京津冀協(xié)同發(fā)展下北京區(qū)域軌道交通發(fā)展研究

方恒堃

(北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司　北京　100082)

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京津冀協(xié)同發(fā)展下北京區(qū)域軌道交通發(fā)展研究

方恒堃

(北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司北京100082)

摘要面對京津冀區(qū)域協(xié)同發(fā)展的要求，分析和研究世界級城市區(qū)域軌道交通發(fā)展經(jīng)驗；結(jié)合北京市交通圈層和軌道交通系統(tǒng)的層次劃分，著重探討新形勢下北京區(qū)域軌道交通在優(yōu)化軌道交通體系層次、滿足通勤客流快速出行、優(yōu)化和拓展城市空間結(jié)構(gòu)、緩解交通擁堵等方面發(fā)揮的重要功能；建議北京區(qū)域軌道交通系統(tǒng)盡可能采用城際鐵路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，組織公交化運(yùn)營并注重與不同層次軌道交通系統(tǒng)間的資源共享。

關(guān)鍵詞區(qū)域軌道交通；協(xié)同發(fā)展；交通圈層；城際鐵路；資源共享中圖分類號U231

文獻(xiàn)標(biāo)志碼A

1研究背景

京津冀地區(qū)作為我國三大城市群之一，是支撐和帶動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展、體現(xiàn)國家競爭力的重要區(qū)域。京津冀協(xié)同發(fā)展是國家重大戰(zhàn)略，而交通一體化是京津冀協(xié)同發(fā)展的骨骼系統(tǒng)，也是率先實現(xiàn)突破的重要領(lǐng)域。構(gòu)建多層次軌道交通是交通一體化的重要內(nèi)容，隨著城市軌道交通線網(wǎng)的逐步完善和京津冀城際鐵路網(wǎng)規(guī)劃的實施，加快區(qū)域軌道交通建設(shè)迫在眉睫。

北京作為全國政治文化中心，在人口規(guī)模和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平上已經(jīng)跨入世界發(fā)達(dá)地區(qū)水平，截至2014年底，北京市常住人口達(dá)到2 150萬人，機(jī)動車保有量接近560萬輛，人均GDP達(dá)到10萬元[1]。與此同時，隨著城市對外輻射能力的增強(qiáng)，居民出行距離逐漸擴(kuò)大，北京單一的地鐵制式已經(jīng)無法滿足日益增長的長距離出行需求。在京津冀協(xié)同發(fā)展的背景下，明確區(qū)域軌道交通的功能定位，依托區(qū)域軌道交通系統(tǒng)拓展城市發(fā)展空間，將北京城市軌道交通與區(qū)域軌道交通相融合，是未來北京市交通系統(tǒng)發(fā)展的重要研究課題。

2世界城市區(qū)域軌道交通發(fā)展經(jīng)驗

東京、巴黎、倫敦、紐約等城市是國際公認(rèn)的世界級城市，它們均擁有發(fā)達(dá)的區(qū)域軌道交通系統(tǒng)，都市圈通勤范圍已經(jīng)達(dá)到半徑50～70 km的區(qū)域，這對以世界城市為發(fā)展目標(biāo)的北京市具有重要的借鑒意義。

2.1城市空間特征與交通形態(tài)

為進(jìn)行有效的比較研究，文獻(xiàn)[2]將東京、巴黎、倫敦、紐約城市圈劃分為4個基本區(qū)域：分區(qū)1為城市中心區(qū)，分區(qū)1和分區(qū)2構(gòu)成都市區(qū)范圍，分區(qū)3擴(kuò)展到外圍都市區(qū)，分區(qū)1、2、3、4則構(gòu)成千萬人口以上的大都市圈。區(qū)域劃分基本按環(huán)狀擴(kuò)張，各分區(qū)面積、人口及就業(yè)情況如表1所示。

上述城市均存在職住不平衡現(xiàn)象，尤其是東京都市圈中心區(qū)由于商業(yè)辦公用地和居住用地嚴(yán)重失調(diào)，加之兩者開發(fā)強(qiáng)度的差別，導(dǎo)致城市呈現(xiàn)單極化發(fā)展和嚴(yán)重職住分離形態(tài)，未被居住空間平衡的崗位數(shù)遠(yuǎn)超其他3個城市[3](見圖1)。

都市圈中心區(qū)的“磁力效應(yīng)”及職住不平衡導(dǎo)致巨大的向心通勤交通壓力，外圍區(qū)域組團(tuán)之間也存在聯(lián)通需求。對于中心區(qū)內(nèi)部及近距離的向心通勤，依靠地鐵等其他公共交通方式基本可以解決，但長距離的向心通勤以及外圍區(qū)域組團(tuán)之間的出行主要依靠區(qū)域鐵路，如日本的JR線、巴黎的RER線、倫敦的市郊鐵路，紐約的大都會北方鐵路(Metro-North)、長島鐵路(Long Island Railroad, LIRR)等。地鐵系統(tǒng)集中于以城

表1　四大世界城市1990年各分區(qū)統(tǒng)計數(shù)據(jù)[2]76

注：由于巴黎都市圈面積較小，城鎮(zhèn)分布密集，不存在分區(qū)4。

圖1　四大都市圈1990年職住百分比分布

市中心為直徑的10～15 km范圍內(nèi)，范圍之外通過地鐵與鐵路(制式間)的互聯(lián)互通或樞紐的便捷換乘系統(tǒng)匹配城市中心區(qū)的活動強(qiáng)度，構(gòu)成一體化都市圈軌道交通系統(tǒng)[5]，如表2所示。

表2　四大世界城市1990/1991年地鐵與區(qū)域鐵路規(guī)模[2]96　km

根據(jù)四大都市圈區(qū)域鐵路全日的OD出行量(見表3)，東京、巴黎、倫敦、紐約分區(qū)1(紐約為分區(qū)1、2)區(qū)域鐵路的OD量分別占區(qū)域鐵路出行總量的32%、39%、62%、93%。該結(jié)果表明：東京的向心通行雖然突出，但區(qū)域鐵路在服務(wù)中心區(qū)的同時，兼顧了外圍區(qū)域之間的客運(yùn)服務(wù)；巴黎的外圍副中心之間存在大量的出行需求，區(qū)域鐵路在其中發(fā)揮了重要作用；倫敦、紐約的區(qū)域鐵路主要承擔(dān)了外圍區(qū)域與城市中心之間的客流交換，倫敦區(qū)域鐵路在外圍區(qū)域的客流也相對均衡，紐約由于中短距離的就近通勤特征，以及發(fā)達(dá)的道路系統(tǒng)，在遠(yuǎn)離城市中心的地區(qū)，區(qū)域鐵路客流規(guī)模隨之下降。

表3　四大都市圈1990/1991年工作日區(qū)域鐵路出行OD分布[2]134　萬人次

東京、巴黎、倫敦、紐約的交通系統(tǒng)都經(jīng)歷了由內(nèi)(城市軌道交通)到外(區(qū)域性質(zhì)的軌道交通)的發(fā)展過程，兩者從差異化管理、獨(dú)立運(yùn)營到統(tǒng)一規(guī)劃、一體化建設(shè)與發(fā)展，最終從競爭走向聯(lián)合[6]。在人口持續(xù)增長，城市規(guī)模不斷擴(kuò)張的同時，通過軌道交通的引導(dǎo)，由最初的單中心城市發(fā)展成為充滿活力的多心型都市圈，形成了以軌道交通為主體的高效、環(huán)保的客運(yùn)交通體系。雖然各世界級城市在區(qū)域軌道交通引導(dǎo)城市格局轉(zhuǎn)變的歷程中有過不成功的嘗試，但最終在政府與企業(yè)的共同推進(jìn)下，逐步實現(xiàn)了城市軌道交通系統(tǒng)與區(qū)域軌道交通系統(tǒng)共同支撐下的都市圈發(fā)展格局。

2.2區(qū)域軌道交通特征分析

縱觀世界級城市軌道交通系統(tǒng)的發(fā)展，可以總結(jié)出區(qū)域軌道交通系統(tǒng)具有如下特征：

2.2.1客流具有明顯的方向性和雙高峰特征

大都市圈進(jìn)入中心城核心區(qū)的交通方式以軌道交通為主導(dǎo)，尤其是高峰時段的通勤出行。東京、紐約、倫敦三大都市圈高峰時段進(jìn)入中心城核心區(qū)的軌道交通出行比重均在80%以上，其中東京都市圈高達(dá)92%，東京都市圈全天24 h的向心出行中軌道交通也高達(dá)86%，表現(xiàn)出了極強(qiáng)的方向性[7]。

2.2.2與城市軌道交通銜接特征

表2中的數(shù)據(jù)顯示，中心城區(qū)的軌道交通以地鐵為主，區(qū)域軌道交通分布于外圍區(qū)域，兩者的銜接方案直接影響著都市圈內(nèi)整個線網(wǎng)格局與城市格局的協(xié)同程度。世界級城市區(qū)域軌道線路與城市軌道交通的銜接特征分別歸納為以下3種類型：接入城市邊緣、穿城而過、終止于城市中心[8]，如圖2所示。3種方案各有優(yōu)缺點，但需要結(jié)合區(qū)域規(guī)劃、人口分布、出行習(xí)慣、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局等因素，在區(qū)域軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃階段統(tǒng)籌考慮。

圖2　區(qū)域軌道交通與城市軌道交通的銜接方案

2.2.3運(yùn)營組織靈活多樣

區(qū)域軌道線路的客流特征及線網(wǎng)形態(tài)決定了其客流斷面存在嚴(yán)重的不均衡性，為提高運(yùn)行效率及列車滿載率，滿足不同的出行需求，行車組織上可以采取靈活多樣的模式。例如東京都城市鐵路在市中心以外地區(qū)采用快慢車和分支運(yùn)營的方式[9]，同時，具備了大量地實現(xiàn)換軌直通聯(lián)運(yùn)的條件，即一條線路運(yùn)營商的運(yùn)營列車在換軌站可通過換軌到另一個運(yùn)營商的線路上運(yùn)行，實現(xiàn)聯(lián)運(yùn)，減少乘客的上下車，為乘客提供方便。巴黎RER線路和倫敦的市郊鐵路針對具有多個客流斷點的特征，開行了多種交路形式的列車，在高峰時段和非高峰時段列車的行車間隔不同，同一線路分別開行跨站快車和站站停慢車。

3北京區(qū)域軌道交通發(fā)展定位

3.1北京都市圈交通圈層的劃分

軌道交通系統(tǒng)與城市空間的發(fā)展密不可分[10]，隨著北京與周邊城市的聯(lián)系更加緊密，北京軌道交通圈層的輻射范圍將覆蓋整個京津冀區(qū)域。借鑒國外都市圈的空間劃分方法，可將北京都市圈的交通劃分為四大圈層[11]，如圖3所示。

圖3　北京都市圈交通圈層劃分示意

第一圈層為中心城區(qū)，即市中心15～20 km半徑的范圍，包括中心組團(tuán)和多數(shù)邊緣集團(tuán)；

第二圈層為近郊新城，即市中心30～35 km半徑的范圍，主要包含通州、亦莊、大興、門頭溝、昌平、順義和房山新城；

第三圈層為遠(yuǎn)郊新城，即市中心周圍65～80 km半徑的范圍，主要包含延慶、懷柔、密云、平谷和近京地區(qū)的燕郊、三河、廊坊、固安、涿州等。

第四圈層為大于80 km的都市圈層，包括北京周邊主要城市天津、保定、石家莊、唐山、秦皇島、承德、張家口等。

3.2北京區(qū)域軌道交通服務(wù)范圍

借鑒國外區(qū)域軌道交通發(fā)展特征，結(jié)合北京都市圈空間發(fā)展關(guān)系和客流需求，北京市都市圈軌道交通發(fā)展概念規(guī)劃中提出了各圈層在軌道交通體系中的功能定位和服務(wù)范圍，如圖4所示。

圖4　北京都市圈軌道交通系統(tǒng)對應(yīng)關(guān)系

其中，區(qū)域軌道交通系統(tǒng)是一種介于地鐵和城際鐵路之間的客運(yùn)交通模式，連接城市中心與郊區(qū)或衛(wèi)星城市，主要服務(wù)范圍在城市外圍地區(qū)，負(fù)責(zé)城市中心與外圍地區(qū)間長距離的聯(lián)系，為城鎮(zhèn)人口(包括居民和流動人口)提供大眾化的通勤出行服務(wù)。在北京主要分為市郊鐵路系統(tǒng)和區(qū)域快線系統(tǒng)兩種形式。

3.3區(qū)域軌道交通在都市圈交通中的作用

3.3.1優(yōu)化都市圈軌道交通體系層次

由于城市空間結(jié)構(gòu)、人口分布的差異，不同交通圈層對城市軌道交通的需求是不同的，多層級軌道交通正是根據(jù)軌道交通的服務(wù)對象或服務(wù)范圍的不同，將某些具有共性的軌道交通組合為一個層級，不同層級的軌道交通的組合則稱之為多層級軌道交通。區(qū)域軌道交通系統(tǒng)通過與國鐵、地鐵等其他軌道交通系統(tǒng)便捷的換乘及密切配合，形成相互協(xié)調(diào)、高效、節(jié)能、環(huán)保的城市交通體系。

3.3.2滿足通勤客流快速出行需求

區(qū)域軌道交通系統(tǒng)是介于普通地鐵與城際鐵路之間的一種軌道交通方式，主要目的是把外圍組團(tuán)、衛(wèi)星城的居民盡快送達(dá)城市中心，滿足外圍組團(tuán)與衛(wèi)星城通勤客流的快速出行需求。不同于常規(guī)地鐵系統(tǒng)的是，區(qū)域軌道交通在設(shè)站布局上要求更大的站間距，在車輛系統(tǒng)選擇上要求更高速度的車輛。切忌把區(qū)域軌道交通按照城市中心區(qū)的地鐵系統(tǒng)模式建設(shè)，過小的站間距會降低旅行速度，增加外圍客流的通勤時間，從而失去了建設(shè)區(qū)域軌道交通的意義。

3.3.3優(yōu)化和拓展城市空間結(jié)構(gòu)

區(qū)域軌道交通系統(tǒng)的形成源于城市布局規(guī)劃的發(fā)展，同時也會引導(dǎo)城市的發(fā)展。中心城區(qū)與外圍組團(tuán)的聯(lián)系是主要的，隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，外圍新城之間的交通需求也日益增多。區(qū)域軌道交通速度快、服務(wù)范圍大和運(yùn)營方式靈活的特征，能夠滿足大城市多樣化的出行需求，成為引導(dǎo)城市發(fā)展的重要手段。

對于北京市而言，作為連接中心城區(qū)與外圍新城的骨干交通，區(qū)域軌道交通系統(tǒng)引導(dǎo)中心城人口向周邊地區(qū)疏導(dǎo)，引導(dǎo)城市人口布局形成以公交系統(tǒng)為骨骼的“節(jié)點+走廊”式形態(tài)，加強(qiáng)外圍新城與中心城區(qū)的聯(lián)系，避免城市無序擴(kuò)張式發(fā)展，對促進(jìn)城鄉(xiāng)一體化發(fā)展起到了積極的作用。

3.3.4緩解交通走廊和中心城區(qū)交通擁堵

北京作為一個特大型城市，在中心城區(qū)與周邊地區(qū)存在大量的通勤客流。區(qū)域軌道交通系統(tǒng)作為一種大運(yùn)量、高速度、長距離出行的交通工具，非常符合外圍居住地和中心城之間通勤客流的需求。大運(yùn)量、高速度的區(qū)域快線系統(tǒng)不僅能夠分擔(dān)交通走廊上的客運(yùn)量，緩解道路交通壓力，還能減少外圍居住區(qū)居民駕私家車或乘坐地面公交進(jìn)入城市中心的客流，有效緩解城市中心道路的交通擁堵。

3.3.5支持京津冀協(xié)同發(fā)展

京津冀地區(qū)城際鐵路的大規(guī)模建設(shè)和投入運(yùn)營，將極大地改善京津冀區(qū)域一體化交通的結(jié)構(gòu)。城際鐵路大多是跨區(qū)域快速鐵路，其站點設(shè)置、運(yùn)輸組織及服務(wù)頻率主要服務(wù)城市間的長途客運(yùn)需求，但難以滿足區(qū)域內(nèi)高密度、公交化的通勤客運(yùn)需要。而區(qū)域軌道交通恰能與城際鐵路相互補(bǔ)充，并與北京中心城區(qū)地鐵網(wǎng)絡(luò)緊密結(jié)合，形成多層次、高效率、覆蓋廣、聯(lián)絡(luò)強(qiáng)的京津冀軌道交通網(wǎng)絡(luò)，對促進(jìn)京津冀一體化發(fā)展要求下的產(chǎn)業(yè)布局有序轉(zhuǎn)移、引導(dǎo)城市群的空間形態(tài)良性發(fā)展和大中小城市協(xié)調(diào)發(fā)展、打造現(xiàn)代化新型首都圈具有重要的作用。

4北京區(qū)域軌道交通發(fā)展建議

區(qū)域軌道交通系統(tǒng)是介于地鐵、城際鐵路之間的系統(tǒng)，同時考慮服務(wù)第一、第二、第三圈層。從線網(wǎng)層次位置及服務(wù)圈層來分析，區(qū)域快速軌道交通系統(tǒng)應(yīng)兼具地鐵系統(tǒng)和鐵路系統(tǒng)雙重特征。

4.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)向干線鐵路靠近

區(qū)域快速軌道交通系統(tǒng)的線路具有線路長、速度高、站間距大的特征，與傳統(tǒng)地鐵有明顯區(qū)別。因此，一些主要技術(shù)指標(biāo)建議向干線鐵路方向靠近，例如：

1) 線路速度目標(biāo)值為120～200 km/h；

2) 敷設(shè)條件盡可能選擇高架和地面線敷設(shè)方式；

3) 車輛選型考慮預(yù)留與鐵路過軌運(yùn)營條件，建議采用與鐵路兼容車輛；

4) 信號制式考慮預(yù)留與鐵路過軌運(yùn)營條件，推薦采用與鐵路兼容的信號制式；

5) 行車方向采用左線行車方式。

4.2服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)向地鐵靠近

區(qū)域軌道交通同時也是服務(wù)于城市居民日常出行需求的軌道交通系統(tǒng)，具有典型的早晚高峰潮汐客流、客流進(jìn)出站量大、與軌道交通關(guān)系密切等特征。因此，與乘客相關(guān)的一些服務(wù)性指標(biāo)建議向地鐵方向靠近，例如：

1) 公交化運(yùn)營。采用地鐵站臺候車模式，IC票務(wù)系統(tǒng)(非實名制票)，提高行車組織能力(2～3 min追蹤間隔、5～8 min完成折返作業(yè)等)；

2) 換乘方式?？紤]與軌道交通線網(wǎng)間采用付費(fèi)區(qū)換乘，提高換乘效率和便捷性；

3) 衛(wèi)生間系統(tǒng)。取消車上衛(wèi)生間系統(tǒng)，在站臺設(shè)置衛(wèi)生間，能夠有效縮減車輛作業(yè)時間和車輛系統(tǒng)規(guī)模。

4.3盡可能實現(xiàn)互聯(lián)互通、資源共享

區(qū)域軌道交通系統(tǒng)是介于地鐵與干線鐵路之間的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，既能選擇鐵路系統(tǒng)開行市郊鐵路，也能構(gòu)建區(qū)域快線與城市地鐵便捷成網(wǎng)運(yùn)行。為最大限度滿足線網(wǎng)中功能區(qū)、需求點之間的可達(dá)性，建議區(qū)域軌道交通網(wǎng)絡(luò)考慮互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營，例如：

1) 區(qū)域軌道交通網(wǎng)絡(luò)中相似性線路之間要實現(xiàn)互聯(lián)互通，車輛具有聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營條件；

2) 區(qū)域軌道交通線網(wǎng)中差異較大的線路之間應(yīng)盡可能預(yù)留過軌條件；

3) 區(qū)域快線與地鐵網(wǎng)絡(luò)之間實現(xiàn)付費(fèi)區(qū)換乘；

4) 市郊鐵路與城際鐵路之間具有互聯(lián)互通、過軌運(yùn)營條件。

5結(jié)語

筆者分析了四大世界級城市的空間形態(tài)與區(qū)域軌道交通系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系，總結(jié) 了 區(qū) 域 軌 道 交通的運(yùn)行特征，并以此為基礎(chǔ)，結(jié)合北京都市圈 交 通 圈

層的劃分，明確了在京津冀協(xié)同發(fā)展背景下北京市區(qū)域軌道交通的服務(wù)范圍和功能定位。立足于北京區(qū)域軌道交通的功能定位，對其發(fā)展建設(shè)模式、技術(shù)和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)以及網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展等方面提出了若干思考和建議，供業(yè)內(nèi)同行間交流與探討。

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(編輯：曹雪明)

Study on Beijing Regional Rail Transit under the Coordinated Development of Beijing-Tianjin-Hebei Cluster

Fang Hengkun

(Beijing General Municipal Engineering Design & Research Institute Co., Ltd., Beijing 100082)

Abstract:In order to satisfy the needs of coordinated development of Beijing-Tianjin-Hebei cluster, the development experience of the regional rail transit system in different world-class cities are analyzed. In view of the traffic circles and the level classification of Beijing rail transit system, the important functions of Beijing regional rail transit in optimizing architecture of rail transit system, satisfying the commuters’rapid trip demand, refining and expanding the urban space structure, easing the traffic congestion, and so on are discussed. Some suggestions are raised that the design standard of intercity railway should be adopted for Beijing regional rail transit system, and that bus type operation be organized and sharing of resources be emphasized between rail transit systems of different levels.

Key words:regional rail transit; coordinated development; traffic circles; intercity railway; resource sharing

doi:10.3969/j.issn.1672-6073.2016.03.004

收稿日期:2016-03-21修回日期: 2016-04-07

作者簡介:方恒堃，男，碩士研究生，主要研究方向為城市軌道交通，fanghengkun@bmedi.cn

基金項目:北京市科技計劃課題(D151100005815002)

文章編號1672-6073(2016)03-0011-05