李巖輝,楊博竣
(1.中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,西安 710043; 2.南陽(yáng)理工學(xué)院,河南南陽(yáng) 473004)
市域軌道交通是支撐都市圈均衡協(xié)調(diào)發(fā)展、拓展中心城區(qū)與外圍組團(tuán)聯(lián)系的重要載體。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的穩(wěn)步提升,涌現(xiàn)了諸多特大城市、超大城市。近年來(lái),國(guó)家各部委頒發(fā)了多個(gè)大力支持都市圈、市域軌道發(fā)展的政策文件,特別是“一帶一路”“粵港澳大灣區(qū)”“長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶”“黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展”等國(guó)家重大戰(zhàn)略對(duì)宏觀區(qū)域發(fā)展提出了新的目標(biāo),從發(fā)展新型城鎮(zhèn)化、全國(guó)主體功能區(qū)布局、推進(jìn)城市群與都市圈建設(shè)等方面提出全面、建設(shè)性的指導(dǎo)意見(jiàn)。在區(qū)域一體化融合發(fā)展的背景下,對(duì)綜合交通系統(tǒng)也提出了更高要求[1]。為促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,軌道交通的覆蓋廣度、密度和深度不斷提升,在原有核心區(qū)基礎(chǔ)上構(gòu)建了更大范圍的區(qū)域軌道網(wǎng)絡(luò)骨架,覆蓋范圍擴(kuò)展至都市圈、城市群[2-3]。
國(guó)內(nèi)多個(gè)超大城市已有市域快軌運(yùn)營(yíng),運(yùn)營(yíng)速度以100~160 km/h為主。市域快軌作為改善都市圈空間結(jié)構(gòu)、滿足大范圍出行需求的有效途徑之一,通過(guò)連接中心城區(qū)和外圍區(qū)域并與多條軌道交通換乘,極大程度提高了出行范圍、城市效能[4-6]。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)由高速增長(zhǎng)階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段,交通運(yùn)輸發(fā)展也在發(fā)生著深刻變化,要求交通運(yùn)輸應(yīng)滿足人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要。在“交通強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略中提出“全國(guó)123出行交通圈”目標(biāo)后,部分城市在“都市區(qū)1小時(shí)通勤”的基礎(chǔ)上,結(jié)合自身發(fā)展情況,提出45 min甚至30 min的都市圈出行目標(biāo)。該目標(biāo)對(duì)市域快軌的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)營(yíng)管理、網(wǎng)絡(luò)效益提出了更高要求。近年來(lái),雄安R1線、鄭州K2線分別根據(jù)京津冀城市群、鄭州都市圈空間特征與需求,率先采用了最高設(shè)計(jì)時(shí)速200 km標(biāo)準(zhǔn)的市域快軌,分區(qū)、分段研究市域線特征,根據(jù)線路功能確定其適宜的目標(biāo)值,并單獨(dú)編制了暫行規(guī)定。在該背景下,中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)正在組織編制統(tǒng)一的市域快軌(160~200 km/h)技術(shù)規(guī)范,結(jié)合筆者參與該規(guī)范的編制、研討過(guò)程,系統(tǒng)分析市域快軌(160~200 km/h)的功能、需求特征、適用性等問(wèn)題。
2017年以來(lái),住建部、國(guó)家鐵路局、相關(guān)協(xié)會(huì)等部門(mén)組織編制并頒布了多部市域(郊)鐵路相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),如表1所示。
表1 近年來(lái)主要市域快軌相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)編制及頒布匯總
根據(jù)各規(guī)范的內(nèi)容,市域快軌的功能定位可從服務(wù)范圍、客流功能、時(shí)間目標(biāo)、速度目標(biāo)4個(gè)方面進(jìn)行歸納,具體如表2所示。
表2 市域快軌功能定位歸納總結(jié)
由以上既有規(guī)范總結(jié)可以看出,都市圈的發(fā)展達(dá)到一定程度,即連片建成區(qū)的規(guī)模、中心區(qū)與外圍區(qū)域聯(lián)系達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí),才衍生出市域間長(zhǎng)距離出行需求。根據(jù)2021年第七次全國(guó)人口普查結(jié)果,粵港澳、長(zhǎng)三角、成渝等城市群對(duì)人口的吸引優(yōu)勢(shì)更加明顯,城市建成區(qū)范圍越來(lái)越大,同時(shí)又有都市圈1h的通勤時(shí)間要求,因此,對(duì)市域快軌的速度要求逐漸提高,在既有120~160 km/h的市域快軌技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,進(jìn)一步考慮都市圈空間、服務(wù)范圍、走廊特征、車(chē)站接駁等方面,建立“宏觀-中觀-微觀”的分析體系(表3),分別從城市空間與圈層、走廊、車(chē)站服務(wù)范圍3個(gè)角度,構(gòu)建市域快軌功能分析的整體架構(gòu)體系。
表3 市域快軌功能研究思路與層次
2.2.1 宏觀-城市圈層與結(jié)構(gòu)
(1)服務(wù)范圍
由于速度160~200 km/h的列車(chē)平均旅速更高,市中心至外圍的可達(dá)范圍相應(yīng)提高,并通過(guò)與多條城市軌道換乘,實(shí)現(xiàn)高效的內(nèi)通外聯(lián)目標(biāo)。在圖1所示的城市圈層服務(wù)范圍中,市域快軌主要服務(wù)范圍是都市圈,對(duì)于160~200 km/h的市域快軌來(lái)說(shuō),其覆蓋半徑可達(dá)100 km,能夠服務(wù)部分城際之間的客流。
圖1 中心城區(qū)、都市圈、城市群服務(wù)范圍
(2)多層次軌道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)性分析
隨著城市結(jié)構(gòu)的變化、綜合立體交通網(wǎng)的發(fā)展,“多層次”“多網(wǎng)融合”成為促進(jìn)都市圈一體化的重要舉措,根據(jù)圖1的城市空間結(jié)構(gòu),確定不同層次軌道交通服務(wù)范圍如圖2所示。
圖2 多層次軌道與城市空間融合關(guān)系
各層次軌道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)營(yíng)特征、工程條件、敷設(shè)方式差異較大,應(yīng)因地制宜,并結(jié)合需求特征、走廊條件、空間距離、沿線人口與就業(yè)崗位分布、國(guó)土空間規(guī)劃、城市群/都市圈空間結(jié)構(gòu)等因素綜合確定。根據(jù)上述宏觀功能定位,確定各層次軌道適宜輻射范圍如圖3所示。對(duì)于160~200 km/h市域快軌的實(shí)際旅速,其輻射范圍可達(dá)100 km,與城際鐵路功能有一定重合,并通過(guò)與城市軌道銜接,達(dá)到內(nèi)通外聯(lián)的目標(biāo)[7]。
圖3 多層次軌道對(duì)應(yīng)服務(wù)范圍
2.2.2 中觀-市域走廊功能
(1)考慮既有鐵路利用的可行性
在我國(guó)中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃的“八縱八橫”鐵路骨架網(wǎng)里,有部分設(shè)計(jì)速度為200~250 km/h的國(guó)鐵線路。為提升服務(wù)標(biāo)準(zhǔn),目前已經(jīng)在部分既有通道上建設(shè)或規(guī)劃設(shè)計(jì)速度350 km/h的高速鐵路,新建線路運(yùn)營(yíng)后,原國(guó)鐵線路的運(yùn)能將得到釋放。由于原標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)鐵線路與160~200 km/h的市域快軌標(biāo)準(zhǔn)較為匹配,可利用其富余運(yùn)能開(kāi)行市域列車(chē)[8-9]。以沿海廈漳泉—汕潮揭通道為例(圖4),既有廈深鐵路設(shè)計(jì)速度為250 km/h,為提升沿海通道服務(wù)水平,時(shí)速350 km標(biāo)準(zhǔn)的福廈漳高鐵、汕汕高鐵已經(jīng)在建,漳汕高鐵正在規(guī)劃并計(jì)劃于“十四五”期間開(kāi)工,待新建線路運(yùn)營(yíng)后,則可利用原廈深鐵路富余運(yùn)能開(kāi)行公交化市域(郊)列車(chē),與新建高鐵實(shí)現(xiàn)“快+慢”的復(fù)合功能通道,通過(guò)在既有線路上適當(dāng)增加鐵路乘降所,擴(kuò)大覆蓋范圍,實(shí)現(xiàn)挖潛擴(kuò)能,以更少的成本解決市域出行需求、帶動(dòng)沿線發(fā)展。
圖4 利用既有線富余運(yùn)能開(kāi)行市域列車(chē)案例(廈深鐵路與漳汕高鐵)
(2)市域快軌與其他同走廊軌道的關(guān)系
由于市域快軌連接了中心城區(qū)與外圍組團(tuán),在市區(qū)內(nèi)承擔(dān)部分城市軌道交通功能,但是在外圍則又與城際鐵路功能重合,對(duì)其互聯(lián)互通、包容性提出了較高要求。在“多網(wǎng)融合”的角度下,市域快軌與各層次軌道交通關(guān)系梳理如下。
①國(guó)鐵干線
國(guó)鐵為都市圈與城際、省際交流的通道,承擔(dān)省域的商務(wù)、旅游、探親客流,以及部分城際客流。對(duì)于160~200 km/h的市域快軌來(lái)說(shuō),其覆蓋范圍可達(dá)到100 km,相比于國(guó)鐵的大站快車(chē)、鐵路樞紐進(jìn)入中心城區(qū)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的特征,市域快軌更多是對(duì)沿線組團(tuán)、區(qū)縣、新城的覆蓋,帶動(dòng)沿線發(fā)展,提供差異化服務(wù)。
②城際鐵路
既有TB 10623—2014《城際鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》明確城際鐵路設(shè)計(jì)速度標(biāo)準(zhǔn)為120~200 km/h,站間距為5~20 km。隨著運(yùn)營(yíng)、車(chē)輛技術(shù)的發(fā)展,城際鐵路速度標(biāo)準(zhǔn)可提高至250 km/h,具備與國(guó)鐵互聯(lián)互通的條件。從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)角度看,隨著城市范圍逐漸擴(kuò)大,市域快軌與城際鐵路有功能上的重合[10]。結(jié)合客流特征,城際鐵路以城市間的商務(wù)客流為主,而市域線以市域范圍的通勤、生活性客流為主。城際鐵路作為國(guó)鐵的局部加密線路,多個(gè)城市群之間的城際鐵路可以聯(lián)系成網(wǎng)、互聯(lián)互通,即圖2所示的城市群范圍;而市域鐵路更多以某一個(gè)核心城市為中心向外輻射,可根據(jù)需求進(jìn)行互聯(lián)互通,即圖2所示的都市圈范圍,向城市群范圍適當(dāng)延伸。
③城市軌道
城市軌道速度目標(biāo)值一般為80~120 km/h,主要在中心城區(qū)布設(shè),超長(zhǎng)線路可延伸至都市圈范圍。參考圖2所示的多層次軌道網(wǎng)布局,市域快軌在中心城區(qū)范圍內(nèi)與多條城市軌道換乘,并向外放射。因此,城市軌道起到接駁、加密、疏散客流的作用。
此外,城軌與市域快線功能不同,部分區(qū)段可考慮共廊道、多點(diǎn)換乘,例如成都市軌道交通1號(hào)線與18號(hào)線;同時(shí),為提高網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營(yíng)效益,可在有條件的線路開(kāi)行雙流制列車(chē),使市域快軌與城市軌道貫通運(yùn)營(yíng)[11]。
④中低運(yùn)量軌道
中低運(yùn)量軌道為大運(yùn)量地鐵制式的加密功能線路,可在中心城區(qū)地鐵未覆蓋區(qū)域、外圍區(qū)域、新城敷設(shè)中低運(yùn)量軌道,特別是智軌、有軌電車(chē)制式,通過(guò)與市域軌道車(chē)站銜接,提高車(chē)站服務(wù)能力,適應(yīng)市域車(chē)站輻射范圍的接駁需求。
(3)速度目標(biāo)值
①分區(qū)研究,外快內(nèi)慢
市域快軌優(yōu)先解決中心城區(qū)與外圍區(qū)域、都市圈整體的長(zhǎng)距離出行需求,因此,市域快軌必然要引入中心城區(qū),且與城市軌道形成多點(diǎn)換乘的布局,并形成相對(duì)獨(dú)立的片區(qū),如圖5所示。
圖5 市域快軌速度目標(biāo)值分析
由于城市軌道站間距短、線網(wǎng)布局較密,中心城區(qū)部分的市域快軌站間距較小,平均旅速也將受到影響。因此,對(duì)于該標(biāo)準(zhǔn)下的市域快軌來(lái)說(shuō),速度目標(biāo)值應(yīng)按區(qū)域分類(lèi)分析,根據(jù)城市空間結(jié)構(gòu)、需求差異確定不同區(qū)間的速度目標(biāo)值,實(shí)現(xiàn)“外快內(nèi)慢”的目標(biāo)。在市區(qū)內(nèi),線路承擔(dān)的是收集客流、城市軌道交通的部分功能;而到了城區(qū)外圍,才真正起到輻射、延伸的功能,滿足長(zhǎng)距離運(yùn)輸需求,結(jié)合圖5所示的服務(wù)范圍,在外圍新城、縣城、組團(tuán),宜設(shè)置1~2處車(chē)站,并通過(guò)中低運(yùn)量軌道、常規(guī)公交、慢行交通進(jìn)行接駁[12]。
②多中心、多網(wǎng)融合的考慮
在交通強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略規(guī)劃的“123交通出行圈”目標(biāo)中,提出都市圈“門(mén)到門(mén)”1小時(shí)通勤圈,通常1小時(shí)通勤圈范圍,包括中心城區(qū)、新城、組團(tuán),以及各層次軌道交通網(wǎng),通過(guò)梳理國(guó)內(nèi)多個(gè)城市的市域線布局特點(diǎn),整理出圖6所示的空間布局。
圖6 市域快軌速度目標(biāo)值分析
對(duì)于速度160~200 km/h的市域快軌來(lái)說(shuō),在都市圈至城市群范圍與國(guó)鐵有部分重合。在圖6所示的布局中,國(guó)鐵線路串聯(lián)中心城區(qū)的鐵路樞紐1、樞紐2,再抵達(dá)外圍的鐵路樞紐3;市域線連接中心城區(qū)的片區(qū)B與外圍組團(tuán)。受站間距、速度目標(biāo)值因素影響,國(guó)鐵點(diǎn)到點(diǎn)的時(shí)間快于市域線,以我國(guó)目前各都市圈的規(guī)模,高鐵已能夠滿足1小時(shí)出行圈目標(biāo)。對(duì)于市域線來(lái)說(shuō),其主要功能是支持沿線發(fā)展并收集客流,可根據(jù)客流預(yù)測(cè)結(jié)果分析列車(chē)運(yùn)營(yíng)計(jì)劃,因地制宜設(shè)置越行、快慢車(chē),提高市域列車(chē)時(shí)間目標(biāo)。因此,在多層次網(wǎng)絡(luò)布局下,市域快軌相比于國(guó)鐵起到加密、支撐沿線發(fā)展、與地鐵換乘并疏散客流的作用,應(yīng)根據(jù)速度目標(biāo)值、沿線用地發(fā)展設(shè)置合適的站間距,并設(shè)置合適的越行站與快慢車(chē)運(yùn)營(yíng)計(jì)劃。若為達(dá)到1h或30 min目標(biāo)值而盲目提速、減少車(chē)站,既未達(dá)到國(guó)鐵車(chē)站進(jìn)入市區(qū)、快速的目標(biāo),也損失了沿線的客流。
(4)服務(wù)水平
市域快軌設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)越高,其服務(wù)范圍越大,在大范圍的組團(tuán)、對(duì)外樞紐間,商務(wù)、旅游客流比例提高,同時(shí)由于市域快軌的互聯(lián)互通、跨線運(yùn)營(yíng)優(yōu)勢(shì),其實(shí)際運(yùn)營(yíng)線路長(zhǎng)度可超過(guò)規(guī)劃的單條線路長(zhǎng)度,類(lèi)似國(guó)鐵的運(yùn)營(yíng)模式,運(yùn)營(yíng)時(shí)間可根據(jù)運(yùn)營(yíng)計(jì)劃確定。因此,該部分客流對(duì)舒適度、行李空間要求更高,160~200 km/h市域快軌站立標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)適當(dāng)提高,宜采用3~4人/m2的站立標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于具有機(jī)場(chǎng)線功能的市域快軌在部分車(chē)廂可提高至2人/m2,并增加座椅數(shù)量、設(shè)置橫排座椅、增設(shè)行李架,并可考慮設(shè)置衛(wèi)生間。
2.2.3 微觀-車(chē)站服務(wù)范圍
按站間距與設(shè)計(jì)速度適應(yīng)關(guān)系、達(dá)速比,該速度目標(biāo)值下的站間距宜采用8~15 km,對(duì)應(yīng)的車(chē)站半徑服務(wù)范圍則超過(guò)5 km,該距離遠(yuǎn)大于一般城市軌道交通車(chē)站服務(wù)范圍(圖7)。地鐵線路服務(wù)的800 m范圍內(nèi),一般為數(shù)個(gè)地塊構(gòu)成的CBD或片區(qū)中心。而5~10 km的范圍則可包含一個(gè)新城、縣城規(guī)模的區(qū)域,并有多個(gè)CBD或片區(qū)中心。同時(shí),該范圍超過(guò)慢行交通的適宜出行范圍,車(chē)站則需要通過(guò)常規(guī)公交、小汽車(chē)等機(jī)動(dòng)化交通進(jìn)行接駁,通過(guò)多層級(jí)、多方式的綜合交通網(wǎng)實(shí)現(xiàn)拓展車(chē)站服務(wù)范圍的目標(biāo)[13]。
圖7 各層次軌道車(chē)站服務(wù)范圍
2.2.4 小結(jié)
上述幾個(gè)方面,是160~200 km/h市域快軌功能定位差異化分析的重點(diǎn),能夠反映其快速通達(dá)需求、服務(wù)水平要求、線網(wǎng)輻射范圍、車(chē)站覆蓋范圍特征,并在多網(wǎng)融合的背景下對(duì)各層次軌道競(jìng)合關(guān)系進(jìn)行梳理。
市域快軌與城市軌道交通的客流特征有較大差異,其服務(wù)客流特征兼有城市軌道與城際鐵路特征[14-15],既服務(wù)外圍組團(tuán)、遠(yuǎn)郊長(zhǎng)距離的通勤客流,也兼顧城市群范圍的商務(wù)、旅游、探親客流,在前置條件分析、客流模型、客流結(jié)果、敏感性分析等方面均應(yīng)建立符合自身特點(diǎn)的預(yù)測(cè)體系。
結(jié)合上述功能分析,市域快軌160~200 km/h的需求特征分析思路框架如圖8所示。
圖8 市域快軌需求分析思路框架
3.2.1 城市空間結(jié)構(gòu)
城市軌道交通服務(wù)中心城區(qū),其城市結(jié)構(gòu)為連片發(fā)展;而市域快軌服務(wù)范圍為都市圈、城市群(圖1~圖3),其需求特征與連片用地有較大差異,應(yīng)明確城市發(fā)展軸線、主要客流廊道與線路功能的匹配性,該方向是否為承擔(dān)快速出行功能,沿線組團(tuán)分布、組團(tuán)規(guī)模、空間距離能否支撐市域快軌線站位布局。
3.2.2 綜合交通體系
該標(biāo)準(zhǔn)下的市域快軌功能及服務(wù)范圍必然與國(guó)鐵、城際鐵路有部分重合,目前我國(guó)大部分都市圈引入鐵路樞紐較為完善,基本能夠服務(wù)外圍新區(qū)與遠(yuǎn)郊組團(tuán);此外,國(guó)家“八縱八橫”高鐵網(wǎng)、“79118”高速公路網(wǎng)基本完備,城市對(duì)外主要發(fā)展軸線上均已布設(shè)多種交通方式。在上述前提下布局市域快軌的要點(diǎn)為:差異化服務(wù),提供加密、服務(wù)沿線組團(tuán)、與其余軌道線路互聯(lián)互通等功能,綜合考慮市域線與高鐵、城際、高速多方式的競(jìng)合關(guān)系[16]。
3.3.1 交通小區(qū)
交通小區(qū)是建立需求模型的基礎(chǔ),城市軌道客流預(yù)測(cè)的交通小區(qū)是在綜合交通網(wǎng)、用地性質(zhì)、自然因素的基礎(chǔ)上,以城市軌道的線站位布局特點(diǎn)進(jìn)行劃分。而市域快軌客流預(yù)測(cè)過(guò)程中,應(yīng)重點(diǎn)以大范圍的通道分析為主,并針對(duì)市域快軌的站間距、服務(wù)范圍對(duì)原交通小區(qū)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整與歸并,既能反映市域快軌的交通特征,也能減少非必要的建模工作量,如圖9所示。
圖9 市域快軌交通小區(qū)劃分原則
中心城區(qū)部分,在原小區(qū)基礎(chǔ)上結(jié)合車(chē)站分布進(jìn)行合并形成中區(qū);非建設(shè)用地可統(tǒng)一合并為一個(gè)小區(qū);重要客流集散點(diǎn),包括鐵路樞紐、航空樞紐、旅游景區(qū)等,按一個(gè)小區(qū)繪制;外圍組團(tuán)可根據(jù)城市規(guī)劃范圍、車(chē)站布局進(jìn)行小區(qū)繪制。
3.3.2 交通網(wǎng)絡(luò)建立
市域快軌與其他交通網(wǎng)絡(luò)關(guān)系如圖2、圖6所示,一方面在中心城區(qū)、外圍組團(tuán),應(yīng)建立城市軌道交通、中低運(yùn)量軌道交通構(gòu)成的軌道網(wǎng),以及組團(tuán)內(nèi)部的接駁網(wǎng)絡(luò);同時(shí),在中心區(qū)與外圍區(qū)域之間,建立多方式的交通走廊模型及參數(shù)。在確定市域快軌參數(shù)的同時(shí),應(yīng)引入同通道內(nèi)國(guó)鐵、城際鐵路的參數(shù),包括候車(chē)時(shí)間、換乘時(shí)間、票價(jià)、行程時(shí)間、發(fā)車(chē)間隔等,以區(qū)分其差異化服務(wù)特征。道路系統(tǒng)在既有城市道路網(wǎng)基礎(chǔ)上,除了設(shè)計(jì)時(shí)速、通行時(shí)間、通行能力、阻抗參數(shù)以外,對(duì)于市域同一通道的高速公路,結(jié)合其收費(fèi)情況,應(yīng)增加費(fèi)用參數(shù)。
由上述功能分析可知,市域快軌服務(wù)范圍更大,除服務(wù)城區(qū)通勤、上下學(xué)客流以外,還服務(wù)遠(yuǎn)郊的長(zhǎng)距離通勤、商務(wù)、旅游客流。
市域范圍通道上不同需求特征、交通方式?jīng)Q定了該通道的交通分布為“市區(qū)+通道”的特征[17],該特征是分析市域通道的關(guān)鍵,通過(guò)將中心城區(qū)、外圍組團(tuán)以及通道組合為一個(gè)整體,從大區(qū)域、綜合交通的角度考慮OD分布,其思路如圖10所示。在市域線服務(wù)范圍,中心區(qū)A與外圍組團(tuán)B/C通過(guò)通道連接,A、B、C分別有k、n、m個(gè)交通小區(qū),如圖10(a)所示,各大區(qū)內(nèi)部的出行分別由a11~akk、b11~bnn、c11~cmm表示,大區(qū)之間的出行用Q表示,如圖10(b)所示。
圖10 “市區(qū)+通道”交通分布
考慮市域線相比于城市軌道具備的通道、走廊、長(zhǎng)距離特征,為明確主要功能,其預(yù)測(cè)模型應(yīng)按“市區(qū)+通道”的組合模式進(jìn)行分析[18]。通過(guò)該模型分析能夠更好地區(qū)分市域快軌與城市軌道用地連片區(qū)、國(guó)鐵點(diǎn)對(duì)點(diǎn)服務(wù)特征的區(qū)別。在圖10(b)所體現(xiàn)的OD矩陣中,中心城區(qū)、組團(tuán)內(nèi)部可以參照?qǐng)D9的原則適當(dāng)細(xì)化,以反映市區(qū)與城市軌道換乘并收集客流精度為宜進(jìn)行歸并;而在市域?qū)用?,則應(yīng)重點(diǎn)測(cè)算大區(qū)之間的通道量Q,以反映走廊特征為主,弱化小區(qū)之間的交換量。
由上述“市區(qū)+通道”組合模型可以看出,市域快軌客流分析應(yīng)綜合考慮城市軌道、國(guó)鐵特征。160~200 km/h設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的市域快軌速度優(yōu)勢(shì)較其他城市軌道交通更為明顯,特別是對(duì)于市區(qū)到外圍點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的需求,通過(guò)設(shè)置越行站開(kāi)行大站快車(chē),確保市域快軌的準(zhǔn)時(shí)性、速度優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步體現(xiàn)。與國(guó)鐵線站位布局特征類(lèi)似,市域快軌的站間距決定了車(chē)站一體化銜接的重要性,而部分新城、組團(tuán)可能僅設(shè)置1處市域車(chē)站,其接駁設(shè)施則需解決整個(gè)區(qū)域的出行,接駁效率對(duì)出行效率、網(wǎng)絡(luò)完整性影響較大。預(yù)測(cè)模型應(yīng)結(jié)合綜合交通網(wǎng)絡(luò)并納入車(chē)站的等候時(shí)間、換乘便捷性、接駁廣義費(fèi)用等因素,準(zhǔn)確反映市域線特征。
軌道交通客流預(yù)測(cè)結(jié)果包括線網(wǎng)、線路、車(chē)站、換乘量等指標(biāo),本研究主要探討市域快軌相關(guān)問(wèn)題。
3.5.1 線網(wǎng)層面
市域快軌作為都市圈軌道交通網(wǎng)絡(luò)的重要層次,其客流預(yù)測(cè)與城市軌道為一張網(wǎng),預(yù)測(cè)年限、成果深度要求均應(yīng)與城市軌道客流預(yù)測(cè)成果深度保持一致。
3.5.2 線路層面
線路層面的指標(biāo)較多,是能體現(xiàn)市域快軌特征的重要環(huán)節(jié),重點(diǎn)指標(biāo)特征如下。
(1)客流量級(jí)。由于市域快軌部分位于城區(qū)、部分位于郊區(qū),結(jié)合目前國(guó)內(nèi)已運(yùn)營(yíng)市域軌道客流情況,其整體量級(jí)小于城市軌道交通。在城區(qū)部分,客流斷面較高,但僅有部分線路位于城區(qū),其斷面無(wú)法累積到較高的量級(jí),市區(qū)部分的出行通過(guò)與其余城市軌道換乘完成。由于市域部分出行距離長(zhǎng),導(dǎo)致市域線的周轉(zhuǎn)量、客流密度較高。
(2)斷面特征。作為連接外圍組團(tuán)、加密功能線路,并參考目前國(guó)內(nèi)外市域線客流情況,其最高斷面相比于市區(qū)骨干線低。由于市域線的收集客流、潮汐特征、需求方向性等特征,其客流斷面由外圍至城區(qū)逐漸累加,與常規(guī)的“紡錘形”呈現(xiàn)一定差異。
(3)大區(qū)交換量。線路客流指標(biāo)中為體現(xiàn)組團(tuán)、片區(qū)級(jí)別之間的大范圍客流特征,通常將全線幾十個(gè)車(chē)站歸并為數(shù)個(gè)群組,進(jìn)而確定大區(qū)交換量。對(duì)于市域線來(lái)說(shuō),其大區(qū)交換量更為重要,可進(jìn)一步明確中心城區(qū)與外圍區(qū)域的需求關(guān)系。
(4)時(shí)間分布。中心城區(qū)的用地分布較為均衡,而市域線承擔(dān)內(nèi)外聯(lián)系的通勤功能決定其早晚高峰小時(shí)系數(shù)更高,可達(dá)20%~30%[19]。由于市域外圍、遠(yuǎn)郊的乘客需按時(shí)在城區(qū)上班,其出發(fā)時(shí)間更早,因此,市域快軌外圍車(chē)站的早高峰時(shí)間也應(yīng)略早于城市軌道。結(jié)合圖10所示的市域郊沿線組團(tuán)特征,組團(tuán)相比于城市軌道更具多樣性,客流組成中探親、旅游、休閑客流比例高,平峰時(shí)期、周末、節(jié)假日客流較多[20]。
(5)運(yùn)距與乘距。市域快軌連接多個(gè)外圍組團(tuán),其起迄點(diǎn)也一般布設(shè)在客流集散點(diǎn)附近,參照國(guó)內(nèi)外市域線客流特征,其平均運(yùn)距占全線長(zhǎng)度一半以上[19]。同時(shí),多數(shù)旅客乘坐市域線進(jìn)入城區(qū)仍需換乘其他軌道交通,因此,旅客乘距會(huì)進(jìn)一步提高,以圖10為例進(jìn)行說(shuō)明,運(yùn)距主要體現(xiàn)為大區(qū)之間交換量Q,乘距既包括Q也包括換乘進(jìn)入市區(qū)后的內(nèi)部出行部分。
3.5.3 車(chē)站層面
(1)重要節(jié)點(diǎn)。對(duì)于外圍末端車(chē)站、交通樞紐、旅游景點(diǎn)、大型活動(dòng)場(chǎng)館等車(chē)站,應(yīng)重點(diǎn)分析其客流總量、時(shí)間分布、高峰時(shí)間偏差、大客流沖擊等問(wèn)題,以真實(shí)反映客流特征,并為下一步運(yùn)營(yíng)組織、車(chē)站管理提供依據(jù)。
(2)換乘客流。市域線與城市軌道的有效銜接,是體現(xiàn)市域線效率的重要環(huán)節(jié),特別是對(duì)于外圍區(qū)域大量通勤客流集中在少數(shù)車(chē)站換乘的情況,應(yīng)著重研究各換乘站主要換乘方向、高峰小時(shí)大客流特征。此外,對(duì)于換乘客流、主要換乘方向的研究,可為市域線與其他線路互聯(lián)互通提供數(shù)據(jù)支撐。
(3)交通銜接客流。如前所述,市域線在外圍車(chē)站數(shù)量有限、車(chē)站服務(wù)范圍更廣,在初步設(shè)計(jì)階段,應(yīng)對(duì)各車(chē)站的銜接方式進(jìn)行深入研究,特別是機(jī)動(dòng)化的交通方式接駁比例與規(guī)模,是確定一體化設(shè)施規(guī)模的基礎(chǔ)。
3.5.4 敏感性分析
從目前國(guó)內(nèi)市域線客流情況看,大部分客流不甚理想,有必要進(jìn)行敏感性及客流后評(píng)估研究。根據(jù)上述功能定位的研究,影響市域線客流主要因素為:都市圈規(guī)劃中城市軸線發(fā)展情況、外圍規(guī)劃用地的發(fā)展、通道內(nèi)各方式競(jìng)爭(zhēng)、市域線票價(jià)、外圍車(chē)站的一體化交通銜接完善程度等。
(1)本文結(jié)合市域快軌(160~200 km/h)規(guī)范編制過(guò)程中的重點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了深入研究,建立“宏觀-中觀-微觀”的理論體系論述了市域快軌功能要點(diǎn);以功能定位為基礎(chǔ),研究了市域快軌需求分析建模過(guò)程及預(yù)測(cè)結(jié)果特征,為下一步市域快軌服務(wù)水平提升、建設(shè)必要性與可行性、前期研究與項(xiàng)目籌劃提供理論支撐。
(2)在需求分析之前一般需進(jìn)行居民出行調(diào)查,隨著都市圈范圍擴(kuò)大、市域線服務(wù)范圍向外延伸,居民調(diào)查范圍也需要擴(kuò)展至外圍區(qū)域甚至相鄰城市,這對(duì)傳統(tǒng)問(wèn)卷調(diào)查、入戶調(diào)查等方式也提出了新的要求。目前,手機(jī)信令、在線地圖開(kāi)放平臺(tái)、出租車(chē)GPS、共享單車(chē)GPS、POI數(shù)據(jù)等,均可以提供精細(xì)的大數(shù)據(jù)資源,能夠滿足城市圈層、沿線、車(chē)站不同層級(jí)的數(shù)據(jù)分析需求,市域快軌現(xiàn)狀分析可按“大數(shù)據(jù)為主+問(wèn)卷調(diào)查補(bǔ)充”的調(diào)查方式進(jìn)行,以提升調(diào)查精度與效率。
(3)網(wǎng)絡(luò)完備性問(wèn)題。在外圍區(qū)域,市域線密度有限,在一個(gè)通道內(nèi)一般布設(shè)一條市域線,考慮運(yùn)營(yíng)故障、洪澇災(zāi)害等突發(fā)事故,市域線周?chē)鄙倏纱娴能壍谰€路,因此,從網(wǎng)絡(luò)完備性角度看,通道內(nèi)的其余交通方式可起到市域線的重要補(bǔ)充、疏散、接駁功能,作為臨時(shí)替代方式。
(4)沿線TOD與線路建設(shè)的匹配性。根據(jù)城市、客流發(fā)展規(guī)律,軌道交通建設(shè)順序宜為市區(qū)→市域,在分析市域線沿線發(fā)展情況時(shí),不應(yīng)夸大沿線TOD發(fā)展的作用,應(yīng)結(jié)合最新國(guó)土空間規(guī)劃建設(shè)用地范圍與規(guī)模、低生育率下未來(lái)人口增長(zhǎng)、城市化水平客觀分析其發(fā)展,確定市域線建設(shè)時(shí)序,避免建成后客流效益不佳的情況。
(5)目前,我國(guó)出現(xiàn)了越來(lái)越多的特大城市、超大城市,城市群之間也形成了發(fā)展連綿帶,如京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳等地區(qū),鑒于城市空間擴(kuò)展,軌道交通設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)逐漸提高,由原有普線的80 km/h,增加至快線的120 km/h;市域線也由120~160 km/h,發(fā)展至160~200 km/h。隨著我國(guó)城市化進(jìn)一步發(fā)展,城市規(guī)模繼續(xù)擴(kuò)大,快線的速度是否就隨之繼續(xù)提高、甚至發(fā)展時(shí)速300~400 km的市域列車(chē)?一般通勤者全日出行時(shí)間必然有限度,通勤距離也不可能無(wú)限制擴(kuò)大,城市越大、市域線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)越高,對(duì)于城市來(lái)說(shuō),是否就一定能提高城市效率?城市空間、產(chǎn)業(yè)布局、用地性質(zhì)是需求之源,“十四五”期間我國(guó)國(guó)土空間規(guī)劃的指導(dǎo)原則已經(jīng)更新為集約化發(fā)展,應(yīng)從規(guī)劃源頭做起,打造車(chē)站周邊“站城一體”、平衡職住用地分布、減少長(zhǎng)距離無(wú)謂出行,既提高居民生活水平、滿足“雙碳”目標(biāo),也是實(shí)現(xiàn)城市高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措。