樞紐閑置鐵路發揮城市軌道交通功能研究

沈建明

(鐵道第三勘察設計院集團有限公司,天津 300142)

1 概述

隨著城市化水平不斷提高,城市發展已從“單中心”向組團式“多中心”模式轉化,人流迅速增長,交通需求越來越大,特別是早晚高峰、假日旅游的城市客運特點更為突出。由于城市軌道交通建設投資大、建設周期長、地方財政緊張等,不可能一蹴而就,由于道路交通存在諸多綜合問題,因此,交通運輸已成為城市可持續發展的制約因素。

隨著鐵路中長期規劃的全面實施,很多鐵路樞紐均規劃多條客運專線引入,將逐步形成“客貨分線”、“客內貨外”的格局,樞紐內部分既有鐵路將閑置,如何處置樞紐閑置鐵路已成為一個迫切需要研究解決的課題。以科學發展觀為指導,借鑒國內外大城市發展經驗,將鐵路閑置資產處置與城市交通需求有機結合,對樞紐閑置鐵路發揮城市軌道交通功能的相關問題進行分析研究。

2 城市軌道交通的重要作用

2.1 世界大都市城市軌道交通概況

伴隨城市規模擴張、城市化水平提高,早晚高峰客流迅猛增長,世界各大城市爭相發展城市軌道交通。歷經100多年發展,目前已有115個國家建成7 000多km地鐵。根據國外大都市經驗,地鐵主要位于城市核心區,與周邊衛星城的交通主要依靠市郊鐵路。

日本東京都市圈軌道交通是典型范例。東京首都交通圈包括“一都七縣”,輻射半徑100～150 km,行政區域面積36879 km2,人口4 237萬人。軌道交通線130條,網絡總長度2 246.4 km,密度222 m/km2;其中中心區網絡總長度584.8 km,密度高達947.8 m/km2,由30家公司經營。在軌道交通網中,公交型鐵路占80%,地鐵占13%,其他為單軌線、GMT線、有軌電車線。2003年,交通圈內旅客發送量238億人次,其中軌道交通占56.1%,公路占43.9%;據1999年統計資料,最大的日雙向客流量近100萬人是山手線創造的;地鐵日客流密度最大為35萬人,是穿過城市中心區長30.8 km的東西線創造的。1925年建成的山手線為環形雙線鐵路,長34.5 km,全線共設29個車站,其中24個車站可以與其他軌道交通線換乘;運營時段從早晨4:30～次日凌晨1:30,高峰時段發車間隔為3 min,在城市交通體系中占據了不可替代的地位。

其他世界大都市也都重視發展軌道交通。如大倫敦區,有9條地鐵線,共391 km,承擔總客運量的36%,市郊鐵路20條,總長約1 000 km,承擔總客運量的35%;又如大巴黎區,有28條放射式市郊鐵路,總長約1 000 km,占市郊各種運輸方式旅客周轉量的55.5%;其他諸如法蘭克福等大城市,市郊鐵路在城市客運中所占的比例達30%～40%。

2.2 我國城市軌道交通概況

自1965年北京地鐵1號線開工以來,截至2011年6月我國內地已有北京、上海、天津等28個城市獲國家批準建設城市軌道交通,其中北京、上海、天津等12座城市已先后建成48條城市軌道交通線,運營里程達1 395 km。杭州等16座城市正在建設中。計劃至2015年全國建設96條城市軌道交通線,總長2 500多km。

隨著我國城市化進程加快,城市客運需求將迅猛增長。由于道路交通帶來的擁堵、污染、事故等諸多問題,因此,各大城市爭相發展城市軌道交通。為此,國務院頒發了《關于加強城市快速軌道交通建設管理的通知》(國辦發[2003]81號),對城市發展地鐵限定了準入門檻:城市人口在300萬人以上、GDP在1000億元以上、地方財政預算收入在100億元以上。目前,我國將近50座城市具備了地鐵建設條件。

根據國外大都市發展經驗,大力發展城市軌道交通是城市可持續發展的重要保障。

3 我國鐵路樞紐發展面臨的問題

根據《中長期鐵路網規劃(2008年調整)》,到2020年,以客運專線“四縱四橫”構架為核心的快速客運網規模將達到4.5萬km以上。全路部管50個鐵路樞紐(地區)均有多條客運專線引入,將逐步形成“客貨分線”、“客內貨外”的格局;由于主要干線和樞紐環線功能調整以及運輸組織優化,樞紐內既有鐵路的作用將發生很大變化,使部分既有鐵路嚴重閑置,但為了維持運營,仍需要進行日常養護維修,鐵路運營企業經濟效益受到嚴重影響。

我國很多新興城市是因鐵路修建而迅速發展起來的,幾乎所有大城市都可追溯100多年的鐵路史,因此城市與鐵路樞紐是相互依存、共同發展的有機整體。隨著城市規模迅速擴張,很多既有鐵路位于城市中心區,沿線兩側被城市建筑包圍,形成了珍貴的交通走廊。

對能力嚴重虛糜或稍加擴能改造后能力非常富裕的閑置鐵路如何結合城市規劃改造為“城市鐵路”,即以承擔城市客運功能為主,以常規鐵路運輸為輔或通過運輸組織調整使之成為城市客運專用鐵路,是迫切需要研究解決的新課題。

4 閑置鐵路發揮城市軌道交通功能的必要性

4.1 完善城市軌道交通線網布局

隨著城市發展逐步從市中心向郊區或衛星城轉化,城市布局由單一城市中心過渡到“一核多中心”,客流也由市中心內部交流發展為中心城區與郊區或衛星城、郊區或衛星城之間的交流。

雖然各大城市均編制了城市軌道交通線網規劃,但由于建設進展緩慢,往往難于適應城市快速發展需要。因此,充分利用樞紐閑置鐵路,對比分析城市軌道交通線網規劃,部分通道功能相近的改由閑置鐵路承擔,適當調整軌道交通線網規劃,兩端做好互相銜接;功能互不重疊的可將閑置鐵路作為城市軌道交通線網的組成部分。既完善了城市軌道交通線網布局,又擴大了覆蓋范圍。

4.2 盤活鐵路存量資產

樞紐內部分閑置鐵路雖然承擔的客貨運量較小,但為了維持運營,需要投入大量人力進行日常養護維修和運營管理,經濟效益差,給鐵路運輸企業增加了財務負擔。

通過適當改造閑置鐵路,調整樞紐運輸組織,使之滿足城市客運需要,對盤活鐵路存量資產、擴大鐵路市場份額、增加鐵路運輸企業經濟效益起到重要作用。

4.3 緩解城市軌道交通建設資金壓力

通過對北京、上海、廣州、天津等城市在建或已建軌道交通線的投資分析,隨著建設成本不斷增長,目前在中心城區修建地鐵的綜合指標高達5億元 ～7億元/km、城市輕軌亦達到3億元 ～5億元/km。因此,修建城市軌道交通投資巨大、經濟效益差,地方政府財政壓力很大,并且建設周期長,難于在短期內滿足城市客運迅速增長的需要,甚至制約城市健康發展。

利用樞紐閑置鐵路僅需稍加改造,即可發揮城市軌道交通功能,可有效緩解地方政府財政壓力,實現投資少、見效快、效益好,達到城市和鐵路雙贏效果。

5 閑置鐵路發揮城市軌道交通功能的可行性

5.1 樞紐閑置鐵路類型

樞紐閑置鐵路可歸納為以下3類:

(1)既有線運輸能力很大,隨著客貨運量大幅度減少,運輸能力嚴重虛糜;

(2)既有線運輸能力和運量均不大,但稍加改造后運輸能力非常富裕;

(3)將來完全沒有鐵路運量,但既有鐵路通道資源十分珍貴,棄之可惜。

5.2 樞紐閑置鐵路與城市軌道交通線網的區別

(1)建設布局方面的區別

樞紐閑置鐵路以既有鐵路為基礎,是在先有鐵路的前提下,結合城市規劃,適當改造以順應城市客運需要。因此,客流量難于得到保障,一般可作為城市軌道交通的補充。

城市軌道交通線網,是在先有城市規劃布局的前提下,根據預測運量,確定線網布局和站點設置。因此,客流量能得到保障,是城市軌道交通的主骨架。

兩者在運量水平和運營效益上存在較大差別。

(2)建設形態方面的區別

由于歷史原因既有鐵路絕大多數是地面線路,投資主體為鐵路部門,改造為城市鐵路,主要是增加車站、部分區段復線改造、修建城市配套設施及道路立交,建設投資較少。

城市軌道交通線是在城市發展到相當規模基礎上新建的,投資主體一般為地方政府,大多數在城市中心區以地下為主、在城市外圍以高架為主,建設投資巨大。

兩者在建設形態和建設成本上相差很大。

(3)運營管理方面的區別

樞紐閑置鐵路屬于鐵路樞紐的組成部分,由鐵路部門運營管理。

城市軌道交通一般由地方政府組建的運營公司(如地鐵公司)負責運營管理。

兩者在運營管理上各自獨立,既使在換乘站也是完全分區隔離的。

(4)技術裝備方面的區別

樞紐閑置鐵路和城市軌道交通線一般均采用1 435 mm標準軌距。技術裝備方面的區別主要體現在:運行速度、牽引方式、車輛座位設置、交直流電壓等級、牽引受電方式、機車車輛軸重、信號制式及列控方式等。

5.3 樞紐閑置鐵路改造原則

(1)根據城市客運特點,采用“高密度”、“小編組”、“公交化”、“快捷化”的全新列車開行方案,以滿足早晚高峰和假日客流出行需求。

(2)為適應城市客運高密度運行特點,對既有單線區段進行復線改造。

(3)根據城市規劃,結合沿線工業、商業、住宅區、學校等分布,適當增加車站,以滿足沿線客流出行需求。平均站間距宜介于地鐵和常規鐵路之間。

(4)為滿足多樣化需求,車站布置應采用“兩臺夾四線”型式,以實現慢車避讓快車的越行條件。最高運行速度宜采用120 km/h及以上。

(5)結合鐵路樞紐布局和城市規劃,修建必要的樞紐聯絡線,盡量分流部分區段常規鐵路貨運量,使閑置鐵路全通道更好地發揮城市鐵路功能。

(6)與城市軌道交通線網進行對比研究,部分功能相近的城市軌道交通線網應進行必要的調整,在接駁站進行換乘或與其他城市公共交通系統做好銜接。

(7)為確保城市鐵路運行安全,所有道口應進行改造,實現全立交、全封閉。

(8)為減少空氣污染和噪聲,既有非電氣化牽引的鐵路應進行電氣化改造。

(9)為實現公交化運行,需要購置一定數量的機車車輛或低速動車組,并配套建設保養、檢修、存放的場所。高級修可以委托鐵路檢修中心。待市場規模達到一定程度后,可以采用適合城市鐵路特點的專用列車。

(10)工務、電務、房屋等其他維修養護可以充分利用既有工務段、電務段、建筑段的能力,給予適當補強。

(11)鐵路和地方應本著“以人為本、方便旅客”的原則,在共謀發展、互利共贏的基礎上努力實現“一卡通”。

5.4 運營方式和管理模式

運營管理體制一般與資金來源有關。城市鐵路運營管理模式,主要有以下3種情況。

(1)鐵路運營

鐵路局作為運營管理主體,具有完備的技術管理和專業人員,也不增加管理體制變遷成本;但必須轉變觀念,改革現有管理體制和經營機制,與地方密切結合,盡快適應城市客運特點。此種模式適用于城市鐵路不僅承擔城市客運,還承擔少量常規鐵路運輸。

(2)地方運營

地方政府下屬的運營公司作為運營管理主體,可將城市鐵路融入城市軌道交通體系,但需要增加管理體制變遷成本。可將既有鐵路資產經評估后整體轉讓給地方。此種模式適用于城市鐵路僅服務于城市客運,不再承擔常規鐵路運輸。

(3)聯合運營

鐵路和地方聯合組建機構,共同參與城市鐵路的運營管理,此種模式使鐵路運營和地方運營的優勢結合于一體,可使城市鐵路參與城市客運的功能得到最大發揮,實現鐵路和地方雙贏效果。

5.5 資金籌措

樞紐閑置鐵路改造為城市鐵路經濟效益難以得到保障,因此,地方政府應積極主動地參與其中,建立以地方政府、鐵路部門等組成的多元化投融資體系,共同組建城市鐵路運營管理公司,以減輕地方政府和鐵路部門的資金壓力;同時由于城市鐵路項目具有商業性和公益性的雙重屬性,根據運營公司實際財務狀況,運營期地方政府應給予必要的財政補貼,以保證運營公司的正常運轉。

6 案例分析

對我國具有代表性的第一、二、三層次城市所在地的特大型樞紐(以天津為例)、大型樞紐(以濟南為例)、中型樞紐(或地區)(以唐山為例)的分析表明,待我國快速客運鐵路網基本形成后,大多數樞紐均存在部分既有鐵路閑置狀況。

6.1 濟南鐵路樞紐

膠濟客運專線和京滬高速鐵路已建成運營,待石濟客運專線及濟聊、濟濱、濟萊、濟泰城際鐵路及相關聯絡線建成后,黨家莊至濟南東段為純客運線,最大區段普速客車12對、動車72對;濟南東至權莊段為客貨混運線,最大區段貨物列車25對、普速客車6對。黨家莊至權莊段既有線通道線路全長68.2 km,通過能力富裕40%。該通道自西向東貫穿整個濟南市區,線路位置十分優越,承擔城市客運前景非常看好。

6.2 唐山鐵路地區

津秦客運專線、唐山客車線以及張唐鐵路正在建設。近期充分利用壓煤改線后仍保留的老京山線,通過能力富裕95%,形成東西向通道,連接灤縣、古冶區和唐山市中心城區南部,線路長度60.7 km。遠期結合唐山客車線、京秦城際鐵路唐曹段,形成南北向通道,連接曹妃甸港區、南堡新區、豐潤新區和唐山市中心城區西部,線路長度約90 km。將遠離中心城區的新區和郊縣串聯在一起,承擔城市客運條件很好。

6.3 天津鐵路樞紐

京津城際鐵路和京滬高速鐵路分別于2008年和2011年開通運營;目前,津秦客運專線、津保鐵路、京津城際延伸線、地下直徑線、京津聯絡線等客運專線以及貨運通路、進港三線、薊港線、大北環線等貨運鐵路正在建設;位于中心城區的貨場結合城市規劃和樞紐改造正在逐步外遷;西南環線、南港鐵路也即將開工建設;遠期還有規劃的環渤海城際鐵路引入。樞紐對外主要干線和樞紐內相關鐵路將逐步形成“客貨分線”、“客內貨外”的格局,天津樞紐將成為特大型環狀放射形樞紐;屆時,樞紐內各條線路的功能將發生重大調整,部分既有鐵路將面臨閑置問題。

(1)既有運輸能力很大,隨著運量大幅度減少,運輸能力嚴重虛糜

待津秦客運專線、津保鐵路、地下直徑線、城際延伸線、貨運通路、民生村西聯絡線等建成,天津北站貨場和塘沽站貨場外遷,配套建設薊港線與北塘西站聯絡線復線改造分流后,津山線南倉站至北塘站的能力將嚴重閑置;待楊雙線、汊周線建成后,南倉站至天津西站的既有京滬線能力將非常富裕,遠期南倉編組站規劃搬遷到汊沽港后,該段能力更加富裕;待樞紐快速客運系統形成后,天津北站至天津西站的老津浦線能力也將非常富裕。

屆時,天津站至北塘站的既有津山鐵路通道長51.3 km,通過能力富裕達90%;天津站(含天津北站)、天津西站、南倉站組成的三角區的各條既有鐵路,合計線路長度19.9 km,通過能力富裕達95%。上述閑置鐵路涉及北辰、紅橋、河北、河東、東麗、塘沽、開發區、漢沽等8個區。在民生村站附近修建疏解線,并利用薊港線解決海河中游(張貴莊、軍糧城)大量工業企業鐵路運輸需求的情況下,將津山通道改造為以城市客運功能為主,以常規鐵路運輸為輔的城市鐵路,結合沿線城市布局增設雙合站、東大橋站、無暇村站、中心莊站、胡家園站和第五大街站。

該通道串接中心城區的環形城市鐵路,將成為中心城區連接濱海新區核心區的又一條快捷軌道交通線,類似于日本首都交通圈東京至千葉,長54.3 km的JR京葉線。

(2)將來完全沒有常規鐵路運量,但通道資源十分珍貴,棄之可惜

①陳塘支線

陳塘支線為單線鐵路,線路長度31.7 km,沿線十幾個城市道路立交橋均已建成,通道資源十分珍貴。目前,主要承擔陳塘莊電廠和西營門貨場的貨物運輸,根據城市總體規劃電廠和貨場均將外遷,屆時陳塘支線將完全沒有鐵路運量。充分利用其既有鐵路通道資源,進行復線改造,同時利用接軌于天津站的既有專用線通道,進行復線改造,并新建跨越海河工程(建議采用上跨形式),即可與陳塘支線連通。沿線增設華苑站、體育中心站、天津鋼廠站和萬達站。

結合天津站至天津西老津浦線,將可實現天津站—天津北站—天津西站—西營門站—華苑站—體育中心站—李七莊站—天津鋼廠站—萬達站—天津站的環形城市鐵路,通道全長41.5 km。

該環形城市鐵路位于中心城區核心區,將市內6區除和平區外的其他5個區串聯在一起,類似于日本東京的JR山手線,必將發揮很大的城市客運功能。

②李港線

待西南環線建成和陳塘莊電廠外遷后,既有李港線李七莊至小孫莊段也將完全沒有鐵路運量。該段線路為單線鐵路,長16.5 km,進行復線改造較簡單。根據城市總體規劃,沿線增設梅江站、西青開發區站、大寺站、鴨淀水庫站。可有效解決沿線大梅江住宅區、西青開發區、大寺物流園區、微電子工業園區的客流出行,并促進鴨淀水庫的旅游發展。

(3)既有運量不大,但稍加改造后能力非常富裕

①南曹線

待楊雙線、汊周線建成,南倉編組站搬遷到汊沽港后,南曹線承擔的運量可分流至汊周線運行;既有南曹線長19.8 km,其中曹莊至王秦莊段已經為復線,王秦莊至北倉段為單線,但橋梁范圍已預留了雙線墩臺,全線進行復線改造比較簡單,同時考慮修建至天津西站的聯絡線(利用既有京滬線),改造后能力非常大,完全可以承擔城市客運功能。沿線新增子牙河站。遠期可形成位于中心城區西北部的天津西站—南倉站—北倉站—王秦莊站—子牙河站—天津西站的又一個環形城市鐵路,該通道全長34.7 km。

修建至陳塘支線西營門站的聯絡線,利用南倉至天津北的既有津山鐵路,該環形城市鐵路即可與位于中心城區核心區的環形城市鐵路連接在一起。

最終天津中心城區將可形成由2個環形城市鐵路連接在一起并可以組成大環形城市鐵路的“眼鏡形”多環城市鐵路。

②津薊線

津薊線為單線鐵路,線路長度102.1 km。目前,主要承擔大秦線至天津港2 000多萬t的煤炭運輸,圖定客車2對。由于秦皇島港、唐山港(包括曹妃甸港、京唐港)的建設,大秦線分流至天津港的煤炭運量將不再增長。津薊線途徑北辰區、武清區、京津新城、寶坻區、薊縣,是天津市北部遠郊區縣連接中心城區的便捷通道,假日旅游客流非常多。全線進行復線改造擴能后,通過能力將富裕75%以上。加上漢溝鎮至天津站段19.2 km,薊縣至天津站通道全長將達121.3 km。建議結合楊雙線和汊周線建設及南倉編組站外遷擇機實施。

綜上所述,天津城市鐵路近期可實現“一環一線一支”、最終形成“多環兩線一支”的形態,即中心城區的眼鏡形多環城市鐵路;中心城區連接東部濱海新區、北部衛星城和遠郊區的2條干線城市鐵路;連接南部西青區部分區域的一條支線城市鐵路(圖1)。

圖1 天津樞紐閑置鐵路發揮城市軌道交通功能示意

7 結論

隨著城市化水平不斷提高和城市規模迅速擴張,必然對交通運輸提出更高需求,建設發達的城市軌道交通網是解決城市交通問題的有效方式已成為共識,但巨大的投資需求制約了城市軌道交通網建設進程,也影響了城市可持續發展。鐵路網規模快速擴充特別是快速鐵路網對鐵路樞紐產生了重大影響,很多樞紐出現了部分既有鐵路能力虛糜狀況,給鐵路部門提出了國有資產保值增值、提升鐵路運營企業經濟效益的新課題。

對樞紐閑置鐵路發揮城市軌道交通功能有關問題進行了全面分析,認為鐵路部門和地方政府樹立“以人為本、方便旅客”的理念,在共謀發展、互利共贏的基礎上真誠合作,開展行政管理體制和經營管理機制創新,閑置鐵路改造為城市鐵路是十分必要和完全可行的。我國北京、上海等城市利用閑置鐵路開行市郊列車或改造為城市地鐵通道已進行了初步嘗試。應在總結國內部分城市利用既有鐵路承擔城市客運經驗教訓基礎上,充分借鑒國外大都市發展城市軌道交通的成功經驗,加快體制機制管理創新。在今后一段時期內應作為我國大中型城市加快發展城市軌道交通和挖掘鐵路運輸企業新的經濟增長方式進行重點推廣。

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