我國區域多層次軌道交通融合發展研究

肖 慎，胡俊豪，吳 迪

(蘇交科集團股份有限公司，南京 210019)

目前，我國南北、東西干線鐵路通道互聯互通基礎網絡已初步形成，城市軌道交通線網規模快速擴大、成網運營，城際鐵路和市域(郊)鐵路作為國鐵干線網的補充和城市軌道交通網的延伸，促進了軌道交通復合網絡結構完善、可靠性增強、網絡運輸效率和服務質量的有效提升。我國以城市群/都市圈為主體的新型城鎮化進程加快，為區域多層次軌道交通融合發展創造了契機，基本形成了以交通樞紐站點為核心，軌道線路為發展軸線的“點—線—面”發展新格局。

然而，當前我國區域軌道交通系統復合網絡仍存在結構不盡合理、總體運能利用不充分、協同安全保障聯動不深入、旅客出行全過程不便捷[1]等問題。在多種軌道交通方式初具規模且并存發展的態勢下，如何在更大范圍內整合資源、充分發揮各種軌道交通的優勢，有效提升軌道交通網絡化水平和運輸服務質量，促進軌道交通與沿線城鎮、產業、經濟的深度融合，已成為軌道交通未來發展和交通強國建設的重要課題。

在此背景下，我國國家層面和部分地方先后提出了軌道交通“多網融合”概念，出臺了多層次、多模式、多制式軌道交通融合發展的相關政策。基于此，本文結合具體工程實踐探討我國區域多層次軌道交通融合發展的策略與措施。

1 我國區域多層次軌道交通網絡構成及特點

我國區域多層次軌道交通網絡主要由國鐵干線網、城際鐵路網、市域(郊)鐵路網、城市軌道交通網4個層次的軌道交通網構成，我國區域多層次軌道交通網絡構成分析如圖1所示。

圖1 我國區域多層次軌道交通網絡構成分析

(1) 國鐵干線(主要由普速鐵路、快速鐵路、高速鐵路等組成)以及城際鐵路(主要由客運專線、城際鐵路等組成)主要承擔跨區域、城際客流的輸送任務，是構成多制式、多主體軌道交通復合網絡的骨干通道。

(2) 城市軌道交通主要由地鐵、輕軌、單軌、磁懸浮、有軌電車等組成，是城市客流輸送的主要交通方式，為國鐵干線集疏客流。

(3) 市域鐵路主要由市域(郊)鐵路、市域快軌、都市快軌、城軌快線等組成，介于城際軌道與城市軌道之間，是國鐵干線的補充和城市軌道交通的延伸，主要承擔大城市市域范圍內功能組團間或市郊與中心城區間的客流快速輸送任務，促進軌道交通網絡的完善。

(4) 城際鐵路主要服務于相鄰城市間或城市群范圍城鎮節點。

2 區域多層次軌道交通融合發展內涵與要求

區域多層次軌道交通融合發展涉及線網關系協同、運輸組織協同、信息開放共享、旅客服務融合、安全保障協同等關鍵方面，通過“多網”融合有效提升復合系統可靠性、可用性、可維護性、安全性和互操作性，最終提升系統的總體效能和服務水平，滿足旅客的軌道交通全出行鏈服務需求。

(1) 李國勇[2]提出推動城市群軌道交通融合發展，一是要構建多層次、多模式、多制式的軌道交通系統，加強各種軌道交通方式銜接；二是要開拓創新工作思路，最大限度利用軌道資源共享；三是要推動城市群區域軌道交通融合發展政策(具體包括打造一小時通勤圈，采用多模式、多制式發展，完善軌道交通換乘，深化改革、克服體制性障礙等)。

(2) 彭其淵[1]對區域軌道交通“四網”融合的定義及內涵作出了全面系統的闡述：從旅客、運營單位和政府3個角度來分析多制式復合網絡系統下的旅客服務需求和協同運輸需求，以提升系統的全局安全性、可靠性、可用性、可維護性和互操作性，最終構建以協同運輸與服務為基礎的“國鐵干線—城際鐵路—市域(郊)鐵路—城市軌道交通”四網，“時間—空間—資源—信息”四域，“運輸組織—安全保障—旅客服務”多功能的多制式、多主體軌道交通復合網絡，提升多層級軌道網整體系統的總體效能與服務水平。“四網”融合需要實現 “四網—四域—多功能”一體，實時智能聯動，主動安全保障，主動出行服務，一站式出行，全專業可定制6個具體目標，軌道交通“四網”融合發展目標關系如圖2所示。

圖2 軌道交通“四網”融合發展目標關系

(3) 景國勝等[3]提出城市(群)應建設高標準城際鐵路網絡并銜接國家高速鐵路，提升內外出行效率；應構建市域高速軌道交通網，促進跨市地鐵與市域(郊)鐵路、城際鐵路的互聯互通；應注重多模式、多層級、一體化的大公共交通體系一體化銜接；做好從設施的連通向體制機制的聯通轉變，在交通運營方式以及信息、法律、服務機制等方面做好保障，形成一體化的體制機制。

(4) 北京交通發展研究院[4]提出，四網融合是為適應新型城鎮化戰略需要，在資源共享前提下，發揮各級軌道網絡技術優勢，滿足不同空間圈層多層次、差異性的出行需求，消除軌道交通服務區域空間空白。四網融合基于合理的功能級配結構體系，實現“功能互補，服務兼顧，互聯互通，資源共享”一體化服務，并從規劃整合、樞紐融合、運服聯合、制度配合4個方面滿足融合發展具體要求。

(5) 佛山市城市規劃勘測設計研究院路虎提出軌道交通“四網合一”規劃模式，將“國鐵、城際、城市軌道、有軌電車”統一起來，實現功能銜接、空間疊合、樞紐錨固、運營統籌、體制協調的格局[5]。

3 軌道交通“多網”融合發展相關案例與啟示

東京、大阪、紐約、巴黎等城市從線網建設、運營組織、樞紐銜接與站城融合等方面統籌考慮多層次軌道交通融合發展規劃與建設，國內廣東、成都、重慶等地區從區域多層次軌道交通線網規劃與建設、互聯互通、綜合樞紐融合開發等方面綜合考慮進行了相關融合發展工程實踐。限于篇幅，本文僅對東京都市圈和重慶軌道交通“多網”融合發展案例進行剖析。

3.1 東京都市圈軌道交通“多網”融合發展案例

東京都市圈軌道交通線網以地處東京市商業文化中心的東京站、秋葉原和新橋為輻射中心，呈典型放射加環狀與市郊樞紐混合型結構，線網密度非常高，50 km通勤圈范圍內軌道交通線網總長度達2 305 km，密度為222 m/km2，東京23區的網絡長度為 584.8 km，密度高達947.8 m/km2。

東京都市圈軌道交通分為干線鐵路、都市快軌、都心城市軌道交通3個層級，具有多主體、多層次、多制式的特點。其中，干線鐵路主要包括JR新干線，為貫通日本全國的高速鐵路系統，制式基本統一；都市快軌主要包括JR線和私鐵線，以服務通勤交通為主，采取多種標準、多種制式；都心城市軌道交通主要包括地鐵和有軌電車。東京都市圈軌道交通全面實現互聯互通，形成一個有機銜接的軌道交通網絡，換乘便捷；有些列車可在不同線路間靈活運轉，通達性強，方便居民出行。運營主體還會根據客流特點，在同一線路上采用快慢車結合、大小交路等運營模式。城市鐵路與市內軌道交通的銜接主要有兩種方式：一種是城市鐵路通過與JR山手環線換乘地鐵系統進入市中心；另一種為城市鐵路與地鐵共線運行，城市鐵路上的列車通過地鐵系統進入市中心，實現直通運輸[1]。

3.2 東京都市圈軌道交通案例的經驗與啟示

(1) 都市快軌(市域線)根據其所處不同區位和服務對象特點，靈活采取多種技術標準和制式，適應沿線不同的交通出行需求。

(2) 各類干線鐵路、都市圈快軌、市郊通勤鐵路、市區地鐵等多層次軌道交通網絡，通過山手環線通道連接，通過車站解決多條線路相交關系，多條線路并行共用環狀通道，合理處理多條線路之間的空間關系，實現順暢銜接和多制式換乘、相互直通運轉。

(3) 修建復線、區間線路并行，形成復合軌道客運走廊，充分發揮復合通道對都市區內部、外部的交通功能。

(4) 根據客流特點，在同一線路上采用快慢車結合、大小交路等運營模式，提高線路通達性，方便居民出行選擇。

(5) 干線鐵路/都市快軌與地鐵共線運行進出市中心，實現干線鐵路、都市快軌列車直通城市中心。

3.3 重慶軌道交通“多網”融合發展案例

重慶市軌道交通堅持以高速鐵路為戰略通道、以普速鐵路為骨干支撐、以城市軌道交通引領城市的發展格局，實施“高鐵建設五年行動計劃”，加快構建“米”字形高鐵網，推動高速鐵路、市域鐵路、城市軌道“三網”融合，建設國家綜合性鐵路樞紐和國際性綜合交通樞紐[1]。

(1) 地鐵列車通過聯絡線，在不同地鐵線路間不停車和不改變駕駛模式的情況下，實現不降速、不降級載客運營的跨線互聯互通運行。重慶軌道交通10號線是我國首批基于互聯互通標準開通運營的線路，也是“互聯互通國家示范工程”先行開通運營的線路。該項目搭載的北京華鐵全自主研發的MTC-I型CBTC(基于通信的列車自動控制系統)，與不同廠家進行了信號系統之間互聯互通的深度融合實踐，最終實現CTC(連續式列車控制)級別下與其他廠家系統及線路間無縫切換和安全可靠運行；在CTC全功能控制級別下，同時能夠進行平穩、高效的跨線列車自動控制和網絡化調度。MTC-I型CBTC互聯互通信號系統按照國家示范工程的總體規劃，實現在重慶地鐵10號線與其他線路間跨線運行，從而使“穿越式”地鐵的“一站式”到達服務模式成為可能。實現互聯互通后，地鐵列車可以通過聯絡線，在不需要停車和不改變駕駛模式的情況下，從原運營的線路到達另外一條線路上，也可以在另外一條線路上實現不降速、不降級載客運營。

(2) 實現城市軌道交通與市域快線的貫通運營。重慶軌道交通5號線與江跳線互聯互通；市郊鐵路(軌道交通延長線)跳磴至江津線，簡稱“江跳線”，起于軌道交通5號線跳磴站，止于江津區濱江新城站。線路全長28.22 km，全線共新設建橋C區站、九龍園、雙福東、雙福西、濱江新城北、江津6座車站，運營管理與5號線貫通運營。重慶軌道交通5號線與江跳線互聯互通示意如圖3所示。

圖3 重慶軌道交通5號線與江跳線互聯互通示意

(3) 充分發揮綜合交通樞紐的交通樞紐、生活樞紐、文化樞紐等交通功能和城市功能，實現站城一體化融合發展。重慶沙坪壩綜合交通樞紐是國內高鐵站場整體上蓋并進行物業開發的首次嘗試，它集鐵路客站、軌道交通、公交、出租車和社會車輛等多種交通空間以及景觀廣場、大型集中商業、多功能高層建筑群等多種城市功能于一體，承擔交通樞紐、生活樞紐、文化樞紐功能，多種交通方式無縫對接、高效換乘。

3.4 重慶市軌道交通案例的經驗與啟示

(1) 通過互聯互通信號系統應用，地鐵列車在不同地鐵線路間實現不降速、不降級跨線互聯互通載客運營。

(2) 通過通信信號和少量站場等技術改造，實現城市軌道交通與市域快線的貫通運營。

(3) 充分發揮綜合交通樞紐的交通樞紐、生活樞紐、文化樞紐等交通功能和城市功能，實現軌道交通站城一體化融合發展。

4 區域多層次軌道交通融合發展方向與策略

針對我國多層次軌道交通發展存在的復合網絡結構不合理、總體運能利用不充分、協同安全保障聯動不深入、旅客出行全過程不便捷的關鍵問題，探討我國區域多層次軌道交通融合發展方向與策略。

4.1 構建復合軌道交通走廊

(1) 通過構建復合軌道走廊和樞紐多方式銜接，實現順暢銜接和多制式換乘、互聯互通，發揮復合走廊對都市區內部、外部多層次交通功能。

(2) 城際鐵路和干線鐵路可采取與地鐵共線運行進出市中心的方式，直通城市中心。

4.2 補強市域軌道網絡“短板”

在多層次軌道交通網絡體系中，要強化市域軌道交通快線網絡“短板”建設，整合既有鐵路資源，充分挖掘既有鐵路的富余能力，實現市域鐵路線網與多條軌道交通連接，推行公交化運營，提高多層次軌道網絡整體效率。

4.3 靈活采用多種技術標準和運營方式

(1) 同一層次的軌道交通網絡，可以結合交通需求和交通區位靈活采用多種技術標準和制式。

(2) 同一線路可以根據客流特點靈活采用多種運營組織模式。

(3) 市域鐵路和城市軌道可以根據其服務客流主方向和流量流向均衡性，采用不同的制式和多樣化運營方式(包括大小交路運營、快慢車混跑、跨站列車等)，適應不同圈層差異性出行需求。

4.4 統籌軌道交通樞紐布局與銜接

規劃和預留控制多層次軌道接入條件，滿足樞紐共享、互聯互通和銜接換乘的需要。

4.5 推進技術、管理、體制等多方面協同

從線網、管轄權、系統制式、協同機制等多方面解決互聯互通的技術與管理障礙。如廣東從線網關系研究、管轄權規劃、系統制式等資源共享規劃等多方面探索突破，解決互聯互通的技術障礙；以灣區內廣州、深圳兩市為主體構建區域軌道交通管理體系，提出各城市可操作的互聯互通管理模式和機制，在跨城市、跨層次軌道交通項目的規劃、立項、投融資、建設、運營等管理機制上積極創新，保障灣區軌道互聯互通的落地實施。

5 工程應用

以江蘇省軌道交通“四網”融合發展戰略研究為例[6]，按照江蘇省“十四五”前期規劃重點研究課題部署與要求，探討江蘇省多層次軌道交通四網融合發展對策措施。

5.1 江蘇省多層次軌道交通發展現狀

新形勢下江蘇省軌道交通需求呈現新特征，出行需求總量增長、跨行政區域出行多、出行效率要求高、差異化服務需求明顯。截至2020年9月，江蘇省建成鐵路總里程已達到3 670 km，到2020年底，江蘇省建成并入國鐵網的鐵路總里程達到4 204 km，其中高鐵2 215 km，普速鐵路1 989 km，國家干線3 898 km(高鐵1 909 km、普鐵1 989 km)，區域城際鐵路306 km。目前，江蘇省軌道交通仍存在以下問題：①發展模式選擇單一、功能定位認識不統一、技術標準與制式選擇缺乏靈活性；②行政管理體制聯動不足、管理主體缺乏協同機制、制度規范不健全，以城市發展為出發點的軌道交通規劃編制管理體系尚未形成；③結構配置不合理、復合型通道考慮不足、既有線路能力利用不足；④樞紐融合預留空間不足、換乘銜接方式不暢、信息共享不充分；⑤運輸調度不統籌、運輸組織信息不透明、安檢不互信、票制不統一[6]。

5.2 江蘇省多層次軌道交通融合發展對策措施

2019年，為了科學合理地做好江蘇省“十四五”發展規劃，江蘇省發展和改革委員會對江蘇省“十四五”規劃前期研究45個重大課題進行統一部署，提出了江蘇省軌道交通四網融合發展戰略研究，積極推進軌道交通供給側改革，優化整合軌道交通四網運力資源，擴大四網運力的有效供給，圍繞“資源共享、功能互補、互聯互通、集約高效、出行便捷”的總體發展定位，按照網絡融合、樞紐聚合、運營統籌、機制創新等融合發展思路，構建智慧、綠色、高效的開放融合的高水平現代化軌道交通體系。

5.2.1 網絡融合

(1) 優化各層次軌道交通網絡與城鎮空間布局的銜接關系，建立軌道交通復合網絡與城市空間、土地利用、功能分布、交通規劃之間的協同發展關系，構建復合軌道交通走廊，引導都市圈空間結構和城市形態優化。

(2) 優化各層次軌道交通線網分工、規模級配、交通通道空間分配與通道基礎配套設施資源共享，引導不同圈層差異性出行結構轉變。

5.2.2 樞紐聚合

(1) 以干線鐵路和城際鐵路站點為基礎，充分利用市域(郊)鐵路和城市軌道交通線路與之相銜接節點，形成樞紐錨固點，建立高質量的多層次樞紐換乘體系。

(2) 優化重大交通樞紐多方式、多線路接入條件控制與預留，實現樞紐基礎設施資源共享和高效銜接[6]。

5.2.3 運營統籌

(1) 建立各運營主體之間的協同機制，明確各運營主體的責任分工及收益清算和分配機制。

(2) 形成合理化、規范化、人性化的運營服務模式。

(3) 建立各層次軌道交通一體化運營協調機制。

5.2.4 機制創新

統籌江蘇省、市各級資源，探索建立全省軌道交通投資、建設、開發、投融資體制改革、運營一體化創新機制。

6 結語

根據我國軌道交通發展實際和城市群發展特點，需進一步加強軌道交通復合網絡的一體化規劃布局、站城一體化樞紐建設、區域軌道交通融入城市公共交通的互聯互通技術、復合網絡協同運輸組織與信息共享等研究，通過樞紐銜接、互聯互通、接駁換乘、票制協同、安檢互信等多種方式，實現區域多層次軌道交通融合發展，提升總體效能和服務水平。

致謝：特別感謝西南交通大學彭其淵教授提供的相關資料和支持。