呂昌明

(中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司,西安 710043)

1 概述

城市軌道交通前期研究是軌道交通設(shè)計及建設(shè)過程中極其重要的階段，決定著軌道交通的研究方向，也是確定建設(shè)規(guī)模和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的重要階段[1-2]。不同城市、不同區(qū)域、不同軌道交通線路的前期研究具有各自特點，具體線路應(yīng)特定分析。例如，北京、上海、廣州、深圳等城市客運樞紐站多、銜接復(fù)雜，前期要重點論證軌道交通接入樞紐站的形式和規(guī)模[3]；“山城”重慶地形變化劇烈，軌道交通形成橋隧結(jié)合、“上天入地、穿山跨河”的獨特布設(shè)[4]，重點分析線路通道和敷設(shè)方式；西安市文物遺址分布廣泛，前期要重點對接文物部門，落實工程與文物保護(hù)范圍關(guān)系，取得文物部門的許可等[5-6]；河谷型城市軌道交通選線在前期需重點考慮主客流走廊、避免單邊客流現(xiàn)象、跨河客流需求、天然沖溝的影響等因素[7-8]。以穿越大西安西咸新區(qū)范圍內(nèi)的西安地鐵16號線為例，重點探討貫穿城市新區(qū)的軌道交通骨干線路前期研究過程中的典型特點。

2 西咸新區(qū)功能定位及發(fā)展特點

2014年國務(wù)院正式批復(fù)陜西省設(shè)立西咸新區(qū)，作為中國第七個國家級新區(qū)，西咸新區(qū)發(fā)展定位為現(xiàn)代化大西安新中心、西部大開發(fā)的新引擎、絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶重要支點、國家創(chuàng)新城市發(fā)展方式試驗區(qū)[9]。沿承西安國際化大都市的空間結(jié)構(gòu)，新區(qū)形成“一河兩帶四軸五組團(tuán)”的空間結(jié)構(gòu)，其中五組團(tuán)分別為灃東新城、灃西新城、秦漢新城、空港新城和涇河新城[10]。根據(jù)西咸新區(qū)城市總體規(guī)劃，新區(qū)規(guī)劃區(qū)范圍882 km2，規(guī)劃城鄉(xiāng)總建設(shè)用地360 km2，其中城市建設(shè)用地272 km2，2020年人口156萬人。

西安地鐵16號線是線網(wǎng)規(guī)劃中的一條區(qū)域線路，貫穿并輻射了西咸新區(qū)五大新城，見圖1。

圖1 西安地鐵16號線與西咸新區(qū)五大新城關(guān)系

作為一條南北向的快速客運通道，西安地鐵16號線覆蓋了西咸新區(qū)主要功能區(qū)，支撐大西安新中心發(fā)展格局。同時，一期工程線路沿科技創(chuàng)新軸布設(shè)，對大西安新中心新軸線(簡稱“大軸線”)具有重要的引領(lǐng)帶動作用，見圖2。

圖2 西安地鐵16號線一期工程與大西安新中心新軸線關(guān)系

根據(jù)上位規(guī)劃，西咸新區(qū)優(yōu)先發(fā)展渭河以南的灃東、灃西新城，兩新城相對其他三大西城提前啟動建設(shè)，因此西安市城市軌道交通第三期建設(shè)規(guī)劃納入了輻射灃東、灃西新城的16號線一期工程，并于2019年6月獲得國家發(fā)改委批復(fù)。作為貫穿西咸新區(qū)的首條軌道交通骨干線路，16號線及其一期工程在前期研究過程中，技術(shù)特點和標(biāo)準(zhǔn)選擇與西安市其他軌道交通線路存在一定差別，具有不同于建成區(qū)線路的獨特特點。

3 軌道交通線路前期研究特點分析

結(jié)合城市新區(qū)的發(fā)展特點和發(fā)展時序，西安地鐵16號線前期研究具有如下特點。

3.1 規(guī)劃引導(dǎo)型線路，規(guī)劃條件控制方案研究，工程實施難度相對可控

一期工程沿線規(guī)劃強度高，尤其大軸線核心走廊復(fù)興大道沿線及能源金融起步區(qū)規(guī)劃商業(yè)辦公用地、容積率極高，但現(xiàn)狀開發(fā)程度較低，決定了16號線是一條典型的以TOD模式帶動新區(qū)開發(fā)建設(shè)的線路。研究過程中，規(guī)劃條件十分影響線站位布局及沿線客流，需不斷結(jié)合規(guī)劃設(shè)施的平面總圖和豎向高程設(shè)計，穩(wěn)定軌道交通總圖設(shè)計。相反，沿線開發(fā)建設(shè)強度較低的特性，也決定了工程實體控制因素較少，工程邊界條件相對簡單，工程實施難度相對可控。

3.2 沿線初、近、遠(yuǎn)期建設(shè)強度差異較大，規(guī)劃客流風(fēng)險大，車輛選型、編組及運營方案適應(yīng)性研究復(fù)雜

大軸線沿線規(guī)劃建設(shè)強度較高，但受建設(shè)時序影響，初期建設(shè)規(guī)模較小，遠(yuǎn)期客流規(guī)模可能超過預(yù)測量級。結(jié)合西安市軌道交通1、2、3號線等運營線路開通后客流增長過快的實際情況及預(yù)測斷面客流，考慮系統(tǒng)運能的適應(yīng)性、資源共享等因素，16號線推薦選用與西安市已運營、在建及規(guī)劃線路相同的鋼輪鋼軌B型車。就如何適應(yīng)初、近、遠(yuǎn)期建設(shè)強度差異的列車編制和運營組織方案進(jìn)行了專項研究，重點對初、近、遠(yuǎn)期采用4-4-6、6-6-6及列車靈活編組的4-4(8)-8等列車編組方案進(jìn)行了多方案比選論證[11]。經(jīng)研究，4-4-6編組方案近期需開行至30對/h，靈活性較差，伴隨列車改擴編和混跑運營組織難度；4-4(8)-8編組遠(yuǎn)期運行采用4+4重連編組，車站規(guī)模大，投資高，在遠(yuǎn)期東西向線路(15、5、11、19、17號線)建成分流的情況下，必要性不強，而重連編組列車中部不能貫通，與目前列車具備端門疏散功能要求有一定爭議，需隨著技術(shù)發(fā)展進(jìn)一步明確；綜合比選推薦采用6-6-6編組方案，初期高峰小時開行12對/h，根據(jù)預(yù)測客流量級，系統(tǒng)運能稍富裕，但總體上車站規(guī)模、投資規(guī)模控制較好。鑒于預(yù)估遠(yuǎn)期客流較大，在考慮東西向連接西安主城區(qū)線路分流的條件下，在新一輪大西安軌道交通線網(wǎng)修編過程中，增加了沿軸線布置的中低運量局域線路，以疏解軸線客流，同步研究了局域線與軸線內(nèi)部交通設(shè)施和軌道交通的銜接方案，在前期建設(shè)中做好合理的預(yù)留。

3.3 全線超長線路，一期建設(shè)長度短，引起系統(tǒng)研究范圍廣，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定難度大，對后期線路建設(shè)影響深遠(yuǎn)

規(guī)劃地鐵16號線線路全長達(dá)67 km，是線網(wǎng)規(guī)劃中里程最長的線路，需要按照超長軌道交通線路系統(tǒng)研究[12-13]。而本期建設(shè)的一期工程線路僅長15.03 km，占比不足全線的1/4。前期研究過程中結(jié)合全線規(guī)劃情況統(tǒng)籌考慮、系統(tǒng)研究技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)留條件及設(shè)備選型等相關(guān)重點，從行車配線、大宗用地選址、資源共享以及設(shè)備選型的結(jié)構(gòu)與延展等方面進(jìn)行了系統(tǒng)深化研究，避免對后續(xù)延伸線路形成制約。同時土建方案綜合考慮了二期線路的通道路由、敷設(shè)方式、施工方法等，預(yù)留了二期工程合理的接口條件，盡量避免因后續(xù)延伸線路的不穩(wěn)定造成工程的浪費。例如，一期工程起點預(yù)留了向南采用高架、地下不同敷設(shè)方式的靈活性；終點向北延伸，按照線網(wǎng)規(guī)劃，線路上跨渭河進(jìn)入秦漢、空港及涇河新城，為適應(yīng)后期的不確定性，預(yù)留了向北、向東、向西延伸的平面通道條件，同時預(yù)留了向北上跨、下穿渭河的豎向條件，將二期工程的三站三區(qū)間納入了前期研究范圍。

3.4 重要客流集散點偏離軸線核心走廊，局部線路路由選擇難度大

骨干軌道交通貫穿大軸線核心走廊，符合新中心新軸線構(gòu)建大西安多軸多心的核心載體，以創(chuàng)新發(fā)展、開放合作為著力點 ，建設(shè)成為大西安區(qū)域經(jīng)濟(jì)新的增長極和產(chǎn)業(yè)發(fā)展新引擎。

因此，大軸線核心區(qū)域灃東段，沿線規(guī)劃了高強度開發(fā)的商務(wù)辦公用地，平均容積率高達(dá)5.0以上。在偏離大軸線西側(cè)約1.5 km位置是鐵路阿房宮站，該站是《西安鐵路樞紐規(guī)劃(2016—2030年)》中“四主一輔”客運站中的輔助客運站[14]，主要辦理漢中方向通過動車組作業(yè)，是軌道交通需要考慮的客流集散點，線路通道和車站布設(shè)應(yīng)考慮對其銜接，社會關(guān)注度高。在項目研究過程中，通過對鐵路樞紐規(guī)劃和城市總體規(guī)劃的充分分析研究，結(jié)合大西安“三軸三帶多中心”的空間戰(zhàn)略規(guī)劃和阿房宮火車站功能定位、年發(fā)送旅客量，詳細(xì)分析了大軸線的功能定位和發(fā)展趨勢，在充分尊重規(guī)劃意見的基礎(chǔ)上，最終確定地鐵16號線沿著軸線核心走廊復(fù)興大道布設(shè)，以支撐和帶動新軸線的開發(fā)建設(shè)[15]，如圖3所示。在此基礎(chǔ)上，也重點研究了對阿房宮火車站的交通銜接，有利于乘客客運樞紐換乘。

圖3 灃東新城段線站位比選示意

3.5 貫穿城市發(fā)展軸線，契合新區(qū)定位，線路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)高，新技術(shù)應(yīng)用廣泛

大西安新中心新軸線將聚焦現(xiàn)代化、國際化服務(wù)功能，傳承歷史，創(chuàng)新未來。沿線用地規(guī)劃強度高，平均容積率基本在5以上，將是未來商務(wù)、辦公的集中區(qū)域?？紤]大軸線功能定位及作為西咸新區(qū)發(fā)展的示范區(qū)，新區(qū)范圍內(nèi)首條骨干線路16號線貫穿新區(qū)核心走廊，帶動規(guī)劃集中區(qū)發(fā)展。

遵循新區(qū)“現(xiàn)代、時尚、生態(tài)、科技、文化、活力”的特征和目前軌道交通發(fā)展趨勢，線路采用一鍵開關(guān)站、語音購票、人臉識別、智能咨詢終端等多項智慧車站新技術(shù)，對AFC、通信、扶梯、給排水、綜合監(jiān)控等系統(tǒng)設(shè)備提出了新要求和接口功能；采用全自動運行系統(tǒng)，按照GOA4等級建設(shè)和開通，將是大西安地區(qū)第一條開通運營的全自動運行線路；車輛基地按照綠色建筑、海綿城市、干熱巖供熱、上蓋開發(fā)等標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，體現(xiàn)生態(tài)化、綠色化、智能化理念。設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)高、新技術(shù)應(yīng)用廣泛[16-17]，16號線也因此成為目前大西安地區(qū)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)最高、新技術(shù)應(yīng)用最多的軌道交通線路。

3.6 緊密結(jié)合地上地下空間開發(fā)，合理設(shè)計軌道交通并實現(xiàn)地下空間開發(fā)效益的最大化

西咸新區(qū)初期建設(shè)強度較低，具有豐富的地下空間開發(fā)資源，尤其大軸線地下空間綜合利用，規(guī)劃定位為打造大西安地下空間全面開發(fā)的時代標(biāo)志，規(guī)劃有綜合管廊、軌道交通、地下環(huán)路、步行系統(tǒng)、公共設(shè)施、停車網(wǎng)絡(luò)等功能板塊。在本項目研究過程中，結(jié)合國內(nèi)先進(jìn)理念[18-19]，提出軌道交通與地下空間采用“同期規(guī)劃、同期設(shè)計、同期實施”的思路，在實施過程中秉承“共同管理、獨立設(shè)計、獨立施工、獨立驗收”原則，實現(xiàn)“地下空間”與“軌道交通”的合理銜接，遵循建地鐵就是建城市的發(fā)展理念，前期研究中，平面總圖、豎向高程、外立面造型都充分考慮了地下空間開發(fā)方案，滿足軌道交通設(shè)計方案合理，同時實現(xiàn)地下空間開發(fā)效益最大化。

3.7 采用超前設(shè)計理念，車站規(guī)模適當(dāng)留有富裕，提高抗風(fēng)險能力

根據(jù)沿線規(guī)劃用地建設(shè)時序和建設(shè)方案存在不確定性的實際情況，部分片區(qū)處于開發(fā)建設(shè)階段，導(dǎo)致客流風(fēng)險較高[20]。因此基于當(dāng)前預(yù)測的客流數(shù)據(jù)，部分車站站臺寬度取值稍大，車站規(guī)模適當(dāng)留有富裕。例如，灃東大道站是位于西咸新區(qū)規(guī)劃的“一心雙軸”中兩軸交匯的核心區(qū)域車站，即車站處于大軸線核心走廊復(fù)興大道與對接西安鐘樓東西方向傳統(tǒng)軸線灃東大道走廊的交匯地帶，周邊區(qū)域商務(wù)商業(yè)氣氛濃郁，規(guī)劃強度高(車站周邊的四個象限容積率分別為5.5、8.9、9.5、9.5，其中1個象限的商務(wù)辦公高層已入駐，2個象限的用地已經(jīng)按規(guī)劃開工建設(shè)，包含1處高達(dá)498 m的中國國際絲路中心大廈)，為打造一流的地鐵商業(yè)活力灣及現(xiàn)代商務(wù)核心城，推薦站臺寬度在計算值14 m的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加，取為16 m，提高抗風(fēng)險能力。位于中軸線其他的車站，根據(jù)周邊規(guī)劃強度和實施情況，基于車站寬度的計算值適當(dāng)加大，規(guī)模適當(dāng)提高，留有一定富裕。超前的設(shè)計理念，為將來本線應(yīng)對客流風(fēng)險提供一定基礎(chǔ)條件，可以有效支撐大西安新中心新軸線沿線的高強度開發(fā)建設(shè)。

4 相關(guān)建議

針對西安地鐵16號線在西咸新區(qū)范圍內(nèi)發(fā)揮的交通功能和帶動城市綜合開發(fā)功能，后續(xù)線路在參照規(guī)劃建設(shè)過程可借鑒規(guī)劃理念和研究思路，同時應(yīng)注意以下相關(guān)問題。

(1)城市設(shè)計與軌道交通規(guī)劃應(yīng)充分互動，軌道交通作為城市功能的一部分，需提前做好與周邊設(shè)施設(shè)備的銜接，相互融合發(fā)展。

16號線一期工程基本沿大西安新中心新軸線布設(shè)，《大西安新中心新軸線綜合規(guī)劃(城市設(shè)計)》是軸線建設(shè)的上位依據(jù)，在大軸線城市設(shè)計編制和穩(wěn)定過程中，充分考慮了《關(guān)中城市群城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃》及16號線的整體規(guī)劃，對站點周邊的用地性質(zhì)進(jìn)行了統(tǒng)籌梳理和合理調(diào)整，實現(xiàn)聚集TOD效益。地下空間布局規(guī)劃涉及的豎向規(guī)劃、分層規(guī)劃、地下公共服務(wù)設(shè)施規(guī)劃、地下交通規(guī)劃等充分銜接了軌道交通站點和軌道隧道空間，打造配套完善、功能復(fù)合、三維一體、交通便捷、安全舒適的地下城市網(wǎng)絡(luò)。可以看出，大軸線的城市設(shè)計與軌道交通規(guī)劃做到了互動協(xié)調(diào)，融合發(fā)展，為規(guī)劃交通的建設(shè)提供了穩(wěn)定的上位依據(jù)，是軌道交通深化建設(shè)的基礎(chǔ)。

(2)重要客流集散點與軸線功能關(guān)系要客觀分析，以確定軌道交通布設(shè)路徑，不可一概而論。

16號線在大軸線核心區(qū)域灃東段沿中軸線復(fù)興大道布線，主要是基于軸線沿線用地規(guī)劃強度高、發(fā)展?jié)摿Υ?、軌道交通需求強，而阿房宮火車站為輔助客運站，遠(yuǎn)期年發(fā)送旅客量少，通過東西方向11號線銜接可以滿足軌道交通需求等相關(guān)因素提出的推薦。相反，若阿房宮火車站為主要客運站，站臺規(guī)模大，辦理高鐵、動車始發(fā)終到作業(yè)及通過列車頻次多，年發(fā)送旅客量大，則軌道交通應(yīng)當(dāng)選擇銜接鐵路客運樞紐，按照文中提出的沿站東一路方案布線，重點考慮與樞紐接駁換乘。而軸線核心走廊內(nèi)部理應(yīng)做好沿軸線的局域線路規(guī)劃，滿足沿軸線的客流出行需求。類似軌道交通工程的路徑選擇還需客觀分析，合理決策。

另外，鑒于社會穩(wěn)定性影響的重要性，在研究論證過程中，社穩(wěn)評估小組通過問卷調(diào)查、團(tuán)體交流、張貼公告等方式，征求了沿線個人和團(tuán)體單位意見，全面考慮了社穩(wěn)影響，尤其多次征詢了灃東規(guī)劃局、西安鐵路局等管理主體部門的意見，在方案抉擇的過程中充分考慮了社會民眾意愿和群眾利益的因素。

(3)以客流為設(shè)計依據(jù)，但不局限于客流數(shù)據(jù)，土建工程適當(dāng)預(yù)留合理規(guī)模；以發(fā)展眼光看新區(qū)發(fā)展，設(shè)備系統(tǒng)預(yù)留改造提升接口條件。

考慮到與西安市軌道交通資源共享和遠(yuǎn)期東西線路分流作用，16號線選用地鐵B型車開展總圖、土建設(shè)計，但對于處于大軸線核心區(qū)域內(nèi)的個別特殊車站，在前期研究中，適當(dāng)增加了車站規(guī)模提高抗風(fēng)險能力，建議后續(xù)線路在充分結(jié)合城市發(fā)展方向、規(guī)劃條件、工程投資等條件，合理借鑒，不可盲目增擴。另外，新區(qū)的發(fā)展日新月異，軌道交通的技術(shù)也不斷創(chuàng)新，加之軌道交通與城市設(shè)施設(shè)備銜接緊密，在新形勢下，目前的新技術(shù)、新設(shè)備、高標(biāo)準(zhǔn)或許在城市的發(fā)展過程中逐漸成為時代產(chǎn)品，設(shè)備系統(tǒng)需要在目前新技術(shù)的基礎(chǔ)上，預(yù)留設(shè)備功能提升的接口條件，在用戶需求書編制和設(shè)計聯(lián)絡(luò)時與設(shè)備廠商充分對接，運用時代前沿的同時，能適應(yīng)未來發(fā)展的要求。

5 結(jié)語

城市新區(qū)是城市郊區(qū)化發(fā)展的產(chǎn)物，是承接中心城區(qū)產(chǎn)業(yè)、人口遷移的重要載體，與中心城區(qū)存在著緊密的社會、經(jīng)濟(jì)聯(lián)系，而自身也具有高定位、沿軸線高強度發(fā)展的特征。在城市綜合規(guī)劃和綜合交通規(guī)劃研究中，應(yīng)特別重視大運量城市軌道交通在公共交通的中流砥柱作用，尤其對于類似西安地鐵16號線貫穿城市新區(qū)的骨干線路，在落實規(guī)劃的前期研究過程中，需要統(tǒng)籌考慮，合理分析，使軌道交通整體布局與城市規(guī)劃相協(xié)調(diào)。

貫穿城市新區(qū)的軌道交通骨干線路主導(dǎo)控制因素一般是規(guī)劃條件，因此需要深入貫徹TOD發(fā)展理念，采用高標(biāo)準(zhǔn)、新技術(shù)的建設(shè)思路適應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢，全面實現(xiàn)軌道交通與城市創(chuàng)新同步發(fā)展。在遵循軌道沿城市發(fā)展軸帶布線的前提下，合理考慮客流集散點的布局和功能，分析軌道交通線路分布。城市新區(qū)各功能區(qū)域的有序化發(fā)展特征，也決定了軌道交通骨干線路分期建設(shè)的實際情況，這對于系統(tǒng)選型、標(biāo)準(zhǔn)選擇、接口預(yù)留等研究提出了較高的要求，需要認(rèn)真探討與決策，而在選擇系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)時，建議以客流預(yù)測為依據(jù)，但不局限于客流數(shù)據(jù)，在線路設(shè)計時適當(dāng)預(yù)留規(guī)模適應(yīng)新區(qū)遠(yuǎn)期發(fā)展的不確定性。