馬波濤
(中國(guó)鐵路經(jīng)濟(jì)規(guī)劃研究院有限公司?規(guī)劃研究所,北京?100038)
鐵路樞紐總圖是由不同性質(zhì)的車站、線路共同構(gòu)成的樞紐總平面布置示意圖,是體現(xiàn)樞紐內(nèi)車站與車站、車站與線路以及線路與線路之間關(guān)系的圖形[1]。為適應(yīng)鐵路規(guī)劃建設(shè)、客貨運(yùn)輸需要以及新型城鎮(zhèn)化建設(shè)等新要求,每輪中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃修編之后都要進(jìn)行鐵路樞紐總圖規(guī)劃。2004年《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》頒布以后,高速鐵路、城際鐵路建設(shè)發(fā)展迅猛,2004—2018年全國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程由7.4萬km增加到13.1萬km,其中高速鐵路占建成鐵路的50%以上。鐵路客運(yùn)量增長(zhǎng)迅速,2018年全國(guó)鐵路旅客發(fā)送量33.7億人,比2004年增長(zhǎng)200.9%,遠(yuǎn)高于貨運(yùn)61.4%的增幅。大量高速鐵路、城際鐵路的規(guī)劃,以及鐵路客運(yùn)量的快速增長(zhǎng),給鐵路樞紐總圖規(guī)劃的客運(yùn)系統(tǒng)布局帶來新的挑戰(zhàn)。因此,通過完善鐵路樞紐客運(yùn)站布局、分工,設(shè)計(jì)合理的客運(yùn)站規(guī)模,配套充足的動(dòng)車、機(jī)輛設(shè)施,來滿足規(guī)劃新線引入、城市規(guī)劃發(fā)展和客運(yùn)量增長(zhǎng)需要,是鐵路總圖規(guī)劃迫切需要解決的關(guān)鍵問題。目前,通過對(duì)全國(guó)30個(gè)鐵路樞紐現(xiàn)狀進(jìn)行梳理,國(guó)內(nèi)鐵路樞紐客運(yùn)系統(tǒng)布局主要存在以下問題。
(1)部分樞紐既有對(duì)外客運(yùn)通道不足,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏低。區(qū)域路網(wǎng)特別是高速鐵路網(wǎng)布局存在不平衡不充分的問題,截至2018年底,有61個(gè)50萬人口以上城市沒有高速鐵路。受建設(shè)時(shí)機(jī)影響,部分樞紐對(duì)外高速鐵路通道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏低,不適應(yīng)城市群、都市圈快速發(fā)展需要,如沿江和沿海通道上的部分典型樞紐:重慶、武漢、合肥、福州、廈門等。
(2)樞紐既有能力和布局不能適應(yīng)新線引入和城市發(fā)展需要的問題。隨著鐵路網(wǎng)規(guī)劃的調(diào)整和修編,大城市特別是超大城市對(duì)外高速鐵路通道越來越多,由原來的一兩條變?yōu)榉派湫?,甚至多個(gè)城市規(guī)劃了“米”字型高速鐵路。由于高速鐵路通道規(guī)劃越來越多,樞紐點(diǎn)線能力不協(xié)調(diào)的問題越來越突出,具體表現(xiàn)為:既有客運(yùn)站被城市建成區(qū)包圍,規(guī)劃新增高速鐵路線路引入樞紐既有通道很難開辟,工程實(shí)施難度大,拆遷成本高;大部分城市中心車站預(yù)留空間不足,改擴(kuò)建條件差,不能適應(yīng)新線引入及運(yùn)量增長(zhǎng)要求;部分高速鐵路車站布局遠(yuǎn)離市中心,旅客出行不便利;城市總體規(guī)劃多次修編后發(fā)展的重心不斷調(diào)整,許多城市規(guī)劃了產(chǎn)業(yè)新城、經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū),要求鐵路建設(shè)新的客站與其配合。
(3)動(dòng)車檢修和整備設(shè)施不足。動(dòng)車檢修和整備設(shè)施是高速鐵路的“4S店”和“停車場(chǎng)”,是保證動(dòng)車組安全、高效運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵,是高速鐵路運(yùn)輸設(shè)施布局的重要組成部分。2004年以來,受高速鐵路動(dòng)車修程修制和新線引入、客運(yùn)量增長(zhǎng)影響,動(dòng)車段所規(guī)劃建設(shè)明顯滯后于路網(wǎng),大型鐵路樞紐原規(guī)劃動(dòng)車段所、存車場(chǎng)規(guī)模明顯不足,需要結(jié)合新線引入和新建、改擴(kuò)建車站優(yōu)化動(dòng)車運(yùn)用設(shè)施布局,提高動(dòng)車檢修和整備能力。
(4)客運(yùn)站點(diǎn)在互聯(lián)互通、旅客換乘方面有待加強(qiáng)。在高速鐵路網(wǎng)規(guī)劃初期,不同于國(guó)外高速鐵路更注重不同線路、車站之間的換乘[2],我國(guó)高速鐵路在建設(shè)和運(yùn)輸組織上選擇了“互聯(lián)互通”作為主要的發(fā)展理念,更重視開行直達(dá)車、跨線車,因而對(duì)高速鐵路之間的換乘考慮不足。大型樞紐內(nèi)在條件允許的情況下多在車站設(shè)置動(dòng)車跨線條件,或通過修建樞紐環(huán)線、聯(lián)絡(luò)線來實(shí)現(xiàn)各個(gè)方向的互聯(lián)互通,而不是在主要的高速鐵路車站設(shè)置換乘大廳或大規(guī)模布局換乘通道。一方面,非同一時(shí)期規(guī)劃的客運(yùn)線路、車站間的互聯(lián)互通條件有待于進(jìn)一步加強(qiáng),“四縱四橫”客運(yùn)專線之間原則上都具有連通條件,但從“四縱四橫”到“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng),許多樞紐沒有預(yù)留連通條件,而且建成高速鐵路線路和車站多為無砟軌道,設(shè)置聯(lián)絡(luò)線的條件困難。另一方面,高速鐵路、城際鐵路、普速鐵路及城市軌道交通間換乘不便,甚至需要反復(fù)進(jìn)出站、重復(fù)安檢等;部分車站城市軌道交通、城市道路、出租及公交站點(diǎn)配套條件差,存在走行距離長(zhǎng)、時(shí)間接續(xù)不上、站外交通擁堵等問題,成為“難站”。
(5)部分樞紐客運(yùn)主軸線區(qū)間能力緊張。部分樞紐受通道資源條件限制,在樞紐前方站、過江(河)橋等地段存在4線通道變2線通道,或者6線通道變4線通道的情況。當(dāng)這種情況發(fā)生在樞紐客運(yùn)主通道上,一般會(huì)造成樞紐主通道能力區(qū)間能力緊張,成為樞紐的瓶頸段。
樞紐客運(yùn)量預(yù)測(cè)及客車開行方案的確定是客運(yùn)系統(tǒng)布局的前提。樞紐客運(yùn)量預(yù)測(cè)包括樞紐旅客發(fā)送量預(yù)測(cè)和通過客運(yùn)量預(yù)測(cè)[3],客車開行方案需要根據(jù)樞紐在路網(wǎng)中的位置、旅客發(fā)送量的分類特點(diǎn)(中長(zhǎng)途、短途比例;高速、普速比例等)、通過客流方向等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)。
在進(jìn)行樞紐鐵路客運(yùn)量預(yù)測(cè)時(shí),應(yīng)根據(jù)全國(guó)鐵路客運(yùn)量和區(qū)域客運(yùn)量預(yù)測(cè),合理確定樞紐鐵路客運(yùn)總量和增長(zhǎng)速度。一般情況下,在東部沿海一些高速鐵路網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)相對(duì)完善的鐵路樞紐,如規(guī)劃年度沒有大量新線引入,鐵路客運(yùn)量增速將趨于穩(wěn)定,規(guī)劃近期客運(yùn)量增速一般在8%至10%之間;在中西部一些尚未有或僅有少量高速鐵路開通運(yùn)營(yíng)的樞紐,規(guī)劃年度隨著大量高速鐵路線路的引入,線路建成初期其鐵路客運(yùn)量將迅速增長(zhǎng),規(guī)劃近期客運(yùn)量增速可能會(huì)達(dá)到20%,并在規(guī)劃遠(yuǎn)期增速趨于穩(wěn)定;在東北等規(guī)劃高速鐵路項(xiàng)目較少的樞紐,受經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人口流動(dòng)等因素影響,規(guī)劃期鐵路客運(yùn)量增長(zhǎng)速度相對(duì)其他區(qū)域要低一些,一般控制在5%至8%之間[4]。
在根據(jù)客流預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)樞紐列車開行方案時(shí),應(yīng)根據(jù)規(guī)劃新線引入情況,合理確定樞紐高速鐵路動(dòng)車、城際動(dòng)車與普速客車的比例,在運(yùn)輸組織和能力允許的情況下,保持一定比例的普速客車開行,滿足人民大眾不同層次的出行需求。另外,應(yīng)合理確定始發(fā)終到客車/動(dòng)車比例。一般情況下處于路網(wǎng)末端的樞紐,始發(fā)終到客車/動(dòng)車的比例較高,而處于路網(wǎng)中央的樞紐通過客車/動(dòng)車的比例較高。隨著高速鐵路線路建設(shè)成網(wǎng),高速鐵路動(dòng)車的客流特點(diǎn)與運(yùn)輸組織與普速客車有較大差異,其客流的時(shí)效性強(qiáng),城市群間、都市圈內(nèi)部城際功能更為突出,因此其平均運(yùn)距較短。
樞紐客運(yùn)系統(tǒng)格局的選取與引入線路的多少和方向相關(guān),并受客流特點(diǎn)、客車開行方案、城市總體規(guī)劃和自然條件等因素影響。以樞紐高速鐵路網(wǎng)為例,當(dāng)樞紐僅有一條高速鐵路貫通引入時(shí),樞紐高速鐵路網(wǎng)系統(tǒng)一般為一站伸長(zhǎng)形;當(dāng)樞紐有2條高速鐵路貫通引入時(shí),高速系統(tǒng)可規(guī)劃設(shè)計(jì)為一站十字形或者兩站十字形,一站十字形格局可根據(jù)樞紐高速鐵路通道的主、次軸劃分合理確定車站方向和線路引入方式(一般主軸相對(duì)順直,次軸相對(duì)繞行),兩站十字形格局一般在兩站間通過聯(lián)絡(luò)線銜接,實(shí)現(xiàn)跨線車流的運(yùn)輸組織;隨著引入線路的增多,高速鐵路系統(tǒng)格局可以形成放射狀、環(huán)形以及混合型等。按照2016版國(guó)家《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》,一些大型鐵路樞紐銜接4條及以上高速鐵路線路、8個(gè)及以上方向,形成了“米”字形樞紐格局,如鄭州、武漢、西安、貴州等,其具體形態(tài)一般為混合布置,或?yàn)殡p十字形,或?yàn)榄h(huán)形,或?yàn)槿切闻c十字形的組合等。
樞紐客運(yùn)系統(tǒng)布局形態(tài)的選擇要考慮樞紐客流特點(diǎn)、客車開行方案、樞紐所在城市總體規(guī)劃及人口分布特點(diǎn)等。以始發(fā)終到客車為主的樞紐,其客運(yùn)系統(tǒng)線站布置可以按照盡端式進(jìn)行規(guī)劃;以通過客車為主的樞紐,在跨線車較多的方向一般通過同站內(nèi)聯(lián)絡(luò)、線站間聯(lián)絡(luò)線或環(huán)線來實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,隨著引入線路的增多逐漸形成一站十字形樞紐、兩站十字形樞紐、環(huán)形樞紐、環(huán)形加放射狀樞紐,車站一般布局在主通道或環(huán)線上,與多個(gè)方向溝通。
樞紐內(nèi)客運(yùn)站的布局直接決定了客運(yùn)系統(tǒng)運(yùn)輸組織的順暢性、旅客出行的便利性和樞紐規(guī)劃建設(shè)的成本。一般情況下,總圖規(guī)劃中對(duì)樞紐客運(yùn)系統(tǒng)布局前,應(yīng)根據(jù)既有客運(yùn)系統(tǒng)存在的問題、城市總體規(guī)劃的特點(diǎn)及人口分布、樞紐在路網(wǎng)中的位置以及引入干線的功能定位等,制定樞紐內(nèi)客運(yùn)站布局的總體原則,明確以下思路和問題。
(1)確定樞紐客運(yùn)站數(shù)量。樞紐客運(yùn)站布局的數(shù)量主要與以下因素。①城市的人口及分布。城市人口越多,需要的客運(yùn)站數(shù)量越多;城市人口分布越集中,需要的客運(yùn)站數(shù)量越少,反之越多。②樞紐銜接的線路方向。樞紐銜接的線路方向越多,需要布局的客運(yùn)站數(shù)量越多。③樞紐的布置形態(tài)。一般情況下,盡端式樞紐、不設(shè)環(huán)線和聯(lián)絡(luò)線的放射狀樞紐客運(yùn)站布局較多;環(huán)形樞紐、設(shè)聯(lián)絡(luò)線的放射狀樞紐客運(yùn)站布局較少。④既有客運(yùn)站的擴(kuò)建條件及新線引入既有站通道條件。最初樞紐客運(yùn)站布局時(shí),一般設(shè)在城市的外圍,客站建成后很快成為客流集散地,帶動(dòng)城市向鐵路客站發(fā)展,形成城市包圍鐵路的格局。在這種情況下,如果樞紐既有客站沒有充分預(yù)留發(fā)展條件,或者引入既有站通道條件較差,則規(guī)劃新線一般會(huì)增設(shè)新的客站。
(2)明確規(guī)劃客運(yùn)站布局和選址。客運(yùn)站布局主要考慮以下因素。①樞紐定位、客運(yùn)量及客車開行方案。樞紐在鐵路網(wǎng)中的定位和作用對(duì)樞紐內(nèi)客運(yùn)站的布局、規(guī)模具有決定性的影響,大型、特大型樞紐內(nèi)的主要客運(yùn)站以辦理始發(fā)終到客車為主,車站旅客發(fā)送量大,占銜接線路或區(qū)域總體運(yùn)量的比例高,即使辦理部分通過客車作業(yè),也大多在車站停車辦理旅客乘降作業(yè)[5],其站址的選擇會(huì)影響線路走向,由于絕大多數(shù)客車在大型客站辦理停車作業(yè),進(jìn)站列車運(yùn)行速度不高,對(duì)線路曲線半徑的要求不嚴(yán),更利于將車站深入城市;相反,位于高速鐵路主通道上的中小型樞紐的鐵路車站,客車作業(yè)以通過為主,車站旅客發(fā)送量相對(duì)較小,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)為保證線路順直而使車站不能深入市區(qū)的情況。②引入線路的數(shù)量、類型和方向。車站銜接的線路方向越多,可能產(chǎn)生的跨線車流越多,車站布局和選址應(yīng)考慮有設(shè)置聯(lián)絡(luò)、疏解線的條件;同時(shí)根據(jù)最短徑路和車流順暢原則,大型客運(yùn)站應(yīng)優(yōu)先保證主要車流順暢,使通過樞紐的主要客流不折角、不迂回、點(diǎn)線能力協(xié)調(diào)。③城市總體規(guī)劃。規(guī)劃車站布局應(yīng)靠近城市建成區(qū)和規(guī)劃人口聚集區(qū),方便旅客出行。鐵路樞紐總圖規(guī)劃應(yīng)與地方城市總體規(guī)劃有機(jī)結(jié)合,規(guī)劃方案應(yīng)經(jīng)過行業(yè)、樞紐所在地政府充分溝通、銜接后達(dá)成相對(duì)一致意見,納入城市總體規(guī)劃,做好通道和站場(chǎng)的預(yù)留。④綜合交通規(guī)劃。車站的布局應(yīng)與城市綜合交通銜接,方便旅客換乘,大型客運(yùn)站通常應(yīng)規(guī)劃建設(shè)城市軌道交通,并有大能力、各方向順暢的城市道路配套。⑤影響工程投資代價(jià)的相關(guān)因素。車站選址方案的工程投資代價(jià)是決定方案的關(guān)鍵因素,主要與車站所在區(qū)域的地形條件、工程地質(zhì)狀況、拆遷量等有關(guān)。
鐵路客運(yùn)站選址的關(guān)鍵問題之一是車站與市區(qū)的距離問題,即車站是集中布局在城市中心區(qū)域還是相對(duì)設(shè)在市郊。從國(guó)外大型鐵路樞紐看,鐵路客運(yùn)站絕大多數(shù)位于樞紐和城市的中心地帶,一般與城市中心距離在3 ~ 6 km 范圍內(nèi)[6-7],這與外國(guó)鐵路車站建設(shè)時(shí)期較早,目前已基本被城市包圍有關(guān)。在高速鐵路大規(guī)模建設(shè)之前,國(guó)內(nèi)大部分樞紐內(nèi)的絕大多數(shù)車站選址距離城市中心的距離并不遠(yuǎn),如北京站距離天安門僅3 km左右,上海站距離市民廣場(chǎng)僅3 km左右等。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,老的車站都被城市所包圍,新建線路設(shè)站只能遠(yuǎn)離城市中心。樞紐內(nèi)的大型車站選址,一般應(yīng)在滿足城市規(guī)劃的條件下,在技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的情況下盡量靠近城市;車站應(yīng)處于城市建成區(qū)的邊緣,有足夠的用地滿足車站站房、站場(chǎng)、廣場(chǎng)布置;附近有充足的用地用于客運(yùn)設(shè)施配套,以滿足機(jī)車車輛或動(dòng)車的檢修和整備。同時(shí),新設(shè)車站不能距主城區(qū)太遠(yuǎn),旅客換乘城市軌道交通、道路公共交通抵達(dá)主城區(qū)的時(shí)間盡量控制在1 h以內(nèi)。
(3)確定樞紐客運(yùn)站分工和規(guī)模。在樞紐鐵路發(fā)展的初期,鐵路客運(yùn)站是與貨運(yùn)站、技術(shù)作業(yè)站合設(shè)在一起的,隨著客貨運(yùn)量的增長(zhǎng)出現(xiàn)了客貨運(yùn)站的分工,樞紐引入線路逐漸增多,客運(yùn)站數(shù)目逐漸增加,出現(xiàn)了主要客站和輔助客站之分,以及高速站、城際站、普速站等不同層次客站的劃分。對(duì)于高速鐵路和普速鐵路并存的樞紐,在進(jìn)行客運(yùn)系統(tǒng)布局時(shí),應(yīng)結(jié)合客運(yùn)量和客車對(duì)數(shù)預(yù)測(cè)、車站與線路銜接關(guān)系、車站及配套設(shè)施能力合理安排車站分工。在規(guī)劃高速鐵路新線引入時(shí),首先,應(yīng)根據(jù)既有車站能力及改擴(kuò)建條件,研究是利用既有車站(高普合設(shè)),還是新建車站(高普分設(shè))。同時(shí),由于高速動(dòng)車?yán)密囌镜桨l(fā)線的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普速客車[8-9],而且高速鐵路旅客對(duì)旅行時(shí)效的要求更高,在有條件的大型鐵路樞紐,將普速搬遷后利用既有車站開行高鐵動(dòng)車的方案。其次,應(yīng)根據(jù)車站作業(yè)性質(zhì)和作業(yè)量,研究車站站場(chǎng)布置形態(tài),計(jì)算車站到發(fā)線規(guī)模。對(duì)于新建車站,應(yīng)充分考慮規(guī)劃線路引入的可能性,做好遠(yuǎn)近結(jié)合,合理預(yù)留車站規(guī)模。
鐵路樞紐客運(yùn)系統(tǒng)布局是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,應(yīng)依據(jù)鐵路網(wǎng)規(guī)劃和城市總體規(guī)劃,依次進(jìn)行運(yùn)輸需求預(yù)測(cè)、客車開行方案設(shè)計(jì)、總圖格局選擇、車站布局分析、車站分工和規(guī)模設(shè)計(jì)以及機(jī)輛設(shè)施配套。大型鐵路樞紐隨著高速鐵路引入,始發(fā)終到比例提高的規(guī)律凸顯,在運(yùn)輸需求預(yù)測(cè)和客車開行方案設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮該特點(diǎn);客運(yùn)系統(tǒng)站線布置形式根據(jù)樞紐是以始發(fā)終到客車為主還是以通過客車為主來區(qū)分;客運(yùn)站的選址、分工和規(guī)模要充分考慮城市發(fā)展、旅客出行需求、運(yùn)輸組織和工程投資。合理確定樞紐內(nèi)的客運(yùn)站數(shù)目,科學(xué)確定客運(yùn)站站址,將樞紐布局方案與城市規(guī)劃有效銜接,充分發(fā)揮鐵路樞紐在城市發(fā)展中的作用。