城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的探討

1、城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的探討摘要：線規(guī)劃設(shè)計(jì)是進(jìn)行軌道交通建設(shè)中其他工作的基礎(chǔ)和先決條件。本文 就北京快速軌道交通線規(guī)劃設(shè)計(jì)為例介紹一些思路和體會，希望對于我國城市軌 道交通的發(fā)展起到一定的借鑒作用。關(guān)鍵詞：快速軌道交通 線規(guī)劃一、刖言隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，如何合理地解決城市迅速增 長所引發(fā)的交通需求和有限的城市空間資源規(guī)劃與管理是目前我國各大城市所 關(guān)注的問題。國內(nèi)外實(shí)踐證明，發(fā)展以軌道交通系統(tǒng)為骨干、以公共交通為主體、 各種交通方式相結(jié)合的多層次、多功能、多類型的城市綜合交通運(yùn)輸體系是解決 城市交通問題的主要途徑。城市快速軌道交通工程是一項(xiàng)大型的系統(tǒng)工程，技術(shù)復(fù)雜、涉及專

2、業(yè)多、投資大、建設(shè)周期長?？焖佘壍澜煌ň€規(guī)劃(以下簡稱“線規(guī)劃”)作為軌道交通發(fā)展的基礎(chǔ)和先決條件，具有舉足輕重的作用，是關(guān)系到今 后地鐵建設(shè)及運(yùn)營能否順利實(shí)施，并能否有效地節(jié)省投資的重要問題。線規(guī)劃設(shè)計(jì)中所涉及的問題很多。最近，筆者有幸參加了關(guān)于北京快速軌 道交通線規(guī)劃的設(shè)計(jì)工作。筆者將結(jié)合此工程實(shí)例和一些粗淺的體會，談?wù)劸€規(guī)劃中的一些新思路和方法。本文將從線規(guī)模的確定、線規(guī)劃合理的設(shè)計(jì)原則、線 詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析、多標(biāo)準(zhǔn)評價體系、最佳方案的功能、技術(shù)和運(yùn)營分析、最優(yōu)方 案分期實(shí)施計(jì)劃等方面進(jìn)行介紹。二、線規(guī)模的確定線的規(guī)劃研究首先要確定城市軌道交通線合理的規(guī)模，以此在宏觀上判斷一個城市大概的軌

3、道交通規(guī)模范圍。線規(guī)模要以城市今后的發(fā)展、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、 城市交通發(fā)展政策和服務(wù)水平目標(biāo)為依據(jù)，應(yīng)當(dāng)是出行需求與交通服務(wù)之間的最 佳結(jié)合點(diǎn)，堅(jiān)持近遠(yuǎn)期相結(jié)合、定性定量分析相結(jié)合原則和經(jīng)濟(jì)性原則。線路走 向盡可能滿足城市布局結(jié)構(gòu)和出行總量需要，并適當(dāng)兼顧城市將要開發(fā)地區(qū)發(fā)展 的需要。線規(guī)模的準(zhǔn)確把握應(yīng)使其在不同階段都能滿足出行客流的要求，發(fā)揮最大的作用。線的規(guī)模要包括不同階段線的編織密度和服務(wù)水平等級。1定性的確定(1) 線的規(guī)模與城市發(fā)展規(guī)劃緊密結(jié)合根據(jù)城市發(fā)展規(guī)劃，結(jié)合城市特點(diǎn)、出行需求、客流預(yù)測，對重點(diǎn)發(fā)展地 區(qū)、商業(yè)區(qū)、高新技術(shù)開發(fā)區(qū)等進(jìn)行重點(diǎn)開發(fā)。 對人口增長和就業(yè)崗位的分布進(jìn) 行科學(xué)的預(yù)

4、測，以指導(dǎo)和幫助我們更合理地確定不同區(qū)域中線的編織密度。北京 目前的規(guī)劃布局為，進(jìn)一步加強(qiáng)由天安門廣場、長安街、復(fù)興門、建國門組成的“超級中心”；發(fā)展CBD商務(wù)區(qū);發(fā)展王府井、西單、朝外等主要商業(yè)區(qū)；優(yōu)先發(fā) 展具有戰(zhàn)略意義的海淀高新技術(shù)開發(fā)區(qū)以及上地、豐臺、石景山、望京等技術(shù)園區(qū)、20XX年奧運(yùn)會在北京的舉行將為增加北京的城市活力以及發(fā)展交通基礎(chǔ)設(shè) 施起到積極推動作用；積極推動邊緣集團(tuán)和衛(wèi)星城發(fā)展；加強(qiáng)對綠化環(huán)帶和市區(qū) 的規(guī)劃綠地建設(shè)；加大對北京文化遺產(chǎn)的保護(hù)力度。作為首都、國家政治文化中 心、歷史名城，在保護(hù)其特色的基礎(chǔ)上，改善生活環(huán)境、交通狀況，提高市民生活 水平和出行需求。(2) 線的規(guī)

5、模與經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策緊密相關(guān)經(jīng)濟(jì)發(fā)展是支持城市進(jìn)步，活躍城市社會活動和影響全市居民出行的重 要因素之一。很顯然,出行率與市民富裕程度休戚相關(guān)。 同時,發(fā)展交通的投資力 度也與經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密相連。由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展與機(jī)動化程度，總出行率和私人機(jī)動化出行率之間有緊密 的,因此，未來GDP勺增長趨勢對交通發(fā)展有重大的意義。根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的預(yù)測,可推算出未來各種交通模式的綜合投資潛力及未來公共交通的投資潛力，從而更好地確定不同時期線的規(guī)模。(3) 線的規(guī)模與城市交通發(fā)展政策緊密相關(guān)進(jìn)行準(zhǔn)確的交通調(diào)查，掌握居民的出行情況。如進(jìn)行出行方式、出行率、 主要出行客流分配等調(diào)查，以此確定合理的交通發(fā)展政策。積極發(fā)展公共交通，

6、有效控制私人機(jī)動化出行，對自行車出行人員合理引 導(dǎo),使這部分人能轉(zhuǎn)向公共交通。必須推行合理的總體交通發(fā)展政策，使各交通體 系協(xié)調(diào)發(fā)展。(4) 軌道交通服務(wù)水平目標(biāo)的制定軌道交通服務(wù)水平目標(biāo)的制定對線規(guī)模的確定起到重要指導(dǎo)作用，很大程度上決定了線的發(fā)展方向和未來建設(shè)速度。北京市軌道線 服務(wù)水平目標(biāo)制定時考慮如下幾點(diǎn)：a. 易達(dá)性：居民住所或上班地點(diǎn)距與其最近車站的距離不超過750m;b. 出行時間：在市區(qū)范圍內(nèi)，出行時間不超過60min;c. 候車時間：高峰小時候車時間不超過3min;d. 舒適度：除座位外,6人/m2標(biāo)準(zhǔn)。2定量的分析在定性確定設(shè)計(jì)原則后，可根據(jù)公共交通客流總量、人均指標(biāo)測算法

7、和面 積密度測算公式分別定量計(jì)算軌道線規(guī)模。對線規(guī)模的影響作用有的可以量化，有的無法量化，所以確定城市軌道交 通線規(guī)模要采用定量計(jì)算和定性分析相結(jié)合的方法。定性分析對線規(guī)模具有宏觀 指導(dǎo)作用，而定量計(jì)算是對定性分析的一種合理驗(yàn)證和修正 ，在以往的工作中，由 于技術(shù)手段和調(diào)查數(shù)據(jù)積累的不足，定量計(jì)算的可信度大打折扣。今后隨著數(shù)據(jù) 采集手段的提高和城市公共交通信息化平臺的建立，將為城市軌道交通的合理規(guī) 劃提供有力的技術(shù)保障。三、制定線規(guī)劃的原則在線規(guī)模確定的基礎(chǔ)上，制定合理的軌道線規(guī)劃設(shè)計(jì)原則，為下一步規(guī)劃 線提供依據(jù)。北京作為首都，是政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心，人口繁多、地域面積很大、 地下狀況復(fù)雜，

8、為達(dá)到較高的交通服務(wù)等級，制定了很多的設(shè)計(jì)原則，列舉以下部 分內(nèi)容來說明。1. 支持城市多中心發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的政策，重點(diǎn)支持CBD金融街、主 要商業(yè)中心、文化旅游中心、邊緣集團(tuán)、奧林匹克公園、高新技術(shù)開發(fā)區(qū)及衛(wèi)星 城等已建、在建和規(guī)劃建設(shè)的地區(qū)的發(fā)展。按照SOD和 TOD吉合的方式合理規(guī)劃 線,是其更加適應(yīng)城市發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。2. 根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)對各種交通模式進(jìn)行分類，選擇適合不同城市的不同功能等級和交通服務(wù)等級的交通模式。北京作為特大城市，其人口較多，我們就選 擇了重型大運(yùn)量的市域線和市區(qū)線的模式。市域線服務(wù)于市區(qū)和城郊，站間距相對較大、速度快、運(yùn)量大，較好地吸引遠(yuǎn)程的客流。市區(qū)線主要

9、服務(wù)于市中心區(qū)域,站間距相對小一些，發(fā)車間隔較小，較好的吸引近距離乘客，但較小的站間距 就勢必造成工程造價的升高。所以，有效的確定站間距對于線的合理性也是很重 要的。而對于小型的人口相對較少的城市，也許,發(fā)展有軌電車就可滿足出行的需 求。a. 按照線路的服務(wù)功能等級不同分為市域線、市區(qū)線、局域線。b. 按照運(yùn)量的大小分為重型大運(yùn)量的地鐵、輕軌、有軌電車系統(tǒng)。C.按照封閉形式分為混合交通、半封閉、全封閉線路。d. 為滿足不同等級的交通服務(wù)，車站分為大型樞紐站、一般換乘車站和一 般車站。e. 根據(jù)客流的要求選擇不同的車輛類型,目前我國規(guī)范規(guī)定：有A B、C 三種車型。3. 依據(jù)城市的出行特征來確定

10、線的結(jié)構(gòu)形式。經(jīng)過科學(xué)的客流預(yù)測，分區(qū)域測算出城市中的主要交通走廊，是從市區(qū)-市郊的放射形出行、還是穿越市中,還是先錨固住車站的站位；多種設(shè)計(jì)思路 但無論以哪種思路為出發(fā)點(diǎn)來設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu),并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整后，再進(jìn)行測試，直心的穿越形出行；是優(yōu)先考慮線路走向 組合運(yùn)用可構(gòu)造出不同的線結(jié)構(gòu)形式。 形式都需要用客流預(yù)測來驗(yàn)證其適用性 到其合理為止。4. 線路的鋪設(shè)形式需根據(jù)所處的地理位置、地質(zhì)情況、城市景觀等來確 定地下、地面和高架形式。例如,北京在三環(huán)路以內(nèi)規(guī)定均采用地下線形式；而頤 和園地區(qū)雖處三環(huán)外，但由于景觀原因，從其門口通過的線路需埋入地下。5. 對線中線路和車站進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的可行性研究

11、，分析并選取最優(yōu)方案。施工中針對不同情況選取與之相適應(yīng)的施工方法，包括暗挖、明挖、蓋挖；同時,車站設(shè)計(jì)中還需考慮站臺的形式、站臺和站廳的相對位置等問題。這些都 是應(yīng)該在線規(guī)劃中需考慮和確定的。線規(guī)劃作為前期工作，應(yīng)該在大的原則上具有規(guī)范作用，一旦確定,就不應(yīng)輕易改變。因此，在做這項(xiàng)工作，一定要慎之又慎， 通盤考慮。6. 對于大型公交樞紐，我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)樞紐站周邊的環(huán)境條件及其所發(fā)揮 的作用，以及對此區(qū)域的土地規(guī)劃、預(yù)留發(fā)展和客流預(yù)測進(jìn)行深入的研究 ，合理確定樞紐站的規(guī) 模。并且優(yōu)化其易達(dá)性，方便乘客進(jìn)入車站或與其他交通模式的換乘 (地面公交、 出租車、自行車、步行),從而使其更有效地吸引客流。這

12、就需要規(guī)劃部門的大力 支持，對于此規(guī)劃區(qū)域得到合理安排和監(jiān)控，盡量減少原則性的變動。大型公交樞紐站的換乘形式多種多樣，我們以前設(shè)計(jì)的車站換乘形式多 為十字換乘、T型換乘和通道換乘，設(shè)計(jì)不夠合理。一方面是設(shè)計(jì)上較為死板老 套,另一個造成目前狀況的重要原因是，規(guī)劃和前期的準(zhǔn)備工作做的不夠細(xì)致深 入，控制規(guī)劃的后續(xù)工作執(zhí)行的又不嚴(yán)格。比如多條線路在某一地段交匯，往往缺 乏深入地綜合分析和規(guī)劃。在車站設(shè)計(jì)時，哪條線先設(shè)計(jì)，就把有利的土地資源占 盡,很少為后續(xù)線路統(tǒng)籌考慮，從而導(dǎo)致土地資源的浪費(fèi)、并使后續(xù)工程的施工設(shè) 計(jì)難度加大、費(fèi)用增加、換乘形式單一、換乘距離加長 ，甚至造成許多好的規(guī)劃 方案難以實(shí)施

13、。因此，在開始建設(shè)時就需要統(tǒng)籌考慮，把大型樞紐站的土建結(jié)構(gòu)一 次建成,為后續(xù)工程的建設(shè)提供條件。例如：在西客站和東直門站的下方就已考慮 和建成預(yù)留的地鐵車站。7. 我們經(jīng)常認(rèn)為多線交匯的交通樞紐在設(shè)計(jì)上較為困難，因交匯線路越 多,車站規(guī)模越大，投資越多。但為了提高乘客的換乘方便，對線路可進(jìn)行適當(dāng)合 理的優(yōu)化,使其換乘合理，同時有效降低投資。以3條線路交匯為例：圖1(a)是有兩條線路平行通過車站，形成換乘,另一條線路分別與其形成換乘，此形式為兩層 的較理想的車站線路形式。若遇到圖 1（b）的形式，即3條線路相互交叉，形成三 層的規(guī)模較大的車站。我們可以對其進(jìn)行合理的優(yōu)化調(diào)整，使其中的兩條線在同一

14、標(biāo)高平行通過交匯處，這樣使其形成同站臺換乘形式，即在同一站臺上就可換 乘其他線路上的車輛，大大地方便了乘客，在香港等許多城市都采用了這種換乘 形式;也可使兩條或更多的線路在此車站區(qū)域共用同一條線路和站臺，形成共線運(yùn)營的形式，德國法蘭克福等城市的地鐵就有許多車站采用這種形式，換乘極為方便，但同時對運(yùn)營管理的要求大大提高，為圖1（c）所示。8. 在規(guī)劃階段還應(yīng)該考慮到線中各條線路之間的聯(lián)絡(luò)線，使整個線在各 個階段都能達(dá)到最佳的運(yùn)營效果，成為一個有機(jī)的整體，相互協(xié)調(diào)，資源共享。同 時還應(yīng)考慮到與外部鐵路專用線的銜接，使外部的資源有效的通過鐵路專用線運(yùn) 送進(jìn)入線中來。四、線的規(guī)劃線規(guī)模確定后，依據(jù)所設(shè)

15、定的設(shè)計(jì)原則，在分析研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并規(guī) 劃出合理的線，形成城市交通骨架。五、對線進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)隨后對所設(shè)計(jì)的線進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)和分析，得出的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)反映了路的 各方面的特征，為下一步對各線方案做出客觀的評價提供了有利的依據(jù)。詳細(xì)統(tǒng) 計(jì)分析包括如下幾個方面：1. 分類統(tǒng)計(jì)體現(xiàn)線主要特征的數(shù)據(jù)。包括線總長、不同類型線路 （市域 線、市區(qū)線、局域線）的總長度和數(shù)目、各種功能等級的車站總數(shù)，包括一般車站、 一般換乘站和大型公交樞紐站的總數(shù)。此項(xiàng)是由線對各大型城市活動中心和公共 商業(yè)中心、體育設(shè)施、醫(yī)院、學(xué)校、工業(yè) 這些區(qū)域都是城市規(guī)劃中大力支持的項(xiàng)目。2. 體現(xiàn)交通服務(wù)水平的數(shù)據(jù)。 設(shè)施的覆蓋程度來

16、體現(xiàn)，包括商務(wù)區(qū)、 區(qū)、高新技術(shù)開發(fā)區(qū)以及旅游景區(qū)等。3. 客流預(yù)測分析是評價線結(jié)構(gòu)質(zhì)量的有力數(shù)據(jù)。包括出行結(jié)構(gòu)、出行量、 出行率、各交通模式的出行比例以及對公交產(chǎn)生的影響。4. 線路鋪設(shè)形式。統(tǒng)計(jì)不同鋪設(shè)形式（高架、地面、地下）的線路總長度 和不同鋪設(shè)形式車站總數(shù)。5. 車輛總數(shù)。按照高峰時段市區(qū)線、市域線的不同行車間隔、旅行速度 及車輛編組等數(shù)據(jù)來計(jì)算每天運(yùn)營線路所需的車輛總數(shù)和需備用的車輛數(shù)。6. 車輛段和維修車間。統(tǒng)計(jì)線中，所需設(shè)置的車輛段和維修車間的總數(shù) 量。7. 投資總額。對基礎(chǔ)設(shè)施（線路、車站）和設(shè)備（車輛、沿線設(shè)備和車站設(shè)備）進(jìn)行估算,計(jì)算出整個線所需的投資總額。六、多標(biāo)準(zhǔn)評價

17、體系建設(shè)者、經(jīng)營管理和市政府等各方商討形成一個全面、客觀的多標(biāo)準(zhǔn)評價體系。評價體系應(yīng)由以下幾個方面組成：乘客要求高品質(zhì)的交通服務(wù)，提出線的吸引性指標(biāo)。 運(yùn)營者要求降低運(yùn)營成本、增加收入，提出運(yùn)營目標(biāo)。建設(shè)者要求施工的可行性和簡便性，提出建設(shè)目標(biāo)。經(jīng)營管理者需要降低投資，并使各種交通模式之間良好銜接，提出經(jīng)1.2.3.對各備選方案進(jìn)行了詳細(xì)分析并獲得了相關(guān)數(shù)據(jù)后，要對各方案進(jìn)行客 觀的評價。評價的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)由乘客、運(yùn)營者、4.營管理目標(biāo)。5. 市政府要求維持城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，提出發(fā)展戰(zhàn)略和對資源的全面 管理目標(biāo)。各個不同的城市所適用的評價體系不同，這需要在長期的實(shí)踐中進(jìn)行摸 索,形成了一套適合本城

18、市發(fā)展的多標(biāo)準(zhǔn)評價體系。這套評價體系對于我們今后 城市的發(fā)展、軌道交通的發(fā)展都有極為深遠(yuǎn)的意義。在形成了完善的評價體系后，我們就須依照該評價體系對各備選方案進(jìn) 行客觀的評價比較計(jì)算，其中需要針對各指標(biāo)的重要程度進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訖?quán)處理。 在經(jīng)過綜合評價比選過后，較客觀地評選出最佳的線方案。七、對最佳方案進(jìn)行作進(jìn)一步的分析對評選出的最佳方案進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的功能、技術(shù)以及運(yùn)營管理方面的 分析。對其進(jìn)行總體評價，以檢驗(yàn)這個線是否符合所確定的相關(guān)原則。下面就從 3個方面具體分析。1. 對各條線的長度、走向、車站定位、樞紐數(shù)目進(jìn)行分析 ；對重點(diǎn)發(fā)展 區(qū)域的覆蓋、對城市布局、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支持程度等進(jìn)行詳細(xì)的功能分

19、析。按公認(rèn) 的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),市中心的線覆蓋率應(yīng)在90流右,線的密度1/km2,車站密度為1座/ km2,即一個車站為市中心區(qū)1 km2的市民出行服務(wù),服務(wù)半徑約為500m2. 對線路走向、鋪設(shè)形式及換乘車站的構(gòu)成和組織形式進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)分析。尤其要對線中的大型換乘樞紐進(jìn)行深入的分析研究，如線與線間的換乘、 地鐵與城市公交的銜接、車站與城市地下空間的開發(fā)相結(jié)合等。例如：上海就在人民廣場、徐家匯、靜安寺、虹口體育場四大城市中心區(qū)組織了大量的人力、物 力進(jìn)行了方案研究，為下一步的設(shè)計(jì)、施工的順利進(jìn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。3. 檢測線在今后運(yùn)營上是否能達(dá)到快捷、準(zhǔn)點(diǎn)、安全、舒適；線路設(shè)計(jì)（各區(qū)段客流量不同）制 支線運(yùn)營、跨站運(yùn)營等）； ；設(shè)置終點(diǎn)站折返區(qū)間和是否簡便、靈活?？茖W(xué)的客流預(yù)測對確定合理的運(yùn)營模式和選定合