市域快速軌道交通的系統(tǒng)內(nèi)涵與特性研究

張弛

（上海市城市建設(shè)設(shè)計研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200125）

0 引言

在以城市群為主體形態(tài)，推動大中小城市和小城鎮(zhèn)協(xié)調(diào)發(fā)展指導(dǎo)思想下，面向城市群的軌道交通體系正逐步成為重要的發(fā)展趨勢。2014年，國家發(fā)改委批復(fù)《浙江省都市圈城際鐵路近期建設(shè)規(guī)劃》，包括杭州、寧波、臺州、金華等地區(qū)，以聯(lián)系中心城市和城市群各城市的11條市域鐵路線。經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展加快了區(qū)域城市化進(jìn)程，城市群內(nèi)部聯(lián)系越來越密切，中心城區(qū)與周邊地區(qū)的聯(lián)系越來越密切，區(qū)域之間的較長距離公交化出行需求呈現(xiàn)日益增長的態(tài)勢。在此背景下，像市域快軌這種解決中長距離公交化出行的軌道交通方式需求十分迫切。市域快速軌道交通從規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、運營等，是一個系統(tǒng)性非常強(qiáng)的工作。本文總體上是對市域快速軌道交通技術(shù)特征，及其各個層面的影響因素等方面開展總結(jié)性研究，通過對國內(nèi)外市域快速軌道交通系統(tǒng)典型案例的調(diào)研和總結(jié)，為市域快速軌道交通系統(tǒng)總結(jié)出較為明確的定義，并分析所應(yīng)具備的功能內(nèi)涵；梳理出市域快速軌道交通技術(shù)特征，包括線路長度、站間距、運營速度等，為后續(xù)市域快軌系統(tǒng)的適應(yīng)性研究和規(guī)劃技術(shù)研究奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

1 基本定義解析

1.1 定義與內(nèi)涵

《市域快速軌道交通工程設(shè)計規(guī)范》（征求意見稿）[1]：市域快速軌道交通主要服務(wù)于城市主城區(qū)與城市近郊，或衛(wèi)星城之間，客流出行應(yīng)具有出行距離長、潮汐性強(qiáng)、高峰時段明顯、高峰小時客流比重大的特點。

相關(guān)文獻(xiàn)[2]：市域快速軌道交通線路是指跨區(qū)性、跨組團(tuán)式、超長性，列車最高運行速度大于或等于120 km/h的線路。乘客對旅行速度和舒適度目標(biāo)均有較高要求，行車密度接近城市軌道交通，并采用全封閉運營模式。同時，起到市域快速軌道交通作用的，尤其是采用鐵路制式的，稱之為市域鐵路。

總體來看，市域快軌內(nèi)涵主要有：廣義公共交通、服務(wù)范圍廣、運營速度快、平均站間距大、制式多樣等特征。

1.2 服務(wù)范圍及對象

1.2.1 服務(wù)范圍

市域快軌服務(wù)范圍不局限于城市行政轄區(qū)，與中心城市經(jīng)濟(jì)聯(lián)系緊密，人口往來頻繁的區(qū)域均可作為市域快軌服務(wù)范圍，也即是，同城化特征區(qū)域[3]。如上海市域快軌16號線，串聯(lián)臨港、惠南、周浦等周邊鎮(zhèn)區(qū)與市中心聯(lián)系，其服務(wù)的范圍就是上海市域，而臺州都市圈的臨海至至石塘S2線，串聯(lián)臨海市、臺州市和溫嶺市，其服務(wù)范圍就不局限于臺州市區(qū)，而是緊密聯(lián)系的臺州都市圈范圍。

1.2.2 服務(wù)半徑

服務(wù)半徑主要包括時間半徑和空間半徑。國內(nèi)外研究表明，城市空間的不斷拓展會增加居民的出行半徑，但從可接受程度來看，1 h仍是大部分居民基本能夠接受的時間[4]。

（1）時間半徑

通過對國內(nèi)外已開通市域快軌的全程運營時間來看（見表1），主要集中在30～60 min，一般機(jī)場線運行時間較短，這與機(jī)場線快速直達(dá)的功能定位相關(guān)，而串聯(lián)中心城市或城區(qū)與周邊城鎮(zhèn)的市域快軌主要運營時間在45～60 min，即使是最遠(yuǎn)端乘客全程出行時間也可控制在1 h之內(nèi)，符合都市圈通勤客流的基本出行需求，因此，建議市域快軌的主要服務(wù)時間半徑為1 h以內(nèi)。

表1 市域快軌已通車項目運行特征分析

（2）空間半徑

從線路的運營長度來看，已開通線路結(jié)合蘇州、北京、臺州新規(guī)劃線路長度主要集中在40～70 km之間，40 km以下線路多為機(jī)場線等特色線路，70 km以上多為特大城市的遠(yuǎn)郊線路，見圖1。

圖1 市域快軌線路長度分析

結(jié)合東京都市圈通勤圈的范圍分析驗證，30 km內(nèi)出行約占80%，超過50 km的僅約占3%，30～50 km的出行約占17%，東京都市圈的空間半徑為50 km。雖然東京都市圈在不斷擴(kuò)張，但合理的通勤邊界最遠(yuǎn)約50 km右[4]。因此，對于市域快軌來說，合理的空間服務(wù)半徑建議在40～70 km半徑內(nèi)。

1.2.3 服務(wù)對象

通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在城市郊區(qū)和與中心城日常工作、生活交往緊密地區(qū)，在城市群中周邊城市與中心城市日常工作、生活交往緊密地區(qū)，實現(xiàn)長距離公交化出行的居民主要以上下班的早晚高峰為主，所以市域快軌的服務(wù)對象以通勤乘客為主，以通商、通學(xué)等其它乘客為輔[3]。

2 技術(shù)特征分析

2.1 運營速度

2.1.1 最高運行速度

從國內(nèi)外已運營線路的統(tǒng)計來看，最高運行速度一般在100～200 km/h范圍內(nèi)，見圖2，但主要集中在120～160 km/h。這主要是取決于市域快軌的差異化定位，即要明顯區(qū)別于城市軌道交通和小汽車交通。城市軌道交通最高運行速度主要在80～120 km/h范圍內(nèi)，市域之間的高速公路最高運行速度多為120 km/h，從競爭力方面考慮，市域快軌應(yīng)快過城市軌道交通和高速公路上的小汽車交通，因此，車輛最高速度定位在120～160 km/h較為合理[5]。

圖2 市域快軌最高運行速度分析

2.1.2 旅行速度

旅行速度是市域快軌的重要經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)之一，也是居民選擇交通方式的重要判定指標(biāo)。根據(jù)已運營的線路經(jīng)驗，考慮站間距等常規(guī)設(shè)定因素，旅行速度通常為最高運行速度的45%～50%，而市域鐵路還應(yīng)滿足1 h內(nèi)通勤需要。因此，根據(jù)120～160 km/h的車輛最高設(shè)計速度，旅行速度應(yīng)達(dá)到60～80 km/h，而市域快軌的普遍服務(wù)半徑為40～70 km范圍，該速度指標(biāo)可滿足通勤時間需要，建議旅行速度設(shè)定在60～80 km/h，旅行速度的設(shè)定對于站間距會有一定要求。

2.2 線路長度

根據(jù)圖1對國內(nèi)外已建線路和規(guī)劃線路的分析，市域快軌的線路長度雖然多集中在40～70 km，但是分布較為均勻，并未出現(xiàn)明顯的集中現(xiàn)象，說明線路長度具有較多的影響因素，應(yīng)分類具體分析。荊敏[6]對于影響線路長度的因素進(jìn)行了分析，如支撐城市發(fā)展的定位，速度和時間的目標(biāo)，客流量以及經(jīng)濟(jì)效益等。各種因素影響的程度略有不同，本文從線路的功能定位與適應(yīng)范圍的角度出發(fā)，對線路長度的范圍予以了界定。

將市域快軌按照功能定位與適應(yīng)范圍分為城市群市域快軌、特大城市行政范圍市域快軌和特色線路，根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，該分類下市域快軌呈現(xiàn)明顯的規(guī)律性，見圖3。

圖3 市域快軌長度分析

（1）城市群市域快軌

城市群線路長度主要集中在50～60 km，呈現(xiàn)比較明顯的集中現(xiàn)象，這主要與城市群的居民出行特征有關(guān)。城市群是由兩到多個中等城市構(gòu)成，由于是跨城市出行，除市域快軌外，還需兩端換乘交通，由于通勤交通的總出行接受程度往往在1 h之內(nèi)，扣除兩端時間，市域快軌通行時間往往要控制在45 min左右，否則無法形成有效的通勤交通，因此服務(wù)于城市群的市域快軌長度基本在50～60 km。

（2）都市圈市域快軌

都市圈市域快軌的長度變化較大，這主要與大都市本身的輻射范圍有關(guān)，蘇州的都市圈市域快軌主要集中在40～60 km，而北京的都市圈市域快軌則主要集中在50～70 km，因此服務(wù)于都市圈的市域快軌長度主要取決于都市圈本身的輻射范圍。

（3）特定功能市域快軌

目前國內(nèi)外特定功能的市域快軌主要是機(jī)場線和港口線路，即服務(wù)于中心城與大型交通樞紐聯(lián)系的線路，該類型線路多集中在30 km左右，這主要取決及大型交通樞紐的選址，但不同城市的特色線路均集中在30 km左右，說明這一距離是較為合適且適宜，主要是30 km線路的出行時間基本可控制在半小時之內(nèi)。

2.3 站點間距

站點間距既要考慮客流的分布和吸引，不能過大，又要兼顧旅行速度，不能過小導(dǎo)致平均行駛速度較慢。因此，不同區(qū)域的站點間距不同，成熟區(qū)域客流成片狀分布，集散需求較大，站點可適當(dāng)密集，城市郊區(qū)客流成點狀分布，站點間距可適當(dāng)放大。

從國內(nèi)外已運營線路和規(guī)劃線路的統(tǒng)計來看，市域軌道交通站間距基本控制在2～6 km之間，但特色線路如機(jī)場線的站間距基本在8～14 km之間。雖然站點設(shè)置受沿線土地開發(fā)影響較大，但在TOD的設(shè)計理念下，沿線土地開發(fā)應(yīng)結(jié)合站點設(shè)置綜合考慮，基本站間距應(yīng)控制在2～6 km，見圖4。

圖4 市域快軌站間距分析

3 與其它交通方式的區(qū)別

在分析了市域快軌的定義、內(nèi)涵和技術(shù)特征后，基本明確了市域快軌的功能定位和適用范圍，見表2?？梢钥闯?，市域快軌系統(tǒng)在整個軌道交通系統(tǒng)中主要還是服務(wù)于市域范圍，提供市域主、次中心、主要組團(tuán)之間的交通服務(wù)，以及主要組團(tuán)與大型交通樞紐的快速直接聯(lián)系，以通勤乘客為主，以商務(wù)、上學(xué)等其它乘客為輔。

表2 軌道交通網(wǎng)絡(luò)功能層次技術(shù)指標(biāo)

4 結(jié)語

本文通過對國內(nèi)外主要城市市域快軌實際運營案例和規(guī)劃情況分析，總結(jié)出市域快軌的定義和功能內(nèi)涵，并依據(jù)其適應(yīng)范圍分為城市群、都市圈和特色功能市域快軌，給出了運營速度、線路長度和站點間距等重要規(guī)劃指標(biāo)的參考值，明確了市域快軌與地鐵和鐵路的技術(shù)區(qū)別，為后續(xù)市域快軌的線路規(guī)劃研究提供了重要的技術(shù)支撐。