枢纽闲置铁路发挥城市轨道交通功能研究

沈建明

(铁道第三勘察设计院集团有限公司,天津 300142)

1 概述

随着城市化水平不断提高,城市发展已从“单中心”向组团式“多中心”模式转化,人流迅速增长,交通需求越来越大,特别是早晚高峰、假日旅游的城市客运特点更为突出。由于城市轨道交通建设投资大、建设周期长、地方财政紧张等,不可能一蹴而就,由于道路交通存在诸多综合问题,因此,交通运输已成为城市可持续发展的制约因素。

随着铁路中长期规划的全面实施,很多铁路枢纽均规划多条客运专线引入,将逐步形成“客货分线”、“客内货外”的格局,枢纽内部分既有铁路将闲置,如何处置枢纽闲置铁路已成为一个迫切需要研究解决的课题。以科学发展观为指导,借鉴国内外大城市发展经验,将铁路闲置资产处置与城市交通需求有机结合,对枢纽闲置铁路发挥城市轨道交通功能的相关问题进行分析研究。

2 城市轨道交通的重要作用

2.1 世界大都市城市轨道交通概况

伴随城市规模扩张、城市化水平提高,早晚高峰客流迅猛增长,世界各大城市争相发展城市轨道交通。历经100多年发展,目前已有115个国家建成7 000多km地铁。根据国外大都市经验,地铁主要位于城市核心区,与周边卫星城的交通主要依靠市郊铁路。

日本东京都市圈轨道交通是典型范例。东京首都交通圈包括“一都七县”,辐射半径100～150 km,行政区域面积36879 km2,人口4 237万人。轨道交通线130条,网络总长度2 246.4 km,密度222 m/km2;其中中心区网络总长度584.8 km,密度高达947.8 m/km2,由30家公司经营。在轨道交通网中,公交型铁路占80%,地铁占13%,其他为单轨线、GMT线、有轨电车线。2003年,交通圈内旅客发送量238亿人次,其中轨道交通占56.1%,公路占43.9%;据1999年统计资料,最大的日双向客流量近100万人是山手线创造的;地铁日客流密度最大为35万人,是穿过城市中心区长30.8 km的东西线创造的。1925年建成的山手线为环形双线铁路,长34.5 km,全线共设29个车站,其中24个车站可以与其他轨道交通线换乘;运营时段从早晨4:30～次日凌晨1:30,高峰时段发车间隔为3 min,在城市交通体系中占据了不可替代的地位。

其他世界大都市也都重视发展轨道交通。如大伦敦区,有9条地铁线,共391 km,承担总客运量的36%,市郊铁路20条,总长约1 000 km,承担总客运量的35%;又如大巴黎区,有28条放射式市郊铁路,总长约1 000 km,占市郊各种运输方式旅客周转量的55.5%;其他诸如法兰克福等大城市,市郊铁路在城市客运中所占的比例达30%～40%。

2.2 我国城市轨道交通概况

自1965年北京地铁1号线开工以来,截至2011年6月我国内地已有北京、上海、天津等28个城市获国家批准建设城市轨道交通,其中北京、上海、天津等12座城市已先后建成48条城市轨道交通线,运营里程达1 395 km。杭州等16座城市正在建设中。计划至2015年全国建设96条城市轨道交通线,总长2 500多km。

随着我国城市化进程加快,城市客运需求将迅猛增长。由于道路交通带来的拥堵、污染、事故等诸多问题,因此,各大城市争相发展城市轨道交通。为此,国务院颁发了《关于加强城市快速轨道交通建设管理的通知》(国办发[2003]81号),对城市发展地铁限定了准入门槛:城市人口在300万人以上、GDP在1000亿元以上、地方财政预算收入在100亿元以上。目前,我国将近50座城市具备了地铁建设条件。

根据国外大都市发展经验,大力发展城市轨道交通是城市可持续发展的重要保障。

3 我国铁路枢纽发展面临的问题

根据《中长期铁路网规划(2008年调整)》,到2020年,以客运专线“四纵四横”构架为核心的快速客运网规模将达到4.5万km以上。全路部管50个铁路枢纽(地区)均有多条客运专线引入,将逐步形成“客货分线”、“客内货外”的格局;由于主要干线和枢纽环线功能调整以及运输组织优化,枢纽内既有铁路的作用将发生很大变化,使部分既有铁路严重闲置,但为了维持运营,仍需要进行日常养护维修,铁路运营企业经济效益受到严重影响。

我国很多新兴城市是因铁路修建而迅速发展起来的,几乎所有大城市都可追溯100多年的铁路史,因此城市与铁路枢纽是相互依存、共同发展的有机整体。随着城市规模迅速扩张,很多既有铁路位于城市中心区,沿线两侧被城市建筑包围,形成了珍贵的交通走廊。

对能力严重虚糜或稍加扩能改造后能力非常富裕的闲置铁路如何结合城市规划改造为“城市铁路”,即以承担城市客运功能为主,以常规铁路运输为辅或通过运输组织调整使之成为城市客运专用铁路,是迫切需要研究解决的新课题。

4 闲置铁路发挥城市轨道交通功能的必要性

4.1 完善城市轨道交通线网布局

随着城市发展逐步从市中心向郊区或卫星城转化,城市布局由单一城市中心过渡到“一核多中心”,客流也由市中心内部交流发展为中心城区与郊区或卫星城、郊区或卫星城之间的交流。

虽然各大城市均编制了城市轨道交通线网规划,但由于建设进展缓慢,往往难于适应城市快速发展需要。因此,充分利用枢纽闲置铁路,对比分析城市轨道交通线网规划,部分通道功能相近的改由闲置铁路承担,适当调整轨道交通线网规划,两端做好互相衔接;功能互不重叠的可将闲置铁路作为城市轨道交通线网的组成部分。既完善了城市轨道交通线网布局,又扩大了覆盖范围。

4.2 盘活铁路存量资产

枢纽内部分闲置铁路虽然承担的客货运量较小,但为了维持运营,需要投入大量人力进行日常养护维修和运营管理,经济效益差,给铁路运输企业增加了财务负担。

通过适当改造闲置铁路,调整枢纽运输组织,使之满足城市客运需要,对盘活铁路存量资产、扩大铁路市场份额、增加铁路运输企业经济效益起到重要作用。

4.3 缓解城市轨道交通建设资金压力

通过对北京、上海、广州、天津等城市在建或已建轨道交通线的投资分析,随着建设成本不断增长,目前在中心城区修建地铁的综合指标高达5亿元 ～7亿元/km、城市轻轨亦达到3亿元 ～5亿元/km。因此,修建城市轨道交通投资巨大、经济效益差,地方政府财政压力很大,并且建设周期长,难于在短期内满足城市客运迅速增长的需要,甚至制约城市健康发展。

利用枢纽闲置铁路仅需稍加改造,即可发挥城市轨道交通功能,可有效缓解地方政府财政压力,实现投资少、见效快、效益好,达到城市和铁路双赢效果。

5 闲置铁路发挥城市轨道交通功能的可行性

5.1 枢纽闲置铁路类型

枢纽闲置铁路可归纳为以下3类:

(1)既有线运输能力很大,随着客货运量大幅度减少,运输能力严重虚糜;

(2)既有线运输能力和运量均不大,但稍加改造后运输能力非常富裕;

(3)将来完全没有铁路运量,但既有铁路通道资源十分珍贵,弃之可惜。

5.2 枢纽闲置铁路与城市轨道交通线网的区别

(1)建设布局方面的区别

枢纽闲置铁路以既有铁路为基础,是在先有铁路的前提下,结合城市规划,适当改造以顺应城市客运需要。因此,客流量难于得到保障,一般可作为城市轨道交通的补充。

城市轨道交通线网,是在先有城市规划布局的前提下,根据预测运量,确定线网布局和站点设置。因此,客流量能得到保障,是城市轨道交通的主骨架。

两者在运量水平和运营效益上存在较大差别。

(2)建设形态方面的区别

由于历史原因既有铁路绝大多数是地面线路,投资主体为铁路部门,改造为城市铁路,主要是增加车站、部分区段复线改造、修建城市配套设施及道路立交,建设投资较少。

城市轨道交通线是在城市发展到相当规模基础上新建的,投资主体一般为地方政府,大多数在城市中心区以地下为主、在城市外围以高架为主,建设投资巨大。

两者在建设形态和建设成本上相差很大。

(3)运营管理方面的区别

枢纽闲置铁路属于铁路枢纽的组成部分,由铁路部门运营管理。

城市轨道交通一般由地方政府组建的运营公司(如地铁公司)负责运营管理。

两者在运营管理上各自独立,既使在换乘站也是完全分区隔离的。

(4)技术装备方面的区别

枢纽闲置铁路和城市轨道交通线一般均采用1 435 mm标准轨距。技术装备方面的区别主要体现在:运行速度、牵引方式、车辆座位设置、交直流电压等级、牵引受电方式、机车车辆轴重、信号制式及列控方式等。

5.3 枢纽闲置铁路改造原则

(1)根据城市客运特点,采用“高密度”、“小编组”、“公交化”、“快捷化”的全新列车开行方案,以满足早晚高峰和假日客流出行需求。

(2)为适应城市客运高密度运行特点,对既有单线区段进行复线改造。

(3)根据城市规划,结合沿线工业、商业、住宅区、学校等分布,适当增加车站,以满足沿线客流出行需求。平均站间距宜介于地铁和常规铁路之间。

(4)为满足多样化需求,车站布置应采用“两台夹四线”型式,以实现慢车避让快车的越行条件。最高运行速度宜采用120 km/h及以上。

(5)结合铁路枢纽布局和城市规划,修建必要的枢纽联络线,尽量分流部分区段常规铁路货运量,使闲置铁路全通道更好地发挥城市铁路功能。

(6)与城市轨道交通线网进行对比研究,部分功能相近的城市轨道交通线网应进行必要的调整,在接驳站进行换乘或与其他城市公共交通系统做好衔接。

(7)为确保城市铁路运行安全,所有道口应进行改造,实现全立交、全封闭。

(8)为减少空气污染和噪声,既有非电气化牵引的铁路应进行电气化改造。

(9)为实现公交化运行,需要购置一定数量的机车车辆或低速动车组,并配套建设保养、检修、存放的场所。高级修可以委托铁路检修中心。待市场规模达到一定程度后,可以采用适合城市铁路特点的专用列车。

(10)工务、电务、房屋等其他维修养护可以充分利用既有工务段、电务段、建筑段的能力,给予适当补强。

(11)铁路和地方应本着“以人为本、方便旅客”的原则,在共谋发展、互利共赢的基础上努力实现“一卡通”。

5.4 运营方式和管理模式

运营管理体制一般与资金来源有关。城市铁路运营管理模式,主要有以下3种情况。

(1)铁路运营

铁路局作为运营管理主体,具有完备的技术管理和专业人员,也不增加管理体制变迁成本;但必须转变观念,改革现有管理体制和经营机制,与地方密切结合,尽快适应城市客运特点。此种模式适用于城市铁路不仅承担城市客运,还承担少量常规铁路运输。

(2)地方运营

地方政府下属的运营公司作为运营管理主体,可将城市铁路融入城市轨道交通体系,但需要增加管理体制变迁成本。可将既有铁路资产经评估后整体转让给地方。此种模式适用于城市铁路仅服务于城市客运,不再承担常规铁路运输。

(3)联合运营

铁路和地方联合组建机构,共同参与城市铁路的运营管理,此种模式使铁路运营和地方运营的优势结合于一体,可使城市铁路参与城市客运的功能得到最大发挥,实现铁路和地方双赢效果。

5.5 资金筹措

枢纽闲置铁路改造为城市铁路经济效益难以得到保障,因此,地方政府应积极主动地参与其中,建立以地方政府、铁路部门等组成的多元化投融资体系,共同组建城市铁路运营管理公司,以减轻地方政府和铁路部门的资金压力;同时由于城市铁路项目具有商业性和公益性的双重属性,根据运营公司实际财务状况,运营期地方政府应给予必要的财政补贴,以保证运营公司的正常运转。

6 案例分析

对我国具有代表性的第一、二、三层次城市所在地的特大型枢纽(以天津为例)、大型枢纽(以济南为例)、中型枢纽(或地区)(以唐山为例)的分析表明,待我国快速客运铁路网基本形成后,大多数枢纽均存在部分既有铁路闲置状况。

6.1 济南铁路枢纽

胶济客运专线和京沪高速铁路已建成运营,待石济客运专线及济聊、济滨、济莱、济泰城际铁路及相关联络线建成后,党家庄至济南东段为纯客运线,最大区段普速客车12对、动车72对;济南东至权庄段为客货混运线,最大区段货物列车25对、普速客车6对。党家庄至权庄段既有线通道线路全长68.2 km,通过能力富裕40%。该通道自西向东贯穿整个济南市区,线路位置十分优越,承担城市客运前景非常看好。

6.2 唐山铁路地区

津秦客运专线、唐山客车线以及张唐铁路正在建设。近期充分利用压煤改线后仍保留的老京山线,通过能力富裕95%,形成东西向通道,连接滦县、古冶区和唐山市中心城区南部,线路长度60.7 km。远期结合唐山客车线、京秦城际铁路唐曹段,形成南北向通道,连接曹妃甸港区、南堡新区、丰润新区和唐山市中心城区西部,线路长度约90 km。将远离中心城区的新区和郊县串联在一起,承担城市客运条件很好。

6.3 天津铁路枢纽

京津城际铁路和京沪高速铁路分别于2008年和2011年开通运营;目前,津秦客运专线、津保铁路、京津城际延伸线、地下直径线、京津联络线等客运专线以及货运通路、进港三线、蓟港线、大北环线等货运铁路正在建设;位于中心城区的货场结合城市规划和枢纽改造正在逐步外迁;西南环线、南港铁路也即将开工建设;远期还有规划的环渤海城际铁路引入。枢纽对外主要干线和枢纽内相关铁路将逐步形成“客货分线”、“客内货外”的格局,天津枢纽将成为特大型环状放射形枢纽;届时,枢纽内各条线路的功能将发生重大调整,部分既有铁路将面临闲置问题。

(1)既有运输能力很大,随着运量大幅度减少,运输能力严重虚糜

待津秦客运专线、津保铁路、地下直径线、城际延伸线、货运通路、民生村西联络线等建成,天津北站货场和塘沽站货场外迁,配套建设蓟港线与北塘西站联络线复线改造分流后,津山线南仓站至北塘站的能力将严重闲置;待杨双线、汊周线建成后,南仓站至天津西站的既有京沪线能力将非常富裕,远期南仓编组站规划搬迁到汊沽港后,该段能力更加富裕;待枢纽快速客运系统形成后,天津北站至天津西站的老津浦线能力也将非常富裕。

届时,天津站至北塘站的既有津山铁路通道长51.3 km,通过能力富裕达90%;天津站(含天津北站)、天津西站、南仓站组成的三角区的各条既有铁路,合计线路长度19.9 km,通过能力富裕达95%。上述闲置铁路涉及北辰、红桥、河北、河东、东丽、塘沽、开发区、汉沽等8个区。在民生村站附近修建疏解线,并利用蓟港线解决海河中游(张贵庄、军粮城)大量工业企业铁路运输需求的情况下,将津山通道改造为以城市客运功能为主,以常规铁路运输为辅的城市铁路,结合沿线城市布局增设双合站、东大桥站、无暇村站、中心庄站、胡家园站和第五大街站。

该通道串接中心城区的环形城市铁路,将成为中心城区连接滨海新区核心区的又一条快捷轨道交通线,类似于日本首都交通圈东京至千叶,长54.3 km的JR京叶线。

(2)将来完全没有常规铁路运量,但通道资源十分珍贵,弃之可惜

①陈塘支线

陈塘支线为单线铁路,线路长度31.7 km,沿线十几个城市道路立交桥均已建成,通道资源十分珍贵。目前,主要承担陈塘庄电厂和西营门货场的货物运输,根据城市总体规划电厂和货场均将外迁,届时陈塘支线将完全没有铁路运量。充分利用其既有铁路通道资源,进行复线改造,同时利用接轨于天津站的既有专用线通道,进行复线改造,并新建跨越海河工程(建议采用上跨形式),即可与陈塘支线连通。沿线增设华苑站、体育中心站、天津钢厂站和万达站。

结合天津站至天津西老津浦线,将可实现天津站—天津北站—天津西站—西营门站—华苑站—体育中心站—李七庄站—天津钢厂站—万达站—天津站的环形城市铁路,通道全长41.5 km。

该环形城市铁路位于中心城区核心区,将市内6区除和平区外的其他5个区串联在一起,类似于日本东京的JR山手线,必将发挥很大的城市客运功能。

②李港线

待西南环线建成和陈塘庄电厂外迁后,既有李港线李七庄至小孙庄段也将完全没有铁路运量。该段线路为单线铁路,长16.5 km,进行复线改造较简单。根据城市总体规划,沿线增设梅江站、西青开发区站、大寺站、鸭淀水库站。可有效解决沿线大梅江住宅区、西青开发区、大寺物流园区、微电子工业园区的客流出行,并促进鸭淀水库的旅游发展。

(3)既有运量不大,但稍加改造后能力非常富裕

①南曹线

待杨双线、汊周线建成,南仓编组站搬迁到汊沽港后,南曹线承担的运量可分流至汊周线运行;既有南曹线长19.8 km,其中曹庄至王秦庄段已经为复线,王秦庄至北仓段为单线,但桥梁范围已预留了双线墩台,全线进行复线改造比较简单,同时考虑修建至天津西站的联络线(利用既有京沪线),改造后能力非常大,完全可以承担城市客运功能。沿线新增子牙河站。远期可形成位于中心城区西北部的天津西站—南仓站—北仓站—王秦庄站—子牙河站—天津西站的又一个环形城市铁路,该通道全长34.7 km。

修建至陈塘支线西营门站的联络线,利用南仓至天津北的既有津山铁路,该环形城市铁路即可与位于中心城区核心区的环形城市铁路连接在一起。

最终天津中心城区将可形成由2个环形城市铁路连接在一起并可以组成大环形城市铁路的“眼镜形”多环城市铁路。

②津蓟线

津蓟线为单线铁路,线路长度102.1 km。目前,主要承担大秦线至天津港2 000多万t的煤炭运输,图定客车2对。由于秦皇岛港、唐山港(包括曹妃甸港、京唐港)的建设,大秦线分流至天津港的煤炭运量将不再增长。津蓟线途径北辰区、武清区、京津新城、宝坻区、蓟县,是天津市北部远郊区县连接中心城区的便捷通道,假日旅游客流非常多。全线进行复线改造扩能后,通过能力将富裕75%以上。加上汉沟镇至天津站段19.2 km,蓟县至天津站通道全长将达121.3 km。建议结合杨双线和汊周线建设及南仓编组站外迁择机实施。

综上所述,天津城市铁路近期可实现“一环一线一支”、最终形成“多环两线一支”的形态,即中心城区的眼镜形多环城市铁路;中心城区连接东部滨海新区、北部卫星城和远郊区的2条干线城市铁路;连接南部西青区部分区域的一条支线城市铁路(图1)。

图1 天津枢纽闲置铁路发挥城市轨道交通功能示意

7 结论

随着城市化水平不断提高和城市规模迅速扩张,必然对交通运输提出更高需求,建设发达的城市轨道交通网是解决城市交通问题的有效方式已成为共识,但巨大的投资需求制约了城市轨道交通网建设进程,也影响了城市可持续发展。铁路网规模快速扩充特别是快速铁路网对铁路枢纽产生了重大影响,很多枢纽出现了部分既有铁路能力虚糜状况,给铁路部门提出了国有资产保值增值、提升铁路运营企业经济效益的新课题。

对枢纽闲置铁路发挥城市轨道交通功能有关问题进行了全面分析,认为铁路部门和地方政府树立“以人为本、方便旅客”的理念,在共谋发展、互利共赢的基础上真诚合作,开展行政管理体制和经营管理机制创新,闲置铁路改造为城市铁路是十分必要和完全可行的。我国北京、上海等城市利用闲置铁路开行市郊列车或改造为城市地铁通道已进行了初步尝试。应在总结国内部分城市利用既有铁路承担城市客运经验教训基础上,充分借鉴国外大都市发展城市轨道交通的成功经验,加快体制机制管理创新。在今后一段时期内应作为我国大中型城市加快发展城市轨道交通和挖掘铁路运输企业新的经济增长方式进行重点推广。

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