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(huì)，希望對(duì)于我國(guó)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(guó)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(zhǎng)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(guó)各大城市所 關(guān)注的問(wèn)題。國(guó)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(wèn)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(zhǎng)?？焖佘壍澜煌ň€規(guī)劃(以下簡(jiǎn)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(yíng)能否順利實(shí)施，并能否有效地節(jié)省投資的重要問(wèn)題。線規(guī)劃設(shè)計(jì)中所涉及的問(wèn)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(huì)，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(píng)價(jià)體系、最佳方案的功能、技術(shù)和運(yùn)營(yíng)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(gè)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(jí)。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(cè)，對(duì)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(duì)人口增長(zhǎng)和就業(yè)崗位的分布進(jìn) 行科學(xué)的預(yù)

4、測(cè)，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(chǎng)、長(zhǎng)安街、復(fù)興門、建國(guó)門組成的“超級(jí)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(tái)、石景山、望京等技術(shù)園區(qū)、20XX年奧運(yùn)會(huì)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(dòng)作用；積極推動(dòng)邊緣集團(tuán)和衛(wèi)星城發(fā)展；加強(qiáng)對(duì)綠化環(huán)帶和市區(qū) 的規(guī)劃綠地建設(shè)；加大對(duì)北京文化遺產(chǎn)的保護(hù)力度。作為首都、國(guó)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(huì)活動(dòng)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(shí),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(dòng)化程度，總出行率和私人機(jī)動(dòng)化出行率之間有緊密 的,因此，未來(lái)GDP勺增長(zhǎng)趨勢(shì)對(duì)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(cè),可推算出未來(lái)各種交通模式的綜合投資潛力及未來(lái)公共交通的投資潛力，從而更好地確定不同時(shí)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(dòng)化出行，對(duì)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(duì)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(lái)建設(shè)速度。北京市軌道線 服務(wù)水平目標(biāo)制定時(shí)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(guò)750m;b. 出行時(shí)間：在市區(qū)范圍內(nèi)，出行時(shí)間不超過(guò)60min;c. 候車時(shí)間：高峰小時(shí)候車時(shí)間不超過(guò)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(cè)算法

7、和面 積密度測(cè)算公式分別定量計(jì)算軌道線規(guī)模。對(duì)線規(guī)模的影響作用有的可以量化，有的無(wú)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(duì)線規(guī)模具有宏觀 指導(dǎo)作用，而定量計(jì)算是對(duì)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(tái)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(jí)，制定了很多的設(shè)計(jì)原則，列舉以下部 分內(nèi)容來(lái)說(shuō)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(duì)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(jí)和交通服務(wù)等級(jí)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(duì)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(duì)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(shì)必造成工程造價(jià)的升高。所以，有效的確定站間距對(duì)于線的合理性也是很重 要的。而對(duì)于小型的人口相對(duì)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(jí)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(jí)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(guó)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(lái)確定

10、線的結(jié)構(gòu)形式。經(jīng)過(guò)科學(xué)的客流預(yù)測(cè)，分區(qū)域測(cè)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(wú)論以哪種思路為出發(fā)點(diǎn)來(lái)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(cè)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(cè)來(lái)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(lái)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(guò)的線路需埋入地下。5. 對(duì)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(duì)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(shí),車站設(shè)計(jì)中還需考慮站臺(tái)的形式、站臺(tái)和站廳的相對(duì)位置等問(wèn)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(duì)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(duì)此區(qū)域的土地規(guī)劃、預(yù)留發(fā)展和客流預(yù)測(cè)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(duì)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(dòng)。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(gè)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(shí)，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(zhǎng) ，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(shí)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(duì)線路可進(jìn)行適當(dāng)合 理的優(yōu)化,使其換乘合理，同時(shí)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(guò)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(duì)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(guò)交匯處，這樣使其形成同站臺(tái)換乘形式，即在同一站臺(tái)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(tái)，形成共線運(yùn)營(yíng)的形式，德國(guó)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(shí)對(duì)運(yùn)營(yíng)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(gè)線在各 個(gè)階段都能達(dá)到最佳的運(yùn)營(yíng)效果，成為一個(gè)有機(jī)的整體，相互協(xié)調(diào)，資源共享。同 時(shí)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(guò)鐵路專用線運(yùn) 送進(jìn)入線中來(lái)。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(duì)線進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)隨后對(duì)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(duì)各線方案做出客觀的評(píng)價(jià)提供了有利的依據(jù)。詳細(xì)統(tǒng) 計(jì)分析包括如下幾個(gè)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(zhǎng)、不同類型線路 （市域 線、市區(qū)線、局域線）的總長(zhǎng)度和數(shù)目、各種功能等級(jí)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(duì)各大型城市活動(dòng)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(lái)

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(cè)分析是評(píng)價(jià)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(duì)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(zhǎng)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(shí)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(lái)計(jì)算每天運(yùn)營(yíng)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(duì)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(gè)線所需的投資總額。六、多標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)

17、體系建設(shè)者、經(jīng)營(yíng)管理和市政府等各方商討形成一個(gè)全面、客觀的多標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系。評(píng)價(jià)體系應(yīng)由以下幾個(gè)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(yíng)者要求降低運(yùn)營(yíng)成本、增加收入，提出運(yùn)營(yíng)目標(biāo)。建設(shè)者要求施工的可行性和簡(jiǎn)便性，提出建設(shè)目標(biāo)。經(jīng)營(yíng)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(duì)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(duì)各方案進(jìn)行客 觀的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)由乘客、運(yùn)營(yíng)者、4.營(yíng)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(duì)資源的全面 管理目標(biāo)。各個(gè)不同的城市所適用的評(píng)價(jià)體系不同，這需要在長(zhǎng)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(píng)價(jià)體系。這套評(píng)價(jià)體系對(duì)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(píng)價(jià)體系后，我們就須依照該評(píng)價(jià)體系對(duì)各備選方案進(jìn) 行客觀的評(píng)價(jià)比較計(jì)算，其中需要針對(duì)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(guò)綜合評(píng)價(jià)比選過(guò)后，較客觀地評(píng)選出最佳的線方案。七、對(duì)最佳方案進(jìn)行作進(jìn)一步的分析對(duì)評(píng)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(yíng)管理方面的 分析。對(duì)其進(jìn)行總體評(píng)價(jià)，以檢驗(yàn)這個(gè)線是否符合所確定的相關(guān)原則。下面就從 3個(gè)方面具體分析。1. 對(duì)各條線的長(zhǎng)度、走向、車站定位、樞紐數(shù)目進(jìn)行分析 ；對(duì)重點(diǎn)發(fā)展 區(qū)域的覆蓋、對(duì)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(gè)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(duì)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(duì)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(chǎng)、徐家匯、靜安寺、虹口體育場(chǎng)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(cè)線在今后運(yùn)營(yíng)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(yíng)、跨站運(yùn)營(yíng)等）； ；設(shè)置終點(diǎn)站折返區(qū)間和是否簡(jiǎn)便、靈活?？茖W(xué)的客流預(yù)測(cè)對(duì)確定合理的運(yùn)營(yíng)模式和選定合