城市軌道交通線(xiàn)網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)探討

劉新

廣州市交通規(guī)劃研究院有限公司 廣東 廣州 510030

引言

改革開(kāi)放以后，我國(guó)整體社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平在不斷提升，直至今天，隨著城市規(guī)模的逐步提升，交通狀況每況愈下，顯然，傳統(tǒng)的公路網(wǎng)已經(jīng)不能滿(mǎn)足于當(dāng)今社會(huì)人們的發(fā)展需求，于是，城市軌道交通的出現(xiàn)（重點(diǎn)在于地鐵，也包括高鐵）逐漸發(fā)展成為我國(guó)一個(gè)新興支柱產(chǎn)業(yè)，當(dāng)前，城軌交通是我國(guó)城市基礎(chǔ)交通設(shè)施當(dāng)中市場(chǎng)和前景最為廣闊的一種產(chǎn)業(yè)，且目前已經(jīng)有很多大中城市具備一定的地鐵發(fā)展的基礎(chǔ)實(shí)力和條件。

1 城市軌道交通線(xiàn)網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

1.1 技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)

1.1.1 兼并由起初一個(gè)城市慢慢演化出20余個(gè)城市并肩發(fā)展的局面，此時(shí)便引發(fā)出了對(duì)于統(tǒng)一的城市建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的需求性；

1.1.2 從一座城市一條線(xiàn)慢慢向網(wǎng)絡(luò)多條線(xiàn)發(fā)展，如此誘發(fā)了一系列包括交通線(xiàn)網(wǎng)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)化帶來(lái)的客流預(yù)測(cè)和規(guī)劃、樞紐換乘或者綜合經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等技術(shù)問(wèn)題；

1.1.3 改變了傳統(tǒng)單一化的輪軌模式并逐漸朝多種制式并存的方向不斷發(fā)展，現(xiàn)階段已經(jīng)在建或是預(yù)備落入實(shí)施的制式多達(dá)6種，包括大運(yùn)量地鐵、跨座式單軌、中運(yùn)量輕軌、磁懸浮、直線(xiàn)電機(jī)系統(tǒng)、城際快速鐵路等等，并且由此提出了基于新型交通方式成套技術(shù)的研究需求。

1.2 大運(yùn)量、中運(yùn)量、市郊線(xiàn)多種形式并存，軌道交通發(fā)展呈多樣化

立足于我國(guó)目前的城軌發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，其正在逐步朝著多元化的趨勢(shì)不斷發(fā)展，特別城際軌道交通線(xiàn)及市郊線(xiàn)的數(shù)量急劇增加。廣佛線(xiàn)是中國(guó)第一條城際軌道交通線(xiàn)，路程全長(zhǎng)34km，且此條線(xiàn)路貫穿了佛山、南海和廣州市區(qū)在內(nèi)的許多中腹地帶，時(shí)速超120km/h。這條線(xiàn)路的建成和投入運(yùn)營(yíng)實(shí)際上綜合慮及區(qū)域性發(fā)展需求及整體路網(wǎng)協(xié)調(diào)性和匹配性的功能定位，目標(biāo)在于成功地緩解佛山組團(tuán)中心和廣州的交通需求，與此同時(shí)也并承各個(gè)組團(tuán)以?xún)?nèi)的交通，主要以成績(jī)交通功能為核心，輔助以城市軌道交通。此條線(xiàn)路預(yù)期想要實(shí)現(xiàn)的核心戰(zhàn)略目標(biāo)為：落實(shí)區(qū)域立體化交通體系建設(shè)，以達(dá)到資源共享的目的。全面落實(shí)廣佛都市區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略。提升區(qū)域性城市集聚效應(yīng)，繼而有效地推進(jìn)城市化進(jìn)程。某種意義上來(lái)說(shuō)，廣佛城軌交通線(xiàn)擺脫了傳統(tǒng)的城軌所具備的交通功能定位，且行為其地處珠三角區(qū)域城際快軌交通路網(wǎng)中心地段，同時(shí)又作為我國(guó)首條城際軌道交通線(xiàn)，無(wú)論談及它的建設(shè)和規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)，或是其今后的建設(shè)對(duì)于城軌道網(wǎng)建設(shè)的影響，都具備一定的現(xiàn)實(shí)性影響意義。珠三角城軌交通規(guī)劃線(xiàn)路全程可達(dá)一千多公里，同時(shí)諸如長(zhǎng)江三角洲區(qū)域和大京津地區(qū)在內(nèi)的許多城軌交通線(xiàn)也都在陸續(xù)規(guī)劃中。除了城軌交通線(xiàn)，又同時(shí)展開(kāi)了市郊鐵路系統(tǒng)的建設(shè)。比如北京正徒步構(gòu)建的城軌交通網(wǎng)絡(luò)，其覆蓋了接連市區(qū)和郊區(qū)的L線(xiàn)、順義線(xiàn)、昌平線(xiàn)、良鄉(xiāng)線(xiàn)、亦莊線(xiàn)等，全程達(dá)160公里。

1.3 新型城市軌道系統(tǒng)開(kāi)展研發(fā)

1.3.1 直線(xiàn)電機(jī)系統(tǒng)。隨之廣州地鐵四號(hào)線(xiàn)和北京首都機(jī)場(chǎng)線(xiàn)的方案論證在2003年的展開(kāi)，人們便開(kāi)始慢慢將目光轉(zhuǎn)移到了直線(xiàn)電機(jī)系統(tǒng)上來(lái)。結(jié)合廣州市城軌交通建設(shè)規(guī)劃，4、5、6、7號(hào)線(xiàn)各路段軌道將會(huì)全面投入采用直線(xiàn)電機(jī)系統(tǒng)，直到2010年，全程長(zhǎng)達(dá)107km。

1.3.2 跨座式單軌系統(tǒng)。最早的時(shí)候包括美國(guó)、日本、澳大利亞、馬來(lái)西亞在內(nèi)許多國(guó)家均已經(jīng)投入了跨座式單軌系統(tǒng)的應(yīng)用，而我國(guó)初次引入跨座式單軌交通方式是在重慶市。其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)出占地面積小、爬坡能力強(qiáng)（6‰）、轉(zhuǎn)彎半徑小（R=100），且其軌道能夠因地制宜穿越隧道、爬高坡、又能夠沿著江岸翻山越嶺營(yíng)運(yùn)，更適合行走于山城等一些特殊地段。通常情況下，單軌系統(tǒng)一般應(yīng)用的是低噪聲及低振動(dòng)設(shè)備，車(chē)輪通常為沖氣體橡膠輪胎，運(yùn)行過(guò)程中噪聲要比城區(qū)交通干線(xiàn)噪聲均聲級(jí)低75.8dB。屆時(shí)直線(xiàn)電機(jī)系統(tǒng)與跨座式單軌系統(tǒng)均屬中運(yùn)量系統(tǒng)（單向高峰2萬(wàn)人/h），鑒于其曲線(xiàn)半徑小、噪音小、爬坡大、造價(jià)低等特點(diǎn)，該系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)發(fā)展前景相較而言比較廣闊。

1.3.3 快速輪軌系統(tǒng)。日前，長(zhǎng)三角、珠三角和京津塘地區(qū)區(qū)域快速交通網(wǎng)已投入運(yùn)營(yíng)，且速度超過(guò)120km/h的快輪軌系統(tǒng)同樣已經(jīng)落地有聲[1]。

2 城市軌道交通線(xiàn)網(wǎng)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)探討

2.1 線(xiàn)網(wǎng)規(guī)模的確定

需要先明確城軌交通線(xiàn)網(wǎng)的合理化規(guī)模，借此進(jìn)行宏觀地對(duì)城市大概得軌道交通規(guī)范范圍進(jìn)行判斷。判斷線(xiàn)網(wǎng)規(guī)模時(shí)需要結(jié)合城市后期的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及城市交通發(fā)展幾方面政策及服務(wù)水平目標(biāo)進(jìn)行，且需要找到人們出行與交通需求的最佳結(jié)合點(diǎn)，需要遵循近遠(yuǎn)期結(jié)合、定性定量分析的客觀經(jīng)濟(jì)性原則。此外線(xiàn)路走向必須盡量滿(mǎn)足城市的結(jié)構(gòu)布局及出行總量需求，而且還應(yīng)該同時(shí)兼顧城市未來(lái)開(kāi)發(fā)地區(qū)的實(shí)際發(fā)展需求。把握線(xiàn)網(wǎng)規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)該盡可能保證在不同階段盡量能夠滿(mǎn)足客流出行的需要，且保證其能夠發(fā)揮出最大作用。線(xiàn)網(wǎng)規(guī)模往往涵蓋了各階段線(xiàn)網(wǎng)的編織密度以及實(shí)時(shí)的服務(wù)水平等級(jí)。

2.1.1 定性的確定。

2.1.1.1 線(xiàn)網(wǎng)規(guī)模必須緊密結(jié)合城市發(fā)展規(guī)劃。結(jié)合城市發(fā)展規(guī)劃和城市特點(diǎn)、人們的主要出行需求及客流預(yù)測(cè)，應(yīng)該重點(diǎn)開(kāi)發(fā)商業(yè)區(qū)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)等地區(qū)，且需要科學(xué)預(yù)測(cè)人口增長(zhǎng)以及就業(yè)崗位分布情況，以確保能夠協(xié)助我們合理地確定各個(gè)區(qū)域的中線(xiàn)網(wǎng)編織密度。

2.1.1.2 城市發(fā)展與線(xiàn)網(wǎng)規(guī)模息息相關(guān)。一座城市的發(fā)展和進(jìn)步是以線(xiàn)網(wǎng)的規(guī)模及經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策密切關(guān)聯(lián)在一起的，且影響城市居民出行的核心因素就在于線(xiàn)網(wǎng)規(guī)模。如此說(shuō)來(lái)，城市居民的出行率又牢牢地關(guān)乎城市居民的富裕程度。且同時(shí)其又關(guān)聯(lián)交通發(fā)展的投資力度及經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度。鑒于經(jīng)濟(jì)發(fā)展及機(jī)動(dòng)化程度，又將人們總出行率與私人機(jī)動(dòng)出行率密切關(guān)聯(lián)在一起，基于此，未來(lái)我國(guó)人均GDP的增長(zhǎng)趨勢(shì)很大程度上會(huì)影響到整體交通發(fā)展。預(yù)測(cè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)況能夠有序地推算出后期各種交通模式的綜合性投資潛力和公共交通行業(yè)的總體投資潛力，如此便能快速確定各個(gè)時(shí)期的線(xiàn)網(wǎng)規(guī)模。

2.1.1.3 線(xiàn)網(wǎng)的規(guī)模與城市交通發(fā)展政策緊密相關(guān)。對(duì)交通狀況進(jìn)行準(zhǔn)確徹查，實(shí)時(shí)掌握城市居民的交通出行情況。包括人們的出行方案、出行方式、出行核心客流分配等調(diào)查項(xiàng)目，借這些項(xiàng)目方案最終確定科學(xué)合理的交通發(fā)展政策。有效發(fā)展公共交通，合理控制私人機(jī)動(dòng)化出行，并且科學(xué)引導(dǎo)自行車(chē)出行人員，力求能使以自行車(chē)出行為主的人群向公共交通方向發(fā)展。切實(shí)實(shí)施總體交通發(fā)展政策，促使保證各種交通體系能夠相互協(xié)調(diào)發(fā)展。

2.1.2 定量的分析。按照定性明確設(shè)計(jì)原則之后，適當(dāng)按照公共交通的客流總量和面積密度測(cè)算公式、人均指標(biāo)測(cè)算法分別進(jìn)行定量計(jì)算軌道線(xiàn)網(wǎng)的規(guī)模。而針對(duì)線(xiàn)網(wǎng)規(guī)模產(chǎn)生的影響，可以部分量化、部分無(wú)法量化，因此在確定城軌交通線(xiàn)網(wǎng)規(guī)模時(shí)應(yīng)該將定性分析和定量計(jì)算的方法結(jié)合起來(lái)進(jìn)行?？梢越柚ㄐ苑治龅姆椒ㄟM(jìn)行宏觀指導(dǎo)線(xiàn)網(wǎng)規(guī)模，定量計(jì)算則是對(duì)其實(shí)施的一種合理化的驗(yàn)證和修正，然而鑒于以往的工作中相對(duì)應(yīng)的技術(shù)手段以及調(diào)查數(shù)據(jù)積累得不足的緣故，定量計(jì)算的方法實(shí)踐往往可信度遭到質(zhì)疑。后續(xù)伴隨我國(guó)數(shù)據(jù)采集手段的多元化改進(jìn)及城市公共交通信息化平臺(tái)的建立，終將會(huì)成為城軌交通合理規(guī)劃的重要基礎(chǔ)保障條件[2]。

2.2 制定線(xiàn)網(wǎng)規(guī)劃的原則

2.2.1 在明確線(xiàn)網(wǎng)規(guī)模的基礎(chǔ)上，制定出科學(xué)合理的軌道線(xiàn)網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)原則，以此來(lái)為后期規(guī)劃線(xiàn)網(wǎng)鋪墊基礎(chǔ)依據(jù)。北京是我國(guó)的政治、經(jīng)濟(jì)及文化中心，不僅人口多而且地域面積大，在此基礎(chǔ)上，地下?tīng)顩r也比較復(fù)雜，為滿(mǎn)足相應(yīng)的交通服務(wù)等級(jí)要求，又同時(shí)制定出了許多相關(guān)的設(shè)計(jì)原則，舉例如下：①支撐城市多中心發(fā)展及經(jīng)濟(jì)建設(shè)的政策，核心支撐區(qū)域包括文化旅游中心、奧林匹克公園、金融街、CBD、邊緣集團(tuán)及部分高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)和衛(wèi)星城等已經(jīng)建成、在建并且即將規(guī)劃建設(shè)的區(qū)域。根據(jù)TOD和SOD結(jié)合起來(lái)科學(xué)規(guī)劃線(xiàn)網(wǎng)，以保證其能夠盡量滿(mǎn)足城市發(fā)展和建設(shè)的需要。②結(jié)合差異化的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各類(lèi)交通模式的分類(lèi)，同時(shí)選取各個(gè)城市的差異化功能等級(jí)及交通服務(wù)等級(jí)交通模式。北京雖作為一個(gè)特大城市，城市人口眾多，因此，研究以重型大運(yùn)量的市域線(xiàn)或市區(qū)線(xiàn)模式為例，市域線(xiàn)主要服務(wù)于市區(qū)及城郊，且比此間站間距比較大，另外不僅速度快而且運(yùn)量大，更有利于吸引遠(yuǎn)程客流。

市區(qū)線(xiàn)主要服務(wù)于市中心區(qū)域，站間距相對(duì)小一些，發(fā)車(chē)間隔較小，較好吸引近距離乘客，但較小的站間距就勢(shì)必造成工程造價(jià)的升高。所以，有效地確定站間距對(duì)于線(xiàn)網(wǎng)的合理性也是很重要的。而對(duì)于小型的人口相對(duì)較少的城市，也許發(fā)展有軌電車(chē)就可滿(mǎn)足出行的需求。

2.2.2 待確定好線(xiàn)網(wǎng)規(guī)模之后，按照已經(jīng)設(shè)定好的設(shè)計(jì)原則經(jīng)過(guò)分析研究得出合理的線(xiàn)網(wǎng)，以使其促成城市交通骨架。

2.3 對(duì)線(xiàn)網(wǎng)進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)

緊接下來(lái)詳細(xì)統(tǒng)計(jì)并分析設(shè)計(jì)好的線(xiàn)網(wǎng)，具體得到的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)必須要全面反映出路網(wǎng)的各種特征，以便于更好地開(kāi)展下一步各種線(xiàn)網(wǎng)方案的客觀評(píng)價(jià)。具體應(yīng)該包含以下幾方面的內(nèi)容：

2.3.1 分類(lèi)統(tǒng)計(jì)體現(xiàn)線(xiàn)網(wǎng)主要特征的數(shù)據(jù)。其中包含線(xiàn)網(wǎng)總長(zhǎng)度和各種類(lèi)型的線(xiàn)路（局域線(xiàn)、市區(qū)線(xiàn)、市域線(xiàn)）總長(zhǎng)度、數(shù)目和各種功能等級(jí)的車(chē)站總數(shù)，其中有一般換乘站、一般車(chē)站、大型公交樞紐站的總數(shù)。

2.3.2 體現(xiàn)交通服務(wù)水平的數(shù)據(jù)。通過(guò)線(xiàn)網(wǎng)對(duì)于各種大型城市活動(dòng)中心及公共設(shè)施的覆蓋率能夠體現(xiàn)出交通服務(wù)水平的數(shù)據(jù)，其中前后包含商業(yè)中心、學(xué)校、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)、醫(yī)院、商務(wù)區(qū)、工業(yè)區(qū)、體育設(shè)施和旅游景區(qū)等。所有的區(qū)域均屬于城市規(guī)劃中鼎力支持的項(xiàng)目類(lèi)型。

2.3.3 客流預(yù)測(cè)分析屬于評(píng)價(jià)線(xiàn)網(wǎng)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要數(shù)據(jù)，其內(nèi)容項(xiàng)包含了出行量、出行率和出行結(jié)構(gòu)以及各種交通模式的出行比例和對(duì)公交的影響情況。

2.3.4 線(xiàn)路鋪設(shè)形式。對(duì)差異化鋪設(shè)形式（包括地面、高架、地下）線(xiàn)路總長(zhǎng)度及車(chē)站總數(shù)進(jìn)行全面統(tǒng)計(jì)。

2.3.5 投資總額。合理估算基礎(chǔ)設(shè)施（包括車(chē)站和線(xiàn)路）與設(shè)備（包括沿線(xiàn)設(shè)備、車(chē)站設(shè)備及車(chē)輛），并實(shí)時(shí)計(jì)算出整體線(xiàn)網(wǎng)需要的投資總額度。

2.4 最優(yōu)方案分期實(shí)施計(jì)劃的研究

優(yōu)化并分析最佳方案，展開(kāi)方案分期實(shí)施計(jì)劃的研究工作。即確保線(xiàn)網(wǎng)可以清楚地分階段、計(jì)劃性、有步驟、連貫地落實(shí)。且針對(duì)各階段制定完成的差異化發(fā)展目標(biāo)及實(shí)施計(jì)劃。第一步要首先明確在建或已經(jīng)建成的線(xiàn)路，第二步需仔細(xì)分析建設(shè)資金的來(lái)源，最后一步則要制定各階段不同投資額度的可操作實(shí)施方案[3]。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，結(jié)合目前我國(guó)的地鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況來(lái)看，欲進(jìn)一步擴(kuò)大城市軌道交通建設(shè)的規(guī)模和范圍，必須要先抓住政治穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的機(jī)遇，限制性地放松地鐵產(chǎn)業(yè)的相關(guān)規(guī)定，制定行成科學(xué)有效的城市地鐵交通、產(chǎn)業(yè)和發(fā)展規(guī)劃政策，并進(jìn)一步完善和優(yōu)化相關(guān)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)體系，發(fā)揮并利用好地鐵產(chǎn)業(yè)資源全面弘揚(yáng)地鐵文化精神，加強(qiáng)地鐵工程管理，不斷強(qiáng)大我國(guó)地鐵產(chǎn)業(yè)建設(shè)規(guī)模。