城市軌道交通的規(guī)劃建設(shè)理念應(yīng)適度超前

畢湘利

（上海申通地鐵集團(tuán)有限公司，201103，上海∥總工程師）

截止2014年底，我國(guó)大陸范圍內(nèi)開(kāi)通城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路的城市共21座，運(yùn)營(yíng)線路總計(jì)85條，運(yùn)營(yíng)總長(zhǎng)度約2 700 km。從已投入運(yùn)營(yíng)的線路來(lái)看，特大城市和大城市的部分軌道交通線路凸顯出客流需求與運(yùn)能不足的矛盾，主要體現(xiàn)在高峰時(shí)段車廂和站臺(tái)擁擠度高、車站垂直提升能力不足、部分站點(diǎn)間歇性限流等。以北京、上海、廣州三座城市已開(kāi)通的38條線為例，其中32條線的高峰小時(shí)最大擁擠度超過(guò)100%。與此同時(shí)，我國(guó)城市軌道交通建設(shè)正在快速發(fā)展，2014年底在建城市有40個(gè)，在建線路約4 000 km。本文結(jié)合上海發(fā)展實(shí)踐，從城市軌道交通的規(guī)劃和建設(shè)角度提出適度超前理念，為城市的可持續(xù)發(fā)展留出彈性空間。

1 城市軌道交通規(guī)劃理念應(yīng)適度超前

線網(wǎng)規(guī)劃是指導(dǎo)城市軌道交通長(zhǎng)遠(yuǎn)可持續(xù)發(fā)展的總體性方案，是根據(jù)城市總體發(fā)展要求，統(tǒng)籌人口分布、交通需求等情況編制的。該規(guī)劃也是編制近期建設(shè)規(guī)劃的基礎(chǔ)依據(jù)，因此線網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)具有前瞻性、系統(tǒng)性和嚴(yán)肅性。而近年來(lái)，很多城市建設(shè)規(guī)劃規(guī)模調(diào)整頻繁，這在一定程度上反映了線網(wǎng)規(guī)劃超前考慮不足。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年在已批復(fù)城市軌道交通建設(shè)規(guī)劃的36個(gè)城市中，5年內(nèi)建設(shè)規(guī)劃調(diào)整或修編2次以上的城市就有9個(gè)；有的城市建設(shè)規(guī)劃剛進(jìn)入審批程序就對(duì)建設(shè)規(guī)?；蚍桨高M(jìn)行調(diào)整。其結(jié)果是一方面可能造成既有部分線路或換乘樞紐運(yùn)能矛盾突顯，甚至影響運(yùn)營(yíng)安全，另一方面會(huì)造成新線建設(shè)主要換乘節(jié)點(diǎn)、資源共享和用地控制等難以落實(shí)或投資效率低。

究其原因，主要是在于我國(guó)正在加速城市化過(guò)程中，城市人口規(guī)模預(yù)計(jì)不足。以上海為例，現(xiàn)有城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度的人口規(guī)模前提是按2020年城市總?cè)丝? 600萬(wàn)人規(guī)劃的，但至2010年底上海常住人口已超過(guò)2 300萬(wàn)人。根據(jù)麥肯錫全球研究院的研究報(bào)告顯示，到2025年我國(guó)將有221個(gè)超過(guò)百萬(wàn)人口的城市，超過(guò)500萬(wàn)人口的城市將達(dá)到23個(gè)，超過(guò)2 500萬(wàn)人口的城市也將達(dá)到15個(gè)。由此可見(jiàn)，我國(guó)早前編制城市總體規(guī)劃的人口規(guī)模都可能存在預(yù)計(jì)不足，這必然帶來(lái)軌道交通等城市基礎(chǔ)設(shè)施專項(xiàng)規(guī)劃的規(guī)劃總量不夠，造成既有運(yùn)營(yíng)線路運(yùn)能緊張，甚至超過(guò)遠(yuǎn)期客流預(yù)測(cè)規(guī)模。如上海軌道交通6號(hào)線2007年投入運(yùn)營(yíng)，預(yù)測(cè)遠(yuǎn)期高峰小時(shí)客流為2.1萬(wàn)人／h，但目前就已達(dá)2.6萬(wàn)人／h。

與國(guó)際同類規(guī)模城市的軌道交通線網(wǎng)規(guī)模相比，我國(guó)的軌道交通規(guī)劃線網(wǎng)總量也明顯偏小。以上海為例，其與東京網(wǎng)絡(luò)規(guī)模指標(biāo)的對(duì)比見(jiàn)表1。表1中東京區(qū)部相當(dāng)于上海中心城，東京交通圈相當(dāng)于上海市域。上海中心城線網(wǎng)密度和站點(diǎn)密度分別為0.88 km／km2和0.63座／km2，而東京相應(yīng)指標(biāo)均都大于1。此外，紐約、巴黎、倫敦在中心城的線網(wǎng)密度分別為1.38 km／km2、2.02 km／km2和1.31 km／km2。鑒于城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)所帶來(lái)人口規(guī)模的不確定性，為有利于城市的可持續(xù)發(fā)展，充分體現(xiàn)公交優(yōu)先政策，在中心城范圍內(nèi)可考慮以軌道交通的服務(wù)水平（線網(wǎng)覆蓋率）和線網(wǎng)密度作為各階段線網(wǎng)規(guī)?？刂频闹饕饬恳蛩亍?/p>

表1 上海與東京軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)模指標(biāo)對(duì)比表

2 軌道交通系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)模應(yīng)適度超前

軌道交通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)模，即車輛編組長(zhǎng)度目前通常按預(yù)測(cè)高峰小時(shí)客流量結(jié)合車型選擇因素進(jìn)行考慮。當(dāng)前在設(shè)計(jì)或技術(shù)評(píng)審時(shí)，對(duì)待軌道交通的建設(shè)規(guī)模，存在滿足預(yù)測(cè)客流的基礎(chǔ)上土建建設(shè)規(guī)模越小越好的傾向。但從城市發(fā)展和軌道交通全壽命周期成本來(lái)看，這樣的理念不夠超前。首先，假設(shè)客流預(yù)測(cè)的模型是科學(xué)的，但客流預(yù)測(cè)的前提和邊界條件是城市人口規(guī)模、城市規(guī)劃布局及軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃等因素。當(dāng)前提和邊界條件發(fā)生了變化，預(yù)測(cè)結(jié)果必將發(fā)生偏差。其次，軌道交通是百年大計(jì)，土建具有難以甚至不可改造的特點(diǎn)，且土建成本占比十分有限。根據(jù)有關(guān)測(cè)算，軌道交通建設(shè)成本在全壽命周期成本的比例不超過(guò)20%，而車站土建成本占總建設(shè)成本的比重越來(lái)越低，平均占比不足三分之一，故土建成本在全壽命周期成本中的比重很低。但是一條線路建設(shè)完成后，地下工程的特點(diǎn)是不能擴(kuò)建改造，因此，一條線路占用的城市通道資源是不能用經(jīng)濟(jì)來(lái)衡量的，是不可再生的。因而，一味壓減土建規(guī)模是不經(jīng)濟(jì)的，換言之，規(guī)劃建設(shè)階段土建工程應(yīng)預(yù)留今后足夠的發(fā)展空間。

換個(gè)角度看，我國(guó)城市軌道交通目前最大車輛編組為8輛編組，反觀國(guó)際上的同類城市，如日本東京的山手線采用11 輛編組，13 條地鐵線路中有4條線路采用了10輛編組（東西線、千代田線、有樂(lè)町和半藏門線），而這些線路部分在上世紀(jì)60、70年代就已建成，預(yù)留了較為富裕的發(fā)展條件。香港地鐵10條線路除迪斯尼線及馬鞍山線的線路較短外，其他線路大多采用了8輛編組甚至更長(zhǎng)編組的列車，車長(zhǎng)相當(dāng)于國(guó)內(nèi)A 型車，且采用較A 型車更寬的車型（見(jiàn)表2）。其他，如韓國(guó)首爾的1號(hào)線～4號(hào)線，有超過(guò)95%的車輛采用10 輛編組，墨西哥城市軌道交通采用9輛編組。

表2 香港地鐵線路及列車參數(shù)表

3 軌道交通車輛選型理念應(yīng)適度超前

我國(guó)城市軌道交通設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定地鐵和輕軌車輛選型有A、B、C 三種車型可供選擇，其車輛寬度分別為3 m、2.8 m 和2.6 m。不同車型的載客能力不同，A 型車每節(jié)車廂設(shè)計(jì)載客能力310人，B 型車每節(jié)車廂設(shè)計(jì)載客能力250人，C 型車載客能力更低。研究結(jié)果表明，相同的編組數(shù)選用更寬的車型，對(duì)車站和盾構(gòu)法區(qū)間土建投資影響有限，但運(yùn)輸能力卻提高很多。以6輛編組的A 型車和B 型車相比，車站長(zhǎng)度及寬度前者較后者分別增加26 m 和0.4 m；以1 條30 km、設(shè)站20～25 座（平均站距1.2～1.5 km）的線路進(jìn)行估算，工程投資（含購(gòu)車）只增加約2%～3%，最大運(yùn)能可提高約27%。

從已經(jīng)運(yùn)營(yíng)的國(guó)際城市軌道交通的車輛選型來(lái)看，雖然城市人口規(guī)模沒(méi)有國(guó)內(nèi)城市大，但在軌道交通建設(shè)中均采用了A 型車甚至比A 型車更寬的寬體車型，有些還預(yù)留了更大編組的土建條件，為城市發(fā)展和軌道交通擴(kuò)容提供了條件。如：韓國(guó)首爾人口規(guī)模1 200萬(wàn)，中國(guó)香港人口規(guī)模710萬(wàn)，市中心線路全部采用8輛編組以上的A 型車或載客量更大的寬體車；新加坡人口550萬(wàn)，3條地鐵線均采用6輛編組的寬體車型；華盛頓人口僅90多萬(wàn)，在20世紀(jì)70年代建設(shè)地鐵時(shí)土建規(guī)模已按A 型車8輛編組設(shè)計(jì)。

因此，我國(guó)城市軌道交通車輛選擇不宜受限于國(guó)家規(guī)范，在客流量大的線路上應(yīng)研究選用更寬體的車輛。

4 軌道交通設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)適度超前

軌道交通系統(tǒng)輸送能力和車站規(guī)模直接決定著其服務(wù)水平。涉及地鐵列車輸送能力的一個(gè)關(guān)鍵因素是列車定員指標(biāo)。車站規(guī)模除已確定的車站長(zhǎng)度外，主要涉及車站各部位設(shè)施（包括樓梯、通道、自動(dòng)扶梯、售票口和售票機(jī)、檢票口和驗(yàn)票機(jī)等）的通行能力。目前在車站設(shè)計(jì)時(shí)，首先根據(jù)設(shè)計(jì)客流值，進(jìn)行車站各部位的布局；再選擇并確定車站各部位設(shè)施的通行能力；然后校核疏散時(shí)間是否滿足規(guī)范的要求。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)能力、車站規(guī)模和服務(wù)水平之間缺少協(xié)調(diào)與匹配，在一定程度上，造成了車站在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中發(fā)生客流擁擠、通行不暢的狀況。這樣既不利于乘客出行，也增加了乘客在車站逗留時(shí)間，同樣增加了列車停站時(shí)間，最終形成了一個(gè)惡性循環(huán)，使線路運(yùn)輸能力不能充分發(fā)揮。

對(duì)列車車廂站立密度，我國(guó)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157—2013）取5～6人／m2。國(guó)外站立標(biāo)準(zhǔn)，新加坡為5.3人／m2，莫斯科為4.5人／m2；標(biāo)準(zhǔn)最高的為美國(guó)，其共分為6個(gè)等級(jí)，常用的E 級(jí)為2.2～3.2人／m2，其中最低的F級(jí)標(biāo)準(zhǔn)也要達(dá)到3.3～4.7人／m2。相比國(guó)外的列車車廂站席密度，國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，軌道交通建設(shè)不僅只考慮把乘客運(yùn)走的問(wèn)題，還應(yīng)考慮乘客出行的舒適度需求。

對(duì)于樓梯通行能力，《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50157—2013）規(guī)定上下行最大通行能力分別為3 700人次／h和4 200人次／h。通過(guò)對(duì)上海、廣州和深圳三個(gè)城市100多座車站的研究分析，上行樓梯在人均空間0.4～0.7 m2時(shí)，行人流開(kāi)始不穩(wěn)定，步行嚴(yán)重受限，此時(shí)的對(duì)應(yīng)每 m 寬通行能力在2 520～3 480人次／h；下行樓梯在人均空間0.6～1.0m2時(shí)，行人流開(kāi)始不穩(wěn)定，步行嚴(yán)重受限，此時(shí)的對(duì)應(yīng)每m 寬通行能力在3 280～4 320人次／h。再如設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定自動(dòng)售票機(jī)能力為300人／h，而實(shí)際僅在180～200人／h。同樣，自動(dòng)扶梯、換乘通道等實(shí)際通行能力都達(dá)不到設(shè)計(jì)指標(biāo)。因此，按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的樓扶梯寬度和數(shù)量以及通道寬度等在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中就會(huì)出問(wèn)題，按照這樣標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的車站必然會(huì)產(chǎn)生車站疏散能力以及換乘通道通行能力不足等問(wèn)題。運(yùn)營(yíng)實(shí)踐表明，亟需研究提高建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。上海目前有10多個(gè)重點(diǎn)車站和樞紐存在不同程度的客流擁擠問(wèn)題，其擁擠點(diǎn)主要集中在站臺(tái)、樓扶梯以及通道內(nèi)。圖1為漕河涇開(kāi)發(fā)區(qū)站早高峰擁堵情況。

圖1 漕河涇開(kāi)發(fā)區(qū)站客流擁擠情況

5 結(jié)語(yǔ)

城市軌道交通建設(shè)是百年大計(jì)，我國(guó)目前正處于城市化進(jìn)程加速推進(jìn)過(guò)程中，為城市可持續(xù)發(fā)展和軌道交通的運(yùn)營(yíng)更安全、更舒適，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展已達(dá)到一定水平的今天，特建議如下：

1）城市軌道交通規(guī)劃應(yīng)有超前理念。在城市人口將不斷集聚的發(fā)展趨勢(shì)下，基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃更應(yīng)預(yù)留發(fā)展的彈性空間；同時(shí)在中心城區(qū)規(guī)劃層面應(yīng)盡量多預(yù)留一些軌道交通線路通道，可以考慮以軌道交通的服務(wù)水平（線網(wǎng)覆蓋率）和線網(wǎng)密度作為各階段線網(wǎng)規(guī)模控制的主要衡量因素。

2）車站土建成本占總建設(shè)成本不足三分之一，占全壽命周期成本更低。在條件允許的前提下，對(duì)于線網(wǎng)中的市區(qū)骨干線路，其車站土建規(guī)模應(yīng)預(yù)留今后的發(fā)展空間。

3）相同編組的列車選用更寬的車型，對(duì)土建投資影響有限，但運(yùn)輸能力提高很大。車輛選型不宜受制于規(guī)范的車型，在城市主要客運(yùn)走廊上可以研究應(yīng)用更寬車體的車輛。

4）城市軌道交通的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮今后乘客出行的安全性和舒適度要求，應(yīng)該更加關(guān)注系統(tǒng)能力、車站規(guī)模和服務(wù)水平之間的協(xié)調(diào)性和匹配性，在總結(jié)既有運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上適當(dāng)調(diào)整和提高城市軌道交通的建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以滿足今后運(yùn)營(yíng)的現(xiàn)實(shí)需求。

［1］應(yīng)名洪.城市軌道交通建設(shè)應(yīng)堅(jiān)持需求導(dǎo)向［J］.城市軌道交通，2013（1）：42.

［2］張軍.我國(guó)大型城市軌道交通主干網(wǎng)采用A 型車的必要性［J］.現(xiàn)代城市軌道交通，2013（1）：5.

［3］上海申通地鐵集團(tuán)有限公司技術(shù)中心.地鐵列車定員、車站規(guī)模動(dòng)態(tài)計(jì)算方法及其標(biāo)準(zhǔn)研究［R］.上海：上海申通地鐵集團(tuán)有限公司技術(shù)中心，2014.

［4］楊永平，邊顏東，周曉勤，等.我國(guó)城市軌道交通存在的主要問(wèn)題及發(fā)展對(duì)策［J］.城市軌道交通研究，2013（10）：1.