城市軌道交通的規劃建設理念應適度超前

畢湘利

（上海申通地鐵集團有限公司，201103，上?！慰偣こ處煟?/p>

截止2014年底，我國大陸范圍內開通城市軌道交通運營線路的城市共21座，運營線路總計85條，運營總長度約2 700 km。從已投入運營的線路來看，特大城市和大城市的部分軌道交通線路凸顯出客流需求與運能不足的矛盾，主要體現在高峰時段車廂和站臺擁擠度高、車站垂直提升能力不足、部分站點間歇性限流等。以北京、上海、廣州三座城市已開通的38條線為例，其中32條線的高峰小時最大擁擠度超過100%。與此同時，我國城市軌道交通建設正在快速發展，2014年底在建城市有40個，在建線路約4 000 km。本文結合上海發展實踐，從城市軌道交通的規劃和建設角度提出適度超前理念，為城市的可持續發展留出彈性空間。

1 城市軌道交通規劃理念應適度超前

線網規劃是指導城市軌道交通長遠可持續發展的總體性方案，是根據城市總體發展要求，統籌人口分布、交通需求等情況編制的。該規劃也是編制近期建設規劃的基礎依據，因此線網規劃應具有前瞻性、系統性和嚴肅性。而近年來，很多城市建設規劃規模調整頻繁，這在一定程度上反映了線網規劃超前考慮不足。據統計，2013年在已批復城市軌道交通建設規劃的36個城市中，5年內建設規劃調整或修編2次以上的城市就有9個；有的城市建設規劃剛進入審批程序就對建設規?；蚍桨高M行調整。其結果是一方面可能造成既有部分線路或換乘樞紐運能矛盾突顯，甚至影響運營安全，另一方面會造成新線建設主要換乘節點、資源共享和用地控制等難以落實或投資效率低。

究其原因，主要是在于我國正在加速城市化過程中，城市人口規模預計不足。以上海為例，現有城市軌道交通網絡長度的人口規模前提是按2020年城市總人口1 600萬人規劃的，但至2010年底上海常住人口已超過2 300萬人。根據麥肯錫全球研究院的研究報告顯示，到2025年我國將有221個超過百萬人口的城市，超過500萬人口的城市將達到23個，超過2 500萬人口的城市也將達到15個。由此可見，我國早前編制城市總體規劃的人口規模都可能存在預計不足，這必然帶來軌道交通等城市基礎設施專項規劃的規劃總量不夠，造成既有運營線路運能緊張，甚至超過遠期客流預測規模。如上海軌道交通6號線2007年投入運營，預測遠期高峰小時客流為2.1萬人／h，但目前就已達2.6萬人／h。

與國際同類規模城市的軌道交通線網規模相比，我國的軌道交通規劃線網總量也明顯偏小。以上海為例，其與東京網絡規模指標的對比見表1。表1中東京區部相當于上海中心城，東京交通圈相當于上海市域。上海中心城線網密度和站點密度分別為0.88 km／km2和0.63座／km2，而東京相應指標均都大于1。此外，紐約、巴黎、倫敦在中心城的線網密度分別為1.38 km／km2、2.02 km／km2和1.31 km／km2。鑒于城市化進程的不斷推進所帶來人口規模的不確定性，為有利于城市的可持續發展，充分體現公交優先政策，在中心城范圍內可考慮以軌道交通的服務水平（線網覆蓋率）和線網密度作為各階段線網規模控制的主要衡量因素。

表1 上海與東京軌道交通網絡規模指標對比表

2 軌道交通系統設計規模應適度超前

軌道交通系統的設計規模，即車輛編組長度目前通常按預測高峰小時客流量結合車型選擇因素進行考慮。當前在設計或技術評審時，對待軌道交通的建設規模，存在滿足預測客流的基礎上土建建設規模越小越好的傾向。但從城市發展和軌道交通全壽命周期成本來看，這樣的理念不夠超前。首先，假設客流預測的模型是科學的，但客流預測的前提和邊界條件是城市人口規模、城市規劃布局及軌道交通網絡規劃等因素。當前提和邊界條件發生了變化，預測結果必將發生偏差。其次，軌道交通是百年大計，土建具有難以甚至不可改造的特點，且土建成本占比十分有限。根據有關測算，軌道交通建設成本在全壽命周期成本的比例不超過20%，而車站土建成本占總建設成本的比重越來越低，平均占比不足三分之一，故土建成本在全壽命周期成本中的比重很低。但是一條線路建設完成后，地下工程的特點是不能擴建改造，因此，一條線路占用的城市通道資源是不能用經濟來衡量的，是不可再生的。因而，一味壓減土建規模是不經濟的，換言之，規劃建設階段土建工程應預留今后足夠的發展空間。

換個角度看，我國城市軌道交通目前最大車輛編組為8輛編組，反觀國際上的同類城市，如日本東京的山手線采用11 輛編組，13 條地鐵線路中有4條線路采用了10輛編組（東西線、千代田線、有樂町和半藏門線），而這些線路部分在上世紀60、70年代就已建成，預留了較為富裕的發展條件。香港地鐵10條線路除迪斯尼線及馬鞍山線的線路較短外，其他線路大多采用了8輛編組甚至更長編組的列車，車長相當于國內A 型車，且采用較A 型車更寬的車型（見表2）。其他，如韓國首爾的1號線～4號線，有超過95%的車輛采用10 輛編組，墨西哥城市軌道交通采用9輛編組。

表2 香港地鐵線路及列車參數表

3 軌道交通車輛選型理念應適度超前

我國城市軌道交通設計規范規定地鐵和輕軌車輛選型有A、B、C 三種車型可供選擇，其車輛寬度分別為3 m、2.8 m 和2.6 m。不同車型的載客能力不同，A 型車每節車廂設計載客能力310人，B 型車每節車廂設計載客能力250人，C 型車載客能力更低。研究結果表明，相同的編組數選用更寬的車型，對車站和盾構法區間土建投資影響有限，但運輸能力卻提高很多。以6輛編組的A 型車和B 型車相比，車站長度及寬度前者較后者分別增加26 m 和0.4 m；以1 條30 km、設站20～25 座（平均站距1.2～1.5 km）的線路進行估算，工程投資（含購車）只增加約2%～3%，最大運能可提高約27%。

從已經運營的國際城市軌道交通的車輛選型來看，雖然城市人口規模沒有國內城市大，但在軌道交通建設中均采用了A 型車甚至比A 型車更寬的寬體車型，有些還預留了更大編組的土建條件，為城市發展和軌道交通擴容提供了條件。如：韓國首爾人口規模1 200萬，中國香港人口規模710萬，市中心線路全部采用8輛編組以上的A 型車或載客量更大的寬體車；新加坡人口550萬，3條地鐵線均采用6輛編組的寬體車型；華盛頓人口僅90多萬，在20世紀70年代建設地鐵時土建規模已按A 型車8輛編組設計。

因此，我國城市軌道交通車輛選擇不宜受限于國家規范，在客流量大的線路上應研究選用更寬體的車輛。

4 軌道交通設計標準應適度超前

軌道交通系統輸送能力和車站規模直接決定著其服務水平。涉及地鐵列車輸送能力的一個關鍵因素是列車定員指標。車站規模除已確定的車站長度外，主要涉及車站各部位設施（包括樓梯、通道、自動扶梯、售票口和售票機、檢票口和驗票機等）的通行能力。目前在車站設計時，首先根據設計客流值，進行車站各部位的布局；再選擇并確定車站各部位設施的通行能力；然后校核疏散時間是否滿足規范的要求。在設計過程中，對系統能力、車站規模和服務水平之間缺少協調與匹配，在一定程度上，造成了車站在實際運營過程中發生客流擁擠、通行不暢的狀況。這樣既不利于乘客出行，也增加了乘客在車站逗留時間，同樣增加了列車停站時間，最終形成了一個惡性循環，使線路運輸能力不能充分發揮。

對列車車廂站立密度，我國《地鐵設計規范》（GB50157—2013）取5～6人／m2。國外站立標準，新加坡為5.3人／m2，莫斯科為4.5人／m2；標準最高的為美國，其共分為6個等級，常用的E 級為2.2～3.2人／m2，其中最低的F級標準也要達到3.3～4.7人／m2。相比國外的列車車廂站席密度，國內的設計標準較低。隨著我國經濟社會的發展，軌道交通建設不僅只考慮把乘客運走的問題，還應考慮乘客出行的舒適度需求。

對于樓梯通行能力，《地鐵設計規范》（GB 50157—2013）規定上下行最大通行能力分別為3 700人次／h和4 200人次／h。通過對上海、廣州和深圳三個城市100多座車站的研究分析，上行樓梯在人均空間0.4～0.7 m2時，行人流開始不穩定，步行嚴重受限，此時的對應每 m 寬通行能力在2 520～3 480人次／h；下行樓梯在人均空間0.6～1.0m2時，行人流開始不穩定，步行嚴重受限，此時的對應每m 寬通行能力在3 280～4 320人次／h。再如設計規范規定自動售票機能力為300人／h，而實際僅在180～200人／h。同樣，自動扶梯、換乘通道等實際通行能力都達不到設計指標。因此，按照設計標準設計的樓扶梯寬度和數量以及通道寬度等在實際運營中就會出問題，按照這樣標準建設的車站必然會產生車站疏散能力以及換乘通道通行能力不足等問題。運營實踐表明，亟需研究提高建設標準問題。上海目前有10多個重點車站和樞紐存在不同程度的客流擁擠問題，其擁擠點主要集中在站臺、樓扶梯以及通道內。圖1為漕河涇開發區站早高峰擁堵情況。

圖1 漕河涇開發區站客流擁擠情況

5 結語

城市軌道交通建設是百年大計，我國目前正處于城市化進程加速推進過程中，為城市可持續發展和軌道交通的運營更安全、更舒適，在社會經濟發展已達到一定水平的今天，特建議如下：

1）城市軌道交通規劃應有超前理念。在城市人口將不斷集聚的發展趨勢下，基礎設施規劃更應預留發展的彈性空間；同時在中心城區規劃層面應盡量多預留一些軌道交通線路通道，可以考慮以軌道交通的服務水平（線網覆蓋率）和線網密度作為各階段線網規?？刂频闹饕饬恳蛩?。

2）車站土建成本占總建設成本不足三分之一，占全壽命周期成本更低。在條件允許的前提下，對于線網中的市區骨干線路，其車站土建規模應預留今后的發展空間。

3）相同編組的列車選用更寬的車型，對土建投資影響有限，但運輸能力提高很大。車輛選型不宜受制于規范的車型，在城市主要客運走廊上可以研究應用更寬車體的車輛。

4）城市軌道交通的設計應考慮今后乘客出行的安全性和舒適度要求，應該更加關注系統能力、車站規模和服務水平之間的協調性和匹配性，在總結既有運營經驗的基礎上適當調整和提高城市軌道交通的建設技術標準，以滿足今后運營的現實需求。

［1］應名洪.城市軌道交通建設應堅持需求導向［J］.城市軌道交通，2013（1）：42.

［2］張軍.我國大型城市軌道交通主干網采用A 型車的必要性［J］.現代城市軌道交通，2013（1）：5.

［3］上海申通地鐵集團有限公司技術中心.地鐵列車定員、車站規模動態計算方法及其標準研究［R］.上海：上海申通地鐵集團有限公司技術中心，2014.

［4］楊永平，邊顏東，周曉勤，等.我國城市軌道交通存在的主要問題及發展對策［J］.城市軌道交通研究，2013（10）：1.