市域快線核心功能實現(xiàn)研究——以昆明巫家壩樞紐站規(guī)劃控制為例

田福生

(中國地鐵工程咨詢有限責任公司 北京 100037)

近幾年，隨著我國城市化進程的加快，大城市中心城區(qū)的用地日漸緊張，城市發(fā)展亟需拉開空間骨架，在都市區(qū)或市域范圍內重新配置資源，促進城市的可持續(xù)發(fā)展。國家新型城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展為資源重新整合提供了條件，郊區(qū)新城的建設已成規(guī)模［1］。在中心城區(qū)的輻射帶動下，隨著產業(yè)的重新分配調整，郊區(qū)新城與中心城的商務、休閑、通勤聯(lián)系需求日益加強。因此，國內各大城市如北京、上海、成都等均在編制市域軌道交通的相關規(guī)劃［2-3］。昆明新的城市總體規(guī)劃也突破了中心城區(qū)，提出了都市區(qū)一體化的發(fā)展戰(zhàn)略。軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃也將視野從傳統(tǒng)的中心城區(qū)拓展到了都市區(qū)范圍，重點打造市域快線網(wǎng)。在國內市域軌道交通剛剛起步的情況下，昆明都市區(qū)的發(fā)展迫切需要借鑒國外成熟的發(fā)展經(jīng)驗，以規(guī)劃研究昆明市中心城區(qū)與都市區(qū)外圍新城的市域軌道交通系統(tǒng)。

1 軌道交通市域線網(wǎng)規(guī)劃

1.1 國外市域軌道交通經(jīng)驗借鑒

通過對巴黎、東京、柏林這3 座著名城市市域軌道交通進行分析，總結其發(fā)展經(jīng)驗，主要表現(xiàn)為3 個特征。

1)快速性。周邊城鎮(zhèn)居民一般能在1 h 內到達中心城的市中心。巴黎RER、東京JR 和私鐵快線、柏林S-Bahn的車輛最高速度基本在120 ～160 km/h，旅行速度也大多超過60 km/h。

2)互聯(lián)互通性。市域軌道將各城市副中心、重點城鎮(zhèn)與中心城有效連接，中心城內共軌運營，中心城以外岔線眾多，運營組織方式靈活。在東京的12 條地鐵線路中，除銀座線、丸之內線和大江戶線外，其余9 條地鐵線路全部與郊外私鐵、JR 鐵路實現(xiàn)共線運行;巴黎RER 的共線運營長度達110 km，在城市中心區(qū)，巴黎公交公司經(jīng)營的RER-B 線與法國國營鐵路公司經(jīng)營的RER-D 線共線運營。

3)穿越性。線路兩端連接外圍城鎮(zhèn)包括新城，中段穿越中心城。巴黎RER 的A、B、C、D、E 5 條線路因此獲得了良好的客流效果，東京采取與地鐵共軌，柏林采用多線共用廊道，實現(xiàn)穿越中心城。

1.2 昆明都市區(qū)規(guī)劃解讀

昆明都市區(qū)發(fā)展的目的是引導城市跳出中心城向外擴展，最終形成“一主四輔”的空間格局。“一主”即“一湖四片”都市核心區(qū)，包括主城、空港區(qū)、呈貢新區(qū)、晉城新區(qū)和昆陽—海口新區(qū);“四輔”即4 個輔城，包括安寧、嵩明、宜良和富民，4 個輔城作為大都市拓展區(qū)，將分擔城市功能、承接人口和產業(yè)轉移，以打造特色鮮明、差異化發(fā)展的輔城。按照“一主四輔”的空間發(fā)展要求，結合各區(qū)域在功能定位、距離、規(guī)模上的差異性，都市區(qū)將形成一軸兩翼、總體呈放射式的發(fā)展軸線，即在中心城區(qū)的主城—呈貢方向形成一主軸，安寧、嵩明與主城之間形成兩翼，同時其他外圍組團與主城形成次要軸線(見圖1)。因此，需要都市區(qū)軌道交通軸線與空間發(fā)展軸線相一致，并體現(xiàn)層次差異，以有力支撐城市空間的發(fā)展。

1.3 昆明市軌道交通市域線網(wǎng)規(guī)劃

昆明市軌道交通遠景規(guī)劃線網(wǎng)共計11 條線路，其中，市區(qū)線9條，分別為1～9號線;市域線2條，分別為東西快線、南北快線，并預留了宜良/石林快線、海口快線，快線系統(tǒng)的車輛制式采用160 km/h的CRH6F［4］。

圖1 昆明都市區(qū)主要發(fā)展軸線

東西、南北快線均是以中心城為中心的直徑線，其中東西快線連接安寧組團、中心城區(qū)及嵩明組團，南北快線連接富民組團、中心城區(qū)及晉寧組團，支撐了都市區(qū)的發(fā)展軸線，拓展了城市空間。東西、南北快線在中心城的巫家壩樞紐站實現(xiàn)兩條線路、四個方向的互聯(lián)互通。因此，巫家壩樞紐站是實現(xiàn)市域快線網(wǎng)互聯(lián)互通功能的關鍵(見圖2)。

圖2 昆明市軌道交通市域線網(wǎng)規(guī)劃

2 巫家壩樞紐站的需求分析

2.1 互聯(lián)互通的客流特征

東西、南北快線在中心城區(qū)的遠景高峰小時客流斷面為2.7萬人次、2.4萬人次，達到了大中運量等級。

根據(jù)安寧、富民、嵩明、晉寧4個組團間的遠景交換客流(見圖3)可以看出，安寧與晉寧方向、嵩明與晉寧方向的客流交換最大，全日客流量在5萬～6萬人次;另外兩個象限客流交換量次之，全日客流量在1萬～2萬人次。

雖然4個組團之間的全日交換客流相對高峰小時來說較小，但這部分交換客流隨著直達軌道走廊的建立存在快速增長的可能性，且均為長距離出行，在規(guī)劃階段應綜合考慮，盡量做到方便居民出行，規(guī)劃條件上實現(xiàn)各個方向的全聯(lián)通，為將來市域快線系統(tǒng)開行靈活的運營組織方案預留條件。

圖3 外圍四組團之間交換客流

2.2 跨線運營的功能定位

通過客流特征分析，巫家壩樞紐站主要滿足兩大功能:1)實現(xiàn)東西、南北快線本線列車的接發(fā)車作業(yè);2)實現(xiàn)安寧—富民、富民—嵩明、嵩明—晉寧、晉寧—安寧方向跨線列車的接發(fā)車作業(yè)。

3 巫家壩樞紐站的功能實現(xiàn)

3.1 平面疏解的線路引入方案

4個組團間的交換客流存在兩種形式:一種是順向跨線客流，即安寧—富民及嵩明—晉寧方向;另一種是折角跨線客流，即嵩明—富民及安寧—晉寧方向。

目前，城市軌道交通沒有組織折角跨線運營的先例，其疏解方式只能參考鐵路系統(tǒng)。鐵路系統(tǒng)組織跨線運營主要有兩種疏解方式:平面疏解和立交疏解(見圖4)，其目的是減少行車路徑交叉點對通過能力的影響。

圖4 跨線運營疏解形式

巫家壩樞紐站位于城市建成區(qū)，跨線列車若采用立交疏解形式則車站長度約3.3 km，同時疏解線對地塊切割嚴重，受城市現(xiàn)狀的限制，基本不可能在城市中心區(qū)實現(xiàn)立交疏解，跨線運營只能采用平面疏解形式。

3.2 平峰組織跨線運營的行車方案

巫家壩樞紐站作為快線系統(tǒng)的中心，在行車組織上所有列車均不越行停站作業(yè)。根據(jù)前面的客流預測，高峰期東西快線能力富余10%，南北快線能力富余20%(見表1)。

表1 市域快線系統(tǒng)能力

順向跨線的安寧—富民、嵩明—晉寧方向全日各需開行4對、19對列車;折角跨線的嵩明—富民、安寧—晉寧方向全日各需開行10對、24對列車。

通過行車模擬分析，如果東西快線與南北快線間開行順向跨線列車，每小時將扣除本線及相鄰線各2對列車;如果東西快線與南北快線間開行折角跨線列車，每小時將扣除本線及相鄰線各4對列車。

從上表可以看出，東西、南北快線在高峰期均按最小行車間隔3 min運行，如果開行順向或折角跨線列車將會降低本線的輸送能力，不能滿足本線的客流需求，因此高峰期線路不具備開行跨線列車的通過能力;考慮全日跨線列車數(shù)量較少，可以安排在平峰時段利用本線較大的行車間隔開行跨線列車，巫家壩樞紐站的平面疏解方案也滿足接發(fā)車能力的需要。

3.3 包容性強的車站規(guī)模控制方案

在規(guī)劃階段，車站規(guī)模需要考慮連續(xù)接發(fā)車情況下的車站最大能力，即前方4列車在車站待避，后方4列車進站后跨線運行。通過運營模擬及車站能力分析，巫家壩樞紐站設4條正線、4條到發(fā)線及8個站臺面，車站控制長度960 m，控制寬度95 m(見圖5)［5］。

圖5 巫家壩樞紐站平面布置

規(guī)劃階段的車站規(guī)模主要是在實現(xiàn)車站功能的前提下，控制用地條件，預留設計、施工的靈活性。在設計階段，可以根據(jù)深化的客流預測資料，分析研究8個方向是否都需要互聯(lián)互通，進而優(yōu)化車站規(guī)模及平面布置。

4 巫家壩樞紐站的空間安排

4.1 平面上與城市規(guī)劃的協(xié)調性

4.1.1 樞紐站規(guī)劃與巫家壩片區(qū)規(guī)劃同步編制

巫家壩樞紐站位于巫家壩片區(qū)，在機場搬遷后該片區(qū)定位為城市副中心。巫家壩樞紐站規(guī)模較大，兩端引入線路多，軌道交通如何與巫家壩片區(qū)統(tǒng)籌協(xié)調是一個難點。

在軌道交通規(guī)劃編制過程中，為了更好地支撐片區(qū)發(fā)展，同時也為軌道交通建設預留條件，昆明市適時啟動了巫家壩片區(qū)規(guī)劃。根據(jù)片區(qū)功能要求，在中軸線上需要布置南北向的景觀綠廊，這給市域快線的敷設提供了條件。由于兩個規(guī)劃的同步編制，使得巫家壩片區(qū)形成了一個有機的整體，詳見圖6。

圖6 巫家壩樞紐站平面位置

4.1.2 樞紐站站位的唯一性

在巫家壩片區(qū)南北向的綠廊上，東西方向存在兩個控制性因素，一個是既有的城市軌道交通1號線，另一個是規(guī)劃的春城路下穿隧道。

從施工、運營安全的角度考慮，巫家壩樞紐站應避開既有1號線布置，由于1號線南側長度不夠，站位只能選擇在北側。若車站同時避開北側的春城路下穿隧道，則南北快線轉入民航路時將造成大量的拆遷，對民航路東側地塊切割嚴重。因此，車站主體布置在既有1號線北側，同時與春城路下穿隧道平面相交。

4.2 豎向上與城市基礎設施的適應性

4.2.1 對既有1號線的影響

從圖6巫家壩樞紐站平面位置圖可知，巫家壩樞紐站南端區(qū)間與既有1號線平面交叉。受車站埋深的控制，快線系統(tǒng)區(qū)間上穿既有1號線，結構間最近距離為3 m(見圖7)，表2為國內近距離穿越既有線統(tǒng)計。

根據(jù)國內軌道交通建設實踐，近距離穿越既有線具備成熟的經(jīng)驗，尤其是上穿既有線比下穿既有線安全性更好。因此，在快線系統(tǒng)區(qū)間與1號線正交的情況下，近距離上穿具有可實施性。

圖7 巫家壩樞紐站與1號線豎向位置關系

表2 國內近距離穿越既有線統(tǒng)計

4.2.2 對春城路下穿隧道的影響

巫家壩樞紐站與春城路下穿隧道相交(見圖8)，受既有1號線高程的控制，春城路下穿隧道將穿越巫家壩樞紐站的站廳層，對規(guī)劃的春城路下穿隧道而言，如何處理好與車站的關系顯得尤為重要。

圖8 巫家壩樞紐站與春城路關系

為了保證未來軌道交通順利建設，對春城路下穿隧道的處理方式有3種:1)春城路下穿隧道推遲建設，與巫家壩樞紐站同步實施;2)春城路下穿隧道建設時，預埋下方的車站結構;3)春城路下穿隧道建設時，不考慮軌道交通，未來軌道交通建設時拆除重建。

綜合考慮，第3種拆除重建的方案不僅增加約6 000萬元的投資，而且將來交通組織困難、對社會影響大，可實施性差。結合春城路下穿隧道是否一定要提前修建的前提，前兩種方案是可供決策部門參考的。

5 總結

巫家壩樞紐站是實現(xiàn)市域快線系統(tǒng)互聯(lián)互通的關鍵，在規(guī)劃層面上需重點做好兩方面的工作。

1)技術上可行。昆明市域快線系統(tǒng)采用國鐵制式的CRH6F列車，在土建、機電設備方面已經(jīng)具備成熟的經(jīng)驗，規(guī)劃階段需重點關注行車組織、車站平面布置及規(guī)模、與城市其他相關設施的協(xié)調，保證可實施性，并為用地控制提供基礎。

2)規(guī)劃上協(xié)調。巫家壩樞紐站占地規(guī)模大，如何做到既支撐城市發(fā)展，又能落實自身建設用地，需要與城市片區(qū)規(guī)劃、城市控制性規(guī)劃等緊密配合，盡量做到同步編制，多規(guī)合一。

［1］北京中城捷工程咨詢有限責任公司.北京郊區(qū)線技術發(fā)展策略研究［R］.北京，2006.

［2］江永，劉遷.中國快速城鎮(zhèn)化趨勢下的市域軌道交通發(fā)展探討［J］.都市快軌交通，2013，26(1):49-53.

［3］陸錫明，王祥.上海大都市區(qū)域快速軌道交通規(guī)劃研究［J］.城市交通，2014(6):8-17.

［4］中國地鐵工程咨詢有限責任公司.昆明市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃修編［R］.北京，2010.

［5］中國地鐵工程咨詢有限責任公司.昆明市城市軌道交通(東西、南北快線)控制性詳細規(guī)劃［R］.北京，2014.