城市轨道交通的规划建设理念应适度超前

毕湘利

（上海申通地铁集团有限公司，201103，上海∥总工程师）

截止2014年底，我国大陆范围内开通城市轨道交通运营线路的城市共21座，运营线路总计85条，运营总长度约2 700 km。从已投入运营的线路来看，特大城市和大城市的部分轨道交通线路凸显出客流需求与运能不足的矛盾，主要体现在高峰时段车厢和站台拥挤度高、车站垂直提升能力不足、部分站点间歇性限流等。以北京、上海、广州三座城市已开通的38条线为例，其中32条线的高峰小时最大拥挤度超过100%。与此同时，我国城市轨道交通建设正在快速发展，2014年底在建城市有40个，在建线路约4 000 km。本文结合上海发展实践，从城市轨道交通的规划和建设角度提出适度超前理念，为城市的可持续发展留出弹性空间。

1 城市轨道交通规划理念应适度超前

线网规划是指导城市轨道交通长远可持续发展的总体性方案，是根据城市总体发展要求，统筹人口分布、交通需求等情况编制的。该规划也是编制近期建设规划的基础依据，因此线网规划应具有前瞻性、系统性和严肃性。而近年来，很多城市建设规划规模调整频繁，这在一定程度上反映了线网规划超前考虑不足。据统计，2013年在已批复城市轨道交通建设规划的36个城市中，5年内建设规划调整或修编2次以上的城市就有9个；有的城市建设规划刚进入审批程序就对建设规模或方案进行调整。其结果是一方面可能造成既有部分线路或换乘枢纽运能矛盾突显，甚至影响运营安全，另一方面会造成新线建设主要换乘节点、资源共享和用地控制等难以落实或投资效率低。

究其原因，主要是在于我国正在加速城市化过程中，城市人口规模预计不足。以上海为例，现有城市轨道交通网络长度的人口规模前提是按2020年城市总人口1 600万人规划的，但至2010年底上海常住人口已超过2 300万人。根据麦肯锡全球研究院的研究报告显示，到2025年我国将有221个超过百万人口的城市，超过500万人口的城市将达到23个，超过2 500万人口的城市也将达到15个。由此可见，我国早前编制城市总体规划的人口规模都可能存在预计不足，这必然带来轨道交通等城市基础设施专项规划的规划总量不够，造成既有运营线路运能紧张，甚至超过远期客流预测规模。如上海轨道交通6号线2007年投入运营，预测远期高峰小时客流为2.1万人／h，但目前就已达2.6万人／h。

与国际同类规模城市的轨道交通线网规模相比，我国的轨道交通规划线网总量也明显偏小。以上海为例，其与东京网络规模指标的对比见表1。表1中东京区部相当于上海中心城，东京交通圈相当于上海市域。上海中心城线网密度和站点密度分别为0.88 km／km2和0.63座／km2，而东京相应指标均都大于1。此外，纽约、巴黎、伦敦在中心城的线网密度分别为1.38 km／km2、2.02 km／km2和1.31 km／km2。鉴于城市化进程的不断推进所带来人口规模的不确定性，为有利于城市的可持续发展，充分体现公交优先政策，在中心城范围内可考虑以轨道交通的服务水平（线网覆盖率）和线网密度作为各阶段线网规模控制的主要衡量因素。

表1 上海与东京轨道交通网络规模指标对比表

2 轨道交通系统设计规模应适度超前

轨道交通系统的设计规模，即车辆编组长度目前通常按预测高峰小时客流量结合车型选择因素进行考虑。当前在设计或技术评审时，对待轨道交通的建设规模，存在满足预测客流的基础上土建建设规模越小越好的倾向。但从城市发展和轨道交通全寿命周期成本来看，这样的理念不够超前。首先，假设客流预测的模型是科学的，但客流预测的前提和边界条件是城市人口规模、城市规划布局及轨道交通网络规划等因素。当前提和边界条件发生了变化，预测结果必将发生偏差。其次，轨道交通是百年大计，土建具有难以甚至不可改造的特点，且土建成本占比十分有限。根据有关测算，轨道交通建设成本在全寿命周期成本的比例不超过20%，而车站土建成本占总建设成本的比重越来越低，平均占比不足三分之一，故土建成本在全寿命周期成本中的比重很低。但是一条线路建设完成后，地下工程的特点是不能扩建改造，因此，一条线路占用的城市通道资源是不能用经济来衡量的，是不可再生的。因而，一味压减土建规模是不经济的，换言之，规划建设阶段土建工程应预留今后足够的发展空间。

换个角度看，我国城市轨道交通目前最大车辆编组为8辆编组，反观国际上的同类城市，如日本东京的山手线采用11 辆编组，13 条地铁线路中有4条线路采用了10辆编组（东西线、千代田线、有乐町和半藏门线），而这些线路部分在上世纪60、70年代就已建成，预留了较为富裕的发展条件。香港地铁10条线路除迪斯尼线及马鞍山线的线路较短外，其他线路大多采用了8辆编组甚至更长编组的列车，车长相当于国内A 型车，且采用较A 型车更宽的车型（见表2）。其他，如韩国首尔的1号线～4号线，有超过95%的车辆采用10 辆编组，墨西哥城市轨道交通采用9辆编组。

表2 香港地铁线路及列车参数表

3 轨道交通车辆选型理念应适度超前

我国城市轨道交通设计规范规定地铁和轻轨车辆选型有A、B、C 三种车型可供选择，其车辆宽度分别为3 m、2.8 m 和2.6 m。不同车型的载客能力不同，A 型车每节车厢设计载客能力310人，B 型车每节车厢设计载客能力250人，C 型车载客能力更低。研究结果表明，相同的编组数选用更宽的车型，对车站和盾构法区间土建投资影响有限，但运输能力却提高很多。以6辆编组的A 型车和B 型车相比，车站长度及宽度前者较后者分别增加26 m 和0.4 m；以1 条30 km、设站20～25 座（平均站距1.2～1.5 km）的线路进行估算，工程投资（含购车）只增加约2%～3%，最大运能可提高约27%。

从已经运营的国际城市轨道交通的车辆选型来看，虽然城市人口规模没有国内城市大，但在轨道交通建设中均采用了A 型车甚至比A 型车更宽的宽体车型，有些还预留了更大编组的土建条件，为城市发展和轨道交通扩容提供了条件。如：韩国首尔人口规模1 200万，中国香港人口规模710万，市中心线路全部采用8辆编组以上的A 型车或载客量更大的宽体车；新加坡人口550万，3条地铁线均采用6辆编组的宽体车型；华盛顿人口仅90多万，在20世纪70年代建设地铁时土建规模已按A 型车8辆编组设计。

因此，我国城市轨道交通车辆选择不宜受限于国家规范，在客流量大的线路上应研究选用更宽体的车辆。

4 轨道交通设计标准应适度超前

轨道交通系统输送能力和车站规模直接决定着其服务水平。涉及地铁列车输送能力的一个关键因素是列车定员指标。车站规模除已确定的车站长度外，主要涉及车站各部位设施（包括楼梯、通道、自动扶梯、售票口和售票机、检票口和验票机等）的通行能力。目前在车站设计时，首先根据设计客流值，进行车站各部位的布局；再选择并确定车站各部位设施的通行能力；然后校核疏散时间是否满足规范的要求。在设计过程中，对系统能力、车站规模和服务水平之间缺少协调与匹配，在一定程度上，造成了车站在实际运营过程中发生客流拥挤、通行不畅的状况。这样既不利于乘客出行，也增加了乘客在车站逗留时间，同样增加了列车停站时间，最终形成了一个恶性循环，使线路运输能力不能充分发挥。

对列车车厢站立密度，我国《地铁设计规范》（GB50157—2013）取5～6人／m2。国外站立标准，新加坡为5.3人／m2，莫斯科为4.5人／m2；标准最高的为美国，其共分为6个等级，常用的E 级为2.2～3.2人／m2，其中最低的F级标准也要达到3.3～4.7人／m2。相比国外的列车车厢站席密度，国内的设计标准较低。随着我国经济社会的发展，轨道交通建设不仅只考虑把乘客运走的问题，还应考虑乘客出行的舒适度需求。

对于楼梯通行能力，《地铁设计规范》（GB 50157—2013）规定上下行最大通行能力分别为3 700人次／h和4 200人次／h。通过对上海、广州和深圳三个城市100多座车站的研究分析，上行楼梯在人均空间0.4～0.7 m2时，行人流开始不稳定，步行严重受限，此时的对应每 m 宽通行能力在2 520～3 480人次／h；下行楼梯在人均空间0.6～1.0m2时，行人流开始不稳定，步行严重受限，此时的对应每m 宽通行能力在3 280～4 320人次／h。再如设计规范规定自动售票机能力为300人／h，而实际仅在180～200人／h。同样，自动扶梯、换乘通道等实际通行能力都达不到设计指标。因此，按照设计标准设计的楼扶梯宽度和数量以及通道宽度等在实际运营中就会出问题，按照这样标准建设的车站必然会产生车站疏散能力以及换乘通道通行能力不足等问题。运营实践表明，亟需研究提高建设标准问题。上海目前有10多个重点车站和枢纽存在不同程度的客流拥挤问题，其拥挤点主要集中在站台、楼扶梯以及通道内。图1为漕河泾开发区站早高峰拥堵情况。

图1 漕河泾开发区站客流拥挤情况

5 结语

城市轨道交通建设是百年大计，我国目前正处于城市化进程加速推进过程中，为城市可持续发展和轨道交通的运营更安全、更舒适，在社会经济发展已达到一定水平的今天，特建议如下：

1）城市轨道交通规划应有超前理念。在城市人口将不断集聚的发展趋势下，基础设施规划更应预留发展的弹性空间；同时在中心城区规划层面应尽量多预留一些轨道交通线路通道，可以考虑以轨道交通的服务水平（线网覆盖率）和线网密度作为各阶段线网规模控制的主要衡量因素。

2）车站土建成本占总建设成本不足三分之一，占全寿命周期成本更低。在条件允许的前提下，对于线网中的市区骨干线路，其车站土建规模应预留今后的发展空间。

3）相同编组的列车选用更宽的车型，对土建投资影响有限，但运输能力提高很大。车辆选型不宜受制于规范的车型，在城市主要客运走廊上可以研究应用更宽车体的车辆。

4）城市轨道交通的设计应考虑今后乘客出行的安全性和舒适度要求，应该更加关注系统能力、车站规模和服务水平之间的协调性和匹配性，在总结既有运营经验的基础上适当调整和提高城市轨道交通的建设技术标准，以满足今后运营的现实需求。

［1］应名洪.城市轨道交通建设应坚持需求导向［J］.城市轨道交通，2013（1）：42.

［2］张军.我国大型城市轨道交通主干网采用A 型车的必要性［J］.现代城市轨道交通，2013（1）：5.

［3］上海申通地铁集团有限公司技术中心.地铁列车定员、车站规模动态计算方法及其标准研究［R］.上海：上海申通地铁集团有限公司技术中心，2014.

［4］杨永平，边颜东，周晓勤，等.我国城市轨道交通存在的主要问题及发展对策［J］.城市轨道交通研究，2013（10）：1.