APP下载

多层次轨道交通“四网融合”体系研究

2020-09-08潘昭宇张天齐唐怀海王亚洁

交通工程 2020年4期
关键词:市域干线城际

潘昭宇, 张天齐, 唐怀海, 王亚洁

(中国城市和小城镇改革发展中心, 北京 100045)

随着我国城镇化进程推进,城市群、都市圈呈现较快发展态势. 近年来,建设城市群一体化交通网、“打造轨道上的都市圈”,推进干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道交通融合发展,构建以轨道交通为骨干的通勤圈,推动“四网融合”[1-2]. 构建适合我国国情的多层次轨道交通体系,支撑城市群、都市圈高质量发展,成为亟待解决的重大问题.

1 多层次轨道交通融合发展现状及必要性

1.1 多层次轨道交通融合发展现状

我国的轨道交通按照服务对象、速度标准等,包括干线铁路(高速铁路、普速铁路)、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道交通四大类,如表1所示. 截至2019年底,全国铁路营业里程13.9万km,其中高速铁路营运里程超过3.5万km. 京津冀、长三角、粤港澳等城市群城际铁路运营里程超过3 000 km. 市域(郊)铁路运营里程约1 160 km,其中利用既有铁路730 km、新建运营市域(郊)铁路430 km. 37个城市轨道交通运营总里程约6 000 km(不含有轨电车)[4].

表1 多层次轨道交通主要指标

图1 重庆利用既有铁路开行公交化列车线路示意图

目前,我国城市群与都市圈的多层次轨道体系不断完善,已初步形成包含高铁、城际、市域(郊)铁路、城市轨道的多层次轨道交通体系. 以成渝地区为例,成渝地区已基本实现重庆、成都2个核心城市间1 h通达,核心城市与部分周边城市1~2 h通达. 其中,成都市利用成绵乐客专、成渝高铁等开行成都至德阳、眉山、资阳等公交化列车,并新建成灌(彭)铁路、成雅(莆)铁路等市域(郊)铁路线路,实现日均客运量约10万人次,增强了市区与外围城镇组团的交通联系,同时建成运营城市轨道交通302 km,轨道交通日均客运量达400万人次以上. 重庆利用成渝客专、兰渝、渝万、渝利铁路开行市域(郊)线路,如图1所示,城市轨道运营里程达到329 km,轨道系统包括地铁、跨座式单轨系统,日均客运量达200万次以上.

1.2 多层次轨道交通融合发展的必要性

1.2.1 提升轨道交通质量效益的客观需要

轨道交通具有投资大、运营回收周期长的显著特点,如何发挥其质量效益是关键. 目前,城市群、都市圈内多层次轨道交通融合发展体系尚不健全、功能分工不明确、相互衔接不足,导致部分项目资源利用不充分、运营服务水平与需求脱节、运营效益不理想. 如沪宁城际铁路按照350 km/h的设计标准建设,过高的技术标准与城际、都市圈的服务需求不匹配,导致上海都市圈的花桥站、南京都市圈的宝华山站等停站车次少,近期相继关停、造成建设投资的浪费. 武汉、郑州至周边城市的部分城际铁路与高铁分工不明确,车站布局与都市圈功能不协调,客流吸引力弱、上座率低,运营亏损严重,加剧地方财政压力. 南京、成都部分新建市域(郊)铁路等与城市轨道衔接不足、速度标准偏低、与沿线用地结合不够,日均客流强度不足0.05万人次/km,客流效益不理想,运营亏损严重,如图2所示.

图2 国内新建市域(郊)铁路日均客运量与客流强度(2019年)[4]

1.2.2 落实以人民为中心发展理念的要求

都市圈轨道交通的核心是构建“门到门”1 h通勤圈. 由于实施主体差异和行政边界分隔,多层次轨道交通在规划布局、建设实施、运营管理等环节相互衔接不足,使得部分干线铁路车站距离城镇组团远,城际铁路对都市圈服务不足,市域(郊)铁路层级不健全,城市轨道向郊区过度延伸,各层次轨道之间衔接换乘不方便,旅客“门到门”时间长、速度慢. 比如,北京燕房线、上海11号线、南京S9号线等轨道交通末端站到市中心车内时间超过1.5 h,加上两端接驳、换乘等甚至超过2 h,难以满足人民群众便捷出行需要.

表2 国内典型都市圈轨道通达市中心情况统计

1.2.3 推进城市群、都市圈高质量发展的重要支撑

城市群是新型城镇化主体形态,加快建设现代化都市圈是推进新型城镇化的重要手段. 城市群地区人口密集、产业聚集,经济社会发展水平相对较高,交通运输呈现高强度、多样化、高频次、强时效的特征[5]. 都市圈同城化发展带来居住和就业岗位的分离,产生早、晚高峰长距离、高强度的通勤出行,也加速产业集聚和功能分工,带来公务、商务、休闲、旅游等多样性出行需求. 都市圈多层次轨道交通成为破解高峰期出行难题、缓解城市交通拥堵、满足多样性出行选择的必然要求. 多层次轨道交通也是推动都市圈内各城市间专业化分工协作、功能互补和特色化发展的重要支撑,引导中心城市空间结构调整、优化空间布局、避免“摊大饼”式蔓延的重要手段.

1.2.4 推进轨道交通供给侧结构性改革的迫切需要

多层次轨道交通规划、建设、运营及管理等体制机制不顺畅、制约因素较多. 比如利用既有铁路资源的路地双方协调机制不够完善. 由于利用既有铁路开行市郊列车客流效益不理想,可持续发展能力不足,铁路企业积极性不高,地方政府在线路选择、开行班次及时刻、运行组织模式等方面与铁路企业沟通协商难度较大. 同时,在既有铁路设施改造规模、标准、改造方案等建设和运营实施环节,路地双方的清算、协商沟通机制等也有待完善. 同时,由于实施主体差异和行政边界分割,都市圈新建市域(郊)铁路发展也受到诸多掣肘.

2 多层次轨道交通融合发展国际经验及启示

为更好地构建适合我国国情的多层次轨道交通融合发展体系,总结分析了东京、巴黎、柏林等都市圈在铁路制式、服务功能、枢纽体系、运营组织、规划建设等方面的发展经验,以期为我国多层次轨道交通融合发展提供参考.

2.1 多层次轨道交通以功能融合为重点

国际大都市圈并没有明确区分多层次轨道交通体系,而是侧重于服务功能,且对于干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路也没有绝对的区分界定,主要是通过在既有干线铁路上开行城际服务列车、市域(郊)列车,以不同的运营方式来区分两者的差异,如市域(郊)列车相对于城际列车,其站间距小、速度慢、停车时间较长. 美国阿西乐特快线就是利用既有铁路开行的具有城际功能的列车;法国巴黎部分RER线路则是与既有干线铁路共线运营. 对比国内,多层次轨道交通均具有各自的设计规范,界定了自身应有的铁路制式及运营方式,使得各层次的轨道交通间相互独立,制约了各层次轨道交通之间的相互融合.

2.2 多层次轨道具有相对明确的服务圈层

国际上干线铁路以及具有城际功能的线路主要承担各城市间的客流交换,与国内干线铁路、城际铁路功能无明显差异. 在都市圈范围内,国外市域(郊)铁路则是轨道交通运营的主体,线路规模远高于地铁,服务半径为30~50 km,主要服务于中心城区以外的通勤客流. 地铁则主要是承担中心城区内的出行,服务半径仅为5~15 km. 对比国内,部分城市地铁服务半径过大,超过30 km,替代了市郊铁路的功能,如南京地铁S8、S9号线,服务半径分别达到50、80 km.

图3 巴黎、东京轨道交通服务圈层示意图数据来源:北京交通发展研究院

2.3 完善的换乘枢纽体系是实现轨道系统融合的关键

轨道枢纽是各层级轨道交通融合的关键节点,完善的枢纽换乘体系能进一步促进各层级轨道交通之间的衔接,提升换乘效率. 如东京都内地铁、JR、私铁等各种运输系统换乘节点数多达112个,其中山手线29个轨道站中,27个为换乘站,数量众多的换乘车站以及均衡的空间布局极大分散了换乘客流,降低了大客流换乘站的客流组织压力. 同时,国外综合交通枢纽普遍具有同台换乘、立体换乘、无控制进出站等功能,实现了各层级轨道交通的便捷衔接,如东京金山站是由JR线、私铁、地铁形成的综合客运枢纽,车站在内部设置公用的进出站检票口,极大减少了换乘距离,有效提高了乘客换乘的便利性[6].

2.4 灵活的运营组织进一步促进多层次轨道融合

多样化的运营组织是各层级轨道交通实现“线融合”的主要途径. 东京以过轨直通运营和快慢车混合运营实现多层级轨道交通一体化,东京区部直通地铁线路的市域铁路列车比例高达60%以上,除银座线和丸之内线外,其他地铁线路(10条)均实现了与郊区铁路线(18条)过轨联运直通;快慢车混合运营则是在主要客流通道采用双复线或多复线,如京王线就是通过车站多站台和多股道设计实现了快慢车运营. 德国是通过在既有线路上增加站点,或通过改造既有线路或列车制式实现轨道交通共线运营,如卡尔斯鲁厄市采用改造过的双压供电机车进行牵引,实现了市郊铁路与轻轨的共线运营[7].

表3 东京地铁与郊区铁路相互直通情况

图4 德国卡尔斯鲁厄共线运营

2.5 统一兼容的制式及票制为多层次轨道交通运营点定基础

轨道交通多样化的运营方式基本都是以统一或相互兼容的制式为基础来实现,国际上轨道交通普遍以既有线路的标准为参照进行发展建设. 如日本自1951年后,新规划建设的每条地铁线都考虑了与郊区铁路的相互直通. 除新干线外,其他轨道采用统一的技术及系统制式,为后期线路的直通运营奠定了基础,同时,日本JR为与地铁直通也专门设计了E231系800番台列车. 巴黎RER线路建设时充分考虑了与市区地铁线路的对接,采用双流制列车,能有条件地跨入地铁线路运营[8]. 在票制方面,国外城市基本实现了票制互通,且具有统一票务清分系统和清分规则,如日本是按照乘车线路上的各运营商的票价体系计算各自票价,清分中心则按照各条线路上的票价分配总票价[9].

3 多层次轨道交通“四网融合”内涵及目标

3.1 “四网融合”内涵

国家层面明确发文指出,打造轨道上的都市圈,在有条件地区编制都市圈轨道交通规划,推动干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道交通“四网融合”[2]. 对于“四网融合”的内涵,有如下关键问题需要明确.

3.1.1 融合的对象

对于“四网融合”,目前不同行业、不同视角有不同的理解,涉及城市道路网、地面公交网、城市市政管网、城市水系网络等等. 结合国家政策及国际经验来看,“四网融合”的融合对象主要针对的是轨道交通系统,具体而言包括干线铁路(普速铁路、高速铁路)、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道. 由于技术标准、运营模式的差异,城市轨道以地铁、轻轨为主,不含混合路权的有轨电车等其他方式.

表4 日本铁路制式

表5 欧美城市清分方法

3.1.2 融合的范围

“四网融合”的空间范围取决于多层次轨道交通的服务空间范围,如表1所示. 其中,干线铁路主要服务国家、区域、城市群范围,城际铁路主要服务于城市群、都市圈范围,市域(郊)铁路主要服务于都市圈,城市轨道主要服务于城市中心城区. 由于干线铁路、城际铁路最后都需要接入城市,“四网”从服务空间范围的交集来看,主要集中在都市圈和城市. 因此,“四网融合”的重点是在都市圈、城市中心城区,当然城市群尺度对城际铁路、干线铁路的线位走向会有影响,也需要重点关注.

3.1.3 融合的时机

“四网融合”的时机从取决于多层次轨道的发展时机以及相互之间的衔接需求,从根本上讲取决于客流需求. 我国自2008年京津城际铁路开通运营以来,高速铁路、城际铁路已进入大规模建设时机. 特大城市的城市轨道在过去10年也飞速发展,国内运营里程排名前几位的城市在全球也排名前列. 相对不足的是,我国的市域(郊)铁路发展相对滞后,到2019年底,全国仅有1 160 km,还不如东京、纽约等一个城市的市域(郊)铁路规模. 因此,我国“四网融合”的时机是要紧密结合市域(郊)铁路的建设时机来推进.

3.2 “四网融合”目标

“四网融合”是以干线铁路(高速铁路、普速铁路)、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道交通4个层次轨道交通网络为基础,以无缝衔接、一体高效的轨道交通枢纽为支撑,以灵活多样的运输组织为补充,形成的服务功能明确、运营相互兼容的多层次轨道交通组织形式.

“四网融合”主要着眼于高效利用多层次轨道交通资源,满足人民群众便捷出行需要,同时要兼顾成本效益、投入产出,“四网融合”的目标可概括为:

1)集约高效利用多层次轨道交通资源;

2)提升旅客“门到门”便捷出行效率;

3)支撑城市群、都市圈公共交通导向开发.

4 多层次轨道交通“四网融合”体系

在明确了“四网融合”的内涵及目标的基础上,接下来最重要的问题就是“四网如何融合?”. 本文提出,多层次轨道交通要以融合发展理念为指导、一体化顶层设计为支撑,统筹各层次轨道交通规划,并构建兼容性的技术标准,通过整合干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道等方式的线路、场站设施资源,构建“网络整合、枢纽衔接、运营一体、站城融合”的多层次轨道交通“四网融合”发展体系,提升多层次轨道交通的组合效率和一体化服务水平,支撑城市群、都市圈可持续发展.

4.1 网络整合

4.1.1 明确功能分工

多层次轨道交通的速度标准要与服务范围、客流需求相匹配(见表1),满足都市圈“1 h”门到门要求. 同时,要明确适用范围,城市轨道主要服务于中心城区、城市半径10~20 km范围;市域(郊)铁路是都市圈轨道交通的主体,主要服务于同城化趋势明显、通勤需求较高的区域,以城市半径40~50 km为主;城际铁路主要服务于相邻城市间或城市群,一般在100~300 km之间的范围;干线铁路主要服务于跨区域长距离出行,一般在300 km以上的范围.

4.1.2 网络布局整合

在城市群层面,重点推动国家干线铁路与城际铁路的功能、网络的融合,主要在中西部、东北地区融合发展. 首先,针对既有铁路资源有富余能力,而城市群城际客流处于培育阶段,地方财力及城际需求尚不足以支撑新建城际铁路的地区,可利用既有干线铁路富余能力、高铁带流开行城际列车. 主要是通过实施局部线路改造、增设站点、消除瓶颈等措施提升既有干线铁路的速度、能力,以地方以政府买服务方式与铁路部门合作,开行城际列车,实现既有干线铁路与城际铁路功能融合;其次,针对已建成的城际铁路客流不足、亏损严重,地方政府面临较大的线路运营补贴压力的情况,可利用能力富余的城际铁路承担干线通道功能或城市轨道交通功能,主要通过调整线路功能定位,主动融入国家干线铁路网以承担区际交通功能,或者向下兼容都市圈内部需求,服务都市圈通勤交通,以提升线路客流效益,减轻运营补贴压力.

在都市圈层面,重点推动市域(郊)铁路与干线铁路、城市轨道交通的融合发展,主要在东部地区融合发展. 首先,针对既有铁路资源丰富,且既有铁路的富余能力能适应都市圈公交化通勤需求的地区,可利用既有铁路富余能力开行市域(郊)列车,通过优化列车开行时刻、增加高峰期发车班次、增设站点,在既有铁路枢纽增设专用进出通道、候车站台等方式,适应都市圈通勤客流需求. 同时,针对城市规模大、中心城区城市轨道建设需求突出,且外围市郊与中心城区通勤需求量大,新建市郊线路条件成熟的都市圈,可规划市域(郊)铁路与城市轨道多线多点换乘或跨线共轨运营,并在标准、制式等方面兼容统一.

4.2 枢纽衔接

4.2.1 建立枢纽分级体系

结合城市群及都市圈城镇体系、多层次轨道交通网络布局,构建衔接多层次轨道交通的3级枢纽体系. 一级枢纽,紧密衔接多层次轨道交通四张网的“四网融合”枢纽,以承担区际交通功能为主,兼顾城际交通、都市圈通勤功能,主要指大型铁路客站、枢纽机场. 二级枢纽,衔接城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道三张网的“三网融合”枢纽,以承担城际交通功能为主,兼顾都市圈通勤功能,主要指中型铁路客站. 三级枢纽,衔接市域(郊)铁路、城市轨道两张网的“两网融合”枢纽,主要指市域(郊)铁路换乘站.

4.2.2 完善枢纽衔接

完善枢纽功能及承载能力. 对于增开城际列车导致点线能力不匹配的铁路枢纽站点,要通过增设站台、到发线的形式对站点进行改造,适应城际列车公交化运营需求;对于要承担城际铁路始发- 终到功能的城市群节点城市的铁路枢纽,应当考虑增设动车运用所及维修基地等枢纽设施,以满足城际列车的停车、维修及公交化运营需求;利用干线铁路富余能力开行市域(郊)列车,要增设市域(郊)铁路购取票专区、进出站通道、专用站台等,增加中途站点.

便捷枢纽衔接换乘. 新建城际铁路通过并行横列引入铁路主客站、并线引入接轨站或辅助客运站等方式,与多个干线铁路客站互联互通,以实现城际- 区际网络连通,方便旅客换乘. 新建城际铁路在城市群内其他节点城市与国家干线铁路“合站并场”,避免铁路枢纽过度分散布置. 优化各层级轨道交通在枢纽站内的换乘布局,对有条件的线路设立接轨站,构建具有同台换乘、立体换乘、自动化换乘等方式的一体化枢纽换乘体系,实现各层级轨道交通的零距离换乘,提高换乘效率.

4.3 运营一体

4.3.1 建立一体化运营主体

结合广州地铁承担广清城际铁路等运营实践,建立跨行业、跨地区、跨部门的运营合作机制,以混合合作、合资入股、网运分离等多样化的市场化合作方式,探索多层次轨道交通运营管理主体一体化. 同时,构建清晰合理的运营补贴机制、结算清分机制,实现财务可持续.

4.3.2 提升一体化运营水平

依托多层次轨道交通网络及衔接枢纽等硬件设施,充分利用移动互联网、大数据等现代信息技术手段,推进多层次轨道交通之间时间接续、票制互通、安检互信、标识统一、应急联动,提升多层次轨道交通一体化运营服务水平和出行体验. 按照出行即服务(MaaS)的理念,推进多层次轨道交通之间信息服务数据共享、联动协作,促进不同轨道之间运力、班次和信息对接,全面提升“门到门”运输效率和服务品质.

4.4 站城融合

4.4.1 建立多层次轨道交通与城市融合发展的互动机制

建立多层次轨道交通与城市群、都市圈以及城市在规划、建设、运营等不同阶段的互动机制,实现轨道交通网络、枢纽布局与城镇空间的融合,轨道建设时机与城镇开发建设进程的契合. 有序推进多层次轨道交通车站及周边综合开发,远近结合,近期以轨道站点核心区开发为重点,远期适当控制预留发展空间.

4.4.2 创新轨道交通与城市融合发展的合作模式

总结港铁、日本私铁等经验,结合重庆沙坪坝上盖开发等实践探索,创新轨道企业与城市政府合作模式,鼓励市、区联合开发,构建综合开发成本分担及利益共享机制,推动土地开发收益反哺轨道建设和运营. 建立适合多层次轨道交通各自特点的市场化投资、建设、运营模式,鼓励和吸引社会资本参与轨道交通建设运营,形成多层次、多元化投融资体系.

5 结束语

通过对我国多层次轨道交通融合发展现状的总结、反思,指出了多层次轨道交通融合的必要性与紧迫性,并结合国内外实践发展经验,提出了我国多层次轨道交通融合发展的内涵、目标及思路,从网络整合、枢纽衔接、运营一体、站城融合4个方面提出多层次轨道交通“四网融合”发展体系. 由于多层次轨道交通的系统性、复杂性,未来还需要在多层次轨道融合的理论体系、总体实施路径,并结合城市群、都市圈的特点进一步深化研究.

猜你喜欢

市域干线城际
城际列车
基于熵权TOPSIS的高速干线物流卡车司机驾驶行为评价
城际铁路CTC中自动折返功能设计与实现
市域没有局外人 治理没有旁观者
市域(郊)铁路功能定位与系统制式选择分析
万科城际之光售楼部
一种城际车载列控系统的结构设计
浅析干线传输网升级改造勘察注意事项
市域铁路信号系统互联互通方案研究
乳化沥青厂拌冷再生在干线公路的应用