轨道交通研究方向范文

时间:2023-12-15 17:22:56

轨道交通研究方向

轨道交通研究方向篇1

关键词:轨道交通 城市住房 影响 综述

中图分类号:C812文献标识码:A文章编号:1006-5954(2009)09-058-03

一、引言

为解决快速城市化带来的人口膨胀、交通拥挤等问题,越来越多的城市开始筹划轨道交通建设并积极投入到申报、建设过程中,这使我国进入了城市轨道交通建设历史上最大的一波投资浪潮。目前已有北京、上海、天津、广州、长春、大连、重庆、武汉、深圳、南京等10座城市开通了轨道交通线路,全国48个百万人口以上的城市中超过30个开展了轨道交通的前期工作,近期规划建设线路55条,总长约1700千米,总投资超过6000亿元。

二、轨道交通对城市住房价格的影响

1.轨道交通对沿线住房价格的正效应远大于负效应

(1)轨道交通引起沿线住房价格增长在多数案例中得到验证

在国外,多项研究都证明轨道交通的建设导致沿线住房价格上涨,涨幅在1.7%―10.6%不等,轨道站点附近的公寓租金比其他地方的租金要高15%―26%。在国内,研究者们在广州、南京、深圳、北京、上海 、重庆、武汉、沈阳、杭州等城市都观察到了轨道交通对沿线住房价格的提升作用,提升的幅度则有更大的离散性,从10%左右到2、3倍不等。

(2)轨道交通对住房价格的负效应主要表现在局部地区

一般认为,轨道交通对房价的负面影响主要表现在紧贴轨道沿线或站点50―100米的范围。奥・默森德等发现:在波特兰市,由于噪声和拥挤等原因,紧靠车站附近的土地受到地铁的负面影响,潜在价值有所下降,不过总效应仍然为正。巴尔达萨雷等人发现一些原本只属于高收入阶层的郊区在轨道交通建设以后住房价值有降低现象。陈莉的研究发现,轨道站点附近100米以内的范围,人流密集、噪声污染、社会治安等问题会对房价起一定的负面作用。刘贵文等在重庆的研究同样发现在轻轨沿线100米以内对住宅价格的负面影响较大。

如果人们对这些负面影响的敏感度较大,那么城市轨道交通对住房分布的负面影响也较大,反之则较小。一般而言,收入越高的居民对轨道交通的负面影响越敏感,由于他们可供选择的交通方式较多,可以在更大范围内选择房地产,因而在轨道交通沿线选择住房的可能性相对较小;低收入居民的情况则完全相反。这可以解释前述巴尔达萨雷等人的研究结论。因此,轨道交通沿线主要建设普通商品住房,发展别墅、高档住宅的可能性较小。

2.轨道交通对沿线住房价格的影响与距离成反比关系

与轨道站点的距离是决定轨道交通对沿线住房价格影响幅度的重要因素,国内外众多研究案例都发现,距离轨道站点越远,轨道交通对房价的影响就越小。在国外,沃克曼等发现,在轨道站1千米范围内,每远离轨道站点100英尺,平均住房价格就会下降。本杰明等研究表明:离地铁站口的距离每增加160米,每套公寓的租金就降低2.5%。美国赛德威公司研究表明:独户住房距离旧金山湾区轨道站点每增加1.6千米,房价将减少3200―3700美元。德温斯发现:多伦多地铁对其站口附近住房价格的影响比对沿线住房的影响要更大。奥・默森德等发现:美国俄勒冈州波特兰市住房距离地铁车站越近,价格越高。国内的研究者在重庆、南京、上海、深圳等地都验证了上述反比关系。

3.轨道交通影响房价的空间范围受多要素影响而不同

研究者普遍认为,轨道交通对沿线住房价格的影响是有一定范围的,但对于范围的确定却有比较大的差别。欧美学者一般取车站周围0.5千米和0.8 千米,而日本学者一般取2千米。日本札幌市的调查发现轨道交通对沿线地价的影响范围在2.5千米左右。国内学者通过实地调查、构建数学模型、理论推演得出的最大影响范围在400米到2500米不等,差别较大。张红等在北京的研究发现,轻轨13号线对房价的影响范围在站点周围1000米以内。

总结不同的研究结果发现,研究方法、研究站点的选取、站点的实际可达性、人们的出行习惯等都对研究结果有影响。姚瑶等总结了站点的区位与其对房价影响范围的关系,指出:城市轨道交通对沿线房价的影响范围随着至市中心的可达性而变化,距市中心越远的车站,影响范围越大,这可能与人们的出行习惯有关――在靠近市中心的车站,实际影响范围的大小与适宜步行距离较为接近,在远离市中心的车站,实际影响范围的大小与基于自行车的适宜距离较为接近。

4.不同区域、不同类型住房价格受轨道交通影响程度不同

在国内不同城市的研究中发现的明显规律是:可达性水平越高、区位优势越强的区域,尤其是市中心,轨道交通站点对住房价格的影响力越小;而可达性和开发成熟度较低、远离市中心的郊区,轨道交通对住房价格的影响就越大。这主要是由于市中心区位条件优越,交通设施完善,交通方式的选择余地大从而抵消了部分“地铁效应”,同时市中心住房价格的影响因素很多,轨道交通所占的权重相对不大。

此外,王琼在上海的研究发现,在某些特殊地区由于房价受到区域文化、区位条件等因素的影响(如公交站点较多、公交车或者小汽车出行都比较方便,属于高档居住区,住户出入以私家车或出租车为主,加上区内工作的大量白领对于周边住宅的需求大),轨道交通站点对住房价格的影响较小。一般来说,将城市中心、副中心、CBD、大型公建设施等吸引大量人流的节点与大型居住区联系的路线,对沿线房价的提升作用比较明显,相反则较弱。

对于住房的不同类型,现有的研究结果一般支持轨道交通对中等价值住房价格影响更大的结论。譬如,温斯坦等针对达拉斯轻轨的研究发现:接近站点的高价值住房的价格会上涨19.5%,而接近站点的中等价值住房的价格上涨比高价值住房快32.1%;郑捷奋等利用特征价格模型进行多元回归分析发现,地铁对中等面积住宅的价格提升最大。新浪网的一项在线调查也印证了这种说法,95%的人倾向于购买北京轻轨沿线的普通住宅项目。

由于轨道交通对住房价格影响程度存在区域、类型差异,研究中采样样本的分布和类型将对研究结果产生较大的影响,这可能是导致前述不同研究中轨道交通影响沿线住房价格幅度出现差异的一个重要原因。更有甚者,如果在影响微弱的地区或住房类型中抽样过多,就可能会得到轨道交通影响不显著的结论。

三、轨道交通对城市住房用地开发强度的影响

从理论上讲,轨道交通提高了用地的可达性,改善了区位条件,由此提高的用地价值和用地需求必然在开发强度上表现出来。这一点已在很多城市得到验证。如,日本和香港轨道沿线居住用地容积率为5―9,香港地铁周围居住用地最大容积率达到12。周峥华、田莉的研究都支持这一结论。陈卫国通过对国内外不同类型地铁站位周围用地性质与最大容积率关系的分析发现,中心功能等级越高反映在容积率方面越高,随着中心等级的降低,容积率呈下降趋势,在用地方面处于一级中心以住宅为主的地块容积率最高可达8―10,站点用地功能越多样,越适宜高强度开发。郑俊等在南京的研究发现了类似规律:如果地铁站点所在的区位不同,在整个城市中的功能定位有所区别,就会对周边土地开发强度产生不同的影响,譬如作为南京城市的特色风貌区的红山森林动物园站附近由于不宜高强度开发,导致地铁对住房开发的带动作用并不明显。郑捷奋等建议深圳市地铁站点周围居住用地容积率为4左右。

四、轨道交通对城市住房分布的影响

1.轨道交通吸引城市住房靠近轨道线和站点呈串珠状分布

可达性的提高使靠近轨道站点的区域成为建设城市住房的理想地点。郑俊等在南京、广州等城市都发现了地铁沿线一定范围内住房的密集分布。刘贵文等在重庆的研究发现:住房一方面沿轻轨线呈带状分布,另一方面在大站附近呈密集分布。陈振强、姚瑶等都发现,城市轨道交通吸引购房者在沿线区域置业。上海的有关调查表明,88%的购房者最先考虑的因素就是选择轨道交通沿线楼盘。全香港1992年约有45%的人住在距地铁站仅500米的范围内,如果仅以居住在九龙、新九龙及香港岛的居民计这一比例更高达65%。鉴于此,孙仁中提出,在规划轨道沿线新建片区时,应以轨道交通车站为核心,形成辐射商业中心和居住密集区。

2.轨道交通促使城市住房分布向郊区蔓延

轨道交通设施的修建,使得郊区地块的可达性大大增强,其与城市中心区域的相对距离大大缩短。同时,郊区土地价格比城市中心低,居住环境质量较高。因此,郊区住房的需求不断增加,城市住房分布有向郊区蔓延的趋势。黄慧明、李文翎等在广州都发现:地铁使广州市中心区商品住房数量减少,区住房逐渐增多,居住郊区化加速。黄慧明还发现,市区中心的商品住宅将更趋向于租金更高的高层住宅,类似酒店式公寓的新型住宅会逐渐占据市场,出现居住与商服相结合的趋势,城市区低密度、大面积的低层住宅会逐渐增多,巨型楼盘更为火爆。孟庆艳等发现,上海地铁1号线开通以后,核心区居住用地比重减少了14. 0%,城区居住用地则增长了14.5%,结果住宅逐步散出核心区,向区的轨道沿线汇集,郊区化逐步实现。许娜对上海的研究也验证了这一结论。汤薇、王新等都认同“地铁建设吸引人们到环境较好、远离市中心的郊区居住,促进郊区化”的观点。

五、轨道交通建设对城市住房发展的影响具有时效性

由于轨道交通从规划到建设运营周期较长,不同时段对住房的影响不同,因此研究者们一般都分规划期、施工期、开通运营期等来分别进行分析。

一般认为,轨道交通对住房的影响具有的超前性在轨道交通宣布建设或规划通过之时即表现出来了。刘红霞等、郑俊等在武汉和南京都发现了轨道交通对住房影响的超前性。刘贵文等发现轻轨对住房价格的影响是在建成运行前最大,正常运行前后影响较小。陈莉甚至指出,地铁概念在前期用得过多,在地铁开通后不能再次成为楼盘销售的卖点,成交价有可能因此下跌。也有不同的观点,如叶鹏程在杭州的调查发现,地铁规划期由于获得便利的预期较远,且受宏观调控的影响,仅表现为概念炒作为主,对楼市几乎没有影响。

在地铁施工期,一般认为对住房有负面影响,如亨内伯里对英国谢菲尔德轻轨的研究,叶鹏程对杭州的研究都有类似发现。

开通运营以后,轨道交通对房价的影响逐步变弱。如,郑俊等发现,在南京地铁开通之初,其对住房价格影响较大,随着地铁网络建设的完备,交通可达性的全面提高,影响就会减弱。刘贵文等对重庆轨道2号线的分析发现轨道交通线路全面开工和全线竣工通车两个时点均是影响房价幅度的峰值点。张熙等对韩国首尔5号线的研究表明,轨道交通开通三年后几乎没有影响。

六、结语

通过对大量相关研究的分析,可以得出以下结论:

――除个别区域、个别时段外,轨道交通对沿线住房价格有促进作用,影响的范围受多种要素影响,影响的强度主要取决于采样的区域、住房类型、距离等要素。其中,轨道交通对开发成熟度较低的郊区住房价格的影响比城区的显著,对中等价值住房的价格影响大于其它类型住房。

――轨道交通将引起沿途居住用地开发强度的提高,提高的幅度与站点的功能关系密切,这一规律在香港等许多城市建设中得到了广泛应用。

――轨道交通吸引住房需求向轨道线路和站点附近集聚,并使市中心的居住需求向郊区转移,加快“郊区化”进程,同时改变中心区住房的类型结构,最终对城市的空间结构有重大影响。

――轨道交通对住房价格的影响具有时效性,影响程度随规划、施工、运营等不同时期而不同。

――在我国城市轨道交通投资建设高峰时期,加强有关城市轨道交通与住房关系的研究对于指导我国城市轨道交通的规划、建设和运营具有重要意义,今后的研究方向首先是加强定量的模型分析方法的运用,以克服直接比较法的不严谨性;其次要通过更多不同类型案例的研究来修正、完善现有的结论;此外还要更重视研究的实用价值,使其真正能应用于指导我国城市的轨道交通建设实践。

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轨道交通研究方向篇2

关键词:城市轨道交通;上盖物业;振动与噪声

中图分类号:O241.82文献标识码:A文章编号:16749944(2014)11019104

1引言

在国内各大城市中,越来越多的城市轨道交通线路投入运营,带动了周边地块大规模的物业综合开发项目建设,形成了新的城市发展空间格局。人们也逐渐认识到,城市轨道交通对沿线周围环境的影响,特别是振动污染较其他交通方式更为显著。城市轨道交通对沿线、站点及车辆段上盖物业建筑和空间内群体振动环境影响已经成为当前人们所关注的焦点。因此,城市轨道交通上盖物业振动和噪声影响的研究既可为已建地铁上盖物业的振动与噪声污染防治提供参考,又可为在建或规划建设的地铁上盖物业前期规划设计提供依据。本文将主要阐述城市轨道交通上盖物业振动和噪声影响研究进展。

2研究路线

国内外大部分研究者都是从振动和噪声源、传播途径及影响受体3方面展开城市轨道交通振动和噪声影响研究工作。

对列车轨道系统理论的研究目的是将建立列车轨道系统模型与实际车辆轨道交通测试数据结合论证,寻找车辆轨道交通系统振动和噪声的主要影响因素,并获得轨道交通振动和噪声源特征。通过优化调整列车、轨道系统的相关模型参数提升车辆轨道交通减振降噪性能,从源头上控制地铁轨道交通诱发的建筑物振动和噪声影响活动。在列车轨道交通荷载系统理论基础上,从轨道基础-传播结构-外环境或建筑物受体系统的振动和噪声响应研究中,分析列车振动荷载和噪声传播规律,确定外建筑物对地铁列车振动和噪声响应机制,从传播路径上控制地铁轨道交通振动和结构噪声影响效果。最终通过对建筑物结构或隔振降噪设计优化,进一步减轻轨道交通对建筑物振动和噪声影响。

3城市轨道交通振动和噪声影响分析

根据国内外大量理论模型研究和实际测试验证,轨道交通振动和噪声产生及传播受轨道交通条件、线路状况、地质条件和建筑物特性等多种影响因素。

地面线路、地下线路和高架桥线路轨道交通列车引起的地面与建筑物振动也存在差异。研究结果表明[1],在近场地面线路与高架桥线路列车引起的地面振动相差不大,都比地下线路列车引起的地面加速度峰值振级大20dB左右。列车时速增加,荷载量越大,列车对自由场地和建筑物的振动影响增大。增加轨道交通轨道结构的弹性,降低轨道振动,进而可以降低激发的噪声辐射。Heekel等[2]研究表明:振动在传播材料的特性等因素有关。一般的埋设在软土中的隧道振动水平比岩石中的高5~12dB[3]。建筑物室内振动和结构噪声响应主要与建筑物自身特性有关,包括建筑物整体质量刚度、空间结构、高度层数等因素。

城市轨道交通沿线特别是车辆段上盖物业振动影响传播与一般轨道交通振动和噪声传播有所区别。这些振动经由道床、立柱及平台这样的途径传播至平台上的建筑物(由于立柱和平台材料均为钢筋混凝土结构,其刚性连接有利于振动的传播,振动在其中受到的阻尼较小,振动衰减较慢),引起结构和构件的振动。如若没采取隔振措施,其振动影响最大。

4城市轨道交通振动影响研究

4.1轨道交通振动传播规律研究

轨道交通线实测结果表明[4、5],轨道交通列车运营诱发的振动在0~80Hz范围内较高频率分量较大,传到建筑物振动以低频振动为主。潘昌实和谢正光[1,2]在北京地铁区间隧道内进行现场试验进行研究,结论表明高频振动分量随距离增加衰减快,而低频分量衰减较慢。这是因为对所有的土壤而言,因低频振动阻尼相对较小,在频率小于20Hz时振动衰减较低,导致地铁列车引起的振动峰值频率主要集中在低频区。Hung和Yang(2001)[6]认同上述研究结论,认为列车振动主要是由荷载移动及其自振造成的。从振源的频率分布上看,接近振源的地方,其振动频率以车辆自振频率为主,而较远的地方以地基的自振特性为主。列车引起的地面水平方向振动在传播过程中衰减要快于竖直方向,因此沿线建筑物内振动以竖向方向振动为主,振动峰值频率集中在低频区域[7]。Degrande等[8]针对伦敦地铁附近的两幢建筑试验结果也证实了上述结果。

不同轨道交通列车引起的地面振动和建筑物振动随距离的增加衰减变化趋势相同,但地面线路列车引起的地面振动与建筑物差值随距离衰减比其他两种线路快,在近距离时差值大于其他种线路,在远距离小于其他两种线路[9]。张继平[10]现状监测结果也表明车辆段地铁地面线路对其平台大盖上建筑物的振动影响较大,尤其是列车行驶来车至停或停车至开所引起的振动,沿立柱的传播明显。在整个传递系统中,地面衰减比建筑物立柱上明显地要大。一些现场实测数据也表明,距轨道交通相同距离处地面振动值小于建筑物振动值。

4.2建筑物振动响应规律研究

Nelson指出了建筑物振动是由低频声波和车轮力经过铁路产生的,建筑物响应是由地面传至建筑物基础的振动及振动在建筑物内的传播引起的[12],以人体反应比较敏感的低频为主,其中50~60Hz的振动强度较大。而房屋自振频率要远低于地铁振动激振频率,建筑物在0~10Hz存在共振[13]。

楼梦麟和李守继[14]认为列车-轨道系统动力模型和土-结构相互作用模型较难真实模拟建筑物振动响应,通过建立上部框架结构的二维刚性地基模型结合实际测试,对上海地铁隧道正上方某拟建建筑物的振动问题研究。指出地铁级房屋振动响应主要为0~80Hz范围内高频振动(60~80Hz),且结构弹性振动响应较小。不同频率荷载下,低频荷载对建筑物振动影响较大,随着作用荷载高频率的增大,建筑物振动反应下降[15]。而李晓霖[16]对北京地铁八王坟车辆段大平台上建筑楼房模拟计算结果表示,在竖向振动方向上,楼房的振动加速度频率主要以0~10Hz的振动为主,车辆段上盖大平台的振动在竖向方向的衰减比水平方向上大。研究表明[17],认为各幢楼房竖直方向的振动强度比水平方向的大,在竖直方向上,每幢楼各层端点的振动速度、加速度相差不明显,表明楼房各层在竖直方向上的运动状态一致。

不同的研究表明,城市轨道交通振动影响随楼层高度的增加而出现不同程度的变化。魏鹏勃[18]对三种轨道交通列车引起的建筑振动响应随楼层变化的模拟影响分析中得出,建筑物竖向振动随楼层的增加有小幅度增加,但变化不大。洪俊青[19]研究表明,在同一频率地铁振动荷载影响下,四层高度的同一建筑物楼层振动基本相同,上层楼层振动比下层振动仅有小幅度上升。王柏生研究认为[20],建筑物层数较低时,结构振动振动响应随楼层单调增加;当建筑物层数较高时,结构的振动中,得到楼层的速度和加速度沿楼层高度上并不成线性变化。

而有的研究表明,轨道交通引起的建筑物结构振动随楼层的增加呈现相应的衰减趋势。楼梦麟和李守继对地铁附近建筑物现场测试结果表明[21],房屋的振动响应沿高度呈衰减趋势,其中4层以下衰减稍快,4层以上衰减不明显。对于高层建筑物而言,对于重型结构建筑物楼层增加,振动减少,每层减少1~4dB,轻体结构振动不随楼层的增加而减少[22],与王逢朝等[23]研究结论相符。

不同的研究存在着不同的结论,这是因为轨道交通列车引起的沿线地面建筑物振动,其振级的大小不仅与建筑物高度有关,还与建筑物的结构形式、基础类型以及距轨道交通的距离等有密切的联系。随建筑物与振源距离增加,建筑物振动响应在高层的衰减要大于在低层的衰减。尹志刚[24]研究通过实测结合模型分析研究了不同建筑结构下地铁引起的振动响应,多层建筑结构,随着楼层的增加,振级逐渐增大,但增幅不明显。高层建筑结构,1~5层随着楼层的增加,振级逐渐减小,6~10层随着楼层的增加加速度振级略有增加,但不明显。

建筑物框梁的质量、刚度对建筑物的振动响应影响较大,随质量、刚度增大,振动响应明显降低,框架柱质量和刚度的影响较小[25]。对于处于刚性土壤或硬度大土层上的建筑物,建筑物内振动响应较低[26]。混凝土结构建筑比刚性结构的建筑振动响应小[27]。也有研究表明,在低频振动下,特别是水平振动,建筑物内越高的地方振动等级越大。Johns发现整个建筑物在地基处的共振频率为4Hz,地面为20~30Hz,墙和窗户超过40Hz。

5轨道交通噪声影响研究

目前,国内外研究者不仅在轨道交通振动方面做了大量的有价值工作,在城市轨道交通噪声环境影响、传播规律及环境预测等研究方面也获得了不少成果。

5.1轮轨噪声影响研究

在轨道车轮声辐射研究方面,国内外研究者Remington、Thompson等人就提出了比较全面的滚动噪声的产生机理,在此基础上建立了预测滚动噪声的数学模型[28]。通过建立的噪声预测模型,研究者Thompson[29]、翟婉明[30]、雷晓燕、占智华等人[31]研究了不同轮轨噪声影响因素下声辐射影响。R E.Gautier等人[32]提出车轮的横截面形状对噪声福射具有重要的影响。占智华[33]分析改变福板倾斜角度对车轮的振动和声福射的影响显著;福板厚度的对车轮的振动和声福射有较大影响。

轨道轮轨噪声传播同样受到线路、列车及外环境等环境因素影响。声指向特性、距离衰减、空气衰减、地形因子和声屏障衰减等环境影响因子对噪声传播影响重要。

在轨道交通噪声降噪研究方面,通过对列车车轮几何形状、轨道结构等进行优化,或通过改变轨道结构参数,都可以降低轮轨滚动噪声,低噪车轮的研究开发已经成为一大研究热点。在车轮上安装消声阻尼器和在车轮福板表面敷设粘弹性阻尼材料[34]。测试表明[35],采用弹性钢轨可降低噪声4~8dB(A)。荷兰研制了SA42型矮轨,并采用嵌入式轨道结构技术,与有碴轨道结构比较,可以减少噪声约5~7dB(A)[36]。声屏障的设计已有完善的理论和工程实践,隔声屏形状和吸声材料的新发展使噪声控制技术不断完善,声屏障也被广泛应用到实际工程中。

5.2结构噪声影响研究

地铁轨道上盖物业受振动产生的二次结构噪声是也是地铁上盖物业噪声影响主要内容之一。Anderson[37]通过对受地铁振动影响的两幢建筑的测试,研究了较大振动及室内二次噪声的频率范围,较大振动的频率一般出现在5~50Hz,而室内结构噪声以31.5Hz,63Hz和125Hz为中心的倍频带范围较为显著。Welker J G [38]认为地铁振动二次结构噪声频率范围一般在20~200Hz,峰值一般出现在50~80Hz,声级为35~45dB。国际标准化组织[39]提及到建筑物二次结构噪声峰值频率在16~250Hz。北京地铁复兴门-西单区间列车通过时,周围旧平房建筑内的二次结构噪声在f= 35~ 250 Hz 间的实测声级水平为42~48 dB (A)[40]。

一般而言,建筑物结构噪声与建筑物振动响应相关。可以基于地铁列车振动预测模型对建筑物室内结构噪声分析预测。根据英法两国地铁振动对沿线建筑物室内二次结构噪声影响预测值与测量值的验证结果[41],建筑物底层室内二次噪声与地板振动存在良好的直线相关关系,但对于其他楼层不存在这样的关系。

康波[42]在建立地铁列车与结构振动噪声分析模型基础上分析了分析地铁上方建筑物振动响应和预测室内二次结构噪声,预测列车运行速度对建筑物室内二次结构噪声影响显著,随着列车速度提高,建筑物室内声压级显著增大。相对于整体道床轨道,采用弹性支承块式轨道时,建筑物声压级降低最大幅度可达20dB(A)。

2014年11月绿色科技第11期6结语

目前城市轨道交通对沿线建筑物振动和噪声影响,受轨道交通条件、线路状况、地质条件和建筑物特性等多种因素制约。从振动和噪声源、传播途径及影响受体三方面展开城市轨道交通振动和噪声影响研究是主要的途径。通过探求轨道交通列车运行建筑物振动和噪声影响规律,可以得到一些研究成果。建筑物内振动以竖向方向低频振动为主。不同的研究,城市轨道交通振动影响随楼层高度的增加而出现不同程度的变化。随着城市轨道交通路线特别是车辆段上盖物业快速发展,其列车运行对上部大平台上的建筑物振动和噪声影响成为关注热点,须进一步研究。

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轨道交通研究方向篇3

关键词 轨道交通 线网 用地规划 资源共享

近年来,城市轨道交通在我国发展很快,部分大城市相继建成了一批轨道交通项目。在建设过程中,各城市都充分认识到做好轨道交通前期规划,尤其是用地规划与控制的重要性。2003年,国务院办公厅“关于加强城市快速轨道交通建设管理的通知”([2003]81号),明确要求各城市做好城市轨道交通用地规划与控制工作。

用地规划与控制是对轨道交通线网规划的必要支持和有效延伸,有助于提高线网的可实施性,起到稳定线网的目的。对线网进行沿线土地规划与控制,预留走廊和用地,防止新建建筑物的侵占,可有效降低轨道交通的建造成本,减少轨道交通对两侧建筑物的影响。有条件者还应对线路沿线土地利用进行调整,充分发挥轨道交通对城市发展的引导和促进作用,并为轨道交通的建设预留开发用地。

结合南京城市轨道交通线网诸线(共计7条线),开展预可行性研究及用地规划与控制的实践,并参考深圳、上海等城市的经验,谈一下本人对城市轨道交通线网用地规划与控制的几点认识。

1 线网用地规划与控制研究的思路和流程

在城市轨道交通线网规划完成后,对线网各线进行用地规划与控制一般可与各线预可行性研究结合进行,研究的基本思路可以概括为“两阶段、三步骤”。

“两阶段”是指按预可行性研究、用地规划与控制研究两个阶段进行,每个阶段研究的侧重点、解决的主要问题不同,开展预可行性研究是进行用地规划与控制研究的前提。预可行性研究阶段主要确定各线的工程规模,各线的客流量将是“预可”研究的最主要依据。客流量的预测与分析则取决于线路走向和车站分布,以及线路沿线的城市发展规划。根据各线客流情况,从总体上对线网各线的把握,首先需要进行各线系统选择、车辆选型与编组的研究,确定各线的运输能力。

“三步骤”是指用地规划与控制研究阶段基本分为三个步骤。

第一步,确定各线的工程实施方案。在“预可”方案的基础上,深化各线工程方案研究,确定各线运营设备系统方案,重点研究与用地控制直接相关的线路车站、车辆段、交通枢纽等的规模、布置和实施方案。

第二步,开展沿线用地规划。在各线工程实施方案基础上,根据确定的用地控制范围,进行各线沿线用地规划工作。

第三步,进行沿线用地控制。根据完成的各线沿线用地规划成果,通过切实可行的措施(如制定《城市轨道交通建设和管理条例》等),对沿线用地进行严格控制和落实,确保用地规划的实效。

在进行线网中多条线路的用地规划和控制时,需要选定一家有经验的总体单位,从线网全局上进行研究的策划和总体的把握,并承担协调管理的工作,确保各线的研究方案、用地控制满足线网的总体规划。

2 线网运营设备系统的配置和资源共享

线网各线运营设备系统将直接影响各线工程实施方案及用地规划与控制,系统资源配置不能单从一条线的角度来考虑,而应从线网全局上对各线运营设备系统进行统一配置和总体策划,以方便未来的运营管理,尽量实现网络资源共享,降低建设和运营成本。

线网运营设备系统配置中的资源共享,主要体现在以下几方面。

1)车辆选型系列化

同一客流规模的线路尽量选用相同的车型和合理的编组,便于各线之间车辆的调度和相互支援,以及车辆维修等接口设备的统一。如南京线网根据远期客流,确定4条线采用a型车,其余线路均采用b型车。

2)设备系统协调一致

统筹考虑、协调各线设备系统研究,使各条线路设备系统的配置最大限度地趋于一致或相近,能够相互通用,达到资源共享,并方便未来全线网实现综合自动化管理。如南京线网各线供电系统均采用集中供电制式和直流1500v架空接触网;通风空调系统从压缩车站规模、节能和安全考虑,推荐采用屏蔽门系统或新型集成系统;信号系统推荐采用基于通信的移动闭塞atc系统;自动售检票系统推荐采用“一卡通”。

3)控制中心共享

控制中心是运营指挥、防灾救灾的调度管理中心。两条或两条以上线路合建控制中心,共用中心设备和预留接口、充分利用各种资源,是资源共享、统一管理的重要措施。如南京线网基本确定珠江路、南京南站、江北浦口3个控制中心的位置,满足远期线网的控制要求(见图1)。

4)车辆维修设施共享

车辆段及停车场是车辆维护、检修、停放的场所,需要配备较完整的维护保障设备体系,但一条轨道交通线路的任务量往往是十分有限的,会造成设备的利用率低下。这就要求从线网全局上统一筹划,对各个车辆段进行功能分工,通过线路之间联络线的有效设置,实现各线之间车辆段的共用,尤其是投资较大的厂、架修设施的共享。有条件的线路可以只设停车场,满足车辆停放和定修、月检、周检的功能。如南京线网通过协调,初步确定4个大架修基地进行用地控制,满足远期整个网络的维修需求(见图1)。

5)主变电所共建

作为向轨道交通运营系统供电的集中电源,主变电所的设置也应从线网全局上考虑,根据各线的主变电所分布方案,两线交叉处附近的主变电所尽量实现共建,从而有效地减少建设用地和工程投资,这也是实现网络资源共享的重要措施。如南京线网根据各线供电系统方案,7条线共确定16个主变电所,其中4个主变电所共建(见图1),实际建设12个主变电所。

3 线网工程实施方案研究要点

在线网构架和各线预可行性研究的基础上,根据各条线路的系统要求、功能要求及技术要求,进行各线工程实施方案研究,是进行用地规划与控制的基础与前提条件。除了做好每条线的研究外,各线之间的接口方案(如换乘站、联络线等)也是研究的重点。

1)线路方案

线路走向应顺沿道路等交通走廊,尽量选择在道路红线以内,应重点研究和协调处理线路走向偏离红线的地段,如小半径曲线等;线路敷设方式在城市中心区宜考虑地下线,在城市地区,在条件许可时可优先考虑地上线,以降低建设投资,重点研究地上线出洞过渡段的设置条件。

2)车站布置

合理选择车站站位和确定车站总体平面布置,最大限度地吸引乘客,车站布置突出交通功能,为乘客提供上下车及换乘的便利条件;车站规模根据线网客流分析结果确定,同时考虑给未来发展留有一定的余地;

地下车站出入口、风亭以及地上车站的地面建筑,应尽量考虑与城市道路及两侧建筑相结合,合理布局,满足周围环境与城市规划要求。

3)换乘站方案

换乘方式应着眼于提高乘客的方便性,并需与换乘线路的线形相适应。换乘线路垂直相交时宜采用十字型,换乘线路平行时宜采用平行型或上下型。对于换乘方便性差的t型和l型,仅限于在特殊条件下采用。

一般来说,换乘线路上下关系的确定取决于线路的建设顺序,选择合理的换乘方案,要对换乘节点进行有效的预留,降低远期工程造价。南京线网确定先实施的线在上、后实施的线在下,进行换乘站方案研究(特殊情况除外)。线网中换乘站共计27个,其中三线换乘站2个,平行换乘站6个,“十”字换乘站8个,t字换乘站6个,l字换乘站1个,通道换乘站4个。

4)车辆段、停车场布置

根据线网确定的车辆段分工,按综合维修基地、车辆段、停车场不同类别、不同设备及工艺要求,进行车辆段合理布置;车辆段、停车场出入线与正线的衔接,是其选址和布置的重要影响因素;确定为网络资源共享的车辆段除满足本线需求外,还应根据他线提供的维修需求来预留维修的空间和资源。

南京线网控制用地研究的7条线共设7段5场,其中大架修段3个,定修段4个。7条线线路总长231.372km,段场总面积212.35hm2,平均每公里线路占地0.92hm2;该7条线共配属a型车392辆,b型车1534辆,总计1926辆,平均每辆车占地0.11hm2。车辆段及停车场的总占地规模基本合理。

5)交通枢纽布置

在城市客运系统中,快速轨道交通与市内常规公交是不同层次、不同功能、不同服务水平的交通模式,两者有机结合,相互补充,共同发展,有利于建立以公交为主体,快速轨道交通为骨干,各种交通方式相结合的多层次、多功能、多类型的城市综合交通体系。轨道交通与其他交通方式衔接模式分为四个等级:综合枢纽站、一般枢纽站、一般换乘站、中间站,重点需进行轨道交通与对外交通站场和市内大型公交枢纽的接驳规划,以加强各种交通系统之间的有效衔接,提高公交的整体运输能力和服务水平。

6)联络线设置

联络线是连接两条独立运营线路之间的辅助线, 根据整个地铁网络的运营策划,对各线路的联络线设置进行统筹考虑,做好联络线设置条件的工程预留与用地规划和控制。联络线的功能主要有以下几个方面。

(1)车辆送修的通道

每个综合维修基地一般负责2~3条线的车辆大、架修任务,各线需要大、架修的车辆都要经过联络线送到综合维修基地进行修理。南京线网中具有如此功能的联络线规划有3处。

(2)满足运营车辆调度灵活性

在运营过程中,各线根据运量需求,需通过联络线重新调配各车辆段原配属车辆等。南京线网中具有如此功能的联络线规划有7处。

(3)作为线路的设备运输通道

轨道交通建设中,许多大型材料及设备(包括运营车辆)一般是由国家铁路通过铁路专用线运入车辆段内,这就要求通过联络线和铁路专用线连通。南京线网中具有这项功能的联络线规划有3处。

4 线网用地规划与控制一般要求

线网沿线用地规划与控制除满足城市发展规划和轨道交通系统要求外,还应考虑城市的环保要求与工程安全保护要求等。区间与车站用地控制走廊边界线主要考虑:地下线产生的振动对周围环境的影响、地上线产生的噪声对周围环境的影响,以及区间线路、车站建筑与城市其他建筑间的安全防护距离,根据轨道交通工程实施要求,考虑预留一定的施工场地。

参照国内相关城市经验,轨道交通用地规划与控制的一般要求如下。

(1)地下线:区间线路按线路规划方案的中线每侧25m为控制走廊,车站按线路规划方案的轮廓(包括出入口、风亭),向外扩25m作为控制用地。

(2)地上线(包括地上、地下、过渡段):区间线路按规划方案的中线每侧30m为控制走廊,车站按规划方案的轮廓向外扩30m作为控制用地。

(3)地下线区间风道:区间风道按规划方案的轮廓,向外扩35m为控制用地。

(4)车辆段用地:根据车辆段规模大小与其所承担的检修工作量(综合检修基地、车辆段、停车场),确定其用地控制范围。

在上述控制范围内,不得随意修建新的永久性建筑物,凡在控制范围内修建新的建筑物,均需轨道交通预先配合做工程实施方案,再根据建筑物具置与地质条件,规划协调相互间的位置关系,否则必将付出巨大的代价。如北京四惠车辆段由于前期没有进行有效的用地控制,建设时拆迁费竟高达7亿之多。

5 轨道交通周边开发用地规划

轨道交通周边开发用地规划是其建设用地规划的延伸,其目的在于积极探索轨道交通建设的投融资模式,增强轨道交通对城市发展的引导和促进作用。

资金不足是制约我国轨道交通发展的关键所在,面对巨额投资,我国各大城市都在积极探索投融资模式,一般仍以政府作为轨道交通建设投资主体,但结合城市建设发展和旧城改造,借用沿线土地开发与土地出让来筹集建设资金已成为越来越重要的融资方式。世界上运作比较成功的香港地铁在建设新线时,政府基本不提供资金,而是提供沿线土地供香港地铁公司进行物业开发来筹集资金和补贴运营。

南京线网有针对性地将轨道交通线(或延伸线、支线)引入到土地资源丰富的郊区或新市区,通过轨道交通的建设,带动这些地区的发展;同时,这些地区预留和储备适当规模的土地来支持地铁建设。

南京线网各线用地控制规划还引入tod(transitorienteddevelopmen,t面向公共交通的土地开发)的理念。tod作为代表性的开发理念,是以公共交通的车站为中心,利用公共交通为前提,进行高密度的商业、办工、住宅等综合性的复合混合用途的集约化、高效率开发。南京线网车站的tod发展模式基本分为新市区形成型、新城市观光开发型、地区中心形成型、综合交通枢纽形成型、城市轴形成型等,不同的类型有不同的开发理念,适合于不同的车站。在线网用地规划与控制中,针对各个车站适合的开发类型,对其周边用地进行控制、规划和预留,以期实现轨道交通更大的经济和社会效益。

6 总结和建议

在我国城市目前日益加快轨道交通建设的过程中,做好轨道交通线网用地规划与控制,预留走廊和开发用地是十分必要的,可起到事半功倍的效果。

(1)线网用地规划与控制的目的在于“引导规划控制红线、预留用地、储备项目”,本文提出了各线预可行性研究与用地规划与控制结合进行的研究思路,基本可达到控制用地的目的。

(2)进行各线用地规划与控制,需从线网全局的角度对网络资源配置和共享方案进行研究和总体策划,避免各条线的研究各自为政的局面。

(3)线网各线工程实施方案是用地控制的直接依据,工程实施方案的研究要注重其相对的稳定性和一定的灵活性、远期方案的合理性和近期对邻线的有效预留

(4)除做好轨道交通建设用地规划外,延伸进行其周边开发用地规划是彻底改变轨道交通建设投融资模式,保证轨道交通可持续健康发展的重要保证。

(5)轨道交通用地规划与控制的意义比较容易理解,但实际操作起来会遇到很多困难,需得到城市规划、国土、供电、建设等单位的重视和支持,多部门联合进行有效的协调,才能真正将用地规划与控制落到实处。

(6)各城市需将城市轨道交通线网用地控制规划纳入法制化的轨道,融入到城市总体规划中,制定相应的轨道交通建设和管理条例,经市政府批准后执行。

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轨道交通研究方向篇4

关键词: 城市轨道交通; 建设标准; 发展模式

随着国民经济的飞速发展, 我国城市化速度加快, 城市人口急剧增加, 城市化范围不断扩大, 城市公共交通客运量大幅度增长。很多城市都有一批线路单向小时客流量超过1 万人次, 已超越了常规公共电汽车的负担能力。加之机动车大量发展, 使得已经非常紧张的道路被大量占用。虽然各城市采取了一系列综合治理措施, 但由于受现有条件限制, 难于从根本上解决城市交通问题。为此, 从80 年代初我国许多大城市开始筹建城市轨道交通。国务院曾以文件形式指出,“ 大城市客运交通应采取逐步发展轨道交通为主的方针”, 实现“ 上天入地”, 建立“ 多层次、立体化的综合交通体系”。当前国内共有20 余座城市正在筹建和修建轨道交通, 规划线路总长超过1000 公里。在我国城市轨道交通建设过程中, 有些问题很值得深思和研究探讨。

1 发展城市轨道交通应综合规划, 避免片面性、盲目性

国内较大规模研究筹建城市轨道交通始于80 年代初期, 当时不管什么性质城市、不管什么样线路都准备修建轻轨交通, 一时形成“ 轻轨热”。轻轨交通具有容量大、适应性强, 能灵活地在地面、地下、高架专用道上快速行驶, 而且较地下铁道投资少, 适于中运量城市公共交通运输, 近年来在国外得到较快的发展。但认为在我国百万人口以上大城市“ 只有建设轻轨交通, 才有可能从根本上解决城市乘车难和交通紧张问题”, 认为“ 轻轨交通运量能大于4 万人?小时”, 并可根据需要“ 不断增加运送能力”等提法需认真研究。任何一种交通工具的出现, 都有其历史背景, 根据其运行特点、技术特性, 都有一定的适应范围, 而不能是一种万能的交通工具。正如常规公共电汽车系统, 当线路客流超过1 万人次?小时时, 就已超越了其负担能力, 而使其失去优越性, 降低使用效率一样。

进入90 年代, 又出现了“ 地铁热”。许多城市都要建设地下铁道, 原来已论证应该建设轻轨交通的线路, 现在经过重新论证又认为建设地下铁道是最合理的; 要建设高标准轨道交通, 要选用国际上最先进技术装备, 认为“ 轻轨交通只是一种过渡通措施, 即使现在修建了, 将来也要改造成为地铁”。地下铁道由于其运量大、速度快、安全准时, 不受其它交通干扰, 能充分利用城市地下空间等优点, 在世界80 多个城市和地区修建了近5000 公里地下铁道。但这并不是说我国各大城市都要修建地下铁道才能解决城市交通问题。

一个城市要不要发展轨道交通, 以及选择城市轨道交通型式受很多因素的影响。这些因素是: 城市人口规模、城市特点、城市范围及城市地域结构变化、城市功能区划分及土地利用规模、城市经济规模、城市交通设施及交通现状。

在分析研究城市轨道交通系统型式时, 还要考虑系统的运输能力、系统的运行特点及技术特性、系统的经济性及环境景观影响。

总之, 发展城市轨道交通是城市经济发展和城市现代化的需要。不能根据主观意愿, 想搞什么就论证什么, 在客流调查和预测上要实事求是, 要采用定性分析和定量分析相结合方法进行科学论证。根据城市的具体情况, 作好城市轨道交通综合规划, 从城市的社会效益、经济效益和环境效益出发, 用最少的投资获得最大的效益, 促进我国城市轨道交通的发展。

2 根据我国国情确定轨道交通建设标准

当前在筹建轨道交通过程中有一种倾向, 对系统提出较高的建设标准, 要建设“ 世界一流水平”,“ 本世纪世界先进水平”,“ 九十年代世界先进水平”的城市轨道交通。城市轨道交通系统是一个涉及到多学科、技术密集的系统工程, 其建设标准的确定受很多因素影响, 如售检票, 车辆、信号、服务水平等等, 需要进行科学地多方面地比较和论证。采用了某一项新技术并不能说明轨道交通系统就是先进的和高标准的。所谓的高标准和高水平都是相对的, 具有一定时间性。随着科学技术发展和进步, 新技术不断更新, 今天的先进技术会被更新的技术所取代。但是过高的建设标准会增加轨道交通投资费用, 会超出我国城市经济的承受能力, 影响城市轨道交通发展速度。

表1 是北京地铁和世界上营运里程超过100 公里的14 个城市地铁的部分营运指标的比较。北京地铁现在年客运量为5. 11 亿人次, 平均日客运量140 万人次, 平均每辆车年运送乘客130 万人次。北京地铁使用直流变阻车辆, 在车辆数量少、运营线路短的情况下, 年客运量和平均每辆车年客运量都是比较高的, 说明北京地铁系统综合技术水平、运输效率都是比较高的。

当前我国城市交通的实际情况是乘车难, 乘车拥挤已到了非常严重程度, 在一定程度上制约了城市发展。同时我国又缺乏建设资金, 技术装备、技术水平又较落后, 这就是我国国情。在建设城市轨道交通过程中, 应考虑国情, 从实际出发, 在满足客流需求基础上讲究安全、可靠、实用、经济, 适当降低城市轨道交通建设标准, 以解决乘车难、乘车拥挤实际问题, 满足早晚高峰大量通勤出行需求为主, 而不应过高追求高标准和高水平。

3 从城市发展及城市地域结构变化研究城市轨道交通发展模式

目前我国城市化速度较快, 特别是改革开放以来, 城市数量和规模不断增加。在城市化同时, 城市向周围地区扩散是大城市地域结构变化的重要趋势, 大城市在社会经济生活中的地位和作用日益提高。但我国大城市地域结构与工业发达国家大城市不同, 主要表现在大城市人口、职能和土地利用主要集中在城市中心区域。大城市居民出行距离短, 主要集中在城市中心和近效, 效区开发不足, 特别是远效和卫星城镇开发不足, 城镇经济和基础设施水平低, 城市社会经济影响范围小。以北京市为例, 城市中心区面积87. 1 平方公里, 仅占全市总面积0. 5% , 却居住着全市1/4 总人口, 43% 的城市人口, 人口密度每平方公里达2. 7 万人, 并集中全市1/5 的工厂和商业。近郊面积1282. 8 平方公里, 占全市面积7. 6% , 集中了国家机关的50% 和所有的高校、大部分工业企业, 并形成10 个较大工业区, 但城市中心区半径仅有5~ 6 公里, 近效在其周围, 活动半径约为20 公里。郊区和城市中心间缺乏大容量快速交通系统, 交通不方便, 对城市职能、人口缺少足够的吸引力, 城镇和卫星城市很难发展起来。在工业发达的国家, 与北京相类似的城市其交通半径已扩展到30~ 50 公里, 甚至80~ 100 公里。

由于城市发展主要集中在城市中心区, 城市中心区交通拥挤阻塞比较严重。因此, 研究城市交通也主要着眼在城市中心区, 很少从全局出发, 从地域结构的变化来研究城市交通, 特别是轨道交通。但是, 城市交通是城市这个特大系统的重要组成部分, 城市交通与城市发展战略是密不可分的。

为促进城市发展, 为大城市人口、职能及产业向效区转移创造条件, 加速城乡一体化进程, 大城市应建立完善的以城市轨道交通为骨干交通体系。交通体系的完善, 不仅为城市中心区、居民区和工业区间的联系提供方便, 而且能促使城市中心区与郊区、郊区与郊区、城市中心区与卫星城镇的联系日益紧密, 缩小城乡经济生活差距, 为合理通勤时间提供保证。

4 城市轨道交通系统开发研究不足

城市轨道交通有很多类型, 技术比较成熟并已通车运营的就有城市市郊快速铁道、地下铁道、轻轨交通、单轨交通、导轨交通及线性电机牵引的轨道交通等多种形式。目前还有一些轨道交通系统在试验中, 城市轨道交通形式有向多样化发展趋势。国内对地下铁道的研究较早, 技术趋于成熟。轻轨交通研究始于80 年代初, 还有许多问题有待于进一步深化。对市郊快速铁道等其它形式则研究的很少。各种形式轨道交通的出现和发展是城市社会经济发展的结果, 并将随着科学技术的发展而不断提高。任何一种交通工具的出现都有其一定的社会背景。开展城市轨道交通系统研究, 研究轨道交通的发展过程、技术经济特性、适应范围、发展趋势, 可使我们得到启迪, 进一步深化对轨道交通的认识, 使我们可以根据国情发展适合中国国情的轨道交通系统。

国内对市郊快速铁道研究较少, 但市郊快速铁道的作用不容忽视。原联邦德国区域地铁快车s-b ahn 、巴黎地区快速铁道r er 、日本的jr 铁道和私铁都属于市郊快速铁道系统。下面仅以日本三大交通圈为例分析市郊快速铁道在大城市的作用。表2 为日本三大交通圈市郊快速铁道和各种交通工具运营线路长度, 表3 为日本三大交通圈各种交通工具年客运量。

分析表2 数据, 除名古屋外, 东京交通圈公共交通占总运量的69. 91% , 私人小汽车占总运量的30. 09% 。大阪交通圈公共交通占63. 72% , 私人小汽车占36. 28% 。在公共交通中, 轨道交通又占主要地位, 在三大交通圈内, 轨道交通系统分别占公共交通的80. 06% 、

65. 66% 、76. 26% 。因此, 日本三大圈都是以公共交通为主, 公共交通中又以轨道交通为主, 公共汽车只起辅助作用, 用以向轨道交通疏散客流。在轨道交通系统中, jr 铁道和私铁均属于市郊快速铁道, 占轨道交通线路总长的87. 6% 、89. 6% 。国际上大城市市郊铁道在城市公共交通中都占相当大的比重, 其重要性是不言而喻的。我国在发展城市轨道交通时, 对市郊快速轨道交通必须给以充分重视。

5 加速开展轨道交通技术装备国产化技术研究

现在国内筹建和修建轨道交通的城市几乎都采取向国外贷款的办法, 在资金私短缺情况下, 这是不得已的作法。按着国际惯例需从国外购置包括车辆、信号等各种技术装备。这种作法给我国城市轨道交通发展带来极大的后患。

5. 1 增加轨道交通系统建设引用

1993 年建设部曾组织有关专家对我国地铁和轨轨交通开展技术装备国产化研究, 据初步预测, 仅车辆一项就需多花数十亿美元。城市轨道交通由于引进大量技术装备, 使得建设费用中土建费用呈下降趋势, 技术装备费用呈上升趋势。根据有关专家对地铁系统的统计, 土木工程占总投资比例由47% 下降到23% , 而技术装备投资占总投资比例从28% 上升到39% 。结果造成低息贷款高价购置技术装备的局面, 增加轨道交通建设费用, 给国家带来巨大损失, 给城市带来沉重的负担。

5. 2 给轨道交通运用带来极大困难

城市轨道交通是一项跨学科、技术密集的系统工程, 其技术装备涉及大量机电产品, 品种繁多、技术复杂。由于贷款是由不同国家提供的, 因此技术装备引进也必然来自不同国家, 各种技术装备将出现不同型号, 会给运营中备品备件维修带来困难。长期引进国外技术装备, 将使轨道交通发展出现受制于人的局面, 需引起我们高度警惕。

5. 3 不利于轨道交通工业体系的建立

城市轨道交通与铁路运输同属轨道交通, 在设计施工、技术装备生产和运行管理等方面基本相同。地铁和轻轨车辆作为电动车辆与铁路机车车辆在结构、设计技术、生产工艺、生产装备上都是相同的。

现在各城市轨道交通技术装备都引进国外产品, 使国内生产设备闲置、生产能力浪费是很不合理的现象。

6 加速城市轨道交通基础理论及关键技术研究

60 年代我国依靠自己的力量建成了北京地下铁道, 北京地下铁道的技术装备全部都是自行研制、设计生产的, 至今已近30 年, 仍然担负着繁重的运输任务。尽管地铁车辆、信号技术与世界水平相比都比较落后, 就其运营指标并不比国外地铁差。随着科学技术发展和进步, 特别是电子技术、电子计算机的发展, 地下铁道系统也应该在发展中不断改造提高自身的技术水平, 才能适应客运量不断增长的需要。但是由于受条件限制, 国内对城市交通和城市轨道交通的发展研究不够, 发展战略不明确、技术开发薄弱, 造成决策上的失误, 使国内城市轨道交通技术水平处于停顿状态, 而远远落后国际先进水平, 我们应当吸取这一教训。

当前我国许多城市在筹备和建设城市轨道交通, 北京、上海、广州地下铁道都在紧张施工, 各城市都准备利用国外贷款引进先进技术装备。因此, 现在应充分利用这一有利时机, 加紧城市轨道交通基础技术理论研究和各种技术装备关键技术研究, 以便迎头赶上世界先进技术水平。目前我国城市轨道交通还处于起步阶段, 各大城市在筹建城市轨道交通过程中急需基础技术理论的指导, 以便促进城市轨道交通的发展。城市轨道交通基础技术理论及关键技术研究将直接指导城市轨道交通决策、规划设计、工程建设、技术装备生产、系统运用管理等, 以减少决策失误, 并产生巨大经济效益。

参考文献

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轨道交通研究方向篇5

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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轨道交通研究方向篇6

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 影响 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 科技 含量高,技术 发展 空间大。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 研究 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。 目前 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 经济 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 分析 ,因此掌握着轨道交通项目建设的战略性问题,因此进行 科学 、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 理论 方法 和 内容 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 规律 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 网络 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。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 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:

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 科学 、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 发展 规律 。

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 经济 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 理论 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

现代 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 政治 家的眼光和 艺术 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 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 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。

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 内容 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。

l 从系统规模上讲,不同的系统规模与成本的关系不是简单的线性关系,而呈阶跃分布。

l 从客流风险上讲,系统规模越小,客流越容易得到满足,风险越小,反之则风险越大。

因此在给定客流预测数据后,从原理上讲采用偏小的系统设计规模,运营效益风险约小。当然科学决策系统设计规模还需要考虑众多的因素。

4) 学的系统规模决策框架

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。

参考 文献 [2]城市快速轨道交通系统与快速路 网络 ——刘迁,《地铁与轻轨》2000-3

轨道交通研究方向篇7

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

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:

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

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

轨道交通研究方向篇8

关键词 城市轨道交通,网络规划,方案评价

在城市轨道交通网络规划工作的后期,其焦点问题方案评价。若评价指标及评价方法不当,可能会在无意中选差弃优。因此,方案评价的研究在网络规划中非常重要。

1999 年6 月~2000 年5 月,根据上海市政府要求,上海市建委组织有关单位对上海市轨道交通网络进行优化研究[ 1 ] 。作者参与了这项工作,承担轨道交通网络方案的评价研究。本文主要介绍这项研究工作中的评价指标及评价方法,抛砖引玉, 期盼同行深入地讨论城市轨道交通网络规划方案的评价问题,以提高我国大城市轨道交通网络规划水平及决策的科学性。

1  方案评价的思路

在进行上海市城市轨道交通网络方案评价工作之初,我们试图参与国外的一些做法,但未能如愿。如巴黎、柏林等国外大城市,其轨道交通建设开始于20 世纪初,因受当时交通规划水平及认识程度的限制,网络规划所考虑的时限较短,主要从具体某条或几条线路的角度进行局部性的效益评价[ 2 -3 ] 。60 年代后, 随着交通需求分析理论的发展,到交通网络对城市土地利用的动态作用及其社会效益,开始重视路网方案评价。法国巴黎在70 年代规划建设的地区快速铁路网(RER) ,主要是支持60 年代初提出的城市总体规划,为开发建设距巴黎市中心8~10 km 的9 个副中心及距巴黎市中心25~30 km 的5 座新城服务。美国在70 年代末制定的大城市轨道交通发展规划[ 4 ] 的评价指标为:

重构节省能源的城镇体系,恢复中心区活力,促进旧城改建,改善环境,改善中心区的居民出行可达性,实现社会平等。可见,国外轨道交通网络的评价重点是定性分析,在定量评价方面的研究还不深入。即使在定性分析方面,我们也不能套用这些指标,因为欧美等国的人口密度、城市化历程等与我国现状及未来的发展特征有很大差别。

在国内,比较代表性的评价方法是北京城建设计研究院在《广州市城市快速轨道交通网络规划研究》中的做法[ 5 ] 。这种方法参照近年来公路、城市道路网络规划方案评价研究的成果,如多目标决策分析法、系统聚类分析法、层次分析法、层次熵决策分析法等[ 6 ] ,建立了3 个层次共18 项评价指标,试图对路网方案进行全面的综合评价。虽然广州的评价指标比较全面,但在具体应用时由于指标数目多,且有些指标受主观影响较大,各指标权重的取值可能会发生较大偏差,从而导致方案比较结果模糊不清,难辨好坏[ 7 ] 。

这次上海市轨道交通网络规划方案评价的特点是:分阶段、分层次进行方案评价;定性分析与定量分析相结合; 在选择评价指标时,尽量减少指标间内涵的重复性;定量评价指标中尽量减少主观性指标。具体评价思路及过程如下:

(1) 通过战略性分析粗选方案。对于城市轨道交通规划中的一些战略性问题,如新城与中心城间的出行总量、轨道交通占公交出行比例、路网规模、轨道交通系统模式等,组织专家反复论证,形成明确的目标。达不到这些目标的方案,即与城市总体规划、城市综合交通战略目标不相适应,必须淘汰。本次网络规划中,规划小组在第一阶段方案设计时拟定了17 套规划方案,经过定性及定量分析后,粗选出5 套符合要求的可行路网规划方案供进一步深入研究。

(2) 通过方案设计原则及方案的定性分析筛选方案。规划小组通过多次讨论和专家咨询,明确了轨道交通网络规划的原则。逐条对照规划原则,考察各网络方案与城市总体布局的配合、与城市主客流走向的配合、与城市主要客流集散点(市中心、副中心、地区中心、对内及对外交通枢纽等) 的配合、规划近期网络的可实施性、网络结构的合理性等方面。通过规划小组集体的经验及综合判断能力,将不合适的方案淘汰。被淘汰的方案中,可能存在一些局部的优点或特色,这些将被添加或组合到保留下来的方案中。因此,在筛选方案的过程中,也会派出或组合出新的方案。本次规划在对5 套粗选方案进行踏勘、客流分析、类比分析等研究过程中, 对上海市城市规划、城市综合交通情况有了更深刻的认识,对路网方案的规模、结构形式、层次等也有了更多的了解,构思出12 套比较可行的方案。然后对照各条原则进行取舍,选出较好的3 个方案。最后广泛听取有关专家的意见,总结归纳出2 个有代表性的方案 方案一与方案二。

(3) 通过定量分析优选方案。最后保留下来的方案都是各具特色且是总体上比较优秀的方案,这些方案从定性分析的角度看是难分高下的,因此需要建立定量的评价指标进行精确的比较。由于轨道交通涉及面广,用单一的评价指标无法全面反映各方案的影响效果,故需建立由多个指标构成的评价指标体系。为达到方案比较的目的,还需采用一定的方法对各指标进行综合。

上述3 个评价阶段,充分利用人的经验及综合判断等定性分析能力,把不同层次、不同影响程度的方案比较问题分解开来。到最后一个阶段,由于比较对象在定性分析方面的综合影响基本相同,所以可以把定量分析从复杂的定性、定量综合分析体中分离出来,使相应的定量评价指标较少,综合比较只需进行单层次的指标综合。此举不仅简化了指标综合方法,而且也提高了评价工作的透明度及准确性。下面重点介绍这次规划方案评价所采用的定量评价指标体系及指标综合方法。

2  定量评价指标体系

文献[7 ] 、[8 ]探讨了城市轨道交通网络规划方案评价的指标体系。但在实际运用时,这些评价指标受城市特点以及所能获得的数据资料等具体条规划与方案件的限制。这次评价对指标体系作了适当调整,实际采用的比选性评价指标有如下4 项。

(1) 公交出行时间(万人h/ 日):指使用公交的全部乘客的出行总时间,反映轨道交通带来的居民出行方面的效益。该值越小,出行者的出行距离越短或旅行速度越高,出行越方便,说明网络结构及换乘布置总体上越合理。

(2) 轨道交通周转量强度(万人km/ km 日):指平均每公里轨道交通线路的日周转量,为轨道交通日周转量除以轨道交通线路长度,反映单位长度轨道交通线的直接效果。该值越大,轨道交通运营公司的经济效益越好。

(3) 轨道交通占公交周转量比重(%) :是指轨道交通日周转量占公交日周转量的比重。该值越大,说明轨道交通在公共交通系统中发挥的作用越大,对改善地面交通系统拥挤状况及环境越有利。

(4) 轨道交通网络长度(km) :指轨道交通网络运营线路总长,反映轨道交通网络的建设成本。在建设标准相同的条件下,长度越大,工程造价越高。

上述4 项指标从效益和成本两方面来评价轨道交通网络的总体性能,较全面地反映了轨道交通网络对居民出行、运营效果、城市发展、经济效益的影响。其中效益评价考虑了居民、运营公司、社会(公共投资者)3 个方面。这4 项指标构成的指标体系的缺点是不能反映路网负荷均匀性及车站分布密度。其原因是由于前者的数据难以获取,而后者在方案筛选阶段已经对站间距作了优化研究,因而不影响方案比较结果。

根据上述4 项指标,可得到在轨道交通轨道规划评价中习惯使用的其它指标。

(1) 轨道交通周转量强度×轨道交通网络长度= 轨道交通周转量;轨道交通周转量÷平均乘距= 轨道交通客运量;轨道交通客运量÷轨道交通网络长度= 运载强度;轨道交通客运总量÷公交客运总量= 轨道交通占公交运量比重。

(2)“居民出行时间包括轨道交通乘客的车内时间、换乘时间以及轨道交通系统之外的公交接驳时间和步行时间。它反映了公交平均速度,也反映了轨道交通网络与城市客流集散点衔接的好坏,还反映了轨道交通网络与城市规划的人口及工作岗位分布的吻合程度。

(3) 在一定面积、一定人口的区域上,轨道交通

网络长度与轨道交通面积密度、轨道交通人口密度 是一一对应的。

转贴于 3  指标综合方法

单层次的指标综合如下式所示,只是简单的代数运算,直观易做。各评价指标的计算值bi 如表1 所示(上海市综合交通规划研究所利用EMME/ 2 软件采用城市总体规划数据及相应的轨道交通网络规划方案进行计算所得) 。

表1  方案一与方案二定量评价指标计算值

由表1 数据可知: 比方案二差。如果票价为0. 3 元/ 人km ,则每天方

①两方案规模基本相同。 案一要比方案二少收入41. 1 万元,10 年累计达15

②方案一的居民出行时间比方案二少10 万人 亿元。h/ 日,因此从节省居民出行时间看,方案一好于方

③方案一的轨道交通客运周转量比方案二小 本次规划向20 位专家进行了4 轮专家咨询,经过137 万人km/ 日,因此方案一的轨道交通运营效益 整理后得到的表2 的权重结果。

④方案一的轨道交通占公交周转量比重比方

案二。如果每人小时的时间价值按5 元计算,方案 案二大1 % ,有利于减少道路交通阻塞及改善环境一每天节省的时间价值达到50 万元,10 年约节省 质量。18. 3 亿元。 权重wi 可通过特尔斐法专家咨询法确定[ 9 ] 。

表2  方案一与方案二指标综合

表2 中,指标综合值P1 > P2 ,由此可判断,方案一总体上略优于方案二。

4  结语

象上海这样的特大城市,未来可能要形成400 ~500 km 以上的轨道交通网络,建设总投资将超过2000~3000 亿元。如此庞大的投入,必将对城市布局、土地利用分布及强度、交通结构与效率、居民生活方式及方便程度等产生巨大而深远的影响。城市轨道交通网络规划方案形态结构、线路走向、线路连接方向的微小差别,可能会给城市带来不小的影响。因此我们必须审慎地对待方案比较。本文提出的方案比较指标体系及指标综合方法尚需进一步深化,尤其在车辆配置、运营效率等方面。还要注意的是,实际的轨道交通方案评价是复杂细致的工作,除了受所能获取的数据制约外,还要根据城市的具体情况选择对解决城市问题有针对性的指标。从这个意义上讲,评价不仅是一种技术,而且是一种艺术渗透着规划理念及战略思想的评价,综合运用定性分析与定量分析的评价。

参 考 文 献

1  顾金山,顾宝根,王家玮等. 上海市轨道交通交通网络优化方案说明报告. 上海市建委轨道交通网络优化课题组,2000 2  Andeerstig C , Mattsson L G. Appraising large -scale investments in a metropolitan transporatiion system. Transportation 1992 , (19) :

267~283

3  Viver J . Methods for Assessing Urban Public Transport Projects. Public Transport International , 1998(1) :24~27

4  Pushkarev B S , Zupan J M , Cumella R S. Urban Rail in America. Indiana University Press , Bloomington , 1982

5  沈景炎,唐国生,刘迁等. 广州市城市快速轨道交通线路规划研究报告. 北京市城建设计研究院,1997

6  何宁. 城市轨道交通规划系统分析: [ 学位论文] . 上海:同济大学,1996

7  顾保南,方青青. 城市轨道交通路网规划的评价指标体系研究. 城市轨道交通研究,2000 (1) :24~27

8  顾保南,曹仲明. 城市轨道交通路网结构研究. 铁道学报,2000 ,22(增刊) :25~29

9  蔡美德. 管理决策分析. 广州:华南工业学院出版社,1986

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