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關(guān)于城市的軌道交通快線(xiàn)發(fā)展的研究
摘 要 對紐約、巴黎和東京的城市軌道 交通 快線(xiàn) 發(fā)展 特征進(jìn)行 分析 ，提出這三大城市的快線(xiàn)所具有的適用性。針對國內城市發(fā)展及交通需求，提出了國內發(fā)展軌道交通快線(xiàn)系統的概念，并結合北京不同圈層的需求及建設條件，提出不同的發(fā)展模式。
關(guān)鍵詞 城市軌道交通 快線(xiàn) 發(fā)展模式 北京
Abstract： The applicability of express subway is put forward on the basis of research in the character of the express subway in New York, Paris, and Tokyo. It was proposed that the express subway should be involved in the network of bEijing urban railway according to the analysis of BEIjing development stratagem. In addition, different development modes were put forward according to the requirements and construction conditions of different regions in Beijing.
Key Words: urban railway; express subway; development modes; Beijing
我國幾個(gè)特大城市的發(fā)展正處于城市格局重新調整時(shí)期，軌道交通建設已進(jìn)入 網(wǎng)絡(luò ) 化發(fā)展階段。網(wǎng)絡(luò )規模擴大的同時(shí)，軌道交通的需求也呈現多樣化的特征。在軌道交通建設初期，其主要目的是解決市中心城的交通疏解 問(wèn)題 。當城市的建設重點(diǎn)逐漸轉向外圍的一些發(fā)展新城時(shí)，新城與中心城之間的聯(lián)系變得更加密切，居民的出行空間進(jìn)一步擴大，軌道的需求構成中，長(cháng)距離的出行呈現增長(cháng)的趨勢，需要提供更快捷、直達性更強的服務(wù)，快線(xiàn)系統正是應對這種需求而產(chǎn)生。從國外來(lái)看，紐約、巴黎、東京等國際化大都市的快線(xiàn)建設已經(jīng)具有一定實(shí)踐和經(jīng)驗。在國內，由于軌道交通還處于基本建設階段，還沒(méi)有完整的快線(xiàn)系統。應對城市發(fā)展的需求，我們必須加快對快線(xiàn)系統規劃的 研究 ，以提前預留好相應的建設條件，更好的滿(mǎn)足未來(lái)居民多樣化的出行需求。
1 國內外快線(xiàn)發(fā)展分析
1.1 紐約
1.1.1 紐約軌道交通系統
自1904年開(kāi)通地鐵以來(lái)，紐約地鐵系統已有100多年的 歷史 ，連接著(zhù)曼哈頓（Manhattan）、布朗克斯區（Bronx）、布魯克林區（Brooklyn）及皇后區（Queens）。曼哈頓是主要的商業(yè)中心，其他三區以居住為主。紐約的軌道交通系統由三層系統構成：地鐵、通勤鐵路和城際鐵路。其中，地鐵系統又分為快線(xiàn)和慢線(xiàn)，主要服務(wù)于市內。 紐約的軌道系統在1940年以前基本建成。由于當時(shí)的紐約開(kāi)發(fā)密度不大，地下管線(xiàn)簡(jiǎn)單，采用明挖法施工成本不高。為了使地鐵既能提供快速服務(wù)，同時(shí)覆蓋更廣的區域，以便與其他模式競爭，紐約決定采用4軌作為紐約地鐵的標準模式。4軌模式在同一服務(wù)區間提供快慢線(xiàn)，形式見(jiàn)圖1。
圖1 紐約4軌模式站臺布置
紐約快線(xiàn)的另一種模式是服務(wù)于潮汐性客流的3軌，形式見(jiàn)圖2。該模式主要用于連接曼哈頓與其周邊的布魯克林區、皇后區和布朗克斯區，均采用高架軌道的形式。這種快線(xiàn)在高峰期間為客流主方向同時(shí)提供快慢線(xiàn)的服務(wù)。
圖2 紐約3軌模式站臺布置
1.1.2 紐約快線(xiàn)特征
1. 快慢同向不共線(xiàn)
紐約地鐵系統中快線(xiàn)與慢線(xiàn)同方向不同軌道，共同服務(wù)于同一個(gè)區域，既滿(mǎn)足了不同層面乘客的需求，又提高了軌道系統的效率和運能，對于緩解高峰時(shí)段的客流壓力起到了積極作用。在雙向流量較均衡的市中心區，采用4軌模式；在客流呈現出明顯潮汐性的郊區，采用3軌模式。
2．快速運行
快速運行通過(guò)減少快線(xiàn)在沿途的�？空緦�(shí)現。以紐約第7大街地鐵線(xiàn)為例：地鐵普線(xiàn)的平均站間距為0.63km，旅行速度為22km/h；快線(xiàn)的平均站間距為1.9km，旅行速度為33km/h。雖然紐約快線(xiàn)的旅行速度與國內地鐵相差不多，但其快速的概念主要體現在慢線(xiàn)能夠服務(wù)于更廣范圍情況下所產(chǎn)生的對比。
3．換乘方便
紐約地鐵系統的快、慢車(chē)換乘十分方便，站臺設在快慢線(xiàn)的中間，快慢線(xiàn)之間可以同站臺換乘。由于快車(chē)的速度快，停站少，上下車(chē)的干擾小，許多乘客即使在慢車(chē)站上車(chē)，也經(jīng)常到快車(chē)站換乘快車(chē)。
4．服務(wù)于中長(cháng)距離的出行
曼哈頓區和鄰近三個(gè)區的早高峰公交出行構成中，早高峰近70%的客流量進(jìn)入曼哈頓，其中以布魯克林區的客流量最大，而在出曼哈頓的方向上，僅有30%的客流從曼哈頓到其它各大區。曼哈頓DOWNTOWN地區距周?chē)鲄^的平均距離為20km左右，快線(xiàn)系統可以使中長(cháng)距離出行的乘客盡快到達中心城，提高地鐵的吸引力。
1.2 巴黎
1.2.1 巴黎軌道交通系統
巴黎的軌道交通系統包含四個(gè)層次：普通地鐵（Metro）、RER、鐵路郊線(xiàn)和輕軌（Tramway）。在2000年巴黎大區公共交通的總客運周轉量中，RER和鐵路郊線(xiàn)承擔了57.6%，地鐵為25.3%，輕軌為0.5%，其余16.5%由常規公交承擔。
1.2.2 巴黎快線(xiàn)建設背景1.2.3 巴黎快線(xiàn)特征
1．快速運行
RER的快速運行主要是通過(guò)二種方式實(shí)現的：在中心城地區，RER車(chē)站的平均站間距為2.9Km，平均旅行速度為50km/h；在郊區的運營(yíng)中，RER在同一條線(xiàn)路上采用跨站運營(yíng)和站站停運營(yíng)相結合的方式，既縮短了長(cháng)距離出行乘客的出行時(shí)間，也滿(mǎn)足了近郊乘客的出行要求。
2．共線(xiàn)運營(yíng)
RER的共線(xiàn)運營(yíng)長(cháng)度達110多公里。在城市中心區，巴黎公交公司經(jīng)營(yíng)的RER-B線(xiàn)和法國國營(yíng)鐵路公司經(jīng)營(yíng)的RER-D線(xiàn)共線(xiàn)運營(yíng)。在郊外，RER線(xiàn)還與鐵路郊線(xiàn)以及貨運列車(chē)共線(xiàn)運營(yíng)。共線(xiàn)運營(yíng)的模式提高了軌道的使用效率，節省了建設新軌道的成本，但對信號控制技術(shù)、調度管理等提出了更高的要求。
3．靈活的運營(yíng)方式
RER在郊區實(shí)行跨站運營(yíng)和站站停運營(yíng)，滿(mǎn)足了不同層面乘客的需求。將跨站運營(yíng)和站站停運營(yíng)相結合，體現了“以人為本”的設計理念。
1.3 東京
1.3.1東京軌道交通系統
東京的軌道交通種類(lèi)繁多，有地鐵、城市鐵路、直線(xiàn)電機等， 目前 東京都的軌道交通公司有27 家，經(jīng)營(yíng)著(zhù)總長(cháng)度為2292.5 km的軌道交通線(xiàn)路。城市中心東京23區的網(wǎng)絡(luò )長(cháng)度為584.8km。在整個(gè)軌道網(wǎng)絡(luò )中，城市鐵路線(xiàn)占整個(gè)網(wǎng)絡(luò )長(cháng)度的82%，包括JR鐵路和私鐵經(jīng)營(yíng)的山手線(xiàn)。地鐵占整個(gè)網(wǎng)絡(luò )長(cháng)度的14%，主要集中在山手線(xiàn)以?xún)鹊某鞘兄行�，服�?wù)于城市中心15km的范圍。
1.3.2東京快線(xiàn)建設背景
東京是一個(gè)單一中心的城市。城市中心功能的過(guò)度集中導致房?jì)r(jià)過(guò)高、交通擁擠、環(huán)境污染等一系列的 社會(huì ) 問(wèn)題。為解決這些問(wèn)題，東京在距城市中心30-40km的范圍內規劃了4個(gè)大規模的新城。除筑波新城外，其它三座新城的主要功能為居住，以實(shí)現商業(yè)區與居住區的分離。
城市中心的地鐵網(wǎng)主要服務(wù)于城市中心15km的范圍，城市快速鐵路主要服務(wù)于城市50km的范圍，城市快速鐵路可直接進(jìn)入城市中心，也可與地鐵徑向線(xiàn)連通，使得中心城與郊區之間的聯(lián)絡(luò )非常方便。
1.3.3 東京快線(xiàn)特征
1.快慢結合
東京的快車(chē)和慢車(chē)在同一軌道上運營(yíng)。在慢車(chē)�？空�，快車(chē)利用越行線(xiàn)完成跨站運營(yíng)。對于城市鐵路，由于客流需求量大，發(fā)車(chē)頻率高，快慢共線(xiàn)的運營(yíng)組織非常復雜，對信號控制、調度系統和車(chē)輛都提出了更高的要求。實(shí)施該模式的條件之一就是有足夠的空間來(lái)設置越行線(xiàn)，地下車(chē)站設置越行線(xiàn)實(shí)施代價(jià)則比較大，因此，東京快慢共線(xiàn)的方式僅限于地面或地上的城市鐵路。
2.站距靈活
快線(xiàn)在城中心區的站距根據車(chē)站的服務(wù)功能設置。比如中央快速線(xiàn)在城市中心區與總武線(xiàn)平行布置，由于總武線(xiàn)承擔主要的集散功能，中央快速線(xiàn)車(chē)站的功能則主要是與平行的總武線(xiàn)換乘，因此中央快速線(xiàn)的站距大，平均為4.0km。而另外一條快線(xiàn)筑波線(xiàn)的車(chē)站在中心區需要承擔集散和換乘的功能，因此站間距相比于中央快速線(xiàn)較小，大約2.0km，但仍然比常規的地鐵站間距長(cháng)。
3.換乘方便
在換乘站臺，東京快線(xiàn)采用4軌模式，站臺在快車(chē)軌道和慢車(chē)軌道的中間，同臺換乘，非常方便。
4.大小交路運營(yíng)
由于郊區段與市區段的客流量存在差別，為了避免軌道能力在郊區的浪費，中央快速線(xiàn)采用了在郊區分支的運營(yíng)方式。根據需求設置每條分支的發(fā)車(chē)頻率。同時(shí)在高峰時(shí)段還開(kāi)行區間車(chē)，以緩解高峰時(shí)段的客流壓力。
1.4 國內
國內城市快線(xiàn)的 發(fā)展 還處于起步階段，廣州地鐵三號線(xiàn)于2005年底建成一期工程，其采用了最高時(shí)速120km/h的車(chē)輛，運營(yíng)特征與普通地鐵一樣，只是在車(chē)站設置方面部分地段站間距長(cháng)達6km左右，為快速運營(yíng)創(chuàng )造了條件。
2 快線(xiàn)發(fā)展特征 分析
總結 國內外大城市快線(xiàn)的模式，其特征及適用條件見(jiàn)表1。 表1 國外城市快線(xiàn)模式比較表 城市 模 式 特 征 適用條件 紐約 多軌并行式 快慢線(xiàn)各行其軌 通道流量要求非常大，而且具備良好的建設空間。 巴黎 深層開(kāi)挖式 深層地鐵、獨立系統 對已建成系統的補充完善 東京 快慢共軌式 快線(xiàn)越站式 車(chē)站具備設置越行線(xiàn)的條件
快線(xiàn)模式的形成與其建設背景密切相關(guān)。紐約快線(xiàn)的建設模式主要在于地鐵建設初期普通地鐵站距定位在600m左右，比較小， 網(wǎng)絡(luò ) 需要快線(xiàn)、慢線(xiàn)同時(shí)存在，從而產(chǎn)生了4軌或者3軌的模式。巴黎則是在地鐵網(wǎng)絡(luò )基本形成后，才逐漸暴露出小站距設置所帶來(lái)的服務(wù)水平低的 問(wèn)題 ，進(jìn)而衍生出了市郊鐵路加新建深埋軌道構成快線(xiàn)的模式。東京普通地鐵的站距設置相對比較大，其快線(xiàn)則主要通過(guò)增加車(chē)站配線(xiàn)組織不同的運營(yíng)方案來(lái)實(shí)現�？炀�(xiàn)系統的主要實(shí)現方式見(jiàn)表2。
表2 快線(xiàn)系統方式一覽表 快線(xiàn)系統方式 特 點(diǎn) 提高車(chē)輛速度、加大站距 提高車(chē)輛的最高運行速度，車(chē)站分布間距適當加大，提高旅行速度。從物理上此種方式比較容易實(shí)現，但需要慎重權衡速度與服務(wù)范圍兩個(gè)對立因素。 增加車(chē)站配線(xiàn)、運營(yíng)組織 在車(chē)站設置越行線(xiàn)，通過(guò)運營(yíng)方案的組織，開(kāi)行快、慢車(chē)。在保證合理覆蓋范圍的情況下，同時(shí)對中長(cháng)距離出行的群體提供快線(xiàn)服務(wù)，但對系統配置、運營(yíng)管理提出比較高的要求。 多軌平行、快慢線(xiàn)獨立 兩條線(xiàn)路平行分布，慢線(xiàn)服務(wù)于短距離的群體，快線(xiàn)服務(wù)于中長(cháng)距離的群體，兩者互相補充。效果比較明顯，運營(yíng)管理簡(jiǎn)單，但是工程代價(jià)比較大。
3 北京快線(xiàn)發(fā)展分析
3.1北京建設快線(xiàn)的必要性分析
結合北京的城市發(fā)展特征進(jìn)行分析，北京建設快線(xiàn)的必要性比較突出，主要體現在以下幾點(diǎn)：
1．城市空間結構的調整需要快線(xiàn)的支持2．北京城市軌道交通結構需要快線(xiàn)
大部分特大城市在制定及實(shí)施其軌道交通發(fā)展戰略中，“1小時(shí)的時(shí)間距離”的原則 應用 得比較廣泛，這主要是基于人出行過(guò)程中一個(gè)可以接受的時(shí)間度而確定的。比如巴黎，在其市中心內，地鐵線(xiàn)路平均旅行速度較慢，1小時(shí)圈在15km范圍左右，而擴展至都市圈，RER線(xiàn)則將1小時(shí)圈擴大至30km的范圍。
北京市軌道交通系統需要服務(wù)于三個(gè)不同層次的區域。第一個(gè)層次為市中心15km半徑的范圍，即中心大團和多數邊緣集團；第二個(gè)層次即近郊圈層，即市中心15-35km半徑的范圍，主要包含通州、亦莊、大興、門(mén)頭溝、昌平、順義和房山新城，此圈層為北京下一步實(shí)施重要戰略轉移的關(guān)鍵區域；第三個(gè)層次為遠郊圈層，即市中心周?chē)?5km以外的范圍，包含遠郊新城（延慶、懷柔、密云、平谷）。第一個(gè)層次范圍內，軌道交通網(wǎng)具有良好的覆蓋性和直達性，交通服務(wù)已經(jīng)比較完善。而對于第二個(gè)層次和第三個(gè)層次，若按照普通的軌道交通系統來(lái)服務(wù)，則很難具有吸引力。根據北京空間發(fā)展戰略和交通發(fā)展政策，為構建中心城和新城之間高速、高效、大運量的客運交通走廊，引導中心城的有機疏散，支持新城的發(fā)展，以下交通目標的實(shí)現是非常有必要的：
�。�1）近效新城到城市中心的軌道交通出行時(shí)間控制在45分鐘以?xún)取?/p>
�。�2）遠郊新城到城市中心的軌道交通出行時(shí)間控制在1小時(shí)以?xún)取?/p>
為實(shí)現以上目標，對于第二層次和第三層次區域的軌道交通系統，應以快線(xiàn)服務(wù)為主。
總之，無(wú)論是從北京市的城市發(fā)展結構分析，還是從北京市的軌道交通發(fā)展需求分析，快線(xiàn)層次線(xiàn)路的建設是必要的，需要從網(wǎng)絡(luò )規劃層次進(jìn)行定位，切實(shí)體現以人為本的思想，并從規劃上進(jìn)行控制，因為軌道交通復雜的系統性往往決定了其改造所具有的高難度。
3.2北京快線(xiàn)發(fā)展的模式
快線(xiàn)并沒(méi)有固定的模式，需要根據不同的需求及不同的建設條件進(jìn)行分析。對北京快線(xiàn)的發(fā)展模式，分別針對中心城與新城之間的連接快線(xiàn)和新城之間的連接快線(xiàn)考慮不同的解決方案。
1．連接中心城與新城之間的快線(xiàn) 根據以上特點(diǎn)，舊城與新城之間的連接快線(xiàn)實(shí)現的模式主要為：（1）對中心城區段采用站站停的運營(yíng)模式，通過(guò)適當加大站間距及提高車(chē)輛最高運行速度來(lái)提高旅行速度，車(chē)輛的最高運行速度以100km/h及以上比較合適。（2）對中心城外地面或高架區段則可以采用快慢共線(xiàn)、跨站運營(yíng)的方式提供快速服務(wù)。
2．連接新城之間的快線(xiàn) 根據以上特點(diǎn)，連接新城之間的快線(xiàn)模式主要如下：（1）提高車(chē)輛最高運行速度，以120km/h及以上比較合適，可以在B型車(chē)單元車(chē)組和動(dòng)力車(chē)組之間進(jìn)行選擇。（2）在部分車(chē)站設置越行線(xiàn)，采用快慢共線(xiàn)、跨站運營(yíng)。
4 結論與建議
國內的軌道交通正呈現快速發(fā)展的勢態(tài)，需要我們理性的結合軌道交通的本質(zhì)需求做出相應的變化�？炀�(xiàn)作為特大城市軌道交通建設中可能會(huì )出現的形式，需要我們提前對其進(jìn)行 研究 ，從網(wǎng)絡(luò )規劃階段進(jìn)行考慮，提前預控各種條件，保證軌道交通健康的發(fā)展。北京在新一輪的總規修編中提出要構建“兩軸-兩帶-多中心”的城市結構，特別是東部的三大重點(diǎn)新城將是下一步建設的重點(diǎn)。在這種規劃背景下，快線(xiàn)的發(fā)展是必然的，需要結合網(wǎng)絡(luò )重新對部分線(xiàn)路進(jìn)行定位，實(shí)現用地規劃與軌道建設的有效結合。
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