超长轨道交通线分期建设及运营方案分析探讨

马 晋，王 俏

(铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津 300251)

随着城市人口的不断增长，使得城市不断向外扩展，为了解决城市外围居民的出行问题，一些已开通轨道交通的城市在既有轨道交通线路上不断向外延伸，而尚未建设轨道交通的城市在线网规划阶段已将线路设计为超长线路。根据《城市轨道交通工程项目建设标准》要求每条线路长度不宜大于35 km，对超长线路应以最长交路运行1 h为目标。超长线路不仅会增加项目建设成本，而且会对运营组织、服务效率等带来较大影响，同时也存在司机疲劳驾驶、乘客旅行时间过长、外围区域满载率较低，车辆等设备资源浪费现象。合理制定分期建设及运营方案可以减少超长线路带来的诸多弊端。以石家庄轨道交通2号线(以下简称2号线)为例，分析探讨超长线路分期建设及运营方案的研究思路。

1 2号线工程概况

2号线是线网中的南北向骨干线，北接正定新区，南至栾城组团，线路全长约60.4 km，共设车站36座，属超长轨道交通线路。2号线的建设是促进城市空间拓展，承担主城区与沿线各组团间旅客交流的快速客运通道，是联系城市多条地铁线路，稳定城市轨道网的主干轨道线路;是联系客运专线、城际线路等对外交通的城市内部集散干道。2号线与城市各组团关系，见图1。

图1 石家庄轨道交通2号线与城市规划关系示意

2 2号线分期建设方案

依据城市总体规划，石家庄市规划发展战略为“北跨、南优、西控、东延”，正定新区作为市重点发展的区域，将以市级行政中心为依托，结合大型公共设施和商务设施项目，打造生产性服务中心，成为石家庄市重要的副中心，规划人口规模为50万人。南部栾城组团定位为装备制造业、中医药产业基地，规划人口规模为18万人。石家庄市都市区规划人口及用地规模，见表1。

表1 石家庄市都市区规划人口及用地规模

根据《石家庄市城市轨道交通近期建设规划(2012～2020年)》批复意见，“考虑到正定新区建设尚处于起步阶段，外部建设条件存在一定的不稳定性，故建议待该区域建设规模、条件稳定后，根据城市发展需要和客流需求，择机建设1、2号线正定段工程”。石家庄市城市轨道交通近期规划建设项目，见表2。

表2 石家庄市轨道交通近期规划建设项目

通过对上述规划的研究分析可知，未来北部正定新区发展势头强劲，规划人口和就业岗位较多，对轨道交通的需求更为迫切，而南部栾城组团规划人口和就业岗位相对较小，对轨道交通的需求相对较小。结合2号线场段布局(图2)，可初步确定2个分期建设方案。

图2 2号线平面及场段位置示意

2.1 方案一:分三阶段建设方案(表3)

第一阶段，为了缓解城市南北向交通拥堵现状，结合2号线场段规划位置，将起讫点分别设在西古城站和嘉华站，线路长16.0 km，设站15座，为了节省初期投资，一期工程仅设西古城车辆段1处，嘉华停车场按预留考虑。一期工程实施后将与1、3号线构成线网的主骨架。

第二阶段，随着中心城区的发展和正定新区的建设，将线路向北延伸至正定新区诸福屯站，向南延伸至规划南三环北端的楼底站，二期工程线路长21.3 km，设站12座，实施嘉华和诸福屯停车场。

第三阶段，随着远期正定新区东部区域和栾城组团的建设，将线路向北延伸至正定新区只都站，向南延伸至栾城组团栾城东站，三期工程线路长23.1 km，设站9座，实施栾城停车场。

表3 2号线分期建设规模统计(方案一)

2.2 方案二:分两阶段建设方案(表4)

第一阶段，实施中心城区西古城站至嘉华站。一期工程线路长16.0 km，设站15座，设西古城车辆段1处。

第二阶段，实施2号线剩余工程，即线路向北延伸至正定新区只都站，向南延伸至栾城组团栾城东站。二期工程线路长44.4 km，设站21座，分别实施诸福屯、嘉华、栾城停车场。

表4 2号线分期建设规模统计(方案二)

2.3 综合比较

方案一相对于方案二来说，结合城市总体规划实施进度分三期建设，与规划的协调较好，可有效减少轨道交通建设与城市规划冲突的矛盾。方案二虽然有明显的TOD引导作用，但由于远景规划条件的不稳定性，超前建设会增加工程建设风险。方案二较方案一提前建成全线并开通运营，由于线路两端规划尚未实现，客流未能达到预期，列车空载率较大，运营效益较差。两方案的综合比较，见表5。

综合比较可知，方案一与城市规划及建设衔接的较好，且先期投资小、经济效益好，工程建设风险低，故推荐采用方案一提出的分期建设方案，即分三期建设方案。

表5 2号线分期建设方案综合比较

3 2号线运营方案分析探讨

2号线远期全线建成后，线路总长度达60.4 km，属超长线路。超长线路的运营方案一直是困扰设计和运营部门的难题，运营方案的选择既要考虑乘客对轨道交通“快速、直达”的需求，又要尽可能降低列车空载率，节约运营成本，提高运营效益。

3.1 2号线远期客流结果

根据2号线客流预测结果，2号线远期高峰小时最大断面为4.02万次/h，位于线路中部的运河桥至蓝天圣木区间，在楼底站以南客流断面仅为0.97万次/h，远期高峰小时客流量断面见图3。

3.2 2号线运营方案分析

根据《城市轨道交通工程项目建设标准》要求，线路终点不宜设在高峰小时断面流量小于全线高峰小时单向最大断面流量1/4的位置，当终点处的断面量小于全线高峰小时单向最大断面流量1/4时，应另行研究选用不同运量级的轨道交通或者其他城市公共交通系统进行接驳，以降低轨道交通工程投资和运营成本。2号线在楼底站以南客流断面小于全线最大断面的1/4，且楼底站至栾城东站线路长约17 km，为了降低工程建设投资和运营成本，该段线路应采用独立运营方案。依据2号线客流特点及沿线各个区段客流量的不均衡性，推荐只都至楼底段采用大小交路套跑的运行方案，楼底至栾城东段建议采用与其客流量相匹配的其他交通系统。但考虑到栾城组团远景规划的不稳定性，应在分段运营的分界点楼底站预留未来贯通运营的条件。远期2号线远期运行交路图，见图4。

图3 2号线远期高峰小时客流量断面

图4 2号线远期运行交路图

3.3 楼底站平面布置方案

楼底站作为分段运营的分界点，楼底站的平面布置应考虑以下几个因素:

(1)方便两段线路客流换乘;

(2)预留全线贯通运营的条件;

(3)尽量简化预留工程，避免预留工程废弃造成的投资浪费。

基于上述因素，提出如图5所示布置方案。

图5 楼底站平面布置方案

由于2号线嘉华至楼底段为二期工程的实施范围，故楼底站先期实施A部分，并预留B部分的建设用地条件，待三期工程建设楼底至栾城东段线路时，再实施车站B部分土建工程。该方案具有以下2个优点。

(1)受栾城组团远景规划不稳定因素的影响，楼底至栾城东段线路是否采用独立运营方案尚不能最终确定，该方案既保留了远期全线贯通运营的条件，又最大限度的减少了因分段运营引起的土建预留工程，从而降低了土建预留风险，节省了先期工程投资。

(2)由客流资料可知，高峰时段栾城往市区方向的客流较为集中，若远期采用分段运营方案，可通过调整楼底至栾城东段线路的行车方向实现往市区方向两线间同台换乘，以缩短乘客换乘距离。

4 结语

超长轨道交通线路的分期建设方案应依据城市总体规划实施进程，结合解决现状交通(城市内部及对外交通)问题、引导城市发展、完善轨道交通网络、车辆段及停车场规划用地布局等因素进行统筹分析论证，随城市发展及交通需求分阶段有序建设，以实现投资效益最大化，切不可盲目。全线运营方案的确定应以客流预测结果为基础，分析线路两端客流量及出行特征，综合考虑列车满载率、能耗、运营成本等因素，不能一味追求线路的直通性而不顾及运营效益。

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