城市轨道交通战略研究有关问题探讨

2015-02-13张杰

都市快轨交通 2015年5期

张杰

(1.北京交通大学城市轨道交通研究中心北京100044;2.中国地铁工程咨询有限责任公司北京100037)

1 研究背景

城市轨道交通发展战略研究是城市轨道交通线网规划工作中最重要的一个阶段，其确定的轨道交通功能层次、发展目标、发展模式等将直接指导后续线网规划方案的研究［1］。我国已有较多城市进行了轨道交通线网规划工作，有一些线网规划的问题并非仅出在方案本身，而是应追溯到战略研究阶段，笔者多年从事线网规划工作，认为常规的战略研究中特别注重战略结果性的表述，诸如功能层次、结构目标、时间目标等要素，更多局限在经验和定性层面，而忽略了战略研究中特别重要的定量宏观需求分析和相关边界条件的研究，很难因城市而异去制订适合的战略目标和发展模式。下文将从战略研究技术路线入手，提出战略研究所需要关注的问题和逻辑思路，对目前较为薄弱的宏观需求分析、边界条件研究、发展模式选择等方面进行分析，发现其中存在的研究问题，并针对问题，结合相关案例提出其研究重点和内容。

2 战略研究技术路线

线网规划的战略研究(见图1)主要包括功能定位与发展目标、发展模式与功能层次、服务水平与技术原则等3部分内容［2］。其中，功能定位与发展目标是战略分析的第一层级，它由城市与综合交通等宏观需求共同决定，并受地理、人文等宏观因素约束。功能定位与发展目标明确了轨道交通在城市以及综合交通系统中的定位与角色，为功能层次的构建提供指引;功能层次是发展模式的核心内容，明确了城市不同区域轨道交通的系统需求;服务水平是基于功能层次，从乘客感知的角度得出对轨道交通的具体需求指标，而技术原则是为满足这种需求所提供的技术水平参数。

图1 线网规划战略研究技术路线

3 宏观需求分析是战略制定的基础

宏观需求分析是在对城市现状与规划、交通现状与规划分析的基础上，判断城市交通未来发展趋势、预测出行总量与出行特性、把握轨道交通的发展需求，为轨道交通功能定位、发展目标、发展模式以及线网规模匡算等的确定提供依据。

宏观需求分析主要借助客流预测模型，依托于定量的交通需求预测，包括交通出行总量、出行结构、出行时空分布特征等。此外，根据需要可能对一些特定走廊(如跨江、跨海通道)进行宏观需求分析，为轨道交通线路规划的必要性及布设走廊选择等提供定量依据。

这里需要强调的是，客流预测本身是一项专业技术较强的工作，目前的理论方法大多借鉴国外经验，针对我国城市特点的理论方法正在逐步完善中，采用的测试软件以国外为主，国内也开发了部分软件，笔者在此不探讨需求预测本身的理论方法和技术问题，主要从线网规划编制使用的角度对其预测内容、深度和分析提出要求。只有线网编制单位真正掌握该阶段的预测目的、内容和分析深度才能指导预测单位更好地开展工作。

结合现状，当前工作应重点把握需求特征、加强宏观需求分析。具体而言，在线网规划战略研究阶段应结合城市自然地理条件、交通出行特性、社会经济发展水平等，把握出行需求特征，加强宏观需求分析，为轨道交通功能定位、目标或规模等的确定提供定量依据。

3.1 准确把握出行需求特性

需求特性若把握不准，对某些参数的估计未与城市自身特性紧密结合，将会导致对轨道交通需求的估计过于乐观。如出行率、流动人口数量、交通方式构成、交通出行距离分布等。出行率直接影响着出行总量，从而影响轨道交通的规模总量和各线路的客流量级。不同城市的形态、规模不同，出行率也不同，且在远期和远景出行率有其变化规律。一般而言，社会经济水平越高的城市，弹性出行比例增加，出行率也随之增高;同理，同一座城市随着近期至远期社会经济的发展，出行率也随之增高，最终达到稳定水平;另外，由于北方城市冬季气候寒冷，冬季出行率较夏季将有所降低。因此，要准确把握出行率的特征和变化规律。

再如，人口可划分为常住人口和流动人口，常住人口包括户籍人口和居住半年以上的人口，居住半年以下的人口即纳入流动人口。流动人口的数量与城市的区位、性质、经济活力等密切相关。最为明显的是旅游城市流动人口比例较高，而经济活力一般、吸引力有限的非旅游城市，流动人口比例相对较低。

此外，交通方式构成受城市规模、形态、气候等因素影响较大，交通出行距离分布是判断方式构成的主要基础，但有的城市并未给出该预测结果或结果明显与方式构成比不符。如果不顾城市特性盲目乐观预计公共交通结构比和轨道交通结构比，将导致线网规模失控。

3.2 加强宏观需求分析

宏观需求分析的目的一方面支撑轨道交通发展战略的制定，同时也为线网总体构架(或概念线网)的构建提供依据。如在线网规模匡算需求方法中采用的出行量、公共交通结构、轨道交通占公共交通的比例都来自需求分析结果;确定轨道交通规划范围是否延伸至市域，需要根据出行需求预测结果，分析市域外围组团或新城与中心城之间的出行交换量，以及分摊到公共交通上的比例;在确定特定走廊(如跨江或跨海通道)上的轨道交通是否覆盖或覆盖线路数量时，需要应用宏观需求分析，确定公共交通客流分布量，从而为线网方案的详细构建提供定量的依据。

除了常规的宏观需求分析外，应针对不同城市的某些情况，进行宏观需求预测和分析，如:市域外围组团与中心城通道上的需求交换量、公共交通分担比以及出行量，以论证市域快轨构建必要性及发展模式;特定通道上的交通出行量以及公共交通分担量(如跨江、跨海通道上)，以论证轨道交通规划的必要性及线路数量。

4 边界条件研究是战略制定的重要约束

以往线网规划重点关注的是从交通需求角度来分析线网结构、线路走向等，缺乏对重要边界条件诸如自然地理、社会人文等控制因素的研究，导致对轨道交通发展模式界定、网络布局、网络可实施性的考虑有所欠缺，从而对后续的实施工作造成不利影响甚至导致网络无法实施。因此，在确定城市轨道交通发展目标时，除满足交通需求外，应结合建设条件和可能来统筹考虑。

4.1 案例1:济南轨道交通

济南市在城市轨道交通线网规划阶段［3］就结合济南市“泉水”这一控制因素，进行《济南市轨道交通建设对泉水影响研究》的专题研究，以保证地铁的修建不对遍布济南泉城的“泉脉”造成影响。研究结论为:

1)敏感区及周边主要道路地层结构特点。泉水保护敏感区内泺源大街石灰岩埋深浅、承压水水位高、压力大;泉城路火成岩风化严重、透水性好、水力联系密切，泺源大街和泉城路的岩溶水水位都较浅。上述两条主干路不宜布设地铁线路，最终网络中城市核心区的线网密度降低。

2)与泉水喷涌密切相关的地下水主要是岩溶水，地下岩溶水具有承压性，大部分区域内泉水的径流通道都很深，一般在100多m以下。因此，在轨道交通建设中只要不揭露、不破坏岩溶水，就不会影响泉水喷涌。

3)济南市除泉水保护敏感区内泺源大街、泉城路不宜布设地铁线路外，其他区域都能够修建轨道交通(地铁);但经十路广电中心至千佛山路局部地段建议地铁埋深不超过16 m，历山路解放路至文化路局部地段建议地铁埋深不超过12 m。

基于上述专题研究结论，济南轨道交通线网规划在战略研究阶段，就确定在城市中心区的敏感区范围(见图2)轨道交通的覆盖密度不同于其他特大城市，线网密度会有所降低，需要强化地面中低运量公交系统的补充作用和衔接，且对轨道交通地下敷设的埋深提出了总体指导建议。

图2 济南泉水影响敏感区域分布

4.2 案例2:温州轨道交通

温州作为一个滨河、濒海城市，广泛分布着20～70 m巨厚的第四纪泻湖相、溺谷相与滨海相等海相沉积软土层，其工程地质特性对地铁地下线造成了一定影响，因此在线网规划阶段专门进行了温州城区岩土工程条件对地铁修建可行性影响分析的专题研究［4］。提出如下结论:

1)温州由于广泛覆盖较厚的淤泥，因此建设地铁地下线难度较一般城市大。其中，中心城区中部有几块区域地质条件稍差，地下线埋深在30 m左右，也是建设密度较高区域，因此，建议轨道交通在此处局部改线或增加工程措施。龙湾区总体地质条件较差，地下线埋深几乎都在30 m以上，建议以高架或地面线为主。

2)温州除局部区域外是具备建设地铁地下线条件的。温州城区地质情况基本能够控制，但由于地处火成岩地区，地层变化大，各调查点之间还存在一定变化的可能，需精心规划、设计和建设(见图3)。

图3 温州地质研究钻孔点

上述研究是对轨道交通线网布局适应性的重要调研工作，从而根据地质这一边界条件可以指导轨道交通线网方案的整体布局和局部区域的优化调整。

5 因地制宜选择轨道交通发展模式

轨道交通发展模式是指为实现轨道交通功能定位和发展目标的实现策略。功能层次组合是轨道交通发展模式的核心问题，是多种功能轨道交通组合而成的层次结构［5］。

城市空间尺度、规模和形态呈现多样性，空间尺度不局限在中心城范围，部分城市向都市区或市域扩大;规模上不局限在特大城市、大城市，也包括中、小城市;形态上包括星形城市、带形城市、卫星城、格网城市等。不同空间尺度、规模和形态的城市交通需求不同、轨道交通功能作用和服务水平不同，发展模式和功能层次自然不同。而部分城市在线网规划中忽视对交通出行需求特征的分析、轨道交通服务水平的研究，导致轨道交通发展模式不合理，功能层次不清和服务水平不高(如无论城市规模大小都采用单一的地铁模式，或简单用地铁延伸方式解决市域轨道交通出行等，或者轨道交通的服务水平与客流需求特征不符)，导致线路的技术标准达不到应有的水平。

在工作中应明确轨道交通功能层次，结合城市自身的规模、形态以及交通需求特点，建立适宜的轨道交通发展模式，避免照搬照抄。根据我国的城市发展情况，典型的轨道交通功能层次大致分为3种。

5.1 特大型都市区

形成以快速轨道交通为市域范围内的公共交通骨架，地铁、轻轨等大中快速轨道交通为城区或组团内的骨干，有轨电车(或BRT)等中低运量系统为城区或组团内补充和加密，形成多层次、立体化的轨道交通体系;此种类型适宜一线城市以及区域首位度极高的区域中心城市，即规划中心城区常住人口规模在500万人以上、市域常住人口在1 000万人以上的城市。

从国外城市发展经验看，市域快轨系统是都市圈轨道交通网络必不可少且最主要的组成部分，其规模通常远大于城区轨道交通系统，如伦敦、纽约、巴黎、东京等，城际轨道与市郊轨道占轨道交通的规模比重均达到70%以上。因此，特大型城市应及早构建包含市域快速轨道在内的不同运量等级、快慢结合的轨道交通网络，选择合理的市域快轨模式。系统类型可以是新建的市域快线也可以是市郊铁路。若选择新建的市域快线，轨道交通廊道应及早控制预留，否则后期打补丁式的修建将造成工程代价非常之大(如巴黎)，甚至难以实现。

成都市是四川省省会、西部地区主要中心城市、国家历史文化名城。现状中心城区常住人口560万人，市域总人口1 400万人。根据规划，2020年中心城区常住人口620万人，远景年将达到800万人，属于特大型城市。

成都市轨道交通远景线网方案［6-7］由城市轨道交通、市域轨道交通及区域预留线共3个层次、23条线路，组成环加放射的线网形态。其中，在城市快速轨道交通层次，由4条骨干线、4条辅助线组成1环4主3辅的城市快速轨道交通网;在市域轨道交通层次，由2条市域铁路线、9条市域快线组成1环9放射1连接的市域轨道交通网;另外，为应对新城组团未来的发展风险，推荐方案还构建了4条区域预留线(见图4)。