多圈層視角下北京市軌道交通發(fā)展策略研究
——基于與東京都市圈的對比分析

錢 蕾，郭 然

（北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司，北京 100082）

2022 年8 月17 日，北京市正式發(fā)布的《北京市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃（2020 年—2035 年）》提出“軌道交通出行占比27%以上、800 m 覆蓋居住人口50%以上”的發(fā)展新目標(biāo)[1]，而根據(jù)《2021 北京市交通發(fā)展年度報(bào)告》，北京市現(xiàn)狀軌道交通全方式分擔(dān)率僅為14.7%，軌道交通800 m 范圍人口集聚度為39%[2]，城市人口與軌道交通的耦合關(guān)系不強(qiáng)，距規(guī)劃目標(biāo)尚有差距。而日本東京市憑借其發(fā)達(dá)的軌道交通系統(tǒng)，被譽(yù)為“軌道上的城市”，東京都市圈軌道交通全方式分擔(dān)率達(dá)30%，軌道交通800 m 范圍人口集聚度可達(dá)53%[3]。因此，對北京市與東京都市圈的軌道交通發(fā)展?fàn)顩r、服務(wù)水平等進(jìn)行對比分析，可為北京市軌道交通的規(guī)劃與發(fā)展提供一定的借鑒和參考。

1 可比性分析及圈層劃分依據(jù)

在研究東京都市圈軌道交通時(shí)，學(xué)者普遍將東京都市圈的研究范圍劃定為“一都三縣”，即東京都和埼玉縣、千葉縣、神奈川縣[4]，其面積約為1.36 萬km2，擁有3 694 萬人口，是該地區(qū)交通出行的主要范圍（圖1）。考慮到東京都市圈與北京市的城市尺度基本相當(dāng)（表1），而且二者的城市形態(tài)均為“單中心+環(huán)”，城市人口均呈現(xiàn)以中心城區(qū)為核心向外圍擴(kuò)展的趨勢，因此本文以東京都市圈和北京市全域作為對比研究對象，從多圈層視角研究軌道交通與人口、城市形態(tài)的關(guān)系。

表1 東京都市圈與北京市指標(biāo)對比表

圖1 東京都市圈示意圖

本研究根據(jù)《北京城市總體規(guī)劃（2016 年—2035年）》（以下簡稱《規(guī)劃》）[5]，以北京市核心區(qū)為圓心，以15 km、30 km、50 km 為半徑劃分北京市城市圈層。考慮到北京市的東城區(qū)、西城區(qū)是首都功能核心區(qū)，是全國政治、文化、國際交往中心的核心承載區(qū)，與東京都心三區(qū)的功能相同，且二者在空間上均基本為8 km 半徑覆蓋范圍，故本研究在上述圈層劃分的基礎(chǔ)上新增加核心區(qū)8 km 圈層。

圖2 展示了東京都市圈與北京市的城市圈層劃分情況。表2 對比了東京都市圈與北京市在相同半徑下的城市功能區(qū)與新城分布情況。由圖2 和表2 可知，東京都市圈和北京市的城市圈層劃分大體一致，具體如下。

表2 東京都市圈與北京市不同圈層的城市功能區(qū)與新城分布表

圖2 東京都市圈與北京市城市圈層劃分圖

（1）8 km 以內(nèi)為首都功能核心區(qū)。

（2）8～15 km 為中心城區(qū)，是城市日間人口的聚集區(qū)域。

（3）15～30 km 為近郊新城，布局城市副中心及大型居住組團(tuán)，以承接中心城區(qū)外溢的商業(yè)和人口。

（4）30～50 km 為遠(yuǎn)郊新城，多布局產(chǎn)業(yè)新城及居住組團(tuán)，以疏散人口、承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移為主。

（5）50 km 以外為外圍新城，以居住組團(tuán)為主，少量承擔(dān)單一產(chǎn)業(yè)。

由于軌道交通與城市是耦合發(fā)展的，故本研究對東京都市圈和北京市軌道交通進(jìn)行的對比分析也以上述5個(gè)圈層劃分為基礎(chǔ)。

2 基于線網(wǎng)規(guī)模的軌道交通對比分析

線網(wǎng)規(guī)模是衡量一個(gè)城市的軌道交通發(fā)達(dá)程度的最基本指標(biāo)。梳理東京都市圈與北京市的軌道交通線網(wǎng)規(guī)模，對比分析兩個(gè)城市在8 km 以內(nèi)、8～15 km、15～30 km、30～50 km、50 km以外5 個(gè)圈層中的軌道交通線路里程，對北京市軌道交通發(fā)展具有一定的借鑒意義。

2.1 東京都市圈

東京都市圈軌道交通主要包括地鐵、JR 線、私鐵（包括大手和中小私鐵）三大類，其中JR 線、私鐵為市郊鐵路。軌道交通系統(tǒng)由中心城區(qū)向外呈現(xiàn)明顯的圈層結(jié)構(gòu)。本研究以13 條東京地鐵線路、2 條橫濱地鐵線路、40 條JR 線路、53 條大手私鐵線路、21 條中小私鐵線路為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，整理與測量以東京站為中心5 個(gè)圈層的軌道交通線路里程（表3）。

表3 東京都市圈分圈層軌道交通線路里程表

由表3 可知，東京都市圈范圍內(nèi)軌道交通線路總里程為3 073.9 km，其中地鐵為357.5 km，占比11.63%；JR 線為1 386.6 km，占比45.11%；私鐵1 329.8 km，占比43.26%。圖3 展示了東京都市圈不同圈層的軌道交通線路里程數(shù)據(jù)可視化結(jié)果。

由圖3 可知，在以東京站為中心的8 km 圈層內(nèi)，軌道交通以地鐵為主，地鐵線路里程占軌道交通線路總里程的60.84%；在8～15 km圈層內(nèi)，地鐵線路里程大幅度降低，僅占比17.81%，而JR 線和私鐵線路里程占比逐漸增加；隨著圈層半徑的繼續(xù)增大，地鐵線路里程占比幾乎降為0。東京都市圈15 km 以外的軌道交通主要為JR 線和私鐵。

從線網(wǎng)密度看，在以東京站為中心的8 km 圈層內(nèi)，線網(wǎng)密度高達(dá)2 km/ km2，但在8～15 km圈層內(nèi)，線網(wǎng)密度迅速下降到1 km/ km2以下；隨著圈層半徑的增大，東京都市圈軌道交通線網(wǎng)密度不斷降低（圖4）。

2.2 北京市

北京市軌道交通主要由地鐵和市域（郊）鐵路組成。本研究以35 條北京地鐵（包括已運(yùn)營、在建、部分規(guī)劃線路）線路、11 條市域（郊）鐵路（包括已運(yùn)營、在建、部分規(guī)劃線路）線路為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，整理與測量以天安門為中心5 個(gè)圈層的軌道交通線路里程（表4）。

由表4 可知，北京市軌道交通納入上述統(tǒng)計(jì)的運(yùn)營、在建及規(guī)劃線路總里程為1 875 km，其中地鐵1 184.3 km，占比63.16%，市域（郊）鐵路690.7 km，占比36.84%。圖5 展示了北京市不同圈層的軌道交通線路里程數(shù)據(jù)可視化結(jié)果。

圖5 北京都市圈不同圈層軌道交通線路里程分布圖

由圖5 可知，在以天安門為中心的30 km 圈層內(nèi)，北京市軌道交通制式以地鐵為主，在8 km 以內(nèi)、8～15 km、15～30 km 3 個(gè)圈層中，地鐵線路里程占比分別為91.61%、84.88%、65.26%。隨著圈層半徑的增大，50 km 圈層外基本無地鐵覆蓋，以市域（郊）鐵路為主。

從線網(wǎng)密度看，在以天安門為中心的8 km 圈層內(nèi)，線網(wǎng)密度高達(dá)1.78 km/ km2，但在8～15 km 圈層內(nèi)，線網(wǎng)密度迅速下降到1 km/ km2以下；隨著圈層半徑的增大，北京市軌道交通線網(wǎng)密度不斷降低（圖6）。

圖6 北京市分圈層軌道交通線網(wǎng)分布圖

2.3 對比分析

圖7 展示了東京都市圈與北京市不同圈層軌道交通線網(wǎng)規(guī)模的對比情況。

圖7 東京都市圈與北京市不同圈層軌道交通線路里程對比圖

由圖7可知，30 km圈層以內(nèi)，北京市軌道交通線路總里程與東京都市圈差別不大，在8～30 km 圈層中，北京市地鐵制式部分代替了東京都市圈市郊鐵路的功能；30～50 km 圈層是現(xiàn)階段北京市軌道交通線路里程與東京都市圈差距最大的一個(gè)圈層，在此圈層中，北京市軌道交通線路總里程比東京都市圈少676.7 km，東京都市圈以市郊鐵路（JR線、私鐵）為主；在50 km 以外圈層中，北京市軌道交通線路總里程比東京都市圈少455.2 km，雖然東京都市圈軌道交通存在JR 線、私鐵線為單線鐵路，客流強(qiáng)度偏低的情況[4]，但總體而言，北京市軌道交通與之仍有較大差距。

3 基于服務(wù)水平的軌道交通對比分析

軌道交通的宗旨是為乘客服務(wù)，根據(jù)相關(guān)學(xué)者研究，從線網(wǎng)角度來說，影響軌道交通服務(wù)水平的主要因素包括旅行時(shí)間、乘坐便捷性等[6]。為便于分析，本研究選取軌道交通高峰發(fā)車間隔、最短旅行時(shí)間、旅行速度、最少換乘次數(shù)等可量化指標(biāo)，利用枚舉法列舉出不同圈層到核心區(qū)以及圈層之間的軌道交通服務(wù)方式，對東京都市圈與北京市軌道交通的服務(wù)水平進(jìn)行對比分析。

3.1 東京都市圈

本節(jié)列舉東京都市圈15 km 以外圈層至東京站、外圍新城至埼玉副都心以及外圍對角新城之間的軌道交通服務(wù)方式進(jìn)行分析（表5）。

表5 東京都市圈各圈層間軌道交通服務(wù)水平分析表

由表5 可知，不同圈層到東京站的軌道交通方式大多為JR 線，少數(shù)在進(jìn)入內(nèi)部圈層后換乘地鐵。總體而言，東京都市圈軌道交通的高峰發(fā)車間隔均在5 min 以內(nèi)，旅行速度為40～50 km/h，且換乘次數(shù)較少，最多為2 次，這得益于東京都市圈軌道交通實(shí)現(xiàn)了不同軌道交通線路間的直通運(yùn)行及靈活多樣的運(yùn)營組織[7]。

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，東京地鐵的平均站間距為1.23 km，而JR 線的平均站間距為3.18 km[8]。長距離的交通出行主要由站間距大的JR 線承擔(dān)，且換乘次數(shù)少，是保證東京都市圈軌道交通具有較高旅行速度的關(guān)鍵。

3.2 北京市

為與東京都市圈進(jìn)行類比，本節(jié)選取同樣在城市軌道交通內(nèi)環(huán)線上，且既是地鐵站、又是鐵路樞紐的北京站為起訖點(diǎn)，列舉北京市15 km 以外圈層至北京站、外圍新城至北京城市副中心以及外圍對角新城之間的軌道交通服務(wù)方式進(jìn)行分析（表6）。

表6 北京市各圈層間軌道交通服務(wù)水平分析表

由表6 可知，50 km 以內(nèi)圈層至北京站及50 km 圈層之間的軌道交通方式大多為地鐵，高峰發(fā)車間隔基本在10 min 以內(nèi)。北京地鐵線路的平均站間距為1.73 km，站間距最長的線路為昌平線（2.77 km），旅行速度普遍較低（20～35 km/h），且較長距離的軌道交通出行換乘次數(shù)多（2～3 次）。50 km 以外圈層的新城至北京站的出行方式多為市域（郊）鐵路+地鐵，市域（郊）鐵路站間距較大，故旅行速度較快，能達(dá)到40～50 km/h。但由于北京市域（郊）鐵路為利用既有線形式，開行能力不足，服務(wù)頻次較低，每天開行對數(shù)僅有2～6 對，現(xiàn)狀日平均客流不足1 000 人次，服務(wù)水平較差[9]。

3.3 對比分析

圖8 展示了東京都市圈與北京市不同圈層軌道交通出行距離與最短旅行時(shí)間的對比情況。由圖可知，在出行距離相同的情況下，東京都市圈的旅行時(shí)間要短于北京市，且隨著出行距離的增加，差距有增大的趨勢。

圖8 軌道交通出行距離與最短旅行時(shí)間對比圖

圖9 展示了東京都市圈與北京市不同圈層軌道交通高峰發(fā)車間隔和換乘次數(shù)對比情況，圖中數(shù)據(jù)分別為二者的平均值。由圖可知，50 km 圈層以內(nèi)，東京都市圈與北京市軌道交通高峰平均發(fā)車間隔差別不大，而在50 km 以外圈層，北京市軌道交通的高峰平均發(fā)車間隔高達(dá)41.67 min，在此圈層中，北京市的軌道交通出行主要由市域（郊）鐵路承擔(dān)，發(fā)車間隔與東京都市圈軌道交通相比有較大差距。

圖9 軌道交通高峰平均發(fā)車間隔與平均換乘次數(shù)對比圖

平均換乘次數(shù)方面，東京都市圈軌道交通平均換乘次數(shù)要略低于北京市，特別是在15～30 km 核心區(qū)圈層中，平均換乘次數(shù)為0，而北京市在此圈層中的平均換乘次數(shù)為1.8 次。東京都市圈軌道交通通過其靈活多樣的運(yùn)營組織，為乘客提供了更好的直達(dá)服務(wù)。

4 北京市軌道交通發(fā)展建議

根據(jù)前文對東京都市圈與北京市軌道交通在線網(wǎng)規(guī)模和服務(wù)水平2 方面的對比分析，本章對北京軌道交通發(fā)展提出以下建議。

4.1 加強(qiáng) 30～50 km 圈層軌道交通建設(shè)

由前文對比分析可知，30～50 km 圈層是北京市軌道交通線路里程與東京都市圈差距最大的圈層，差值為676.7 km。觀察北京市的組團(tuán)分布，這一圈層中，僅有昌平組團(tuán)及部分房山組團(tuán)，組團(tuán)分布較少，而東京都市圈30～50 km 圈層分布有八王子、橫須賀、相模原等7個(gè)綜合產(chǎn)業(yè)新城，以疏散首都人口，承接科教、工業(yè)轉(zhuǎn)移以及發(fā)展功能為主[10]。

北京市不應(yīng)盲目追求軌道交通建設(shè)里程，在此圈層內(nèi)，應(yīng)利用軌道交通引導(dǎo)組團(tuán)及新城建設(shè)，如未來科學(xué)城、大興機(jī)場新城等（圖10），引導(dǎo)完成中心城區(qū)人口的疏解。

圖10 北京市30～50 km 圈層功能組團(tuán)分布圖

4.2 打造 15～30 km 圈層多層次軌道交通線網(wǎng)

北京市的15～30 km 圈層為近郊新城分布范圍，如北京城市副中心、亦莊、大興、房山、順義。目前，這些新城與北京中心城區(qū)之間的軌道交通方式多為地鐵，站間距較短，采用站站停的停站方式，導(dǎo)致其旅行速度較低，服務(wù)水平與東京都市圈同圈層軌道交通相比有較大差距。

目前，北京市已規(guī)劃建設(shè)軌道交通快線，以大站快車的模式實(shí)現(xiàn)近郊新城與中心城區(qū)的快速連接（圖11）。在未來，北京市應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)快線廊道建設(shè)，并針對既有地鐵線路開展靈活多樣的運(yùn)營組織（如采用多交路多停站方式行車、在地鐵線路間修建聯(lián)絡(luò)線實(shí)現(xiàn)直通運(yùn)營等），以提高旅行速度，減少換乘次數(shù)，打造15～30 km 圈層的多層次軌道交通線網(wǎng)。

圖11 北京市軌道交通快線規(guī)劃圖

4.3 提高 50 km 以外圈層軌道交通服務(wù)水平

北京市50 km 以外的遠(yuǎn)郊新城，如懷柔、延慶、密云等，現(xiàn)狀通常利用既有鐵路線路開行市域（郊）列車，以提供軌道交通服務(wù)，而既有鐵路線路剩余能力不足，導(dǎo)致市域（郊）鐵路發(fā)車對數(shù)較少，不能很好地服務(wù)遠(yuǎn)郊組團(tuán)。

北京市現(xiàn)狀已對部分市域（郊）鐵路進(jìn)行增建復(fù)線改造。例如，北京市郊鐵路城市副中心線現(xiàn)狀每天僅開行2 對列車，目前已開展整體提升工程研究，確定在西段通過增建復(fù)線的方式解決區(qū)段能力瓶頸問題，以進(jìn)一步增加列車開行頻次[11]。未來，應(yīng)結(jié)合客流需求，加強(qiáng)客流引導(dǎo)，通過增建復(fù)線、貨運(yùn)外移等手段，提升線路運(yùn)輸能力，增加市郊鐵路S2 線、懷密線、通密線的列車開行頻次，以提高遠(yuǎn)郊新城的軌道交通服務(wù)水平。

5 結(jié)語

本文以東京都市圈與北京市的軌道交通線網(wǎng)為研究對象，梳理東京都市圈和北京市在8 km 以內(nèi)、8～15 km、15～30 km、30～50 km 和50 km 以外5 個(gè)圈層的軌道交通線網(wǎng)規(guī)模和不同圈層間的軌道交通服務(wù)水平，并將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。通過分圈層地細(xì)化分析東京都市圈和北京市軌道交通發(fā)展特征，為北京市軌道交通發(fā)展提出建議。但由于北京市與東京都市圈所在國的國情不同，軌道交通與城市發(fā)展時(shí)序也不同，因此未來需結(jié)合北京城市發(fā)展的實(shí)際情況進(jìn)一步研究與探索北京市軌道交通發(fā)展的道路和方式。