城市轨道交通线路设计研究范文

时间:2023-12-05 11:41:36

城市轨道交通线路设计研究

城市轨道交通线路设计研究篇1

关键词: 城市轨道交通; 网络规划; 理论方法; 综述

交通是城市交通的骨干, 是城市有史以来最大的公益性基础设施, 它的发展直接影响城市的整体布局和功能定位, 对城市的未来将产生深远的影响。城市轨道交通网络规划是交通规划的重中之重, 应结合城市的社会、经济及交通需求的发展, 结合城市建设总体规划和城市客运交通规划, 提出城市轨道交通路网的规划方案。

1  国内外研究现状

1882 年, 索里亚在马德里的城市改建方案中, 就对轨道交通在城市规划中的系统布置提出了较为科学的看法。他的“线状城市” 方案认为城市的形状应采用线状, 同时轨道交通应以地下、地面和高架相结合的方式进行规划、建设。在他设计的城市中, 以一条宽度不小于40 m 的干道作为“ 脊梁骨”, 电气化铁路就铺设在这条干道的轴线上, 一条长50 km 的有轨电车环行线, 离市中心的半径约7 km , 形成线状城市的骨干。WWW.133229.COM在索里亚的设计方案中最为大胆的设想是使电车轨距与火车轨距相同, 从而将新线与一个主要的铁路车站相连, 以便能利用有轨电车线为工厂企业进行货物运输。可以看出, 尽管索里亚在1882 年提出的方案是用于马德里城市交通改建的, 但这些思想至今基本上被沿续了下来。特别是关于城市有轨交通建设可采用地下、地面、高架三种方式结合的方法, 正是目前世界各大城市所普遍采用的[ 1~16 ] 。

从20 世纪60 年代末以来, 我国约有20 多个城市进行了轨道交通项目(预) 可行性研究, 上海、北京、广州、天津等城市更是进行了轨道交通建设实践, 取得了一定的成果和经验。文献[ 23 ] 为使我国城市轨道交通路网规划从定性走向定量, 同时作理论上的准备工作, 应用系统分析和网络图论的方法对轨道交通路网规划的关键环节如路网合理规模、路网形态、初级路网规划方法及软件数据流图逐一作了探讨。概括了路网规划的主题思想, 对轨道交通规划前期工作有指导意义; 轨道网基本图式是轨道网规划中要分析的首要问题之一, 文献[ 24 ] 采用图和网络流的理论结合轨道交通的特点, 从各种不同的角度对轨道网基本图式进行研究。探讨了轨道网基本图式的构造方法, 小型路网的基本图型和形态优化方法。对我国目前的城市轨道交通路网规划前期工作具有指导意义。文献[ 25 ] 提出了改进城市快速轨道交通路网规划的探索性思路: ① 轨道交通路网规划是定性分析与定量分析的; ② 轨道交通路网结构特性与道路网结构特性有所差异, 有必要加强轨道交通网络自身的特性; 文献[ 26 ] 在规划城市快速轨道交通路网时, 应考虑对城市地下空间利用的因素。日本对于这一问题已经开展了较长时间的研究, 取得了很多成果, 并有一些成功的范例。随着中国城市人口的继续膨胀, 城市地下空间的综合利用迟早会成为一个重要问题。文献[ 27 ] 在研究国内外大城市轨道交通经验的基础上, 提出了“枢纽锚定全网” 的轨道交通网络优化理论。文献[ 28 ] 介绍了基于随机效用理论的非集聚模型的基本公式和基于非集聚模型基本公式mnl 客流预测模型及其参数标定方法, 探讨了出行的各阶段的选择肢集合和特性变量的选择, 最后提出了非集聚模型需要进一步深入研究的几个问题; 文献[ 29 ] 首先研究轨道线网规模与线网宏观结构, 采用回归分析法以及分类分析法建立轨道线网规模与城市规模及城市结构函数关系, 在分析国外大城市轨道线网结构及城市空间结构结合成功经验的基础上, 结合国内七个大城市轨道线网规划实际, 建立轨道线网宏观结构。在分析国内外轨道线网客流预测常用方法的缺陷基础上, 提出了一种基于四阶段法改进的客流预测分析框架体系, 并就分层策略性交通方式划分法和联合方式划分的交通分配模型进行了深入研究。针对组团式结构轨道线网布局, 建立了“宏观定性控制、微观定量分析、综合评价决策” 轨道线网规划布局思路, 提出点2线2面相结合的轨道线网初始方案产生方法, 并以鞍山市的实例证明该方法是切实可行, 最后对轨道线网评价决策的指标体系作了初步探讨; 目前, 国内在快速轨道交通路网规划方面的研究还处于起步阶段, 进展很快, 但也存在许多有待进一步发展和完善之处。普遍存在的情况是理论依据不足、城市交通模型不完善、客流调查数据和预测与实际偏差较大、以及路网规模过于庞大。例如, 仅北京、上海、成都、济南、天津、广州六城市规划的快速轨道路网总规模就是亚洲现有地铁总规模的2 倍~3 倍。这样大的投资对于中国这样一个发展中的大国来说, 是难以承受的。即使到21 世纪中叶, 即一般认为的城市快速轨道交通规划的远期, 中国人均收入也刚刚达到中等发达国家水平, 资金将仍然是制约经济发展的重要因素。因此, 加强轨道网络规划理论方法的研究与实践, 是支持城市快速轨道交通发展的必要条件。目前比较成型的城市轨道交通路网规划方法是“点、线、面要素层次分析法”。该方法强调定性分析与定量分析相结合, 将路网规划分为“点”“线”“面” 三个层次进行分析, 得到路网规划预选方案, 然后进行路网结构特征分析和客流测试, 通过对预选方案的补充、调整, 运用评价指标体系对其进行评价, 最终得到推荐方案。该方法在实际应用中收到了比较好的效果。

2  指导思想和原则

城市交通规划一定要具有科学性和权威性。交通规划与城市规划同步编制, 相互反馈; 重视交通规划相关技术规范、条例、导则的编制; 加快适合我国城市特点的交通规划技术发展, 在规划中充分考虑我国社会经济发展速度快、人口多、土地资源紧张的特征。重视交通发展战略和发展政策的研究; 有效地利用价格手段调控交通需求; 考虑低成本解决交通问题的方法和研究如何提高现有设施的使用效率等。

城市轨道交通网络规划主要内容包括城市总体规划深化、轨道交通建设必要性分析、客流分析预测、轨道交通线网规划、轨道交通系统选型、车场与联络线规划、环境保护规划、建设时机分析和用地控制规划等。轨道交通网络规划是城市总体规划中的专项规划, 是宏观的控制性规划和指导性的实施规划, 也是近远兼顾的长远性规划。因此, 按规划年限可分为近期规划和远景规划。近期规划与当前城市总体规划年限一致; 远景规划无具体年限, 按城市远景规划用地性质、范围及人口的发展规划为基础条件, 使网络规划既能适应和支持城市总体规划, 同时又有适当超前性和滚动性, 引导和推动总体规划的实施, 使两者相辅相成。轨道交通网络规划的指导思想是: “依据总体规划、支持总体规划、超前总体规划、回归总体规划”。在规划时, 必须遵循以下原则[17~40 ] :

(1) 用最少的轨道交通总里程吸引最大的出行量。

(2) 使最先修建的线路是最急需的线路。

(3) 有利于城市今后的可持续发展。

(4) 充分考虑轨道交通与土地利用的相互影响, 处理好满足需求与引导发展的关系。

(5) 线路走向应与城市主客流方向一致, 应连接城市主要客流发生吸引源。

(6) 轨道交通作为城市交通的骨干, 应与现有交通工具相配合, 协调发展, 以最大限度地提高其使用效率。

(7) 组建大型换乘中心, 使之成为城市发展的副中心或新区开发的先导和依托点。

(8) 与城市建设计划和旧城改造计划相结合, 以保证轨道交通建设计划实施的可能性和连续性, 工程技术上的经济性和合理性。

(9) 与城市的地质、地貌和地形相联系, 以降低轨道交通工程造价。有条件的地方应尽量采用高架或地面形式。从国外经验看, 有两种选择可供参考[1~16 ] :

① 对于人口和经济活动空间布局相对合理、功能分区比较适中的大城市, 主要需要发挥轨道交通设施的快速通道作用, 应优先在目前的中心区内部或环绕中心区修建, 以利于提高中心区的通行速度, 完善中心区的服务功能。

② 在人口和经济活动空间布局不合理、功能分区缺乏的城市, 主要需要发挥轨道交通设施在调整空间结构和完善功能分区方面的作用, 应优先在城市中心区与快速发展的新区之间、在中心区与希望发展的边缘区之间修建, 以尽快调整城市的空间和功能布局。

3  规划要点

城市轨道交通具有运量大、速度高、安全可靠、和其它交通干扰少等特点, 因而在城市中主要担负中远距离的运输任务, 特别是在市区日益扩大和卫星城镇不断开发的现代化大城市显得十分必要, 城市轨道交通大多修建在客流量较大的主要干道, 而不断遍及次要街道, 且一旦建成即很难改移, 因此必须以运量较小, 适宜短距离运输的公共汽车等交通方式作为辅助, 加上公共汽车机动灵活, 可以随着轨道交通的发展随时调整线路和服务范围, 建立一个由地铁或轻轨路网为骨干的城市综合交通体系。

市综合交通规划基础上, 根据城市性质、人口规模、交通量预测值等特征, 抓住城市大型客流集散点及主客流方向, 进行定线、联网, 使路网的确定与城市总体规划和城市交通规划相一致, 最后通过一定的法律程序及上级的批准, 使之成为城市轨道交通建设的主要技术依据。

(1) 依据城市形态地理态势与总体规划配合协同发展

轨道交通规划时必须贯彻城市总体规划的基本战略及用地发展方向, 透彻了解城市的形态演化过程和趋势以及地理地形因素的作用。另一方面, 交通形式与土地开发模式是紧密联系的, 密集的城市结构促进公共交通的发展, 轨道交通车站周围土地会吸引紧凑的土地使用。

(2) 交通网外形的型式设计和本身的配合

的型式主要是由城市地理形态(河流、山地等) 、现状城市用地布局和人口流向分布决定, 但主观决策的成分较多。路网本身的型式能决定整体几何性运输能力和客运流向, 典型的型式是放射线和环线。线路越长, 路网层数越多, 吸引量就越大。但成本2效益比不一定好。线路离得太近, 局部路网密度太大, 吸引范围重叠, 也不能发挥效益。

(3) 吸引交通流量的最大化

的出行尽可能地转入轨道运输系统, 降低地面和道路交通流拥挤, 客流量越大运输效率越高, 公交企业效益越好, 如达不到最低的建设临界客运量标准, 就会严重亏损。吸引客流量的大小和城市人口及密度、开通后的交通管理政策、轨道交通的经营策略和服务质量等有关。

(4) 考虑运营上的配合

① 轨道交通换乘站。路网规划中设置的换乘站在一条路线的工程设计中, 要考虑两条以上的线路吸引人流量的规模, 因为钢筋混凝土构造很难改造。线路终点站设置要尽可能将同一走向的大量出行人口包进线路范围, 减少换乘。

② 地面公共汽车交通的配合。在轨道交通方式建成或运营以后调整公共汽车的线路走向, 轨道交通无法实现的由地面交通去完成, 实现互补。多线路换乘地点可改建成换乘站。

③ 与对外交通设施贯通配合。轨道交通站直接与火车站、长途客运站、航空港等连在一起。

4  网络规模

网络规模就是轨道交通线路总长度的宏观控制, 为的是寻求合理规模, 防止盲目性; 同时使方案在比较时具有同等量级的可比性。所以网络合理规模分析是一个重要的质量控制点。线网合理规模主要从“需求” 与“ 可能” 两方面分析。“ 需求” 是以城市总体规划提出的人口分布、出行强度和总量分析为基础, 根据城市交通方式构成及其比例, 分析城市轨道交通需求的规模; 同时以城市形态结构为基础, 分析网络合理密度和服务水平需求的规模。“ 可能” 是从城市国民生产总值中提取一定比例建立专项建设资金, 分析城市经济承受能力和工程正常实施进度可能的规模。对于线网规划的论证, 线网规模取决于城市规模、城市形态以及社会经济发展水平等诸多因素。

5  网络优化

城市轨道交通网络是实现系统功能的载体, 是轨道系统规划的关键。在研究国内外大城市轨道交通经验的基础上, 上海提出了“枢纽锚定全网[27 ] ” 的轨道交通网络优化理论。这种“ 先枢纽后网络” 的规划思想的理论依据在于: “用地布局决定客源生成; 客源分布决定枢纽位置; 枢纽布置决定网络形成; 网络系统决定交通功能”。即在进行网络规划时, 首先应根据交通集散点的分布情况, 确定不同等级和不同类型枢纽的布局, 然后根据枢纽布局调整网络, 以满足各集散点之间的交通联系。

著名地铁系统的五大地铁网络都呈现一个共性, 即多心自由式放射状。地铁作为一个系统, 还可区分几个层次。如日本通行一轨多线制, 即同一轨道上运营多条线路, 各国通行的主线支线组合制, 这些都归纳在自由式的特点中。地铁网络设计中的一个特例, 是巴黎快速地铁(rer) 网络。巴黎从1938 年起步, 设计规划了rer 系统, 至今已形成115 km 、65 个车站的规模。它以一线多支、大站快速与穿越市中心三大特征, 形成了一个崭新的快速地铁系统, 与巴黎传统的一轨一线制、小站中速、密布全城的老式地铁形成鲜明对照。rer 的功能是支持城市扩展, 承担长距离乘客的快速运输任务。

6  轨道项目的建设排序

城市轨道交通系统的形成是百年之功, 网络需一次规划逐步完善, 但建设只能逐步进行。轨道项目的建设排序就成为一个突出难题。其难处不只是在财政上, 更多的是在对原有规划的调整上。其结果是建一个项目就调整一次整个网络。如何对待短期需求与长远整体的矛盾, 是实际工作中必须回答的。上海80 年代起步的地铁建设, 一直处于这种困惑中。实际建设的线路没有一条与原有规划相符。交通规划的指导作用究竟如何在巨资建设的轨道交通中体现, 已引起决策者与规划师的深思。轨道项目排序应与客流变化趋势一致。巨大投资项目应考虑经济效益。轨道交通的效益是由客流量决定的。香港地铁立项十分强调这一原则, 因而形成了世界少有的盈利地铁系统。日本大阪的地铁, 大都在20 年左右的时期内完成全线建设。其原因就是追求建设与运营的最佳结合, 以产生最大的经济效益[12~30 ] 。

建设的次序指线路排序, 一般的共识是先建设贯通市中心的直径线, 因为从轨道交通线网体系和运输效率的角度看, 设置贯穿城市中心的路线比较理想, 如“十” 字形的干线, 随后优先线路一般又定为环线, 使网络的可达性得到较大改善, 或根据城市地形与布局特点建设主要客流方向的干线, 如香港的港岛线、港九线形成的“t” 字形干线。随后的优先线路一般又定为环线, 使网的流通性、可达性、机动性、覆盖率等项指标均有较好的改善。如上海的地铁1 号线、地铁2 号线和轨道交通明珠线形成的以“ 申” 字型为基础的轨道交通网络骨架。在构成“ 直径+ 环” 网络之后, 选择的取向有两种, 一是弥补环内密度较低的缺陷, 即优化环内服务水平, 是一种加强市中心的策略; 二是强化环外放射功能的取向, 即优化环外客流发展的需要与导向, 是一种强化城市边缘区与郊区开发的策略。

相比之下, 强化市中心的策略所需投资代价更高, 但对市中心区的地面交通、环境保护、凝聚力更有作用; 强化城市边缘区的策略更有利于城市的合理布局, 单位投资的产出更高。而这两方面又是互补性很强的。在经济欠发达地区的城市, 似乎更适合选择强化城市边缘区的策略; 而在经济发达地区的城市, 则应兼顾两方面的发展。

建设时机有追随型、满足型、主导型的差异[2 ] 。选择建设时机的关键: 一是有良好的超前性规划, 包括前述的规模依据; 二是第一条线路的建设必须有一定的超前性, 由此形成观念认识的突破, 资金筹措与运用的实践, 工程技术难题的解决, 运营管理要素的完善, 对整个网的建设具有很强的导向作用。比较理想的是主导型, 即对城市发展起到积极的良性的导向作用; 其次是满足型, 即随城市发展基本达到满足的水平; 最差的是追随型, 即始终落后于城市发展对轨道交通的需求。当然, 极差的还有饥渴型, 也就是到了迫不得已之时, 才考虑建设轨道交通(在许多经济欠发达地区的城市正是如此) 。而这些城市恰恰又是十分需要、十分适合轨道交通系统为之服务的。

轨道交通建设是一项长期、庞大的工程, 在一定的资金、人力、物力等客观条件下, 分期建设规模和顺序应充分考虑与城市经济、人口发展、土地开发、重点项目建设以及交通需求紧密结合, 还应坚持下述原则:

(1) 线网实施规划应分步实施, 必须有重点、有层次、先建立核心层, 再向外延伸, 循序发展。

(2) 实施顺序要讲究实效, 应充分考虑工程和运营的连续性和效益性水平, 未来的线网实施规模, 更应注意需求因素和对城市综合实力的分析。各条线网规划的实施, 必须同时考虑车场的配置、列车组织方案以及所需要的配套线路工程;

(3) 应特别强调保证线路能够做到修建一段、运营一段。国外大城市交通的实践已证明, 轨道交通在城市公共客运交通的“骨干” 地位需要地面常规公交系统的配合才能实现[ 1~16 ] 。目前国外的一些大城市, 轨道交通一般已承担60 % 以上的周转量。轨道交通能否在未来达到50 % 的份额预测指标, 从而实现在城市公交中的主导地位, 关键在于能否实现轨道交通与地面公交的合理衔接。因此, 在轨道交通线网规划完成以后, 应着手抓紧轨道交通与地面常规公交衔接的研究。应分层次地做好综合枢纽站、大型接驳站、一般换乘站规划, 才能充分考虑到为吸引、运送、转换客源所需要的空间, 提供一个较高服务水平的公交客运系统, 使轨道与地面公交能相互衔接, 实现互换。

7  客流预测分析

客流预测是轨道交通投资决策的依据, 也是项目评估的基础。轨道交通客流需求预测分析是整个轨道交通系统规划与设计的重要依据。轨道交通规划的重要依据是客流预测, 而预测客流的前提是城市用地与经济环境。城市快轨修建的规模应与其远期客流量相适应, 所以正确进行快轨远期客流的预测, 对于合理控制快轨建设的投资是十分重要的。如果客流估计过低, 将来无法满足运营需要, 将会给以后的客流组织造成困难。由于客流预测的复杂性, 一般为偏于安全, 客流预测偏大的可能性是很大的, 这就使快轨修建的规模超过了实际需要, 其结果必然使造价提高。近年来经常遇到客流预测与轨道设计差异甚远的情况, 这已经成为城市轨道交通规划的一大难题。城市轨道交通客流预测是近年发展起来的一门预测学。在20 世纪60 年代我国建设地铁之初, 虽对地铁客流预测有所研究, 但方法简单, 尚属于启蒙阶段。当时以“战备为主, 兼顾交通” 为建设原则, 对地铁客流预测尚未放置重要地位, 缺乏系统认识。20 世纪80 年代开始, 因国家改革开放政策, 使地铁建设原则转变为“ 交通为主, 兼顾战备”, 在思想是一个大解放, 在技术上与国外有了充分交流, 从国外引进了客流预测方法及其数学模型, 并随电子计算机技术发展, 使轨道交通客流预测成为一项专门的学科。

从目前国内外采用的预测方法来看, 大致可以分为趋势外延法、吸引范围法和交通规划“ 四阶段” 法等三种形式。前两种方法仅考虑了预测线路沿线及其吸引范围内客流的变化趋势, 没有考虑轨道交通系统作为整个城市交通骨干建成后, 将导致整个城市客流在城市路网上分布状态的变化; 第三种方法是以城市居民出行od 调查为基础, 按一定的数学模型, 对整个城市客流在路网上的分布进行预测分析, 从中确定轨道交通线路上的客流量。该方法可以分为客流发生预测、客流分布预测、交通方式划分预测和交通分配四个阶段, 具有较严格的数学基础和较高的预测精度。

多年来, 客流预测的数学模型经过我国交通专家的研究开发, 结合各城市的实际情况, 经多年积累资料, 摸索城市客流的特征和规律, 对各项参数和程序进行不断修正, 已经逐步建立起一套完整的预测方法和计算模型体系; 并还在不断地积累经验, 不断地完善, 使客流预测的可信度也在不断提高。但在实际运用中要达到较高的可信度, 仍存在较大的难度, 这是值得重视的问题。客流预测的难度主要是难在客流预测的内容和预测条件的复杂性。

文[ 30 ] 使用“四阶段” 法预测城市轨道交通客流量所采用的数学模型和预测的基本思想, 针对我国城市交通的实际情况, 研究在混合交通状态下, 交通分配的平衡模型及其简化算法; 文[ 31 ] 阐述了客流预测的目的和内容, 分析了客流预测的难度和风险, 提出了可信性评价的要点, 对客流预测提出了波动范围的要求。采取了面对现实的观点, 创建了抗风险设计的理念, 对客流预测的风险做了有限性和突破性的分析, 提出了抗风险的适应性和转移性的措施, 使客流预测的数据与运营能力设计之间具有较大适应弹性。对于轨道交通的运营组织, 采取分期设计很重要, 尤其是应分别确定初、近期和远期的车辆编组和行车密度, 这有利于个情况, 一是时限差, 二是线别差。需要给出较大抗风险设计; 文[ 32 ] 指出轨道立项客流标准应重的弹性幅度, 绝不能硬套规范。新研究。全世界一百多个地铁系统百余年的运营结果表明, 正线每公里日均客流二万人次已属理想状 8 小结

因此我国有关规定需作调整, 否则将迫使地方明知故犯, 产经多年来的城市轨道交通规划研究和实践, 我生整体性的重大危险。上海地铁一号线, 途经市中国城市轨道交通研究单位和学者对城市轨道交通规心与若干区中心及大规模居住区, 经过五、六年的划工作已经取得较大的进步和发展, 对规划的特征运营已近稳定状态。其水平不到日均2 万人次π公和规律又有深层认识, 加强了定性定量的分析论里。北京地铁的实测数据也未达到这一水平, 对此证, 使城市轨道交通网络规划的合理性日趋提高, 不能不引起高度重视; 文[ 33 ] 对世界百余个地铁但也存在许多有待进一步发展和完善之处, 需要我系统运营进行了对比, 提出一点看法。指出客流量们积极探索符合我国国情的客流规律, 为路网规划与很多因素相关, 单独分析难免出错。与我国情况奠定坚实的基础。在线网规划中, 除客流分析法相似的东京与汉城的指标值得借鉴, 即每公里承担外, 也应同时吸取其他方法的合理部分, 使网络规215 万客流。结合我国轨道预测的实际, 应明确两划更臻完善。

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城市轨道交通线路设计研究篇2

我国的线网规划起步早,受重视程度高,因此规划水平居世界先进行列。

土地控制规划是对线网规划成果的深化和落实。土地控制规划是在线网规划完成之后,对线路、车站、车场、附属设施的用地进行控制

1.概述

自从1860年伦敦出现世界上第一条地铁以来,城市快速轨道已经为人类提供高效客运交通服务200余年,在实践中突出显示出以下技术优势:

l由于采用集约化列车编组高密度运行,客运能力十分强大,系统效率高。

l采用独立专用轨道的封闭运营系统,因此速度高、系统稳定受天气等外界因素干扰小、安全性高。

l开发立体交通空间,可以不占用宝贵的地面道路空间。

l清洁、绿色、环保,符合人们对环境质量不断增长的要求。

l含量高,技术空间大。

即便是文明高度发达的今天,人们依然没有开发出任何可以代替轨道交通独特优势的新交通方式。因此,几乎所有发达国家都将建设轨道交通作为通过提高交通供给水平解决城市交通的根本手段,而且在1994年4月新加坡召开的国际市长会议上明确为化城市标志。我国早在1985年的《技术政策》蓝皮书中,基本确定了百万人口以上大城市的综合交通运输系统以城市轨道交通为主干的发展方向。在1995年实施的《城市道路交通规划设计规范》中也强调指出了“规划城市人口超过200万人的城市,应控制预留快速轨道交通用地”。

近十年来轨道交通的发展在国内大城市中得到了普遍关注,先后有接近30个城市展开了轨道交通和建设准备。其中北京、上海、广州、南京、重庆、大连、长春、武汉、天津已开工建设城市轨道交通。我国的城市快速轨道交通发展,正经历着一个前所未有的高潮。随着我国的高速发展,将会有更多的城市将快速轨道交通建设纳入计划,这也为轨道交通规划建设者提出了更高的要求。

作为城市客运体系的骨干和城市最大规模的基础设施建设项目,城市快速轨道交通的建设不但决定了城市交通发展的水平和方向,而且还对城市结构、土地利用和经济生活产生巨大而深远的影响。我国轨道交通项目研究是一个从前期研究到后期设计的详细过程,体现了由宏观到微观,从全面到具体的研究特点。前期研究偏重宏观性、整体性、策略性的,因此掌握着轨道交通项目建设的战略性问题,因此进行、全面、深入的前期研究,不但对城市快速轨道交通项目的运作和发展有着举足轻重的作用,甚至对城市发展和人民生活都要产生深远的影响。随着近年轨道交通建设的迅猛发展,我国在轨道交通前期研究领域取得了长足的进步,基本建立起完整的和体系,并且在丰富的实践中得到完善和发展。但是,不能否认目前的前期研究工作中还存在许多争议并需要进一步完善的地方,如何正确审视我国轨道交通前期研究改进完善的空间,是本行业广大同仁最关注的问题之一。

2.我国快轨前期研究的工作体系

前期研究特指总体设计之前的各阶段研究,对比设计阶段(总体设计、初步设计、施工设计)工作,前期研究体现出宏观性、整体性、决策性的研究特点。我国快轨前期研究的工作体系如下:

1)综合交通规划

综合交通规划是城市交通发展战略的宏观研究。通过综合交通规划,将明确轨道交通在本城市中的功能定位和发展机会,具体来讲就是要回答城市“是否需要建设轨道交通、什么时候建设轨道交通,轨道交通扮演什么角色”这些战略问题。从目前掌握的情况看,我国基本上所有大中城市都完成了综合交通规划工作。

2)线网规划和土地控制规划

快速轨道交通线网规划就是要根据城市现状条件和规划目标,在详细分析交通发展和影响因素的基础上,确定适应未来城市交通要求的轨道交通线网结构和保证可实施性的专业要求。线网规划的具体目标主要包括下述方面:

l分析轨道交通线网建设各项前提条件和边界条件

l确定轨道交通线网的规模和可能的变化范围

l规划科学的线网构架方案和走廊位置。

l进行一定深度和广度的专业研究,保证必要的工程可实施条件

l制定修建计划并分析影响因素

l协调轨道交通与城市其它交通系统的关系

目前我国的线网规划方法内容体系呈现以下特点:交通分析为主导;定性分析和定量分析相结合;静态和动态相结合;近期规划与远景方案相结合;稳定性和灵活性相结合。应该看到,我国的线网规划起步早,受重视程度高,因此规划水平居世界先进行列。

土地控制规划是对线网规划成果的深化和落实。土地控制规划是在线网规划完成之后,对线路、车站、车场、附属设施的用地进行控制,保证未来的建设条件。同时对轨道交通沿线土地利用性质进行调整,适应大容量交通方式引入后对周边土地发展的刺激和引导作用。

从目前掌握的资料看,全国约25座区域中心城市和省会城市都进行了不同深度的轨道交通线网规划,但完成土地控制规划的不到其中的三分之一。

3)客流预测

客流预测通过交通预测模型,在分析现状交通情况基础上,对各年限内轨道交通线路的客流规模、分布、特征、规律进行预测。客流预测是进行轨道交通建设必要性、系统规模选择、系统建设效益分析,各项专业设计的基础和前提依据,因此客流预测工作在我国城市轨道交通前期研究体系中占据非常重要的地位。目前基本采用“出行产生—出行分布—方式划分—交通量分配”四阶段预测法,理论发展和运用水平基本与世界同步。

4)工程预可行性研究和工程可行性研究

工程可行性研究是设计前期研究体系中非常重要的一步工作,是项目建设决策的重要依据。在这个工程中,主要是根据国家政策、法规,结合城市具体情况,研究项目实施的必要性和可能性,内容研究内容如下:

l明确重大设计原则和技术标准。

l根据客流预测结果,框定系统设计规模

l选定线路走向、三维空间位置以及车站位置和基本形式

l选择土建结构形式和施工方法

l制定行车组织方案

l车辆选择、运营保障和环境保障机电系统集成,以及对应的国产化安排

l车辆基地选址、功能分配和布局

l环境影响分析和保护l资金筹措和经济效益评价

进行“预可”的主要目的实际上是希望在“可研”之前,回答“项目是否可行?工程是否可行?经济是否可行?”这三方面问题,为编制《项目建议书》和项目立项评估提供依据。从目前编制情况看,“预可”和“可研”除工作深度差异外,二者在工作目标和研究内容上并无明显区别,因此这两个阶段可以近似看作是一个阶段。

据不完全统计,全国约约15条线路的预可或可研报告,已报请中国国际工程咨询公司评估。

3.前期研究中存在的主要问题和改进的思路

3.1改变局限于轨道交通系统本身的思路,建立交通一体化思想

随着城市规模的扩大和城市土地功能布局的发展,未来中国大城市客运交通系统,一般会采用以下模式:以快速轨道交通为骨干,常规公交为主体,个体交通为补充。应该看到,未来城市客运的交通的主要矛盾,是如何构筑对于私人激动化交通有竞争力的公共交通,而不是如何处理轨道交通与常规公交的竞争关系。因此快速轨道交通和地面常规公交构成的公交系统,是一个相互支撑的协作体系。

城市快速轨道交通是城市公共交通的骨干系统,在未来的城市公共交通交通系统中将占据主导地位。由于在服务水平、服务范围、建设投资、交通可达性、行为习惯等几个方面与地面交通的区别,快速轨道不能替代地面常规公共交通和个体交通。快速轨道交通骨干客运地位的实现需要其它交通方式配合和衔接。它与地面交通衔接的合理性对整个城市交通的正常运营起决定作用。因此,在线网规划完成后,应及早开展快轨与其它交通方式的一体化研究,由于这项规划非常复杂,非本项规划所能解决,必须以专项形式进行研究。在此只列出规划要点,对其作出框架性的分析。

3.1.1交通一体化规划的意义具体表现在以下几个方面:

1)研究地面交通和快轨交通的合理衔接,处理好城市客运系统的不同层次、不同功能、不同服务水平的交通模式之间的关系,使客运系统中线与面有机结合,相互补充,共同发展,形成统一的城市客运体系。

2)地面交通与快轨交通的良好衔接,可以在充分发挥各客运子系统的作用基础上,加强子系统之间的相互渗透和互补,减少不必要的竞争,从而提高整个城市客运网络的运行效益,提高公共交通在客运市场中的比例,确立以公共交通为城市交通主导地位。

3)地面交通与快轨交通的良好衔接,可以缩短人们的出行时间、提高舒适度,从而可大大提高公交系统的服务水平,提高公共交通的吸引力,刺激城市公交的发展,优化城市居民出行结构。

4)促进城市公交系统规划的完善,尤其是完善线路和枢纽的分布、规模和建设计划以及对应道路、用地的配套规划。

3.1.2交通一体化应达到的目标:

1)从宏观的角度把握城市的公共交通客运供需体系,使该体系供需平衡、层次分明、各要素搭配得当,系统运行通畅。

2)指导快轨站点周围土地规划,使建筑发展与交通发展协调一致

3)收费、票制和各交通公司财政运做一体

4)提出具体规划方案,建立以快速轨道交通为骨干,地面公共电、汽车为主体,中小巴、出租车为补充,相互配合,共同发展的城市公共交通体系,以满足城市现代化运输需求。

5)对地面交通与快轨交通的衔接体系进行层次分析,从而为确定公交体系的主骨架、优化城市内部公共交通线路、枢纽和站点布置。

6)提供良好的换乘空间和设施,通过对站点综合规划设计,合理组织换乘客流和集散人流的空间转移,达到系统衔接的整体化。

3.2避免以道路网规划思路进行轨道交通线网规划,重视轨道交通专业性研究

l从交通系统通道上讲:道路是开放性的、直接互通的网络系统;轨道交通是封闭性的,间接互通的网络系统。

l从交通系统载体上讲:道路上的交通载体是汽车,汽车运行的特点是方向灵活、彼此干扰、客货混杂;快轨系统上的交通载体是列车,运行的特点是方向一定、干扰较少,客运为主。

正是由于其系统管道和交通载体的不同,这两大交通系统表现出明显的差异性。这些差异主要表现在网络形态、网络节点、中心区网络影响、环线功能、对沿线土地发展影响等多个方面。由于道路网络建设发展较早,规划理论和经验比较成熟,因此在快轨规划的起步阶段,比较多地借鉴了道路网络规划经验。随着快速轨道交通线网规划理论的逐步完善,业内人士应逐渐认识到与道路网络规划的区别。由于这些区别的存在,就必须注意在规划和建设阶段,协调二者的关系。城市快速轨道交通是技术非常复杂和专业的系统,而规划的可实施性受多方面技术因素的制约,比如修建计划、车辆基地配置、运营组织可行性、三维的线路方案、换乘站形式、联络线建设等许多因素均能直接决定规划能否实施,因此线网规划可实施性的研究是专业要求非常高的规划。目前一些线网规划由于种种原因,专业研究非常欠缺,甚至只进行所谓概念规划不进行起码的专业可行性研究,这样的规划是否具有价值是值得怀疑的。

3.3客流预测工作中的

客流预测是线网规划中进行定量的主要手段,因此客流预测工作的好坏直接线网规划的效果。但从线网归划中的客流预测情况看,还存在诸多问题,其中主要表现在:

1)城市模型还未完善建立:

建立完善的交通预测模型有三个基本条件:

l对现状交通情况长时间、大范围的调查资料,并且这些资料能够不断得到更新,同时这些资料应是真实的。

l具有、先进的交通预测模型,并且得到长时间调教和运用,各项预测结果能够大体符合城市交通。

l具备既熟悉交通预测模型,又熟悉城市实际情况,同时对城市交通发展顾虑有深刻理解的模型操作人员。由此可见,以上基础数据采集、模型建立、模型师队伍建设三项工作,都需要长期的、扎实的基础工作,这需要获得城市相关政府部门足够的重视和投入,还需要专职的机构运做和维护。但应该承认,除国内几个特大城市比较重视这方面的基础工作外,多数城市还停留在购买模型或提升模型算法的水平上,现状交通调查工作非常欠缺(大多数城市只有80年代末或90年代初的全民od调查资料),这实际上是目前建立交通模型工作最大的误区。

2)我国正处在经济飞跃式发展阶段,对未来交通发展规律确实难以把握

交通预测的基本原理,是通过对现状交通规律的分析,推演未来交通发展规律。欧美发达国家的城市发展已经趋于稳定,其交通发展曲线比较平滑,未来交通规律把握相对容易。我国正处在经济飞跃式发展阶段,交通发展曲线呈阶跃形态,发展规律曲线离散较大,且影响条件中的不定因素很多,因此在进行模型参数标定时十分困难。改进这方面的问题将对模型操作人员素质提出较高的要求,不但要具备模型分析扎实的基础知识,还需要家的眼光和家的感觉,因此模型师应特别注意扩大和丰富自身的知识结构和思路。

3)难以建立土地发展和交通预测的动态联系

土地利用和交通之间有明显的互动联系,但是目前的客流预测工作对土地开发强度影响基本不能作出动态的反映。尽管土地发展和交通预测方面都有各自领域内的分析模型,但由于两类模型的理论和数学语言差异很大,而且从事土地发展和交通预测的人员对彼此领域研究甚少,因此到目前为止还未发现在实际工作中将这两个方面的研究联系,并实现模型兼容,因此对彼此的考虑只能是定性分析或静态层次的。这实际上是整个规划领域存在的一个突出的技术瓶颈,但这个问题不解决,客流预测工作就很难保证可信性。

4)缺乏交通影响分析研究

客流预测的工作集中在两个方面,一是对轨道交通内部客流增长及特征进行预测,二是对轨道交通对于城市综合交通影响进行分析。现在,对轨道交通自身的客流预测工作进行得比较深入,但对外部交通影响的工作进行得不够充分,难以回答“轨道交通建设后,城市交通的变化是什么”这样的问题。

3.4由工程可行性研究向项目可行性研究发展

在工程可行性研究阶段回答三方面问题“项目是否可行、工程是否可行、经济是否可行”。但从前文谈到的研究和侧重点上看,目前可研的重点是回答“工程是否可行”,而且工作越来越深,已经涉及到许多后期设计过程的研究内容。而在国家或城市相关部门决策轨道交通项目建设时,实际是进行项目上马与否的宏观决策,最关心的研究依据应该首先是“项目是否可行和经济是否可行”,既影响城市格局、交通发展、国民经济、人民生活等宏观方面,而工程问题实际上是可以放在设计阶段详细研究的。因此目前的可研不是真正意义上的可行性研究报告。

而作为一部回答项目是否可行的研究报告,应主要研究以下几个方面:

l城市土地规划发展目标与项目的协调性

l城市大型工程建设项目与项目的协调性

l项目建设、运营期间对城市交通的改善和影响

l项目与城市综合交通一体化研究。

l项目主要技术原则和几种可能的工程方案

l项目建设的国民经济评价

l项目运营公司财政分析和预测

l环境评价

3.5进行科学的系统规模决策

系统规模的确定简单来说就是根据诸多影响因素,确定快速轨道交通系统各年限内的车辆类型、车辆编组、运行间隔、旅行速度等重要参数,明确系统客运能力。由于系统规模直接影响快速轨道交通项目的投资、建设周期和客运效果,因此系统规模问题是城市快速轨道交通建设面临的最重要的问题之一。长期以来,国内对系统规模的决策完全依靠客流预测,这种做法已经被《地铁规范》等国家技术标准明确作为设计规范。其实,这个决策过程值得商榷。

1)客流是交通需求和交通供给之间的动态平衡

客流是由众多不定因素影响下的动态行为结果,如将这些因素简化,则可以这样描述:客流规模是交通需求和交通供给之间的动态平衡状态。因此科学的观点是一定的需求决定一定的供给,而一定的供给也影响着需求。目前客流预测工作为计算客流,实际上将交通供给静态化:假设轨道交通系统是一个能力无限大的系统,有多大的客流需求都可以运输。即便这样,其它影响因素如土地发展风险、票价、城市道路能力、人们的行为习惯性和不确定性还是会对客流产生巨大的影响。因此客流应是一个范围而不是一个定值。其实,不同的交通供给也决定了客流需求。比如需求预测要求修建一条客运能力4万(单向高峰小时)的系统,但如果只修建一个客运能力2万的系统,实际客流需求肯定就要降低。那么需求减少是如何产生的?主要原因是:部分需求被抑制,部分需求转化到其它时间或其它方式。因此,客流是动态的。

2)轨道通运输服务对象

城市交通方式应服务于决大多数人在决大多数时交通需要。不同的服务对象范围的框定,直接决定了系统的规模和系统效益的风险。但目前轨道交通系统能力是针对高峰小时最高客流断面。而多数情况这个断面出现时机不到线路长度的1/10以及日客运时间的1/10。因此系统能力的浪费是显而易见的。

3)运营效益和风险是轨道交通生命力的根本

世界轨道交通发展经验说明,轨道交通可持续发展的关键在于轨道交通运营部门的运营效益(运营成本覆盖率),而除去人为因素,决定运营成本最重要的因素是系统规模和客流风险。

4.结束语

总之,轨道交通前期研究是宏观性、战略性研究,决定着轨道交通发展方向性问题,为城市相关领导部门提供科学、全面的决策依据。因此轨道交通建设者在继承发展前期研究取得的成果时,应以科学的精神,保持一定的否定思维,推动前期研究的学术完善,这将对轨道交通的发展具有十分积极的意义。

[1]《城市轨道交通》——毛保华、姜帆、刘迁等著,科学出版社2001年

[2]城市快速轨道交通系统与快速路——刘迁,《地铁与轻轨》2000-3

[3]大城市轨道交通建设可行性研究——施仲衡、王策民,《地铁与轻轨》1998-4

城市轨道交通线路设计研究篇3

关键词:轨道交通;地价;外部效益;投资效益外溢

 

一、研究背景

      城市轨道交通,又称快速轨道交通,简称城市快轨,捷运系统。狭义来讲是指一个城市或大都市区范围内以钢轮钢轨系统或胶轮轨道系统为基础的公共交通体系,包括地下铁路、轻轨、市郊铁路和有轨电车等。广义而言包括城市之间的高速铁路如日本的新干线和我国广州深圳之间的准高速列车。本文研究对象指狭义的轨道交通方式。

      城市轨道交通具有运量大,速度快,准点,污染少,能耗比较低等多方面的优点,从1863年英国伦敦第一条地铁开通运行至今,全球已经有43个国家320多个城市修建了轨道交通线路,其中80多个城市修建了地铁,很多大城市形成了比较完善的轨道交通网络系统。

      城市轨道交通方式已经成为目前大都市公共交通的主要方式。城市轨道交通的发展动力主要源于促进社会经济发展的基础设施公共投资,基于公共投资的外溢性理论,公共投资对社会的贡献(外部性)是公共投资的一个主要收益[1]。城市轨道交通主要有两个方面的社会贡献:1减轻道路交通的压力,降低地面公共交通承担的客运周转量,并通过诱发运量降低地面交通量;2对城市土地的增值作用,改变土地用途、进而通过改变城区的区位结构来影响城市总体规划和发展态势。

      在轨道交通基础设施建设给社会提供运输供给、提高周边地区的交通可达性进而使地价增值的同时,使用公共交通的稳定通勤客流和地价间相互作用势必将改变土地利用内容,进一步改变运输需求,产生运输需求与运输供给间新的矛盾,从而构成了运输设施建设与地价间的循环关系。运输设施与地价的循环关系如图1所示。

      城市轨道交通设施建设的初期投入巨大,呈高度集聚状态,其后的管理成本集聚度也很高,再加上投资效益的外溢,除部分项目的成本可以在一个较长时期内回收外,相当一部分项目的成本形成集聚沉淀,从而导致低回报或无直接回报。城市轨道交通投资成本的集聚沉淀主要表现在轨道交通点周边地区的土地上,外溢出的效益通过地价收益流向周边土地或土地上物业的所有者手上,其流向主要有三块:(1)政府部门;(2)该土地上已有物业的所有人;(3)将要在该土地上建造物业的开发商。这部分地价收益再通过物业市场上的租赁价格和房地产商品市场上的出售价格最终实现。

      由于我国的轨道交通投资建设并未采取香港和其它欧洲国家一样的捆绑模式,将轨道交通建设与其周边土地一起投资运作,使得在实际情况中,部分城市轨道交通投资效益(即轨道交通点周边的地价收益)并未由轨道交通的投资者(政府或政府所属企事业单位)获得,这对充当投资者的政府部门是非常不公平的[2]。一个城市需要建设的公共项目很多,但城市政府的财力和物力往往有限,而轨道交通投资又相当大、投资收益回收又非常慢,例如在北京市交通委员会正在制定的《北京市城市快速轨道交通建设规划》中,2020年规划线网将由19条线路组成,总长度561.5公里,其投资将是十分巨大的。因此如果不能很好解决城市轨道交通投资外溢效益的分配问题,将影响到城市未来的建设。这就必须要求能够准确地评估轨道交通投资的整体效益,这部分体现在土地价值增值上的溢出投资效果更是在评估中重点考虑的部分。

      通过评价地价增幅来评价交通基础设施为社会带来的外溢效益是一个主要的思路,而正确的估量交通对地价的影响成了问题的关键。

      在轨道交通之中,这种基础设施的外溢效益表现得更为明显,站点周围房价往往呈环状大幅波动,评价这种波动趋势更为重要和紧迫。在我国对于城市轨道交通开发对地价影响的定量计算工作目前还比较少,在我国城市交通规划中都仅仅定性地提到这种影响,然而在欧美日等发达国家和地区则已经做了大量的定量研究工作。

      运用的方法主要包括前后地价比较法、地域比较法、地价函数法三种重要方法,在国外比较有代表性的研究包括:sheppard(1999)和gibbonsandmachin(2003)[3,4];janc.fransoo和j.willm.bertrand(2000)[5];grahamr.crampton(2003)的[6]。在国内近年也有一定程度的探讨,比较有代表性的研究包括:叶霞飞等(2002)[7];何宁等(1998)[8]。

通过对国内外研究工作的总结和归纳,可以看出在城市轨道交通开发对于地价影响的定量工作上有以下几个特点:①没有统一的方法论,很多方法具有特殊性,各国应该采用适合本国国情的方法进行评估;②定量分析的模型中所取变量的膨胀趋势很明显,但没有一个总结和对变量重要性的排序评估;③由于研究的时间还比较短,导致推测和假设比较多,定量模型误差还比较大。

二、模型分析

      以北京城铁13号线(西直门———霍营段)为例。

      在综合考虑国内外的经验基础之上,本研究对于北京市轨道交通建设的地价影响进行定量分析,基于地价函数法建立北京市轨道交通建设地价影响模型,选取这种方法主要有以下两方面原因:首先是地价函数法在日本已经有了几十年的研究和实践经验,方法比较成熟,有日本的多个城市的研究可以参考;其次是因为数据相对容易取得,也比较准确,可信度较高。

(一)前提假设

      在分析之前,设定以下前提假设:

      1. 用房价差来代替地价差

      在国外及港台地区,地产和房地产没有严格的区别;而在大陆,地产和房地产的概念则是有区别的,地产指土地的产权和资产,而房地产则是房和地的产权和资产的总称。在我国,房产的所有权可以是国家所有、集体所有或个人所有,而土地只能是国家所有和集体所有,个人和单位只能拥有土地的使用权。因此在我国房价包含土地价值,房价完全由区位和市场供需来左右,因此用同类房价来估计模型的参数,可以预测轨道交通线路对土地增值的影响。因此在本研究中,选择房价来替代地价,即通过分析轨道交通沿线的房价动态来把握轨道交通开发利益的尺度。

      2.仅考虑普通住宅的房价变化

      城市轨道交通开发利益的作用形式涉及到多方面因素,就商用楼宇来说,至少要考虑商用楼宇至市中心的距离、据轨道交通车站的距离、房情(高层、多层、写字楼、商住楼等)差异、地区基础设施建设状况等因素,要完全客观地反映上述影响因素具有相当大的困难。所以,本文房价差仅考虑普通高层住宅。

(二)变量的选取及线性回归模型

      本研究中所采用模型的基本建立方法是地价函数法。这种方法的基本思想是:在轨道交通新线沿线区域,选定若干个地点,分析影响地价的各种因素,并假设地价与各影响因素间的关系不会伴随轨道交通设施的建设而发生变化,据此来推定沿线区域的地价函数,最后通过计算某一地块在轨道交通建设前后的地价差,来确定该地块由于轨道交通带来的开发利益。地价函数通常取多元函数,通过自变量取值反映轨道交通建设前后的土地属性,其形式一般取为对数形式:,其中的自变量xij是不同土地属性的反映,通过构造地价函数来计算开发利益方法成立的一个重要前提是假设地价函数关系伴随轨道交通建设并不发生变化,在这一前提下,该方法既可以用于事后计算又可以进行事前预测。

参照国外地价函数法的典型模型,建立房价差函数如下:

      式中,δpi为轨道车站圈内地块受轨道交通影响前后的地价差;xij为轨道建设而引致的影响房价变动的变量,其中j=1,2,…,m;aj为参数,是指各个变量所带来影响的量化幅度,其中j=1,2,…,m。

      在本文中共讨论4个变量:样本楼盘到相应车站的距离,车站到城市中心轨道交通站的运行时间,研究中统计数据时间的起点,统计数据时间的终点。

      在各种房情变量之中,样本楼盘到车站的距离无疑是一个主要的变量,距离近则变化显著,距离远则变化轻微。而且这种变化不是成比例的关系,随着距离的减少,房价的增幅呈上升的趋势,表现出类似对数的关系。同理另外一个重要的变量,车站到达市中心的时间,也是呈现一个类似的对数关系。这两方面的变化都是由于城市区位中聚集效益上升而导致的。

      另外一个必须考虑的是时间因素,不同时段地价上涨幅度必然不同,整体来说,这种房价随时间的变化可以类比为对数关系,即在轨道交通基础设施动工并对房价产生重大影响时开始,房价会有较大波动,其后波动幅度慢慢减少,在本文中,我们也把它类比为对数关系。这里面存在两个问题:其一为房价变化幅度是波动的,在城市轨道动工建设和开始运营两个时点都是会有一个较大幅度的增长(grahamr.crampton,2003),而在研究中将其忽略;其二,研究基准时间起点的确定,这个时间既不是规划时间,也不是动工时间,更不是开通时间,而是消费者有明显的房价增值预期的时间,这很难把握,本文中综合考虑工程动工时间和通过观察到的房价产生重大波动的时间来确定这个时间起点。

      综合考虑4个因素给出我们研究的公式

      其中,δp为在统计时间段之内房价变动之差;x1为楼盘到车站的距离,依照国外的研究范例取米为单位;x2为车站到城市轨道交通中心站的运行时间,依照国外的研究范例取秒为单位;x3为统计数据时间的起点,以月为单位,是指轨道交通基础设施动工并对房价产生重大影响时为基准时间起点;x4为统计数据时间的终点,以月为单位。

(三)数据

      在给出函数的表达式之后,选取北京市的一条轻轨线路———13号线(西直门———霍营段)进行数据拟和分析。

      北京第一条城市快速轨道交通线———北京城市轻轨13号线是北京市快速轨道交通线网规划中的第13号线,所以又被称为地铁13号线。13号线从西直门出发,向北经大钟寺、知春路、五道口、上地、西三旗,然后向东,经回龙观、黄土店、立水桥、北苑,再向南经望京、太阳宫、和平里、造纸厂至东直门,全长40.5公里。轻轨13号线的建设对于开发清河、北苑、酒仙桥这城北三大边缘区域发挥着重要作用,这三大边缘区域是规划中高校、科研单位和国家机关工作人员的居住区。13号线线路示意图如图2所示。

      轻轨13号线在2002年9月28日开通从西直门到霍营的西线九个站,2003年1月28日全线贯通。经过观察调研,发现在2000年开始,13号线沿线的地价有了明显波动,上涨趋势十分显著,在获取资料的时候我们取2000年1月为基准时间起点,取北京地铁环线前门站为城市中心站。

      远离市中心的市郊区域受轨道交通建设的影响比市中心更为显著,同时考虑到样本数量有限,所以在此选择地铁13号线西直门至霍营站之间沿线的多层普通住宅作为研究对象(不包括房价不变的经济适用房)。

根据国际研究的经验[7],我们的研究中选取计算区域内距车站2公里圈内地块的多层住宅平均房价作为研究对象。

(四)回归参数的最小二乘估计

      经过调研,所取样本数据如表1所示。

      将这些经过整理分析得到的18组数据带入模型中进行最小二乘估计参数标定得到:

(五)模型的一些说明

      1. 从拟合出的系数来看,对于x1而言其系数为-162.995,说明它和房价差是负相关的。也就是说,随着轨道交通车站距离市中心运行时间的增加,房价上涨幅度变的越来越小。对于x2,其系数是-134.798,它和房价上涨额δpi同样是负相关。说明地块距轨道交通车站越远,房价上涨额越小。然而时间变量的系数为355.662,说明运行时间与房价变动是呈正相关的关系的,时间越长,价格变化越大,这一点是显而易见的。同时可以看出在这几个变量之中,时间变动是最主要的,在房价的波动中占主导地位。

      2. 模型计算存在一定的误差。究其原因,主要包括以下几个方面:首先,由于样本收集困难和失真情况的存在,标定模型参数所用的样本个数较少,带来一定的误差。其次,模型中自变量的选择也存在一定的问题,地铁沿线房价涉及到多方面影响因素,但在本模型中仅选取了四个主要的变量进行描述,这也会影响其精确度。最后,本文研究中选定房价差作为因变量,主要是为了排除区域经济的影响,但在实际的开发利益计算中,区域经济影响能否完全排除也是一个问题,这也会引起一定的误差。同时,由于采集数据时间的限制,对于轨道交通对地价长远影响的考虑并不全面。

三、检验———以北京城铁八通线为例

      在得出北京市城市轨道交通对地价影响的经验模型之后,我们用北京市城铁八通线来做实证检验。

      八通线是“八王坟—通州土桥”线的简称,是继13号线之后北京市开通运行的第二条城市快速轨道交通线项目,2003年12月28日正式运行,八通线也是北京首座全地面高架地铁工程,线路全长18.964公里,其中高架线路长度11.053公里,地面线路长度7.911公里,共设13座车站。它的建设直接连通了通州和cbd地区,带动了东部城区的发展,尤其是对通州房地产市场有非常大的激励作用。八通线线路示意图如图3所示。

      这里我们选取八通线沿线5个车站周围的11座楼盘进行检验,并且取2002年1月为基准时间起点,取北京地铁1号线天安门东站为城市轨道交通中心站(临近环线前门站,由于换乘问题而改选天安门东站)。表2为所取八通线部分楼盘的情况。

      将计算的房价波动值和实际房价波动值进行比较(如图4,以计算房价的升序排列)。从中可以看出模型基本上能够体现实际房价的波动情况,但是也可以看到实际房价明显小于应用模型计算的房价波动,这主要是由以下几方面的原因所造成的:

      1. 由于搜集准确资料的过程十分困难,对上述参数拟合的过程本身来讲,样本个数的有限,拟合出来的参数本身就不十分精确,所以计算结果和实际之间也一定会存在误差,这是不可避免的。而缩小误差的方法只有增加系数拟合过程中的样本个数。

      2. 模型中的自变量选取问题。由于房地产的价格受多种因素的影响,房价的上升不仅仅受距离等因素影响,同时也可能涉及到经济增长,人民生活水平提高等多方面因素,由于这些因素在考察方面存在困难,所以在此模型考虑中并没有给予扣除,所以必然导致其与实际数据间的差异的存在。在本研究中可以看到,13号线周边(北京北部地区)的消费水平、经济基础和人文环境都要明显好于八通线周边(北京东部郊区),居民结构和配套设施也有明显的优势。这样必然导致人们对13号线周边楼盘的支付意愿高于八通线周边楼盘,所以依13号线情况拟合的房价增幅模型计算的房价必然高于实际房价。

四、总

      通过以上的论述,可以得到以下几点结论:

      1. 城市轨道交通投资效益会产生外溢,导致地价上涨,对沿线区域地价(或房价)所产生的影响是非常显著的。同时,城市轨道交通对沿线地价(或房价)的影响在时间上是超前发生的。本文借鉴国外城市轨道交通开发利益定量计算的基本理论,结合北京城铁13号线实际,初步建立了基于地价函数法的城市轨道交通沿线开发利益的理论计算模型,并利用所建模型对北京八通线周围的十几座楼盘进行了开发利益试算,其结果进一步证实了城市轨道交通对沿线地价(或房地产价格)所产生的显著影响。

      2. 轨道交通投资效益外溢表现为一种波及效应,即随着与轨道交通点距离半径的增大,轨道交通设施投资的辐射力逐渐变弱,给土地带来的级差收益逐渐变小。另外,轨道交通投资效益在最初的时间里对周边土地的外溢幅度比较大,然后随时间逐渐减小。

      3. 城市轨道交通沿线土地所有者是城市轨道交通开发利益的主要受益对象。由于目前我国的轨道交通投资建设并未采取香港和其它欧洲国家所采用的捆绑模式,轨道交通投资效益大部分流到了物业所有者和开发商手中,并未由轨道交通的投资者获得,在一定程度上是有失公平的。

      本文所提出的城市轨道交通沿线开发利益计算模型是非常初步的,今后有必要在本研究的基础上, 开展更加深入全面的研究,尽快将理论研究工作实用化,从而为我国有关部门尽快制定城市轨道交通开发利益还原政策提供有效的理论依据。

 

参考文献:

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[7]叶霞飞,蔡蔚.城市轨道交通开发利益的计算方法[j].同济大学学报,2002,(4),431-436.

城市轨道交通线路设计研究篇4

1.概述

城市快速轨道交通(地铁与轻轨)是大城市公共客运交通的骨干,是大众化、大运量、独立专用轨道的城市客运系统。同时又是城市的大型基础工程,所以它在城市建设总体规划中占有十分重要地位,并且对城市建设和规划发展具有明显的导向作用。

城市快速轨道交通线网规划(以下简称“线网规划”)是一项城市总体规划的专项(专业)规划,在世界范围内都是一个新鲜的课题。我国对线网规划的研究起步较早,但受理论体系的制约,进行现代意义上的线网规划却是九十年代后期才开始。北京市城建设计研究院自1996年以来,有幸为广州、南京、青岛、天津、济南等城市主编“线网规划”,通过几年的探索和实践,提出了一套完整的内容体系和方法体系,并得到国内城市交通学界的热烈反响和广泛认可。为了进一步完善线网规划的方法,本文一方面向各位同仁介绍线网规划学术发展概况,另一方面对其中有争议的学术问题进行探讨,希望引起大家的深入思考,推动该领域规划工作的发展。

2.线网规划发展

2.1 线网规划的历史

自1863年伦敦建设世界上第一条地铁线以来,世界上城市快速轨道交通建设已有130多年的历史,已有43个国家的320座城市修建了轨道交通,其中115座城市修建了地铁,有一些大城市已经形成了比较完善的快速轨道交通网络系统。据不完全统计,现在城市快速轨道交通线网总长达到100km以上的城市已经达到15个,最长的巴黎线网,整体规模已经超过550km。在这些城市线网建设飞速发展的同时,各个城市对线网规划的认识是不同的。

欧美国家受其城市规划理念的影响,强调短期性、实效性和可实施性、因此忽视长远规划的意义。同时受建设投资体制的影响,基本上是“建设一条线、研究一条线”,强调本线的合理性、忽视线网整体的科学性。比如一些城市可以看到一条街道下敷设5、6条线路的不合理现象。这些城市目前已经普遍意识到没有科学的长远规划的“遗害”,近年来开始对线网整体合理性的研究,但限于线网已经形成规模,这种规划完善往往是“补丁”式的。而对于前苏联等计划经济体制国家,受其规划学术思想的影响,比较注重长远性的线网规划研究,在此领域的技术积累也比较丰富。因此,莫斯科地铁线网是世界上公认的规划得最合理、最有效率的线网。但是、受其学术思想的制约,线网规划也带有计划色彩强、静态色彩强、长远适应性查、灵活性欠缺的问题。

我国受前苏联的影响,从50年代开始就比较注重线网规划工作。整体性远期性规划的效益使我国近年的城市轨道交通建设受益非浅。但是,我国的线网规划由于缺乏完整的方法体系和内容体系的支持,也存在诸多的问题。突出表现在内容过于简单、计划色彩较强和规划可实施性差等方面,距离城市对线网规划的要求有较大差距。

我国真正意义上的线网规划开始自1996年《广州市城市快速轨道交通线网规划》,在此项规划中提出的一套方法体系和内容体系,对我国大城市线网规划产生了深远影响,在此之后,许多城市均采用这套方法进行了新一轮线网规划。对比近年来国内一些城市聘请国外公司进行的线网规划,可以欣慰地发现我国的线网规划技术居世界先进水平。

2.2 线网规划的目的

人们的交通行为,实际上是交通需求和交通供给这一对矛盾因素平衡下的状态。快速轨道交通作为作为城市交通的一种方式,同样是需求和供给平衡下的出行选择。快速轨道交通的规划工作意义,就是要科学回答“快轨需求”和“快轨供给”这两个方面的问题,以及二者间动态影响关系和科学的平衡关系,从而阐明作为大城市客运骨干系统的发展方向,同时协调与城市其它要素之间的关系。

因此,线网规划的具体目标主要包括下述方面:

1) 保证快速轨道交通建设对城市土地发展的刺激和诱导按总体规划意图发展 转贴于

2) 保证快速轨道交通系统与城市交通发展的整体协调。

3) 为城市大型基础设施建设项目统一安排创造条件。

4) 科学合理安排城市财政支出

5) 保证快速轨道交通自身的可持续发展。

3.主体规划方法和技术路线

3.1 项目特点

线网规划是综合的专业交通规划,同时又是全市综合交通规划的延续和补充,由于快速轨道交通的特点,规划和建设均会对全市的规划格局产生相当程度的影响。因此本规划即有相对的独立性,又要与城市总体规划有机地融为一体。线网规划的研究工作涉及城市规划、交通工程、轨道交通专业工程、建筑工程及社会经济等多项专业。各专业相互联系紧密又彼此独立,因此整体研究方法是一个包含多项子方法的集合体系。线网规划作为一项复杂的系统工程,除本身各子系统具有复杂的关系外,各种外界的影响因素和边界条件对本规划又产生不同程度的影响。因此,不能把本规划作为一个孤立系统进行规划,既要重视其自身的建设运行机制,又要注重与外部环境及各种影响因素协调关系。

3.2 研究方法的特点

城市快速轨道交通线网规划是一项涉及多个研究范畴的系统工程,研究理论涉及城市规划、交通工程、建筑工程及社会经济等多种学科理论,在各子系统中又包含各自的方法,线网规划将其统一为一个整体,其中,交通工程学的交通规划理论是本项目研究理论体系的主线。方法主要特点是:交通分析为主导;定性分析和定量分析相结合;静态和动态相结合;近期规划与远景方案相结合

3.3 总体规划方法、主要内容和技术路线

3.3.1 规划方法

传统的线网规划方法,可以简单地归纳为经验分析法、客流预测法、公交增长法等三种类型。这三种方法均各有所长但也都存在思路片面的缺陷。科学的线网规划方法是在总结先前方法基础上,采用一套相对复杂的方法体系,一般称之为“多模块网络层次分析方法”。这套方法实际上可以分为两个层次:

整体的工序(模块)逻辑关系和工作流程。

各模块内部研究系统。

详细阐述研究方法应参见后文的《研究技术路线》和《研究内容》章节

3.3.2 主要规划内容和技术路线

线网规划工序全过程大致可分为四大部分,即背景研究、线网构架研究、规划可实施性研究和规划接口。

背景规划研究又称为基础研究,顾名思义就是对线网规划的前提条件、影响因素、背景环境进行研究。主要内容包括城市自然、人文、规划、政策等。通过归纳总结这些规律性的城市特征,提出指导线网规划的原则和要点,并对城市线网的模式划分、合理规模、线网评价体系进行专题研究。同时,对国内外有关线网规划的经验进行研究也是非常必要的。

线网构架研究是线网规划的核心部分,主要是方案构思、交通模型测试和方案评价三个工序的循环过程,其目的是推荐优化的线网方案。受多种不确定因素的影响,定性分析和定量分析都是必不可少的。在这个过程中,过分依靠定性分析容易造成主观臆断,过分依赖模型又容易受模型成熟程度和可靠性的影响造成宏观失控。整个过程是一个模糊的决策过程,是规划师和模型师的密切合作的过程。

规划可实施性研究是保证线网可行性的保证。城市轨道交通系统专业性很强,线网是否可行受很多工程和经济条件的限制,往往一个条件不满足就影响整个系统建设的可行性,因此,必需以方案规划的形式提出具体的安排。这部分研究主要针对影响线网可行性的几个主要专项:车场设置、线路走向、线路敷设方式、主要车站分布、换乘站分布和形式、联络线分布、运营。由于规划可实施性研究是保证线网可行性的重要因素,因此这部分研究与前面方案构架研究也是一个循环过程。

规划接口主要承担线网规划与后续规划的衔接任务。线网规划在城市规划体系中处于承上启下的位置,在线网规划完成后,将马上进行以下规划项目:转贴于

快速轨道交通线网的土地详细控制规划

针对线网的相关分区规划调整

快轨与城市交通其它方式的衔接规划

因此,线网规划必须对这些规划提出明确的规划条件和规划要点。

总体技术路线图

4.线网规划中存在的主要问题

4.1 忽视城市总体规划

在我国城市规划体系中,《城市总体规划》是一切规划研究的指导性纲领规划,所有专性项规划都应在城市总体规划意图框架下完成。线网规划是《城市总体规划》下的专项规划,同时轨道今天规划对城市土地利用格局、交通特征和发展战略、经济发展等方面都会产生强大的引导作用。如果轨道交通规划与城市总体规划意图发生偏差,可能引起整个规划体系的混乱,或者是线网规划本身不可行。因此,线网规划必须依据和支持总体规划,尤其在土地利用、交通发展战略、经济发展战略三个方面应与城市总体规划一致。

4.2 忽视可实施规划研究

衡量线网规划优劣最关键的标准是这个规划能否实施。城市快速轨道交通是技术非常复杂和专业的系统,而期规划的可实施性受多方面技术因素的制约,比如修建计划、车辆基地配置、运营组织可行性、三维的线路设计、换乘站形式、联络线建设等许多因素均能直接决定规划能否实施,因此线网规划可实施性的研究是专业要求非常高的规划。目前一些线网规划由于种种原因,专业研究非常欠缺,甚至只进行所谓概念规划不进行起码的专业可行性研究,这样的规划是否具有价值是值得怀疑的。

4.3 研究对象界定不明确

城市快速轨道交通线网规划的首要工作就是要明确研究对象,因为一个城市的快速轨道交通系统是一个非常庞大的系统,如果研究对象含糊不清或面面俱到,很可能影响规划实际效果。在此,对一个城市的快速轨道交通进行模式分析是十分必要的。所谓模式分析就是要回答以下问题:

1) 从服务对象上讲,城市的轨道交通系统分为市际轨道交通系统和城市轨道交通系统;从旅行速度上讲,可分为快速和低速系统;从运行方式上讲,可分为封闭独立运行系统和开放混合运行系统。那么,城市快速轨道交通系统应包含什么范畴?

2) 城市快速轨道交通系统与其它轨道交通的功能和空间关系如何处理?

3) 快速轨道交通系统应如何划分层次?各层次适宜选用何种模式并达到何种服务水平?各种模式技术发展水平和发展动态等。

以上这些问题都是对线网规划方向产生重要影响的前提性课题,目前各城市线网规划均对这些问题研究较少。

4.4 客流预测工作中的问题

客流预测是线网规划中进行定量分析的主要手段,因此客流预测工作的好坏直接影响线网规划的效果。但从目前线网归划中的客流预测情况看,还存在诸多问题,其中主要表现在:

(1)城市交通模型还未完善建立:

线网客流预测是一种宏观层次的客流预测,因此要求模型在宏观方面性能要突出。但从目前掌握的情况看,除广州使用了START模型外,还未见到其它城市建立了自己的宏观层次交通模型。所使用的模型基本上是微观层次的详细交通分析模型。即便是这些模型,本身受基础数据丰富、真实程度以及对模型和城市规律熟悉程度的制约,在模型运用上也存在相当的问题。因此,在全国各大城市进行科学的线网规划,就应在这些城市中建立从微观到宏观的,完善的模型体系,而且这些模型应在本城市中有一个相当的积累完善过程,成为相对成熟的模型。

(2)难以建立土地发展和交通预测的动态联系

土地利用和交通之间有明显的互动联系,但是目前的客流预测工作对土地开发强度影响基本不能作出动态的反映。尽管土地发展和交通预测方面都有各自领域内的分析模型,但由于两类模型的原理和数学语言差异很大,而且从事土地发展和交通预测研究的人员对彼此领域研究甚少,因此到目前为止还未发现两个方面的研究能实现模型兼容,因此对彼此的考虑只能是定性分析或静态层次的计算。这实际上是整个规划领域存在的一个突出的技术瓶颈,但这个问题不解决,客流预测工作就很难保证可信性。

(3)缺乏交通影响分析研究

线网客流预测的工作集中在两个方面,一是对线网内部客流增长及特征进行预测,二是对线网对于城市综合交通影响进行分析。现在,线网规划中对线网自身的客流预测工作进行得比较深入,但对线网外部交通影响的工作进行得不够充分,难以回答“线网建设后,城市交通的变化是什么”这样的问题。

4.5 用道路规划的思路进行线网规划

道路上的交通载体是汽车,汽车运行的特点是方向灵活、彼此干扰、客货混杂;快轨系统上的交通载体是列车,运行的特点是方向一定、干扰较少,客运为主。正是由于其交通载体的不同,这两大交通系统表现出明显的差异性。这些差异主要表现在网络形态、网络节点、中心区网络影响、环线功能、对沿线土地发展影响等多个方面。由于道路网络建设发展较早,规划理论和经验比较成熟,因此在快轨线网规划的起步阶段,比较多地借鉴了道路网络规划经验。随着快速轨道交通线网规划理论的逐步完善,业内人士应逐渐认识到与道路网络规划的区别。由于这些区别的存在,就必须注意在规划和建设阶段,协调二者的关系。

4.6 重视线网规划,忽视用地控制和管理

线网规划的成果必须落实到土地管理体系,对快速轨道交通设施用地进行有效控制。但是,一些城市出现了重线网规划,忽视土地控制规划的现象。实际上土地控制规划是一项同样复杂和专业的工作。其中不但要根据专业要求绘制合理的用地红线,还要对规划控制方法进行研究。线网建设往往是几十年上百年的长期工程,对如此漫长时间建设项目的土地控制管理肯定不能简单“严格控制”,而是应针对不同建设时间和不同设施性质进行分类管理,最大程度利用城市土地的价值。

4.7 一些有争议的学术问题

4.7.1 环线设置问题

各个城市的线网规划中一个存在的争议就是是否设置环线,不可否认这受道路系统规划思想影响较大。但根据研究,这两大系统中环线的作用存在本质区别。在道路网络中,环线的作用在于屏蔽中心区过境交通,虽然环线会造成车辆一定程度的绕行,但高速度却抵消了空间距离上的损失,所以环线对过境或跨区交通有较大的分流作用。快轨是方向固定的交通系统,受技术条件的限制,线路间的交通转换不能象汽车那样灵活,而是要通过旅客换乘的办法实现,而换乘的时间损耗比汽车改变行车方向的时间损耗大。同时,由于快轨是独立的、准点运行的运输系统,穿越中心区不会影响旅行速度,即便拥挤也不会对综合服务水平产生明显影响,使用环线反而增加换乘次数造成延误,因此快轨环线的交通分流作用受到限制,尤其是交通屏蔽作用不如道路环明显。

快轨环线的客流取决于沿线人口和就业数量,也就是环线自身串联的客流集散点的规模。比如著名的伦敦环线地铁,全线串联了13座铁路车站,每座车站又基本上是伦敦市区向伦敦大区辐射的放射形铁路的起点站,所以它始终具备较高的客流。又如在广州快轨线网规划时,曾经根据城市特点,提出过几个在不同位置设置不同规模的环线的比较方案,但这些环线方案在进行模型测试后,普遍存在客流不高,平均乘距明显低于其它线路的特征,换乘率增加,线网非直线系数比无环线线网增加将近10%,因此最终环线被否定。

根据城市特点,科学设置适宜的道路环线往往能取得很好的效果,但设置快轨环线必须十分谨慎地进行研究,更不能为了具备环线而设置环线。

4.7.2 机场专线问题

近年来,建设连接机场的专用快速轨道交通线似乎已成为各城市普遍追求的模式,但其中隐含着相当的风险。

机场客流一般由旅客、接送亲友和机场及周边就业职工构成。航空出行一般是800km以上的长距离出行。由于全程出行时间较长,其对到港时间长度要求比较宽松,因此对快速并不过分要求,但对到港方式的便捷程度(是否是门到门)、准点率和舒适度要求很高转贴于

在机场接运方式中,主要有个体机动车(出租车、公司自备车、私家车)、机场巴士和快速轨道交通。由于个体机动车在舒适性、门到门便捷性、快速等几个方面占据优势,因此一般个体机动车在机场接运方式中占主要地位。机场机场由于一般都在建设时配套有专用高速公路,这种优势则更明显。其次是机场巴士,该方式在门到门便捷性、快速等几个方面也有优势,一般也占有重要地位。快速轨道交通的优势是准点、快速,最大的缺点是门到门便捷性差,因此在客流竞争中优势并不明显。这就是世界各国单独服务于机场的客运轨道专线客运客流效益普遍不好的主要原因。

因此,建设机场专用快速轨道交通线必须慎重,要从以下几个方面进行充分论证:

是否有客运功能以外的非常明显的社会、政治价值;

机场客流是否足够大到需要快速轨道交通衔接;

机场接运方式中,轨道交通的综合竞争力如何,竞争关系如何处理;

机场专线市内起点位置是否合适,能否在中心区建立行李办理设施,如何降低运营成本;

4.7.3 半径线设置问题

在世界许多城市建设或规划有连接边缘组团到中心区的半径线,从表面上看,这符合客流方向,客运效果较好,因此受到一部分规划者的推崇。实际上,半经线存在很大的弊端,集中反映在运营和交通影响两方面。

首先,半径线客流分布往往呈现一个明显的楔形,就是约靠近中心区客流约大,而在客流最大处,车上所有旅客上下列车势必在终点站列车停站时间增加,这时,车站列车折反返能力能否满足最小列车间隔就很成问题,这给列车正常运营造成相当的风险。

其次,线路截止在中心区某处,车上旅客不一定是全部到这个地方,但必须在这个地方下车,由此势必给这个区域引入相当大的无关客流。这些无关客流需要换乘地面其它交通方式,而轨道交通客运量往往很大,因此会给这些交通平衡很脆弱的地区增加很大大交通压力,形成新的交通瓶颈。

因此,从理论上讲笔者一般不赞成半经线的设置,当然这也要具体问题具体分析。

4.7.4 换乘节点和合理分布

快轨线路如果想获得较好的客流效益,一般都希望通过城市中心区。因此整个线网的换乘节点都集中在中心区。一种意见认为换乘节点这样分布可以符合一般城市客流中心区为O点或D点集散的规律,因此也符合主客流方向。而且换乘发生在地下或相对封闭的轨道交通换乘车站,不会增加地面交通压力。而且会给城市中心区提供强大的交通供给和方向周到的交通可达性。另一种观点认为换乘节点分布在中心区,势必吸引部分出行OD点均在外围区的客流在中心区换乘,也势必加大中心区今天交通压力。而且换乘站工程复杂,集中在中心区进一步增加了工程难度和代价,因此换乘节点应外移。

以上两种观点都有各自的道理,因此如何分布换乘节点应根据具体情况,进行充分的论证,尤其是交通影响分析和工程费效比论证。

5.结束语

城市轨道交通线路设计研究篇5

关键词:城市轨道交通工程;线路;线、站位;配线;调线调坡

DOI:10.3973/j.issn.1672-741X.2016.04.009

引言

近年来,城市轨道交通发展越来越快,在城市交通建设中占有越来越重要的作用和地位。截至2013年,全国已有35座城市在建设城市轨道交通;至2014年,全国22个城市共开通城市轨道交通运营线路长3173km。在轨道交通工程中,设计是施工和运营的基础,其优劣关系到今后运营的状况和效果,故设计在整个轨道交通工程建设过程中是极其重要的环节。线路专业是整个设计的龙头专业,是所有设计的基础,具有总体性、阶段性和全局性特征,其主要设计内容是线、站位方案比选,然后通过相应合理的技术标准和设计规范,确定线路平、纵和横断面设计,准确地定位线路位置,为轨道交通工程其他专业打下坚实的基础。目前,国内学者对线路专业的设计内容及方法进行了研究和总结。陈剑伟[1]根据上位规划、客流吸引、施工、拆迁量等因素研究了线、站位分析和敷设方式的比选;邱云舟等[2]根据城市土地利用、环境因素和工程造价对地下线、地面线和高架线3种敷设方式进行了综合分析和比较,为线网线路敷设规划提供技术支持;张佩竹[3]归纳了线路设计过程中应重视的几个方面及部分基本经验,就地铁项目设计中涉及的一些问题进行了探讨并提出建议。本文在前人研究的基础上总结和归纳了线路专业的主要设计流程和各个阶段的工作内容,以及开展线、站位方案、敷设方式研究、加站减站方案的设计方法。

1城市轨道交通工程线路设计的工作流程

城市轨道交通建设基本流程分为线网规划、建设规划、工程可行性研究、初步设计、招标设计、施工图设计、施工配合及竣工验收[4]。线路设计贯穿于整个城市轨道交通工程中,按照轨道交通建设基本流程分为线网规划阶段、建设规划阶段、工程可行性研究阶段、初步设计阶段、招标设计阶段和施工图设计阶段以及调线调坡。

1.1线网规划

线路的主要工作就是3个稳定,即稳定线网中各线的线路走向、起终点,稳定换乘节点,稳定交通枢纽的衔接[1]。

1.2建设规划

线路的主要工作就是初步确定线路走向、敷设方式、车站分布和车站型式,明确起终点的延伸要求和分期建设情况,对重点及困难地段进行深入地比选,保证方案的可行性。

1.3工程可行性研究

基本稳定线路走向、车站分布、辅助线型式及位置,初步确定线路平面位置、车站位置及平面总图布置方案,基本稳定线路敷设方式及过渡段位置,初步确定地下车站埋深、高架车站轨面高程,稳定线路纵断面。

1.4总体设计

该阶段不是国家规定的设计流程中的必需阶段,但在实际工作中,依据合同规定,总体设计也是一个工作阶段,故该阶段继续落实外部条件,稳定线、站位;同时配合编制总体性文件,例如技术要求和机电对土建的技术要求,为下一阶段的工作做准备。

1.5初步设计

稳定线路走向和车站分布方案,基本稳定线路平面、车站位置、行车配线设置;稳定线路敷设方式和洞口位置,基本确定线路纵断面。

1.6施工图设计

最终稳定线路平面位置和精确的车站位置,稳定线路纵断面坡度及轨面标高(含换乘线路前后3站2区间)。

1.7调线调坡

本阶段的工作是全线土建施工完成后、轨道铺轨前的一项设计工作,是在对车站与区间隧道竣工横断面进行建筑限界检测的基础上,根据结构侵入限界的情况,对局部地段的线路平面、纵向坡度进行适当调整,作为修改轨道设计的依据和铺轨前施工整体道床的基准,以满足行车的限界要求,从而保证运营安全。

2线路主要设计原则

1)线路走向应符合城市总体规划、线网规划和建设规划的要求,满足城市综合交通规划及客流需求,预留城市轨道交通线网规划未来发展、衔接的条件[5]。2)线路平面尽可能沿城市主干道行进并在道路规划红线范围内布置,站位应靠近客流集散点、交通枢纽,并方便与公交及其他交通工具衔接,方便乘客出行,提高城市公共交通体系的服务水平,真正体现“以人为本”。3)车站分布应以规划线网的换乘节点、城市交通枢纽点为基本站点,结合城市道路布局和客流集散点分布确定。车站间距在城市中心区和居民稠密区地区宜为1km,在城市区宜为2km。4)线路敷设方案的选择必须符合城市总体规划的要求,根据地形、道路、工程地质、施工方法、地上地下建筑物及其基础结构埋深的情况,从降低工程造价和运营成本、减少对市民生活环境的干扰,保护城市生态环境、合理利用土地资源等方面进行综合比选。5)根据运营组织、行车相交线路,结合线路条件和工程条件设置辅助线,达到方便折返、停车、灵活调度,有利于运营和控制土建规模的目的。

3线路设计的主要工作内容

3.1线、站位方案研究

线、站位方案比较研究是城市轨道交通项目可行性研究的基础,是各专业开展工作的前提和条件。线、站位方案比较研究时,要从多方面因素综合考虑,进行各方面的综合比较研究,确定最优、最合理的方案。影响线、站位方案比较的主要因素如表1所示。工程可行性研究阶段对南延线过湖段路由进行了详细的研究和比选,过湖段的路由有3条,如图2所示。路由1:国体大道—过九龙湖—九龙大道—腾龙大道。该方案中,线路下穿规划的国展中心用地,且九龙大道是通往新建省委省政府办公楼的大道,前期与省相关部门的沟通协调,九龙大道今年将建成北段道路,并且不宜再次开挖,本工程若沿该大道行进,则基本无实施的可行性。路由2:与建设规划路由一致。边界控制因素较少,实施条件较好。路由3:国体大道—过九龙湖—腾龙大道。该方案中,线路下穿规划幼儿园用地和规划商业用地,且部分侵入国体大道过湖隧道的范围,具有一定的实施风险。上述3个方案的综合比较如表2所示。综上所述:方案1不具备可实施性;方案3过湖段最短,客流直接吸引效果相对较好,但从工程实施的成本、难度及风险方面分析,均比方案2大;方案2仍然能够有效覆盖到九龙大道和国体大道等主要客流走廊,同时结合考虑规划部门的意见和线网规划及建设规划的成果,故推荐方案2,即线路在九龙湖南站—腾龙路站段主要沿翔龙路行进。3.1.2车站站位方案比选车站站位方案比选主要是针对2个或2个以上不同位置并且可行性较强的车站方案进行研究和比选,最终根据各个方案的优、缺点综合比较车站服务功能、工程可实施性、工程造价和交通疏解等因素确定推荐方案。以南昌轨道交通3号线何坊西路站为例,在《南昌市城市快速轨道交通建设规划》(2014—2020年)中,何坊西路站站位于何坊西路与迎宾大道路口,如图3所示。在工程可行性研究阶段,该路口的现状发生了重大变化,何坊西路正在修建九州高架,该路口的现状如图4所示。正在修建的九州高架沿着何坊西路横跨迎宾大道,道路两侧桥桩之间的距离较小,车站施工风险较大,且位于立交桥下面,客流服务功能较差,故需将车站移出该路口。移站的方案有2个:1)北移至抚河南路;2)南移至三店西路。若移至三店西路,何坊西路站与前一座车站江铃东路站的站间距只有约575m,而何坊西路站与下一座车站建设路站的站间距为1900m,前后站间距不均匀,客流吸引范围不均衡。经综合考虑,将何坊西路站北移至抚河南路口,北移后前后站间距为1430m和1000m,站间距较均匀。何坊西路站北移后的站位示意图如图5所示。3.1.3车站加站和减站方案研究车站加、减站需结合站间距和客流进行研究。车站加站方案以南昌3号线起点站莲塘站南移后增加汽车大道站为例进行说明。莲塘站是3号线的起点站,站后接莲塘车辆段。建设规划中,莲塘车辆段位于江铃瓦良格西侧、莲西大桥南侧的地块,根据与南昌县的沟通结果,该地块是南昌县的泄洪区,且依据南昌市总体规划,该地块也是规划绿地,故该地不能作为车辆段使用。根据与南昌县协调结果、南昌市政府会议纪要,莲塘车辆段南移至银三角立交桥南侧,位于铁路公安学校北侧、京九铁路西侧、铁路中专学校南侧和向塘北大道东侧地块内。结合莲塘车辆段南移,为减小出入段线长度,且城南路南侧约1.6km的规划路路口周边存在大量小区,例如银河城、恒大绿洲和江铃瓦良格小区,故将莲塘站南移至该规划路路口。莲塘站南移后,莲塘站与第2座车站澄湖中路站的站间距约为3.1km,站间距过大,且城南路南侧汽车大道与迎宾大道路口规划有大量的居住用地和商业用地,未来规划客流较大。因此,在该路口增设1座汽车大道站,增设车站后,前后站间距分别为1120m和2000m,站间距相对较合理。增设汽车大道站示意图如图6所示。图6汽车大道站加站示意图Fig.6AddedQichedadaoStation车站减站方案研究以南昌3号线建设路站为例。在建设规划中,建设路站位于京山北路与建设路路口。建设规划中建设路站示意图如图7所示。图7建设规划中建设路站示意图Fig.7SketchmapofplanningJiansheluStation建设路站前后2.3km范围内有4座车站,分别为何坊西路站、建设路站、十字街站和绳金塔站,车站分布较密,且建设路站南侧约200m有一玉带河,河深约9.3m,为使何坊西路站—十字街站区间隧道与玉带河河底保持6m以上的净距,建设路站需设成3层车站,工程造价较高。因此,工程可行性研究阶段取消建设路站。3.1.4线路敷设方式比选线路敷设方式主要有地下、地面和高架3种。线路采用地下敷设方式时,车站主要采用明挖法施工,区间隧道主要采用盾构法、明挖法和暗挖法施工。线路敷设方式的比选主要针对地下、地面和高架方式的研究和比选。以南昌3号线莲塘站—阳光路站段线路为例,该段线路位于迎宾大道上,该段线路示意图如图8所示。工程可行性研究阶段对该段线路地下、地面和高架敷设方式进行了分析。迎宾大道宽度较窄,若采用地面敷设,会占用部分道路空间,影响道路交通,故莲塘站—阳光路站不采用地面敷设。下文将对盾构施工方法、浅埋明挖法和高架进行研究,综合比较如表3所示。地下浅埋明挖方案主要适用于在空旷地带。本段线路周边建(构)筑物、管线较多,道路宽度不足,交通流量较大,采用浅埋明挖时,需设围护桩,且路中无绿化带,区间自然通风不成立,故造价反而高于盾构。当采用高架敷设方式,需重新调整南外环互通立交,同时需对区间东西向横穿的220kV高压线(9组)进行迁改,高架桥全部侵入南北向高压线的保护距离,协调量较大;迎宾大道为南昌县未来最重要的经济发展轴,道路两侧规划大片高端住宅和商务区,高架桥对其规划开发影响较大。综上所述,莲塘站—阳光路站采用地下盾构敷设方式。3.1.5车站埋深方案研究车站埋深方案研究主要是为了确定合理的车站轨面标高。车站埋深的主要受制因素有两侧分布的河流、湖泊、管线、前后区间隧道入岩和拆迁等。以南昌3号线叠山路站为例,该站位于叠山路与环湖路路口,前后区间基本位于地块中间,下穿了大量的建筑物,施工风险极大。叠山路站及前后区间线路示意图如图9所示。结合南昌1号线和2号线工程实施情况,区间下穿建筑物的地段尽量入岩,可减少盾构穿越的风险。根据勘察单位提供的地勘资料,叠山路站岩层埋深为18.1m。相邻2区间的岩层情况如下:八一馆站—叠山路站区间的岩层深度为13.7~18.0m,叠山路站—青山路口站区间的岩层深度为17.7~21.0m。若要保证前后2段区间能进入岩层,则叠山路站轨面埋深要压至地面以下23.4m左右,故叠山路站需做地下3层车站。此时,叠山路站前后区间纵断面如图10和图11所示。综上所述,叠山路站设成地下3层站时,前后区间可全部进入岩层,这样可减小区间下穿建筑物地段的施工风险,且可减少大量建筑物加固、人员临迁和安置费用等。经综合比选和研究,叠山路站设成地下3层车站。3.1.6区间埋深方案研究区间隧道埋深主要控制因素有地质情况、沿线建(构)筑物情况、河流和湖泊、节能坡和其他相交线路等。以南昌3号线何坊西路站—十字街站区间纵断面为例,该区间站间距较长,可设节能坡,同时,根据是否将联络通道和泵房置于中风化岩层,纵断面有2种方案。1)联络通道和泵房位于上软下硬地层,节能坡效果最好。2)联络通道和泵房完全置于中风化岩层,节能坡效果较好。方案1纵断面图如图12所示。方案2纵断面图如图13所示。方案1中:节能坡的坡型组合为“-25‰、-5‰、+6.954‰、+25‰”,节能效果好,纵断面最低点位于上软下硬地层,隧道有约3.8m的深度侵入岩层,施工风险较大。方案2中:坡型组合为“-26‰、-9.4‰、+18.055‰、+27‰”,节能效果较差,纵断面最低点完全位于岩层以下约1.0m,施工风险较小。经综合研究,为减小施工风险,何坊西路站—十字街站区间纵断面采用方案2。

3.2线路平面设计

线路平面设计是在线网规划和建设规划的基础上,在确定线路路由和车站站位的情况下,对线路的平面位置、车站站位和全线的辅助线进行详细的分析和比较,以确定最终线路的平面位置,使线路平面位置最优、最合理。

3.3线路纵断面设计

线路纵断面设计是在线路平面稳定的基础上,根据车站和区间埋深方案研究确定车站、区间及其最低点轨面标高的过程。主要设计内容包括确定敷设方式和过渡段、分析沿线建(构)筑物、坡度、区间最低点泵房与联络通道的结合和联络通道的设置。此外,线路纵断面设计时还应注意以下问题。1)要结合地质条件,使隧道尽量避开上软下硬地层,以降低施工和运营的风险。2)尽量考虑设置节能坡,节能坡设计宜参照行车牵引曲线进行。变坡点尽量靠近车站端,节能坡长度不宜大。若有配线可不进行节能坡设计。3)竖曲线尽量不与平面缓和曲线重合,若节能坡设计与竖曲线和缓和曲线重合相矛盾时,应以节能坡为主。4)纵断面最低点设计时,应考虑避开上软下硬地层,同时考虑单个区间联络通道的设置数量。

3.4横断面设计

城市轨道交通工程有地下、地面和高架3种敷设方式,这3种敷设方式对沿线建(构)筑物的影响是不同的,其中地面和高架对沿线建筑物和道路环境影响较大,需要结合线路区间隧道与沿线道路、建(构)筑物的关系进行横断面设计。当轨道交通采用地面敷设时,横断面设计时需考虑线路两侧建筑物情况,与既有或规划道路相结合;当轨道交通采用高架敷设时,根据线路与所分布道路的相对位置关系,线路有路中、路侧和机非隔离带几种形式;当轨道交通采用地下敷设时,横断面设计需考虑隧道与沿线建(构)筑物的距离,保证施工和运营的安全。

3.5配线设计

配线是为了保证地铁列车正常运营,实现列车合理调度,并满足非正常情况下(事故、故障和灾害)组织临时运行和维修作业所设置的线路,主要包括车辆基地出入线、联络线、折返线、停车线、渡线和安全线[6]。3.5.1出入段(场)线设计出入段(场)线主要是连接车辆段或停车场至接轨车站的线路。出入段(场)线设计的重点是正线(或正线延伸线)与出入段(场)线的交点位置两者有足够的竖向净距,保证安全施工和运营的要求。另外,当出入段(场)线兼顾列车折返功能时,应具备一度停车的需要,结合行车要求,合理设置出入段(场)线的坡度、坡向和坡段长度[6]。3.5.2折返线、停车线和单渡线设计折返线、停车线和单渡线在线、站位稳定的基础上,结合行车方案和工程实际合理确定全线配线设置情况。3.5.3联络线设计联络线是根据城市轨道交通线网规划、车辆基地分布位置和承担任务范围确定的[7]。

3.6调线调坡设计

调线调坡设计又称线路平面及纵断面调整,是在车站与区间隧道施工完成后,轨道结构铺设前进行的一项重要的设计工作,它的重要性关系到地铁运营的安全。在车站和区间隧道施工过程中由于围岩和结构的变形、测量误差和施工误差等原因,导致建成后的车站和区间隧道结构与设计位置不能完全匹配,若不进行处理仍按原设计位置铺轨,则局部结构将侵入建筑限界,危及列车运行安全而发生事故[8]。调线调坡设计是在线路施工图设计的基础上,以竣工后的断面测量数据为依据,调整线路平面或坡度,使结构净空尽量满足建筑限界的要求[9]。

3.7换乘线路设计

换乘线路设计主要对相交线路的前后3站2区间进行平、纵断面设计,判定换乘线路平面和纵断面的可行性,以稳定换乘车站的换乘方案。

4结论与建议

在城市轨道交通工程设计中,线路专业作为所有设计的龙头专业,具有总体性、阶段性和全局性等特征,其前期工作强度大、技术复杂、与其他专业衔接紧密,在地铁工程设计中起着“工程未动、线路先行”的重要作用。线路线、站位的确定,平、纵断面的设计,都直接关系到工程实施的风险、工程投资、运营质量和乘客的舒适度等。线路设计必须综合考虑各方面因素,深入仔细地研究线、站位方案,并积极与各市政部门、产权单位对接,逐步稳定线、站位方案,最终确定科学、合理、可行、经济并有利于运营的线路平、纵断面设计方案。本文为线路工作者提供了一整套设计思路和工作方法,篇幅有限,有些问题未进行深入研究,有待后续工作者进行更深入、细致的研究工作。

城市轨道交通线路设计研究篇6

关键词 深圳, 城市轨道交通, 可行性研究, 总体协调

深圳市政府在近中期轨道交通建设计划基础上,根据城市近期建设发展需要,有针对性地选择了6 条轨道交通线作为二期工程优先建设。组成二期工程的6 条轨道交通线分别是:1 号线续建工程、2 号线、3 号线、4 号线续建工程、6 号线和11 号线,总计里程约175 km 。

本文试图就深圳市轨道交通二期工程应该是什么概念的轨道交通、可行性研究和总体协调工作应该围绕什么样的目标开展,研究思路和方法应该如何等问题展开讨论并提出建议。

1  打造全新概念的城市轨道交通

在轨道交通规划与建设中,应更新观念,以人为本,突破创新,完善功能,保护环境,实现功能、环境、安全、经济和效益的高度统一,打造全新概念的城市轨道交通。现代城市轨道交通的概念应体现在以下6 个方面。

1. 1  可持续发展的轨道交通

轨道交通是城市的重要基础设施,是百年大计, 应贯彻可持续发展的思想,以人为本,完善功能,保护环境,为轨道交通可持续发展创造条件,以适应城市未来发展需要。www.lw881.com实现可持续发展的主要途径有: 合理制定载客标准,并适度预留规模,适应未来发展需要;完善换乘衔接功能,并预留接口;合理选择轨道交通模式与车辆制式;合理选择线路走向及敷设方式;注重建筑景观效果,加强减振防噪措施;完善公众服务设施;提高系统舒适度(如乘车环境等) 。

1. 2  安全可靠的轨道交通

贯彻安全服务意识,以人为本,安全第一,提高工程设施技术可靠性,完善安全保障体系,实现安全运营。实现安全可靠的主要途径有:车辆、设备技术成熟可靠;加强防灾措施;完善安全防护体系;改进运营管理体制,加强运营管理与维护。

1. 3  便捷、畅达、高效的轨道交通

贯彻高效服务意识,完善客运设施,提高线路的直达性和可达性,缩短出行时间,充分体现快捷的特点,发挥轨道交通骨干作用,实现建设轨道交通的社会效益。实现便捷、畅达、高效的主要途径有:完善线网衔接换乘功能;线路功能定位与轨道交通模式选择;选择技术先进的车辆、设备;优化运输组织,提高旅行速度,缩短出行时间;合理设置站位,完善车站交通功能设施;改进运营管理体制。

1. 4  一体化的轨道交通

实现并完善与其它对内和对外客运交通的有机衔接,将轨道交通融入城市客运交通体系,实现轨道交通与其它客运交通的一体化,进一步实现建设轨道交通的社会效益。实现一体化的主要途径有:协调与公交的关系,强化与交通枢纽的衔接功能;强化与机场、铁路客站、长途汽车站及口岸的衔接功能; 实施“停车-换乘”方式。

1. 5  经营概念的轨道交通

创造轨道交通经营资源,降低建设运营成本,提高运营经营收入,资源整合与共享,综合开发,体现建设轨道交通的经济效益。实现经营概念轨道交通的主要途径有:合理确定工程建设范围和建设计划; 优化线路走向及站点布置;强化资源整合与共享;车辆与机电设备系统制式统一与兼容;优化资源配置, 提高国产化率;土地利用与综合开发;改进运营管理体制,努力实现车辆、设备维修社会化;注重目标成本控制。

1. 6  可实施性的轨道交通

采用先进成熟的技术手段,密切结合实际,强化建设方案的可操作性,实现轨道交通建设的可实施性。实现可实施性的主要途径有:提高工程实施方案的可操作性;合理选择施工技术,并降低工程实施难度;优化项目建设管理方案;搞好项目实施策划。

深圳市是现代化产业协调发展的综合性经济特区,是华南地区重要的经济中心城市,也是现代化的国际性城市。深圳市城市轨道交通应该是具备全新概念的城市轨道交通。因此,深圳市城市轨道交通二期工程可行性研究必须围绕建设全新概念城市轨道交通这一目标开展,努力搞好实施全新概念城市轨道交通的策划工作。

2  可行性研究总体思路及关键技术问题的基本观点

2. 1  可行性研究的总体思路

(1) 以城市总体规划为指导,以轨道交通线网规划为依据,以“打造全新概念的城市轨道交通”为目标,以在建一期工程为基础,充分理解并贯彻政府和业主意图,吸取国内外轨道交通建设经验,根据评审意见和政府有关批文,紧紧围绕项目的可行性展开深入全面的研究。

(2) 从整个网络(乃至“珠三角”轨道交通网) 和线路远期延伸发展角度,结合深圳市“ 组团式”“ 多、中心”和“ 田园城市”的特点,用可持续发展的观点, 进行工程方案研究,做到“ 近期结合远期、局部服从整体、设计服从规划”,处理好“ 轨道交通建设与使用、轨道交通与其它交通、轨道交通客运功能与城市发展功能”的关系,追求总体最优。

(3) 贯彻“ 以人为本”的设计理念,运用系统工程、价值工程理论,以科技创新为手段,对工程进行多方案综合比较分析,考虑功能、环境、安全、投资和效益的统一,提出技术先进、功能完善、环境协调、安全可靠、造价合理的方案,为项目决策和工程设计奠定良好基础。

(4) 加强与相关部门和单位的合作与协调,充分发挥各有关方面的优势,注重相关专业或系统的配合协调,强化实地调查研究,确保工程方案的合理性和可操作性,努力提高可行性研究工作质量和速度。

2. 2  关键技术问题的基本观点

(1) 应运用可持续发展的观点,根据各轨道交通项目功能特点和具体情况,重视轨道交通模式和车辆制式选择、供电、信号、afc 等制式的统一或兼容以及联络线设置问题等。方便车辆及检修设施和备品备件等的相互调备,并可减少备用车等,有利于实现资源共享。

(2) 充分考虑发展预留,确保线网可持续发展, 适应城市未来发展需要,这包括运能储备、出行舒适度的提高、线路延伸、换乘联络接口预留及车辆设备制式等。

(3) 应从网络总体上对车辆维修基地、停车场、控制中心及主变电所进行统筹研究,力求人力资源、运营设备和设施资源、土地资源等多方面的共享和综合利用。

(4) 从规模上预留扩编条件和从线路设施上适当预留线路通过能力,均可实现运输能力的发展预留,而且这些适当的预留措施对工程初期投资影响不大。当然,发展预留要适度。

(5) 采用“ 小编组、高密度”的运输组织方式是值得推崇的。这不仅可以提高服务水平和设施利用率,而且有利于减小车站体量,易于与环境结合。但是,单靠提高行车密度,甚至线路远景通过能力采用40 对/h 来实现运能储备和提高舒适度(以满足人们未来的出行需要) 是不恰当的,甚至是有风险的,需综合研究确定。

(6) 应重视环境保护,“ 不能以牺牲环境的代价换取经济上的发展,不能以牺牲远期的利益来换取今天的发展”。轨道交通模式和车辆制式选择、线路走向、线路敷设方式、车站建筑、高架桥及地面建筑均需与环境相适应,满足城市环境要求。

(7) 强化线网衔接换乘功能,通过换乘枢纽锚固线网。同时,加强与其它交通(机场、道路交通枢纽、铁路客站、口岸等) 的衔接功能,以充分发挥功能和提高效益。应进行公交配套专项规划研究,为工程设计和建设提供依据和基础。

(8) 在统筹安排、充分考虑资源共享的前提下, 车辆基地设计中应运用先进的检修理念,并改进车辆检修体制,由计划修向均衡修和状态修转变,尽可能压缩基地规模。同时,工程建设应分期或分步实施,避免厂房和设施闲置,并减少初期工程投资。

(9) 车站设计须贯彻“ 以人为本”的理念,并突破传统管理模式,尽可能压缩体量,高架车站应轻盈、通透,出入口及人行过街系统联为一体,出入口、风井甚至设备管理用房等尽可能与建筑物结合建设。

(10) 供电系统采用集中供电方式还是分散供电方式应结合在建一期和城市电网具体情况,根据项目的特点和要求进行研究,并与当地供电部门协调并取得认同后确定最终方案。

(11) 机电设备系统应运用“ 价值工程”理论进行配置,努力提高国产化率,注重目标成本控制。

(12) 车站、车辆基地及可利用的土地和空间尽可能地进行物业开发(但要事先对轨道交通沿线用地规划进行专项研究) 。

(13) 改进运营管理体制,努力实现车辆设备检修与维护的社会化。

3  可行性研究工作方法和工作程序

3. 1  可行性研究工作原则

(1) 现场踏勘与资料分析相结合:在研究过程中,要特别注意现场的踏勘和实地调查与资料的分析比较,根据以往经验,一个方案的形成要结合图纸工作,对现场进行多次反复踏勘了解才能够成熟。

(2) 理论分析与专家经验相结合:运用系统工程、价值工程理论对多方案进行经济技术比较,并结合专家经验,进行定量分析以取得最佳结果。

(3) 专题研究与可行性研究相结合:为使可行性研究报告更加深入,内容更加丰富、翔实,更具科学性和合理性,在进行预可行性研究报告编制时,要开展一些项目的专题研究,与可行性研究工作结合进行。对由6 条轨道交通线组成的深圳二期工程尤为必要。

(4) 内部方案论证与外部协调相结合:轨道交通系统是整个城市基础设施的一部分,由于轨道交通系统的专业众多,与城市其它设施的接口十分复杂,所以在研究过程中,既要注意系统内部方案的合理性,又要注意与外部条件的协调性。

3. 2  可行性研究工作方法

(1) 选择合适目标并掌握约束条件:进行科学可行性研究首先必须选择目标,要客观分析并掌握约束条件。

(2) 定性与定量相结合,以定量为主:遵循定量分析与定性分析相结合的原则,并以定量分析为主, 力求能够反映项目实施中的所费(即费用,如投资、运营成本等) 与所得(即效益,如运营收入等),对不能直接进行定量分析比较的,则实事求是地进行定性分析。

(3) 静态分析与动态分析相结合:静态分析与动态分析各有特点,在项目可行性研究中应根据需要,采用静态分析与动态分析相结合,以动态分析为主,静态分析为辅的决策分析与评价方法。

(4) 多方案比较与优化:多方案的比较论证与优化是项目可行性研究的关键,尤其是在多目标决策分析时,方案众多,可采用综合评分法、目标排序法、逐步淘汰法或两两对比法进行比选。可行性研究的工作程序见图1 。

4  总体协调工作建议

4. 1  总体协调单位的工作内容

为了在同一时间内按期按质完成深圳市城市轨道交通二期工程6 条线的可行性研究工作,必须有一家总体协调单位承担技术协调工作。可行性研究阶段总体协调的基本任务是:

“提出问题、组织研究、协调落实、提供咨询”。具体工作内容如下:

(1) 协调6 条线可行性研究总体技术方案、技术接口、综合进度等,协助业主组织完成各种汇报、审查和验收。

(2) 制定工作计划,提出要求,落实协调,组织完成6 条线可行性研究报告编制工作。

(3) 审核6 条线可行性研究中间报告和最终报告送审稿,协助完成客流预测和环评报告编制和审查工作,审查各线勘探要求,组织勘探工作,验收可行性研究阶段勘察报告。

(4) 协调主要技术专题研究工作,并协助业主组织审查或验收专题报告。上述各项总体协调工作按其性质可分为总体协调管理工作和总体协调技术工作两个方面。“管理”

是各项工作按质按期完成的保障,“ 技术” 是按质按期完成的手段,两方面工作都很重要,总体协调工作应两手一起抓:一手抓“管理”,一手抓“ 技术” 。

图1  深圳市轨道交通二期工程可行性研究工作程序(技术路线) 框图

4. 2  对总体协调工作的建议

对深圳市城市轨道交通二期工程可行性研究总体协调工作提出以下7 项建议。

(1) 一个目标: 可行性研究总体协调工作应紧

紧围绕实现“全新概念城市轨道交通” 这一目标开展工作。

(2) 两个协调: 只有同时做好内部和外部两个方面的协调工作,才能保证研究工作的质量和研究成果的可操作性。内部协调即各线可行性研究工作承担单位、客流预测单位和勘察单位等的技术管理和技术协调。而作为项目决策重要工作阶段的可行性研究中,有大量的问题涉及到政府各相关部门(包括铁路、机场等) ,则须进行必要的外部协调工作。

(3) 三大任务: 深圳市城市轨道交通二期工程可行性研究总体技术协调工作有很多具体的内容, 为便于组织和管理,确保技术协调工作顺利开展,提高工作效率,建议分成以下3 大类型。

①各线研究涉及的共性问题 内部协调的技术问题,主要包括重大设计原则和技术标准、轨道交通模式和车辆制式选择、系统建设规模与运能储备、系统运营模式和运输方案、机电设备制式选择及国产化方案。

② 涉及到轨道交通线网衔接与发展和城市建设发展技术问题— 内部协调、外部协调相结合的技术问题,主要包括:重要的线路走向方案和敷设方案、线路的换乘衔接(含与其它交通的衔接) 与联络、线路远期延伸和发展预留、车辆基地、供电、控制中心等功能定位与资源整合、与铁路部门的协调、土地利用与协调和环境协调等。

③可行性研究报告编制技术问题— 内部协调技术质量管理问题,主要包括:重要指标和参数取值的统一性和协调性、研究内容和文件编制深度、技术文件的审核工作和目标成本控制。

(4) 四项原则:总体技术协调工作应遵循“总体研究,统筹协调,综合平衡,整体最优四项原则。

(5) 五大专题:由于本次研究是6 条线同时研究,为了可行性研究达到理想的深度,为实现全新概念轨道交通奠定良好基础,对一些共性问题和涉及网络乃至整个城市建设的重要问题有必要组织力量进行专题论证研究。深圳市轨道交通二期工程可行性研究阶段有以下5 大专题需进行专门研究。

·系统规模与发展预留;

·轨道交通资源整合与综合利用,包括:车辆基地功能定位、合理分布与资源共享,供电方案与供电设施的社会化,控制中心的合理分布,机电设备制式选择,轨道交通模式、车辆制式选择;

·大型综合换乘枢纽方案研究;

·车辆、机电设备国产化方案;

·土地利用、综合开发与融资方案。

(6) 六个步骤: ① 熟悉并研究6 条线的预可行性研究报告及政府相关文件,总结问题并提出可行性研究总体思路; ② 组织各研究单位讨论交流,明确重大问题的处理意见,协助业主组织力量启动专题研究; ③组织总体方案的讨论交流,基本确定各线总图方案和各项研究工作前提; ④ 中间报告和地质勘察资料的审核与验收,协助业主组织中间汇报审查工作,研究并落实中间审查意见; ⑤ 最终报告和专题报告审核与验收,协助业主组织送审稿汇报审查工作,研究并落实送审稿审查意见; ⑥ 各项研究成果的审核与验收。

(7) 七项措施:确保总体协调人力资源配置完备;制定总体技术协调工作计划、工作思路和工作程序;制定各阶段技术文件编制内容和研究深度,并编写可行性研究报告编制大纲;建立总体协调例会制度,并组织专题交流讨论会;分阶段汇报审查,广泛征求有关专家和相关部门的意见;编制各阶段文件审查要点;必要时,提出处理措施的建议,由业主核发。上述建议可视为深圳市轨道交通二期工程可行性研究总体协调工作的行动指南,可喻指本次研究工作相关的7 个方面的力量(政府、业主、总体协调和四家设计单位) 或7 项工作任务(1 项总体协调和6 条线的可行性研究) 。

参考文献

1  宋键主编. 深圳市城市轨道交通二期工程可行性研究报告编制单位投标书. 上海市隧道工程轨道交通设计研究院,2003

2  于松伟,万学红. 南京地铁2 号线的设计新理念. 地铁与轻轨, 2003(2)

3  朱军,宋键. 城市轨道交通资源共享探讨. 城市轨道交通研究, 2003(2) :5

城市轨道交通线路设计研究篇7

【关键词】宁波;城市轨道交通;建议

随着私家车和人口的急剧增长,宁波市城区的交通拥堵状况日趋严峻。有数据显示,在最拥堵的路段,上下班高峰时段塞车时间近半个小时,市民出行困难增加。这一现象会随着宁波经济的快速发展和人口增长而加剧。为进一步保障和推动宁波市经济的快速可持续发展,宁波市政府加快了城市轨道交通的规划和前期工作,2004年10月《宁波市城市轨道交通线网控制性详细规划》通过了专家评审。按照这个规划,宁波中心城区的轨道交通网将辅设三主三辅共计6条快速轨道,共计223.4公里,预计2007年后动工建设。223.4公里城市轨道交通,若按地铁5.5亿元人民币/公里计需投资1228.7亿元。若按轻轨2亿元人民币/公里计需投资446.8亿元。数百甚至千亿的投资是宁波有史以来最大的城市基础设施项目。如此庞大的公益性投资项目在规划建设初期应该做好各种调研和基础性研究工作,从规划建设模式、投融资模式、运营模式和设备选型等几个方面进行深入的研究,以防各种风险的发生。

笔者在对国内外地铁建设发展运营情况进行广泛研究的基础上,对宁波市城市轨道交通建设提出几点建议,希望对未来宁波地铁的建设有点帮助。

一、宁波市交通面临的困难与压力

改革开放以来,宁波市高度重视公共交通基础设施规划建设,取得了较大的成就,为经济快速发展做出了贡献。但是随着私家车、人口数量的快速增长,宁波交通又面临各种困难,其原因主要有:

1私家车爆发式增长。近几年,宁波私家车年增长率在50%以上。2003年宁波人均GDP超过3400美元,全市汽车拥有量超过21万辆,汽车年增长率呈放大趋势。市区道路交通量相应也呈高增长态势,平均增幅近20%。最拥堵路段交通量增幅达30%左右。道路交通量中私家车比重已接近45%,私家车对道路交通量增长的贡献率超过80%。如此高速的私家车和道路交通量增长,远远超出道路基础设施可能的增长速度,宁波市的道路交通状况正进入高度脆弱的敏感期。

2人口增长较快。随着宁波市经济快速发展和城市化进程的明显加快,周边地区人口和外地人员迅速向市区及城市组团集中,全市人口总规模迅速扩大。2003年底宁波市户籍总人口为549.07万人,常住人口606.3万人,市区总人口207万人。根据《宁波市城市总体规划纲要》,2005年市域人口规模将达620万,2010年市域总人口将超过640万,市区人口将达到300多万,2020年市域总人口将超过700万。

3城市交通过于平面化,缺乏快速交通通道。宁波处于从中型城市向大城市转型的阶段,整个交通体系过于平面化。街道虽较宽,但十字路口和斑马线较多,车速较慢。缺乏城市高速环线和贯通全市东西南北的快速主干通道。

4公交系统过于单一。在私家车快速发展的同时,宁波市城市公共交通体系依然单一,轨道交通建设尚未启动,部分地段公交运行环境恶化。从中长期来看,宁波要从根本上解决交通拥堵问题,借鉴国内外经验,就必须依赖以轨道交通为骨干的立体化多方位的城市公共交通体系。

二、国内外城市轨道交通现状

(一)国外城市轨道交通现状。

目前,城市轨道交通已成为国际上一些发达国家和地区解决城市交通难的有效措施。如日本东京,人口高达1000多万,拥有汽车600多万辆,但绝大多数上班下班、上学及购物均乘坐地铁和市郊铁路,很少乘私人车辆,轨道交通运输承担了东京全部客运量的80%。巴黎轨道交通运输占全部客运量的66%,莫斯科和香港这个比例是55%。显然,发展城市轨道交通已成为世界各大城市发展的客观规律。

(二)国内城市轨道交通现状。

1我国城市轨道交通建设现状。上个世纪90年代以来,我国许多大城市交通拥堵现象日趋严重,已成为经济发展的瓶颈,在一些城市交通拥堵已严重影响市民的正常生活。发展大容量城市轨道交通已经成为各大城市的共识,许多城市加快了城市轨道交通规划建设步伐。上海、北京、广州、深圳已建成地铁,天津、重庆、南京、杭州、沈阳等城市已开工兴建地铁,总数在16条以上,总长度在350多公里。还有一批城市已提交修建轨道交通的可行性研究和预可行性研究,等待审批。已建成的城市轨道交通在城市公交客运中发挥的作用越来越明显。以上海为例,2003年城市轨道交通客运量已超过5亿人次,日均客流量已占全公交客流总量的12%,呈现快速、持续增长的趋势。据预测2010年上海轨道交通线日均客流量将从目前的130万人次增加到600万人次,日均客流量占全市公交客流总量的比例将增加到35%左右。从而形成上海轨道交通网络新形态。

2我国城市轨道交通规划现状。我国有百万以上人口的城市34座,其中超过200万人口的大城市有11座。在这些城市的规划中,约有20座城市拟定了轨道交通的发展规划。其中北京规划轨道交通408.2公里,上海规划了500多公里,天津规划地铁106公里,轻轨50公里、环线地铁1条71公里,共227公里;广州市规划了206.5公里;南京市规划了263.1公里。如果再加上其他城市,规划的轨道交通线路共计2200公里左右。

三、国内城市轨道建设运营的先进经验

1香港的“算账”模式

世界各国的地铁公司大多都不盈利,甚至负债经营。而香港地铁公司却一枝独秀,在近10年的时间里一直都保持在近10%的利润增长率,其中房地产开发的收益一直都在地铁营运收入中占有重要的比重。

香港地铁所遵循的是一种综合开发模式。简单地说,就是房地产开发与城市公共交通运输系统以及车站设施紧密相连,以公共交通运输系统,特别是城市轨道交通系统为先导,最大限度地利用它的区位条件和市场环境进行房地产开发,从而获得远比其他形式的房地产开发更高的经济效益。

香港地铁开发运营的成功,从技术层面上看,确实有很多值得内地城市学习的地方。其中关键一点是,香港的地铁建设投资要“算细账”。香港政府虽然握有地铁公司70%的股权,但后者完全按照企业模式运作,讲究成本效益和合理的投资回报。

2深圳的BOT模式

深圳借鉴香港地铁模式,面对巨额投资也学会了“算账”。2005年年初,深圳市政府与香港地铁有限公司签署原则性协议,采用BTO形式(BTO是BUILE-OPERATE-TRANSFER的英文缩写,意为“建设-经营-移交”),引进香港地铁公司参与总投资近60亿元的深圳地铁四号线二期工程的投资、建设和运营,协议期限为30年,期满后无偿移交给深圳市政府。作为双方主要合作条件之一,该公司将获得四号线沿线预计总建筑面积约290万平方米的物业开发权。深港地铁合作模式对目前国内一些正在或计划兴建地铁的城市具有启发意义。

四、几点建议

(一) 参与长三角轨道交通网规划的整合,优化宁波市城市轨道交通建设规划,做到周密精细。

1首先要进一步做好总体交通规划。“先有路,后有城”是我国和世界几千年来的古训和经验。建了“路”才能促进城市的发展,带动沿路的经济繁荣。城市发展要首先做好交通总体规划,并且明确规划高速铁路、城际铁路、高速公路、城市轨道交通各自的关系和地位,形成整合效益。

2以城市轨道交通建设为契机做好交通枢纽规划。城市轨道交通是城市交通的大动脉,起着骨干作用。在输送大量乘客过程中,人们的换乘在城市轨道交通网络中不可避免。它不应在站外大街上到处分散进行,应力求在换乘枢纽站上达到交流。根据人们的经验与心理要求,在外出到达目的地的途中,并不一定要求路径最短,但却要求时间最短和一路顺畅。因此,规划好城市轨道交通的客运枢纽布局,建设能力强大的客运枢纽,对于实现城市快速客运至关重要。

3城市轨道交通应与其他交通方式融为一体。城市轨道交通要发挥其快速、大量、方便、准时、舒适的特点,其线网规划要与城市地面交通、公路、铁路、市郊铁路、民航等大交通相协调。为此,轨道交通规划应该纳入并服务于城市的建设规划和相应的交通总体规划。尤其是在枢纽布局上要有长远规划,在建设上留有余地,在管理上打破条块分割的管理模式。否则,不仅会出现许多不合理的设计,使造价提高,给市民带来很多不便。因此,城市轨道交通要与其他交通方式融为一体,建设成一体化的轨道交通网络。这是因为它们服务的对象是共同一致的乘客,在运送过程中互为客源、客流互补。在这方面,与轨道交通有着千丝万缕联系的铁道部门与地方政府应统一协调城市轨道交通枢纽的规划,共同组织客运枢纽的布局和建设。要把大型铁路客运站和市郊铁路的终点站,与城市轨道交通的车站融为一体,作为城市的重要客运枢纽,通过互相接运,以充分发挥城市轨道交通强大的优势,成为城市客运的大动脉。建议宁波市政府在建设地方的综合客运枢纽时,要考虑出台优惠政策,以资鼓励。

(二)做好城市轨道交通的基础性研究工作。

城市轨道交通网是宁波市有史以来最大的城市基础设施项目。如此大的项目必须建立科学的决策机制,做好基础性研究工作,先“算好账”再做最后的投资决策。科学的决策机制包括信息情报系统、专家咨询系统、决策体系、决策执行机制、监督机制和信息反馈机制。目前最要紧的是建立信息情报系统、专家咨询系统,做好规划建设模式、投融资模式、运营模式和设备选型等基础性研究,为宁波市城市轨道交通的科学决策打下坚实的基础。这样做不但能降低建设成本,而且为城市轨道交通的建设运营指明了方向,保证项目的成功。

1组建宁波市城市轨道交通研究专家咨询小组,从组织上保证宁波市城市轨道交通项目的科学决策和基础性研究的深入进行。为进一步做好城市轨道交通的基础性研究工作,应将有关设计院所和高校等机构及专家组成专家咨询小组,为宁波市委、市政府决策提供各种优化方案,为科学决策打好基础。

2充分借鉴其他城市的经验教训,努力做好城市轨道交通的基础性研究工作。在规划建设模式上可以借鉴香港的经验,搞好地铁运营、房地产为主,商贸、地铁设备产业为辅的综合开发。以城市轨道交通系统为先导,最大限度地利用它的区位条件和市场环境进行房地产开发,从而获得远比其他形式的房地产开发更高的经济效益。为此,在规划中应为未来的地铁房地产开发留有较充分的余地;在运营上,未来宁波市地铁公司的体制上应完全按照企业模式来运作,讲究成本效益和合理的投资回报;在投融资模式上,应考虑引进民间资本。比如在地铁的商业部分、地铁设备产业开发等方面引进民间资本。

(三)做好规划和设备选型工作,努力降低宁波市城市轨道交通建设成本。

解决城市轨道交通造价高,运营亏损这个世界性难题的关键在于规划和设备选型两大问题上。我们应做到以下几点:

1要有合理、正确的指导思想。城市轨道交通是社会公益性的交通工具,必须经济实用、安全可靠,不能违背这个基本原则,追求先进、舒适、豪华和商业多功能,造成造价居高不下.背上沉重的财政包袱。

2规划要合理。如果规划不合理,工程从一开始就存在一些不合理的地方,将使总造价上升,也为今后的运营埋下亏损的隐患。因此,优化城市轨道交通规划既是当务之急,也是一个长期性的工作。除专家以外,应充分发动社会各界和乘客一起民主参与,切实搞好优化城市轨道交通规划工作。

3城市轨道交通建设标准要适当。

首先,要因地制宜地选择适宜的线路类别,地下比例不宜太高。线路类别不同,其造价差别明显不同。简单来说,地面线、高架线和地下线造价比例是1:3:7。在国内,地下铁道的优越性已广为各界认可,但对城市中建设少量高架城市轨道交通还需进一步提高认识。在这方面,国外有许多成功的例子可以学习。

其次,车站设计标准要适当,要朴素实用,出口不宜太多。

第三,地铁车站体量要加以控制。地铁车站的造价也比隧洞的造价大得多。因此,控制地铁车站的体量是降低地铁工程造价的关键之一。加大体量后,必然要提高造价,而且随着空间的加大,耗电也大量增加。

第四,地铁设备选型和车站现代化建设不能搞一步到位。

在设备选型和车站现代化建设上要尽可能提高设备的国产化比例。广州等城市地铁在设备选型上搞一步到位,豪华装修,功能过剩的经验教训值得我们吸取。要把初期建设资金降下来,技术装备的现代化可以在设备更新改造时分段实施。

4城市轨道交通技术装备的国产化程度要提高。

(四)抓住市场机遇,联合多方力量,抓好城市轨道交通设备国产化工作。

未来几十年,我国城市轨道交通建设投资规模将达数十万亿。世界没有哪一个市场可以和中国比。国家和地方都应该高度重视地铁设备科研和国产化工作。这方面宁波有机会走在全国的前面,可以从两方面来做:一是积极主动走联合之路,整合市场资源,集团招标采购,集团开发,避免被国外厂家各个击破;二是在联合暂没有达成的情况下,宁波应借全国地铁设备这个大市场东风,凭借宁波独特的资金、技术和制造业优势,联合有关地铁科研单位先行发展自己的地铁产业。

(五)抓好城市轨道交通人才队伍建设与人才储备工作。

城市轨道交通线路设计研究篇8

关键词:有轨电车;发展;探索

 

      为了解决交通拥挤问题,借鉴国际经验,修建现代有轨电车已经在国内悄然兴起,有轨电车的特别功能是在市区中的稠密地区,可以作为城市轨道交通系统的一种型式,也可以布置在出行需求相对较小的交通走廊的沿线,而在市区中的稀疏地区以及城市副中心区,可以作为市区线以及市郊线的补充,同时为远期轨道交通发展做铺垫。

1 国内外有轨电车的发展历程

      老式有轨电车最早兴建于1881年的柏林,兴建当初作为比较有效的城市主要公共交通形式,还是很受欢迎。而在我国直到1908年3月才从上海英租界静安寺—外滩开出了第一辆有轨电车。之后随着汽车业的兴起和发展,老式有轨电车不但噪声大、性能差、耗电多,而且在速度、舒适度和灵活性方面与汽车比较相形见绌,到20世纪30年代至50年代中期逐渐衰落,许多国家纷纷拆除老式有轨电车轨道,为汽车让路。上海的老式有轨电车——南京路上最后一班有轨电车,也于1963年8月结束了历史使命。

      随着科学技术的发展, 20世纪60年代末至70年代初,国际上又将有轨电车提到议事日程上来。开始时在比利时的几个城市相继对有轨电车进行了改造,之后又在欧洲和北美得到了推广。现代有轨电车不仅在外观上有许多变化,而且在技术装备上加入了诸多高科技的元素,其技术性能和舒适度是以前老式有轨电车不能相比的。例如,法国斯特拉斯堡的现代有轨电车,车头呈子弹头型,色彩鲜艳,走行平稳舒适,噪声极小,车地板较低,方便乘客上下,甚至让残疾车也能很方便地进入车厢。有轨电车有专门轨道,不受堵车影响,运行准时。它基本达到了“生态城市的标志”之美誉。

      当前,全球已掀起了一股不小的有轨电车复兴热潮。伦敦自1952年取消最后的有轨电车线路后,人们重新研究城市公共交通问题时,才发现从动力、经济、安全、可靠、环保等方面综合评价,有轨电车确具独特的优势。因此,消失了半个世纪的有轨电车在伦敦街头重现。在法国,有轨电车的回潮早在1992年首先在巴黎北郊卫星城圣德里诺通到西郊金融商业区拉台芳斯,全长11km,沿线设10多个站,每天客运量2.5万人次,该有轨电车与地铁相交,形成一个立体公交网,大大缓解了这一地区的交通拥挤。此外,在里昂也新建了2条有轨电车线路,从市中心通往郊区,总长23km。有轨电车正在法国重现昔日风采。还有一些欧洲中小城市,斯特拉斯堡、罗马以及维也纳,现代有轨电车也得到了长足发展。2004年7月在雅典召开奥运会之际,消失了44年的有轨电车重新出现在雅典街头,线路全长26km,将雅典市区和南郊海滨区连接起来,沿途经过奥运各主要场馆,受到了欢迎。

2 有轨电车的主要技术特征

      现代有轨电车与旧式有轨电车的不同之点主要是它不但具有鲜明的现代化外貌色彩,而且车辆重量轻、速度快(轴重仅9t左右),车厢内设有空调。现代有轨电车系统一般包括普通电车、铰接电车、双铰接电车。有轨电车的车辆宽度通常受城市道路可容纳性的限制(表1)。

现代有轨电车的运能虽不及轻轨系统(表2),更不及地铁系统,但由于其造价低,灵活性好,如站距可以比轻轨系统更短些,故更方便乘客。而线路的平面最小曲线半径为50~25m,可以更符合城市街道的布局等,所以它完全可以作为城市综合立体交通系统的辅助线路。

3 新型有轨电车在我国的崛起

      随着国际上有轨电车的复兴,使我们对有轨电车有了重新认识,高科技元素已经融入当代有轨电车。在我国,现代有轨电车首先在我国大连市得到应用。之后,在苏州市轨道交通线网研究与规划时,也结合城市特点,布置了6条有轨电车线路。嘉兴市在结合城际轨道交通网络规划研究时,也拟在市区范围内布置3条有轨电车线路。上海市城市规划设计研究院亦已编撰完成了《恢复使用、发展有轨电车的可行性研究》等。

3.1 大连市现代有轨电车的实践

      大连市是国内最早进行现代有轨电车实践的城市,它是在对既有有轨电车线路进行改造升级及延伸新线路的情况下建成的。

      目前正在运营的大连市现代有轨电车线路起自沙河口火车站,终至海事大学,全长12.8km,路经西安路商业区、中山路西段、滨海旅游会展中心等。其中包括既有有轨电车线路改造7.1km,延伸新建线路5.7km。线路混行路段2.15km,基本隔离路段10.65km。轨道结构在西安路以地面为主,整体混凝土结构道床。混行路段采用t62槽型轨,沥青混凝土覆盖;专用道采用50kg/m钢轨,无缝线路。全线架设4座轨道高架桥,总长1.92km。专用道平交道口采用红外线控制信号,道岔扳动由司机在车上无线遥控。全线最小曲线半径19m,最大纵坡60‰。全线设车站12座,平均站距927m,配车30辆,行车间隔2.5min,远期高峰小时最高断面客流量为1.5万人次。

      另一条已于2003年7月正式开工的有轨电车,也是对原有有轨电车线路进行升级改造及延伸的工程,此项在建线路起自沙河口火车站,终至东海公园,全长11.64km,其中沙河口火车站至寺儿沟的既有线路改造8.77km,自寺儿沟至东海公园的延伸新建线路2.87km,该线路预计在2005年7月建成。改造升级及延伸后的整条线路,将作为城市景观旅游线,运营车辆采用大连电车工厂研制的仿世界古典有轨电车内外装饰、技术性能先进的现代有轨电车。

      大连市现代有轨电车的车辆是由大连市公共电车公司电车工厂与大连机车研究所合作研制与开发的dl6w型低地板电车(图1)。在研制的过程中,国内28家科研院所和高校参与合作,经过技术方案评审,样车上线调试,2002年12月正式投入运营,运用情况良好。

      dl6w型现代有轨电车为6轴3车体的铰接钢结构电动车组,车体采用模块化组合结构。列车长25.2m,宽2.6m,高3.37m,额定载客量242人,其中坐席60人,站位以6人/m2计。车辆最高运行速度70km/h,自重36t,运行最小曲线半径19m,运行最大坡度60‰,架空接触网dc600v供电,采用微处理器对牵引逆变器实施控制,彩色液晶显示屏直观地为司机提供车辆运行参数。

3.2 苏州市新型有轨电车规划

      随着苏州市经济发展的强劲势头,在对公交与其它交通方式协调发展进行全面思考后,苏州市已进一步明确了交通政策和城市发展之间的密切关系,决定优先发展高效且低污染的交通方式。为此,在编制《苏州市轨道交通线网研究与规划》时,不但考虑了2条市区地铁线、3条市域线,而且充分考虑了6条市区电车线(图2),布置于全市各相应位置,总长约136.9km,车站120座(表3),这种布置在全国城市轨道交通规划中尚属首创。

 

3.3 上海市现代有轨电车的构思

      上海市虽然目前已建成了82km的轨道交通,并正在按计划逐步形成由17条线路组成的轨道交通网络。但是城市内大量汽车不仅仍会造成交通紧张,而且排放的尾气也严重污染环境。弹性运能和绿色环保是有轨电车的最大魅力,根据运能,可调节车辆编组,有轨电车运能一般可达1万人次/h,而公交车仅为5000人次/h 。

      上海市城市规划设计研究院的专家,在研究有轨电车时,特别注意到在繁华路段修建有轨电车是否会影响其它交通工具的通行问题,专家认为采用先进的混凝土板式整体道床,即可形成各种车辆都能通行的混行路面,而新型轨道连接技术,以及采用弹性车轮,可以大大减少摩擦噪声,减振性能也得以提高。

      上海市城市规划设计研究院编制的《恢复使用、发展有轨电车的可行性研究》提出,在上海市内可以布置总长254km、14条有轨电车线路,这些线路的布置设想如下。

      t1:从北外滩出发,走新建路隧道沿浦东南路,再穿越耀华路隧道回到浦西,最终到达上海南站。

      t2:从北外滩出发,沿新建路、海伦路、东宝兴路等到达外环线。

      t3:从上海西站出发,沿交通路、延长西路、经花园路、四川北路、四川中路、四川南路,再绕行中华路、人民路。

      t4:从老城厢出发,沿半淞园路、龙华路向西延伸至宛平南路,再向南穿过龙华机场,经龙水路,沿上中路至虹梅路折南到达外环路。

      t5:从外滩出发,沿延安东路、延安中路、延安西路、转入番愚路、吴中路至外环线。

      t6:从外高桥保税区出发,沿杨高北路南下,经金桥开发区、张江高科园区,最终到达黄浦江边。

      t7:从外高桥保税区出发,沿五洲大道向西,过嫩江路隧道,沿翔殷路、水电路、汶水路到达真大路。

      t8:从高桥镇出发,沿东塘路、浦东大道,经张杨路、罗山路直到黄浦江边。

      t9:浦东南部地区,从外环线出发,沿锦锈路到沿浦路。

      t10:从军工路出发,到杨树浦路,折向西经提蓝桥,到达高阳路、东大名路。

      t11:从长寿路出发,直到外环线。

      t12:从古浪路出发,直到外环线。

      t13:从外环线长清路出发,到达铜仁路,与轨道交通m6线交汇。

      t14:从外环线刘场路出发,到达上海火车站北广场。

4城市现代有轨电车的探索

      随着科学技术的进步,当前城市有轨电车在国际上已经掀起了复兴的热潮。在国内,综合各方面的比较,也已逐步认识了其优势的不可替代性。但是,旧思想、旧印象、古老电车叮当作响、慢条斯理、隆隆噪声以及在繁华路段是否会影响正常交通的阴影,仍然拂之不去。因此,在建与不建的争议中,也各执一词。

      最近在上海发生的争议与担心就是一例,而这主要有三点:

      一是担心有轨电车的功能是不是能有效发挥。他们认为目前市中心线网密度很高,既有的重覆公交线路已占用了中心城区有限的道路资源,如再在中心城区有限的道路资源上建设有轨电车线路是否必要。

      二是担心修建有轨电车线路后,是否会对道路交通形成新的压力。因为近年来上海市中心的道路资源少得可怜,城市交通部门已经在考虑建设快速公交,以解决交通问题。如再铺设轨道,占用有限的道路资源,岂不有点“堵上加堵”。

      三是有轨电车虽可消除汽车尾气排放造成的污染,但却增加了有轨电车轮轨摩擦噪声。他们认为上海大部分公交车已实现欧ⅱ排放标准,尾气污染已得到有效控制,而噪声污染则是绝对不能忽视的。

       但是,我们认为这些担心可能是多余的,因为:

      其一是关于担心在中心城区建设有轨电车线路要占用有限的道路资源问题。实质上当前市中心线网密度很高,主要是重覆的公交线路占用有限的道路资源所造成的。上海目前全市拥有951条公交线路,而市中心线路就占了500多条,一些主要干道上,公交线路重覆严重,停靠10条以上线路的站点多达百余个,而最多的1个站点,同时竟有20多块站牌,因此造成进站车排长龙,道路肠梗阻。此外,由于1条路段的公交线路由多家公交企业共同经营,为了确保市场份额,盲目增加运能,加密班次,造成了公交线路资源和运能的浪费,更影响到道路交通的畅通。近日,上海市在整顿交通过程中,拟对这种混乱局面进行整顿、梳理,采取延伸、调整、分段、撤消和互换等优化措施进行调整,优化公交线路后的道路,完全可以给新型有轨电车线路一席之地。有轨电车载客量大、舒适性好、平均速度高,可提高人们出行水平和质量,必将受到欢迎。

      其二是“堵上加堵”的问题。实际上道路拥堵除上述公交营运线路重覆设置,多家公交公司恶性竞争外,还有一些公交司机开“霸王车”以及抢道、停站不规范等,再加上各种社会车辆的不规范行驶等,才是产生“堵上加堵”的真正原因。经过梳理后的城市道路,循规蹈矩的新型有轨电车在公交专用道内行驶,加上载客量为一般公交车的2倍左右的大容量车厢,优质的乘车条件,完全可以吸引大量乘客,从而减少一般公交车的数量,而其与地铁相同的准时、快速、安全的优势,必将为人们所认同。

      其三是噪声污染问题。新型轨道的连接技术、无缝线路、橡胶车轮等将会使车轮与钢轨摩擦噪声降至最少,并杜绝了公共汽车废气排放,而且还能节约能源。因此有轨电车是名符其实的绿色交通工具。如果有轨电车的外型设计与周围环境相匹配,则可以成为融入市容环境的流动景点。而其车辆使用寿命长,维护费用低,运量大,每乘客单位里程的运营费用比公共汽车要低50%左右等其他优点,更是其他交通工具所不及。

      因此,我们认为对于现代有轨电车,必须摒弃旧的印象,才能进行重新认识。

5 结束语

      (1)从国外大量的工程实践以及科技进步发展的趋势看,在我国大、中型城市中,适当修建现代有轨电车,作为城市轨道交通系统的一种型式,缓解城市交通压力应该是可行的。

      (2)现代有轨电车从运力、经济、安全、可靠、环保等各方面综合评价,能真正达到大客流、低成本、快速、准点等要求。

      (3)现代有轨电车除完善轨道结构达到减振降噪的要求之外,借鉴国外成功经验,在行驶现代有轨电车的公交专用道内,还可采取具有生态和经济效益的城市绿色轨道技术,在轨道中央及线间种草,使轨道及城市融为一体,轨道周边绿色草地可明显改善城市环境。与传统轨道相比,绿色植被和钢轨弹性扣件,还有利于减少空气噪声和结构物噪声的传播。此项新技术已在国外许多城市成功使用,因此完全可为我们所借鉴。

      (4)降低现代有轨电车的造价,加紧进行现代有轨电车的国产化,提高现代化有轨电车的技术含量是十分必要的。

      (5)加强研究有轨电车线路与城市其他交通系统的合理配置,应该给予现代有轨电车以特殊待遇,通过设置公交专用道,使现代有轨电车获得独立的道路使用权。建议在现代有轨电车上安装gprs定位系统终端,与交叉口的信号灯相连接,为现代有轨电车在交叉口提供信号灯优先”,使电车的行驶更加畅通。

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参考文献

1 孙 明. 发展中的大连城市轨道交通. 城市轨道交通研究,2004(4)

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