劉培龍

(中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 102600)

1 研究背景

城市軌道交通是我國(guó)都市圈、城市群、經(jīng)濟(jì)帶溝通銜接的重要途徑[1]。軌道交通網(wǎng)的建設(shè)是解決大城市病的有效手段，也是建設(shè)智慧城市、綠色城市的有效途徑[2]。近年來，北京持續(xù)發(fā)展軌道交通，構(gòu)建綜合、安全、智能、綠色的立體化城市交通系統(tǒng)，持續(xù)加強(qiáng)軌道上的京津冀建設(shè)工作，積極推動(dòng)高速鐵路、城際鐵路、區(qū)域快線及城市軌道交通四網(wǎng)融合工作取得了一定成果[3]，同時(shí)也暴露出在區(qū)域快線的規(guī)劃設(shè)計(jì)中需要進(jìn)一步提升和思考的部分。希望通過本次總結(jié)為今后的軌道交通設(shè)計(jì)工作提供一些參考。

2 北京軌道交通線網(wǎng)構(gòu)成及發(fā)展需求

北京市軌道交通線網(wǎng)由城市軌道交通和區(qū)域快線(S線)組成。城市軌道交通包括地鐵普線(M線)、地鐵快線(R線)及機(jī)場(chǎng)專線，其中地鐵普線(M線)為服務(wù)北京中心城區(qū)及主要功能區(qū)的線路，提高城市公共交通服務(wù)水平；機(jī)場(chǎng)專線主要服務(wù)機(jī)場(chǎng)客流；地鐵快線(R線)是連接中心城區(qū)、副中心、各區(qū)新城之間快速重要軌道交通方式，部分線路提供大站快車式服務(wù)，以服務(wù)通勤客流為主[4]，各線網(wǎng)關(guān)系如圖1所示。

目前北京中心城區(qū)負(fù)荷過重，承載能力趨于飽和，需要中心區(qū)人口向外疏散，但中心城的區(qū)域核心效應(yīng)仍然非常明顯[5]，造成居住區(qū)和城市中心區(qū)崗位匹配度不高，進(jìn)而加大了通勤需求；外圍區(qū)域的核心區(qū)功能日趨完善，與中心區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化互動(dòng)明顯加強(qiáng)，產(chǎn)生的新中心與中心城之間商業(yè)、產(chǎn)業(yè)、旅游等的客流需求增加。目前城市軌道交通普線建設(shè)雖然相對(duì)成熟，但普線受到旅行速度、運(yùn)營(yíng)組織方式的限制，導(dǎo)致服務(wù)可達(dá)性的適應(yīng)能力與客流出行需求不匹配[6]，因此北京需要大力發(fā)展區(qū)域快線，盡快構(gòu)建完善的區(qū)域快線網(wǎng)，匹配城市發(fā)展需求。

3 北京區(qū)域快線構(gòu)成

隨著我國(guó)重大區(qū)域戰(zhàn)略融合發(fā)展需求，京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝城等各大城市發(fā)展群均在探索建設(shè)適合其需求的區(qū)域快線網(wǎng)絡(luò)。目前區(qū)域快線類型包含城市軌道交通快線、市郊鐵路、既有鐵路升級(jí)等多種形式，在圈層劃分上部分線路還存在一定的爭(zhēng)議。

北京區(qū)域快線是提供北京外圍新城與主城之間快速聯(lián)通的軌道交通方式[7]，在《北京市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃》中明確了區(qū)域快線包含北京的市郊鐵路，可充分利用既有及規(guī)劃鐵路資源，主要服務(wù)中心城區(qū)、副中心與半徑50 km～70 km的新城、城鎮(zhèn)組團(tuán)和跨界地區(qū)的快速通勤聯(lián)系及旅游帶動(dòng)。

從線網(wǎng)構(gòu)成分析，北京市域快線主要有新建區(qū)域快線和市郊鐵路兩種，結(jié)合京津冀及北京城市空間發(fā)展結(jié)構(gòu)，形成面向東南部京津冀腹地、發(fā)揮主副中心輻射帶動(dòng)作用的“半環(huán)+放射”網(wǎng)絡(luò)形態(tài)。覆蓋北京市域主要干線走廊，有效串聯(lián)北京市域和環(huán)京地區(qū)重要功能組團(tuán)。

區(qū)域快線的功能可通過梳理線路沿線功能和客流特征，根據(jù)串聯(lián)城市重要功能組團(tuán)的功能來判斷，常見有通勤和文旅等類型，如副中心線，貫穿主城，聯(lián)通中心城與通州副中心，為快速通勤客流提供便捷服務(wù)，S2線、S4線(京門—門大)的文旅功能非常突出，S2線有“北京最美鐵路線”之稱。

4 區(qū)域快線規(guī)劃設(shè)計(jì)的思考

4.1 進(jìn)一步完善體制機(jī)制建設(shè)，規(guī)范跨區(qū)域建設(shè)

上層協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)的建設(shè)是區(qū)域軌道交通健康、可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)[8]。如圖2所示，建立不同行政區(qū)(省、市、區(qū))、不同部門(鐵路部門、地方政府)的協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，對(duì)區(qū)域快線的規(guī)劃、建設(shè)、投融資、收益分配以及運(yùn)營(yíng)管理等問題進(jìn)行有效協(xié)調(diào)，是區(qū)域軌道項(xiàng)目落地生根的基礎(chǔ)。

目前跨區(qū)域線路審批建設(shè)多采用分區(qū)審批分段建設(shè)的模式。從整個(gè)線網(wǎng)的功能布局考慮，跨省、市線路的整體和系統(tǒng)性的規(guī)劃審批，更有利于線網(wǎng)的穩(wěn)定。充分考慮河北和天津的區(qū)域快線接口條件，更有利北京區(qū)域快線的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，加快四網(wǎng)融合進(jìn)程。統(tǒng)一區(qū)域軌道交通網(wǎng)的各級(jí)管理架構(gòu)，落實(shí)相應(yīng)的管理體制、機(jī)制，制定各級(jí)管理職責(zé)、分工和管理辦法等，從規(guī)劃管理、標(biāo)準(zhǔn)管理、建設(shè)管理、運(yùn)營(yíng)管理等各方面，提高組織管理的全面性和適應(yīng)性。目前北京在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)兼容、要素資源共享、體制機(jī)制對(duì)接等方面取得了一系列成果。

4.2 分層級(jí)做好規(guī)劃指引

規(guī)劃先行是軌道交通發(fā)展的核心，區(qū)域快線的發(fā)展更需要規(guī)劃設(shè)計(jì)從不同階段進(jìn)行持續(xù)指引。

如圖3所示，在區(qū)域國(guó)土空間規(guī)劃階段做好軌道交通規(guī)劃設(shè)計(jì)體系的協(xié)調(diào)配合工作，進(jìn)一步指導(dǎo)軌道交通工程落地；在城市總體規(guī)劃及分區(qū)規(guī)劃階段，從宏觀層面做好軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃、近期建設(shè)規(guī)劃的銜接工作，進(jìn)一步穩(wěn)定規(guī)劃方案；在街區(qū)指引和街區(qū)控規(guī)階段，進(jìn)一步做好軌道交通綜合實(shí)施方案的銜接，在這個(gè)階段，需要軌道交通線路完成可行性研究、總體設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)進(jìn)行支撐[9]。

4.3 需進(jìn)一步做好區(qū)域快線通道的規(guī)劃和控制

區(qū)域快線線網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展是一項(xiàng)持續(xù)性的工作，北京一直關(guān)注城市軌道交通的規(guī)劃和建設(shè)，對(duì)區(qū)域快線通道也提前進(jìn)行規(guī)劃控制。通道的控制是戰(zhàn)略性的，需要超前謀劃，客流通道已經(jīng)成為各大城市的稀缺資源，成熟一天，建設(shè)一條才能實(shí)現(xiàn)通道價(jià)值的最大化。除了通道的規(guī)劃和控制外，既要做好既有通道的擴(kuò)容提升工作，還要科學(xué)進(jìn)行新建通道的建設(shè)。

一方面要合理利用既有鐵路資源，做好既有線改造。隨著四網(wǎng)融合工作的推進(jìn)，既有鐵路的定位有所調(diào)整，應(yīng)對(duì)既有線路進(jìn)行綜合分析，深挖潛能，結(jié)合城市未來發(fā)展規(guī)劃，從交通廊道定位、既有線運(yùn)能等方面確定合理的改造方案。既有鐵路改造升級(jí)的布局、利用既有鐵路開行區(qū)域快線方案的論證將是深挖既有線潛力的重點(diǎn)[10]。

在既有線改造時(shí)，要充分考慮既有線的現(xiàn)狀條件、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合需求考慮局部擴(kuò)能或者新建二線，挖掘既有線的潛能。統(tǒng)籌兼顧路網(wǎng)運(yùn)輸需求和城市通勤需要，盤活鐵路資源、促進(jìn)鐵路系統(tǒng)高質(zhì)量和多元化發(fā)展。如既有黃良鐵路—良陳鐵路的改造提升工程，經(jīng)過改造既有線將肩負(fù)起大興與良鄉(xiāng)、房山區(qū)域的市域聯(lián)通功能，并在黃村火車站與新建的新城聯(lián)絡(luò)線(S6)聯(lián)通，最終將實(shí)現(xiàn)外圍組團(tuán)的連接，也將實(shí)現(xiàn)既有鐵路使用效率的提升。

另一方面做好新建線路的規(guī)劃建設(shè)是盤活既有市域鐵路資源、構(gòu)建合理區(qū)域快線網(wǎng)的關(guān)鍵。從國(guó)際大都市市域鐵路修建的經(jīng)驗(yàn)可以看到，新建線要考慮與城市軌道交通網(wǎng)的銜接，又要考慮既有市域鐵路的銜接。從匹配客流的出行特征來看，市域線最好要接入城市中心，做好多種交通之間的銜接，否則沒有吸引力和競(jìng)爭(zhēng)性，客流效益差。

4.4 從規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)層面入手，為互聯(lián)互通創(chuàng)造條件

國(guó)內(nèi)各城市對(duì)市域線定義比較模糊，很多在建線路簡(jiǎn)單套用地鐵標(biāo)準(zhǔn)或城際鐵路標(biāo)準(zhǔn)；有的城市借用城際鐵路的名義立項(xiàng)建設(shè)城市軌道交通市郊線路，實(shí)際建設(shè)城市軌道交通標(biāo)準(zhǔn)的地鐵線路。這些都是國(guó)內(nèi)市域鐵路發(fā)展存在的常見問題。當(dāng)然建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，和區(qū)域快線的形式多樣有很大關(guān)系，也和每個(gè)城市空間構(gòu)成、規(guī)劃發(fā)展及基礎(chǔ)條件有很大關(guān)系?？梢钥隙ǎ鄻拥慕ㄔO(shè)標(biāo)準(zhǔn)為整個(gè)區(qū)域線網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行、資源共享、互聯(lián)互通帶來了極大的影響。

北京區(qū)域快線中既有市域鐵路的占比很大，既有線的現(xiàn)狀和改造條件各不相同，需要慎重選擇建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)制式，新建線路更應(yīng)從車輛選型、信號(hào)模式、供電形式等多方面比選，確保快線網(wǎng)絡(luò)的兼容性。北京部分預(yù)留預(yù)埋車站受當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)條件所限，給后期整個(gè)線路的制式比選造成了限制，以至于直接影響了整體線路與線網(wǎng)的互聯(lián)互通能力。

所謂互聯(lián)互通可以理解為兩條及以上線路間具備開行跨線列車功能的工況條件，并在站務(wù)、票務(wù)、運(yùn)行管理等方面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通共享的一種運(yùn)營(yíng)管理模式。因此每條線建設(shè)之前，需充分考慮線網(wǎng)需求，從宏觀上進(jìn)行把控，更有利于工程的落地，進(jìn)一步為四網(wǎng)融合，互聯(lián)互通奠定基礎(chǔ)。

規(guī)劃層面，需貫徹交通強(qiáng)國(guó)中“四網(wǎng)融合”理念，加大高速鐵路網(wǎng)、城際鐵路網(wǎng)、區(qū)域快線網(wǎng)、城市軌道交通網(wǎng)的融合與銜接。根據(jù)項(xiàng)目的具體功能定位、客流需求等，選擇具備條件的線路間跨線運(yùn)行。做好資源共享布局規(guī)劃，統(tǒng)籌外電源、車輛檢修基地、控制中心選址規(guī)劃，并做好運(yùn)營(yíng)研究，落實(shí)運(yùn)營(yíng)設(shè)施和運(yùn)營(yíng)管理規(guī)劃。

標(biāo)準(zhǔn)層面，由于城際鐵路和市域軌道特征相近，存在概念區(qū)分界面不清、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的情況，需要進(jìn)一步加強(qiáng)軌道交通的行業(yè)管理，通過行業(yè)主管部門在制度、政策措施上進(jìn)行創(chuàng)新整合，選用統(tǒng)一的設(shè)計(jì)規(guī)范及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步規(guī)范統(tǒng)一包括行車、車輛、限界、通信、信號(hào)、供電等專業(yè)的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，建立票務(wù)清分系統(tǒng)等。提高國(guó)產(chǎn)車輛的兼容性，增強(qiáng)車輛容錯(cuò)能力。以信號(hào)系統(tǒng)為例，目前多以CBTC和C2+ATO兩種模式居多，目前部分線路車輛通過改造已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了兩種模式的兼容。交直流兼容車型的生產(chǎn)也可以解決不同供電方式線路之間互聯(lián)互通的硬件障礙。

4.5 客觀處理互聯(lián)互通

互聯(lián)互通是為乘客提供便捷的一站式到達(dá)服務(wù)，并不是所有線路都需要互聯(lián)互通，客流需求決定了是否互聯(lián)互通和哪些方向互聯(lián)互通。參照國(guó)外一些城市經(jīng)驗(yàn)，互聯(lián)互通的核心出發(fā)點(diǎn)是解決綜合樞紐能力問題。當(dāng)互通客流需求數(shù)量達(dá)到一定的水平后，才能確?；ヂ?lián)互通設(shè)置的合理性。參照其他研究經(jīng)驗(yàn)，互通需求的客流總量應(yīng)不低于1.5萬人次/d，才能真正達(dá)到互聯(lián)互通的目的，否則，正常的換乘也能滿足乘客出行需求，因此綜合樞紐研究的重點(diǎn)之一是互聯(lián)互通研究。對(duì)于兩線或多線間的互聯(lián)互通，和設(shè)置主支線、Y形運(yùn)營(yíng)的思路相似，是運(yùn)營(yíng)水平提升的另一種體現(xiàn)。

4.6 多舉措應(yīng)對(duì)區(qū)域快線的客流特點(diǎn)

區(qū)域快線的客流具有明顯的潮汐式現(xiàn)象和同心特點(diǎn)，而且早晚高峰更加明顯。

4.6.1 多編組重聯(lián)運(yùn)行

市域車輛編組更加靈活機(jī)動(dòng)，科學(xué)應(yīng)對(duì)“潮汐”客流以及平高峰客流變化較大的運(yùn)營(yíng)條件。如圖4所示，日本市域鐵路編組重聯(lián)運(yùn)行模式較為普遍，國(guó)內(nèi)北京、上海、大連等城市也在探索，比如北京新機(jī)場(chǎng)線采用4，8編組混跑的形式。

由于車頭與車廂長(zhǎng)度不等，兩列4節(jié)編組列車重聯(lián)運(yùn)營(yíng)與一列8節(jié)編組列車長(zhǎng)度不同，多編組重聯(lián)運(yùn)用時(shí)，需要注意車輛的門與站臺(tái)門相匹配。目前通過車輛的改造可以實(shí)現(xiàn)重聯(lián)后客室門等間距，能夠滿足站臺(tái)門兼容性的要求。

4.6.2 靈活的運(yùn)用模式

1)制定合理的開行時(shí)間，增加發(fā)車密度。區(qū)域快線較長(zhǎng)途公交的優(yōu)勢(shì)在于固定的始發(fā)及到達(dá)時(shí)間[11]。對(duì)于通勤客流來講，出行時(shí)間與區(qū)域快線的發(fā)車時(shí)間匹配性是乘客選擇交通方式的首要考慮要素。以副中心線為例，通勤車次僅對(duì)應(yīng)早晚高峰3列車次，很難與乘客實(shí)際需求匹配，造成人員通勤選擇還是以城市軌道交通為主。

2)越行站設(shè)置、快慢車混跑。靈活多樣的運(yùn)營(yíng)組織模式：長(zhǎng)短交路和快慢車靈活運(yùn)用。越行站的設(shè)置為滿足乘客長(zhǎng)距離快速通達(dá)需求提供了一種便捷的運(yùn)營(yíng)模式。

4.6.3 提升交通接駁質(zhì)量，擴(kuò)大客流吸引范圍

區(qū)域快線站位有樞紐站也有一般站，考慮客流特征需提升站點(diǎn)與其他交通形式的接駁能力。注重軌道交通及公共交通的接駁，尤其是利用既有鐵路開行區(qū)域快線方案更要注意站點(diǎn)與軌道交通的銜接，提高通行能力。

4.6.4 分期側(cè)重，注重客流培養(yǎng)

運(yùn)營(yíng)初期，主要服務(wù)高峰客流，同時(shí)加大宣傳，提高乘客對(duì)區(qū)域快線的認(rèn)同感；運(yùn)營(yíng)中期，提升服務(wù)質(zhì)量，加開車次，提高發(fā)車密度，完善交通接駁設(shè)施，培養(yǎng)客流；運(yùn)營(yíng)遠(yuǎn)期，實(shí)現(xiàn)四網(wǎng)融合，站城融合。

4.7 區(qū)域快線消防疏散問題思考

地鐵和鐵路工程均有比較明確的防火設(shè)計(jì)要求，但是《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》及《鐵路工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》并不完全適用于區(qū)域快線，尤其是地下車站的消防疏散設(shè)計(jì)。

區(qū)域快線的消防疏散有以下幾項(xiàng)問題需注意：

1)站廳公共區(qū)面積問題。受到站臺(tái)長(zhǎng)度及配線的影響，區(qū)域快線車站規(guī)模一般比地鐵要大。目前行業(yè)規(guī)范中關(guān)于站廳層公共區(qū)最大面積要求不統(tǒng)一，有5 000 m2,10 000 m2等多種要求，且目前對(duì)于站廳層公共區(qū)面積過大的處理措施也沒有明確的規(guī)定。

2)公共區(qū)樓扶梯疏散能力問題?！兜罔F設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》和《市域(郊)鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》中明確了疏散設(shè)施通行能力的要求，需滿足火災(zāi)工況下人員4 min撤離站臺(tái)，6 min 到達(dá)安全區(qū)的要求，而《城際鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》中關(guān)于疏散的要求與之不同。

3)長(zhǎng)大區(qū)間救援疏散問題。區(qū)域快線站間距大，區(qū)間疏散距離長(zhǎng)。部分區(qū)域快線區(qū)間單用單洞雙線的布置形式，這種情況下區(qū)間斷面中間中隔墻的設(shè)置對(duì)整個(gè)區(qū)間救援疏散的標(biāo)準(zhǔn)有一定影響。

4)隧道聯(lián)絡(luò)通道防火門需抗風(fēng)壓設(shè)計(jì)。由于列車行駛速度一般在140 km/h～160 km/h左右，區(qū)間活塞效應(yīng)強(qiáng)，隧道內(nèi)風(fēng)壓較地鐵區(qū)間更大，因此區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道的防火門抗風(fēng)壓強(qiáng)度更高，一般需要采用特制的抗風(fēng)壓防火門。

5 結(jié)語

近年來，北京持續(xù)深入推進(jìn)京津冀協(xié)同發(fā)展，優(yōu)化區(qū)域交通體系，促進(jìn)非首都功能和人口有序疏解，支撐和引領(lǐng)城市空間結(jié)構(gòu)調(diào)整。進(jìn)一步提高了區(qū)域快線發(fā)展的緊迫性。加快區(qū)域快線建設(shè)，將進(jìn)一步促進(jìn)交通與城市融合發(fā)展，推進(jìn)站城一體化規(guī)劃建設(shè)[12]，加強(qiáng)與城市空間規(guī)劃銜接，相信北京肯定能構(gòu)建高效、通達(dá)、智慧、協(xié)同的“四網(wǎng)融合”軌道交通體系。