市域快速軌道交通合理站間距研究

王悅欣，方恒堃

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市域快速軌道交通合理站間距研究

王悅欣，方恒堃

（北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司，北京 100082）

市域快速軌道交通的功能定位是中心城和新城以及新城之間的快速聯(lián)系，主要服務(wù)于通勤客流，因此在前期研究過程中，全線設(shè)站在滿足沿線的客流需求之外，還應(yīng)滿足主要區(qū)域之間的通達(dá)時間要求。在具體確定設(shè)站間距時，首先應(yīng)結(jié)合市域快速軌道交通車站直接吸引范圍內(nèi)的規(guī)劃人口和崗位數(shù)量，并參考預(yù)測客流量，同時考慮與其他軌道交通換乘，明確各個車站的設(shè)置必要性，之后按照較高的設(shè)計速度計算重點(diǎn)區(qū)域間的旅行時間。若結(jié)果無法達(dá)到時間目標(biāo)要求，可以經(jīng)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比選后，在有條件的車站設(shè)置配線，通過靈活的運(yùn)營組織滿足快速通達(dá)要求，否則就需要考慮減少設(shè)站。

市域快速軌道交通；站間距；設(shè)站必要性；通達(dá)時間目標(biāo)

隨著城市的快速發(fā)展，市域范圍逐漸增大，人們的出行需求也愈加多樣，需要由單一的城市軌道交通形式向多層次軌道交通系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。根據(jù)不同的服務(wù)半徑、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，軌道交通可以大致分為鐵路、市域快速軌道交通、城市軌道交通和中低運(yùn)量系統(tǒng)4個層次。市域快速軌道交通是一種介于鐵路與城市軌道交通之間的軌道交通方式，主要實(shí)現(xiàn)中心城、城市郊區(qū)、周邊新城及城鎮(zhèn)之間的連接，現(xiàn)處于快速發(fā)展階段。在項目前期研究過程中，重點(diǎn)是確定全線站位方案，達(dá)到區(qū)域快速連接的時間目標(biāo)要求，并保證較高的客流服務(wù)水平；這兩者都可以反映在設(shè)站間距上，但由于不同線路沿線的規(guī)劃情況、工程條件、通達(dá)要求等不同，因此合理的站間距應(yīng)該“具線分析，因線而異”。

1 國外案例分析

日本東京和法國巴黎多層次軌道交通系統(tǒng)發(fā)展較為成熟，因此選取這兩座城市的市郊鐵路為例，對其設(shè)站間距進(jìn)行分析。

1.1 日本東京

日本東京軌道交通中市域快速軌道交通這一層主要由中短距離JR放射線路和私鐵線路承擔(dān)（見表1、表2），線路長度一般介于40～90 km，其中，JR線路平均設(shè)站間距3～5 km，私鐵放射線路平均設(shè)站間距1.2～2 km[1]。

表1 部分中短距離JR線路設(shè)站間距

表2 部分私鐵線路設(shè)站間距

線路設(shè)站間距雖小，但是每條線路會提供多種類型的列車服務(wù)，主要包括3種：1）只經(jīng)停重要站點(diǎn)的特急、特快等最高等級的列車；2）站站停的普通列車；3）根據(jù)沿線OD設(shè)置?？空镜目焖?、準(zhǔn)急等通勤列車。通過這3種方式可以在滿足較高的客流服務(wù)水平的情況下，實(shí)現(xiàn)重要區(qū)域之間的快速聯(lián)系。

為保證高峰時段的運(yùn)輸能力，東京區(qū)部外圍許多車站都具備越行條件，主要由于這些車站多為地面站，設(shè)置配線工程量小且較為經(jīng)濟(jì)，而東京區(qū)部以內(nèi)則主要為地下?lián)Q乘站，從工程投資以及客流服務(wù)方面考慮，基本不設(shè)置越行條件。

1.2 法國巴黎

法國巴黎軌道交通中市域快速軌道交通這一層主要由5條RER線路承擔(dān)，都經(jīng)過中心城，且線路末端通常帶有支線（見表3）。線路長度一般介于50～200 km，平均設(shè)站間距1.7～3 km[2]。

表3 RER線路設(shè)站間距

RER線路長度長，設(shè)站間距小，同時在中心城以外的末端多有支線，主要通過靈活的運(yùn)營組織滿足區(qū)域間的快速聯(lián)系以及不同的出行需求。例如Line A在高峰時會開行9個不同的交路，涵蓋中心城和不同的支線，每個交路都會越行部分車站，以達(dá)到重點(diǎn)區(qū)域間的快速通勤需求。

1.3 小結(jié)

由以上數(shù)據(jù)可以看出，東京和巴黎的市域快速軌道交通的平均站間距較小，部分線路與城市軌道交通類似，可以最大限度地滿足沿線的客流需求。這是由于線路在中心城范圍內(nèi)通常設(shè)站較密，為保證一定的站點(diǎn)覆蓋水平，在中心城范圍外，雖然客流量較小，但由于線路在郊區(qū)主要以地面敷設(shè)為主，增加設(shè)站的投資較少，并且車站設(shè)置配線的工程條件也較好，線路可以進(jìn)行靈活的運(yùn)營組織，通過大站快車、大小交路等方式，滿足中心城和外圍新城之間的快速聯(lián)系。因此，多設(shè)車站雖然使得站間距變小，但線路依然可以提供快速直通服務(wù)，從經(jīng)濟(jì)效益和社會效益兩方面綜合考慮，也較為合理。

2 影響設(shè)站因素分析

從日本東京和法國巴黎的市域快速軌道交通平均站間距來看，多數(shù)線路基本與城市軌道交通相同，但兩者的分析思路不同。

首先，城市軌道交通車站主要位于中心城，沿線基本為建成區(qū)，同時考慮到中心城客流的出行特點(diǎn)，設(shè)站時需要保證較高的密度，增加線網(wǎng)覆蓋率，使乘客可以快捷地到達(dá)車站乘車；而市域快速軌道交通重點(diǎn)起到點(diǎn)對點(diǎn)的連接作用，主要服務(wù)于長距離出行客流，在中心城及新城內(nèi)部與城市軌道交通連通，進(jìn)行換乘集散，因此高站點(diǎn)密度并不是設(shè)站的出發(fā)點(diǎn)，車站設(shè)置的必要性還是由區(qū)域規(guī)劃及出行需求決定。例如，近期發(fā)改委發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)市域（郊）鐵路發(fā)展的指導(dǎo)意見》中就提到：“線路要串聯(lián)5萬人及以上的城鎮(zhèn)組團(tuán)和旅游景點(diǎn)并設(shè)站……平均站間距原則上不小于3 km”。

其次，城市軌道交通乘客平均乘距較短，雖然列車平均旅行速度低，但乘客在軌時間也不會很長；而使用市域快速軌道交通出行的乘客平均出行距離較長，需要通過列車快速運(yùn)行才能實(shí)現(xiàn)區(qū)域間的快速通達(dá)[3]。現(xiàn)在許多城市都提出要構(gòu)建“1 h”“1.5 h”等通勤圈，主要通過軌道交通實(shí)現(xiàn)，這就對全線各個重要區(qū)域之間的直達(dá)時間提出了具體要求，例如中心城和新城之間的旅行時間不大于1 h。最新頒布的市域快軌交通的規(guī)范中都對快速聯(lián)系有明確的規(guī)定?！妒杏蚩焖佘壍澜煌ㄔO(shè)計規(guī)范》（T/CCES2—2017）中對服務(wù)時間規(guī)定：通勤交通出行時間不宜大于1 h；沿線重點(diǎn)服務(wù)的新城、城鎮(zhèn)通勤客流乘坐市域快軌的乘車時間宜控制在30～45 min[4]。《市域鐵路設(shè)計規(guī)范》（T/CRSC 0101—2017）中提到：市域鐵路應(yīng)以實(shí)現(xiàn)區(qū)域中心城市與周邊新城、城鎮(zhèn)地區(qū)及組團(tuán)城市各城鎮(zhèn)地區(qū)間1 h交通為基本目標(biāo)，根據(jù)時間目標(biāo)確定相應(yīng)的速度。因此，線路沿線重要區(qū)域之間的旅行時間應(yīng)該達(dá)到相應(yīng)的通達(dá)時間目標(biāo)[5]。

2.1 設(shè)站必要性

市域快速軌道交通設(shè)站的根本原則還是應(yīng)該以滿足沿線客流需求為主，更好地為乘客提供便捷的出行服務(wù)，提高線路運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)效益。車站的設(shè)置必要性主要由車站直接吸引范圍內(nèi)規(guī)劃常住人口和就業(yè)崗位的數(shù)量決定，還可以參考車站全日預(yù)測客流量，這些定量指標(biāo)是車站設(shè)置的依據(jù)，并且應(yīng)和其他層次軌道交通盡量形成換乘，完成不同層次軌道交通間的客流轉(zhuǎn)換。

1）直接吸引范圍。一般城市軌道交通站點(diǎn)的直接吸引范圍以乘客步行可達(dá)距離為準(zhǔn)，通常在800 m左右，但市域快速軌道交通的服務(wù)對象主要是組團(tuán)間的長距離點(diǎn)對點(diǎn)通勤客流，站點(diǎn)吸引力更強(qiáng)，因此，可以考慮以自行車的接駁距離作為車站的直接吸引范圍。近期共享單車的興起對于解決軌道交通末端的交通接駁有很大幫助。共享單車存取車靈活、支付方式便捷，相較于普通公租自行車，乘客使用率大幅提升，因此，車站直接吸引范圍應(yīng)以自行車接駁距離為準(zhǔn)，可以擴(kuò)大到2～3 km[6]。

2）參考指標(biāo)。在這個直接吸引范圍內(nèi)，若規(guī)劃的常住人口和就業(yè)崗位達(dá)到一定量級，可以考慮設(shè)站，而具體量級標(biāo)準(zhǔn)需要結(jié)合相關(guān)規(guī)劃及指導(dǎo)建議、城市形態(tài)以及區(qū)域定位確定；預(yù)測客流量的量級標(biāo)準(zhǔn)不用過于苛刻，僅作為參考[7]，這樣考慮主要是由于未來發(fā)展存在一定的不確定性，區(qū)域內(nèi)人口的出行規(guī)律和職住平衡比例可能會發(fā)生變化，預(yù)測客流情況也會隨之改變。因此，當(dāng)車站直接吸引范圍內(nèi)有足夠的人口居住和就業(yè)，則可以認(rèn)為車站具備了設(shè)置的必要性，雖然這些發(fā)生量和吸引量的OD情況（客流量）僅作為參考，但是在后期出現(xiàn)需要減站的情況時，可以作為一項重要依據(jù)。

2.2 通達(dá)時間目標(biāo)

市域快速軌道交通需要體現(xiàn)“快速”的特點(diǎn)，乘客的直接體會就是旅行時間。列車停站越多，平均旅行速度越低，乘客旅行時間越長[8]，因此設(shè)站應(yīng)以保證線路重點(diǎn)區(qū)域間的旅行時間滿足通達(dá)時間目標(biāo)的要求為前提。

2.2.1 行車檢算

在明確線路制式和最高設(shè)計速度的情況下，結(jié)合全線的交路方案和停站方案，計算重點(diǎn)區(qū)域間的旅行時間。僅通過設(shè)站必要性分析得到的設(shè)站方案，在進(jìn)行全線行車檢算后，普通站站停方案的旅行時間可能無法達(dá)到通達(dá)時間目標(biāo)。此時再檢算大站快車的旅行時間是否可以達(dá)到目標(biāo)值[9]，如果還無法達(dá)到，就需要結(jié)合每座車站的設(shè)站必要性，拔掉必要性相對較低的車站，再重復(fù)上述行車檢算，直到旅行時間可以達(dá)到要求為止。

2.2.2 越行站設(shè)置

線路開行大站快車會對全線的運(yùn)輸能力產(chǎn)生影響，尤其是高峰時段，故不?？康能囌緫?yīng)該盡量設(shè)置到發(fā)線，使車站具備列車越行條件，減少對區(qū)段能力的影響。但設(shè)置配線會加大車站規(guī)模，尤其當(dāng)車站為地下站時，工程投資較大，需要綜合考慮技術(shù)條件與經(jīng)濟(jì)效益后確定[10]。

由于未來的區(qū)域發(fā)展具有一定的不確定性，前期研究階段的運(yùn)輸組織方案很難確保滿足遠(yuǎn)期的行車需求，如果在計算區(qū)域間最快旅行時間的過程中，未設(shè)置到發(fā)線的車站也考慮列車甩站通過，可能計算結(jié)果能夠達(dá)到通達(dá)時間目標(biāo)要求，但這種直通列車對系統(tǒng)運(yùn)輸能力影響較大，在未來實(shí)際運(yùn)營過程中，很可能由于列車開行方案的調(diào)整而導(dǎo)致能力不足。因此，在此階段進(jìn)行行車檢算時，對于沒有條件設(shè)置到發(fā)線的車站，全部按照列車停站考慮，避免運(yùn)營過程中出現(xiàn)“旅行時間”和“系統(tǒng)能力”的矛盾。

3 合理設(shè)站間距

通過上述影響設(shè)站因素的分析可知，合理設(shè)站間距主要目標(biāo)是保證車站設(shè)置對于乘客的服務(wù)在“空間”和“時間”上綜合最優(yōu)。確定合理的站間距設(shè)置可以分為兩步。

1）完全從客流需求出發(fā)，明確設(shè)站的必要性。在各個區(qū)域內(nèi)，以車站直接吸引范圍為半徑，若該范圍內(nèi)的規(guī)劃居住和就業(yè)崗位達(dá)到一定量級的情況下，考慮在區(qū)域內(nèi)設(shè)站，最終結(jié)合預(yù)測客流量確定是否設(shè)站。如果區(qū)域內(nèi)有其他軌道交通，應(yīng)該盡量設(shè)站形成換乘。通過對全線各區(qū)域和車站進(jìn)行分析，得到初步設(shè)站方案。

2）以通達(dá)時間目標(biāo)為前提，明確設(shè)站的可行性。根據(jù)初步設(shè)站方案，計算重點(diǎn)區(qū)域間的旅行時間，若可以滿足全線的時間目標(biāo)要求，則認(rèn)為該設(shè)站方案合理。若無法達(dá)到時間目標(biāo)要求，則結(jié)合全線運(yùn)營組織交路方案和停站方案，計算大站快車條件下的旅行時間。為保證遠(yuǎn)期運(yùn)輸組織的靈活性和線路能力，越行站應(yīng)該在進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析后，盡量設(shè)置到發(fā)線。若部分車站不考慮增設(shè)到發(fā)線，此階段不作為越行站考慮，在此條件下計算大站快車方案的旅行時間，若還無法達(dá)到直通時間目標(biāo)，則需要重新分析各站的必要性，拔掉部分車站，直到最快旅行時間可以達(dá)到要求。具體方法流程如圖1所示。

圖1 合理站間距設(shè)置分析思路

4 結(jié)語

我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，區(qū)域間的快速聯(lián)絡(luò)需求增加，市域快速軌道交通的建設(shè)也更加迫切。市域快速軌道交通的合理站間距應(yīng)該根據(jù)每條線的具體出行需求和工程技術(shù)條件進(jìn)行分析，從區(qū)域發(fā)展和乘客出行需求角度出發(fā)明確設(shè)站必要性，以重點(diǎn)區(qū)域間旅行時間滿足通達(dá)時間目標(biāo)要求為前提。因此，市域快速軌道交通很難有一個通用的合理站間距范圍，設(shè)站間距應(yīng)是每條線路尋求最大化滿足功能與服務(wù)的結(jié)果，兼顧方便與快速，以達(dá)到整體效益最優(yōu)的目的。

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（編輯：郝京紅）

Study on Rational Distance between Stations of Rapid Rail Transit

WANG Yuexin, FANG Hengkun

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

Rapid rail transit, which falls between railway and urban rail transit in a multi-level rail transit system, is being increasingly implemented in China. Its objective is to provide fast connections between a central city and newly developed towns, especially for commuters. Therefore, the transit system should meet both the target travel time expectations between the main sections and passenger requirements. Locations of stations should be set by population and employment predictions. To this end, the passenger flow forecast and operations of existing rail stations are used as references. Then, according to the current station scheme, we calculate the travel times between the main areas based on the highest design speed. If the outcome does not meet targeted commute times, some stations could add arrival and departure tracks after economic and technical analyses to allow express trains. If an analysis indicates that the target time cannot be met by the express trains, the number of stations must be reduced.

rapid rail transit; stations distance; stations’ necessity; connection time target

10.3969/j.issn.1672-6073.2018.04.004

U231

A

1672-6073(2018)04-0016-05

2017-11-16

2017-11-27

王悅欣，女，工程師，主要從事軌道交通線路工程設(shè)計工作，wangyuexin@bmedi.cn