市域快速軌道交通的系統(tǒng)內(nèi)涵與特性研究

張弛

（上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市 200125）

0 引言

在以城市群為主體形態(tài)，推動(dòng)大中小城市和小城鎮(zhèn)協(xié)調(diào)發(fā)展指導(dǎo)思想下，面向城市群的軌道交通體系正逐步成為重要的發(fā)展趨勢(shì)。2014年，國(guó)家發(fā)改委批復(fù)《浙江省都市圈城際鐵路近期建設(shè)規(guī)劃》，包括杭州、寧波、臺(tái)州、金華等地區(qū)，以聯(lián)系中心城市和城市群各城市的11條市域鐵路線。經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展加快了區(qū)域城市化進(jìn)程，城市群內(nèi)部聯(lián)系越來(lái)越密切，中心城區(qū)與周邊地區(qū)的聯(lián)系越來(lái)越密切，區(qū)域之間的較長(zhǎng)距離公交化出行需求呈現(xiàn)日益增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。在此背景下，像市域快軌這種解決中長(zhǎng)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(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)等，是一個(gè)系統(tǒng)性非常強(qiáng)的工作。本文總體上是對(duì)市域快速軌道交通技術(shù)特征，及其各個(gè)層面的影響因素等方面開(kāi)展總結(jié)性研究，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外市域快速軌道交通系統(tǒng)典型案例的調(diào)研和總結(jié)，為市域快速軌道交通系統(tǒng)總結(jié)出較為明確的定義，并分析所應(yīng)具備的功能內(nèi)涵；梳理出市域快速軌道交通技術(shù)特征，包括線路長(zhǎng)度、站間距、運(yùn)營(yíng)速度等，為后續(xù)市域快軌系統(tǒng)的適應(yīng)性研究和規(guī)劃技術(shù)研究奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

1 基本定義解析

1.1 定義與內(nèi)涵

《市域快速軌道交通工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（征求意見(jiàn)稿）[1]：市域快速軌道交通主要服務(wù)于城市主城區(qū)與城市近郊，或衛(wèi)星城之間，客流出行應(yīng)具有出行距離長(zhǎng)、潮汐性強(qiáng)、高峰時(shí)段明顯、高峰小時(shí)客流比重大的特點(diǎn)。

相關(guān)文獻(xiàn)[2]：市域快速軌道交通線路是指跨區(qū)性、跨組團(tuán)式、超長(zhǎng)性，列車最高運(yùn)行速度大于或等于120 km/h的線路。乘客對(duì)旅行速度和舒適度目標(biāo)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(yùn)營(yíng)模式。同時(shí)，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(lái)看，市域快軌內(nèi)涵主要有：廣義公共交通、服務(wù)范圍廣、運(yùn)營(yíng)速度快、平均站間距大、制式多樣等特征。

1.2 服務(wù)范圍及對(duì)象

1.2.1 服務(wù)范圍

市域快軌服務(wù)范圍不局限于城市行政轄區(qū)，與中心城市經(jīng)濟(jì)聯(lián)系緊密，人口往來(lái)頻繁的區(qū)域均可作為市域快軌服務(wù)范圍，也即是，同城化特征區(qū)域[3]。如上海市域快軌16號(hào)線，串聯(lián)臨港、惠南、周浦等周邊鎮(zhèn)區(qū)與市中心聯(lián)系，其服務(wù)的范圍就是上海市域，而臺(tái)州都市圈的臨海至至石塘S2線，串聯(lián)臨海市、臺(tái)州市和溫嶺市，其服務(wù)范圍就不局限于臺(tái)州市區(qū)，而是緊密聯(lián)系的臺(tái)州都市圈范圍。

1.2.2 服務(wù)半徑

服務(wù)半徑主要包括時(shí)間半徑和空間半徑。國(guó)內(nèi)外研究表明，城市空間的不斷拓展會(huì)增加居民的出行半徑，但從可接受程度來(lái)看，1 h仍是大部分居民基本能夠接受的時(shí)間[4]。

（1）時(shí)間半徑

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外已開(kāi)通市域快軌的全程運(yùn)營(yíng)時(shí)間來(lái)看（見(jiàn)表1），主要集中在30～60 min，一般機(jī)場(chǎng)線運(yùn)行時(shí)間較短，這與機(jī)場(chǎng)線快速直達(dá)的功能定位相關(guān)，而串聯(lián)中心城市或城區(qū)與周邊城鎮(zhèn)的市域快軌主要運(yùn)營(yíng)時(shí)間在45～60 min，即使是最遠(yuǎn)端乘客全程出行時(shí)間也可控制在1 h之內(nèi)，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(wù)時(shí)間半徑為1 h以內(nèi)。

表1 市域快軌已通車項(xiàng)目運(yùn)行特征分析

（2）空間半徑

從線路的運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)度來(lái)看，已開(kāi)通線路結(jié)合蘇州、北京、臺(tái)州新規(guī)劃線路長(zhǎng)度主要集中在40～70 km之間，40 km以下線路多為機(jī)場(chǎng)線等特色線路，70 km以上多為特大城市的遠(yuǎn)郊線路，見(jiàn)圖1。

圖1 市域快軌線路長(zhǎng)度分析

結(jié)合東京都市圈通勤圈的范圍分析驗(yàn)證，30 km內(nèi)出行約占80%，超過(guò)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(kuò)張，但合理的通勤邊界最遠(yuǎn)約50 km右[4]。因此，對(duì)于市域快軌來(lái)說(shuō)，合理的空間服務(wù)半徑建議在40～70 km半徑內(nèi)。

1.2.3 服務(wù)對(duì)象

通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在城市郊區(qū)和與中心城日常工作、生活交往緊密地區(qū)，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(qū)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)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(wù)對(duì)象以通勤乘客為主，以通商、通學(xué)等其它乘客為輔[3]。

2 技術(shù)特征分析

2.1 運(yùn)營(yíng)速度

2.1.1 最高運(yùn)行速度

從國(guó)內(nèi)外已運(yùn)營(yíng)線路的統(tǒng)計(jì)來(lái)看，最高運(yùn)行速度一般在100～200 km/h范圍內(nèi)，見(jiàn)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(qū)別于城市軌道交通和小汽車交通。城市軌道交通最高運(yùn)行速度主要在80～120 km/h范圍內(nèi)，市域之間的高速公路最高運(yùn)行速度多為120 km/h，從競(jìng)爭(zhēng)力方面考慮，市域快軌應(yīng)快過(guò)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(yùn)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(jīng)濟(jì)性指標(biāo)之一，也是居民選擇交通方式的重要判定指標(biāo)。根據(jù)已運(yùn)營(yíng)的線路經(jīng)驗(yàn)，考慮站間距等常規(guī)設(shè)定因素，旅行速度通常為最高運(yùn)行速度的45%～50%，而市域鐵路還應(yīng)滿足1 h內(nèi)通勤需要。因此，根據(jù)120～160 km/h的車輛最高設(shè)計(jì)速度，旅行速度應(yīng)達(dá)到60～80 km/h，而市域快軌的普遍服務(wù)半徑為40～70 km范圍，該速度指標(biāo)可滿足通勤時(shí)間需要，建議旅行速度設(shè)定在60～80 km/h，旅行速度的設(shè)定對(duì)于站間距會(huì)有一定要求。

2.2 線路長(zhǎng)度

根據(jù)圖1對(duì)國(guó)內(nèi)外已建線路和規(guī)劃線路的分析，市域快軌的線路長(zhǎng)度雖然多集中在40～70 km，但是分布較為均勻，并未出現(xiàn)明顯的集中現(xiàn)象，說(shuō)明線路長(zhǎng)度具有較多的影響因素，應(yīng)分類具體分析。荊敏[6]對(duì)于影響線路長(zhǎng)度的因素進(jìn)行了分析，如支撐城市發(fā)展的定位，速度和時(shí)間的目標(biāo)，客流量以及經(jīng)濟(jì)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(yīng)范圍的角度出發(fā)，對(duì)線路長(zhǎng)度的范圍予以了界定。

將市域快軌按照功能定位與適應(yīng)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(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，該分類下市域快軌呈現(xiàn)明顯的規(guī)律性，見(jiàn)圖3。

圖3 市域快軌長(zhǎng)度分析

（1）城市群市域快軌

城市群線路長(zhǎng)度主要集中在50～60 km，呈現(xiàn)比較明顯的集中現(xiàn)象，這主要與城市群的居民出行特征有關(guān)。城市群是由兩到多個(gè)中等城市構(gòu)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(nèi)，扣除兩端時(shí)間，市域快軌通行時(shí)間往往要控制在45 min左右，否則無(wú)法形成有效的通勤交通，因此服務(wù)于城市群的市域快軌長(zhǎng)度基本在50～60 km。

（2）都市圈市域快軌

都市圈市域快軌的長(zhǎng)度變化較大，這主要與大都市本身的輻射范圍有關(guān)，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(wù)于都市圈的市域快軌長(zhǎng)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(guó)內(nèi)外特定功能的市域快軌主要是機(jī)場(chǎng)線和港口線路，即服務(wù)于中心城與大型交通樞紐聯(lián)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(shuō)明這一距離是較為合適且適宜，主要是30 km線路的出行時(shí)間基本可控制在半小時(shí)之內(nèi)。

2.3 站點(diǎn)間距

站點(diǎn)間距既要考慮客流的分布和吸引，不能過(guò)大，又要兼顧旅行速度，不能過(guò)小導(dǎo)致平均行駛速度較慢。因此，不同區(qū)域的站點(diǎn)間距不同，成熟區(qū)域客流成片狀分布，集散需求較大，站點(diǎn)可適當(dāng)密集，城市郊區(qū)客流成點(diǎn)狀分布，站點(diǎn)間距可適當(dāng)放大。

從國(guó)內(nèi)外已運(yùn)營(yíng)線路和規(guī)劃線路的統(tǒng)計(jì)來(lái)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(jī)場(chǎng)線的站間距基本在8～14 km之間。雖然站點(diǎn)設(shè)置受沿線土地開(kāi)發(fā)影響較大，但在TOD的設(shè)計(jì)理念下，沿線土地開(kāi)發(fā)應(yīng)結(jié)合站點(diǎn)設(shè)置綜合考慮，基本站間距應(yīng)控制在2～6 km，見(jiàn)圖4。

圖4 市域快軌站間距分析

3 與其它交通方式的區(qū)別

在分析了市域快軌的定義、內(nèi)涵和技術(shù)特征后，基本明確了市域快軌的功能定位和適用范圍，見(jiàn)表2。可以看出，市域快軌系統(tǒng)在整個(gè)軌道交通系統(tǒng)中主要還是服務(wù)于市域范圍，提供市域主、次中心、主要組團(tuán)之間的交通服務(wù)，以及主要組團(tuán)與大型交通樞紐的快速直接聯(lián)系，以通勤乘客為主，以商務(wù)、上學(xué)等其它乘客為輔。

表2 軌道交通網(wǎng)絡(luò)功能層次技術(shù)指標(biāo)

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外主要城市市域快軌實(shí)際運(yùn)營(yíng)案例和規(guī)劃情況分析，總結(jié)出市域快軌的定義和功能內(nèi)涵，并依據(jù)其適應(yīng)范圍分為城市群、都市圈和特色功能市域快軌，給出了運(yùn)營(yíng)速度、線路長(zhǎng)度和站點(diǎn)間距等重要規(guī)劃指標(biāo)的參考值，明確了市域快軌與地鐵和鐵路的技術(shù)區(qū)別，為后續(xù)市域快軌的線路規(guī)劃研究提供了重要的技術(shù)支撐。