关地面交通。由此估计，往返于机场与城市间的客流量通常约为机场旅客吞吐量的 2 ～ 3 倍。
根据咸阳机场总体规划，其远期（2050 年）年旅客吞吐量为 11 200 万人次，由此可推算出机场远期客流量约为 31.74 万人次 / 日。按照国内旅客迎送比 1/3、国际旅客迎送比 1/2 进行估算，可得远期机场迎送客流量约为 11.71 万人次 / 日。根据国际较大规模机场客流构成特征，机场通勤客流量（包括机场工作人员、相关服务人员等）约为旅客客流量的 0.5 倍，因此远期机场通勤客流量约为 15.71 万人次 / 日，旅客客流量和迎送客流量共计约 43.45 万人次 / 日。参考《西安咸阳国际机场三期扩建工程可行性研究报告》中对于城轨远期机场旅客客流分担率为 23% 的预测，可计算出远期城轨每日运输机场旅客及迎送人员 9.99 万人次。对于城轨远期机场通勤客流分担率，考虑到机场位于城市外围，远离市中心，出行距离较长，而城轨具有快速、安全、舒适、准时的优点，故取值 30%，由此可计算出远期城轨每日运输机场通勤客流 4.71 万人次。由此可知，远期城轨运输的机场客流量约为 14.7 万人次 / 日。
对于远期各条城轨线路的机场客流分担比例，需要根据各线路沿线组团的用地及人口状况确定。经分析可得，12 号、14 号、17 号线远期机场客流分担率分别为55%、35%、10%，所分担的机场客流分别为 8.09、5.14、1.47 万人次 / 日。
东区 GTC 设置东航站楼站作为 12号、14 号、17 号线 3 条城轨线路的换乘车站，其客流包括机场客流（含旅客客流、迎送客流、通勤客流）以及城轨线路之间、城轨与其他交通方式之间的换乘客流。
机场客流中的旅客客流、迎送客流出行时间比较均衡，没有明显的早晚高峰，而机场通勤客流出行时间有早晚高峰现象。对于机场客流量，4.1 节已做分析，此处不再赘述。
对于城轨线路之间的换乘客流量，可通过客流预测计算得出：12 号线与 17 号线的换乘客流量约为 2.28 万人次 / 日，14号线与 17 号线的换乘客流量约为 1.0 万人次 / 日，12 号线与 14 号线的换乘客流量约为 0.2 万人次 / 日。
对于城轨与其他交通方式之间的换乘客流量，可结合机场周边空港新城、秦汉新城、沣东新城等的规划人口以及机场 GTC 所承担的该区域公铁客运量计算得出：相应的换乘客运量约为 2.0 万人次 / 日，其中 12 号、14号、17 号线每日分别分担 0.4、1.0、0.6 万人次。
通过上述分析可知，东航站楼站 12 号、14 号、17号线全日乘降量分别为 10.97、8.24、5.35 万人次，高峰小时乘降量分别为 1.02、0.84、0.57 万人次 /h。
东区 GTC 是咸阳机场三期扩建工程的重要组成部分。计划引入东区 GTC 的 3 条城轨线路中，14 号线已开通运营，12 号、17 号线为规划线路，因此需要在规划东区 GTC 时，做好上述线路的预留工程方案研究，确定其规模、技术标准、预留范围等，以便为后期工程的顺利实施奠定良好的基础。
咸阳机场东区 GTC 位于东航站楼东侧，二者通过通道连接。东区 GTC 南北方向被 2 条道路分割成 3 部分，两侧为停车楼，中间为换乘中心。其东西方向被3 个采光井分割为 4 个模块：第一模块为 12 号线及远期预留 17 号线车站部分，14 号线车站位于第一模块西侧；第二模块规划为换乘集散厅，可实现各种交通方式之间的有效换乘，是整个 GTC 的核心空间，其南北两端还为东航站楼预留南、北四指廊扩建条件；第三、第四模块下方为拟建阎良至机场城际铁路咸阳机场站及预留远期高铁站。东区 GTC 组成如图 4 所示。
为实现城轨各线路间的便捷换乘，将规划 12 号、17 号线靠近既有 14 号线布置，车站设置于第一模块 GTC 停车楼与换乘中心下方，共用站厅层付费区。
12 号线是贯通关中城市群南北的市域快线，兼具机场客流集散功能。17 号线是西安市北部的东西向切线。根据两线的功能定位、站间距、车辆购置数、土建工程投资、旅行时间等因素，推荐两线都采用 120 km/h 的速度目标值。综合考虑车辆定员标准（12 号、17 号线分别采用 4 人 /m2、5 人 /m2 站立标准）、客流适应性、线网适应性及资源共享等因素，推荐 12 号线采用 B 型车，初、近、远期均为 6 辆编组，推荐 17 号线采用 4 辆编组B 型车，但考虑 17 号线为远景线，未来规划及客流存在一定的不确定性，为提高预留工程的包容性，建议在东航站楼站按6B（6 辆编组 B 型车）规模预留。
机场枢纽通常距离市区较远，预留的城轨车站多为线路的起点站，少部分为中间站。在远期线路规划存在不稳定性的情况下，确定预留车站位置、配线布置及换乘形式极其重要，原因在于其对预留工程的范围及适应性具有较大的影响，尤其是对于线路起点车站。
14 号线车站已预留，靠近东航站楼。为确定其他 2 条线路的预留工程范围和 3线换乘形式，在综合考虑周边控制条件、城轨线路线形走向、换乘便捷性、车站层数等因素的基础上，对比研究车站站位的不同布置方案，最终确定将 12 号、17 号线车站设置于 GTC 内，采用平行于 14 号线车站的布置方式，以实现换乘便捷、客流流线清晰、工程规模及投资较小的目标，如图 5 所示。
东航站楼站是 17 号线的终点站，12 号线的近期终点站、远期中间站。由于 12 号线北延至北航站楼工程的实施年限存在不确定性，因此工程预留时，应在确保满足延伸后全线运营需求的同时，兼顾该站作为长期折返站的运营要求。考虑到 12 号线远期高峰小时最大断面客流量为 3.41 万人次 /h，东航站楼站应满足通过能力 30 对 /h、最小行车间隔 2 min 的要求，因此根据东区GTC 柱网、T5 航站楼指廊、环形高架车道的布置形式，从使预留工程具有尽可能大的包容性的角度分析，提出3 套 12 号线东航站楼站配线布置方案，如图 6 所示。方案 1 的配线布置形式功能比较齐全，但土建规模大、柱网布置复杂，且必要性不强（因为全线终点站北航站楼站为停车场接轨站，距离东航站楼站不足 3 km）。方案 2 和方案 3 均可实现同台换乘，但方案 2 的配线较长，车站规模大，经济性较差，而且配线区柱网转换量较大，设备区布置困难；方案 3 站台两端空间规整，有利于设备排布，配
线区柱网转换量小，因此建议采用方案 3。17 号线在东航站楼站的柱网布置情况与 12 号线类似，因此配线布置形式建议与 12 号线一致。
对于 3 条城轨线路在东航站楼站的换乘形式，提出双岛四线和一岛两侧 2 种站台布置方案，分别如图 7、图 8 所示。
从换乘客流角度分析，17 号线东航站楼站全日乘降量为 5.35 万人次，其中与 12 号线的换乘客流为 2.28 万人次，占比 42.7％。早高峰期间以 17号线换乘 12 号线的进城方向客流为主，晚高峰换乘客流方向与早高峰相反，如图 9 所示。双岛四线方案可实现两个方向的同台换乘需求，而一岛两侧方案只能满足一个方向的便捷换乘。
从运营功能及工程投资角度分析，双岛四线方案中 17 号线设置于双岛外侧，折返线无法靠近站端设置，仅能满足 24 对 /h 的折返能力要求，土建投资需增加约2 亿元，且维护管理难度较大；一岛两侧方案中，17 号线车站配线采用站前单渡线、站后交叉渡线的配线方案，并靠近站端设置，满足 30 对 /h 的折返能力要求，在运营灵活性及工程代价方面均优于双岛四线方案。综合考虑工程条件后，推荐采用一岛两侧方案。
东区 GTC 城轨预留工程范围的确定包含以下 2 项内容：判定 GTC 下方车站预留工程规模、判断是否预留区间工程。前者在前面的章节中已有阐述，本节将重点针对后者进行分析。根据城轨线路走向，东航站楼站两侧区间下穿区域涉及停机坪、绿化带、飞机起降指示灯带等设施，整体施工风险可控。下面将对区间预留工程按照本期实施与远期实施 2 种方案进行对比。
（1）在工程可实施性方面，区间预留工程本期实施时，可通过技术经济比选确定最优工法方案，在满足功能需求的前提下，使工程投资最省；远期实施时，由于机场已经处于正常运营状态，暗挖施工可能会引起较大沉降，从而对机场运营造成一定影响，但仍具备实施条件。
（2）在工程投资方面，区间预留工程本期实施时，需增加机场两端长约 4 km 的区间土建工程建设内容，从而大幅增加工程投资，同时由于 12 号、17 号线建设规划尚存在较大的不确定性，土建工程若先期建设，将来可能废弃，存在较大的投资风险；远期实施时，12 号、17 号线建设规划已经稳定，工程实施规模、路径等均已明确，投资风险小，但工程实施风险及建设投资较本期实施均有所增加。
经过综合分析，最终确定本期东区 GTC 城轨预留工程范围不包含区间工程，仅预留远期接口条件。
为确保城轨预留工程的合理性、可行性及与后期工程衔接的实施安全性，应综合考虑下穿城际铁路、曹参墓、规划航空加油站等控制因素，对 12 号、17 号线东航站楼站预留工程范围外的三站两区间进行研究，对特殊控制点预留一定安全距离，采取相应的加固措施，以免后期工程造成沉降影响机场运营，或大幅增加工程投资。例如，为满足东航站楼站在换乘方向上的要求，设计在地下区间的适当位置对 17 号线的左右线进行换向立体交叉。
为避免城轨预留工程近期闲置，对于站台层，可根据车站布置方案，将其用作社会车辆停车场，并增设出地面楼梯间、与外部道路连通的匝道及相应的防排烟设施，投资增加约 2 600 万元。站台层改造后可停放约480 辆社会车辆。对于作为东区 GTC 换乘联系通道的站厅层，近期可以在不影响 GTC 功能及满足疏散要求的前提下，将中部付费区采用轻质隔断布置为商业零售区，改造后的商业零售区面积约为 3 260 m2，投资增加约 600 万元。
为验证上述城轨预留工程近期利用方案的可行性和经济性，根据 12 号、17 号线的建设时序，同步考虑停车场运营期满后的拆改费用，对上述方案进行盈亏分析。分析结果显示，这一方案预计可在投运 8 年后回收所有成本，实现盈利。
结合上述研究，本章对机场 GTC 城轨预留工程方案的制定提出如下建议。
（1）城市规划与城轨线网规划相互联动，提前规划引入机场 GTC 的城轨线路，包括引入线路数量和连接区域。引入机场的线路应与机场客流廊道匹配，相比其他交通方式具备一定的时间优势。此外，应提高线路的直达性，目前 14 号线客流量较小的原因之一是占比较大的主城区客流去机场需要换乘 1～2 次，便捷性较差。
（2）根据机场客流构成，全面预测客流量。应针对机场客流构成复杂的特点，结合上位规划，对各种交通方式承担的客流比例进行合理取值，最终预测出相对准确的 GTC 客流数据，为确定城轨车站规模提供可靠依据。
（3）通过多角度比选，确定车站位置、配线布置及换乘形式。应综合考虑机场设施、城轨线路走向、周边控制条件等，通过多角度比选，确定相关方案，在保证预留工程包容性的同时，杜绝预留浪费，并提高换乘便捷性。
（4）合理确定预留工程范围。通常情况下，机场工程与其建设范围内的城轨工程应同步建设。然而，如果因建设时序差异需对城轨部分工程进行提前预留，而城市规划或上位规划又尚未完全稳定，则应尽量缩小预留工程范围，保证后期工程灵活性。此外，应加强对预留工程以外范围（如三站两区间）的研究，以确保后期工程具备可实施性，避免因后期工程施工造成沉降，从而影响机场运营，或大幅增加工程投资。
（5）在确定城轨预留工程规模之后，下一步应重点分析城轨预留工程与 GTC、航站楼、机场等设施的接口关系。例如，应预留城轨车站位于站厅层的安全疏散口，以避免后期实施时需对楼板等结构构件进行破除；城轨车站土建风道会经过机场 GTC 的部分空间通向室外，机场 GTC 需提供必要的通路；由于城轨车站公共区与机场 GTC 换乘中心相互连通，需在机场 GTC 设计时统一考虑特殊消防设计。预留的土建、系统接口涉及专业多，应梳理形成预留接口清单，需要与机场协调的，应进行专项对接。
