貫穿城市新區的軌道交通骨干線路前期研究特點

呂昌明

(中鐵第一勘察設計院集團有限公司,西安 710043)

1 概述

城市軌道交通前期研究是軌道交通設計及建設過程中極其重要的階段，決定著軌道交通的研究方向，也是確定建設規模和設計標準的重要階段[1-2]。不同城市、不同區域、不同軌道交通線路的前期研究具有各自特點，具體線路應特定分析。例如，北京、上海、廣州、深圳等城市客運樞紐站多、銜接復雜，前期要重點論證軌道交通接入樞紐站的形式和規模[3]；“山城”重慶地形變化劇烈，軌道交通形成橋隧結合、“上天入地、穿山跨河”的獨特布設[4]，重點分析線路通道和敷設方式；西安市文物遺址分布廣泛，前期要重點對接文物部門，落實工程與文物保護范圍關系，取得文物部門的許可等[5-6]；河谷型城市軌道交通選線在前期需重點考慮主客流走廊、避免單邊客流現象、跨河客流需求、天然沖溝的影響等因素[7-8]。以穿越大西安西咸新區范圍內的西安地鐵16號線為例，重點探討貫穿城市新區的軌道交通骨干線路前期研究過程中的典型特點。

2 西咸新區功能定位及發展特點

2014年國務院正式批復陜西省設立西咸新區，作為中國第七個國家級新區，西咸新區發展定位為現代化大西安新中心、西部大開發的新引擎、絲綢之路經濟帶重要支點、國家創新城市發展方式試驗區[9]。沿承西安國際化大都市的空間結構，新區形成“一河兩帶四軸五組團”的空間結構，其中五組團分別為灃東新城、灃西新城、秦漢新城、空港新城和涇河新城[10]。根據西咸新區城市總體規劃，新區規劃區范圍882 km2，規劃城鄉總建設用地360 km2，其中城市建設用地272 km2，2020年人口156萬人。

西安地鐵16號線是線網規劃中的一條區域線路，貫穿并輻射了西咸新區五大新城，見圖1。

圖1 西安地鐵16號線與西咸新區五大新城關系

作為一條南北向的快速客運通道，西安地鐵16號線覆蓋了西咸新區主要功能區，支撐大西安新中心發展格局。同時，一期工程線路沿科技創新軸布設，對大西安新中心新軸線(簡稱“大軸線”)具有重要的引領帶動作用，見圖2。

圖2 西安地鐵16號線一期工程與大西安新中心新軸線關系

根據上位規劃，西咸新區優先發展渭河以南的灃東、灃西新城，兩新城相對其他三大西城提前啟動建設，因此西安市城市軌道交通第三期建設規劃納入了輻射灃東、灃西新城的16號線一期工程，并于2019年6月獲得國家發改委批復。作為貫穿西咸新區的首條軌道交通骨干線路，16號線及其一期工程在前期研究過程中，技術特點和標準選擇與西安市其他軌道交通線路存在一定差別，具有不同于建成區線路的獨特特點。

3 軌道交通線路前期研究特點分析

結合城市新區的發展特點和發展時序，西安地鐵16號線前期研究具有如下特點。

3.1 規劃引導型線路，規劃條件控制方案研究，工程實施難度相對可控

一期工程沿線規劃強度高，尤其大軸線核心走廊復興大道沿線及能源金融起步區規劃商業辦公用地、容積率極高，但現狀開發程度較低，決定了16號線是一條典型的以TOD模式帶動新區開發建設的線路。研究過程中，規劃條件十分影響線站位布局及沿線客流，需不斷結合規劃設施的平面總圖和豎向高程設計，穩定軌道交通總圖設計。相反，沿線開發建設強度較低的特性，也決定了工程實體控制因素較少，工程邊界條件相對簡單，工程實施難度相對可控。

3.2 沿線初、近、遠期建設強度差異較大，規劃客流風險大，車輛選型、編組及運營方案適應性研究復雜

大軸線沿線規劃建設強度較高，但受建設時序影響，初期建設規模較小，遠期客流規模可能超過預測量級。結合西安市軌道交通1、2、3號線等運營線路開通后客流增長過快的實際情況及預測斷面客流，考慮系統運能的適應性、資源共享等因素，16號線推薦選用與西安市已運營、在建及規劃線路相同的鋼輪鋼軌B型車。就如何適應初、近、遠期建設強度差異的列車編制和運營組織方案進行了專項研究，重點對初、近、遠期采用4-4-6、6-6-6及列車靈活編組的4-4(8)-8等列車編組方案進行了多方案比選論證[11]。經研究，4-4-6編組方案近期需開行至30對/h，靈活性較差，伴隨列車改擴編和混跑運營組織難度；4-4(8)-8編組遠期運行采用4+4重連編組，車站規模大，投資高，在遠期東西向線路(15、5、11、19、17號線)建成分流的情況下，必要性不強，而重連編組列車中部不能貫通，與目前列車具備端門疏散功能要求有一定爭議，需隨著技術發展進一步明確；綜合比選推薦采用6-6-6編組方案，初期高峰小時開行12對/h，根據預測客流量級，系統運能稍富裕，但總體上車站規模、投資規模控制較好。鑒于預估遠期客流較大，在考慮東西向連接西安主城區線路分流的條件下，在新一輪大西安軌道交通線網修編過程中，增加了沿軸線布置的中低運量局域線路，以疏解軸線客流，同步研究了局域線與軸線內部交通設施和軌道交通的銜接方案，在前期建設中做好合理的預留。

3.3 全線超長線路，一期建設長度短，引起系統研究范圍廣，技術標準確定難度大，對后期線路建設影響深遠

規劃地鐵16號線線路全長達67 km，是線網規劃中里程最長的線路，需要按照超長軌道交通線路系統研究[12-13]。而本期建設的一期工程線路僅長15.03 km，占比不足全線的1/4。前期研究過程中結合全線規劃情況統籌考慮、系統研究技術標準、預留條件及設備選型等相關重點，從行車配線、大宗用地選址、資源共享以及設備選型的結構與延展等方面進行了系統深化研究，避免對后續延伸線路形成制約。同時土建方案綜合考慮了二期線路的通道路由、敷設方式、施工方法等，預留了二期工程合理的接口條件，盡量避免因后續延伸線路的不穩定造成工程的浪費。例如，一期工程起點預留了向南采用高架、地下不同敷設方式的靈活性；終點向北延伸，按照線網規劃，線路上跨渭河進入秦漢、空港及涇河新城，為適應后期的不確定性，預留了向北、向東、向西延伸的平面通道條件，同時預留了向北上跨、下穿渭河的豎向條件，將二期工程的三站三區間納入了前期研究范圍。

3.4 重要客流集散點偏離軸線核心走廊，局部線路路由選擇難度大

骨干軌道交通貫穿大軸線核心走廊，符合新中心新軸線構建大西安多軸多心的核心載體，以創新發展、開放合作為著力點 ，建設成為大西安區域經濟新的增長極和產業發展新引擎。

因此，大軸線核心區域灃東段，沿線規劃了高強度開發的商務辦公用地，平均容積率高達5.0以上。在偏離大軸線西側約1.5 km位置是鐵路阿房宮站，該站是《西安鐵路樞紐規劃(2016—2030年)》中“四主一輔”客運站中的輔助客運站[14]，主要辦理漢中方向通過動車組作業，是軌道交通需要考慮的客流集散點，線路通道和車站布設應考慮對其銜接，社會關注度高。在項目研究過程中，通過對鐵路樞紐規劃和城市總體規劃的充分分析研究，結合大西安“三軸三帶多中心”的空間戰略規劃和阿房宮火車站功能定位、年發送旅客量，詳細分析了大軸線的功能定位和發展趨勢，在充分尊重規劃意見的基礎上，最終確定地鐵16號線沿著軸線核心走廊復興大道布設，以支撐和帶動新軸線的開發建設[15]，如圖3所示。在此基礎上，也重點研究了對阿房宮火車站的交通銜接，有利于乘客客運樞紐換乘。

圖3 灃東新城段線站位比選示意

3.5 貫穿城市發展軸線，契合新區定位，線路設計標準高，新技術應用廣泛

大西安新中心新軸線將聚焦現代化、國際化服務功能，傳承歷史，創新未來。沿線用地規劃強度高，平均容積率基本在5以上，將是未來商務、辦公的集中區域。考慮大軸線功能定位及作為西咸新區發展的示范區，新區范圍內首條骨干線路16號線貫穿新區核心走廊，帶動規劃集中區發展。

遵循新區“現代、時尚、生態、科技、文化、活力”的特征和目前軌道交通發展趨勢，線路采用一鍵開關站、語音購票、人臉識別、智能咨詢終端等多項智慧車站新技術，對AFC、通信、扶梯、給排水、綜合監控等系統設備提出了新要求和接口功能；采用全自動運行系統，按照GOA4等級建設和開通，將是大西安地區第一條開通運營的全自動運行線路；車輛基地按照綠色建筑、海綿城市、干熱巖供熱、上蓋開發等標準設計，體現生態化、綠色化、智能化理念。設計標準高、新技術應用廣泛[16-17]，16號線也因此成為目前大西安地區建設標準最高、新技術應用最多的軌道交通線路。

3.6 緊密結合地上地下空間開發，合理設計軌道交通并實現地下空間開發效益的最大化

西咸新區初期建設強度較低，具有豐富的地下空間開發資源，尤其大軸線地下空間綜合利用，規劃定位為打造大西安地下空間全面開發的時代標志，規劃有綜合管廊、軌道交通、地下環路、步行系統、公共設施、停車網絡等功能板塊。在本項目研究過程中，結合國內先進理念[18-19]，提出軌道交通與地下空間采用“同期規劃、同期設計、同期實施”的思路，在實施過程中秉承“共同管理、獨立設計、獨立施工、獨立驗收”原則，實現“地下空間”與“軌道交通”的合理銜接，遵循建地鐵就是建城市的發展理念，前期研究中，平面總圖、豎向高程、外立面造型都充分考慮了地下空間開發方案，滿足軌道交通設計方案合理，同時實現地下空間開發效益最大化。

3.7 采用超前設計理念，車站規模適當留有富裕，提高抗風險能力

根據沿線規劃用地建設時序和建設方案存在不確定性的實際情況，部分片區處于開發建設階段，導致客流風險較高[20]。因此基于當前預測的客流數據，部分車站站臺寬度取值稍大，車站規模適當留有富裕。例如，灃東大道站是位于西咸新區規劃的“一心雙軸”中兩軸交匯的核心區域車站，即車站處于大軸線核心走廊復興大道與對接西安鐘樓東西方向傳統軸線灃東大道走廊的交匯地帶，周邊區域商務商業氣氛濃郁，規劃強度高(車站周邊的四個象限容積率分別為5.5、8.9、9.5、9.5，其中1個象限的商務辦公高層已入駐，2個象限的用地已經按規劃開工建設，包含1處高達498 m的中國國際絲路中心大廈)，為打造一流的地鐵商業活力灣及現代商務核心城，推薦站臺寬度在計算值14 m的基礎上適當增加，取為16 m，提高抗風險能力。位于中軸線其他的車站，根據周邊規劃強度和實施情況，基于車站寬度的計算值適當加大，規模適當提高，留有一定富裕。超前的設計理念，為將來本線應對客流風險提供一定基礎條件，可以有效支撐大西安新中心新軸線沿線的高強度開發建設。

4 相關建議

針對西安地鐵16號線在西咸新區范圍內發揮的交通功能和帶動城市綜合開發功能，后續線路在參照規劃建設過程可借鑒規劃理念和研究思路，同時應注意以下相關問題。

(1)城市設計與軌道交通規劃應充分互動，軌道交通作為城市功能的一部分，需提前做好與周邊設施設備的銜接，相互融合發展。

16號線一期工程基本沿大西安新中心新軸線布設，《大西安新中心新軸線綜合規劃(城市設計)》是軸線建設的上位依據，在大軸線城市設計編制和穩定過程中，充分考慮了《關中城市群城市軌道交通線網規劃》及16號線的整體規劃，對站點周邊的用地性質進行了統籌梳理和合理調整，實現聚集TOD效益。地下空間布局規劃涉及的豎向規劃、分層規劃、地下公共服務設施規劃、地下交通規劃等充分銜接了軌道交通站點和軌道隧道空間，打造配套完善、功能復合、三維一體、交通便捷、安全舒適的地下城市網絡。可以看出，大軸線的城市設計與軌道交通規劃做到了互動協調，融合發展，為規劃交通的建設提供了穩定的上位依據，是軌道交通深化建設的基礎。

(2)重要客流集散點與軸線功能關系要客觀分析，以確定軌道交通布設路徑，不可一概而論。

16號線在大軸線核心區域灃東段沿中軸線復興大道布線，主要是基于軸線沿線用地規劃強度高、發展潛力大、軌道交通需求強，而阿房宮火車站為輔助客運站，遠期年發送旅客量少，通過東西方向11號線銜接可以滿足軌道交通需求等相關因素提出的推薦。相反，若阿房宮火車站為主要客運站，站臺規模大，辦理高鐵、動車始發終到作業及通過列車頻次多，年發送旅客量大，則軌道交通應當選擇銜接鐵路客運樞紐，按照文中提出的沿站東一路方案布線，重點考慮與樞紐接駁換乘。而軸線核心走廊內部理應做好沿軸線的局域線路規劃，滿足沿軸線的客流出行需求。類似軌道交通工程的路徑選擇還需客觀分析，合理決策。

另外，鑒于社會穩定性影響的重要性，在研究論證過程中，社穩評估小組通過問卷調查、團體交流、張貼公告等方式，征求了沿線個人和團體單位意見，全面考慮了社穩影響，尤其多次征詢了灃東規劃局、西安鐵路局等管理主體部門的意見，在方案抉擇的過程中充分考慮了社會民眾意愿和群眾利益的因素。

(3)以客流為設計依據，但不局限于客流數據，土建工程適當預留合理規模；以發展眼光看新區發展，設備系統預留改造提升接口條件。

考慮到與西安市軌道交通資源共享和遠期東西線路分流作用，16號線選用地鐵B型車開展總圖、土建設計，但對于處于大軸線核心區域內的個別特殊車站，在前期研究中，適當增加了車站規模提高抗風險能力，建議后續線路在充分結合城市發展方向、規劃條件、工程投資等條件，合理借鑒，不可盲目增擴。另外，新區的發展日新月異，軌道交通的技術也不斷創新，加之軌道交通與城市設施設備銜接緊密，在新形勢下，目前的新技術、新設備、高標準或許在城市的發展過程中逐漸成為時代產品，設備系統需要在目前新技術的基礎上，預留設備功能提升的接口條件，在用戶需求書編制和設計聯絡時與設備廠商充分對接，運用時代前沿的同時，能適應未來發展的要求。

5 結語

城市新區是城市郊區化發展的產物，是承接中心城區產業、人口遷移的重要載體，與中心城區存在著緊密的社會、經濟聯系，而自身也具有高定位、沿軸線高強度發展的特征。在城市綜合規劃和綜合交通規劃研究中，應特別重視大運量城市軌道交通在公共交通的中流砥柱作用，尤其對于類似西安地鐵16號線貫穿城市新區的骨干線路，在落實規劃的前期研究過程中，需要統籌考慮，合理分析，使軌道交通整體布局與城市規劃相協調。

貫穿城市新區的軌道交通骨干線路主導控制因素一般是規劃條件，因此需要深入貫徹TOD發展理念，采用高標準、新技術的建設思路適應行業發展趨勢，全面實現軌道交通與城市創新同步發展。在遵循軌道沿城市發展軸帶布線的前提下，合理考慮客流集散點的布局和功能，分析軌道交通線路分布。城市新區各功能區域的有序化發展特征，也決定了軌道交通骨干線路分期建設的實際情況，這對于系統選型、標準選擇、接口預留等研究提出了較高的要求，需要認真探討與決策，而在選擇系統標準時，建議以客流預測為依據，但不局限于客流數據，在線路設計時適當預留規模適應新區遠期發展的不確定性。