東京軌道交通直通運(yùn)營特征分析及啟示

賀 鵬

（北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司，北京 100044）

近年來，隨著我國人口和經(jīng)濟(jì)的快速增長，軌道交通行業(yè)的發(fā)展也方興未艾。在加快軌道交通建設(shè)的同時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營組織技術(shù)優(yōu)化列車運(yùn)輸組織、改善交通供給與需求的不匹配、提高乘客服務(wù)水平，成為了國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)[1]。其中，直通運(yùn)營的運(yùn)輸組織方法已在國內(nèi)外城市投入使用[2]，如東京的東武東上線-副都心線[3]、巴黎的RER-B線[4]、北京的4號(hào)線-大興線等。實(shí)際的運(yùn)行效果證明，直通運(yùn)營模式可以有效地緩解通勤時(shí)段的出行不便，節(jié)省換乘時(shí)間，提升軌道交通吸引力[5]。國內(nèi)外學(xué)者主要從案例介紹的角度對東京都市圈直通運(yùn)營進(jìn)行分析[6-7]，而對于直通運(yùn)營與城市發(fā)展的關(guān)系以及不同直通運(yùn)營區(qū)段運(yùn)力特征的深入研究尚不多見。因此，筆者擬從城市空間結(jié)構(gòu)與城市功能分區(qū)兩個(gè)方面，分析直通運(yùn)營線路與城市發(fā)展協(xié)調(diào)性之間的關(guān)系，并針對不同直通運(yùn)營區(qū)段的運(yùn)力及運(yùn)行模式展開研究，對我國軌道交通的運(yùn)營組織方法提出建議。

1 東京都市圈直通運(yùn)營概況

東京都市圈在學(xué)術(shù)界一般定義為以東京站為中心的70 km范圍，包括東京都、埼玉縣、千葉縣、神奈川縣及茨城縣南部。軌道交通以山手環(huán)線作為分界，環(huán)線之內(nèi)以地鐵為主，環(huán)線之外以私鐵和 JR(東日本鐵路)為主，并通過山手線上的新宿、涉谷、池袋等車站進(jìn)行連接，這為直通運(yùn)營奠定了基礎(chǔ)。

東京外圍的放射型軌道交通建設(shè)較早，但大多止于山手環(huán)線，乘客需在此換乘其他交通方式進(jìn)入城市中心區(qū)[8]。20世紀(jì)60年代，為了緩解山手線上樞紐車站的換乘壓力，方便乘客從郊區(qū)直達(dá)城市中心，東京地鐵淺草線與京成電鐵的押上線開行了直通運(yùn)營列車[9]，此后這種運(yùn)營模式在東京得到了廣泛的應(yīng)用。

東京都市圈的直通運(yùn)營主要集中在東京地鐵與私鐵之間，13條地鐵線路中共有10條參與了與私鐵線路的直通運(yùn)營，直通長度的比例達(dá)到了73.86%。未參與直通運(yùn)營的線路是由于供電制式及軌距的不同：銀座線與丸之內(nèi)線采用了1 435 mm的標(biāo)準(zhǔn)軌，但絕大部分的私鐵和JR采用的是1 067或1 372 mm的窄軌；大江戶線采用的是直線電機(jī)的牽引方式，與其他軌道交通的制式不同。筆者按照不同地鐵線路的直通運(yùn)營互通性，將東京都市圈的直通運(yùn)營分為7組直通運(yùn)營組合，整體線路如圖1所示，具體直通運(yùn)營組合如表1所示。

圖1 東京都市圈直通運(yùn)營線路Figure 1 Through operation map of Tokyo Metropolitan Area

表1 東京都市圈直通運(yùn)營分組Table 1 Through operation groups of Tokyo Metropolitan Area

從圖1中可以發(fā)現(xiàn)，東京直通運(yùn)營的線路覆蓋了東京都、埼玉縣、千葉縣和神奈川縣，加強(qiáng)了東京都心與多摩地區(qū)、埼玉市、橫濱市、千葉市之間的聯(lián)系。從表1中可以發(fā)現(xiàn)，除東西線、千代田線與JR線路進(jìn)行直通運(yùn)營外，絕大部分的直通運(yùn)營都發(fā)生在私鐵與地鐵之間。直通運(yùn)營組合中最少的線路為4條，最多的線路多達(dá)10條，這說明東京都市圈直通運(yùn)營組織的多樣性和復(fù)雜性。

2 直通運(yùn)營與城市發(fā)展協(xié)調(diào)性

東京都市圈直通運(yùn)營在數(shù)十年的發(fā)展中，形成了多層次、一體化的軌道交通體系，并與城市發(fā)展緊密結(jié)合，下面將分別從城市空間結(jié)構(gòu)以及城市功能分區(qū)兩個(gè)角度，分析直通運(yùn)營與城市發(fā)展之間的協(xié)調(diào)性關(guān)系。

2.1 直通運(yùn)營與城市空間結(jié)構(gòu)

整體來看，東京都市圈呈現(xiàn)出“單中心+兩環(huán)”的城市形態(tài)，形成了“一核+七心+業(yè)務(wù)核都市”的城市空間結(jié)構(gòu)。其中：“一核”是指東京都心；“七心”是指7個(gè)副都心，即池袋、新宿、涉谷、大崎、上野、錦系町、臨海，副都心基本位于山手環(huán)線上，大部分為直通運(yùn)營的過軌車站；業(yè)務(wù)核都市為多摩地區(qū)、神奈川縣、埼玉縣、千葉縣，承擔(dān)不同城市功能的重要地點(diǎn)，形成了基本與30 km出行圈層重疊的環(huán)狀。

從圖2中可以發(fā)現(xiàn)，東京都市圈直通運(yùn)營的線路覆蓋全部的都心、副都心和絕大部分的業(yè)務(wù)核都市。直通運(yùn)營與城市空間結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合，為城市外圍的業(yè)務(wù)核都市快速地連通都心、副都心提供了保證。

圖2 東京都市圈直通運(yùn)營與城市空間結(jié)構(gòu)Figure 2 Through operation and urban spatial structure of Tokyo Metropolitan Area

2.2 直通運(yùn)營與城市功能分區(qū)

東京都市圈涵蓋了行政管理、業(yè)務(wù)管理、居住、商業(yè)、交通樞紐以及科研教育等城市功能，“一核七心”的主要城市功能為業(yè)務(wù)管理及商業(yè)功能，除了臨海副都心以外，其他副都心及都心的業(yè)務(wù)及商業(yè)的用地占比都超過了50%[10]。多摩地區(qū)及埼玉縣南部城市以居住作為主要功能，與城市中心通過交通走廊連接。30～50 km圈層中的厚木市、木更津市、筑波等地區(qū)以科研、教育為主要功能，形成了高校教學(xué)以及科研技術(shù)密集的區(qū)域。50 km圈層之外，主要為制造業(yè)及輕工業(yè)所在的區(qū)域。

從圖3中可以發(fā)現(xiàn)，東京都市圈的直通運(yùn)營線路銜接了承擔(dān)業(yè)務(wù)和商業(yè)功能的城市中心，以及承擔(dān)居住及科研、教育功能的城市外圍區(qū)域，為往返于兩地的通勤客流提供了快速抵達(dá)中心的運(yùn)輸服務(wù)。通過直通運(yùn)營的方式，將羽田機(jī)場、成田機(jī)場、東京站等交通樞紐連接起來，形成有機(jī)統(tǒng)一的交通體系。

圖3 東京都市圈直通運(yùn)營與城市功能分區(qū)Figure 3 Through operation and urban functional zoning of Tokyo Metropolitan Area

3 直通運(yùn)營的運(yùn)營特征分析

為探究東京都市圈直通運(yùn)營的特征，基于直通運(yùn)營線路的列車時(shí)刻表，分析直通運(yùn)營線路的運(yùn)力[11]，并以京王線—新宿線直通運(yùn)營組合為例，對直通運(yùn)營的運(yùn)行模式及與客流需求的匹配度進(jìn)行研究。

3.1 直通運(yùn)營的運(yùn)行能力分析

通過統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，得到了東京都市圈直通運(yùn)營早高峰小時(shí)區(qū)段的列車開行數(shù)量，如圖4所示。

圖4 東京都市圈直通運(yùn)營區(qū)段的運(yùn)行能力(早高峰)Figure 4 Through operation capacity of Tokyo Metropolitan Area (morning peak)

從圖4中可以發(fā)現(xiàn)，早高峰時(shí)最大運(yùn)量的直通運(yùn)營區(qū)段基本集中在15 km圈層與山手環(huán)線之間，這是由于早高峰時(shí)外圍城區(qū)的通勤客流絕大部分在山手環(huán)線處匯聚，該區(qū)段中的線路也多設(shè)計(jì)為雙復(fù)線形式。30 km圈層外均為小運(yùn)量區(qū)段，很多線路通過支線的形式來達(dá)到提高覆蓋率、集中郊區(qū)客流的作用。山手線內(nèi)的地鐵線路在早高峰時(shí)段一般保持 20～30列/h的發(fā)車數(shù)，平峰時(shí)段保持10～15列/h的發(fā)車數(shù)，以應(yīng)對在城市中心出行及穿城的客流需求。

3.2 直通運(yùn)營的運(yùn)行模式分析

下面以京王線—新宿線直通運(yùn)營組合為例，對東京都市圈直通運(yùn)營的運(yùn)行模式進(jìn)行分析。該直通運(yùn)營組合包括：京王電鐵經(jīng)營的京王線、京王高尾線、京王相模原線以及都營地鐵經(jīng)營的地鐵新宿線。其中，京王高尾線與京王線在北野站銜接，京王相模原線在調(diào)布站與京王線直通運(yùn)營，京王線在新宿站與都營新宿線直通運(yùn)營，具體線路的走向和銜接如圖5所示。

圖5 京王線-新宿線直通運(yùn)營組合Figure 5 Through operation between Keio Line and Shinju Line

京王線—新宿線直通運(yùn)營組合在本八幡方向平日開行列車共計(jì)592列，其中包括各站停、區(qū)間急行、急行列車、準(zhǔn)特急列車、特急列車、快速列車、京王專有列車共7種列車類型，對應(yīng)不同的停站方式。這里以新宿線的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，統(tǒng)計(jì)全日不同時(shí)段內(nèi)直通運(yùn)營列車的占比以及快慢車開行的占比，分析該線直通運(yùn)營的運(yùn)行模式。

3.2.1 不同時(shí)段內(nèi)直通列車占比的對比

以一個(gè)小時(shí)為步長，統(tǒng)計(jì)了全日不同時(shí)段都營新宿線本線運(yùn)行的列車對數(shù)與京王線直通新宿線的列車對數(shù)，如圖6所示。

從圖6中可以發(fā)現(xiàn)，僅在新宿線本線運(yùn)行的列車只在早高峰之前以及午平峰時(shí)段發(fā)車。早高峰之前，因?yàn)榻紖^(qū)開出的、面向通勤客流的大量直通運(yùn)營列車還未抵達(dá)城中心，需要本線運(yùn)行的車輛補(bǔ)充交通供給；早高峰時(shí)期，為應(yīng)對大量的通勤客流，全部列車從京王線直通運(yùn)營而來，新宿線不開行本線列車；平峰時(shí)期，由于客流需求降低，直通運(yùn)營的列車開行對數(shù)下降，每小時(shí)開行3列本線運(yùn)行的列車來滿足這時(shí)城中心出行的乘客需求；晚高峰以及夜間時(shí)段，進(jìn)城方向的客流較小，不需要開通本線運(yùn)行的列車即可滿足需求。

圖6 不同時(shí)段內(nèi)直通列車占比Figure 6 The proportion of through operation trains in different periods

3.2.2 不同時(shí)段內(nèi)直通區(qū)段快慢車占比的對比

以一個(gè)小時(shí)為步長，統(tǒng)計(jì)了全日不同時(shí)段都營新宿線運(yùn)行快慢車的情況，如圖7所示。其中，快車指在新宿—本八幡之間只停部分站的急行列車，快慢車指在京王線只停部分站而直通運(yùn)營至新宿線后站站停的列車，各站停指在京王線以及新宿線各站都?？康牧熊?。

從圖7中可以發(fā)現(xiàn)，從凌晨到早高峰期間，各站停列車數(shù)量逐漸增加，在 5:00—8:00時(shí)段內(nèi)從大島站共開行10列前往本八幡的各站停列車，以應(yīng)對大島至本八幡的大量短途客流需求，早高峰時(shí)沒有快車，只有快慢車以 4列/h的發(fā)車數(shù)直通運(yùn)營。10:00—16:00平峰時(shí)段內(nèi)開行列車較為規(guī)律，每小時(shí)從笹塚站開行3列急行快車，從新宿站開行3列各站停列車，從橋本站、京王多摩中心站各開行3列快速列車，直通至新宿線后站站停，針對不同需求的乘客提供不同的列車服務(wù)。晚高峰時(shí)段快慢車的對數(shù)不變，各站停的列車逐步增加。晚高峰后快慢車逐漸減少，各站停列車的比重逐漸提高，說明從郊外進(jìn)城的需求降低。

圖7 不同時(shí)段內(nèi)直通區(qū)段快慢車占比Figure 7 The proportion of fast and slow trains in through sections in different periods

4 對我國軌道交通的啟示

近年來，我國軌道交通發(fā)展快速，尤其是在北京、上海、廣州等特大城市，逐漸出現(xiàn)了時(shí)空維度上的供需不平衡、換乘便捷性差、樞紐節(jié)點(diǎn)壓力大等問題。東京都市圈軌道交通發(fā)展較國內(nèi)要早，曾出現(xiàn)過上述問題，但已通過合理的方法進(jìn)行了改善，取得了一定的效果。因此，東京軌道交通的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)對我國軌道交通的發(fā)展具有一定的參考價(jià)值和意義。

4.1 提高軌道交通與城市發(fā)展的協(xié)調(diào)性

東京軌道交通與城市發(fā)展具有緊密的關(guān)系，通過TOD模式、利用軌道交通引領(lǐng)城市發(fā)展，通過“站城一體化”模式來提高軌道交通與城市的融合度，加強(qiáng)軌道交通的吸引力。國內(nèi)的軌道交通建設(shè)，需在規(guī)劃階段即綜合考慮城市規(guī)劃、土地利用、交通規(guī)劃；對于已建成的市區(qū)，需要利用軌道交通連接不同城市功能的區(qū)域，提高軌道交通網(wǎng)絡(luò)的可達(dá)性；對于發(fā)展滯后的郊區(qū)，則需通過軌道交通來引導(dǎo)城市布局及空間結(jié)構(gòu)走向合理化。

4.2 關(guān)注網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營和直達(dá)性

借鑒東京都市圈軌道交通的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，國內(nèi)城市軌道交通應(yīng)特別注重網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營和直達(dá)性。對于軌道交通網(wǎng)絡(luò)中的半徑線、斷頭線、接力線等問題，應(yīng)積極探索線路間互連直通運(yùn)營的可行性。對于有相關(guān)設(shè)備設(shè)施條件的線路，以及在樞紐站具有大量直通需求的線路，應(yīng)考慮采用直通運(yùn)營方式，緩解樞紐站的換乘壓力，減少直通乘客的出行時(shí)間。

4.3 采用快慢車和支線運(yùn)營的形式

對于連接郊區(qū)與城中心的放射性線路，一般都有大量從郊區(qū)住宅區(qū)到城中心就業(yè)區(qū)的通勤客流需求，可考慮開行快慢車的方式，縮短這部分乘客的通勤時(shí)間，使其更快地直達(dá)城市中心。對于郊區(qū)客流分散的特點(diǎn)，可考慮設(shè)立支線運(yùn)行等的方式，以達(dá)到提高軌道交通覆蓋率、集中分散客流的效果。