城市中運(yùn)量軌道交通系統(tǒng)研究

朱松 趙釘毅 王道訓(xùn) 吳迪

摘要：深圳市羅湖區(qū)經(jīng)過(guò)數(shù)十年發(fā)展，區(qū)域道路網(wǎng)絡(luò)體系已基本固定，難以增加新的道路資源規(guī)劃，隨著粵港澳大灣區(qū)的不斷發(fā)展，現(xiàn)有道路資源難以滿足羅湖區(qū)的發(fā)展需求。地鐵等大運(yùn)量軌道交通系統(tǒng)造價(jià)昂貴，審批周期漫長(zhǎng)，施工難度大。常規(guī)公交系統(tǒng)由于準(zhǔn)點(diǎn)率低，容易擁堵，整體服務(wù)水平不高等因素，缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。羅湖區(qū)亟需探索新型公共交通工具，構(gòu)建有競(jìng)爭(zhēng)力的公共交通系統(tǒng)，引導(dǎo)居民出行方式的轉(zhuǎn)變。文章對(duì)常見(jiàn)中運(yùn)量軌道交通制式進(jìn)行了對(duì)比分析，結(jié)合羅湖區(qū)交通現(xiàn)狀及線網(wǎng)規(guī)劃原則，對(duì)羅湖區(qū)進(jìn)行了中運(yùn)量軌道交通系統(tǒng)線路、站點(diǎn)和制式的規(guī)劃。

Abstract： After decades of development in Luohu District， Shenzhen， the regional road network system has been basically fixed， and it is difficult to add new road resource planning. With the continuous development of the Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area， the existing road resources cannot meet the development needs of Luohu District. Large-volume rail transit systems such as subways are expensive to build， with long approval periods and difficult construction. The conventional bus system lacks competitiveness due to factors such as low punctuality， prone to congestion， and low overall service levels. Luohu District needs to explore new public transport tools to build a competitive public transport system， and guide the transformation of residents' travel mode. This article compares and analyzes common medium volume rail transit modes， combined with the current traffic situation in Luohu District and the principles of route network planning， and plans the routes， stations and modes of the rail transit system in Luohu District.

關(guān)鍵詞：中運(yùn)量系統(tǒng);軌道交通;線網(wǎng)規(guī)劃

Key words： medium volume system;rail transit;line network planning

中圖分類(lèi)號(hào)：U239.5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2020）30-0108-04

0 ?引言

中運(yùn)量軌道交通運(yùn)量適中、乘坐舒適、服務(wù)水平高，車(chē)輛爬坡能力強(qiáng)[1]、轉(zhuǎn)彎半徑小，且造價(jià)較低、施工周期較短[2]，可在短時(shí)間內(nèi)快速增加片區(qū)交通供給，并且系統(tǒng)種類(lèi)繁多，技術(shù)不斷成熟[3]。同時(shí)中運(yùn)量軌道交通造型美觀、低碳環(huán)保，可有效提升片區(qū)城市品質(zhì)，契合羅湖區(qū)未來(lái)的城市定位?？茖W(xué)合理地規(guī)劃建設(shè)中運(yùn)量軌道交通系統(tǒng)，可有效助力羅湖區(qū)的快速發(fā)展，支持深圳東進(jìn)戰(zhàn)略，構(gòu)建完善的綜合交通體系。

1 ?研究區(qū)域現(xiàn)狀

羅湖區(qū)位于深圳中部，處于深圳“兩軸三帶”城市布局的核心位置。其東接鹽田，西連福田中心區(qū)，北鄰布吉、沙灣，南接壤香港，是香港與內(nèi)地的交通樞紐，地理位置十分優(yōu)越，具有重要的交通地位。

1.1 軌道交通

羅湖區(qū)內(nèi)現(xiàn)設(shè)有1號(hào)線、2號(hào)線、3號(hào)線、5號(hào)線、7號(hào)線和9號(hào)線6條地鐵線路，總長(zhǎng)35km，設(shè)站27座，其中換乘站7座，軌道密度為1.03km/km2，是深圳軌道密度最高的地區(qū)之一。如圖1和表1所示。目前，羅湖區(qū)內(nèi)軌道站點(diǎn)日均進(jìn)站客運(yùn)量約49萬(wàn)人次，年增長(zhǎng)9%;出站客運(yùn)量約50萬(wàn)人次，年增長(zhǎng)9%。大劇院站、老街站與羅湖站進(jìn)出站總量排在全市客流前十名。

1.2 常規(guī)公交

羅湖區(qū)共有公交線路211條，占全市公交線路的27.8%。其中：快線7條，干線150條，支線14條，專(zhuān)線26條，夜間線14條。公交線路運(yùn)營(yíng)里程1300km，線網(wǎng)總長(zhǎng)159km，線路重復(fù)系數(shù)8.2，線網(wǎng)密度5.3km/km2（全市線網(wǎng)密度為3.54km/km2，原特區(qū)內(nèi)線網(wǎng)密度為4.02km/km2），與全市45%的建成區(qū)范圍實(shí)現(xiàn)直達(dá)公交聯(lián)系。羅湖區(qū)共有公交站點(diǎn)526個(gè)，其中：直線站515個(gè)，淺港灣站6個(gè)，深港灣站5個(gè)。公交站點(diǎn)500m覆蓋率為100%。但是其公交站點(diǎn)容量不足問(wèn)題突出，常規(guī)公交吸引力不足，公交分擔(dān)率難以提升。

1.3 道路交通

羅湖區(qū)道路總里程247.06km。其中，高速快速路25.8km，主干道28km，次干道68.51km總路網(wǎng)密度為7.60km/km2，與深標(biāo)存在明顯差距。

截至2014年全市民用汽車(chē)擁有量311.15萬(wàn)輛，增幅20.4%。市域汽車(chē)密度1558輛/km2，建成區(qū)汽車(chē)密度3496輛/km2，密度全國(guó)第一。高峰期交通需求集中，交通壓力較大。擁堵范圍逐漸擴(kuò)大，“金三角”地區(qū)尤為明顯。晚高峰常發(fā)擁堵路段比高達(dá)到14.2%，并且主要集中在主干路，包括深南東路、濱河大道、沿河南路、愛(ài)國(guó)路、文錦南路等。如圖2所示。

羅湖作為深圳東進(jìn)的橋頭堡，應(yīng)充分發(fā)揮核心城區(qū)的作用，做好輻射帶動(dòng)和服務(wù)支撐作用，實(shí)現(xiàn)新的外溢發(fā)展。立足羅湖成熟城區(qū)的既有優(yōu)勢(shì)，更好地發(fā)揮區(qū)域中心的通道、平臺(tái)作用，加強(qiáng)與東部地區(qū)在產(chǎn)業(yè)發(fā)展、城市功能、設(shè)施建設(shè)等方面的協(xié)作，對(duì)于羅湖引領(lǐng)東部發(fā)展，鞏固羅湖中心城區(qū)的地位具有重大意義。

2 ?中運(yùn)量軌道交通必要性和功能定位分析

2.1 必要性分析

①實(shí)現(xiàn)城市空間結(jié)構(gòu)布局與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要：羅湖區(qū)作為深圳東進(jìn)戰(zhàn)略橋頭堡與發(fā)動(dòng)機(jī)需要暢通的交通作為保障。羅湖區(qū)空間結(jié)構(gòu)布局及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)將引發(fā)交通出行需求的變化，交通是支撐和推動(dòng)城市發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

②機(jī)動(dòng)化出行需求增加，地面交通服務(wù)能力提升有限：受道路交通擁堵影響，常規(guī)公交服務(wù)可靠性與運(yùn)營(yíng)效率低下，公交吸引力與競(jìng)爭(zhēng)力遠(yuǎn)低于社會(huì)交通。為滿足日益增長(zhǎng)的機(jī)動(dòng)化交通出行需求，亟需集約化的公共交通方式優(yōu)化交通供給結(jié)構(gòu)。

③軌道建設(shè)周期長(zhǎng)，且密度提升有限：高峰時(shí)段，3號(hào)線布吉段高峰斷面達(dá)3.4萬(wàn)人次/小時(shí)，飽和度為115%，擁擠程度嚴(yán)重。5號(hào)線布吉段高峰斷面為1.9萬(wàn)人次/小時(shí)，飽和度達(dá)81%，擁擠程度較高。

④中距離出行比例高，缺乏有效交通工具：根據(jù)羅湖軌道數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析表明，83%大運(yùn)量軌道乘客都是對(duì)外出行，由此可見(jiàn)大運(yùn)量軌道主要承擔(dān)中長(zhǎng)距離出行。居民出行調(diào)查數(shù)據(jù)顯示1-5km的出行比例占整體出行量的30～40%，這部分出行由于沒(méi)有合適的出行方式可供選擇，開(kāi)車(chē)比例高達(dá)23%，加劇交通擁堵，進(jìn)而降低交通運(yùn)行效率。

2.2 功能定位分析

中運(yùn)量軌道交通是羅湖區(qū)公共交通系統(tǒng)的重要組成部分，與大運(yùn)量軌道交通共同形成羅湖區(qū)的骨干公共交通系統(tǒng)。具體功能定位為：

①補(bǔ)充、構(gòu)筑復(fù)合走廊：復(fù)合重要發(fā)展廊道，中運(yùn)量軌道補(bǔ)充城市軌道進(jìn)行次要通道覆蓋，同時(shí)服務(wù)軌道盲區(qū)，解決大容量軌道站間距大、線路稀的問(wèn)題。

②銜接，延伸，擴(kuò)大覆蓋范圍：作為軌道交通方式的銜接與延伸線路，擴(kuò)大軌道交通的覆蓋范圍，服務(wù)遠(yuǎn)端客流。

3 ?中運(yùn)量軌道交通制式比較

中運(yùn)量軌道交通有現(xiàn)代有軌電車(chē)、跨座式單軌交通系統(tǒng)、自動(dòng)導(dǎo)向軌道交通系統(tǒng)、輕軌交通系統(tǒng)、懸掛式單軌交通系統(tǒng)等5種交通系統(tǒng)[4-5]。從各新型中運(yùn)量系統(tǒng)制式的適用性來(lái)看，現(xiàn)代有軌電車(chē)、跨座式單軌、懸掛式單軌、自動(dòng)導(dǎo)向交通系統(tǒng)四種制式在交通特性上較為適合羅湖區(qū)，其中現(xiàn)代有軌電車(chē)需占用一定的路權(quán)，適合在道路空間充足的區(qū)域發(fā)展，而跨座式單軌、懸掛式單軌和自動(dòng)導(dǎo)向交通系統(tǒng)無(wú)需占用道路資源，且工程適應(yīng)性較好。其中，跨座式單軌相比于其他制式占用道路資源更小，且對(duì)于地形條件較差、拆遷成本較高區(qū)域具有更好的適用性，工程投資方面較自動(dòng)導(dǎo)向交通系統(tǒng)低，且已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化（如比亞迪云軌等）。

現(xiàn)代有軌電車(chē)交通系統(tǒng)是采用新型低地板、鋼輪鋼軌、模塊化、電力牽引的有軌電車(chē)車(chē)輛，多種路權(quán)方式，以地面線路為主的中低運(yùn)量城市軌道交通系統(tǒng)。同時(shí)現(xiàn)代有軌電車(chē)因地制宜地采用地面線或高架線，運(yùn)量也逐漸趨向于中等及以上運(yùn)量的軌道交通系統(tǒng)[6]。

跨座式單軌交通系統(tǒng)指通過(guò)單根軌道梁來(lái)支撐，穩(wěn)定和導(dǎo)向，車(chē)輛騎跨在軌道梁上運(yùn)行的軌道系統(tǒng)[7]。其技術(shù)特點(diǎn)是：以梁代軌，這種橋梁不但具有傳統(tǒng)橋梁的承載功能，更重要的是還具有輕軌列車(chē)行駛的軌道功能[8]。

懸掛式單軌交通系統(tǒng)，也稱“空軌列車(chē)”“空中軌道交通”等，是車(chē)輛上部具有走形輪和導(dǎo)向輪，都置于軌道梁下方的開(kāi)口箱型內(nèi)，車(chē)輛懸掛于軌道梁下方，通過(guò)車(chē)體上方的走行裝置實(shí)現(xiàn)車(chē)輛在軌道下方安全、平穩(wěn)行駛功能的一種城市單軌交通[9]。

自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)主要適用于高架和地下。自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)一般采用獨(dú)立路權(quán)，車(chē)輛采用膠輪承載驅(qū)動(dòng)、配置獨(dú)特的導(dǎo)向裝置，具有爬坡能力強(qiáng)、曲線通過(guò)能力強(qiáng)、發(fā)車(chē)密度小等優(yōu)越性能，可采用自動(dòng)化運(yùn)營(yíng)等級(jí) 4 級(jí)（GOA 4）無(wú)人駕駛技術(shù)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無(wú)人駕駛[10]。

羅湖區(qū)中運(yùn)量制式選擇主要考慮以下幾方面因素：羅湖區(qū)道路資源匱乏，道路寬度普遍較窄，建議選取占用路權(quán)較少的中運(yùn)量制式;羅湖區(qū)是深圳最早開(kāi)發(fā)的城區(qū)，在金三角片區(qū)擁有大量商業(yè)辦公，為了降低中運(yùn)量對(duì)城市景觀的影響，建議在中心區(qū)采用地面交通制式;地形復(fù)雜，部分線路需要穿越山坡、橋梁等，建議采用爬坡能力強(qiáng)的高架形式。綜上考慮，建議結(jié)合各線路特點(diǎn)選擇不同制式。本文所列四中中運(yùn)量軌道交通系統(tǒng)參數(shù)對(duì)比如表2所示。

4 ?交通需求預(yù)測(cè)分析

4.1 機(jī)動(dòng)化交通需求分析

目前，羅湖區(qū)機(jī)動(dòng)化出行中常規(guī)公交約100-120萬(wàn)人次/日，占比27.3%;軌道交通約90-100萬(wàn)人次/日，占比22.7%;小汽車(chē)（含出租車(chē)、單位大巴等）約200-220萬(wàn)人次/日，占比50%。

歷年深圳市公共交通客運(yùn)量數(shù)據(jù)顯示：常規(guī)公交客運(yùn)量在不斷下降，已經(jīng)從2014年634萬(wàn)人次/日下降到2017年486萬(wàn)人次/日。在軌道交通客運(yùn)量不斷上升，常規(guī)公交競(jìng)爭(zhēng)力不斷下降的情況下，遠(yuǎn)期常規(guī)公交保持目前的運(yùn)行狀態(tài)足以滿足居民出行的公交需求。

現(xiàn)狀羅湖區(qū)軌道長(zhǎng)度35km，車(chē)站27座;根據(jù)深圳市遠(yuǎn)期軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃，羅湖區(qū)遠(yuǎn)期線路長(zhǎng)度約68km，車(chē)站40座。目前軌道交通機(jī)動(dòng)化出行約90-100萬(wàn)人次/日，預(yù)測(cè)遠(yuǎn)期軌道能承擔(dān)200-220萬(wàn)人次/日。

遠(yuǎn)期機(jī)動(dòng)化需求約620萬(wàn)人次/日，除了常規(guī)公交與軌道，小汽車(chē)需要承擔(dān)240-280萬(wàn)人次/日。由于羅湖空間資源緊約，道路里程提升有限，由此，必然產(chǎn)生道路擁堵。因此，引入中運(yùn)量軌道交通是十分必要與迫切的。

4.2 中運(yùn)量交通需求分析

羅湖區(qū)遠(yuǎn)期小汽車(chē)出行量控制在160-180萬(wàn)人次/日;常規(guī)公交維持在100-120萬(wàn)人次/日;引入中運(yùn)量軌道交通以后，考慮到軌道接駁帶來(lái)的客流增長(zhǎng)效益，預(yù)測(cè)遠(yuǎn)期軌道交通承擔(dān)240-260萬(wàn)人次/日，則仍然還有40-60萬(wàn)人次/日缺口，這部分交通需求則需要中運(yùn)量軌道交通來(lái)承擔(dān)。如圖3所示。

5 ?線網(wǎng)綜合規(guī)劃

遵循羅湖區(qū)中運(yùn)量軌道交通功能定位，本次規(guī)劃在大運(yùn)量軌道交通線網(wǎng)的框架里提出了覆蓋次要交通走廊與軌道接駁、延伸兩種線路功能構(gòu)想[11]。覆蓋次要交通走廊，形成復(fù)合走廊，減少軌道盲區(qū)，解決大運(yùn)量軌道站間距大、線路稀問(wèn)題。接駁、延伸，擴(kuò)大覆蓋范圍，收集遠(yuǎn)端客流。本文共提出5條線路，優(yōu)先發(fā)展線路長(zhǎng)度約33.4km，彈性發(fā)展線路長(zhǎng)度約15km，共48.4km。

5.1 站點(diǎn)規(guī)劃

中運(yùn)量軌道站點(diǎn)規(guī)劃原則主要包括以下五點(diǎn)：

①結(jié)合地鐵線站點(diǎn);

②覆蓋主要客流集散點(diǎn)，如：學(xué)校、醫(yī)院、大型商場(chǎng)、大型居住區(qū)、客運(yùn)樞紐;

③分析道路條件，明確設(shè)置站點(diǎn)的可能性;

④結(jié)合城市開(kāi)發(fā)、城市更新項(xiàng)目，改善出行環(huán)境;

⑤結(jié)合現(xiàn)狀公交線路站點(diǎn)，適應(yīng)新區(qū)居民出行特征。

羅湖區(qū)中運(yùn)量線網(wǎng)一共規(guī)劃了98個(gè)站點(diǎn)，平均站間距約590m。如圖4所示。

5.2 換乘車(chē)站規(guī)劃

本次中運(yùn)量軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃一共規(guī)劃了26座換乘車(chē)站，其中包含4座4線換乘，5座3線換乘，17座2線換乘（含4座2線中運(yùn)量之間換乘）。具體換乘車(chē)站如表3所示。

5.3 制式規(guī)劃

制式規(guī)劃主要遵循以下原則[12]：

①道路雙四以上有軌電車(chē)優(yōu)先;

②避免高架對(duì)城市景觀造成影響，經(jīng)過(guò)城市中心區(qū)優(yōu)先推薦有軌電車(chē);

③易組織交路成網(wǎng)運(yùn)營(yíng)優(yōu)先推薦有軌電車(chē);

④相近線路推薦相同制式。

本次線網(wǎng)規(guī)劃一共包含5條線路，其中T1與T4推薦采用地面有軌電車(chē)制式，T2、T3與T5建議采用跨座式單軌制式。如表4所示。

6 ?結(jié)語(yǔ)

經(jīng)預(yù)測(cè)，2030年羅湖區(qū)機(jī)動(dòng)化需求約620萬(wàn)人次/日，其中公共交通機(jī)動(dòng)化出行約428萬(wàn)人次/日，中運(yùn)量軌道交通約45萬(wàn)人次/日。未來(lái)，城市必然朝著集約化方向發(fā)展，隨著羅湖區(qū)城市更新進(jìn)程的推進(jìn)，交通需求將快速增長(zhǎng)，由于目前道路供給有限，只有通過(guò)發(fā)展公共交通才能很好的解決居民出行問(wèn)題。結(jié)合深圳與國(guó)內(nèi)公共交通發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，一方面，常規(guī)公交競(jìng)爭(zhēng)力低，難以吸引客流;另一方面，軌道覆蓋有限。因此，引入中運(yùn)量軌道交通構(gòu)成一體化交通系統(tǒng)，能夠提高出行效率，改善出行品質(zhì)，提升城市形象。

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基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目：41704026;江蘇省自然科學(xué)基金：BK20191180。

作者簡(jiǎn)介：朱松（1989-），男，安徽淮南人，助理研究員，研究方向?yàn)橹腔鄢鞘信c多源融合定位。