城市轨道交通高架线规划体系构建

张学军 李文会 于 雷 顾建党

(1.北京城建设计研究总院有限责任公司 北京 100037;2.郑州轨道交通建设管理办公室 郑州 450000)

城市轨道交通高架线具有建设和运营成本低、建设速度快，乘坐观景效果好等显著优势，在国内外均有较为成熟的应用。尤其是对于连接中心城区与外围的郊区线或市域线，高架线无疑是一种比较经济合理的敷设方式。但如果规划不到位，控制措施不当，高架线也存在振动噪声大、影响城市景观等问题。事实上，人们容易忽略高架线的优势，过分夸大高架线的不利影响。

2008年之前建成的高架轨道交通线，如上海明珠线，北京八通线、13号线，长春轻轨3、4号线，武汉1号线等工程，由于线站位受既有条件的限制，导致使用不便、体量大、减振降噪效果差、景观效果不好，社会各界对既有的高架线评价不高，甚至产生了所谓的“恐高症”。2008年之后，受奥运会“科技、绿色、人文奥运”理念的影响，新建成的高架轨道交通线，如北京亦庄线、昌平线、房山线，深圳3、4号线，南京2号线东延线，广州4号线等，建成后的效果大为改观，景观效果良好，使用换乘较方便，环保效果也较好，这又改变了人们对高架线的认识。究其原因，主要是人们对高架线规划建设理念的变化:更注重高架线自身的特点，提前规划，预留和控制好实施条件，综合协调，多管齐下，扬长避短，抓住高架线的适用性。即高架线规划和建成要形成一个较为完整的预留和控制体系，才能够取得最佳效果。下面结合对郑州轨道交通高架线适用性的研究，探讨城市轨道交通高架线规划体系的构建问题。

1 高架轨道交通特征分析

1)线路特征。平面上要与城市道路功能相适应，纵断面上要保持合理的高度与起伏，横断面上要把握好与城市周边建(构)筑物的合理间距和桥墩的位置。

2)功能特征。乘客使用时，高架线车厢内光线明亮，窗外景色尽收眼底，乘客感觉较为轻松、愉悦;但高架站台不易封闭，候车环境夏天热、冬天冷;车辆暴露在空气中，受雨、雪、风等自然条件干扰大;列车发生故障或事故时，救援较方便。

3)工程特征。车站除了要满足乘客使用要求外，还要与周边环境相融合;区间桥梁所占线路比重大，要满足经济性、适用性、施工进度、景观和视线等要求;高架线工期短，一般2～3年。

4)经济特征。①工程造价低。一般采用6辆B型车编组的高架站每座站土建投资约4000万元，与同规模的地下车站相比，1座车站节省约1亿元，高架区间一般在5.5万～6.5万元/双线延米，高架区间与地下区间相比每双线延米要节省投资约3万～5.5万元，高架线设备系统建设投资也比地下工程低20%～50%。②运营成本也较低。据统计，同标准同规模的轨道交通工程，高架线比地下线每年仅电费就节省约50%。高架线对沿线土地价值的影响与地下线比较区别不大，这主要与周边城市用地的规划性质和项目布局有关，香港青衣站、九龙塘站和北京西直门站等大大提高了周边的土地价值。

5)衔接特征。高架线暴露在外面，一条成功的高架线要注重与沿线道路的衔接，注重与周边用地规划布局的衔接，注重与周边环境及景观的衔接。

2 高架线规划体系的总体框架

城市轨道交通高架线规划好，才能建设好，规划体系的构建要与建设管理体系紧密联系，既互相制约，又互相支持，确保高架线能顺利实施。高架线规划体系总体框架如图1所示。

图1 城市轨道交通高架线规划体系总体框架

3 高架线规划体系的主要内容

3.1 需求条件规划

高架线的建设需要足够的建设空间和相适应的用地规划条件。其中建设空间主要包括道路空间以及设置车站、区间、车辆段、交通衔接的用地空间，而上述空间需求又与景观、环境影响、周边土地利用等因素密切相关，因此需要对高架线的规划建设条件进行需求规划。

3.1.1 道路条件需求

3.1.1.1 道路红线宽度需求

道路红线宽度要满足高架线尺寸及建筑安全需求，满足景观比例需求，满足噪声、振动环保需求，表1为高架线设置在路中时对道路红线的要求。

从表1中的各项要求看，当道路红线宽度达到60 m时，基本能满足高架线的构造、建筑防火安全、景观、噪声和振动等要求。60 m的宽度也是城市主干道的常用值，而城市轨道交通一般也是沿以交通功能为主的城市主干道敷设，因此建议拟建设高架线的道路宽度规划取60 m及以上，在困难情况下，也不宜小于50 m。

3.1.1.2 路幅划分需求

根据对道路红线宽度的分析，高架线需要设置在50～60 m宽的主干道上，结合《城市道路工程设计规范》的相关规定，设置高架线的道路宜设计为三幅路或四幅路。60 m宽路中设置高架线的道路路幅划分方案如图2～图3所示。

表1 高架线设置在路中时对道路红线的要求

图2 路中岛式车站横断面

图3 路中高架桥区间横断面

3.1.2 周边用地条件需求

高架线周边的用地规划条件要与高架线的特征相适应，用地规划性质要与振动噪声的敏感度相适应，用地规划强度要与车站距离相适应。无论是从振动角度，还是从噪声角度，敏感度由低到高的排序均为:工业用地、商业用地、居住用地、文教用地和别墅等特殊住宅区。因此，从振动噪声角度出发，在进行用地规划时，临近轨道的用地性质的优先顺序也应为:工业用地、商业用地、居住用地、文教用地和别墅等特殊住宅区。从土地开发价值最大化的角度，宜优先布置商业和居住用地。综合考虑，轨道交通车站和沿线宜优先布置商业用地和居住用地。

另外，为了降低振动、噪声对沿线建筑的影响，在进行用地规划时可遵循以下原则。

1)第一排建筑物的性质和布局形式，临近高架线侧应优先布置商业用地;其次可安排保障性住房，为沿线居民提供便捷的交通服务。第一排建筑与高架线平行布置时，可以形成声屏障，减少噪声对后排建筑的干扰;若建筑物与高架线垂直布置，则噪声因为声廊效应很容易传播到很远处。因此，第一排建筑物宜沿高架线平行布置。

2)高层塔式噪声敏感建筑物

高层塔式噪声敏感建筑物，因为点状布置方式，本身受到的噪声干扰面大(三面暴露于交通噪声之中，受噪声影响的周界长度大于其周长的3/4，而同样的板式建筑受噪声影响的周界长度略大于其周长的1/2)，且由于本身横向尺寸(面宽)较小，对后排建筑物不能形成声屏障保护;所以宜远离道路或轨道布置。

3.1.3 过渡段规划

高架转入地下的过渡段位置是高架线规划与建设中需要考虑的重要因素。由于过渡段需要占用连续带状的空间，且对横向道路形成阻隔，因此其位置的选择十分关键。

过渡段有敞开式和封闭式两种。敞开式过渡段一般包括U形槽和填土路基段;封闭式过渡段设有罩棚，罩棚的材质和形式要满足光过渡的要求。

过渡段尤其是敞口段一般选择在路中或路侧偏僻的绿地等非建设用地中，也可以选择在公园一侧或开发强度低、或城市功能过渡区、或振动噪声不敏感的区域附近。在工程实施中，要充分考虑地形、地物、管线、净空等条件来选择过渡段。结合地形的办法多种多样，如利用道路地形高差、利用路侧绿化带等方式。一般情况下，过渡段的线路纵坡采用25‰～30‰，长度为450～550 m，宽度为10～12 m。为了满足安装封闭设施及防撞等要求，在过渡段标准宽度的基础上最好外放1～2 m，作为预留空间。

3.2 需求条件控制规划

在城市轨道交通线网规划阶段，对拟建设高架线路的地段，按照上述规划条件需求进行规划选线。对于选定的高架线路，在建设规划阶段，要对规划需求条件进行规划控制和道路红线宽度和道路路幅划分，尤其要预留好路中的隔离带，控制好两侧用地规划性质和强度。如有可能，在线网规划阶段就控制好上述条件将更为有效。

3.3 减振降噪规划

城市轨道高架线路直接暴露在环境中，其产生的噪声与振动也直接辐射到环境中。高架线声源位置高，噪声影响范围大，与普通路面轨道相比，高架线路一侧15 m处的总噪声级可增加2～20 dB(A)。若不加以控制，高架线上列车的运行将会给沿线居民的生活、工作等带来环境振动和噪声污染问题。这已成为人们选择城市轨道高架线路的主要障碍之一。能否将振动与噪声控制在最低限度内，是高架形式的城市轨道交通可行与否的关键。

从高架线路振动和噪声的产生机理上看，其噪声主要包括轮轨系统噪声、车辆动力系统噪声、桥梁结构及其上部轨道结构二次辐射噪声等。轮轨噪声与行车速度、轨道平顺性、车轮和钢轨粗糙度、系统各部件的刚度和阻尼等因素有关;二次辐射噪声与速度、车辆走行形式、轨道结构及部件形式以及高架桥类型和参数等因素有关。因此降低城市轨道交通高架线振动和噪声，需从振动与噪声的产生、传播途径以及受干扰对象等方面采取综合措施。根据研究成果，综合措施共分为8个方面、37个子项，详见表2。

3.4 景观规划

高架线是暴露在城市空气介质中的特殊建筑物，同一般的高架桥或是桥梁类似，其景观可简要地概括为高架结构、人与环境三方面的关系。这里的“环境”主要指承载高架结构的土地及对高架结构形式、风格、视域有影响的文化、社会、自然、物质甚至还包括经济的环境。在此“环境”中的“高架结构”亦非单纯的视觉对象或城市交通功能的载体，而是各种社会、文化、自然、经济因素的综合。因此，高架线路景观是一综合而又复杂的体系，处理得当，留给城市的是一道流动的风景线;处理失策，则留给城市的是“视觉污染”。

高架结构应根据建筑美学的原则，结合环境的要求进行设计，与周围环境要和谐统一，使人们在乘坐轨道交通出行时，看到城市新景观，得到视觉美感享受。

城市快轨交通高架景观涉及其景观构成要素之间以及和周边环境能否形成某种协调统一，它不仅仅涉及与其他交通方式的融合，更重要的是要与整个城市空间相关联。高架线要体现城市精神风貌，延续城市发展文脉，遵循区域功能规划，贯彻景观规划思想，突出高架轨道线的功能性，注重造型总体的协调、结构的协调、环境的协调。

高架线景观规划主要考虑以下几点:

表2 城市轨道交通高架线减振降噪措施

1)高架线本体(桥梁、车站、附属等)构筑造型符合美学视觉要求;2)高架线与周边景观要素的组合方式要符合共同形成的空间的美学秩序;3)高架线与周边要素功能联系引起的景观上的功能布局及形式选择要体现人性化和合理性。

3.5 车站形式规划

高架车站作为高架线中的重要节点，虽然所占线路长度比例不大，但作为使用者(乘客)直接接触的建筑物，备受行业和外界的关注。高架车站的站型不仅影响车站自身的造价、功能使用、外形的美观，同时也对车站周围的建筑和环境产生影响，进而影响线路的走向以及车站布局。高架站的站型选择是高架线设计成功的关键点之一。

高架站的站型选择要充分考虑高架车站的自身特点，把握建筑功能与结构形式的统一，把握车站与周边环境的统一。高架站的站型规划要体现以下原则:

1)根据沿线用地规划性质，对车站的功能给予准确定位，进而确定车站规模以及形式;2)利用车站模块化设计理念，优化车站建筑的平面功能布局;3)根据视点与视距的理论关系，确定车站最佳的体量;4)高架车站的规划道路红线以60 m宽度为宜，不应小于40 m，站台形式有条件时建议采用岛式;5)因地制宜地引入新能源、新材料的应用，创造城市优质的公共交通空间。

3.6 桥梁形式规划

桥梁是轨道交通高架线的载体，高架桥在长度上基本占高架线路的90%。高架桥在城市中穿越，占城市空间比例较大，是高架线景观主体，且为永久性城市建筑。高架桥规划十分重要，需全面考虑各种影响因素，遵循适用、安全、经济、美观和与环境相协调的基本原则，使桥梁既要满足轨道交通所赋予的功能，又要成为不同于道路、建筑、广场等城市元素中的另类景观。

目前，国内轨道交通普遍采用的桥梁形式(如简支梁、箱梁)完全可以满足工程要求。但对于降噪、景观要求高的地段，采用新型的轨道交通U型梁系统具有一定的优势。对于长大区间的轨道交通桥梁，其桥梁形式应更多地引入景观设计理念。既要满足整体的大景观，又要考虑局部细节的小景观。轨道交通桥梁施工方法因地制宜，在条件允许的情况下，以预制架梁为主。节点桥规划设计不盲目追求标新立异，应因地制宜、把握尺度，避免给今后长期的养护维修带来高额的费用。轨道交通高架桥规划设计宜推行标准化、模数化设计和预制化施工，以减少施工和设计成本。

3.7 实施保障规划

高架轨道交通是一个涉及规划、建设、管理等多方面的综合工程，高架线的成功既需要建设单位的严格管理、设计单位的精心设计、施工单位的精心施工，更需要相关的各项基础保障措施。

3.7.1 政策保障

高架线实施的政策保障主要体现在四方面:体制保障、经济保障、土地保障和规划控制保障。

为保障高架线的顺利建设，应建立城市轨道交通高架线联动工作机制，建立高架线路规划、建设、变更保障等管理机制，授权有关部门统筹协调，充分发挥在规划审查审批、项目建设、各方利益协调、政策激励等方面的作用。城市轨道交通项目具备良好的社会效益，但其建设投资大、运营成本高、建设和投资回收期长，这些特点决定了在城市轨道高架线建设时期需要政府给予一定的经济扶持。

对城市轨道交通建设而言，土地保障主要是通过土地利用总体规划和城市规划界定的，通过土地储备机构收购、收回、置换、拆迁、整理，为城市轨道交通的建设预留土地，满足高架线的用地需求。根据高架线控制规划方案，要确保落实，做好实施保障。

3.7.2 技术保障

技术保障主要包括四方面的内容:建设与运营安全规划设计、与其他交通方式衔接的一体化设计、与周边城市用地开发相衔接的综合开发及减振降噪规划设计，在轨道交通高架线建设之前提前开展这四方面的研究，进行技术储备，奠定技术基础。

另外，为保障高架线能顺利实施，要积极开展轨道交通高架线的宣传工作，多宣传高架线节能、舒适、安全及方便等优势，增加乘客对高架线的好感，增强员工和乘客乘坐高架线的意识;组织开展高架线岗位管理人员和技术人员的培训工作;构建高架线技术和管理交流互动平台，让轨道交通高架线建设、技术与管理人员了解高架线新技术、掌握高架线的发展动态与乘客需求，促使高架线在规划建设工作中更好更快地发展。

4 结语

城市轨道交通高架线在我国历经了20多年的发展，从无到有，从少到多，从一个城市发展到多个城市，取得了长足的进步。但和国外城市相比，我国城市轨道交通高架线在线网中所占的比例还是比较低的，建设经验和运营经验还处在发展完善阶段，我国还没有制定详细的轨道交通高架线的发展政策、规划体系、技术标准和设计规范等。本文旨在抛砖引玉，引起业界重视，为我国早日确定科学合理的城市轨道交通高架线规划体系提供参考。

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