薛新功 饒雪平

（中鐵上海設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，200070，上?！谓淌诩?jí)高級(jí)工程師）

城市的不斷擴(kuò)張、都市圈的形成、城市群的建設(shè)等都導(dǎo)致了城市近遠(yuǎn)郊與城市中心之間的客流交通需求越來越大。這極大地推動(dòng)了市域范圍內(nèi)的軌道交通建設(shè)。相對于國家鐵路和城市軌道交通來說，市域軌道交通在不同的城市有著不同的理解，在建設(shè)過程中有著不同的形式和方案，筆者結(jié)合對市域軌道交通的認(rèn)識(shí)，對市域軌道交通的幾個(gè)關(guān)鍵問題做一些探討。

1 市域軌道交通的概念及功能

市域軌道交通是介于城市軌道交通和區(qū)域軌道交通（城際鐵路）之間的一種軌道交通系統(tǒng)。從服務(wù)對象看，它以郊區(qū)城鎮(zhèn)及組團(tuán)與城市中心區(qū)之間的通勤、通學(xué)、公務(wù)、商務(wù)等客流為主；從服務(wù)范圍看，主要服務(wù)于城市中心區(qū)以外，但其服務(wù)范圍不完全受城市行政區(qū)的限制，可涵蓋功能屬性和經(jīng)濟(jì)屬性具有同城化的的城鎮(zhèn)和組團(tuán)。因此，市域軌道交通是為城市中心與郊區(qū)城鎮(zhèn)或組團(tuán)之間提供公交化、快速化、大容量的交通服務(wù)的公共交通系統(tǒng)。另外市域軌道交通既可自成體系，相對獨(dú)立運(yùn)營，也可納入城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營，還可與鐵路互聯(lián)互通，這取決于市域軌道交通采用何種制式。

市域軌道交通的功能首先體現(xiàn)在滿足城市中心與郊區(qū)組團(tuán)之間的交通出行需求；同時(shí)還應(yīng)配合和引導(dǎo)沿線的土地開發(fā)及城鎮(zhèn)組團(tuán)的建設(shè)，疏導(dǎo)城市高密度人口向郊區(qū)疏散，抑制小汽車的過度發(fā)展。

2 市域軌道交通的線路形態(tài)

市域軌道交通最主要的功能是滿足城市中心與郊區(qū)組團(tuán)之間的交通出行需求，因此線路形態(tài)除了少數(shù)為便捷組團(tuán)之間的聯(lián)系采用切線方式外，大量的線路采用放射線（見圖1），部分采用貫通線（見圖2）。放射線是一端銜接市郊外圍組團(tuán)，另一端終止于城市中心樞紐或城市環(huán)線軌道交通上。其優(yōu)點(diǎn)是能充分發(fā)揮樞紐、環(huán)線等軌道交通的網(wǎng)絡(luò)功能，運(yùn)輸效果和效益好；其缺點(diǎn)是直達(dá)性不高，易造成換乘點(diǎn)擁擠。貫通線穿越中心城區(qū)，兩端銜接市郊外圍組團(tuán)，在中心城區(qū)段的線路或多或少地承擔(dān)中心城區(qū)的城市軌道交通功能。其優(yōu)點(diǎn)是能與中心城區(qū)軌道交通網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多線多點(diǎn)換乘，兩側(cè)組團(tuán)之間的客流直達(dá)性高；其缺點(diǎn)是運(yùn)輸不經(jīng)濟(jì)，運(yùn)營組織復(fù)雜，運(yùn)輸效果差。東京市郊鐵路和紐約市郊鐵路是放射線的典型代表。巴黎的RER線則是采用貫通線的典型代表。目前上海軌道交通5號(hào)線和16號(hào)線采用放射線的形態(tài)，11號(hào)線則采用貫通線的形態(tài)。

放射線主要起到市郊外圍組團(tuán)與中心城區(qū)快速聯(lián)系的功能，但實(shí)際上乘客進(jìn)入中心城區(qū)后一定會(huì)需要借助中心城區(qū)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)到達(dá)最終目的地的功能；放射線在中心區(qū)的終點(diǎn)實(shí)際上是一個(gè)大型的換乘點(diǎn)，大量的郊區(qū)乘客都需要在此換乘。因此，放射線在城市中心區(qū)的終點(diǎn)必須是大型的換乘樞紐點(diǎn)，這樣的終點(diǎn)才是一個(gè)好的終點(diǎn)。另外，放射線要盡量實(shí)現(xiàn)多線多點(diǎn)的銜接換乘，避免單線單點(diǎn)的銜接。單線單點(diǎn)銜接既使得換乘站的客流壓力過大，同時(shí)也因乘客的換乘點(diǎn)選擇單一而最終導(dǎo)致便捷性的喪失。

圖1 市域軌道交通放射線基本形態(tài)

圖2 市域軌道交通貫通線基本形態(tài)

貫通線的明顯特點(diǎn)就是位于城市中心兩側(cè)市郊外圍組團(tuán)之間的客流無需換乘，直達(dá)性高，同時(shí)由于穿越市中心區(qū)，一定會(huì)與中心城區(qū)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)存在多線多點(diǎn)換乘，換乘和直達(dá)性都非常好。但是，為了滿足市域線的快速功能，中心城區(qū)車站的設(shè)置不能象城市軌道交通那么密集，這就需要在中心城區(qū)相應(yīng)的區(qū)段有地鐵線來承擔(dān)相應(yīng)的中心區(qū)軌道交通的功能。巴黎的RER線在中心城區(qū)通過設(shè)置三四線來分離服務(wù)城市中心區(qū)和郊區(qū)的功能。如果無法設(shè)置三四線，貫通線經(jīng)過市中心的區(qū)段就需要考慮兼顧城市中心區(qū)軌道交通的功能，這樣會(huì)導(dǎo)致該線在城市中心區(qū)段的設(shè)站密度大，進(jìn)而影響市域線的快速功能的發(fā)揮，在功能上該線成為了一條普通的城市軌道交通線，如上海的軌道交通2號(hào)線、9號(hào)線等。

為了增加市域軌道交通的覆蓋面，要特別注意加強(qiáng)放射型的支線在市域軌道交通中的作用。

3 市域軌道交通的速度目標(biāo)值

速度目標(biāo)值主要受3種因素的影響：一是可達(dá)性，速度目標(biāo)值的選擇要滿足可達(dá)性的總體規(guī)劃要求；二是建設(shè)投資和運(yùn)營成本，不同速度目標(biāo)值的投資及運(yùn)營成本是不一樣的，速度越高，投資及運(yùn)營成本也越大；三是線路條件特別是站間距條件，不同的速度目標(biāo)值需要不同的站間距來匹配，以滿足列車起停時(shí)加減速距離的要求以及一定的惰行距離要求。表1為國外部分典型城市市域軌道交通的最高設(shè)計(jì)速度。

表1 國外部分典型城市市域軌道交通的最高設(shè)計(jì)速度

市域軌道交通的服務(wù)范圍決定了其線路長度一般都比城市軌道交通線路長，比城際鐵路線路短，通常線路長度在35～100 km的范圍內(nèi)。對于這樣的線路長度，為了滿足1 h左右的時(shí)間目標(biāo)值的要求，市域軌道交通的最高設(shè)計(jì)速度的合理選擇范圍是100～160 km/h。根據(jù)我國軌道交通車輛的速度等級(jí)劃分原則，市域軌道交通的最高設(shè)計(jì)速度一般都在 100 km/h、120 km/h、140 km/h 和 160 km/h 這 4個(gè)速度值中選擇。

這4種速度等級(jí)基本都屬于普速鐵路的速度等級(jí)，從投資上看，工程投資的差異主要體現(xiàn)在土建投資、系統(tǒng)和設(shè)備的投資以及車輛購置費(fèi)的差異上。對于同一種制式，系統(tǒng)和設(shè)備上的投資差異比較?。粚τ谲囕v的購置費(fèi)，速度越高單車費(fèi)用就越高。但是，如果速度高，車輛的周轉(zhuǎn)時(shí)間就短，需要的車輛數(shù)就少，因此實(shí)際的車輛采購費(fèi)并沒有太大的差異。對于土建投資，最能體現(xiàn)速度引起的差異是在敷設(shè)方式上，特別是地下敷設(shè)方式對速度變化比較敏感，而地面敷設(shè)和高架敷設(shè)相對來說對土建投資的差異并不是特別敏感。而市域軌道交通一般都采用高架和地面敷設(shè)，地下敷設(shè)的形式比較少。因此在選擇速度目標(biāo)值時(shí)，車站數(shù)量及站間距條件往往是確定最高設(shè)計(jì)速度的關(guān)鍵因素。

4種速度等級(jí)的動(dòng)車組列車的加減速性能比較如圖3所示。從適應(yīng)不同速度的動(dòng)車組列車加減速性能和充分發(fā)揮列車性能來分析市域軌道交通的合理站間距，表2為不同速度目標(biāo)值所對應(yīng)的合理站間距。

圖3 4種速度等級(jí)的動(dòng)車組列車的加減速性能比較圖

表2 不同速度目標(biāo)值的列車加減速性能及其所對應(yīng)的合理站間距

從站間距與速度目標(biāo)值的匹配上來看，2.5 km以下的站間距比較適合100 km/h的速度目標(biāo)值，5.0 km以上的站間距比較適合160 km/h的速度目標(biāo)值。從城市規(guī)劃、引導(dǎo)城市發(fā)展以及吸引客流的角度分析，當(dāng)站間距超過5.0 km的數(shù)量太多時(shí)，市域軌道交通是比較難適應(yīng)城市發(fā)展的，同時(shí)也很難較好地吸引客流。由于市域軌道交通不能提供門到門的服務(wù)，而且相對小汽車舒適性也較差，因此應(yīng)該具備較強(qiáng)的時(shí)間競爭力。100 km/h的最高設(shè)計(jì)速度對于市域軌道交通來說還是相對偏低的，而160 km/h的最高設(shè)計(jì)速度雖然時(shí)間競爭力較強(qiáng)，但卻需要較大的站間距，不太適應(yīng)我國城市人口稠密的現(xiàn)狀，因此，100 km/h和160 km/h的速度目標(biāo)值針對有特定需求的市域軌道交通比較合適。

4 市域軌道交通的系統(tǒng)制式

市域軌道交通的建設(shè)一般有改建和新建2種形式。改建的市域軌道交通，主要是利用鐵路線路的富裕運(yùn)輸能力，通過對車站等改造之后開行市郊列車來實(shí)現(xiàn)市域軌道交通的功能。這種線路由于依附于鐵路系統(tǒng)，因此采用的車輛基本都是能適應(yīng)城際和市域客流特征的動(dòng)車組車輛，完全采用鐵路制式，如上海金山鐵路、寧波至余姚城際鐵路就是典型的案例。

新建的市域軌道交通主要有3種制式：一是城市軌道交通制式；二是鐵路制式；三是市域快軌制式，是城市軌道交通制式與鐵路制式的組合。采用城市軌道交通制式的基本是選用A、B型車，少數(shù)選用磁浮車及跨坐式獨(dú)軌車。懸掛式獨(dú)軌車輛由于受安全疏散、車輛速度、乘客心理承受等因素影響，一般用于景區(qū)的觀光交通。采用鐵路制式的一般選用CRH6車型。采用市域快軌制式的基本選用市域車型。表3為我國部分市域軌道交通的系統(tǒng)制式及相關(guān)技術(shù)特征。

國內(nèi)市域軌道交通建設(shè)起步較晚，部分市域軌道交通主要由城市軌道交通向外延伸而成，如上海軌道交通2號(hào)線和9號(hào)線。由于穿越城市中心區(qū)，因此主要承擔(dān)了城市軌道交通的功能，同時(shí)也受到當(dāng)時(shí)的制式可選性的影響，所以速度比較低，選用了城市軌道交通制式。

表3 我國部分市域軌道交通的系統(tǒng)制式及相關(guān)技術(shù)特征

從國外市域軌道交通來看，為了降低建設(shè)成本及充分利用既有鐵路資源，發(fā)揮既有鐵路資源的效益，國外市域軌道交通有條件采用鐵路制式的都盡量采用鐵路制式，與中心城區(qū)采用一樣的城市軌道交通制式的線路比較少見。隨著軌道交通裝備的發(fā)展以及認(rèn)知的進(jìn)步，國內(nèi)市域軌道交通在系統(tǒng)制式上呈現(xiàn)出了多樣化趨勢，且各種制式之間的嚴(yán)格界限也趨于模糊。

系統(tǒng)制式選擇應(yīng)以地域需求、線路長度、客流特征、車站設(shè)置、速度匹配、互聯(lián)互通、投資合理等為主要因素進(jìn)行綜合研究、合理選擇，體現(xiàn)因地制宜，以需求選擇制式，以達(dá)到總體最優(yōu)的目標(biāo)。

5 市域軌道交通的運(yùn)輸組織

市域軌道交通的客流具有潮汐性、方向性、通勤性的特點(diǎn)，其運(yùn)輸組織應(yīng)該適應(yīng)這種特點(diǎn)，以公交化發(fā)車、列車不設(shè)車次、乘客隨到隨走為主。在運(yùn)輸組織方面，市域軌道交通除了實(shí)行常規(guī)的站站停及大小交路運(yùn)行的運(yùn)輸組織方式外，還應(yīng)該重點(diǎn)考慮開行大站快車和互聯(lián)互通實(shí)現(xiàn)跨線運(yùn)營。

對于開行大站快車，從需求上來看，出行距離長是乘坐市域軌道交通的乘客出行的主要特點(diǎn)，這就為開行大站快車提供了必要性；相對于城市軌道交通來說，市域軌道交通的站間距大，開行的列車對數(shù)相對少，這就為開行大站快車提供了條件，因此在站站停的運(yùn)輸組織基礎(chǔ)上，開行大站快車既能保證開行站站停列車的服務(wù)水平，又能提供快速達(dá)到目的地的車次，客流適應(yīng)性強(qiáng)，服務(wù)水平高，能更好地適應(yīng)市域軌道交通客流的特征，同時(shí)還能有效激發(fā)乘客乘坐市域軌道交通的積極性，增強(qiáng)市域軌道交通競爭力。表4為部分開行大站快車市域軌道交通的時(shí)間節(jié)省表

表4 部分開行大站快車市域軌道交通時(shí)間節(jié)省表

采用互聯(lián)互通實(shí)現(xiàn)跨線運(yùn)營是軌道交通發(fā)展的趨勢，它能為乘客提供更加人性化的出行選擇，緩解換乘站的換乘壓力，可保證軌道交通從一開始就能有一定的客運(yùn)規(guī)模，帶來一定的社會(huì)效益。實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通和跨線運(yùn)營的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下2個(gè)方面。

一是能滿足多種客流需求并節(jié)約通道資源。城市向市域和區(qū)域拓展會(huì)導(dǎo)致城市客流通道同時(shí)出現(xiàn)多方向交通需求，而有限的交通資源通道無法滿足這種客流通道的建設(shè)，高效地利用通道，通過互聯(lián)互通實(shí)現(xiàn)跨線運(yùn)營能有效解決這種需求。如日本東京的軌道交通，不僅實(shí)現(xiàn)了市域軌道交通本身的互聯(lián)互通，而且還大部分實(shí)現(xiàn)了與地鐵的互聯(lián)互通，有效地解決了通道資源緊張的狀況。同時(shí)互聯(lián)互通能直接提高線路覆蓋地區(qū)的交通可達(dá)性，從而引導(dǎo)城市人口及產(chǎn)業(yè)向外圍組團(tuán)疏解，引導(dǎo)城市有序發(fā)展。

二是能緩解換乘站點(diǎn)的交通壓力。常規(guī)的單線運(yùn)營方式使得乘客只能通過換乘方式來實(shí)現(xiàn)不同線路之間的轉(zhuǎn)乘，特別是市域軌道交通融入到城市軌道交通的網(wǎng)絡(luò)中后，采用常規(guī)的單線運(yùn)營方式會(huì)導(dǎo)致?lián)Q乘站的換乘客流非常大而且還不均衡，采用互聯(lián)互通實(shí)現(xiàn)跨線運(yùn)營可有效地緩解換乘點(diǎn)的交通壓力，特別是在換乘站點(diǎn)的某條線路出現(xiàn)故障時(shí)還可以通過采用線路通道實(shí)現(xiàn)持續(xù)運(yùn)營來減少對交通的影響。

6 市域軌道交通的運(yùn)營管理

市域軌道交通的運(yùn)營管理與系統(tǒng)制式密切相關(guān)，若采用城市軌道交通制式，納入城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一運(yùn)營管理最能體現(xiàn)運(yùn)營管理的集約化要求；若利用既有鐵路開行市域列車或者與鐵路聯(lián)通運(yùn)營，最合適的運(yùn)營管理是通過購買服務(wù)納入到鐵路運(yùn)營管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度，這樣可以避免新的運(yùn)營管理對鐵路的運(yùn)營管理造成沖擊；若采用獨(dú)立的市域軌道交通制式，則既可以納入城市軌道交通統(tǒng)一運(yùn)營管理，也可在成規(guī)模后設(shè)置獨(dú)立的運(yùn)營管理體系，獨(dú)立的運(yùn)營管理體系還可以為軌道交通的運(yùn)營管理提供新的競爭格局，有助于運(yùn)營管理的持續(xù)改善。

7 結(jié)語

城市空間的擴(kuò)展使得市域軌道交通日益受到重視，建設(shè)市域軌道交通需要特別重視線路形態(tài)的構(gòu)建、系統(tǒng)制式和速度目標(biāo)值的選擇、運(yùn)輸組織和運(yùn)營管理的研究，以達(dá)到充分發(fā)揮其功能的目的。做到目標(biāo)明確、制式和速度合適、運(yùn)輸組織和管理合理、投資適度，實(shí)現(xiàn)市域軌道交通的可持續(xù)健康發(fā)展。

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