我國市郊鐵路規(guī)劃建設(shè)布局模式研究

杜佳文

（中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 線路站場設(shè)計(jì)研究處，湖北 武漢 430063）

隨著面我積國也城隨市之化增進(jìn)大程。的一加些快城，市城如鎮(zhèn)北居京民、數(shù)上量海劇、增武，漢城、市南京、重慶等開始規(guī)劃建設(shè)新城、副中心城市、外圍組團(tuán)及郊區(qū)，城市人口、工業(yè)、商業(yè)先后從城市中心區(qū)向郊區(qū)遷移，中心城區(qū)以就業(yè)崗位為主，人口比例下降，由此導(dǎo)致城市公共交通結(jié)構(gòu)與客流特點(diǎn)發(fā)生變化，出現(xiàn)更多的上下班通勤或通學(xué)客流，并且隨著城市半徑的擴(kuò)大，客流的運(yùn)距也隨之增加。市郊鐵路具有客運(yùn)能力大、運(yùn)距長，正點(diǎn)率及安全性高，造價(jià)及能耗低，啟動(dòng)快、噪聲小和保護(hù)環(huán)境，適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展要求等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足由于郊區(qū)化和新城、副中心城、外圍組團(tuán)建設(shè)導(dǎo)致的客流需求。

1 市郊鐵路的布局模式

市郊鐵路主要為中心城與新城間的通勤、通學(xué)、商務(wù)、休閑、探親、娛樂和購物出行等旅客提供公共交通服務(wù)，作為城市綜合交通體系的重要組成部分，與市區(qū)內(nèi)的城市軌道交通網(wǎng)共同組成城市多層次的軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。因此，合理的布局模式有利于其功能定位的實(shí)現(xiàn)，有利于提高服務(wù)水平。市郊鐵路和市內(nèi)城市軌道交通具有不同的特點(diǎn)及功能定位。市郊鐵路具有長距離直達(dá)運(yùn)輸?shù)奶卣?；市?nèi)軌道交通具有短距離、多頻次、急疏接駁運(yùn)輸?shù)奶卣?。兩者之間既要實(shí)現(xiàn)出行“時(shí)間連續(xù)性”，又要滿足交通“空間延續(xù)性”，因此采用合理的規(guī)劃建設(shè)布局模式，與城市軌道交通相輔相成，對(duì)于提高整個(gè)城市公共交通的運(yùn)輸效率起到關(guān)鍵作用。由此可見，市郊鐵路作為支撐與引導(dǎo)大城市由單中心向多中心發(fā)展形態(tài)轉(zhuǎn)變、促進(jìn)新城發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其布局模式是市郊鐵路規(guī)劃建設(shè)中的重要內(nèi)容。

市郊鐵路在市區(qū)以外的規(guī)劃布局模式一般采用放射式，鐵路沿城市主要發(fā)展軸線或主導(dǎo)客流走廊由市區(qū)向衛(wèi)星城輻射，有時(shí)根據(jù)需要還可在主線上分出支線，將旅客輸送至不同的衛(wèi)星城或客流集散地，以增加軌道交通在郊區(qū)的覆蓋面。而在市區(qū)，市郊鐵路依據(jù)其走行方向及與市區(qū)軌道的銜接方式，其規(guī)劃布局模式大致可分為貫穿式、環(huán)形＋放射式和多點(diǎn)放射式。

1.1 貫穿式

貫穿式布局模式為市郊鐵路在中心城市核心區(qū)穿過，兩端分別銜接主要的衛(wèi)星城、城市副中心和對(duì)外交通樞紐。市郊鐵路穿越城市中心通常采用地下形式，中心區(qū)段承擔(dān)城市交通功能，中心區(qū)之外為市郊鐵路功能，在郊區(qū)則采用地面或高架線路，并且根據(jù)需要往往延伸和連接部分支線。例如，巴黎 RER 線在中心城區(qū)普通地鐵的下方修建新線，并通過若干換乘樞紐與地鐵網(wǎng)接駁，然后分別沿東西和南北兩個(gè)方向貫穿巴黎市區(qū)；RER 線出市區(qū)后，從地下走上地面，分成若干叉道，并與多條市郊鐵路相連，通向巴黎郊區(qū)的衛(wèi)星城市和市鎮(zhèn)。市郊鐵路貫穿式規(guī)劃布局模式如圖1所示。

1.2 環(huán)形＋放射式

環(huán)形＋放射式布局模式通常出現(xiàn)在具有軌道交通環(huán)線的線網(wǎng)中。其一端連接城市的主要衛(wèi)星城、城市副中心和對(duì)外交通樞紐；另一端則終止于中心城市內(nèi)部的軌道交通環(huán)線上，通過與交通環(huán)線的銜接組織與其他市區(qū)軌道交通線路的換乘，如東京的環(huán)形＋放射式的市郊鐵路布局模式。東京都市圈內(nèi)主要的軌道交通方式有3種：JR 線、地鐵和私鐵。JR線主要分布在東京都內(nèi)，線路密集，其中山手線全長 34.5 km，呈環(huán)狀，繞東京市中心運(yùn)行，其他 JR 線 (除中央本線) 和私鐵線均以山手線為起終點(diǎn)站，向外輻射。山手環(huán)線共有 29 座車站，其中24 座車站是換乘站。地鐵主要分布在市中心 15 km的半徑范圍內(nèi)，呈放射式布局，與市郊鐵路銜接聯(lián)運(yùn)，并在山手線上與 JR 線和私鐵形成換乘。市郊鐵路環(huán)形＋放射式規(guī)劃布局模式如圖2所示。

1.3 多點(diǎn)放射式

多點(diǎn)放射式布局模式根據(jù)其與中心城區(qū)的銜接點(diǎn)位置不同，可以分為以下3種放射方式。

（1）從中心城區(qū)的城市軌道交通換乘站放射，其代表城市是倫敦。倫敦市郊鐵路是連接倫敦和英國東部、東南部、西南部和倫敦近郊的市郊鐵路線。這些線路在市區(qū)通過 14 個(gè)換乘站與市內(nèi)軌道交通銜接，均在距市中心 5 km 的范圍內(nèi)，但沒有位于倫敦地鐵環(huán)線上，如圖3所示。

（2）從中心城區(qū)的邊緣放射，其代表城市是北京。北京市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃中連接?xùn)|部發(fā)展帶新城之間的市郊鐵路為 S6 線，線路長度為 110 km，為切線型線路。此外，北京市軌道交通 15 號(hào)線為順義新城與中心城之間的快速聯(lián)系通道，也是一條切線型線路，如圖4所示。

（3）從中心城區(qū)的城市軌道交通線末端放射，其代表城市是北京。北京市八通線在四惠與地鐵1號(hào)線進(jìn)行端點(diǎn)銜接，通過換乘組織通州新城的進(jìn)出城客流；輕軌亦莊線在宋家莊與地鐵5號(hào)線和 10 號(hào)線銜接，其中5號(hào)線為終點(diǎn)站；房山線與地鐵9號(hào)線的終點(diǎn)站在郭公莊銜接；大興線與地鐵4號(hào)線的終點(diǎn)站在公益西橋銜接等，如圖5所示。

1.4 各種布局模式的優(yōu)缺點(diǎn)分析

（1）貫穿式。這種布局模式可最大限度地實(shí)現(xiàn)旅客的直達(dá)運(yùn)輸 (包括衛(wèi)星城與中心城之間的直達(dá)運(yùn)輸和衛(wèi)星城之間的直達(dá)運(yùn)輸)，對(duì)強(qiáng)化衛(wèi)星城與中心城的聯(lián)系、引導(dǎo)都市區(qū)內(nèi)人口和產(chǎn)業(yè)在各城市之間合理分布與協(xié)同分工具有重要作用。為減少旅客換乘，這種布局模式的市郊鐵路在中心城區(qū)穿越時(shí)，應(yīng)通過城市主要的功能中心和對(duì)外交通樞紐，且由于與市區(qū)地鐵和輕軌之間大量換乘點(diǎn)的存在，這種市郊鐵路的換乘也很方便。市郊鐵路貫穿式布局模式的不利之處是在具有一定發(fā)展歷史的中心城市中，尋求一條能夠貫穿市區(qū)的通道非常困難。如果通道選擇不當(dāng)，占用了中心城市內(nèi)部的主要客流走廊，則容易造成線路各區(qū)段的客流特征和客流強(qiáng)度差異較大，造成線路運(yùn)營困難，或者事實(shí)上需要分段運(yùn)營，或者增加了運(yùn)營成本，或者犧牲了線路運(yùn)送能力。目前，國內(nèi)幾個(gè)大城市規(guī)劃的穿越城市中心的市郊鐵路交通快線采用的就是這種模式。

（2）環(huán)形＋放射式。這種布局模式市郊鐵路不進(jìn)入市區(qū)，其與城市軌道交通制式互不影響，但是旅客換乘次數(shù)增多。一般在軌道交通環(huán)線沿線往往布置一些城市的副中心和交通樞紐，因此銜接到環(huán)線上也能解決一定數(shù)量的直達(dá)交通，而且與市區(qū)軌道交通線路的換乘也比較方便。

（3）多點(diǎn)放射式。這種布局模式可以靈活設(shè)置換乘站，市郊鐵路接入市內(nèi)可以充分利用已有的軌道交通換乘站或樞紐，但旅客換乘次數(shù)較多。

2 市郊鐵路布局模式比選的影響因素

（1）換乘效率。換乘效率是衡量市郊鐵路與城市公共交通協(xié)調(diào)性的關(guān)鍵指標(biāo)，是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量公共運(yùn)輸服務(wù)的重要標(biāo)準(zhǔn)。市郊鐵路若采用貫穿式接入市區(qū)或與市內(nèi)軌道交通采用直通運(yùn)營，換乘次數(shù)相對(duì)較少，旅客出行更加方便。

（2）建設(shè)工程投資。市郊鐵路在郊區(qū)段多采用高架或地面鋪設(shè)方式，而進(jìn)入市區(qū)后，一般都采用地下形式，地下建設(shè)造價(jià)是地面或高架建設(shè)造價(jià)的3倍。因此，市郊鐵路采用貫穿式布局模式比終止在外圍區(qū)利用換乘站銜接的方式費(fèi)用高。

（3）設(shè)備購置及運(yùn)營費(fèi)用。市郊鐵路布局模式?jīng)Q定了市郊鐵路與城市軌道交通之間的銜接關(guān)系，長距離的市郊鐵路如果采用分段形式在外圍區(qū)與市內(nèi)軌道交通銜接，就整個(gè)軌道交通體系而言，需要增加列車車底，造成設(shè)備費(fèi)用增加。并且，采用貫穿式布局模式時(shí)，市郊鐵路采用統(tǒng)一系統(tǒng)制式，若全線均采用地鐵制式列車，即使郊區(qū)段的站間距增大，地鐵制式列車的最高目標(biāo)速度將限制郊區(qū)段列車速度的發(fā)揮。

（4）客流特征適應(yīng)性。市郊鐵路與市內(nèi)軌道交通的銜接需要考慮市郊客流特征，如果市郊客流具有典型的向心特征，市郊鐵路郊區(qū)段和市區(qū)段的客流具有明顯的差異，市郊鐵路采用分段在外圍區(qū)域進(jìn)行換乘的方式是合適的。如果市郊鐵路連接的兩端衛(wèi)星城或新城的直通客流量大，郊區(qū)和市區(qū)客流特征沒有顯著差異，兩者采用貫穿式或直通運(yùn)營比較合適。

3 市郊鐵路布局模式比選的理論方法

市郊鐵路布局模式的比選是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)提出若干個(gè)可行的銜接方案，結(jié)合市郊鐵路和市內(nèi)軌道交通銜接方式，考慮換乘效率、建設(shè)運(yùn)營費(fèi)用和客流特征適應(yīng)度等影響因素，對(duì)擬訂的銜接方案以影響因素為目標(biāo)進(jìn)行綜合比選。適用的理論分析方法有層次分析法、模糊評(píng)價(jià)法、灰色關(guān)聯(lián)度法等。采用模糊評(píng)價(jià)法的分析方法如下。

假設(shè)一條具體的市郊鐵路與市內(nèi)軌道交通的3種擬銜接方案分別為 A、B、C，分別對(duì)這3種方案的換乘次數(shù)、建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)營費(fèi)用、客流特征的適應(yīng)度賦值為{A1，A2，A3，A4}，{B1，B2，B3，B4}，{C1，C2，C3，C4}，采用專家打分法對(duì)4種指標(biāo)的權(quán)重賦值分別為 a1、a2、a3、a4，計(jì)算3種方案最終的效用值為：

4 結(jié)束語

作為城市綜合交通體系的重要組成部分，市郊鐵路在城市公共交通體系中承擔(dān)骨干作用，其布局模式影響城市公共交通服務(wù)質(zhì)量，因此在規(guī)劃建設(shè)過程中需要進(jìn)行認(rèn)真比選。比較典型的布置包括貫穿式、環(huán)形＋放射式、多點(diǎn)放射式，需要考慮的因素包括服務(wù)的客流特征、與城市軌道交通的換乘效率、工程投資、設(shè)備購置及運(yùn)用費(fèi)用等。比選過程中可結(jié)合層次分析法、模糊評(píng)價(jià)法、灰色關(guān)聯(lián)度法等理論方法進(jìn)行綜合分析，定量分析的結(jié)果可以作為參考，同時(shí)要結(jié)合實(shí)際工程技術(shù)條件、相關(guān)政策情況等確定最終方案。