超長(zhǎng)軌道交通線分期建設(shè)及運(yùn)營(yíng)方案分析探討

馬 晉，王 俏

(鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，天津 300251)

隨著城市人口的不斷增長(zhǎng)，使得城市不斷向外擴(kuò)展，為了解決城市外圍居民的出行問(wèn)題，一些已開(kāi)通軌道交通的城市在既有軌道交通線路上不斷向外延伸，而尚未建設(shè)軌道交通的城市在線網(wǎng)規(guī)劃階段已將線路設(shè)計(jì)為超長(zhǎng)線路。根據(jù)《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》要求每條線路長(zhǎng)度不宜大于35 km，對(duì)超長(zhǎng)線路應(yīng)以最長(zhǎng)交路運(yùn)行1 h為目標(biāo)。超長(zhǎng)線路不僅會(huì)增加項(xiàng)目建設(shè)成本，而且會(huì)對(duì)運(yùn)營(yíng)組織、服務(wù)效率等帶來(lái)較大影響，同時(shí)也存在司機(jī)疲勞駕駛、乘客旅行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、外圍區(qū)域滿載率較低，車輛等設(shè)備資源浪費(fèi)現(xiàn)象。合理制定分期建設(shè)及運(yùn)營(yíng)方案可以減少超長(zhǎng)線路帶來(lái)的諸多弊端。以石家莊軌道交通2號(hào)線(以下簡(jiǎn)稱2號(hào)線)為例，分析探討超長(zhǎng)線路分期建設(shè)及運(yùn)營(yíng)方案的研究思路。

1 2號(hào)線工程概況

2號(hào)線是線網(wǎng)中的南北向骨干線，北接正定新區(qū)，南至欒城組團(tuán)，線路全長(zhǎng)約60.4 km，共設(shè)車站36座，屬超長(zhǎng)軌道交通線路。2號(hào)線的建設(shè)是促進(jìn)城市空間拓展，承擔(dān)主城區(qū)與沿線各組團(tuán)間旅客交流的快速客運(yùn)通道，是聯(lián)系城市多條地鐵線路，穩(wěn)定城市軌道網(wǎng)的主干軌道線路;是聯(lián)系客運(yùn)專線、城際線路等對(duì)外交通的城市內(nèi)部集散干道。2號(hào)線與城市各組團(tuán)關(guān)系，見(jiàn)圖1。

圖1 石家莊軌道交通2號(hào)線與城市規(guī)劃關(guān)系示意

2 2號(hào)線分期建設(shè)方案

依據(jù)城市總體規(guī)劃，石家莊市規(guī)劃發(fā)展戰(zhàn)略為“北跨、南優(yōu)、西控、東延”，正定新區(qū)作為市重點(diǎn)發(fā)展的區(qū)域，將以市級(jí)行政中心為依托，結(jié)合大型公共設(shè)施和商務(wù)設(shè)施項(xiàng)目，打造生產(chǎn)性服務(wù)中心，成為石家莊市重要的副中心，規(guī)劃人口規(guī)模為50萬(wàn)人。南部欒城組團(tuán)定位為裝備制造業(yè)、中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)基地，規(guī)劃人口規(guī)模為18萬(wàn)人。石家莊市都市區(qū)規(guī)劃人口及用地規(guī)模，見(jiàn)表1。

表1 石家莊市都市區(qū)規(guī)劃人口及用地規(guī)模

根據(jù)《石家莊市城市軌道交通近期建設(shè)規(guī)劃(2012～2020年)》批復(fù)意見(jiàn)，“考慮到正定新區(qū)建設(shè)尚處于起步階段，外部建設(shè)條件存在一定的不穩(wěn)定性，故建議待該區(qū)域建設(shè)規(guī)模、條件穩(wěn)定后，根據(jù)城市發(fā)展需要和客流需求，擇機(jī)建設(shè)1、2號(hào)線正定段工程”。石家莊市城市軌道交通近期規(guī)劃建設(shè)項(xiàng)目，見(jiàn)表2。

表2 石家莊市軌道交通近期規(guī)劃建設(shè)項(xiàng)目

通過(guò)對(duì)上述規(guī)劃的研究分析可知，未來(lái)北部正定新區(qū)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，規(guī)劃人口和就業(yè)崗位較多，對(duì)軌道交通的需求更為迫切，而南部欒城組團(tuán)規(guī)劃人口和就業(yè)崗位相對(duì)較小，對(duì)軌道交通的需求相對(duì)較小。結(jié)合2號(hào)線場(chǎng)段布局(圖2)，可初步確定2個(gè)分期建設(shè)方案。

圖2 2號(hào)線平面及場(chǎng)段位置示意

2.1 方案一:分三階段建設(shè)方案(表3)

第一階段，為了緩解城市南北向交通擁堵現(xiàn)狀，結(jié)合2號(hào)線場(chǎng)段規(guī)劃位置，將起訖點(diǎn)分別設(shè)在西古城站和嘉華站，線路長(zhǎng)16.0 km，設(shè)站15座，為了節(jié)省初期投資，一期工程僅設(shè)西古城車輛段1處，嘉華停車場(chǎng)按預(yù)留考慮。一期工程實(shí)施后將與1、3號(hào)線構(gòu)成線網(wǎng)的主骨架。

第二階段，隨著中心城區(qū)的發(fā)展和正定新區(qū)的建設(shè)，將線路向北延伸至正定新區(qū)諸福屯站，向南延伸至規(guī)劃南三環(huán)北端的樓底站，二期工程線路長(zhǎng)21.3 km，設(shè)站12座，實(shí)施嘉華和諸福屯停車場(chǎng)。

第三階段，隨著遠(yuǎn)期正定新區(qū)東部區(qū)域和欒城組團(tuán)的建設(shè)，將線路向北延伸至正定新區(qū)只都站，向南延伸至欒城組團(tuán)欒城東站，三期工程線路長(zhǎng)23.1 km，設(shè)站9座，實(shí)施欒城停車場(chǎng)。

表3 2號(hào)線分期建設(shè)規(guī)模統(tǒng)計(jì)(方案一)

2.2 方案二:分兩階段建設(shè)方案(表4)

第一階段，實(shí)施中心城區(qū)西古城站至嘉華站。一期工程線路長(zhǎng)16.0 km，設(shè)站15座，設(shè)西古城車輛段1處。

第二階段，實(shí)施2號(hào)線剩余工程，即線路向北延伸至正定新區(qū)只都站，向南延伸至欒城組團(tuán)欒城東站。二期工程線路長(zhǎng)44.4 km，設(shè)站21座，分別實(shí)施諸福屯、嘉華、欒城停車場(chǎng)。

表4 2號(hào)線分期建設(shè)規(guī)模統(tǒng)計(jì)(方案二)

2.3 綜合比較

方案一相對(duì)于方案二來(lái)說(shuō)，結(jié)合城市總體規(guī)劃實(shí)施進(jìn)度分三期建設(shè)，與規(guī)劃的協(xié)調(diào)較好，可有效減少軌道交通建設(shè)與城市規(guī)劃沖突的矛盾。方案二雖然有明顯的TOD引導(dǎo)作用，但由于遠(yuǎn)景規(guī)劃條件的不穩(wěn)定性，超前建設(shè)會(huì)增加工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)。方案二較方案一提前建成全線并開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，由于線路兩端規(guī)劃尚未實(shí)現(xiàn)，客流未能達(dá)到預(yù)期，列車空載率較大，運(yùn)營(yíng)效益較差。兩方案的綜合比較，見(jiàn)表5。

綜合比較可知，方案一與城市規(guī)劃及建設(shè)銜接的較好，且先期投資小、經(jīng)濟(jì)效益好，工程建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)低，故推薦采用方案一提出的分期建設(shè)方案，即分三期建設(shè)方案。

表5 2號(hào)線分期建設(shè)方案綜合比較

3 2號(hào)線運(yùn)營(yíng)方案分析探討

2號(hào)線遠(yuǎn)期全線建成后，線路總長(zhǎng)度達(dá)60.4 km，屬超長(zhǎng)線路。超長(zhǎng)線路的運(yùn)營(yíng)方案一直是困擾設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)部門的難題，運(yùn)營(yíng)方案的選擇既要考慮乘客對(duì)軌道交通“快速、直達(dá)”的需求，又要盡可能降低列車空載率，節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本，提高運(yùn)營(yíng)效益。

3.1 2號(hào)線遠(yuǎn)期客流結(jié)果

根據(jù)2號(hào)線客流預(yù)測(cè)結(jié)果，2號(hào)線遠(yuǎn)期高峰小時(shí)最大斷面為4.02萬(wàn)次/h，位于線路中部的運(yùn)河橋至藍(lán)天圣木區(qū)間，在樓底站以南客流斷面僅為0.97萬(wàn)次/h，遠(yuǎn)期高峰小時(shí)客流量斷面見(jiàn)圖3。

3.2 2號(hào)線運(yùn)營(yíng)方案分析

根據(jù)《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》要求，線路終點(diǎn)不宜設(shè)在高峰小時(shí)斷面流量小于全線高峰小時(shí)單向最大斷面流量1/4的位置，當(dāng)終點(diǎn)處的斷面量小于全線高峰小時(shí)單向最大斷面流量1/4時(shí)，應(yīng)另行研究選用不同運(yùn)量級(jí)的軌道交通或者其他城市公共交通系統(tǒng)進(jìn)行接駁，以降低軌道交通工程投資和運(yùn)營(yíng)成本。2號(hào)線在樓底站以南客流斷面小于全線最大斷面的1/4，且樓底站至欒城東站線路長(zhǎng)約17 km，為了降低工程建設(shè)投資和運(yùn)營(yíng)成本，該段線路應(yīng)采用獨(dú)立運(yùn)營(yíng)方案。依據(jù)2號(hào)線客流特點(diǎn)及沿線各個(gè)區(qū)段客流量的不均衡性，推薦只都至樓底段采用大小交路套跑的運(yùn)行方案，樓底至欒城東段建議采用與其客流量相匹配的其他交通系統(tǒng)。但考慮到欒城組團(tuán)遠(yuǎn)景規(guī)劃的不穩(wěn)定性，應(yīng)在分段運(yùn)營(yíng)的分界點(diǎn)樓底站預(yù)留未來(lái)貫通運(yùn)營(yíng)的條件。遠(yuǎn)期2號(hào)線遠(yuǎn)期運(yùn)行交路圖，見(jiàn)圖4。

圖3 2號(hào)線遠(yuǎn)期高峰小時(shí)客流量斷面

圖4 2號(hào)線遠(yuǎn)期運(yùn)行交路圖

3.3 樓底站平面布置方案

樓底站作為分段運(yùn)營(yíng)的分界點(diǎn)，樓底站的平面布置應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素:

(1)方便兩段線路客流換乘;

(2)預(yù)留全線貫通運(yùn)營(yíng)的條件;

(3)盡量簡(jiǎn)化預(yù)留工程，避免預(yù)留工程廢棄造成的投資浪費(fèi)。

基于上述因素，提出如圖5所示布置方案。

圖5 樓底站平面布置方案

由于2號(hào)線嘉華至樓底段為二期工程的實(shí)施范圍，故樓底站先期實(shí)施A部分，并預(yù)留B部分的建設(shè)用地條件，待三期工程建設(shè)樓底至欒城東段線路時(shí)，再實(shí)施車站B部分土建工程。該方案具有以下2個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

(1)受欒城組團(tuán)遠(yuǎn)景規(guī)劃不穩(wěn)定因素的影響，樓底至欒城東段線路是否采用獨(dú)立運(yùn)營(yíng)方案尚不能最終確定，該方案既保留了遠(yuǎn)期全線貫通運(yùn)營(yíng)的條件，又最大限度的減少了因分段運(yùn)營(yíng)引起的土建預(yù)留工程，從而降低了土建預(yù)留風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省了先期工程投資。

(2)由客流資料可知，高峰時(shí)段欒城往市區(qū)方向的客流較為集中，若遠(yuǎn)期采用分段運(yùn)營(yíng)方案，可通過(guò)調(diào)整樓底至欒城東段線路的行車方向?qū)崿F(xiàn)往市區(qū)方向兩線間同臺(tái)換乘，以縮短乘客換乘距離。

4 結(jié)語(yǔ)

超長(zhǎng)軌道交通線路的分期建設(shè)方案應(yīng)依據(jù)城市總體規(guī)劃實(shí)施進(jìn)程，結(jié)合解決現(xiàn)狀交通(城市內(nèi)部及對(duì)外交通)問(wèn)題、引導(dǎo)城市發(fā)展、完善軌道交通網(wǎng)絡(luò)、車輛段及停車場(chǎng)規(guī)劃用地布局等因素進(jìn)行統(tǒng)籌分析論證，隨城市發(fā)展及交通需求分階段有序建設(shè)，以實(shí)現(xiàn)投資效益最大化，切不可盲目。全線運(yùn)營(yíng)方案的確定應(yīng)以客流預(yù)測(cè)結(jié)果為基礎(chǔ)，分析線路兩端客流量及出行特征，綜合考慮列車滿載率、能耗、運(yùn)營(yíng)成本等因素，不能一味追求線路的直通性而不顧及運(yùn)營(yíng)效益。

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