文〡俞光耀
以運營為導向的城市軌道交通規劃建設實踐與思考
文〡俞光耀

我國城市軌道交通正步入快速發展階段,在這個集中發展的關鍵時期,一些理念性、戰略性的問題值得深入思考,以便充分發揮好中國城市軌道交通的“后發優勢”,建設高起點、高標準、符合運營需求的城市軌道交通項目產品,推動城市軌道交通事業健康發展。
上海屬于國內較早發展軌道交通的城市之一,2010年世博會前建成了400公里的基本網絡,目前網絡總長度達到617公里(含磁浮線)。在上海城市軌道交通建設、運營和維護管理的發展過程中,深切體會到前期建設對后期運營管理(包括設施設備維護)的重要性。通過上海城市軌道交通建設發展過程中的實踐體會,就如何確立以運營為導向的規劃建設理念,提升城市軌道交通建設水平進行思考。
理念確定目標,目標引導行為,行為導致結果,要在軌道交通規劃建設中體現以運營為導向,關鍵是確立建設為運營服務的理念,在項目建設前即開展項目運營策劃、理清運營需求、確立規劃建設目標,把運營需求導向貫穿于項目規劃設計和建設施工的全過程。
人性化理念
要充分考慮乘客的人性化需求,以方便乘客使用,考慮乘客的安全。比如,在車站自動扶梯、無障礙電梯的設計方面,20世紀90年代建成的軌道交通項目中,考慮欠缺,標準偏低。近年來,隨著經濟社會的發展,以及城市人口老齡化的加快,上海地鐵制定了高于國標的建設標準,在中心城區所有出入口均設置上、下行自動扶梯,有條件的車站設置2處無障礙電梯且滿足無障礙過街功能。
要充分考慮運營管理和設施設備維護的人性化需求,以及運營管理、維護維修的便捷和安全。比如,上海地鐵全面使用隧道管片預埋槽工藝,便于后續機電系統的安裝、維修和改造。車站機電用房設計中,電纜的鋪設由下出線改為上出線,有利于日常維修養護。
要充分考慮乘客和運營管理者的健康安全。比如,地鐵車站多為地下密閉空間,為保障廣大乘客和運營管理人員的健康,上海地鐵從車站環境質量風險源評估入手,制定相應的技術標準和管理措施,將其納入地方標準,并搭建了技術平臺實現環境空氣質量的監控,確保地下環境空氣質量良好。
要考慮乘客出行的多元化需求。在滿足交通的基本需求之外,要注重乘客的出行消費、娛樂和文化服務等需求。
標準化理念
上海地鐵在建設發展過程中面臨的挑戰之一是,網絡裝備系統的制式種類多、新老系統并存、集成度差異大、兼容程度不同等特征相當突出。以車輛為例,上海地鐵有A型車和C型車兩種車型,除3、4號線共線運營外,同一種車型不具備在不同線路上互通運營的條件,運能緊張時線路之間無法自由調配,這就要求加強技術標準研究,開發兼容通用的設施設備標準接口,使網絡設備能夠互聯互通,實現資源集約利用。
網絡化理念
全國各城市軌道交通正在經歷著“由線到網”的轉變,網絡中各條線路構成一個有機的整體,為此,建設思路也應當由傳統的單線分散式向網絡集約式轉變,推進網絡資源的互通和共享。以車輛基地為例,上海地鐵全網共有14座車輛基地實現了資源共享,金橋車輛基地是9號、12號、14號三線共享基地。此外,還對部分主變電所、軌檢車探傷車等大型檢修裝備、以及救援搶險等資源也進行了網絡共享。
智能化理念
21世紀信息技術發展突飛猛進,城市軌道交通建設應加快運用人工智能、互聯網、物聯網、云計算、大數據等現代技術,打造智慧地鐵,進一步提升運營效率和服務水平。上海軌道交通10號線(35.2公里)采用全自動運行技術,實現了列車自動喚醒、自動車況檢查、自動出入庫、自動駕駛、自動開關門、故障自動恢復等功能,減少了人為的失誤和疏漏,大幅度提升了安全可靠度和運營生產效率,在未來的新線建設中,將全部采用全自動運行技術。近年來,上海地鐵建立了各專業關鍵設備系統的在線監控預警系統,實時監控設備運行狀態,通過對設備運行數據的智能化分析,提升維護水平,進而提升運營安全性和可靠度。去年,上海地鐵在全網絡實現了站廳、站臺和車廂內無線WiFi全覆蓋。目前,正在加快開發“Metro大都會”App,為乘客提供“五導服務”(導乘、導讀、導游、導購、導吃)、云票務服務和“地鐵快付”的移動支付服務。



在城市軌道交通建設發展過程中,規劃是龍頭,過去由于認識的不足和理念的差距,上海地鐵在發展過程中也留下了不少“短板”。比如,在線網規劃上,上海地鐵存在射線較多較長,而環線和聯絡線不足,導致中心城區線網密度不夠、客流過于擁堵。車輛基地規劃規模不夠,導致存車能力不足。因此,在線網規劃之初,就必須從長期運營角度出發,用發展的眼光看問題,充分體現線網規劃的前瞻性,避免運營后期的二次改造。
線網規劃應適應不同距離的乘客出行需求
在不同區域、不同乘客群體間存在著不同距離的出行需求,軌道交通的線網規劃應適應這種不同的出行需求,走多模式發展的道路。
在新一輪城市軌道交通網絡規劃中,上海提出了“一網多?!钡陌l展思路,編制了市域快軌、市區線和局域線3個1000公里的網絡規劃。從功能上來看,三個等級的線路各有側重:第一層次的快軌線注重市郊和城際快速出行,著重改變常規軌道交通服務市域出行速度較低的現狀,市域快軌采用鐵路制式,可與鐵路實現互聯互通,提供更加便捷的長距離出行;第二層次的市區線兼顧速度、容量與可達性,常規軌道交通站間距較短,適合在市區加密,提升城市軌道交通的網絡密度、覆蓋率和可達性;第三層次的局域線強化社區接駁功能,采用小型車輛和靈活的運營組織,設站密度更高,服務于日常出行最后一公里問題。
線網結構規劃應科學合理避免客流擁堵
中國是一個人口大國,又正處于快速城市化階段,城市人口持續快速增長,決定了城市軌道交通客流也將持續快速增長。在此背景下,上海軌道交通網絡化運營的實踐中,也出現過網絡結構不合理所造成的客流擁堵問題。比如,既有網絡中存在多條外圍線路單點入網,導致接入點高峰時段客流壓力較大。新的線網規劃采用多點多線入網,避免大客流積壓;對于已有的單點單線入網問題,通過線網結構優化調整加以解決?,F狀網絡中還存在多處三線以上的換乘樞紐,換乘線路多,客流高度集中,客運組織難度大,存在大客流管控風險。新的線網規劃中,線路間一般采用兩兩換乘,避免多線換乘。針對現有線網射線過多、中心城區線網密度不夠的問題,上海在近期建設規劃中,已規劃建設了多條平行加密線,對既有擁擠線路起到分流作用。
城軌交通線路規劃應確立TOD理念
傳統的城軌交通規劃往往從區域經濟社會的現狀出發,對城軌交通帶動發展的潛力估計不足,或者在城軌交通建成之后,對相關地區過度開發建設,導致項目建成不久軌道交通站點就出現擁堵。因此,城軌交通規劃應全面確立TOD理念,將軌道交通規劃與地區經濟社會發展同步考慮,相互適應、取得平衡。線路建設引導城市發展,城軌交通線路規劃于核心發展走廊,網絡規模、線路運能、設施設備通行能力等設計適度超前,適應TOD發展模式下的客流發展需求。以地鐵站點為核心構建地鐵社區,通過加強規劃統籌,以地鐵車站為載體,構建連通社區居民、公共活動空間、商業辦公區域等為一體的城市綜合體,形成以軌道交通車站為核心的地鐵社區。推進車輛基地上蓋開發,明確城市軌道交通專項規劃與地區控制性詳細規劃同步開展,做到“兩規合一”,同步規劃、同步建設。
城軌與其他公共交通規劃應融合互補
要重視城市軌道交通與民航、鐵路交通方式的融合銜接。通過建設大型交通樞紐中心,可以實現不同交通方式的銜接互通。上海在世博會前建成了虹橋綜合交通樞紐,將航空港、高速鐵路、城際鐵路、城市軌道交通、公共汽車、出租車等不同交通方式融為一體,大大方便了乘客出行。
要重視軌道交通與地面公交和其他交通方式的銜接,在地鐵站點周邊要有公交配套,解決地鐵車站到乘客工作、生活地區最后一公里的出行需求。在城市外圍的軌道交通站點周邊,可以規劃建設P+R系統;在中心城區的軌道交通車站周邊,則可規劃建設B+R系統。在中心城客流密集區,應繼續保留或新設與地鐵線路平行的地面公交,以便在客流高峰時段以及地鐵突發事故時,起到互補替代作用。
中國城市軌道交通行業應該充分借鑒國外發達城市軌道交通的優勢與不足,高起點、高標準開展城市軌道交通的規劃設計。
規劃設計應為后續運營創造條件
城軌交通運營的核心之一是行車組織,每個城市的軌道交通規劃設計應當符合當地人口規模和出行習慣,為運營期間靈活多樣的行車組織創造條件。運能設計要留足余量,特別是折返站設計要提升標準,為提高發車密度留足空間。配線設計標準要高,以往上海地鐵在配線設計上較為保守,一旦發生列車故障,對正常運營影響較大。在新一輪建設線路中,對配線設計標準做了提升,以便故障列車能及時退出運營正線。多點折返設計,大城市軌道交通線路客流較大,高峰客流不均衡性突出,適合采用大小交路的運輸組織形式,避免線路兩端運能過剩造成的運能浪費。中小城市客流規模比大城市低,可直接采用單一交路的運輸組織方式,也可研究主支線運營的Y型交路,更好匹配線路客流特征,提高兩端線路的覆蓋面。
車站設計要提高標準,提升大客流通行能力
在規劃設計階段,各個城市應根據自身特點,在國家統一標準基礎上,適當提高車站設計標準,增強車站站臺、站廳和換乘通道等部位的通行能力和服務水平。車站站臺設計要方便乘客快速上下,有條件的車站可采用“一島兩側雙開門”站臺設計形式,提升客流乘降效率,減少列車的停站時間,加快列車周轉,提升整體運營效率。車站空間上要優化布局,規劃設計上可采用無柱、大空間的建筑形式,為乘客提供更為開闊的車站空間,改善乘客的出行體驗。
設施設備應更加安全可靠
安全運營是城軌交通健康發展的根本,中國城市軌道交通應該采用更加先進的技術、更加高的安全標準,來提供更為安全可靠的運營。增加設備安全冗余,上海地鐵在新一輪建設的14、15、18號線提高了信號系統的配置標準,由原來“主備系統”的設計提升為“雙套系統”設計,確保故障條件下運營水平不降低。在對客流最大的2號線設備改造時,引入了“雙套雙制式”系統,在既有軌道電路信號系統基礎上增加CBTC信號系統,運行可靠度將大幅度提升。提升設施設備可靠度標準,在車輛、信號、屏蔽門等設備系統招標時提高了設備可靠度的要求,并且采取運營考核手段對設備可靠度進行跟蹤,以此作為選擇供應商的一項重要條件。提升土建結構標準,土建工程是百年工程,上海地鐵14、15、18號線采用了更大直徑的盾構,隧道內徑從5.5米提升到5.9米,后期維護更加方便,也為消防安全和隧道區間的客流疏散創造了更好條件。
先進科學的規劃、高標準的設計,最后還需要通過建設施工轉化成一個可以投運的軌道交通運營項目。城市軌道交通項目建設施工要加強對質量的管控,采用新技術、新工藝,運用新設備、新材料,全面提升工程施工質量水平,為后續運營提供高品質的產品,要求建成的項目努力做到“大眾好評、自己滿意,多些亮點、少點遺憾”。


加強建設過程質量管控
施工質量對于城市軌道交通后續運營至關重要、影響巨大。近年來,上海地鐵重點加強基坑變形、地層損失、區間隧道沉降、道床鋪設、車站主體結構和裝飾裝修方面的質量把控,精細管理、精益求精,工程建設質量得到顯著提升。9號線三期東延伸全線車站被評為優質結構,5號線南延伸、9號線三期、17號線盾構推進平均實現連續400環無滲漏,最好達800環無滲漏。
全面實施運營提前介入項目建設
運營方提前介入項目建設施工過程,可以更好地明確建設目標、預防后期運營管理的短板和隱患。上海地鐵創立了一套規劃建設階段運維單位提前介入的工作模式,確保工程建設完成后運營功能的全面實現。運營和規劃建設板塊人員協同工作,近幾年通車線路中,運維板塊派駐人員與工程建設單位聯合辦公,參與建設過程,主導聯調聯試,做到提前介入和過程接管。提煉運營需求標準指導建設,運維部門定期梳理提煉運營需求,與項目建設單位進行深入溝通,形成建設標準指導工程建設。關鍵設備系統由運維單位組織采購,運營關鍵設備如車輛、信號系統等的招標采購工作直接由運維單位進行,確保設備的功能質量滿足運營要求。運維單位的提前介入及其與建設單位的良好溝通銜接,將原本要到運營階段暴露的問題提前得以預防。2015年底,上海三段新線投運時接管單位向項目建設單位提出整改的問題大幅減少。
實現建設工程數字化移交
近年來,上海地鐵在工程建設過程中廣泛地應用BIM技術。在規劃設計階段,通過BIM設計技術,確保土建工程為后續的機電設備安裝創造更便利的良件;工程施工階段,發揮BIM技術對保障工程質量安全、控制工程風險、方便后期維護等方面的作用,并逐步實現項目竣工驗收時的BIM模型交付運營;運營維護階段,對重點車站、換乘站及區間提供基于BIM的三維立體圖,清晰展現車站結構布局、重要設施設備位置以及換乘關系,給調度指揮特別是在突發情況下的應急處置提供可視化的指揮手段。
中國城市軌道交通正步入快速發展的新階段,應站在建設百年工程的戰略高度,學習借鑒國際同行先進經驗,牢固確立以運營為導向、建設為運營服務的理念,努力建成高標準、高效能、高品質的城市軌道交通項目產品,全面提升規劃設計、建設施工和運營管理水平,促進中國城市軌道交通事業持續健康發展。
俞光耀,中國城市軌道交通協會會長、上海申通地鐵集團有限公司董事長