文/吴海梁、张知青、陈春娇，上海轨道交通行业资讯中心

城市轨道交通的线路大都有始有终，而环形线路却成为其中的特例。环线在全球各地区的城市轨道交通线网中均有较为普遍的应用，如北京的双环线、上海的共线环、莫斯科的中央环线、巴黎的组合环等。虽然都称作环线，但各城市环线的规模大小、结构形态和客流特征却不尽相同。本文主要分析国内外城市轨道交通环线的类型、功能与设置特点，以帮助大家加深对环线的理解。

一、环线类型与结构

环线是指在城市轨道交通线网中，由一条或多条线路共同组成的圆形或类圆形线路。根据环线的结构形态和组成形式不同，可以划分成独立环、勺型环、共线环、嵌套环和组合环。

图1 环线的主要类型

（一）独立环

独立环，也称完整环，具有线路完全闭合、无明确的首末站、列车可在无折返的情况下途径全部车站等特点，是应用最为广泛的环线类型，运输组织较为简单。典型线路包括北京2/10号线、马德里6/12号线、莫斯科5号线等。

北京地铁2号线于1987年成环运行，线路运营长度23.6公里，共18个车站。随着城市人口的持续增加，线网运能难以满足日益增长的客流需求，后来开始建设北京第二条环线，即地铁10号线。

图2 北京地铁的环线示意图

北京地铁10号线于2008年开通，2013年成环运行，运营长度57公里，共45座车站，位于三环外四环路内，地铁10号线贯穿海淀区、朝阳区、丰台区三个行政区，具有连接中心城西北、东南方向的对角线功能，为北京地铁线网中非常重要的一条线路，也是目前北京地铁系统中客流量最大的线路。

（二）勺型环

勺型环的构成是在独立环的基础上，增设了进出环线的放射线路，通过放射线的直接接入，减少了端头到环线的换乘客流量。典型线路包括曼谷蓝色线、东京地铁大江户线、伦敦地铁环线等。

伦敦地铁环线（circle line 黄色线），全长27公里，共35座车站，其中13座换乘站，环线部分整体位于伦敦地铁的第一费区内。该条线路最早建设于1905年，早期分为两条独立线路进行建设运营。1949年逐步合并成环线，并保持多条线路共线段的形式，后因共线运能限制问题，于2009年对环线运行方式进行解构，形成从汉默史密斯站出发的螺旋运行结构。

图3 伦敦地铁环线运行方式调整前后对比图

（三）共线环

共线环主要特征是环线中部分区段与其它线路共用轨道。共线环的运营组织相对灵活，适用于共线段客流较小且运能较为充足的线路。典型线路包括上海地铁4号线、首尔地铁2号线、奥斯陆地铁。

奥斯陆地铁（T-banen）是挪威首都奥斯陆的地铁系统。全网共有5条线路，运营长度86.5公里，日均进站量约33万人次，与有轨电车和公交共同构成了奥斯陆的公交系统，其中地铁的公共交通分担率约33%。

奥斯陆地铁5号线不仅与4号线在部分环线和支线部分共线运营，还和其余3条同样经过市中心的线路在连续的6站5区间衔接，形成快捷便利的市郊联络通道，在满足市中心内部客流需求基础上，提供了市郊和市区间的快速运输服务。

图4 奥斯陆地铁的环线示意图

（四）嵌套环

嵌套环主要特征是多条环线交叉布局，各线路间通过相互穿插形成交点，同时与放射线路形成多点衔接。典型线路包括莫斯科地铁11号线和14号线、东京山手线和大江户线。

莫斯科地铁网络覆盖了整个莫斯科市区和郊区，呈“环＋放射形”结构，目前运营的5号线、14号线（又称中央环线，为通勤铁路制式）以及在建的11号线均为环形线路。

图5 莫斯科地铁的环线示意图

5号线为市中心核心区的小环线，全长仅19公里，全线12个车站均为换乘站。随着线网规模和客流需求的不断增长，利用废弃的货运铁路进行改造的通勤铁路线，形成莫斯科的第2条环线，即14号线；该线信号和票务能够和地铁系统完全集成，与11条径向线路相交，极大的缓解了中心城区的客流压力。在建的11号线未来开通后，将与14号线形成嵌套双环的结构，极大地提高了乘客出行的灵活性和便捷性。

（五）组合环

组合环指由2条及以上线路（或其部分区段）串联形成的环形线路，一般在线路规划建设阶段就提出了。组合环中各线路分别独立组织运营，衔接处将产生较大的换乘客流。典型线路包括巴黎地铁2号线和6号线、天津地铁5号线和6号线。

巴黎地铁线网中有一条由2号线（半环）与6号线（半环）组合形成的一个完整的组合环，全长26公里，共有53个车站，平均站间距不足500米，在中心城区实现了高密度覆盖；同时组合环贯穿巴黎市区内众多旅游景点，在服务市区客流的同时又发挥了城市旅游观光功能。

图6 巴黎地铁的环线示意图

二、环线规模的统计分析

通过对国内外34条城市轨道交通环线的统计数据可知：环线的平均长度约为32公里，最高值（58.6公里）与最低值（15公里以下）差距较大；平均站间距在0.6至1.7公里不等，平均站间距的均值约1.2公里。

不同环线的运营长度存在较大差异，一方面受城市以及轨道交通系统自身规模的影响，另一方面也与建设时序和功能定位密切相关。在城市发展处于单中心的早期阶段建设的环线，其主要功能为支撑服务核心区客流需求，环线长度往往较短，如北京地铁2号线、莫斯科地铁5号线、伦敦地铁环线、巴黎地铁2/6号线等，均在20公里左右。后续开通环线或在网络中建设时序较后的线路，一般设置于城市次级圈层，串联城市各副中心区域，为中心城外围乘客提供快速的出行路径，这些线路的规模普遍较大，如图7中40公里以上的环线超过10条，30公里以上的比例近50%。

图7 国内外主要城市轨道交通环线的规模和类型

三、环线的主要功能

通过总结分析国内外不同城市轨道交通环线的结构及实际发展情况发现，环线主要有以下三大功能：

1.自身沿线客流输送功能

环线的功能首先是串联线路沿线的客流，实现客流在本线上的输送。与其它线路相比，此类客流的平均乘距往往较短。

2.向心客流截流分流功能

在放射形的线网结构中，客流的主要流向是中心区。在放射形线网中添加环线后，环线与放射线相交处形成换乘点，原本经过市中心的过境客流可以绕过市中心利用环线完成出行，一定程度疏解了进入城市中心区的客流，缓解了中心区的换乘压力。

3.引导和服务城市向多中心发展

城市轨道交通的线网结构形态直接影响着城市空间布局的形成与发展。环线能有力地促进城市中心区外围一定范围内多个强可达性区域的形成，促进城市形态结构向多中心模式发展；而放射+环形的线网布局形式可以满足多中心模式下城市中心区与外围组团以及外围组团之间的联系。

四、环线设置的经验总结

从拥有较大规模城市轨道交通线网的城市来看，其环线设置主要呈现以下特点：

1.环线应用较为普遍、建设时间相对较早。目前城市轨道交通运营规模较大的全球城市中，除个别城市之外，大部分城市线网中均设置了环线，且首条环线大多出现在城市轨道交通线网建设的早期。

2.大规模网络下单一环线容易造成客流拥堵。单一环线在线网成型的早期阶段能够有效发挥串联径向线路、缓解中心拥堵等作用。但随着线网规模的不断扩大和客流的持续提升，单一环线可能导致高峰时段环线外客流积压，并造成大量乘客绕行；另外环线规模偏小也可能导致截流功能发挥不足，大量乘客仍然进入城市中心换乘，因此设置二环也逐渐被提上议程。

3.双环甚至多环将成为未来发展趋势。随着城市发展和线网规模扩大，多个城市已设置双环甚至多环，如伦敦、马德里、悉尼等城市已有2条环线，东京、莫斯科已有3条环线。城市轨道交通线网中的双环以及多环的设置，不仅是城市向外拓展、持续发展的需要，也是线网结构功能进一步完善的需要，可以起到加强径向线路间的联络、均衡网络客流分布和缓解城市中心客流压力的效果。