長(zhǎng)三角城際軌道交通合理規(guī)模研究

金治華

(中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司, 湖北武漢 430063)

1 概述

長(zhǎng)江三角洲地區(qū)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)最發(fā)達(dá)、人口和產(chǎn)業(yè)最密集、發(fā)展最具活力的地區(qū)之一,正在成長(zhǎng)為具有重要國(guó)際影響的世界第六大城市群；在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)中具有重要的戰(zhàn)略地位和帶動(dòng)作用,對(duì)服務(wù)全國(guó)大局,帶動(dòng)周邊發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。為進(jìn)一步推進(jìn)長(zhǎng)江三角洲地區(qū)改革開(kāi)放和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,2008年國(guó)務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)長(zhǎng)江三角洲地區(qū)改革開(kāi)放和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,提出長(zhǎng)江三角洲地區(qū)包括上海市、江蘇省、浙江省兩省一市,土地面積21.3萬(wàn)km2,2008年常住人口14 686萬(wàn),人口密度達(dá)689人/km2；意見(jiàn)要求把長(zhǎng)江三角洲地區(qū)建設(shè)成為亞太地區(qū)重要的國(guó)際門(mén)戶(hù)、全球重要的先進(jìn)制造業(yè)基地、具有較強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的世界級(jí)城市群。安徽省緊鄰長(zhǎng)三角地區(qū),全省17個(gè)地級(jí)市中有10個(gè)市與長(zhǎng)三角地區(qū)相鄰,地緣關(guān)系緊密；近年來(lái)，隨著長(zhǎng)三角地區(qū)產(chǎn)業(yè)的高度集聚,國(guó)家已要求安徽省成為長(zhǎng)三角地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū),國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人也多次指示安徽省要全面融入長(zhǎng)三角,目前已形成全面合作機(jī)制；因此，上海市、江蘇省、浙江省以及安徽省三省一市組成了泛長(zhǎng)三角區(qū)域(簡(jiǎn)稱(chēng)長(zhǎng)三角區(qū)域),區(qū)域面積35.3萬(wàn)km2；本次研究長(zhǎng)三角地區(qū)城際軌道交通規(guī)模,依據(jù)長(zhǎng)江三角洲地區(qū)城際軌道交通規(guī)劃修編,研究范圍為三省一市區(qū)域。

目前,在實(shí)際規(guī)劃實(shí)踐中,計(jì)算一個(gè)精確的線路總長(zhǎng)度,對(duì)于實(shí)際路網(wǎng)規(guī)劃的指導(dǎo)意義并不大[1]。在研究路網(wǎng)規(guī)劃的實(shí)際工作中,線路的走向和長(zhǎng)度受到城市用地規(guī)劃均勻程度、工程地質(zhì)條件等諸多因素的制約。因此,研究線路總長(zhǎng)度的范圍是有意義的,可以在進(jìn)行城際軌道交通方案構(gòu)架研究之前,約束路網(wǎng)規(guī)模的發(fā)散程度,對(duì)于指導(dǎo)規(guī)劃方案是必要的。

2 理論基礎(chǔ)

長(zhǎng)三角區(qū)域城際軌道交通線網(wǎng)合理規(guī)模的確定,就是根據(jù)規(guī)劃區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交通需求,確定合理的城際軌道交通方式供給水平,以期達(dá)到較好的交通需求和供給平衡。確定規(guī)劃區(qū)城際軌道交通線網(wǎng)的合理規(guī)模,要以區(qū)域發(fā)展規(guī)劃為依據(jù),研究分析人口、用地等特征,通過(guò)對(duì)出行需求的分析以及類(lèi)比世界上各大都市圈軌道交通的供應(yīng)水平和服務(wù)水平,分別測(cè)算規(guī)劃區(qū)城際軌道交通線網(wǎng)的規(guī)模,然后進(jìn)行綜合分析,以確定未來(lái)城際軌道交通線網(wǎng)的適宜規(guī)模。

具體而言,路網(wǎng)合理規(guī)模可以理解為線路長(zhǎng)度總量的宏觀控制。由于交通需求和交通供給是動(dòng)態(tài)的平衡過(guò)程,因此合理規(guī)模也是相對(duì)的。目前,有關(guān)城際軌道交通規(guī)模的確定方法較少,主要分為兩類(lèi)。

2.1 應(yīng)用于工程實(shí)際的算法

采用區(qū)域交通出行總量、城際軌道交通線網(wǎng)平均負(fù)荷強(qiáng)度等指標(biāo)的城際軌道交通需求推算法。

采用區(qū)域城市國(guó)民生產(chǎn)總值(GDP)、城際軌道交通投資基金等指標(biāo)的區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施投資資金控制法。

結(jié)合國(guó)內(nèi)外城際軌道交通線網(wǎng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn),采用萬(wàn)人擁有城際軌道交通線網(wǎng)長(zhǎng)度、城際軌道交通線網(wǎng)密度等指標(biāo)的城際軌道交通服務(wù)水平類(lèi)比分析法。

2.2 基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析的數(shù)理模型方法

基于區(qū)域城市規(guī)模、區(qū)域城市用地面積、區(qū)域與國(guó)民生產(chǎn)總值等指標(biāo)的回歸分析法。

基于區(qū)域城市發(fā)展戰(zhàn)略、區(qū)域城市人口、區(qū)域城市面積、區(qū)域城市國(guó)民生產(chǎn)總值、已有軌道線網(wǎng)里程規(guī)模的數(shù)學(xué)模型法。

本文主要應(yīng)用區(qū)域交通需求推算法和區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施投資資金控制法進(jìn)行長(zhǎng)三角城際軌道交通線網(wǎng)規(guī)模的計(jì)算。然后,采用城際軌道交通服務(wù)水平類(lèi)比分析法驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果的合理性。最終,確定城際軌道交通合理線網(wǎng)規(guī)模范圍。

3 應(yīng)用研究

3.1 交通需求推算法

需求分析法是依據(jù)區(qū)域交通發(fā)展戰(zhàn)略和需求分析結(jié)果,由城際軌道交通承擔(dān)的客運(yùn)出行量和線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度指標(biāo),計(jì)算線網(wǎng)長(zhǎng)度。

城際軌道交通線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度是城際軌道交通日客運(yùn)量與線網(wǎng)長(zhǎng)度之比,反映城際軌道交通單位線網(wǎng)長(zhǎng)度承擔(dān)的日客運(yùn)量。在城際軌道交通需求量一定的情況下,軌道交通線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度與線網(wǎng)密度成相反趨勢(shì),即城際軌道線網(wǎng)密度越高,線網(wǎng)的負(fù)荷強(qiáng)度逐漸降低,反之,線網(wǎng)密度越低,其負(fù)荷強(qiáng)度逐漸升高。

因此,軌道交通負(fù)荷強(qiáng)度與所采取的軌道交通建設(shè)模式直接相關(guān)。國(guó)內(nèi)外軌道交通建設(shè)有兩種模式,一種是采用高運(yùn)量、低密度的線網(wǎng),負(fù)荷強(qiáng)度高,如圣保羅、莫斯科、東京、布達(dá)佩斯、香港等,線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度一般在2.6～3.8萬(wàn)人次/(km·日)左右,目的是提高軌道交通的運(yùn)輸能力和運(yùn)輸效率,緩解客運(yùn)需求與公交運(yùn)力嚴(yán)重不足的矛盾,取得較好的經(jīng)濟(jì)效益；另一種采用低運(yùn)量、高密度的線網(wǎng),負(fù)荷強(qiáng)度低,如巴黎、倫敦、馬德里、斯德哥爾摩等發(fā)達(dá)城市,線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度一般在0.5～1.5萬(wàn)人次/(km·日)左右,注重于提高軌道交通的舒適和方便程度,以吸引私人交通,但經(jīng)濟(jì)效益比較差。

針對(duì)規(guī)劃區(qū)而言,城市密集區(qū)線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度較高；城市引導(dǎo)區(qū)采用中運(yùn)量系統(tǒng)，線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度較低。

鑒于規(guī)劃區(qū)范圍廣，各分片區(qū)和通道客流出行強(qiáng)度存在較大差別,旅客出行距離也較長(zhǎng),對(duì)乘坐舒適程度要求較高；建議城際軌道交通采用中低運(yùn)量系統(tǒng)為主,建設(shè)較高密度低負(fù)荷的線網(wǎng),支持區(qū)域城鎮(zhèn)空間布局的調(diào)整和完善。借鑒國(guó)內(nèi)外主要城際間軌道交通線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度選取,規(guī)劃區(qū)城際軌道交通線網(wǎng)平均負(fù)荷強(qiáng)度取0.1-0.15萬(wàn)人次/(km·日)。線網(wǎng)長(zhǎng)度計(jì)算公式如下

L=Q·α·β/γ

式中L——線網(wǎng)長(zhǎng)度/km；

Q——預(yù)測(cè)年全社會(huì)出行總量/(萬(wàn)人次/日)；

α——城際軌道交通出行占全社會(huì)出行的比例；

β——城際軌道交通換乘系數(shù)；

γ——城際軌道交通線網(wǎng)負(fù)荷強(qiáng)度/(萬(wàn)人次/(km·日))。

規(guī)劃區(qū)總面積35.2萬(wàn)km2,2008年末常住總?cè)丝?0 820萬(wàn)人。根據(jù)規(guī)劃區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)和具體情況,預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景規(guī)劃區(qū)全社會(huì)出行總量為270億人次,考慮城際軌道交通的分擔(dān)率為10%～12%,則軌道交通承擔(dān)的出行量為27～32.4億人次。

據(jù)此預(yù)測(cè)規(guī)劃區(qū)城際軌道交通線網(wǎng)遠(yuǎn)景建設(shè)規(guī)模為5 000～7 400 km?？紤]客運(yùn)專(zhuān)線以及部分外圍區(qū)域城際線路將承擔(dān)大量跨區(qū)域客流,城際客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大。

3.2 基礎(chǔ)設(shè)施投資資金控制法

根據(jù)聯(lián)合國(guó)有關(guān)組織研究推薦,基礎(chǔ)設(shè)施投資宜占區(qū)域GDP的3%～5%,城際公共交通(含城際軌道交通、鐵路、公路)投資占其中的14%～18%,即城際公共交通投資占區(qū)域GDP的份額不宜超過(guò)9‰,認(rèn)為這是一個(gè)合理的且財(cái)力可以承受和無(wú)明顯副作用的指標(biāo)。若將城際公共交通投資的30%用于城際軌道交通建設(shè),城際軌道交通的投資應(yīng)占區(qū)域GDP的份額為1.3‰～2.7‰,以此作為快速軌道交通建設(shè)基金的年度積累目標(biāo)。

根據(jù)長(zhǎng)三角地區(qū)提供的國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)預(yù)測(cè)資料,2008年長(zhǎng)三角地區(qū)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值已達(dá)到74 327億元,遠(yuǎn)景年將達(dá)到40萬(wàn)億元,據(jù)此測(cè)算,長(zhǎng)三角地區(qū)到遠(yuǎn)景可累計(jì)完成GDP總值440萬(wàn)億元；根據(jù)長(zhǎng)三角地區(qū)的具體情況,城際軌道交通建設(shè)剛剛起步,并且需要利用快速城際軌道交通引導(dǎo)人們的出行選擇,改善不合理的出行結(jié)構(gòu)。因此，應(yīng)適當(dāng)增加快速城際軌道交通的建設(shè)投資,盡快使軌道交通線網(wǎng)初具規(guī)模。按1.3‰～2.7‰用于軌道交通建設(shè)投資計(jì)算,遠(yuǎn)景可用于軌道交通建設(shè)的資金將達(dá)到5 544～11 880億元。

參照目前國(guó)內(nèi)城際軌道交通造價(jià),考慮到近年來(lái)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化水平的提高,結(jié)合長(zhǎng)三角地區(qū)的具體情況,區(qū)域城市化水平、地質(zhì)條件等方面的因素,估算長(zhǎng)三角地區(qū)城際軌道交通的平均綜合造價(jià)在1億元/km左右,按此遠(yuǎn)景可修建軌道交通線約為5 500～11 880 km。

3.3 規(guī)模計(jì)算結(jié)果

通過(guò)以上分析計(jì)算可知,按照區(qū)域未來(lái)客運(yùn)需求總量計(jì)算,長(zhǎng)三角地區(qū)城際軌道交通線網(wǎng)規(guī)模,遠(yuǎn)景在5 000～7 400 km范圍內(nèi)。按照區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施投資資金控制法計(jì)算,區(qū)域城際軌道交通線網(wǎng)規(guī)模,遠(yuǎn)景可投資修建5 500～11 880 km。

長(zhǎng)三角地區(qū)城際軌道交通線網(wǎng)規(guī)模,遠(yuǎn)景取值在5 500～11 880 km范圍內(nèi)。

4 對(duì)比服務(wù)水平分析

軌道交通線網(wǎng)服務(wù)水平可從軌道交通線網(wǎng)密度和萬(wàn)人擁有軌道交通線網(wǎng)長(zhǎng)度兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)衡。本文從軌道交通線網(wǎng)密度和萬(wàn)人擁有軌道交通線網(wǎng)長(zhǎng)度兩方面考察推薦線網(wǎng)規(guī)模的合理性。

鑒于規(guī)劃區(qū)范圍大,地區(qū)間也存在著很大差異,在城市密集區(qū)和非密集區(qū)采用不同的計(jì)算原則。城市密集區(qū),線網(wǎng)根據(jù)需求分布較密；而非城市密集區(qū)主要沿通道分布,以通道覆蓋范圍為計(jì)算基礎(chǔ)。

對(duì)于巴黎和東京而言,RER鐵路和JR鐵道更接近于我們研究的城際軌道交通,因此,表中列出的巴黎和東京的線網(wǎng)長(zhǎng)度為RER鐵路和JR鐵道的長(zhǎng)度。珠三角經(jīng)濟(jì)區(qū)和環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)采用規(guī)劃數(shù)據(jù)(如表1所示)。

表1 國(guó)內(nèi)外都市圈城際軌道交通線網(wǎng)主要指標(biāo)

從萬(wàn)人擁有率指標(biāo)來(lái)看,既有巴黎和東京都市圈分別為0.454 km/萬(wàn)人和0.269 km/萬(wàn)人,珠三角經(jīng)濟(jì)區(qū)和環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)分別為0.309 km/萬(wàn)人和0.125 km/萬(wàn)人。由于東京都市圈人口密度很大,萬(wàn)人擁有率指標(biāo)較小。環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)人口基數(shù)大,萬(wàn)人擁有率指標(biāo)也小。因此建議規(guī)劃區(qū)萬(wàn)人擁有率在0.35 km/萬(wàn)人比較合適。2008年研究區(qū)域常住總?cè)丝诩s為20 820萬(wàn)人,遠(yuǎn)景常住人口將達(dá)到2.5億人,其中城鎮(zhèn)密集區(qū)和主要通道覆蓋范圍人口約2.0億人,據(jù)此推算遠(yuǎn)景合理建設(shè)規(guī)模為7 000 km。

從線網(wǎng)密度指標(biāo)來(lái)看,巴黎都市圈和東京都市圈線網(wǎng)密度分別為4 km/100 km2和6.7 km/100 km2,珠三角經(jīng)濟(jì)區(qū)和環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)分別為4.5 km/100 km2和0.5 km/100 km2。由于東京都市圈面積狹小,線網(wǎng)密度指標(biāo)偏大,而環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)面積過(guò)大,線網(wǎng)密度指標(biāo)偏小。建議規(guī)劃區(qū)線網(wǎng)密度核心區(qū)域?yàn)?.5 km/100 km2,發(fā)展區(qū)域?yàn)? km/100 km2左右。據(jù)此推算遠(yuǎn)景建設(shè)規(guī)模為9 500 km。

結(jié)合前兩種方法的研究結(jié)果及服務(wù)水平對(duì)比分析,推薦遠(yuǎn)景城際客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)合理的建設(shè)規(guī)模為8 000～10 000 km?？紤]已規(guī)劃及在建客運(yùn)專(zhuān)線、快速鐵路可作為承擔(dān)部分城際客運(yùn)的功能,建議新建城際軌道交通規(guī)模為5 000～7 000 km。

5 結(jié)束語(yǔ)

應(yīng)用區(qū)域交通需求推算法和基礎(chǔ)設(shè)施投資資金控制法兩種方法,計(jì)算得到了長(zhǎng)三角地區(qū)城際軌道交通線網(wǎng)規(guī)模初始值。然后,給出了長(zhǎng)三角地區(qū)城際軌道交通線網(wǎng)規(guī)模推薦取值范圍5 500～11 880 km。最后,對(duì)推薦的城際軌道交通線網(wǎng)規(guī)模進(jìn)行服務(wù)水平對(duì)比分析,并考慮已規(guī)劃及在建客運(yùn)專(zhuān)線、快速鐵路可作為承擔(dān)部分城際客運(yùn)的功能,建議新建城際軌道交通規(guī)模為5 000～7 000 km,可以作為長(zhǎng)三角地區(qū)城際軌道交通規(guī)劃的合理線網(wǎng)規(guī)模,提出的城際軌道交通合理規(guī)模計(jì)算方法也可作為以后規(guī)劃的依據(jù)。

[1] 林麗凡,張衛(wèi)華.城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)模的確定方法[J].交通科技與經(jīng)濟(jì),2008(1)

[2] 劉 瑩.城市軌道交通合理線網(wǎng)規(guī)模及布局評(píng)價(jià)研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué),2006

[3] 中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司.長(zhǎng)江三角洲地區(qū)城際軌道交通規(guī)劃修編(2010)[R].武漢：中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，2007

[4] 吳紅兵.城市軌道交通線路與站點(diǎn)規(guī)劃理論研究[D].重慶:重慶大學(xué),2006

[5] 邱志明,周曉勤.城市軌道交通系統(tǒng)規(guī)劃與建設(shè)[M].北京:北京交通大學(xué)出版社,2006

[6] 謝大鵬,葉玉玲,等.都市圈地區(qū)軌道交通網(wǎng)規(guī)劃理念[J].上海城市交通研究,2007(2)

[7] 周翔民,孫 章,等.構(gòu)筑“長(zhǎng)三角”城際軌道交通網(wǎng)[J].城市交通研究,2003(4)