東京軌道交通直通運營特征分析及啟示

賀 鵬

（北京城建設計發展集團股份有限公司，北京 100044）

近年來，隨著我國人口和經濟的快速增長，軌道交通行業的發展也方興未艾。在加快軌道交通建設的同時，通過網絡化運營組織技術優化列車運輸組織、改善交通供給與需求的不匹配、提高乘客服務水平，成為了國內外學者的研究熱點[1]。其中，直通運營的運輸組織方法已在國內外城市投入使用[2]，如東京的東武東上線-副都心線[3]、巴黎的RER-B線[4]、北京的4號線-大興線等。實際的運行效果證明，直通運營模式可以有效地緩解通勤時段的出行不便，節省換乘時間，提升軌道交通吸引力[5]。國內外學者主要從案例介紹的角度對東京都市圈直通運營進行分析[6-7]，而對于直通運營與城市發展的關系以及不同直通運營區段運力特征的深入研究尚不多見。因此，筆者擬從城市空間結構與城市功能分區兩個方面，分析直通運營線路與城市發展協調性之間的關系，并針對不同直通運營區段的運力及運行模式展開研究，對我國軌道交通的運營組織方法提出建議。

1 東京都市圈直通運營概況

東京都市圈在學術界一般定義為以東京站為中心的70 km范圍，包括東京都、埼玉縣、千葉縣、神奈川縣及茨城縣南部。軌道交通以山手環線作為分界，環線之內以地鐵為主，環線之外以私鐵和 JR(東日本鐵路)為主，并通過山手線上的新宿、涉谷、池袋等車站進行連接，這為直通運營奠定了基礎。

東京外圍的放射型軌道交通建設較早，但大多止于山手環線，乘客需在此換乘其他交通方式進入城市中心區[8]。20世紀60年代，為了緩解山手線上樞紐車站的換乘壓力，方便乘客從郊區直達城市中心，東京地鐵淺草線與京成電鐵的押上線開行了直通運營列車[9]，此后這種運營模式在東京得到了廣泛的應用。

東京都市圈的直通運營主要集中在東京地鐵與私鐵之間，13條地鐵線路中共有10條參與了與私鐵線路的直通運營，直通長度的比例達到了73.86%。未參與直通運營的線路是由于供電制式及軌距的不同：銀座線與丸之內線采用了1 435 mm的標準軌，但絕大部分的私鐵和JR采用的是1 067或1 372 mm的窄軌；大江戶線采用的是直線電機的牽引方式，與其他軌道交通的制式不同。筆者按照不同地鐵線路的直通運營互通性，將東京都市圈的直通運營分為7組直通運營組合，整體線路如圖1所示，具體直通運營組合如表1所示。

圖1 東京都市圈直通運營線路Figure 1 Through operation map of Tokyo Metropolitan Area

表1 東京都市圈直通運營分組Table 1 Through operation groups of Tokyo Metropolitan Area

從圖1中可以發現，東京直通運營的線路覆蓋了東京都、埼玉縣、千葉縣和神奈川縣，加強了東京都心與多摩地區、埼玉市、橫濱市、千葉市之間的聯系。從表1中可以發現，除東西線、千代田線與JR線路進行直通運營外，絕大部分的直通運營都發生在私鐵與地鐵之間。直通運營組合中最少的線路為4條，最多的線路多達10條，這說明東京都市圈直通運營組織的多樣性和復雜性。

2 直通運營與城市發展協調性

東京都市圈直通運營在數十年的發展中，形成了多層次、一體化的軌道交通體系，并與城市發展緊密結合，下面將分別從城市空間結構以及城市功能分區兩個角度，分析直通運營與城市發展之間的協調性關系。

2.1 直通運營與城市空間結構

整體來看，東京都市圈呈現出“單中心+兩環”的城市形態，形成了“一核+七心+業務核都市”的城市空間結構。其中：“一核”是指東京都心；“七心”是指7個副都心，即池袋、新宿、涉谷、大崎、上野、錦系町、臨海，副都心基本位于山手環線上，大部分為直通運營的過軌車站；業務核都市為多摩地區、神奈川縣、埼玉縣、千葉縣，承擔不同城市功能的重要地點，形成了基本與30 km出行圈層重疊的環狀。

從圖2中可以發現，東京都市圈直通運營的線路覆蓋全部的都心、副都心和絕大部分的業務核都市。直通運營與城市空間結構緊密結合，為城市外圍的業務核都市快速地連通都心、副都心提供了保證。

圖2 東京都市圈直通運營與城市空間結構Figure 2 Through operation and urban spatial structure of Tokyo Metropolitan Area

2.2 直通運營與城市功能分區

東京都市圈涵蓋了行政管理、業務管理、居住、商業、交通樞紐以及科研教育等城市功能，“一核七心”的主要城市功能為業務管理及商業功能，除了臨海副都心以外，其他副都心及都心的業務及商業的用地占比都超過了50%[10]。多摩地區及埼玉縣南部城市以居住作為主要功能，與城市中心通過交通走廊連接。30～50 km圈層中的厚木市、木更津市、筑波等地區以科研、教育為主要功能，形成了高校教學以及科研技術密集的區域。50 km圈層之外，主要為制造業及輕工業所在的區域。

從圖3中可以發現，東京都市圈的直通運營線路銜接了承擔業務和商業功能的城市中心，以及承擔居住及科研、教育功能的城市外圍區域，為往返于兩地的通勤客流提供了快速抵達中心的運輸服務。通過直通運營的方式，將羽田機場、成田機場、東京站等交通樞紐連接起來，形成有機統一的交通體系。

圖3 東京都市圈直通運營與城市功能分區Figure 3 Through operation and urban functional zoning of Tokyo Metropolitan Area

3 直通運營的運營特征分析

為探究東京都市圈直通運營的特征，基于直通運營線路的列車時刻表，分析直通運營線路的運力[11]，并以京王線—新宿線直通運營組合為例，對直通運營的運行模式及與客流需求的匹配度進行研究。

3.1 直通運營的運行能力分析

通過統計數據，得到了東京都市圈直通運營早高峰小時區段的列車開行數量，如圖4所示。

圖4 東京都市圈直通運營區段的運行能力(早高峰)Figure 4 Through operation capacity of Tokyo Metropolitan Area (morning peak)

從圖4中可以發現，早高峰時最大運量的直通運營區段基本集中在15 km圈層與山手環線之間，這是由于早高峰時外圍城區的通勤客流絕大部分在山手環線處匯聚，該區段中的線路也多設計為雙復線形式。30 km圈層外均為小運量區段，很多線路通過支線的形式來達到提高覆蓋率、集中郊區客流的作用。山手線內的地鐵線路在早高峰時段一般保持 20～30列/h的發車數，平峰時段保持10～15列/h的發車數，以應對在城市中心出行及穿城的客流需求。

3.2 直通運營的運行模式分析

下面以京王線—新宿線直通運營組合為例，對東京都市圈直通運營的運行模式進行分析。該直通運營組合包括：京王電鐵經營的京王線、京王高尾線、京王相模原線以及都營地鐵經營的地鐵新宿線。其中，京王高尾線與京王線在北野站銜接，京王相模原線在調布站與京王線直通運營，京王線在新宿站與都營新宿線直通運營，具體線路的走向和銜接如圖5所示。

圖5 京王線-新宿線直通運營組合Figure 5 Through operation between Keio Line and Shinju Line

京王線—新宿線直通運營組合在本八幡方向平日開行列車共計592列，其中包括各站停、區間急行、急行列車、準特急列車、特急列車、快速列車、京王專有列車共7種列車類型，對應不同的停站方式。這里以新宿線的數據為基礎，統計全日不同時段內直通運營列車的占比以及快慢車開行的占比，分析該線直通運營的運行模式。

3.2.1 不同時段內直通列車占比的對比

以一個小時為步長，統計了全日不同時段都營新宿線本線運行的列車對數與京王線直通新宿線的列車對數，如圖6所示。

從圖6中可以發現，僅在新宿線本線運行的列車只在早高峰之前以及午平峰時段發車。早高峰之前，因為郊區開出的、面向通勤客流的大量直通運營列車還未抵達城中心，需要本線運行的車輛補充交通供給；早高峰時期，為應對大量的通勤客流，全部列車從京王線直通運營而來，新宿線不開行本線列車；平峰時期，由于客流需求降低，直通運營的列車開行對數下降，每小時開行3列本線運行的列車來滿足這時城中心出行的乘客需求；晚高峰以及夜間時段，進城方向的客流較小，不需要開通本線運行的列車即可滿足需求。

圖6 不同時段內直通列車占比Figure 6 The proportion of through operation trains in different periods

3.2.2 不同時段內直通區段快慢車占比的對比

以一個小時為步長，統計了全日不同時段都營新宿線運行快慢車的情況，如圖7所示。其中，快車指在新宿—本八幡之間只停部分站的急行列車，快慢車指在京王線只停部分站而直通運營至新宿線后站站停的列車，各站停指在京王線以及新宿線各站都停靠的列車。

從圖7中可以發現，從凌晨到早高峰期間，各站停列車數量逐漸增加，在 5:00—8:00時段內從大島站共開行10列前往本八幡的各站停列車，以應對大島至本八幡的大量短途客流需求，早高峰時沒有快車，只有快慢車以 4列/h的發車數直通運營。10:00—16:00平峰時段內開行列車較為規律，每小時從笹塚站開行3列急行快車，從新宿站開行3列各站停列車，從橋本站、京王多摩中心站各開行3列快速列車，直通至新宿線后站站停，針對不同需求的乘客提供不同的列車服務。晚高峰時段快慢車的對數不變，各站停的列車逐步增加。晚高峰后快慢車逐漸減少，各站停列車的比重逐漸提高，說明從郊外進城的需求降低。

圖7 不同時段內直通區段快慢車占比Figure 7 The proportion of fast and slow trains in through sections in different periods

4 對我國軌道交通的啟示

近年來，我國軌道交通發展快速，尤其是在北京、上海、廣州等特大城市，逐漸出現了時空維度上的供需不平衡、換乘便捷性差、樞紐節點壓力大等問題。東京都市圈軌道交通發展較國內要早，曾出現過上述問題，但已通過合理的方法進行了改善，取得了一定的效果。因此，東京軌道交通的發展經驗和教訓對我國軌道交通的發展具有一定的參考價值和意義。

4.1 提高軌道交通與城市發展的協調性

東京軌道交通與城市發展具有緊密的關系，通過TOD模式、利用軌道交通引領城市發展，通過“站城一體化”模式來提高軌道交通與城市的融合度，加強軌道交通的吸引力。國內的軌道交通建設，需在規劃階段即綜合考慮城市規劃、土地利用、交通規劃；對于已建成的市區，需要利用軌道交通連接不同城市功能的區域，提高軌道交通網絡的可達性；對于發展滯后的郊區，則需通過軌道交通來引導城市布局及空間結構走向合理化。

4.2 關注網絡化運營和直達性

借鑒東京都市圈軌道交通的發展經驗，國內城市軌道交通應特別注重網絡化運營和直達性。對于軌道交通網絡中的半徑線、斷頭線、接力線等問題，應積極探索線路間互連直通運營的可行性。對于有相關設備設施條件的線路，以及在樞紐站具有大量直通需求的線路，應考慮采用直通運營方式，緩解樞紐站的換乘壓力，減少直通乘客的出行時間。

4.3 采用快慢車和支線運營的形式

對于連接郊區與城中心的放射性線路，一般都有大量從郊區住宅區到城中心就業區的通勤客流需求，可考慮開行快慢車的方式，縮短這部分乘客的通勤時間，使其更快地直達城市中心。對于郊區客流分散的特點，可考慮設立支線運行等的方式，以達到提高軌道交通覆蓋率、集中分散客流的效果。