我國城市軌道交通既有線改造路徑探討

魏 運，楚柏青，光志瑞

（1.北京市地鐵運營有限公司，北京 100044；2.地鐵運營安全保障技術北京市重點實驗室，北京 100044）

1 研究背景

城市軌道交通與城市發展是相互作用的動態互饋過程，城市化率的提高促進了城市軌道交通的發展，城市軌道交通的發展反向支撐了城市的發展與更新。根據發達國家的經驗，城市化到一定程度后(一般為70%～80%)，城軌網絡進入穩步發展期，既有線改造將成為軌道交通發展的關鍵。我國城軌建設發展快，建設時間相對短暫，城軌線網優化提升可解決快速發展帶來的問題。我國城軌交通伴隨城市化發展經歷了起步探索、緩慢發展、快速發展3 個發展階段。截至2022 年底，經國家發展改革委批復的我國城軌交通(含輕軌)開通運營城市共有42 座，其中開通運營15 年以上的城市共有10 座，開通運營11～15 年的城市共有7 座，開通運營6～10 年的城市共有15 座。其中，北京地鐵已開通運營50 余年，既有線運營10 年以上的線路占比達到59%；上海地鐵也已開通運營近30 年，既有線運營10 年以上的線路占比達到65%，率先進入增長穩定期，新線建設客流邊際效益遞減，整體步入存量優化階段。

隨著城軌交通線路運營年限的逐漸增加，既有線設備設施老化、系統穩定性下降、網絡功能不完善、運營服務水平降低等問題越發突出，不僅影響乘客出行體驗，還造成了一定的安全隱患，因此亟須開展既有線改造優化的研究工作。國外一些城市已經從不同角度開展了城市軌道交通既有線改造實踐，其經驗可供借鑒參考：日本東京軌道交通網絡從20 世紀60 年代起持續開展既有線改造，涵蓋了提升車站能力改造、提升線路能力改造、提升線路運營效率改造、減少線路間換乘改造、提升運營服務品質改造等，網絡效能得到了優化提升；倫敦交通局正在改造4 條有大量老舊軌道、設備和基礎設施的地鐵線路(共同構成倫敦地鐵線網的40%)，改造項目完成后，列車運行將更可靠，出行時間縮短。

理論研究方面，很多學者也開展了相關研究：施仲衡等[1]從目前我國大城市交通發展所面臨的時代特征和特殊狀況出發，提出了我國未來城市綜合交通體系在規劃、建設、運營管理以及交通服務等各個發展環節上的指導思想。在城市更新方面，向鵬成等[2]從自然和社會兩大維度闡述包容性城市更新實踐體系，構建了技術、經濟、制度三位一體的包容性城市更新保障體系；劉煒等[3]研究提出，城市更新需要在關注物質空間更新的同時，構建完善的創新系統、創造復合多元的創新空間以及形成持續創新與優化的長效機制；高見等[4]以復雜適應系統(complex adaptive system，CAS)理論為工具，在解構城市復雜系統的基礎上，構建主體更新、單元更新和系統更新“三位一體”的系統性城市更新模型，探索了城市更新的實施路徑；陽建強、李錦生、曹可心、毛羽等[5-8]也分別從不同角度開展了一系列城市更新策略研究。聚焦城市軌道交通既有線改造領域，相關研究多側重于改造技術：楊元明[9]研究了城市軌道交通既有線擴能改造過程中既有標準與新規范不適應的問題；杜連濤等[10]結合運輸需求與既有線能力的適應性，從全壽命周期針對性地制定并分期、分段地實施改造方案；林柏梁等[11]從工程造價與車流運行態勢優化的角度討論線網新線建設和既有線改造項目的優化決策問題。

隨著城市軌道交通發展進程的推進，既有線改造的內涵日益豐富，外延不斷拓展，各城市軌道“單線路、單專業”的專項改造工程已不能適應全面高質量發展的需求，從統籌全局角度出發，提供宏觀層面的方法論指導既有線網絡化系統性改造的需求愈發迫切。而理論研究主要集中于城市軌道交通規劃、城市更新改造以及各專業具體的既有線改造工程技術，在城市軌道交通既有線改造領域尚未形成具有全局性、系統性、網絡級能夠指導既有線改造工作的深度研究。本文在總結既有線改造經驗的基礎上，探討我國城市軌道交通既有線改造路徑，以網絡化視角開展既有線改造的布局謀劃，以精細化手段進行既有線改造的策略研究，對實現既有線改造分級分類、資源共享、降本增效、提升網絡化運營效益具有十分重要的意義。

2 城市軌道交通既有線改造需求分析

城市軌道交通既有線改造涉及安全、舒適、效率、效益、服務等多方面改造需求，因此既要立足當下解決現狀問題，又要著眼長遠實現未來目標。本文從面臨的問題與實現的愿景兩方面刻畫城市軌道交通既有線改造需求的二維視角，開展城市軌道交通目標與問題雙驅動的既有線改造需求分析。

目標導向方面，城市軌道交通既有線改造作為網絡結構和功能再造的漸進性復雜過程，其需求受到高質量發展目標的牽引和影響，其最終目標是推進城市軌道交通高質量發展，促進城市軌道交通與城市發展的綜合協同與耦合。既有線改造的目標融合了政府治理體系的優化、城市軌道交通高質量發展、運營企業安全生產和降本增效、出行環境改善和乘客出行品質提升等多維愿景，可歸集為“安全提升、品質提升、效率提升、效益提升”。

問題導向方面，城市軌道交通運營年限增加，既有線面臨輪軌損傷、設備使用壽命到期、系統穩定性下降、管線老化、網絡功能不完善等問題，這是推動既有線改造的基本需求。我國城市軌道交通的高速發展、與城市發展的錯落交織、政府和乘客的更高要求[12]等都使得我國軌道交通在更新改造階段面臨更多的挑戰，需要通過既有線改造的具體措施來解決城市軌道交通與城市發展欠協同、與綜合交通欠協同、內部體系欠協同、與乘客需求欠協同4 個方面的問題(見表1)。

表1 既有線改造問題及目標梳理Table 1 Problems and objectives of urban rail transit line refurbishment

3 城市軌道交通既有線改造思路

當前，我國城市軌道交通既有線改造正經歷從“發展瓶頸問題倒逼”到“高質量發展愿景牽引”的時空演進路徑，從過去單一安全目標為主導的價值觀轉向基于以人為本和高質量發展的多元價值觀，從過去以安全問題為出發點的消隱改造轉向與城市發展、綜合交通、內部體系、乘客需求協同融合的綜合問題的解決。

結合國內外先進城市既有線改造的實踐經驗及理論研究，本文提煉出既有線改造的基本路徑(見圖1)。首先，從問題導向和目標導向兩方面，開展既有線改造需求調研與發展趨勢研判；其次，在深入分析城市軌道交通發展面臨的問題與挑戰以及高質量發展目標的基礎上，充分借鑒研判先進城市軌道交通既有線改造經驗，結合不同城市的特點，明確既有線改造思路與原則；再次，針對不同既有線改造需求及特點，深入研究并構建體系化、可靈活組合的既有線改造舉措與策略庫，在此基礎上開展評估既有線改造實施效果、效益；最后，結合既有線改造保障措施，制定既有線改造方案，開展技術攻關并進行工程實施。

圖1 城市軌道交通既有線改造路徑Figure 1 Renovation paths for existing urban rail transit lines

此外，充分考慮城軌發展的可持續性，提出既有線改造投融資思路如下。

1) 建立以財政出資為主導的多元市場化融資模式。加強中央、市級和區級三級政府資金聯動，擴充財政資金來源，推動財政事權與支出責任相匹配，筑牢財政安全運行防線；規范有序推進PPP 模式，常態化推出回報機制明確、商業潛力大的項目，鼓勵民間資本參與軌道交通等領域項目建設，同時防范隱性負債風險；探索軌道交通場站綜合開發管理機制，創新軌道交通投融資模式；給予城市軌道交通投融資更多政策支持，鼓勵精準補貼與捆綁運作等模式，助推基礎設施REITs 健康發展，有效盤活存量資產，形成存量資產和新增投資的良性循環；充分發揮新興產業發展資金、政府投資基金等財政資金的作用。加強政府投資基金管理，更好地發揮投資基金支持重點產業發展作用；借鑒國內外先進經驗，引進國內外城市軌道交通更新、城市更新中可供既有線改造應用的新型投融資模式，從而創新既有線投融資模式。

2) 根據項目的經濟屬性，建立分級分類的投融資機制。按照重大工程項目技術經濟特點、可經營性和投資回報機制，通過分包運作，將既有線改造項目劃分為經營性項目、準經營性項目和非經營性項目三類。順應基礎設施和公共服務等公共領域市場化改革、產業化運作的要求，明確三類項目投資主體及其相應責任。

3) 根據資金屬性與回流周期，建立動態靈活可持續的投融資機制。合理分配各類資金來源，平衡各類權益型資金和債務性資金投入、內源性融資和外源性資金投入、長期資金投入和短期資金投入，從而達到項目穩定以及資金靈活的最佳狀態；優化項目收益現金流以保障資金順暢循環和融資主體內的閉環運作，實現多種模式下收益與融資自求平衡；根據軌道交通正外部性特征，按照受益者負擔原則，框入投融資主體，優化投融資模式，從而促進項目現金流在投融資主體內的閉環運作，同時通過優化收益分配方式減少投融資主體的現金流風險。

4 既有線改造工作建議

既有線改造是一項復雜的系統工程。實際工作中既有線改造面臨資金籌措困難、制度保障欠缺等難題。本文結合既有線改造經驗與思路研究，從制度建設、參與主體、投融資機制、技術攻關、標準建設等5 方面進一步提出既有線改造工作建議，推動既有線改造工作。

1) 加強制度建設，打通既有線改造發展路徑。既有線改造總體包括廣泛系統的標準規范體系、持續高效的組織推進體系、多元靈活的政策體系以及持續動態的規劃與設計體系等，同時囊括土地、金融、財稅等核心的既有線改造制度設計。通過系統、有效的制度設計，融合和構建包含政府、社會和企業等多種利益主體的“城市軌道交通既有線改造網絡”，探索完善的既有線改造制度體系，出臺既有線改造管理辦法或指導意見，明確既有線改造項目的審批層級與流程，強化部門間的銜接協調。

2) 鼓勵多方參與，激發既有線改造要素活力。政府主管部門加強既有線改造的政策引導，建立與既有線改造相適應的投融資支持機制，并強化過程監督，推動城軌交通既有線改造工作的規范化開展；運營企業基于運營實際、自身發展需求，結合政策導向和行業發展趨勢，積極主動地開展既有線優化提升改造前期研究與工程創新示范，支持既有線改造中在試點基礎上廣泛應用新技術、新設備；城軌交通裝備制造企業依托既有線改造需求，提升技術創新水平、產品性能和質量，建立自主知識產權體系，實現城軌交通應用技術突破，有效提升裝備自主化水平；相關協會積極發揮橋梁紐帶作用，利用平臺優勢，使既有線改造工作在專家咨詢、經驗共享、示范推廣、獎勵宣傳、技術標準化、認證體系建設等方面加強組織協調；最終形成各方力量綜合治理、協同治理、良性互動的城市軌道交通既有線改造新格局。

3) 創新投融資機制，拓寬既有線改造資金渠道。探索既有線改造的投融資創新機制，拓展多元化投融資渠道，盤活存量資產，開展資產證券化可行性研究與試點。例如，對于具備開展上蓋物業開發條件的場段，可探索上蓋物業開發，獲取資源開發收益，形成長期穩定的現金流，用于投資改造提升項目，實現軌道交通自循環可持續發展；對于既有車站出入口優化提升項目，可探索與車站周邊商業一體化開發建設模式，實現地鐵出入口與商業地產的無縫對接，最大限度地發揮地鐵出入口建設帶來的區域商業價值，形成良性循環。

4) 強化科技賦能，打造既有線改造創新引擎。運用數字技術、信息技術、智能技術推動既有線升級改造、賦能既有線改造，注重運用新技術、新材料，廣泛布設智慧地鐵應用場景，推動裝備自主化，加強城軌交通認證體系建設，助推城市軌道交通高質量發展。同時，貫徹既有線改造全生命周期管理理念，采用大數據分析等技術輔助科學管控，實現既有線改造“設計—實施—評估”閉環，科學推進可持續既有線改造更新。

5) 加快技術攻關，保障既有線改造落地實施。既有線改造亟需從技術方法、工具等方面實現技術攻關，集成一系列既有線改造共性技術，在既有線改造規劃設計、工程施工、管理管控、評估評價等方面進行突破，借鑒國內外地鐵改造工程先進技術與經驗，圍繞改造面臨的突出的技術難題，組織各方力量聯合攻關，深入研究論證，并進行試點驗證，推進既有線改造有效落地。

6) 加強標準建設，助力既有線改造質量穩步提升。目前，既有線改造、建設技術、管理參照《城市軌道交通工程項目建設標準》[14]《城市軌道交通工程項目規范》[15]等標準執行，這些標準均針對運營規模提出了相關技術特征，但尚無城軌不同系統制式下既有線改造標準。因此，在既有線改造落地實施過程中，應在推廣應用的基礎上開展既有線改造技術的標準化工作，將適用性強、效果明顯的創新成果及時納入標準體系，形成系列標準，助力既有線改造質量穩步提升。

5 結束語

既有線改造是城市軌道交通進入一定發展階段后面臨的重要任務，是滿足乘客高品質出行需求和提升城市軌道交通競爭力的核心路徑，是實現智慧地鐵、綠色地鐵等新發展理念和技術的關鍵，是推進我國裝備自主化的有力保障，也是實現城市有機更新的重要手段。要深入分析我國城市軌道交通發展面臨的問題，借鑒國外先進城市既有線改造經驗，深刻理解我國既有線改造新需求，全面把握我國既有線改造的工作重點與難點，聯合多方力量共同參與，從政策、技術、資金、機制等多維度開展深入研究，有效推動我國城市軌道交通既有線改造工作邁向新臺階，助力城市軌道交通高質量發展。