市域快速軌道交通的系統內涵與特性研究

張弛

（上海市城市建設設計研究總院（集團）有限公司，上海市 200125）

0 引言

在以城市群為主體形態，推動大中小城市和小城鎮協調發展指導思想下，面向城市群的軌道交通體系正逐步成為重要的發展趨勢。2014年，國家發改委批復《浙江省都市圈城際鐵路近期建設規劃》，包括杭州、寧波、臺州、金華等地區，以聯系中心城市和城市群各城市的11條市域鐵路線。經濟的高速發展加快了區域城市化進程，城市群內部聯系越來越密切，中心城區與周邊地區的聯系越來越密切，區域之間的較長距離公交化出行需求呈現日益增長的態勢。在此背景下，像市域快軌這種解決中長距離公交化出行的軌道交通方式需求十分迫切。市域快速軌道交通從規劃、設計、建設、運營等，是一個系統性非常強的工作。本文總體上是對市域快速軌道交通技術特征，及其各個層面的影響因素等方面開展總結性研究，通過對國內外市域快速軌道交通系統典型案例的調研和總結，為市域快速軌道交通系統總結出較為明確的定義，并分析所應具備的功能內涵；梳理出市域快速軌道交通技術特征，包括線路長度、站間距、運營速度等，為后續市域快軌系統的適應性研究和規劃技術研究奠定技術基礎。

1 基本定義解析

1.1 定義與內涵

《市域快速軌道交通工程設計規范》（征求意見稿）[1]：市域快速軌道交通主要服務于城市主城區與城市近郊，或衛星城之間，客流出行應具有出行距離長、潮汐性強、高峰時段明顯、高峰小時客流比重大的特點。

相關文獻[2]：市域快速軌道交通線路是指跨區性、跨組團式、超長性，列車最高運行速度大于或等于120 km/h的線路。乘客對旅行速度和舒適度目標均有較高要求，行車密度接近城市軌道交通，并采用全封閉運營模式。同時，起到市域快速軌道交通作用的，尤其是采用鐵路制式的，稱之為市域鐵路。

總體來看，市域快軌內涵主要有：廣義公共交通、服務范圍廣、運營速度快、平均站間距大、制式多樣等特征。

1.2 服務范圍及對象

1.2.1 服務范圍

市域快軌服務范圍不局限于城市行政轄區，與中心城市經濟聯系緊密，人口往來頻繁的區域均可作為市域快軌服務范圍，也即是，同城化特征區域[3]。如上海市域快軌16號線，串聯臨港、惠南、周浦等周邊鎮區與市中心聯系，其服務的范圍就是上海市域，而臺州都市圈的臨海至至石塘S2線，串聯臨海市、臺州市和溫嶺市，其服務范圍就不局限于臺州市區，而是緊密聯系的臺州都市圈范圍。

1.2.2 服務半徑

服務半徑主要包括時間半徑和空間半徑。國內外研究表明，城市空間的不斷拓展會增加居民的出行半徑，但從可接受程度來看，1 h仍是大部分居民基本能夠接受的時間[4]。

（1）時間半徑

通過對國內外已開通市域快軌的全程運營時間來看（見表1），主要集中在30～60 min，一般機場線運行時間較短，這與機場線快速直達的功能定位相關，而串聯中心城市或城區與周邊城鎮的市域快軌主要運營時間在45～60 min，即使是最遠端乘客全程出行時間也可控制在1 h之內，符合都市圈通勤客流的基本出行需求，因此，建議市域快軌的主要服務時間半徑為1 h以內。

表1 市域快軌已通車項目運行特征分析

（2）空間半徑

從線路的運營長度來看，已開通線路結合蘇州、北京、臺州新規劃線路長度主要集中在40～70 km之間，40 km以下線路多為機場線等特色線路，70 km以上多為特大城市的遠郊線路，見圖1。

圖1 市域快軌線路長度分析

結合東京都市圈通勤圈的范圍分析驗證，30 km內出行約占80%，超過50 km的僅約占3%，30～50 km的出行約占17%，東京都市圈的空間半徑為50 km。雖然東京都市圈在不斷擴張，但合理的通勤邊界最遠約50 km右[4]。因此，對于市域快軌來說，合理的空間服務半徑建議在40～70 km半徑內。

1.2.3 服務對象

通過調研發現，在城市郊區和與中心城日常工作、生活交往緊密地區，在城市群中周邊城市與中心城市日常工作、生活交往緊密地區，實現長距離公交化出行的居民主要以上下班的早晚高峰為主，所以市域快軌的服務對象以通勤乘客為主，以通商、通學等其它乘客為輔[3]。

2 技術特征分析

2.1 運營速度

2.1.1 最高運行速度

從國內外已運營線路的統計來看，最高運行速度一般在100～200 km/h范圍內，見圖2，但主要集中在120～160 km/h。這主要是取決于市域快軌的差異化定位，即要明顯區別于城市軌道交通和小汽車交通。城市軌道交通最高運行速度主要在80～120 km/h范圍內，市域之間的高速公路最高運行速度多為120 km/h，從競爭力方面考慮，市域快軌應快過城市軌道交通和高速公路上的小汽車交通，因此，車輛最高速度定位在120～160 km/h較為合理[5]。

圖2 市域快軌最高運行速度分析

2.1.2 旅行速度

旅行速度是市域快軌的重要經濟性指標之一，也是居民選擇交通方式的重要判定指標。根據已運營的線路經驗，考慮站間距等常規設定因素，旅行速度通常為最高運行速度的45%～50%，而市域鐵路還應滿足1 h內通勤需要。因此，根據120～160 km/h的車輛最高設計速度，旅行速度應達到60～80 km/h，而市域快軌的普遍服務半徑為40～70 km范圍，該速度指標可滿足通勤時間需要，建議旅行速度設定在60～80 km/h，旅行速度的設定對于站間距會有一定要求。

2.2 線路長度

根據圖1對國內外已建線路和規劃線路的分析，市域快軌的線路長度雖然多集中在40～70 km，但是分布較為均勻，并未出現明顯的集中現象，說明線路長度具有較多的影響因素，應分類具體分析。荊敏[6]對于影響線路長度的因素進行了分析，如支撐城市發展的定位，速度和時間的目標，客流量以及經濟效益等。各種因素影響的程度略有不同，本文從線路的功能定位與適應范圍的角度出發，對線路長度的范圍予以了界定。

將市域快軌按照功能定位與適應范圍分為城市群市域快軌、特大城市行政范圍市域快軌和特色線路，根據統計數據顯示，該分類下市域快軌呈現明顯的規律性，見圖3。

圖3 市域快軌長度分析

（1）城市群市域快軌

城市群線路長度主要集中在50～60 km，呈現比較明顯的集中現象，這主要與城市群的居民出行特征有關。城市群是由兩到多個中等城市構成，由于是跨城市出行，除市域快軌外，還需兩端換乘交通，由于通勤交通的總出行接受程度往往在1 h之內，扣除兩端時間，市域快軌通行時間往往要控制在45 min左右，否則無法形成有效的通勤交通，因此服務于城市群的市域快軌長度基本在50～60 km。

（2）都市圈市域快軌

都市圈市域快軌的長度變化較大，這主要與大都市本身的輻射范圍有關，蘇州的都市圈市域快軌主要集中在40～60 km，而北京的都市圈市域快軌則主要集中在50～70 km，因此服務于都市圈的市域快軌長度主要取決于都市圈本身的輻射范圍。

（3）特定功能市域快軌

目前國內外特定功能的市域快軌主要是機場線和港口線路，即服務于中心城與大型交通樞紐聯系的線路，該類型線路多集中在30 km左右，這主要取決及大型交通樞紐的選址，但不同城市的特色線路均集中在30 km左右，說明這一距離是較為合適且適宜，主要是30 km線路的出行時間基本可控制在半小時之內。

2.3 站點間距

站點間距既要考慮客流的分布和吸引，不能過大，又要兼顧旅行速度，不能過小導致平均行駛速度較慢。因此，不同區域的站點間距不同，成熟區域客流成片狀分布，集散需求較大，站點可適當密集，城市郊區客流成點狀分布，站點間距可適當放大。

從國內外已運營線路和規劃線路的統計來看，市域軌道交通站間距基本控制在2～6 km之間，但特色線路如機場線的站間距基本在8～14 km之間。雖然站點設置受沿線土地開發影響較大，但在TOD的設計理念下，沿線土地開發應結合站點設置綜合考慮，基本站間距應控制在2～6 km，見圖4。

圖4 市域快軌站間距分析

3 與其它交通方式的區別

在分析了市域快軌的定義、內涵和技術特征后，基本明確了市域快軌的功能定位和適用范圍，見表2。可以看出，市域快軌系統在整個軌道交通系統中主要還是服務于市域范圍，提供市域主、次中心、主要組團之間的交通服務，以及主要組團與大型交通樞紐的快速直接聯系，以通勤乘客為主，以商務、上學等其它乘客為輔。

表2 軌道交通網絡功能層次技術指標

4 結語

本文通過對國內外主要城市市域快軌實際運營案例和規劃情況分析，總結出市域快軌的定義和功能內涵，并依據其適應范圍分為城市群、都市圈和特色功能市域快軌，給出了運營速度、線路長度和站點間距等重要規劃指標的參考值，明確了市域快軌與地鐵和鐵路的技術區別，為后續市域快軌的線路規劃研究提供了重要的技術支撐。