超長軌道交通線分期建設及運營方案分析探討

馬 晉，王 俏

(鐵道第三勘察設計院集團有限公司，天津 300251)

隨著城市人口的不斷增長，使得城市不斷向外擴展，為了解決城市外圍居民的出行問題，一些已開通軌道交通的城市在既有軌道交通線路上不斷向外延伸，而尚未建設軌道交通的城市在線網規劃階段已將線路設計為超長線路。根據《城市軌道交通工程項目建設標準》要求每條線路長度不宜大于35 km，對超長線路應以最長交路運行1 h為目標。超長線路不僅會增加項目建設成本，而且會對運營組織、服務效率等帶來較大影響，同時也存在司機疲勞駕駛、乘客旅行時間過長、外圍區域滿載率較低，車輛等設備資源浪費現象。合理制定分期建設及運營方案可以減少超長線路帶來的諸多弊端。以石家莊軌道交通2號線(以下簡稱2號線)為例，分析探討超長線路分期建設及運營方案的研究思路。

1 2號線工程概況

2號線是線網中的南北向骨干線，北接正定新區，南至欒城組團，線路全長約60.4 km，共設車站36座，屬超長軌道交通線路。2號線的建設是促進城市空間拓展，承擔主城區與沿線各組團間旅客交流的快速客運通道，是聯系城市多條地鐵線路，穩定城市軌道網的主干軌道線路;是聯系客運專線、城際線路等對外交通的城市內部集散干道。2號線與城市各組團關系，見圖1。

圖1 石家莊軌道交通2號線與城市規劃關系示意

2 2號線分期建設方案

依據城市總體規劃，石家莊市規劃發展戰略為“北跨、南優、西控、東延”，正定新區作為市重點發展的區域，將以市級行政中心為依托，結合大型公共設施和商務設施項目，打造生產性服務中心，成為石家莊市重要的副中心，規劃人口規模為50萬人。南部欒城組團定位為裝備制造業、中醫藥產業基地，規劃人口規模為18萬人。石家莊市都市區規劃人口及用地規模，見表1。

表1 石家莊市都市區規劃人口及用地規模

根據《石家莊市城市軌道交通近期建設規劃(2012～2020年)》批復意見，“考慮到正定新區建設尚處于起步階段，外部建設條件存在一定的不穩定性，故建議待該區域建設規模、條件穩定后，根據城市發展需要和客流需求，擇機建設1、2號線正定段工程”。石家莊市城市軌道交通近期規劃建設項目，見表2。

表2 石家莊市軌道交通近期規劃建設項目

通過對上述規劃的研究分析可知，未來北部正定新區發展勢頭強勁，規劃人口和就業崗位較多，對軌道交通的需求更為迫切，而南部欒城組團規劃人口和就業崗位相對較小，對軌道交通的需求相對較小。結合2號線場段布局(圖2)，可初步確定2個分期建設方案。

圖2 2號線平面及場段位置示意

2.1 方案一:分三階段建設方案(表3)

第一階段，為了緩解城市南北向交通擁堵現狀，結合2號線場段規劃位置，將起訖點分別設在西古城站和嘉華站，線路長16.0 km，設站15座，為了節省初期投資，一期工程僅設西古城車輛段1處，嘉華停車場按預留考慮。一期工程實施后將與1、3號線構成線網的主骨架。

第二階段，隨著中心城區的發展和正定新區的建設，將線路向北延伸至正定新區諸福屯站，向南延伸至規劃南三環北端的樓底站，二期工程線路長21.3 km，設站12座，實施嘉華和諸福屯停車場。

第三階段，隨著遠期正定新區東部區域和欒城組團的建設，將線路向北延伸至正定新區只都站，向南延伸至欒城組團欒城東站，三期工程線路長23.1 km，設站9座，實施欒城停車場。

表3 2號線分期建設規模統計(方案一)

2.2 方案二:分兩階段建設方案(表4)

第一階段，實施中心城區西古城站至嘉華站。一期工程線路長16.0 km，設站15座，設西古城車輛段1處。

第二階段，實施2號線剩余工程，即線路向北延伸至正定新區只都站，向南延伸至欒城組團欒城東站。二期工程線路長44.4 km，設站21座，分別實施諸福屯、嘉華、欒城停車場。

表4 2號線分期建設規模統計(方案二)

2.3 綜合比較

方案一相對于方案二來說，結合城市總體規劃實施進度分三期建設，與規劃的協調較好，可有效減少軌道交通建設與城市規劃沖突的矛盾。方案二雖然有明顯的TOD引導作用，但由于遠景規劃條件的不穩定性，超前建設會增加工程建設風險。方案二較方案一提前建成全線并開通運營，由于線路兩端規劃尚未實現，客流未能達到預期，列車空載率較大，運營效益較差。兩方案的綜合比較，見表5。

綜合比較可知，方案一與城市規劃及建設銜接的較好，且先期投資小、經濟效益好，工程建設風險低，故推薦采用方案一提出的分期建設方案，即分三期建設方案。

表5 2號線分期建設方案綜合比較

3 2號線運營方案分析探討

2號線遠期全線建成后，線路總長度達60.4 km，屬超長線路。超長線路的運營方案一直是困擾設計和運營部門的難題，運營方案的選擇既要考慮乘客對軌道交通“快速、直達”的需求，又要盡可能降低列車空載率，節約運營成本，提高運營效益。

3.1 2號線遠期客流結果

根據2號線客流預測結果，2號線遠期高峰小時最大斷面為4.02萬次/h，位于線路中部的運河橋至藍天圣木區間，在樓底站以南客流斷面僅為0.97萬次/h，遠期高峰小時客流量斷面見圖3。

3.2 2號線運營方案分析

根據《城市軌道交通工程項目建設標準》要求，線路終點不宜設在高峰小時斷面流量小于全線高峰小時單向最大斷面流量1/4的位置，當終點處的斷面量小于全線高峰小時單向最大斷面流量1/4時，應另行研究選用不同運量級的軌道交通或者其他城市公共交通系統進行接駁，以降低軌道交通工程投資和運營成本。2號線在樓底站以南客流斷面小于全線最大斷面的1/4，且樓底站至欒城東站線路長約17 km，為了降低工程建設投資和運營成本，該段線路應采用獨立運營方案。依據2號線客流特點及沿線各個區段客流量的不均衡性，推薦只都至樓底段采用大小交路套跑的運行方案，樓底至欒城東段建議采用與其客流量相匹配的其他交通系統。但考慮到欒城組團遠景規劃的不穩定性，應在分段運營的分界點樓底站預留未來貫通運營的條件。遠期2號線遠期運行交路圖，見圖4。

圖3 2號線遠期高峰小時客流量斷面

圖4 2號線遠期運行交路圖

3.3 樓底站平面布置方案

樓底站作為分段運營的分界點，樓底站的平面布置應考慮以下幾個因素:

(1)方便兩段線路客流換乘;

(2)預留全線貫通運營的條件;

(3)盡量簡化預留工程，避免預留工程廢棄造成的投資浪費。

基于上述因素，提出如圖5所示布置方案。

圖5 樓底站平面布置方案

由于2號線嘉華至樓底段為二期工程的實施范圍，故樓底站先期實施A部分，并預留B部分的建設用地條件，待三期工程建設樓底至欒城東段線路時，再實施車站B部分土建工程。該方案具有以下2個優點。

(1)受欒城組團遠景規劃不穩定因素的影響，樓底至欒城東段線路是否采用獨立運營方案尚不能最終確定，該方案既保留了遠期全線貫通運營的條件，又最大限度的減少了因分段運營引起的土建預留工程，從而降低了土建預留風險，節省了先期工程投資。

(2)由客流資料可知，高峰時段欒城往市區方向的客流較為集中，若遠期采用分段運營方案，可通過調整樓底至欒城東段線路的行車方向實現往市區方向兩線間同臺換乘，以縮短乘客換乘距離。

4 結語

超長軌道交通線路的分期建設方案應依據城市總體規劃實施進程，結合解決現狀交通(城市內部及對外交通)問題、引導城市發展、完善軌道交通網絡、車輛段及停車場規劃用地布局等因素進行統籌分析論證，隨城市發展及交通需求分階段有序建設，以實現投資效益最大化，切不可盲目。全線運營方案的確定應以客流預測結果為基礎，分析線路兩端客流量及出行特征，綜合考慮列車滿載率、能耗、運營成本等因素，不能一味追求線路的直通性而不顧及運營效益。

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