聶華波,許天會
(中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司,武漢 430056)
截至2017年末,我國累計有33座城市建成軌道線路161條,運營線路長度4 706 km,城市軌道交通建設(shè)規(guī)模大幅度增長?!笆濉逼陂g,城市軌道交通建設(shè)將繼續(xù)保持快速增長趨勢,預(yù)計到2020年我國軌道交通總里程將達到6 000 km[1-2]。未來3年我國總新增城市軌道交通規(guī)劃里程將達到2 385 km。目前,軌道交通建設(shè)主要集中于城市中心城區(qū),隨著城市用地范圍的擴展,北京、上海、廣州等少數(shù)幾座特大城市已經(jīng)開通了新城區(qū)軌道交通線路,但新城區(qū)軌道交通規(guī)劃建設(shè)在我國尚屬于起步階段。部分新城區(qū)軌道線路出現(xiàn)了與其他層次軌道線路銜接不暢,新城區(qū)軌道站點、線路與城市用地規(guī)劃脫節(jié),線路客流效益差等問題突出。由于新城區(qū)城市功能、特征與中心城區(qū)有較大差異,因此新城區(qū)軌道交通規(guī)劃與傳統(tǒng)軌道交通規(guī)劃也有所差別。結(jié)合武漢市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃,并借鑒國內(nèi)外典型城市經(jīng)驗,對相關(guān)問題總結(jié)分析,為其他城市軌道交通發(fā)展提供經(jīng)驗借鑒。
新城區(qū)軌道交通功能主要體現(xiàn)在兩個方面,一是適應(yīng)新城區(qū)客流出行需求,隨著城市規(guī)模擴張,新城區(qū)與主城區(qū)出行交通矛盾日益突出,傳統(tǒng)常規(guī)公交發(fā)車存在運量小、準點率低、發(fā)車頻率低等缺點,汽車交通出行會造成高峰時段長路段交通擁堵,因此,新城區(qū)軌道交通建設(shè)能緩解主城與新城間交通矛盾,奠定公共交通出行主體地位,倡導(dǎo)綠色交通出行理念,緩解交通擁堵。近幾年隨著城市機動車擁有量快速增長,主城區(qū)與新城區(qū)之間交通出行矛盾也日益突出,以武漢市為例,主城與北部新城銜接的快速通道如岱黃高速、與南部新城銜接的文化大道、與東北部新城銜接的東西湖大道等進出城主要通道在高峰時段經(jīng)常出現(xiàn)嚴重擁堵狀況。普通常規(guī)公交由于運量、準點率、舒適性、便捷性等方面均無法滿足居民出行需求,新城區(qū)軌道交通能夠緩解交通擁堵矛盾,滿足居民出行高品質(zhì)需求,引導(dǎo)綠色交通出行。
二是新城軌道交通能支持城市空間結(jié)構(gòu)調(diào)整,加強城市中心城區(qū)與新城區(qū)的聯(lián)系,促進新城區(qū)的發(fā)展,拉大城市骨架,引導(dǎo)城市空間結(jié)構(gòu)有序拓展。通過新城區(qū)軌道交通與主城區(qū)軌道交通構(gòu)建完整的城市軌道交通網(wǎng)絡(luò),可以加快實現(xiàn)城市空間布局的調(diào)整、促進新城及城市外圍區(qū)的開發(fā)建設(shè),為主城區(qū)日益緊張的資源環(huán)境壓力提供新的發(fā)展腹地,快速帶動城市社會經(jīng)濟的整體發(fā)展。因此,在規(guī)劃建設(shè)新城軌道交通時應(yīng)充分考慮線路與新城鎮(zhèn)開發(fā)建設(shè)的互動關(guān)系,通過軌道交通規(guī)劃建設(shè)帶動新城區(qū)沿線用地開發(fā)建設(shè),同時沿線用地開發(fā)建設(shè)又為軌道交通提供足夠的客流支撐。
2.2.1 線網(wǎng)形式以放射性為主
新城區(qū)軌道交通線網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式多樣,但主要是以放射形或環(huán)形+放射形為主(如北京、上海、巴黎、倫敦、東京等國內(nèi)外大都市)。同時,軌道交通線路進入郊區(qū)以及接近線路末端時,往往通過支線的形式將郊區(qū)新城鎮(zhèn)與市中心直接相連。如巴黎的RER線在郊區(qū)具有眾多支線延伸到市郊主要城鎮(zhèn)和重要活動場所,以擴大在市郊的輻射范圍。巴黎RER的5條線在郊區(qū)規(guī)劃的終點站共有30座,現(xiàn)已建成的就有22座,服務(wù)范圍達到約8 400 km2;柏林的Stadtbahn線穿過市中心,并在郊區(qū)形成兩條或若干條支線,S2bahn線在形成環(huán)線的同時,也伸向郊區(qū),形成支線,這些支線聯(lián)系郊區(qū)之間的出行[3]。
2.2.2 線路較長,站間距較大
與主城區(qū)內(nèi)軌道線相比,新城區(qū)軌道線長度較長,服務(wù)范圍更廣,同時基于旅行速度要求,新城區(qū)軌道交通站間距普遍較大。如上海軌道交通2號線東延伸段平均站間距為2.7 km,巴黎市郊段RER的A線站間距為2.3 km,紐約80 km交通圈市郊鐵路的平均站間距約3 km。
2.2.3 線路敷設(shè)方式以地面或高架為主
新城區(qū)軌道交通線路主要位于主城區(qū)外圍,用地控制紅線較寬,兩側(cè)用地屬于規(guī)劃禁、限建區(qū),在協(xié)調(diào)好與相交道路關(guān)系時可采用地面敷設(shè)方式,節(jié)省土建費用。而在用地緊張,建設(shè)條件有限,沿線兩側(cè)沒有大量開發(fā)用地,相交道路橫向交通聯(lián)系緊密的區(qū)域可采用高架或地下敷設(shè)方式。
2.2.4 運營組織特征
由于新城區(qū)軌道交通線站間距普遍比主城區(qū)站間距要大,因此旅行速度一般要比主城區(qū)軌道交通線路快。其運營組織方式通常采取貫通運營、共線運營、支線運營、快慢車運營等多種方式,既可以增加運營組織的靈活性,提高出行可達性,也可以大大降低運營費用和提高運營效率。
對特大城市而言,在城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃中,一般包含城際鐵路、主城軌道線和新城區(qū)軌道線等不同層次的軌道交通網(wǎng),分別具有不同功能及技術(shù)標準,新城區(qū)軌道交通線路規(guī)劃主要應(yīng)注重與主城區(qū)軌道線網(wǎng)的銜接關(guān)系以及與城際鐵路、市郊鐵路的銜接關(guān)系,以及新城區(qū)內(nèi)部軌道線網(wǎng)的銜接關(guān)系。
3.1.1 新城區(qū)軌道線與主城軌道線銜接
由于新城與主城之間一般存在向心客流特征,因此新城與主城區(qū)軌道交通一般以放射線或市域快線形式銜接。以放射線形式銜接主城軌道線路,應(yīng)盡可能采用多線多點銜接換乘模式,避免與單一線路直接銜接造成換乘站點、換乘線路壓力過于集中的后果。以武漢市新城區(qū)軌道線陽邏線為例,陽邏線是一條銜接諶家磯、武湖、東部陽邏新城與主城的新城區(qū)軌道線路,遠期預(yù)留進一步向東延伸至邾城的條件,近期建設(shè)陽邏線長34 km,設(shè)站15座,線路在主城區(qū)末端分別與1號線、3號線、14號線3條主城軌道線形成換乘,避免單個換乘站及換乘線路客流壓力過度集中。上海軌道交通5號線與1號線在莘莊站單站換乘造成巨大客流壓力,每天從5號線入城的客流中,換乘1號線繼續(xù)其行程的客流占到了86.5%(45 395人次)[4],這意味著絕大多數(shù)乘坐5號線的乘客都要換乘1號線,給這部分乘客帶來巨大不便;而在1號線莘莊站上車的乘客中來自 5號線的換乘客流則占到了 41.7%(45 395人次)?;陟o態(tài)數(shù)據(jù)來看,這一斷點至少增加了莘莊站68%的客流壓力;此外,莘莊站的客流還呈明顯的潮汐式特征,導(dǎo)致早高峰上述趨勢更加明顯,車站擁擠度加劇。
3.1.2 新城區(qū)內(nèi)軌道線銜接關(guān)系
新城區(qū)軌道交通按功能一般可分為主城與新城銜接的骨架線路、新城區(qū)內(nèi)部輔助線路。新城區(qū)內(nèi)部線網(wǎng)規(guī)劃要處理好內(nèi)部輔助線路與骨架線路的關(guān)系,骨架線路一般占據(jù)主城與新城銜接的主要客流走廊,支撐城市總體空間格局拓展,輔助線路一般經(jīng)由新城區(qū)內(nèi)主要客流走廊,滿足新城區(qū)內(nèi)客流出行需求,同時與新城區(qū)骨架線路應(yīng)形成高效的銜接換乘。以武漢市新一輪軌道修編線網(wǎng)為例,遠期在陽邏東部新城共規(guī)劃有4條軌道線路,其中陽邏線(21號線)、10號線是兩個不同走廊的與主城直接銜接的骨架線路,邾城線、22號線是新城內(nèi)輔助軌道線路,形成既能在新城內(nèi)相對獨立,又能與主城軌道交通網(wǎng)高效銜接的一體化軌道網(wǎng)絡(luò)體系。
3.1.3 新城區(qū)軌道線與城際鐵路線關(guān)系
城際鐵路線一般會穿越新城區(qū)聯(lián)系城市群內(nèi)其他城市,因此在新城軌道線路規(guī)劃過程中要處理好與城際鐵路線的關(guān)系。城際鐵路線主要服務(wù)于城市圈內(nèi)和城市之間的中長距離客流,滿足圈內(nèi)重要城鎮(zhèn)發(fā)展區(qū)快速出行的需要。最高時速達200 km/h,發(fā)車間隔較長,平均站間距為10 km左右,在新城區(qū)設(shè)站覆蓋范圍有限;新城區(qū)軌道線路主要在主城區(qū)以外,加強新城區(qū)與主城區(qū)的交通聯(lián)系,支撐“主城+新城組群”的城鎮(zhèn)空間結(jié)構(gòu),引導(dǎo)城市軸向拓展,避免城市無序蔓延。平均旅行速度45~55 km/h,平均站間距1.5~3 km。新城區(qū)軌道線路規(guī)劃主要考慮兩個因素,一是與城際鐵路線走廊保持適宜間距,避免同走廊客流競爭及軌道線路功能不能充分發(fā)揮。武漢市2008版軌道線網(wǎng)規(guī)劃中,9號線是一條銜接光谷與廟山的鎮(zhèn)內(nèi)軌道線路,之后武漢市城市圈城際鐵路規(guī)劃武咸城際鐵路占用了此走廊,因此,在新一輪武漢軌道線網(wǎng)修編中將9號線原規(guī)劃向南走行調(diào)整為向東走行。二是新城區(qū)軌道線路與城際鐵路形成高效銜接。規(guī)劃7號線南段穿越南部紙坊新城,武咸城際在此設(shè)紙坊東站,為提高城際鐵路線與城市軌道網(wǎng)銜接便利性,在此規(guī)劃了7號線支線銜接城際鐵路紙坊東站,進出武咸城際客流新增一條直達主城軌道線路,打破了城際鐵路只能在火車站換乘的局限性。
依據(jù)國內(nèi)外相關(guān)城市的經(jīng)驗,市郊軌道交通的覆蓋范圍一般為1 h交通圈,空間為50 km半徑范圍[5]。新城區(qū)進行軌道規(guī)劃時應(yīng)合理選擇線路站間距,應(yīng)根據(jù)不同的空間距離選擇適宜的軌道交通制式,規(guī)劃選擇合適的軌道交通運營方式,保證合理的出行時間,提高新城區(qū)軌道交通出行方式的競爭性。
新城區(qū)客流對通往市中心的行程時效要求高,為充分發(fā)揮新城區(qū)軌道交通快速便捷性優(yōu)勢,在規(guī)劃設(shè)計過程中應(yīng)注重兩方面規(guī)劃布置。一是控制合理的站間距。在規(guī)劃設(shè)計中可以適當加大新城區(qū)線路的站間距,以充分發(fā)揮軌道交通速度優(yōu)勢。通過相關(guān)城市經(jīng)驗總結(jié)分析,新城區(qū)軌道交通適宜站間距為1.5~3 km。二是采取多樣化運營模式,以通過跨站和快慢車的運營組織模式來縮短列車的旅行時間,滿足不同客流的需求,如中國香港東涌線、紐約地鐵7號線等。
東京 JR線路的快車和慢車在同一軌道上運營,通過大站快線的運營組織模式實現(xiàn)乘客的快速出行,在慢車??空究燔?,利用越行線完成跨站運營。由于客流需求量大,發(fā)車頻率高,快慢共線的運營組織非常復(fù)雜,對信號控制、調(diào)度系統(tǒng)和車輛都提出了更高的要求,由于地下車站設(shè)置越行線實施代價比較大,東京快慢共線的方式僅限于地面或地上的城市鐵路。JR線路快車的平均旅行速度超過了50 km/h[6]。
巴黎RER線在中心城區(qū)外都由幾條支線組成。為滿足不同層次、不同出行需求的客流提供了3種不同類型的客運服務(wù):慢車交路、快車交路、跳站運行。圖1中3種交路均屬于大站車性質(zhì)的交路,但??寇囌緮?shù)量和旅行速度各不相同,EPIS交路共???6座車站,運行時間為1 h 11 min;ELAN交路共停靠23座車站,運行時間為1 h 6 min;EKLI交路共???1座車站,運行時間為1 h 1 min。從中可以看到:EKLI交路優(yōu)先考慮服務(wù)戴高樂機場,即從火車北站(出市中心之前最后一站)至戴高樂機場提供的是直達車服務(wù)。從市中心能夠快捷抵達機場是城市吸引力和發(fā)展的重要因素[7]。
圖1 早高峰Massy-Palaiseau至戴高樂機場的交路種類Fig.1 Route types from Massy-Palaiseau to Charles De Gaulle Airport in morning peak
新城區(qū)軌道線路的規(guī)劃建設(shè)對新城區(qū)用地開發(fā)與城市空間功能布局具有舉足輕重的作用。軌道交通縮短了城市內(nèi)部不同區(qū)域之間出行的相對時空距離,以“快速、準點、舒適、大運量、環(huán)?!钡葍?yōu)點成為主城區(qū)與新城區(qū)交通聯(lián)系的主動脈。新城區(qū)軌道交通是控制城市無序蔓延、優(yōu)化主城功能提升、引導(dǎo)新城開發(fā)建設(shè)、疏解中心城區(qū)人口的重要抓手,以軌道交通引領(lǐng)新城區(qū)協(xié)同發(fā)展,與城市空間結(jié)構(gòu)高度契合。以東京為例,依托軌道交通放射線和環(huán)線形成了“一主七副”的城市空間結(jié)構(gòu),所有的副中心均位于山手環(huán)線與放射軌道線路的交匯處,且大部分有3條以上線路換乘,有效促進了多中心城市空間格局的形成,見圖2。
圖2 東京軌道線網(wǎng)與城市中心結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Underground railway network and down town structure map in Tokyo
以武漢市為例,武漢市由于主城區(qū)人口、用地、環(huán)境等資源承載力約束,規(guī)劃人口用地逐步向6座新城引導(dǎo),規(guī)劃城市總體空間結(jié)構(gòu)“1+6”,即由1個主城+6個新城組群構(gòu)成[8],新城區(qū)軌道交通能充分發(fā)揮自身優(yōu)勢,有效引導(dǎo)新城區(qū)合理拓展,武漢軌道線網(wǎng)規(guī)劃中每個新城中心均有 1條以上的軌道交通線路支撐,其中與主城銜接的軌道線路既有直接銜接新城與主城核心區(qū)的放射線,也有貫穿新城和主城的市域快線,且每個新城區(qū)在軌道沿線結(jié)合站點規(guī)劃一定范圍打包用地,以“地鐵小鎮(zhèn)”的理念開發(fā)新城,武漢共規(guī)劃了6個地鐵小鎮(zhèn),總計約860 hm,既能帶動新城區(qū)快速發(fā)展,也能平衡軌道交通建設(shè)大量資金需求?!暗罔F小鎮(zhèn)”充分考慮軌道站點建設(shè)及周邊用地開發(fā)的相互關(guān)系,“地鐵小鎮(zhèn)”的用地開發(fā)以軌道站點為核心展開,合理規(guī)劃布局商業(yè)、辦公、住宅等綜合用地的業(yè)態(tài)及范圍,與軌道站點、接駁換乘系統(tǒng)一體化規(guī)劃、設(shè)計施工,武漢市新城區(qū)軌道線路見圖3、4。
圖3 武漢市新城區(qū)軌道線路與城市空間結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Underground railway network and spatial structure map of Wuhan new urban areas
圖4 武漢市新城區(qū)軌道線路用地開發(fā)圖Fig.4 Land developments map of underground railway network in Wuhan new urban areas
新城區(qū)軌道交通線開通初期普遍面臨客流量增長緩慢,客運強度偏低的問題。以上海軌道5號線為例,開通初期日客流量約5萬人次/d,2010—2013年日均客流約11萬人次/d,日平均客運強度0.65萬人次/km,11號線建成初年日均客流 13萬人次/d,4年后客流達到25萬人次/d,日平均客運強度0.54萬人次/km[9]。新城區(qū)與主城區(qū)之間銜接的軌道交通數(shù)量以及軌道交通系統(tǒng)所采用的制式標準,主要由新城區(qū)與主城區(qū)間預(yù)測高峰時段客流指標決定,而兩個區(qū)域間高峰最大客流量主要取決于兩者間規(guī)劃的空間結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)布局、用地規(guī)劃、人口崗位、交通發(fā)展策略等因素。在新城區(qū)培育發(fā)展時期,新城區(qū)與主城區(qū)之間客流交換量一般呈現(xiàn)出明顯潮汐特征,高峰時段客運強度大,平峰時段客運強度明顯不足。為提高軌道交通客流效益,應(yīng)注重新城區(qū)人口、產(chǎn)業(yè)、公建服務(wù)等設(shè)施的均衡發(fā)展。新城區(qū)軌道線路走向沿預(yù)測主要客流走廊,綜合工程地質(zhì)條件、周邊用地、交通現(xiàn)狀及規(guī)劃條件等因素敷設(shè),線路應(yīng)串聯(lián)新城區(qū)商業(yè)、交通樞紐等大型客流集散點。
按照武漢市城市形態(tài)和總體規(guī)劃用地布局結(jié)構(gòu),新城區(qū)客流走廊的分布主要以向心為主,向心客流特征明顯,在新城組群與主城聯(lián)系的6個發(fā)展軸,受長江、漢水分隔,形成 10個主要的客流走廊[10]。從各新城區(qū)對外客流分布特征及客流規(guī)模來看,中長期對外客流交換總量將達到約707萬人次/d,其中以東湖高新、東西湖、盤龍城、常福等區(qū)域?qū)ν饨粨Q量最大,分別達到了70萬~100萬人次/d。根據(jù)主城與各新城區(qū)之間客流交換量,6個新城組群與主城區(qū)之間均有1~2條新城區(qū)軌道交通線路銜接,武漢新城區(qū)主要公交客流期望線見圖5。
圖5 武漢市新城區(qū)主要公交客流期望線圖Fig.5 The expected passenger flow for major bus lines in Wuhan new urban areas
國內(nèi)城市軌道交通建設(shè)速度目前呈井噴式增長,許多軌道交通建設(shè)起步較早的城市其建設(shè)重點已由主城區(qū)轉(zhuǎn)移至新城區(qū),從目前已開通新城區(qū)軌道交通的城市來看,新城區(qū)軌道交通規(guī)劃建設(shè)特征與主城區(qū)軌道有所不同。軌道交通規(guī)劃建設(shè)對新城區(qū)發(fā)展具有先導(dǎo)性和決定性作用,因此在線路規(guī)劃階段需要重點把握其相關(guān)特征。本文對新城區(qū)軌道交通線路規(guī)劃中與其他不同層次軌道線網(wǎng)的銜接關(guān)系,與新城區(qū)用地開發(fā)、空間的拓展關(guān)系,新城區(qū)軌道線客流特征等關(guān)鍵問題做了總結(jié)分析,以供其他城市借鑒。