我國市郊鐵路規劃建設布局模式研究

杜佳文

（中鐵第四勘察設計院集團有限公司 線路站場設計研究處，湖北 武漢 430063）

隨著面我積國也城隨市之化增進大程。的一加些快城，市城如鎮北居京民、數上量海劇、增武，漢城、市南京、重慶等開始規劃建設新城、副中心城市、外圍組團及郊區，城市人口、工業、商業先后從城市中心區向郊區遷移，中心城區以就業崗位為主，人口比例下降，由此導致城市公共交通結構與客流特點發生變化，出現更多的上下班通勤或通學客流，并且隨著城市半徑的擴大，客流的運距也隨之增加。市郊鐵路具有客運能力大、運距長，正點率及安全性高，造價及能耗低，啟動快、噪聲小和保護環境，適應可持續發展要求等優點，能夠滿足由于郊區化和新城、副中心城、外圍組團建設導致的客流需求。

1 市郊鐵路的布局模式

市郊鐵路主要為中心城與新城間的通勤、通學、商務、休閑、探親、娛樂和購物出行等旅客提供公共交通服務，作為城市綜合交通體系的重要組成部分，與市區內的城市軌道交通網共同組成城市多層次的軌道交通網絡系統。因此，合理的布局模式有利于其功能定位的實現，有利于提高服務水平。市郊鐵路和市內城市軌道交通具有不同的特點及功能定位。市郊鐵路具有長距離直達運輸的特征；市內軌道交通具有短距離、多頻次、急疏接駁運輸的特征。兩者之間既要實現出行“時間連續性”，又要滿足交通“空間延續性”，因此采用合理的規劃建設布局模式，與城市軌道交通相輔相成，對于提高整個城市公共交通的運輸效率起到關鍵作用。由此可見，市郊鐵路作為支撐與引導大城市由單中心向多中心發展形態轉變、促進新城發展的重要基礎設施，其布局模式是市郊鐵路規劃建設中的重要內容。

市郊鐵路在市區以外的規劃布局模式一般采用放射式，鐵路沿城市主要發展軸線或主導客流走廊由市區向衛星城輻射，有時根據需要還可在主線上分出支線，將旅客輸送至不同的衛星城或客流集散地，以增加軌道交通在郊區的覆蓋面。而在市區，市郊鐵路依據其走行方向及與市區軌道的銜接方式，其規劃布局模式大致可分為貫穿式、環形＋放射式和多點放射式。

1.1 貫穿式

貫穿式布局模式為市郊鐵路在中心城市核心區穿過，兩端分別銜接主要的衛星城、城市副中心和對外交通樞紐。市郊鐵路穿越城市中心通常采用地下形式，中心區段承擔城市交通功能，中心區之外為市郊鐵路功能，在郊區則采用地面或高架線路，并且根據需要往往延伸和連接部分支線。例如，巴黎 RER 線在中心城區普通地鐵的下方修建新線，并通過若干換乘樞紐與地鐵網接駁，然后分別沿東西和南北兩個方向貫穿巴黎市區；RER 線出市區后，從地下走上地面，分成若干叉道，并與多條市郊鐵路相連，通向巴黎郊區的衛星城市和市鎮。市郊鐵路貫穿式規劃布局模式如圖1所示。

1.2 環形＋放射式

環形＋放射式布局模式通常出現在具有軌道交通環線的線網中。其一端連接城市的主要衛星城、城市副中心和對外交通樞紐；另一端則終止于中心城市內部的軌道交通環線上，通過與交通環線的銜接組織與其他市區軌道交通線路的換乘，如東京的環形＋放射式的市郊鐵路布局模式。東京都市圈內主要的軌道交通方式有3種：JR 線、地鐵和私鐵。JR線主要分布在東京都內，線路密集，其中山手線全長 34.5 km，呈環狀，繞東京市中心運行，其他 JR 線 (除中央本線) 和私鐵線均以山手線為起終點站，向外輻射。山手環線共有 29 座車站，其中24 座車站是換乘站。地鐵主要分布在市中心 15 km的半徑范圍內，呈放射式布局，與市郊鐵路銜接聯運，并在山手線上與 JR 線和私鐵形成換乘。市郊鐵路環形＋放射式規劃布局模式如圖2所示。

1.3 多點放射式

多點放射式布局模式根據其與中心城區的銜接點位置不同，可以分為以下3種放射方式。

（1）從中心城區的城市軌道交通換乘站放射，其代表城市是倫敦。倫敦市郊鐵路是連接倫敦和英國東部、東南部、西南部和倫敦近郊的市郊鐵路線。這些線路在市區通過 14 個換乘站與市內軌道交通銜接，均在距市中心 5 km 的范圍內，但沒有位于倫敦地鐵環線上，如圖3所示。

（2）從中心城區的邊緣放射，其代表城市是北京。北京市軌道交通線網規劃中連接東部發展帶新城之間的市郊鐵路為 S6 線，線路長度為 110 km，為切線型線路。此外，北京市軌道交通 15 號線為順義新城與中心城之間的快速聯系通道，也是一條切線型線路，如圖4所示。

（3）從中心城區的城市軌道交通線末端放射，其代表城市是北京。北京市八通線在四惠與地鐵1號線進行端點銜接，通過換乘組織通州新城的進出城客流；輕軌亦莊線在宋家莊與地鐵5號線和 10 號線銜接，其中5號線為終點站；房山線與地鐵9號線的終點站在郭公莊銜接；大興線與地鐵4號線的終點站在公益西橋銜接等，如圖5所示。

1.4 各種布局模式的優缺點分析

（1）貫穿式。這種布局模式可最大限度地實現旅客的直達運輸 (包括衛星城與中心城之間的直達運輸和衛星城之間的直達運輸)，對強化衛星城與中心城的聯系、引導都市區內人口和產業在各城市之間合理分布與協同分工具有重要作用。為減少旅客換乘，這種布局模式的市郊鐵路在中心城區穿越時，應通過城市主要的功能中心和對外交通樞紐，且由于與市區地鐵和輕軌之間大量換乘點的存在，這種市郊鐵路的換乘也很方便。市郊鐵路貫穿式布局模式的不利之處是在具有一定發展歷史的中心城市中，尋求一條能夠貫穿市區的通道非常困難。如果通道選擇不當，占用了中心城市內部的主要客流走廊，則容易造成線路各區段的客流特征和客流強度差異較大，造成線路運營困難，或者事實上需要分段運營，或者增加了運營成本，或者犧牲了線路運送能力。目前，國內幾個大城市規劃的穿越城市中心的市郊鐵路交通快線采用的就是這種模式。

（2）環形＋放射式。這種布局模式市郊鐵路不進入市區，其與城市軌道交通制式互不影響，但是旅客換乘次數增多。一般在軌道交通環線沿線往往布置一些城市的副中心和交通樞紐，因此銜接到環線上也能解決一定數量的直達交通，而且與市區軌道交通線路的換乘也比較方便。

（3）多點放射式。這種布局模式可以靈活設置換乘站，市郊鐵路接入市內可以充分利用已有的軌道交通換乘站或樞紐，但旅客換乘次數較多。

2 市郊鐵路布局模式比選的影響因素

（1）換乘效率。換乘效率是衡量市郊鐵路與城市公共交通協調性的關鍵指標，是實現高質量公共運輸服務的重要標準。市郊鐵路若采用貫穿式接入市區或與市內軌道交通采用直通運營，換乘次數相對較少，旅客出行更加方便。

（2）建設工程投資。市郊鐵路在郊區段多采用高架或地面鋪設方式，而進入市區后，一般都采用地下形式，地下建設造價是地面或高架建設造價的3倍。因此，市郊鐵路采用貫穿式布局模式比終止在外圍區利用換乘站銜接的方式費用高。

（3）設備購置及運營費用。市郊鐵路布局模式決定了市郊鐵路與城市軌道交通之間的銜接關系，長距離的市郊鐵路如果采用分段形式在外圍區與市內軌道交通銜接，就整個軌道交通體系而言，需要增加列車車底，造成設備費用增加。并且，采用貫穿式布局模式時，市郊鐵路采用統一系統制式，若全線均采用地鐵制式列車，即使郊區段的站間距增大，地鐵制式列車的最高目標速度將限制郊區段列車速度的發揮。

（4）客流特征適應性。市郊鐵路與市內軌道交通的銜接需要考慮市郊客流特征，如果市郊客流具有典型的向心特征，市郊鐵路郊區段和市區段的客流具有明顯的差異，市郊鐵路采用分段在外圍區域進行換乘的方式是合適的。如果市郊鐵路連接的兩端衛星城或新城的直通客流量大，郊區和市區客流特征沒有顯著差異，兩者采用貫穿式或直通運營比較合適。

3 市郊鐵路布局模式比選的理論方法

市郊鐵路布局模式的比選是根據經驗提出若干個可行的銜接方案，結合市郊鐵路和市內軌道交通銜接方式，考慮換乘效率、建設運營費用和客流特征適應度等影響因素，對擬訂的銜接方案以影響因素為目標進行綜合比選。適用的理論分析方法有層次分析法、模糊評價法、灰色關聯度法等。采用模糊評價法的分析方法如下。

假設一條具體的市郊鐵路與市內軌道交通的3種擬銜接方案分別為 A、B、C，分別對這3種方案的換乘次數、建設費用、運營費用、客流特征的適應度賦值為{A1，A2，A3，A4}，{B1，B2，B3，B4}，{C1，C2，C3，C4}，采用專家打分法對4種指標的權重賦值分別為 a1、a2、a3、a4，計算3種方案最終的效用值為：

4 結束語

作為城市綜合交通體系的重要組成部分，市郊鐵路在城市公共交通體系中承擔骨干作用，其布局模式影響城市公共交通服務質量，因此在規劃建設過程中需要進行認真比選。比較典型的布置包括貫穿式、環形＋放射式、多點放射式，需要考慮的因素包括服務的客流特征、與城市軌道交通的換乘效率、工程投資、設備購置及運用費用等。比選過程中可結合層次分析法、模糊評價法、灰色關聯度法等理論方法進行綜合分析，定量分析的結果可以作為參考，同時要結合實際工程技術條件、相關政策情況等確定最終方案。