武漢城市圈城際鐵路引入武漢市方案研究

方 紅

(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

隨著國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，城市化、城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的加快，城市圈城際鐵路規(guī)劃紛紛出爐，城際鐵路建設(shè)步入高潮。武漢城市圈城際鐵路網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃于2009年獲國家批復(fù)，規(guī)劃以武漢為核心，沿城鎮(zhèn)發(fā)展軸線建立武漢至孝感、武漢至黃(石)黃(岡)鄂(州)、武漢至咸寧、武漢至仙(桃)潛(江)、武漢至天門的放射狀骨干城際網(wǎng)，由8條線路構(gòu)成，呈放射性加環(huán)狀構(gòu)架，近期線網(wǎng)總長557 km。線網(wǎng)通過了全部一二級(jí)節(jié)點(diǎn)及絕大部分20萬人口以上城鎮(zhèn)，車站總數(shù)113個(gè)，設(shè)中心站4個(gè)，換乘站9個(gè)「1」。

武漢城市圈包括武漢、黃石、鄂州、黃岡、孝感、咸寧、仙桃、天門和潛江市等9個(gè)省轄市行政區(qū)域，根據(jù)客流預(yù)測(cè)的全方式出行OD分析，遠(yuǎn)期武漢城市圈主要節(jié)點(diǎn)影響區(qū)之間的出行量約為300萬人/日，其中武漢與各個(gè)節(jié)點(diǎn)的交流量約占總客運(yùn)量的40%，其他各節(jié)點(diǎn)之間的交流相對(duì)較小;使得武漢城市圈主要節(jié)點(diǎn)之間的出行期望線是以武漢市為中心的放射形狀。規(guī)劃近期引入武漢的城際鐵路有武漢至孝感、武漢至咸寧、武漢至鄂州至黃石城際，遠(yuǎn)期有武漢至天門、武漢至潛江城際。各城際鐵路如何合理接入武漢城市圈核心城市武漢市，將是發(fā)揮城際鐵路網(wǎng)綜合運(yùn)輸效率、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化及可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。重點(diǎn)從城際鐵路引入武漢的方式、接入主要站點(diǎn)的設(shè)計(jì)方案等兩個(gè)層面，分析相關(guān)城際鐵路引入武漢樞紐的設(shè)計(jì)方案。

2 城際鐵路引入武漢市的運(yùn)營方式研究

武漢城市圈的城市空間結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)以武漢為核心的單中心圈層式發(fā)展態(tài)勢(shì)，與世界許多城市群特征類似(如巴黎、紐約等)。總結(jié)國內(nèi)外成功經(jīng)驗(yàn)，城際鐵路引入中心城市的主要形式可以概括為圖1所示的3種類型。

城際鐵路從城市中心穿過:這種城際鐵路兩端均與城市的主要衛(wèi)星城、城市副中心和綜合交通樞紐相聯(lián)。線路一般在中心城區(qū)采用地下敷設(shè)形式穿越城市，并與地鐵、輕軌線路進(jìn)行換乘。如圖1(a)所示。巴黎RER線是這種線路形式的典型代表，它在地下穿過城市中心區(qū)與城市地鐵網(wǎng)進(jìn)行換乘，從而連接為一個(gè)整體。

圖1 城際鐵路引入中心城市的類型

城際鐵路在城市外圍接軌:這種城際鐵路通常需要發(fā)達(dá)的城市軌道交通環(huán)線網(wǎng)絡(luò)作為支持，其一端連接了城市的主要衛(wèi)星城、城市副中心和綜合交通樞紐，另一端則終止于城市軌道交通環(huán)線上，如圖1(b)所示。東京私營鐵路系統(tǒng)是這種形式的典型代表，它以山手環(huán)線為起終點(diǎn)站，向外輻射，并通過山手環(huán)線與城市地鐵系統(tǒng)進(jìn)行換乘。

城際鐵路進(jìn)入城市中心:這種城際鐵路一端與城市的主要衛(wèi)星城、城市副中心相連，另一端則終止于城區(qū)的綜合交通樞紐，進(jìn)入城市中心，如圖1(c)所示。紐約的通勤鐵路就是這種形式，它的長放射網(wǎng)絡(luò)以中心區(qū)的3個(gè)車站為起點(diǎn)，向長島、紐約北部郊區(qū)和新澤西3個(gè)方向輻射，半徑超過100 km。

2.1 城際鐵路在武漢城市外圍接軌

城際鐵路終止于武漢城市外圍，有共線運(yùn)營和末端換乘兩種方式。

(1)共線運(yùn)營

共線運(yùn)營也可稱為過軌運(yùn)營，是指列車從一條線路跨越到另一條線路，存在兩個(gè)或多個(gè)列車交路共用某一區(qū)段的情況。

從客流需求來看，由于武漢主城中心區(qū)對(duì)客流具有較強(qiáng)的向心吸引力，大部分城際客流需要到達(dá)市中心。如果城際鐵路與城市軌道交通可以實(shí)現(xiàn)共線運(yùn)營，旅客可直接進(jìn)入主城區(qū)，避免在接軌站進(jìn)行換乘，極大地方便乘客的出行并有利于吸引客流。

從運(yùn)輸組織來看，武漢城市軌道交通系統(tǒng)能力運(yùn)輸負(fù)荷偏大，將難以同時(shí)承擔(dān)市內(nèi)和城際客流，不具備兼容開行城際列車的條件。而且城市軌道交通運(yùn)行速度遠(yuǎn)低于城際列車，其行車制式、列車編組與城際鐵路也不同，共線運(yùn)營會(huì)增加運(yùn)輸組織的復(fù)雜性，同時(shí)也會(huì)造成工程投資的增加。

從基礎(chǔ)設(shè)施及配套設(shè)備的兼容性來看，城市軌道交通與城際鐵路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、站臺(tái)和配線設(shè)置、供電制式、信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備等方面有明顯不同，一旦共線運(yùn)營將引起工程投資大量增加。

綜上所述，武漢城市圈城際鐵路與城市軌道交通共線運(yùn)營時(shí)，從運(yùn)輸組織而言，兩種列車共線運(yùn)行干擾較大，行車組織比較復(fù)雜，遠(yuǎn)景線路能力難以滿足運(yùn)量要求;從基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備兼容性而言，需額外增加基礎(chǔ)設(shè)施的投資，兼容設(shè)備的價(jià)格和維護(hù)保養(yǎng)成本較高，而且運(yùn)營使用也不方便，組織共線運(yùn)營有一定的風(fēng)險(xiǎn)。

(2)末端換乘

對(duì)教室進(jìn)行隱喻描述時(shí)，54.16%的大學(xué)生持積極態(tài)度，以強(qiáng)調(diào)教室給他們帶來美好和快樂的情感體驗(yàn)為價(jià)值取向；而45.84%的大學(xué)生持消極態(tài)度，以強(qiáng)調(diào)教室給他們帶來束縛，限制其自由的情感體驗(yàn)為價(jià)值取向，所占比例相對(duì)較大。

城際鐵路與城市軌道交通在換乘站進(jìn)行銜接。由于武漢市城市外圍缺乏城市軌道交通線路匯集的交通樞紐，如果城際鐵路終在城市外圍接軌，城際鐵路將主要考慮與武漢市軌道交通系統(tǒng)的末端站換乘。

根據(jù)武漢城市圈客流特點(diǎn)，大量客流為周邊城市圈與武漢市中心區(qū)主要集散點(diǎn)的交流。從城市軌道交通線網(wǎng)布局分析，城際鐵路主要利用市域快線的E1、E2、E3的末端站換乘，經(jīng)過比較分析，由于武漢軌道交通換乘點(diǎn)無發(fā)達(dá)的城市軌道交通網(wǎng)深入中心城區(qū)，80%～90%的客流需要換乘一次，20%～30%的客流需要換乘兩次，一方面增加了旅客的換乘次數(shù)，另一方面由于城市軌道交通站間距短、旅行速度低，旅客從城際客流換乘至城市軌道交通后，大大增加了全程旅行時(shí)間，難以滿足旅客對(duì)方便、快捷的運(yùn)輸需求。因此，武漢城市圈城際不宜采用末端換乘的運(yùn)營方式。

2.2 城際鐵路進(jìn)入武漢城市中心

城際鐵路進(jìn)入城市中心與城市的重要樞紐銜接，并通過城市軌道交通進(jìn)行換乘疏散，是一種簡單高效的銜接方式。它將客流引入了城市中心，同時(shí)又避免了共線運(yùn)營的風(fēng)險(xiǎn)。從武漢城市鐵路樞紐布局、軌道交通規(guī)劃、城際客流特點(diǎn)、資源共享等角度考慮，城際鐵路與城市軌道交通的銜接點(diǎn)應(yīng)優(yōu)先考慮漢口站、武昌站、武漢站的三個(gè)交通樞紐。

可充分利用現(xiàn)有鐵路資源:城際鐵路采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和動(dòng)車組設(shè)備與鐵路干線基本相同，與既有鐵路系統(tǒng)銜接，可與鐵路共用車站、動(dòng)車段、停車場(chǎng)、站房等設(shè)施，充分利用既有鐵路資源，不僅節(jié)省投資，而且方便運(yùn)營管理。

火車站是市內(nèi)交通換乘的樞紐:研究年度武漢城市軌道交通較好地服務(wù)了三大主要火車站，眾多城市軌道交通及公交線路也在三大火車站聚集。便利的城市公共交通設(shè)施布局決定了火車站的綜合交通換乘樞紐地位，使城際客流可以方便地?fù)Q乘至城市內(nèi)其他地區(qū)。

火車站是對(duì)外交通的重要樞紐:武漢市是我國鐵路網(wǎng)主要的客運(yùn)中心之一，銜接了京廣客運(yùn)專線、滬漢蓉快速鐵路等多條高標(biāo)準(zhǔn)鐵路，將形成以武漢為中心的國內(nèi)“五小時(shí)交通圈”快速鐵路網(wǎng)。與火車站相鄰還有新華路、宏基等長途汽車站。武漢城市圈城際客流可以便利地?fù)Q乘鐵路或者長途汽車，滿足旅客對(duì)外交通的需求。

綜合以上分析，如果城際鐵路在城市外圍接軌，與城市軌道交通的末端站換乘，增加了旅客的換乘次數(shù)，難以滿足旅客對(duì)運(yùn)輸時(shí)效性的要求;采用共線運(yùn)營方式，遠(yuǎn)景運(yùn)輸能力難以滿足運(yùn)量要求，行車組織相對(duì)復(fù)雜，還需考慮基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備的兼容，不僅增加了投資，而且具有一定的風(fēng)險(xiǎn)。相對(duì)前兩種方式來說，城際鐵路引入城市中心主要客運(yùn)站，不僅可以保證系統(tǒng)的獨(dú)立性，運(yùn)輸組織、工程設(shè)施和設(shè)備配置相對(duì)簡單，也可滿足城際客流深入武漢主城區(qū)的需求，是一種簡單高效的運(yùn)輸方式。結(jié)合武漢市綜合交通布局，推薦城際鐵路引入武漢市的主要客運(yùn)火車站，與城市軌道交通采取換乘的方式銜接。

3 城際鐵路引入武漢鐵路樞紐的方案研究

規(guī)劃武漢鐵路樞紐為連接14條鐵路，銜接九個(gè)方向的特大型環(huán)形樞紐格局。武漢站、漢口站、武昌站為主要客運(yùn)站，流芳站、漢陽站為輔助客運(yùn)站;配備設(shè)施先進(jìn)、能力強(qiáng)大的客運(yùn)整備及檢修設(shè)施;形成客運(yùn)專線、城際、普速鐵路客運(yùn)系統(tǒng)緊密聯(lián)系，并與城市交通有效銜接，構(gòu)建多種交通方式有機(jī)銜接的客運(yùn)中心「2」。

3.1 從城市空間布局比較分析

武漢至孝感城際:孝感市是武漢西北方向的衛(wèi)星城，從城市的空間布局來看，孝感距離漢口、武昌、武漢站的直線里程分別是70 km、90 km、101 km。從最短路徑選線的原則分析，漢孝城際引入漢口站是最佳方案，不僅線路長度最短、投資最省，而且線路無需跨越長江，可利用武漢長江大橋、天興洲長江大橋?qū)崿F(xiàn)跨區(qū)域運(yùn)行。

武漢至黃(石)黃(岡)鄂(州)城際:鄂州是湖北省歷史文化名城，黃岡地處大別山脈，旅游資源豐富，黃石市是湖北省新興工業(yè)城市，三地均位于武漢市東南方向。黃石距離武漢、武昌、漢口站的直線里程分別是87 km、105 km、125 km。從最短路徑選線的原則分析，武黃城際引入武漢站是最優(yōu)方案。

武漢至咸寧城際:咸寧市地處武漢市南面，規(guī)劃建成武漢城市圈南部對(duì)外開放的“橋頭堡”，距離武昌、漢口、武漢站的直線里程分別是80 km、100 km、131 km，按照最短徑路的選線原則，武咸城際引入武漢站是最優(yōu)方案。

3.2 從客流特征比較分析

武漢至孝感城際:城際鐵路主要服務(wù)于研究區(qū)域的居民、外來商務(wù)及旅行客流。遠(yuǎn)期孝感方向與武漢市的單向交流量約為20萬人/日，其中孝感方向與漢口的交流占34%，與其他分區(qū)的交流相對(duì)較小，因此，武漢至孝感的城際鐵路引入漢口站的方案是最佳選擇。

武漢至黃(石)黃(岡)鄂(州)城際:遠(yuǎn)期鄂州、黃石、黃崗方向與武漢的單向交流量約為19萬人/日，其中與漢口的交流占23%，與武昌的交流占36%，與其他區(qū)的交流相對(duì)較少;因此，建議武漢至黃(石)黃(岡)鄂(州)城際鐵路引入武昌地區(qū)。

武漢至咸寧城際:遠(yuǎn)期咸寧方向與武漢的單向交流量約為9萬人/日，其中與漢口的交流占11%，與武昌的交流占41%，與其他區(qū)的交流相對(duì)較少;因此，建議武漢至咸寧城際鐵路引入武昌地區(qū)。

3.3 從資源綜合利用方面比較分析

武昌站為樞紐內(nèi)江南地區(qū)既有京廣線上的主要客運(yùn)站，目前已經(jīng)形成5座站臺(tái)、9條到發(fā)線的規(guī)模。車站西側(cè)設(shè)主站房，東側(cè)設(shè)子站房，總面積約5.7萬m2。目前地鐵U4號(hào)線的地鐵站已開工建設(shè)，規(guī)劃中的地鐵U5、E1號(hào)線均通過車站西廣場(chǎng)。

漢口站為樞紐內(nèi)江北地區(qū)既有京廣線上的主要客運(yùn)站，目前規(guī)模為8座站臺(tái)、14條到發(fā)線，設(shè)有南站房、高架跨線候車室，正在北側(cè)增建子站房，站房總面積約8.3萬m2。地鐵2號(hào)線從車站西側(cè)地下穿過，規(guī)劃中的地鐵7號(hào)線及E3號(hào)線均通過車站南廣場(chǎng)。

武漢站是京廣客運(yùn)專線上的主要客運(yùn)站之一，車站設(shè)普速車場(chǎng)和客運(yùn)專線車場(chǎng)，總規(guī)模11座站臺(tái)、20條到發(fā)線(其中客運(yùn)專線車場(chǎng)15條、普速車場(chǎng)5條)，站房面積約30萬m2。地鐵U4、U5號(hào)線橫穿車站，目前已開工建設(shè)，規(guī)劃中的地鐵U8號(hào)線也通過車站。

如武漢城市圈城際列車分別引入武漢、武昌、漢口站，各車站列車對(duì)數(shù)及能力分析情況見表1。

由此可見，漢口站2020年可以滿足要求，2030年高峰小時(shí)能力利用率趨于緊張;武昌站2020年高峰小時(shí)能力利用率趨于緊張，2030年處于飽和狀態(tài);武漢站近遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)能力均能滿足運(yùn)輸要求。根據(jù)以上分析，為充分利用既有客運(yùn)設(shè)施和過江通道，節(jié)省投資，做到投資效益的最大化，推薦漢孝城際引入漢口站、武黃城際引入武漢站、武咸城際引入武昌站。同時(shí)，近期修建流芳客站及武昌至既有武九線間的聯(lián)絡(luò)線，分流武昌至黃石方向的城際列車。遠(yuǎn)期，隨著武漢至仙(桃)潛(江)、武漢至天門城際鐵路的引入，建議開設(shè)新的城際站(漢陽站)，以滿足城際列車作業(yè)要求。

表1 各車站列車對(duì)數(shù)及能力分析

4 結(jié)論

綜合以上分析，武漢城市圈城際鐵路引入武漢市的主要客運(yùn)火車站，與城市軌道交通采取換乘的方式銜接，既可滿足客流深入武漢主城區(qū)的需求，減少旅客換乘次數(shù)，也可保證系統(tǒng)的獨(dú)立性，運(yùn)輸組織、工程設(shè)施和設(shè)備配置相對(duì)簡單，同時(shí)還能與城市軌道交通系統(tǒng)有效銜接，方便旅客換乘，是一種最佳的運(yùn)輸方式。通過城市空間布局、客流特征、資源綜合利用分析，研究年度近期推薦漢孝城際引入漢口站、武黃城際引入武漢站、武咸城際引入武昌站，同時(shí)修建流芳客站及武昌至既有武九線間的聯(lián)絡(luò)線，分流武昌至黃石方向的城際列車;遠(yuǎn)期開設(shè)漢陽站，接入武漢至仙(桃)潛(江)、武漢至天門城際，滿足城際列車作業(yè)需要。

［1］中 鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司．武漢城市圈城際鐵路網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃研究報(bào)告［R］．武漢:中鐵四院，2009

［2］鐵 道部經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院．全國主要鐵路樞紐總圖規(guī)劃圖集［R］．北京:鐵道部經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院，2012