□周翊民 孙章 季令
●凡地铁发达的国外大城市均有更发达的郊区轨道交通网作为支撑,而且市郊轨道交通线路长度都远大于市区的地铁长度。
●大城市在规划市郊线时应考虑到与相邻城市之间的衔接,及与所属经济区域内邻近城市轨道交通的连接。
●从长远来说,我国大城市郊区线有很大的发展空间,未来的郊区线也会成网。但我国还没有适宜于郊区线的设计规范和成套的技术标准,需要组织各方面专家,对郊区线的规划、技术规范、列车选型等做深入研究。
在我国一些城市酝酿和开始兴建的城轨市郊线,将大大改善卫星城市与大城市中心的联系,推动区域经济的联动。随着我国大城市行政区域范围越来越大,城轨市郊线的意义将更多地显示出来。此时此刻,对其功能和技术特征的认识显得尤为必要。
城市轨道交通的市郊线或郊区段(市中心区轨道交通的延长线),在我国已开始兴建。如天津市已建成天津市中心至滨海新区的津滨快线;大连市已建成大连火车站至金石滩全长49公里的都市快轨3号线,目前正在修建至金州开发区的支线;上海2007年将建成9号线的市郊段(市区至松江),长约30公里,并将建设市区至临港新城、市区至崇明岛、市区至嘉定的市郊线;北京市2007年提出了“三环、四横、五纵、七放射”的城市轨道交通网络规划,其中7条放射线都是市郊线;广州也已建成市中心至佛山的3号线,并将建设市中心至花都区的市郊线。
地处大城市郊区的城市轨道交通线路,在经济发达国家都是按照干线铁路的标准进行建设的;在我国至今没有建立起城市轨道交通郊区线路的相关标准及技术规范。目前,国内大城市几乎都按市区地铁线的技术制式进行郊区轨道交通建设,或者把市区地铁线直接延伸到郊区去。然而,城市轨道交通郊区段在功能定位、客流特征、运营组织、信号制式等方面都与市区地铁线路不同。为此,有必要对城市轨道交通郊区线的功能及技术特征进行分析和探讨。
支撑 市区地铁延伸
凡地铁发达的国外大城市均有更发达的郊区轨道交通网作为支撑,而且市郊轨道交通线路长度都远大于市区的地铁长度。
为吸引居民到郊区居住,也为优化产业结构布局、减少城市污染,纽约有地铁400余公里,其郊区铁路有1200多公里;伦敦市区地铁400余公里,大伦敦地区铁路有3000余公里;莫斯科也有发达的郊区铁路与地铁相接。
大巴黎是以巴黎为中心、加上若干个卫星城市和地区组成。人口有1100万,其中市区人口200万人,近郊400万人,远郊500万人;巴黎市区地铁有211公里,共11条线路,平均每条线长19.2公里,平均站间距为800米;市郊铁路1286公里(其中含市域快线562公里),每年运量5.48亿人次,每天开行约5000次列车,乘客150万人次。为了使郊区居民在1小时内抵达市中心,20世纪70年代在郊区线基础上建了5条市域快线穿过市区地下,把两端的郊区线连接起来,即郊区线在地面运行,进入市区后转入地下。由于市域快线市区地下线的站间距大于2公里,所以在市区地下仍能以120公里/小时运行,保证郊区乘客快速到达市中心目的地。市域快线停车站可与相应的小站距地铁线进行换乘。
日本东京都市区以皇宫为中心大体分成三个圈,内圈半径为15公里,即东京中心城区,以地铁为主要交通工具,地铁总长327公里;中圈半径为30公里,即近郊圈;外圈半径为50公里,即远郊圈。东京圈共有轨道交通线路2300多公里,其中公交化的普通铁路近2000公里,已成为东京城市轨道交通网络的重要组成部分。其中部分线路为快线,类似巴黎的市域快线,但东京均采用高架方式。筑波快线也是郊区城轨线,同样采取高架方式。
国外市郊的轨道交通线路一般为地面线或高架线。只要事先规划得好,建地面线或高架线可大大节省建设成本。城轨市郊线的规划,应同样遵循市民出行一次到达目的地不超过1小时的原则,并据此设计合理的站间距、车站形式和运营模式,确定旅行速度和最高运营速度。由于乘客乘坐时间较长,宜采用与市区地铁不同的、以坐为主的、比较舒适的车辆,因此其定员小于地铁车辆。
衔接 相邻城市连通
城轨市郊线是为市域范围内中长距离乘客服务的。市中心区乘客乘坐轨道交通的平均运距约在7~10公里左右,而郊区线的乘客平均运距在15~20公里以上。郊区线的主要目标是把居民集中地卫星城的居民尽快送达市中心,其次是解决沿线相对集中居住的居民出行问题。现在有些城市受到沿线居民的压力把市郊线按照市中心区地铁模式来搞,规划的站间距离偏小,增加了郊区线的全程旅行时间,旅行速度下降,这就失去了建设市郊轨道交通的意义——将卫星城居民快速、舒适地送达市中心,这正是轨道交通的优势。
郊区线的主要任务并不是为了解决卫星城及郊区的道路拥堵问题,而是减少郊区居民驾私家车或乘坐公交车直接进入市中心区,从而间接减轻市中心区的道路交通压力,缓解市中心区的交通拥堵。为吸引更多的郊区居民乘坐城轨郊区线,郊区线的设计仍应遵循居民出发地到达目的地不超过1小时的原则,尽可能提高列车最高运营速度和旅行速度。如果要更多照顾沿线居民需要,则可在部分车站设置待避停车股道,实现快慢车混合运营。这在发达国家郊区线的设计和运营中已有成熟的模式。如日本东京中央线全长53公里,设站24个,普通列车站站停,全程运行71分钟,旅速44.9公里/小时,快车只停9站,运行53分钟,旅速可达60.1公里/小时。
发达国家大城市郊区线的长度及数量远超过市区轨道交通线,其技术制式和车辆均按郊区线的特征来选型。既不同于干线铁路,也不同于市中心区的地铁。从长远来说,我国大城市郊区线有很大的发展空间,未来的郊区线也会成网。但我国还没有适宜于郊区线的设计规范和成套的技术标准,需要组织各方面专家,对郊区线的规划、技术规范、列车选型等做深入研究。
随着城乡一体化的进展,我国大城市行政区域范围越来越大,不仅有市属郊区的卫星城镇,而且有地级市下属县级市,这些城市在进行轨道交通规划时,也做了各县级市之间的轨道交通规划。因此,有些大城市在规划市郊线时应考虑到与相邻城市之间的衔接,与所属经济区域内邻近城市轨道交通的连接。例如,上海轨道交通11号线已达嘉定,是否有可能用轨道交通市郊线与邻近的太仓市相连;上海轨道交通9号线已达松江,是否有可能用轨道交通市郊线与邻近的嘉兴市相连,这对上海市与长三角区域经济的联动发展十分有利。
期望 健康规范发展
◆市郊线宜采用地面或高架方式
如果在城市规划中能事先留出通道,市郊线应采用地面或高架方式。建地面或高架线可大大节省投资,仅为地铁的1/3~1/2;而且,车站可设停站股道和越行股道,为郊区线组织快慢车运营创造条件;地面、高架车站还有个优点,即有可能进行技术改造,为以后建设支线等创造条件。
发达国家大城市郊区铁路几乎百分之百均是地面线或高架线,采用接触网供电的电动车组被认为是轨道交通现代化的标志。在我国有些地方领导和专家认为郊区线建地下为好,原因是地面或高架线接触网影响城市景观。我们认为,郊区线改成地下线是不可思议的,对国家和纳税人来讲是极大的浪费,地面和高架线产生的噪声,采用现代技术是完全可以降低到符合环境标准。在欧洲,许多大中城市,包括环保要求最严格、环境最优美的城市维也纳、日内瓦、苏黎世、法兰克福、巴黎等,为了减少城市污染和降低噪声总体水平,都在大力发展采用接触网的地面轻轨列车(即现代有轨电车)。
◆市郊线速度目标值应达到100~120公里/小时
当前,我国城市轨道交通中列车一般都是追踪运行,没有快慢车的越行,一样的速度,一样的停站。但随着郊区线、市域快线的修建,列车速度将发生很大变化。和市中心区地铁线路相比,市郊线站间距普遍较大。为保证位于距市中心40~50公里半径边缘的郊区卫星城镇至市中心出行时间控制在45分钟之内,需要充分发挥郊区线、市域快线站间距大、列车速度快的优势,以保证良好的乘客服务水平。国外资料显示,适用于郊区的电动车组(电力牵引或内燃机车牵引)最高运营速度应达到100~160公里/小时。建议距市中心小于30~40公里的近郊线路,选择最高运行速度100~120公里/小时,旅行速度45~60公里/小时;距市中心大于40公里的远郊线路,最高运行速度宜采取120~160公里/小时,旅行速度可达到60~70公里/小时。
◆市郊线的站间距为2~4公里
市郊线与市区线的最大不同就在于站间距大,市区地铁线站间距一般在1~1.3公里左右,最大不会超过1.5公里,近郊线的站间距应定为2~3公里,远郊线的站间距可定为3~4公里。如果郊区线站间距偏小,列车运行速度就提不上去。如果郊区间旅速仅达到40公里/小时左右,卫星城居民就可能放弃乘坐轨道交通,仍通过私家车或直达大巴士到达市中心。这样通过市郊线的建设引导卫星城发展的主要目标就难以实现。可见,合理选取郊区线的站间距具有十分重要的意义。
◆比较舒适的市郊线车辆
由于郊区线乘客乘坐时间较长,宜采用与市区地铁不同的、以坐为主的、比较舒适的车辆,因此其定员小于地铁车辆,并在车上附设厕所。车厢内一般采用横列式座椅,而不是像地铁那样纵向排列并以站为主。每节车厢车门的数量比地铁车辆少、比干线铁路多,地铁车辆侧门有4~5个,市郊线车辆一般每侧为2~3个。
我们相信,在理清有关轨道交通市郊线的思路之后,我国城市轨道交通建设事业一定能又好又快地进一步健康发展,让城市生活更美好。
周翊民为中国交通运输协会城市轨道交通专业委员会副主任、教授级高工,
孙章、季令为同济大学教授、博士生导师