季國富

（福州地鐵集團有限公司，福建福州 350004）

與地鐵建設(shè)相比，我國市域（郊）軌道交通建設(shè)起步較晚，并將在今后一段時間內(nèi)占據(jù)重要地位。同地鐵建設(shè)一樣，市域（郊）軌道交通的建設(shè)也是特大城市和大型城市走在前面，中型城市跟在后面。由于各個城市的情況差異很大，部分中型城市在借鑒大城市建設(shè)經(jīng)驗時出了一些問題，比如客流預(yù)測不準(zhǔn)、制式選擇不當(dāng)、設(shè)計速度偏高、敷設(shè)方式不合理等。筆者對此進行了一些研究。

1 中型城市軌道交通的客流強度預(yù)測偏高

1.1 中型城市的人口規(guī)模

中型城市特指城區(qū)遠(yuǎn)期常住人口在500萬人以下的城市。

眾所周知，軌道交通的核心是客流，客流的決定因素是人口（包括數(shù)量、密度、分布等），主要是城區(qū)常住人口。因此，城區(qū)常住人口是軌道交通規(guī)劃建設(shè)時客流研究的重要參數(shù)。表1為2019年我國部分城市城區(qū)常住人口及軌道交通客流強度的統(tǒng)計。據(jù)此，我國城市大致可分以下3檔：

表1 2019年我國部分城市城區(qū)常住人口及軌道交通客流強度統(tǒng)計表

（1）第1檔，特大城市，城區(qū)常住人口在1?000萬以上，大約5座；

（2）第2檔，大型城市，城區(qū)常住人口在500萬～1 000 萬之間，大約 11 座；

（3）第3檔，中型城市，城區(qū)常住人口在500萬以下，大約25座（未完全統(tǒng)計）。

1.2 中型城市軌道交通的客流強度明顯低于大城市

客流強度是衡量軌道交通運營效率和經(jīng)濟效益的重要指標(biāo)。根據(jù)表1可以得出以下結(jié)論。

（1）客流強度與城市人口規(guī)模關(guān)系密切。特大城市的客流強度基本在1.5萬人次/km以上，軌道交通線路運營效率和經(jīng)濟效益好；大型城市的客流強度基本在0.7～1.5萬人次/km之間，軌道交通線路運營效率和經(jīng)濟效益較好；中型城市的客流強度基本都在0.7萬人次/km以下，軌道交通線路運營效率和經(jīng)濟效益不理想。

（2）中型城市的客流強度達(dá)不到規(guī)劃預(yù)期。對表1中各城市人口按遞減排列，對應(yīng)的客流強度采用多項式擬合，如圖1所示，可得出結(jié)論：①客流強度與城區(qū)常住人口關(guān)系密切，基本呈現(xiàn)增減一致性；②部分城市實際客流強度與擬合曲線離散性較大，表明客流強度不僅與人口數(shù)量有關(guān)，還與人口分布、出行習(xí)慣等城市自身特點有關(guān)；③中型城市的客流強度明顯低于大型城市和超大型城市，基本在0.7萬人次/km附近波動。

1.3 中型城市的客流強度預(yù)測偏高

中型城市近期的客流強度預(yù)測一般都在1.0萬人次/km以上，與大城市數(shù)值接近。但隨著運營里程的增加，客流強度的增長并不樂觀。部分中型城市隨著后續(xù)線路的開通運營，其客流強度明顯下降，并未實現(xiàn)因換乘便捷而提升客流強度的設(shè)計預(yù)期。軌道交通實際發(fā)揮的載客作用與前期規(guī)劃預(yù)期出現(xiàn)明顯偏差，而這種偏差在各中型城市中具有普遍性。因此，在線路規(guī)劃時預(yù)期的客流強度不能簡單借鑒大城市的經(jīng)驗。

2 市域（郊）軌道交通制式選擇

市域（郊）軌道交通的制式按運營特點可分為國鐵制式和地鐵制式2種。國鐵制式是由中國國家鐵路集團有限公司所屬的鐵路局集團公司組織、按照國鐵方式（固定發(fā)車時刻）運營；地鐵制式是由地方所在省市的地鐵公司組織、按照公交化方式（固定發(fā)車間隔）運營。

2種制式各有優(yōu)缺點：國鐵制式便于市域（郊）線路與國鐵線路之間互聯(lián)互通，線路間調(diào)度靈活，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離直達(dá)，方便市域與外圍城市的交通聯(lián)絡(luò)；地鐵制式乘客候車時間短，可與城區(qū)地鐵線路換乘，方便市域與城區(qū)的交通聯(lián)絡(luò)。

因此，市域（郊）軌道交通選擇哪種制式，是由其功能定位決定的。如果想加強市域（郊）線路與城區(qū)的聯(lián)系，希望公交化運營及與地鐵線路方便換乘，則應(yīng)選擇地鐵制式；如果希望市域（郊）線路站點與外圍其他城市直達(dá)，而不是與城區(qū)的高頻度客流交換，則可考慮國鐵制式。

圖1 我國部分城市2019年城區(qū)常住人口與軌道交通客流強度圖

圖2為某中型城市市域（郊）軌道交通示意圖。線路1從主城邊緣延伸到市域外圍，采用地鐵制式，方便市域客流到達(dá)市區(qū)邊緣與地鐵進行換乘。線路2直接貫穿主城區(qū)，后延伸到市域外圍，采用地鐵制式，方便市域客流直接與城區(qū)地鐵線網(wǎng)換乘。規(guī)劃線路3為市域間的聯(lián)絡(luò)線。

筆者認(rèn)為，中型城市的市域（郊）軌道交通，應(yīng)首先考慮地鐵制式，以加強市域（郊）與城區(qū)的聯(lián)系。

3 市域（郊）軌道交通的設(shè)計速度選擇

設(shè)計速度目標(biāo)選擇是市域（郊）軌道交通的另一個重要的問題。與城區(qū)線路相比，市域（郊）線路需要更快，以便拉近郊區(qū)與市區(qū)的時空距離；但從成本效益綜合分析來看，速度并非越快越好。

讓市域（郊）線路快起來通常有2個辦法：減少車站數(shù)量（減少停車時間和加減速時間）和提高設(shè)計速度（增加高速運行時間），兩者綜合運用才能達(dá)到最佳效果。車站數(shù)量是根據(jù)客流服務(wù)需求決定的，一般由規(guī)劃部門確定。如果車站數(shù)量較多，車站間距就較小，過高的設(shè)計速度不僅增加工程投資，實際節(jié)約的時間也非常有限。

表2為目前國內(nèi)主流車輛達(dá)速比為0.5時的站間距，設(shè)計人員一般認(rèn)為這是最小站間距。此時，車輛理論上的達(dá)速運行里程為總里程的1/2，達(dá)速運行時間為總運行時間的1/3。實際上，由于部分路段限速等影響，實際運營達(dá)速比比理論值低。

然而，更進一步的比較發(fā)現(xiàn)，按保證達(dá)速比0.5來選擇設(shè)計速度的做法未必合理，表3?列舉了3條市域（郊）線路的設(shè)計速度對比結(jié)果。

理論計算表明，如果站間距較小，采用較高的設(shè)計速度沒有實際意義，節(jié)約的時間無論是絕對數(shù)值還是相對數(shù)值都微乎其微。然而，設(shè)計速度提高后，車輛的密閉性、線路參數(shù)要求都要提高，噪聲影響也顯著增加，對投資有很大影響。

另一方面，不同的設(shè)計速度對應(yīng)不同類型的車輛。對于中型城市的軌道交通，由于線路不多，應(yīng)盡量統(tǒng)一或減少車輛類型，以便后期運營維修的資源共享，節(jié)約運營成本。盡量避免為追求速度，而采用1條線路1種車型的建設(shè)方案。因此，設(shè)計速度的選擇應(yīng)統(tǒng)籌考慮，不能僅僅根據(jù)達(dá)速比滿足0.5進行簡單比選。

圖2 某中型城市市域（郊）軌道交通示意圖

表2 目前國內(nèi)主流車輛達(dá)速比0.5時的站間距

表3 設(shè)計速度對比表（理想狀態(tài)：車輛按照合同值進行加減速、無限速區(qū)間）

實際上，軌道交通的服務(wù)水平不僅體現(xiàn)在行車速度的高低上，還包括發(fā)車間隔、停車時間、換乘或接駁條件等。對乘客而言，候車時間多2?min與乘車多2?min的出行體驗相差不大。

4 市域（郊）線路的敷設(shè)方式

市域（郊）軌道交通線路敷設(shè)方式究竟宜采用高架還是地下，一直存在爭議。工程技術(shù)人員認(rèn)為應(yīng)該主要從技術(shù)經(jīng)濟角度考慮，盡量采用高架線路；規(guī)劃和環(huán)保人員認(rèn)為應(yīng)該多從城市發(fā)展和噪聲環(huán)保角度考慮，盡量采用地下線。角度不同，結(jié)論自然不一致。

筆者認(rèn)為這是對主要矛盾的認(rèn)識問題。如果對地面交通影響大，或者對噪聲控制要求高，則應(yīng)采用地下線。比如在主城區(qū)，地面交通本身就已經(jīng)比較擁堵了（這也是修建地鐵的原因），如果軌道交通再采用高架，則對地面交通的影響太大，無法接受；同時，輪軌噪聲對街道兩側(cè)密集的居民區(qū)影響也很大，因此，城區(qū)多采用地下線。

但對于城區(qū)以外的市域（郊）軌道線路，如果地面道路有拓寬的空間（地面交通不受影響）、線路周邊居民稀少（輪軌噪聲影響可控），則應(yīng)盡量采用高架線。特別是對于一些尚待開發(fā)的地區(qū)，可把軌道線路的高架橋橋墩設(shè)置在市政道路的中央綠化帶內(nèi)，不僅節(jié)約大量建設(shè)投資和土地資源，對噪聲環(huán)保等也都是非常有利的，應(yīng)盡量推薦（圖3）。

軌道交通的高架線路不僅節(jié)約投資、有利運營和防災(zāi)救災(zāi)，更體現(xiàn)“以乘客為本”的建設(shè)理念。大量乘客“坐在高架線路上欣賞城市風(fēng)景”與“坐在地下隧道里低頭看手機”的體驗是不一樣的。

從影響城市后期發(fā)展的角度看，有人認(rèn)為地下線影響小，其實未必。地下線路運營時需要更高的保護措施，反而在城市后續(xù)發(fā)展時（修筑道路及房建開發(fā)等）受限制更多，這在一些工程實踐中已得到證實。

圖3 某城市高架線路實景

據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，從城市軌道交通的高架線路里程與總里程比例來看，國外城市比國內(nèi)高，國內(nèi)大城市比中型城市高。因此，中型城市的建設(shè)者應(yīng)該給高架線路留出合理的空間。

5 市域車輛編組問題

5.1 客流預(yù)測與現(xiàn)實情況

一方面，一些中型城市市域（郊）軌道交通項目在規(guī)劃時，遠(yuǎn)期客流預(yù)測都比較大，因此，需要采用大運量的地鐵制式。另一方面，其市區(qū)地鐵干線的客流強度也都比較低（0.7以下）。那么，中型城市的市域線路怎么建？簡單否定遠(yuǎn)期的客流預(yù)測也是缺乏科學(xué)依據(jù)的，畢竟運營25年以后的事情確實很難準(zhǔn)確估計。但如果按遠(yuǎn)期客流一步到位，恐怕初近期客流不足的情況會更加明顯。

5.2 分步實施，初近期采用小編組車輛

筆者認(rèn)為，可以考慮分步實施，即土建工程按遠(yuǎn)期實施，車輛（及機電設(shè)備等）初近期可先采用小編組方案，遠(yuǎn)期根據(jù)客流增長情況進行調(diào)整。比如某市域（郊）線路車輛遠(yuǎn)期采用6輛B型車編組模式，初近期采用4輛B型車編組模式。這樣既能減少投資，也能提高初近期服務(wù)水平（提高發(fā)車密度）。我國部分大城市已經(jīng)有了這方面的經(jīng)驗，中型城市應(yīng)該學(xué)習(xí)借鑒。

5.3 中型城市的城區(qū)地鐵也可以考慮小編組

不僅市域（郊）線路，對于一些中型城市的城區(qū)地鐵線路，也可以考慮近遠(yuǎn)期分步實施。如果客流預(yù)測允許，甚至遠(yuǎn)期也可采用小編組、高密度方案。這一點是中型城市軌道交通與大城市的最大區(qū)別。對比某中型城市與某大城市，城區(qū)常住人口比為1?:?2，客流強度比為 0.7?:?1，大城市的地鐵采用6節(jié)編組車輛，那么中型城市的地鐵采用4節(jié)編組車輛，理論上是可行的。

對于一些只能建設(shè)中運量制式軌道交通的城市，也可以采用小編組地鐵車輛的模式，因為從目前技術(shù)看，地鐵車輛仍然最成熟、最經(jīng)濟。

6 市域（郊）軌道交通的防災(zāi)設(shè)計

市域（郊）軌道交通在我國起步較晚，設(shè)計規(guī)范自然沒有國鐵和地鐵成熟，如防災(zāi)設(shè)計就很有爭議。市域（郊）軌道交通介于傳統(tǒng)地鐵與國鐵之間，敷設(shè)方式以高架為主，與國鐵相似；運營多采用地鐵制式，但發(fā)車間隔又明顯大于城區(qū)地鐵。因此，在防災(zāi)設(shè)計上，仍采用地鐵規(guī)范則顯得偏保守。但一般設(shè)計者和建設(shè)者也只能照此執(zhí)行，否則缺乏依據(jù)。從工程可靠性設(shè)計看，過于保守的設(shè)計，不是對安全的重視，而是對財產(chǎn)的浪費和科學(xué)的褻瀆。

7 結(jié)論

綜上所述，筆者對中型城市市域（郊）軌道交通建設(shè)思考總結(jié)如下。

（1）軌道交通的核心是客流需求，中型城市的客流指標(biāo)與大型城市有明顯區(qū)別，不能簡單借鑒大城市的客流經(jīng)驗。

（2）中型城市市域（郊）軌道交通在制式選擇上，宜以實現(xiàn)統(tǒng)一的公交化運營、方便市域與市區(qū)的客流交換為主，重點考慮地鐵制式，慎重選用國鐵制式。

（3）中型城市市域（郊）軌道交通的設(shè)計速度并非越快越好，按達(dá)速比0.5選擇設(shè)計速度不合理，而應(yīng)從成本效益、線網(wǎng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)成熟、便于維護等方面統(tǒng)籌比較，不能盲目提高設(shè)計速度。

（4）市域（郊）軌道交通在敷設(shè)方式上，在地面交通和噪聲環(huán)保要求允許的情況下，應(yīng)盡量以高架為主，與城市道路結(jié)合，充分利用道路中間綠化帶寬度。

（5）市域（郊）線路初近期應(yīng)采用小編組車輛，遠(yuǎn)期根據(jù)客流發(fā)展情況增加車輛編組。

（6）市域（郊）線路在防災(zāi)救援模式設(shè)計上，應(yīng)進一步深入研究。