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關(guān)于城市的軌道交通快線發(fā)展的研究
摘 要 對紐約、巴黎和東京的城市軌道 交通 快線 發(fā)展 特征進行 分析 ，提出這三大城市的快線所具有的適用性。針對國內(nèi)城市發(fā)展及交通需求，提出了國內(nèi)發(fā)展軌道交通快線系統(tǒng)的概念，并結(jié)合北京不同圈層的需求及建設(shè)條件，提出不同的發(fā)展模式。
關(guān)鍵詞 城市軌道交通 快線 發(fā)展模式 北京
Abstract： The applicability of express subway is put forward on the basis of research in the character of the express subway in New York, Paris, and Tokyo. It was proposed that the express subway should be involved in the network of bEijing urban railway according to the analysis of BEIjing development stratagem. In addition, different development modes were put forward according to the requirements and construction conditions of different regions in Beijing.
Key Words: urban railway; express subway; development modes; Beijing
我國幾個特大城市的發(fā)展正處于城市格局重新調(diào)整時期，軌道交通建設(shè)已進入 網(wǎng)絡(luò) 化發(fā)展階段。網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴大的同時，軌道交通的需求也呈現(xiàn)多樣化的特征。在軌道交通建設(shè)初期，其主要目的是解決市中心城的交通疏解 問題 。當城市的建設(shè)重點逐漸轉(zhuǎn)向外圍的一些發(fā)展新城時，新城與中心城之間的聯(lián)系變得更加密切，居民的出行空間進一步擴大，軌道的需求構(gòu)成中，長距離的出行呈現(xiàn)增長的趨勢，需要提供更快捷、直達性更強的服務(wù)，快線系統(tǒng)正是應(yīng)對這種需求而產(chǎn)生。從國外來看，紐約、巴黎、東京等國際化大都市的快線建設(shè)已經(jīng)具有一定實踐和經(jīng)驗。在國內(nèi)，由于軌道交通還處于基本建設(shè)階段，還沒有完整的快線系統(tǒng)。應(yīng)對城市發(fā)展的需求，我們必須加快對快線系統(tǒng)規(guī)劃的 研究 ，以提前預(yù)留好相應(yīng)的建設(shè)條件，更好的滿足未來居民多樣化的出行需求。
1 國內(nèi)外快線發(fā)展分析
1.1 紐約
1.1.1 紐約軌道交通系統(tǒng)
自1904年開通地鐵以來，紐約地鐵系統(tǒng)已有100多年的 歷史 ，連接著曼哈頓（Manhattan）、布朗克斯區(qū)（Bronx）、布魯克林區(qū)（Brooklyn）及皇后區(qū)（Queens）。曼哈頓是主要的商業(yè)中心，其他三區(qū)以居住為主。紐約的軌道交通系統(tǒng)由三層系統(tǒng)構(gòu)成：地鐵、通勤鐵路和城際鐵路。其中，地鐵系統(tǒng)又分為快線和慢線，主要服務(wù)于市內(nèi)。 紐約的軌道系統(tǒng)在1940年以前基本建成。由于當時的紐約開發(fā)密度不大，地下管線簡單，采用明挖法施工成本不高。為了使地鐵既能提供快速服務(wù)，同時覆蓋更廣的區(qū)域，以便與其他模式競爭，紐約決定采用4軌作為紐約地鐵的標準模式。4軌模式在同一服務(wù)區(qū)間提供快慢線，形式見圖1。
圖1 紐約4軌模式站臺布置
紐約快線的另一種模式是服務(wù)于潮汐性客流的3軌，形式見圖2。該模式主要用于連接曼哈頓與其周邊的布魯克林區(qū)、皇后區(qū)和布朗克斯區(qū)，均采用高架軌道的形式。這種快線在高峰期間為客流主方向同時提供快慢線的服務(wù)。
圖2 紐約3軌模式站臺布置
1.1.2 紐約快線特征
1. 快慢同向不共線
紐約地鐵系統(tǒng)中快線與慢線同方向不同軌道，共同服務(wù)于同一個區(qū)域，既滿足了不同層面乘客的需求，又提高了軌道系統(tǒng)的效率和運能，對于緩解高峰時段的客流壓力起到了積極作用。在雙向流量較均衡的市中心區(qū)，采用4軌模式；在客流呈現(xiàn)出明顯潮汐性的郊區(qū)，采用3軌模式。
2．快速運行
快速運行通過減少快線在沿途的停靠站實現(xiàn)。以紐約第7大街地鐵線為例：地鐵普線的平均站間距為0.63km，旅行速度為22km/h；快線的平均站間距為1.9km，旅行速度為33km/h。雖然紐約快線的旅行速度與國內(nèi)地鐵相差不多，但其快速的概念主要體現(xiàn)在慢線能夠服務(wù)于更廣范圍情況下所產(chǎn)生的對比。
3．換乘方便
紐約地鐵系統(tǒng)的快、慢車換乘十分方便，站臺設(shè)在快慢線的中間，快慢線之間可以同站臺換乘。由于快車的速度快，停站少，上下車的干擾小，許多乘客即使在慢車站上車，也經(jīng)常到快車站換乘快車。
4．服務(wù)于中長距離的出行
曼哈頓區(qū)和鄰近三個區(qū)的早高峰公交出行構(gòu)成中，早高峰近70%的客流量進入曼哈頓，其中以布魯克林區(qū)的客流量最大，而在出曼哈頓的方向上，僅有30%的客流從曼哈頓到其它各大區(qū)。曼哈頓DOWNTOWN地區(qū)距周圍各區(qū)的平均距離為20km左右，快線系統(tǒng)可以使中長距離出行的乘客盡快到達中心城，提高地鐵的吸引力。
1.2 巴黎
1.2.1 巴黎軌道交通系統(tǒng)
巴黎的軌道交通系統(tǒng)包含四個層次：普通地鐵（Metro）、RER、鐵路郊線和輕軌（Tramway）。在2000年巴黎大區(qū)公共交通的總客運周轉(zhuǎn)量中，RER和鐵路郊線承擔(dān)了57.6%，地鐵為25.3%，輕軌為0.5%，其余16.5%由常規(guī)公交承擔(dān)。
1.2.2 巴黎快線建設(shè)背景1.2.3 巴黎快線特征
1．快速運行
RER的快速運行主要是通過二種方式實現(xiàn)的：在中心城地區(qū)，RER車站的平均站間距為2.9Km，平均旅行速度為50km/h；在郊區(qū)的運營中，RER在同一條線路上采用跨站運營和站站停運營相結(jié)合的方式，既縮短了長距離出行乘客的出行時間，也滿足了近郊乘客的出行要求。
2．共線運營
RER的共線運營長度達110多公里。在城市中心區(qū)，巴黎公交公司經(jīng)營的RER-B線和法國國營鐵路公司經(jīng)營的RER-D線共線運營。在郊外，RER線還與鐵路郊線以及貨運列車共線運營。共線運營的模式提高了軌道的使用效率，節(jié)省了建設(shè)新軌道的成本，但對信號控制技術(shù)、調(diào)度管理等提出了更高的要求。
3．靈活的運營方式
RER在郊區(qū)實行跨站運營和站站停運營，滿足了不同層面乘客的需求。將跨站運營和站站停運營相結(jié)合，體現(xiàn)了“以人為本”的設(shè)計理念。
1.3 東京
1.3.1東京軌道交通系統(tǒng)
東京的軌道交通種類繁多，有地鐵、城市鐵路、直線電機等， 目前 東京都的軌道交通公司有27 家，經(jīng)營著總長度為2292.5 km的軌道交通線路。城市中心東京23區(qū)的網(wǎng)絡(luò)長度為584.8km。在整個軌道網(wǎng)絡(luò)中，城市鐵路線占整個網(wǎng)絡(luò)長度的82%，包括JR鐵路和私鐵經(jīng)營的山手線。地鐵占整個網(wǎng)絡(luò)長度的14%，主要集中在山手線以內(nèi)的城市中心，服務(wù)于城市中心15km的范圍。
1.3.2東京快線建設(shè)背景
東京是一個單一中心的城市。城市中心功能的過度集中導(dǎo)致房價過高、交通擁擠、環(huán)境污染等一系列的 社會 問題。為解決這些問題，東京在距城市中心30-40km的范圍內(nèi)規(guī)劃了4個大規(guī)模的新城。除筑波新城外，其它三座新城的主要功能為居住，以實現(xiàn)商業(yè)區(qū)與居住區(qū)的分離。
城市中心的地鐵網(wǎng)主要服務(wù)于城市中心15km的范圍，城市快速鐵路主要服務(wù)于城市50km的范圍，城市快速鐵路可直接進入城市中心，也可與地鐵徑向線連通，使得中心城與郊區(qū)之間的聯(lián)絡(luò)非常方便。
1.3.3 東京快線特征
1.快慢結(jié)合
東京的快車和慢車在同一軌道上運營。在慢車�？空荆燔嚴迷叫芯�完成跨站運營。對于城市鐵路，由于客流需求量大，發(fā)車頻率高，快慢共線的運營組織非常復(fù)雜，對信號控制、調(diào)度系統(tǒng)和車輛都提出了更高的要求。實施該模式的條件之一就是有足夠的空間來設(shè)置越行線，地下車站設(shè)置越行線實施代價則比較大，因此，東京快慢共線的方式僅限于地面或地上的城市鐵路。
2.站距靈活
快線在城中心區(qū)的站距根據(jù)車站的服務(wù)功能設(shè)置。比如中央快速線在城市中心區(qū)與總武線平行布置，由于總武線承擔(dān)主要的集散功能，中央快速線車站的功能則主要是與平行的總武線換乘，因此中央快速線的站距大，平均為4.0km。而另外一條快線筑波線的車站在中心區(qū)需要承擔(dān)集散和換乘的功能，因此站間距相比于中央快速線較小，大約2.0km，但仍然比常規(guī)的地鐵站間距長。
3.換乘方便
在換乘站臺，東京快線采用4軌模式，站臺在快車軌道和慢車軌道的中間，同臺換乘，非常方便。
4.大小交路運營
由于郊區(qū)段與市區(qū)段的客流量存在差別，為了避免軌道能力在郊區(qū)的浪費，中央快速線采用了在郊區(qū)分支的運營方式。根據(jù)需求設(shè)置每條分支的發(fā)車頻率。同時在高峰時段還開行區(qū)間車，以緩解高峰時段的客流壓力。
1.4 國內(nèi)
國內(nèi)城市快線的 發(fā)展 還處于起步階段，廣州地鐵三號線于2005年底建成一期工程，其采用了最高時速120km/h的車輛，運營特征與普通地鐵一樣，只是在車站設(shè)置方面部分地段站間距長達6km左右，為快速運營創(chuàng)造了條件。
2 快線發(fā)展特征 分析
總結(jié) 國內(nèi)外大城市快線的模式，其特征及適用條件見表1。 表1 國外城市快線模式比較表 城市 模 式 特 征 適用條件 紐約 多軌并行式 快慢線各行其軌 通道流量要求非常大，而且具備良好的建設(shè)空間。 巴黎 深層開挖式 深層地鐵、獨立系統(tǒng) 對已建成系統(tǒng)的補充完善 東京 快慢共軌式 快線越站式 車站具備設(shè)置越行線的條件
快線模式的形成與其建設(shè)背景密切相關(guān)。紐約快線的建設(shè)模式主要在于地鐵建設(shè)初期普通地鐵站距定位在600m左右，比較小， 網(wǎng)絡(luò) 需要快線、慢線同時存在，從而產(chǎn)生了4軌或者3軌的模式。巴黎則是在地鐵網(wǎng)絡(luò)基本形成后，才逐漸暴露出小站距設(shè)置所帶來的服務(wù)水平低的 問題 ，進而衍生出了市郊鐵路加新建深埋軌道構(gòu)成快線的模式。東京普通地鐵的站距設(shè)置相對比較大，其快線則主要通過增加車站配線組織不同的運營方案來實現(xiàn)�？炀�系統(tǒng)的主要實現(xiàn)方式見表2。
表2 快線系統(tǒng)方式一覽表 快線系統(tǒng)方式 特 點 提高車輛速度、加大站距 提高車輛的最高運行速度，車站分布間距適當加大，提高旅行速度。從物理上此種方式比較容易實現(xiàn)，但需要慎重權(quán)衡速度與服務(wù)范圍兩個對立因素。 增加車站配線、運營組織 在車站設(shè)置越行線，通過運營方案的組織，開行快、慢車。在保證合理覆蓋范圍的情況下，同時對中長距離出行的群體提供快線服務(wù)，但對系統(tǒng)配置、運營管理提出比較高的要求。 多軌平行、快慢線獨立 兩條線路平行分布，慢線服務(wù)于短距離的群體，快線服務(wù)于中長距離的群體，兩者互相補充。效果比較明顯，運營管理簡單，但是工程代價比較大。
3 北京快線發(fā)展分析
3.1北京建設(shè)快線的必要性分析
結(jié)合北京的城市發(fā)展特征進行分析，北京建設(shè)快線的必要性比較突出，主要體現(xiàn)在以下幾點：
1．城市空間結(jié)構(gòu)的調(diào)整需要快線的支持2．北京城市軌道交通結(jié)構(gòu)需要快線
大部分特大城市在制定及實施其軌道交通發(fā)展戰(zhàn)略中，“1小時的時間距離”的原則 應(yīng)用 得比較廣泛，這主要是基于人出行過程中一個可以接受的時間度而確定的。比如巴黎，在其市中心內(nèi)，地鐵線路平均旅行速度較慢，1小時圈在15km范圍左右，而擴展至都市圈，RER線則將1小時圈擴大至30km的范圍。
北京市軌道交通系統(tǒng)需要服務(wù)于三個不同層次的區(qū)域。第一個層次為市中心15km半徑的范圍，即中心大團和多數(shù)邊緣集團；第二個層次即近郊圈層，即市中心15-35km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，此圈層為北京下一步實施重要戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵區(qū)域；第三個層次為遠郊圈層，即市中心周圍35km以外的范圍，包含遠郊新城（延慶、懷柔、密云、平谷）。第一個層次范圍內(nèi)，軌道交通網(wǎng)具有良好的覆蓋性和直達性，交通服務(wù)已經(jīng)比較完善。而對于第二個層次和第三個層次，若按照普通的軌道交通系統(tǒng)來服務(wù)，則很難具有吸引力。根據(jù)北京空間發(fā)展戰(zhàn)略和交通發(fā)展政策，為構(gòu)建中心城和新城之間高速、高效、大運量的客運交通走廊，引導(dǎo)中心城的有機疏散，支持新城的發(fā)展，以下交通目標的實現(xiàn)是非常有必要的：
�。�1）近效新城到城市中心的軌道交通出行時間控制在45分鐘以內(nèi)。
�。�2）遠郊新城到城市中心的軌道交通出行時間控制在1小時以內(nèi)。
為實現(xiàn)以上目標，對于第二層次和第三層次區(qū)域的軌道交通系統(tǒng)，應(yīng)以快線服務(wù)為主。
總之，無論是從北京市的城市發(fā)展結(jié)構(gòu)分析，還是從北京市的軌道交通發(fā)展需求分析，快線層次線路的建設(shè)是必要的，需要從網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃層次進行定位，切實體現(xiàn)以人為本的思想，并從規(guī)劃上進行控制，因為軌道交通復(fù)雜的系統(tǒng)性往往決定了其改造所具有的高難度。
3.2北京快線發(fā)展的模式
快線并沒有固定的模式，需要根據(jù)不同的需求及不同的建設(shè)條件進行分析。對北京快線的發(fā)展模式，分別針對中心城與新城之間的連接快線和新城之間的連接快線考慮不同的解決方案。
1．連接中心城與新城之間的快線 根據(jù)以上特點，舊城與新城之間的連接快線實現(xiàn)的模式主要為：（1）對中心城區(qū)段采用站站停的運營模式，通過適當加大站間距及提高車輛最高運行速度來提高旅行速度，車輛的最高運行速度以100km/h及以上比較合適。（2）對中心城外地面或高架區(qū)段則可以采用快慢共線、跨站運營的方式提供快速服務(wù)。
2．連接新城之間的快線 根據(jù)以上特點，連接新城之間的快線模式主要如下：（1）提高車輛最高運行速度，以120km/h及以上比較合適，可以在B型車單元車組和動力車組之間進行選擇。（2）在部分車站設(shè)置越行線，采用快慢共線、跨站運營。
4 結(jié)論與建議
國內(nèi)的軌道交通正呈現(xiàn)快速發(fā)展的勢態(tài)，需要我們理性的結(jié)合軌道交通的本質(zhì)需求做出相應(yīng)的變化�？炀�作為特大城市軌道交通建設(shè)中可能會出現(xiàn)的形式，需要我們提前對其進行 研究 ，從網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段進行考慮，提前預(yù)控各種條件，保證軌道交通健康的發(fā)展。北京在新一輪的總規(guī)修編中提出要構(gòu)建“兩軸-兩帶-多中心”的城市結(jié)構(gòu)，特別是東部的三大重點新城將是下一步建設(shè)的重點。在這種規(guī)劃背景下，快線的發(fā)展是必然的，需要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)重新對部分線路進行定位，實現(xiàn)用地規(guī)劃與軌道建設(shè)的有效結(jié)合。
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