城市轨道交通市域线与市区线网衔接模式及衔接类型分析

高国飞，闫亚娜，张劭阳GAO Guo-fei, YAN Ya-na, ZHANG Shao-yang（.北京城建设计发展集团股份有限公司 院士专家工作室，北京 0007；.北京交通运输职业学院城市轨道交通系，北京 00096；.北京市地铁运营有限公司 地铁运营技术研发中心，北京 008）(.Academician Office, Beijing Urban Construction Design & Development Group Co., Ltd., Beijing 0007, China; .Urban Rail Transit Department, Beijing Vocational College of Transportation, Beijing 00096, China; .Metro Operation Technology and Development Center, Beijing Subway, Beijing 008, China)

城市轨道交通市域线与市区线网衔接模式及衔接类型分析

高国飞1，闫亚娜2，张劭阳3
GAO Guo-fei1, YAN Ya-na2, ZHANG Shao-yang3
（1.北京城建设计发展集团股份有限公司 院士专家工作室，北京 100037；2.北京交通运输职业学院城市轨道交通系，北京 100096；3.北京市地铁运营有限公司 地铁运营技术研发中心，北京 102208）
(1.Academician Office, Beijing Urban Construction Design & Development Group Co., Ltd., Beijing 100037, China; 2.Urban Rail Transit Department, Beijing Vocational College of Transportation, Beijing 100096, China; 3.Metro Operation Technology and Development Center, Beijing Subway, Beijing 102208, China)

市域线是城市轨道交通系统的重要组成部分，是城市轨道交通网络中的主要骨架线路，并将逐渐成为市区与外围城镇 (机场、枢纽、组团等) 之间的快速联系通道。在分析影响城市轨道交通市域线与市区线网衔接的城市基本特征、城市轨道交通分层体系和客流因素等主要因素的基础上，阐述各影响因素对衔接模式的影响方式。通过分析市域线和市区线衔接的单点换乘、多点换乘、共线运行3 种模式，以及各种衔接模式存在的类型、适应条件及在衔接实现过程中需要注意的线位选择、衔接点选择及其他问题，可以为规划和设计人员提供借鉴。

城市轨道交通；市域线；衔接模式；衔接类型

1 概述

市域线是城市轨道交通系统的重要组成部分，市域线不仅延伸了既有的以地铁为主的轨道交通的服务范围，也丰富了轨道交通系统的内容。市域线可以通过与市区线的衔接或共线来提高旅行速度及换乘的便捷性，也可以通过与外围既有城市轨道交通系统连接形成大型换乘枢纽，实现与现有城市轨道交通网络的无缝衔接，从而锚固线网的网络结构，提高整个城市轨道交通网络的效率，优化线网网络的整体结构。

市域线在发达国家各大城市的名称各不相同，表现形式也多种多样。西班牙的国铁近郊线、美国南加州的 Metrolink、美国纽约的通勤铁路、加拿大的 AMT、日本的 JR、法国的 RER、德国的 S-Bahn等基本是分布在城市外围，以中长运距为主的市域线系统[1]。国内的市域线处于研究和摸索阶段，并没有形成完善系统。市域线进入城市中心区有多种方式，可以在城市中心区的边缘与市区线换乘，也可以直接伸入或穿越城市中心，但无论哪种形式，都存在市域线与市区线之间如何衔接的问题。市域线与市区线的衔接是否合理和高效，对实现城市轨道交通一体化具有切实的意义。因此，有必要研究市域线与市区线网的衔接，为市域线良性发展提供指导。

2 市域线与市区线衔接模式的影响因素分析

2.1 城市基本特征对二者衔接的影响

城市的结构布局和客流特征决定了城市轨道交通线网结构，同时城市轨道交通线网结构的演变又影响城市结构的变化。对于圈层式结构的城市，一般拥有一个强大的市中心和一定数量的次中心或中心组团，宜采用有环放射式的线网结构。例如，莫斯科城市轨道交通线网在最初的环线基础上，又建设了多条放射线组成市域线与市区线进行衔接，以满足不同速度和舒适度要求的乘客需求；纽约为海港城市，同时曼哈顿拥有绝对的城市核心地位，因而纽约采用市域线直接伸入市中心与市区线形成多点换乘的衔接方式，以方便乘客进出城市中心区。对于国内大城市，由于规划建设的外围新城较多，造成城市总体规模较大，同时城市轨道交通建设多在起步期，经常采用市域线与市区线在环线或者市区线端点衔接的模式，经常会造成远期环线压力过大或乘客被迫换乘等问题。因此，应充分分析城市结构和客流特征，采用多种衔接模式规划和设计市域线与市区线的衔接换乘。

2.2 轨道交通系统分层体系对二者衔接的影响

城市按圈层一般分为市中心、中心城区和都市圈 (包括近郊都市圈和远郊都市圈)。每个圈层的土地利用、城市人口、岗位、交通需求和出行强度均不同，因此，应根据城市区域划分圈层，每个圈层均采用与之对应的交通方式[2]。地铁是解决市中心、中心城区出行的大容量交通方式，而解决都市圈的交通方式则为市域线、市郊铁路和城际铁路3种形式。

市域线主要为市域范围 (一般为近郊地区) 提供服务，因而构成进出城区的长放射、支线型的城市轨道交通线网。长放射线路形成进出城区的主要客流通道，支线型则提高了市域轨道交通的服务范围[3]。市域线网一般是中等密度的轨道交通线网，平均站间距较大，既要照顾沿线城镇的可达性，又要提高速度，满足长距离出行的需求。因此，应将市域线和市区线当作 2 个体系，并通过合理的衔接使之形成紧密联系的轨道交通系统才能发挥整个系统的最大效用，否则会造成市域线系统制式的选择困难及功能定位不清等问题。

2.3 客流因素对二者衔接的影响

客流因素是市域线和市区线衔接时应考虑的主要因素之一。当市区线与市域线的衔接点并非客流主要集散地时，如作为市域线与市区线的换乘衔接点时，大量乘客因未到达目的地而被迫在市域线与市区线换乘，不仅增加了乘客的不便，还会给车站客流组织带来较大的不便。当市域线的客流强度相比与之衔接的市区线的客流强度相差较大时，可能会采用不同长度的列车编组，这种情况下采用单点换乘或者多点换乘的衔接能简化运营管理协调难度，同时也不会造成换乘压力[4]。如市区线路客流强度较大 (高峰发车频率小于 3 min)，此时不适合采用共线运行的衔接方式，否则会影响市区线的运能；如市区线客流强度不大 (高峰发车频率大于 3min)，此时采用共线运行的衔接方式开行跨线列车对市区线运能及行车组织影响较小，同时市域线通过与市区线共线还可以提高线路的利用率。这种情况下市域线可以考虑采用共线运行的模式与市区线进行衔接。

3 市域线与市区线的衔接模式分析

通过对以上衔接模式影响因素的分析可知，市域线与市区线的衔接模式一般有单点换乘、多点换乘、共线运行 3 种形式。

3.1 单点换乘

3.1.1 衔接类型

单点换乘指市域线站点与市区线在城市中心区或者城市边缘区的一个车站进行衔接换乘。分为 2 种类型。

（1）端点型。指市域线站点与市区线在市区线延伸到城市外围的端点进行衔接换乘，这种类型会造成乘客未到达目的地而被迫换乘、同时会造成车站客流组织压力大等问题。北京地铁八通线、房山线属于此类型。

（2）枢纽型。指市域快线站点与城市内的客流集散点的接驳换乘，包括对外交通枢纽和市内交通枢纽等客运枢纽。各城市的机场线基本属于此类型，南宁机场线 (9 号线) 基本串联了所有的铁路客运站，成都的机场线也连接了成都南站，北京地铁亦庄线也属于此类型 (宋家庄枢纽)。南宁市线网规划图 (机场线) 如图1所示，成都市近期建设规划图 (机场线) 如图2 所示。

3.1.2 衔接类型的选择

以往很多线网规划和建设时，外围线与市区线的衔接点 (换乘站) 往往是在城市的边缘或市区线的终点 (端点型)，实践证明这样的换乘基本都是被迫换乘，不仅不能方便旅客，同时造成衔接车站的客流量大，增加了车站的运营组织难度，如北京地铁的四惠站、四惠东站及郭公庄站等。当然这些线路还不是真正意义上的市域线，但原理相同。因此，单点换乘衔接宜选择枢纽型，即要把市域线的客流运送到较大的客流集散点，并可以与 1 条或 2 条轨道交通线路 (一点多线) 接驳换乘，但不宜多于 3 条线路。这种情况下换乘客流比较集中，客流疏解和运营组织管理也不会太复杂。

图1 南宁市线网规划图 (机场线)

图2 成都市近期建设规划图 (机场线)

3.1.3 单点换乘衔接需要注意的问题

（1）市域线与市区线一般情况下运能不匹配。在衔接点 (换乘站) 会发生列车不均衡到达，即可能出现市区线 2 列车到站后，而市域线才有 1 列车到站，这种情况会导致乘客在站台聚集，加剧换乘站的压力。因此，在设计时应充分考虑这种情况，充分预留客流组织的空间设施设备。

（2）单点换乘模式使进城和出城方向的客流被迫在衔接点 (换乘站) 通过一次换乘才能到达目的地，增加了乘客的不便利性。因此，在换乘站设计时应考虑为乘客提供方便、高效的换乘条件，即应缩短乘客换乘走行的距离和时间。同时考虑到市区线和市域线客流的不均衡性，应考虑满足约 2 列市区线列车 (按市域线的发车间隔为市区线发车间隔的 2 倍考虑) 客流对换乘站台、通道和扶梯等设施的需求。

3.2.1 衔接类型

多点换乘是指市域线进入城市中心区或者在城市边缘与市区线形成多线多点换乘，可以增大市域线的客流吸引和辐射范围。这种情况下，市域线与市区线形成多个交叉换乘枢纽，可以使乘客在多个换乘站与市区线进行换乘，方便乘客的出行与转乘，减少了单点换乘的客流压力。此种衔接方式可有以下 2 种类型。

（1）切割型。市域线以进入市区边缘或外围为限，与中心区城市轨道交通线网的向外延伸线呈多线切割，形成多线多点相交换乘，市域线成为外围市郊地区独立自主、灵活运营的线路。此类型客流断面量级均衡，能分散城市中心区线网换乘站客流压力。北京地铁顺义线、邯郸 R1 和 R2 线属于此类型。邯郸市城市轨道交通线网规划图如图3 所示。

图3 邯郸市城市轨道交通线网规划图

（2）穿越型。市域线进入并穿越市区中心，与两端外围地区 (副中心) 连接，在市区内与城市轨道交通线网形成多线多点换乘。这种类型换乘压力较大，往往为超长线路，要求速度目标较高，客流性质比较复杂，客流断面级差大，运营组织和配线布局难度较大。武汉规划的城市轨道交通 7 号线、10 号线、11 号线属于此类型。武汉市城市轨道交通线网规划图如图4所示。

图4 武汉市城市轨道交通线网规划图

3.2.2 市域线伸入市区线路的功能定位

市域线进入市区，应体现出换乘、收纳与疏解功能，而处于外围地段时，应体现快速送达与辐射功能。市域线在市区内根据是否占用主要交通走廊，存在以下 2 种功能定位。

（1）以换乘、吸纳和疏解客流为主。当市域线进入市区沿城市次要交通走廊敷设时，次要交通走廊的客流强度相对较低，市域线伸入市区线路应定位为客流的换乘、吸纳与疏解。因此，市域线伸入市区线路将仍需按照市域线的特征进行规划和设计，即设站少、站间距大，保证市域线的旅行速度及服务水平。

（2）以城区线的交通功能为主。当市域线伸入市区线路沿城市主要交通走廊敷设时，市域线不仅要有收集和吸纳客流的功能，还应有市区线的交通功能，而且应以交通功能为主。因此，市域线伸入市区线路设站多，就会造成站间距小。这种情况下可以将伸入市区线段当作市区线来处理。

供试材料为河北省农林科学院粮油作物研究所(国家大豆改良中心石家庄分中心)提供的大豆ms1轮回群体，对照品种为贵州省区域试验对照品种黔豆7号和贵州省地方品种铜科豆2号。

3.2.3 市域线引入市区后的线位与衔接点的选择

（1）市域线引入市区后的线位选择。如市域线引入市区后需要占用城市的主要交通走廊，则市域线必须以市区线的交通功能为主，而城市主要交通走廊一般被市区骨干线所占据，这种情况经常会造成市区线与市域线的定位不清、系统制式选择困难，并且易形成超长线路，未达到修建市域线的初衷。因此，在规划和设计时应避免沿城市的主要交通走廊敷设市域线。如果确有需要引入市区，则应为市域线预留交通走廊。

（2）衔接点的选择。对于市域线进入市区线后的衔接点位置应多因素综合考虑，深入市区侵入高客流断面或者停留在市区边缘均各有缺点。如果市域线列车进入到市中心的高客流断面车站进行衔接，可能会出现市域线和市区线能力不匹配的问题，或者在能力匹配的情况下市域线的运能会浪费。如市域线在市区线的城市边缘车站进行衔接，乘客被迫经过一次换乘才能到达中心区，其效果和单点换乘类似，会降低市域线的服务水平，并且影响市域线对乘客的吸引力。因此，衔接点的选择应根据实际情况综合比较后确定。

3.3 共线运行

3.3.1 衔接方式及类型

共线运行衔接方式指市域线在车辆、线路、轨道、信号、通信和供电等方面与市区轨道交通系统兼容的条件下，与市区线共用轨道和线路。主要包括以下 2 种类型。

（1）贯入型。市域线进入市区，由于通道资源有限，需要与城市轨道交通线网已运营的线路局部地段贯通共轨联运，或作为市域线运营的延伸线兼容模式，但必须考虑客流量级和车辆编组的匹配性，全程运行时间 1 h 的可达性等问题。北京地铁大兴线与 4 号线贯通运行属于此类型。

（2）混运型。在市域范围的局部地段，为了共享走廊资源、避免重复建设，以平等互利、安全可靠为原则，经技术经济分析比较，允许与城市轨道线路共用轨道，混合运行。可以允许中间不设站、不停站，但应明确混合运行段的起终点车站和配线形式[5-6]，并可以采用双供电制式车辆，按统一运行图进行运营，满足运能设计要求。

3.3.2 共线运行的适应条件

通过以上分析可知，要实现共线运行应具备以下条件。

（1）具备基础设施条件，供电、信号制式应统一或兼容。线路限界应满足市域线车辆和市区线车辆共同的要求，站台长度和车站配线应适应不同列车编组长度的需要，越行时在车站还应设置越行线等设施设备。同时，供电、信号制式应统一或兼容。

（2）共线运行时市区线和市域线在区段内的客流量不应过大，区段内的行车密度较小，否则共线运行段将成为 2 线的瓶颈地段[7]。国外共线运行模式主要应用于行车密度不高的市域和市郊铁路，以及客流规模不大的城市轨道交通线路。

3.3.3 共线运行的组织方式

合理的行车组织方式是共线运行衔接模式得以实现的有效手段。由于市域线与市区线的速度目标值不同，为保证市域线的服务水平，可以采用市域线越行市区线的运输组织方案或采用共线不越行方案；而不越行又可以分为错峰与限速运行 2 种方式[8]。在市域线规划和设计时应根据实际情况选择合适的共线运行组织方式，以保证市域线和市区线共线运营取得良好的经济和社会效益。共线运行的组织方式主要有以下 3 种。

（1）共线越行。为保证市域线的旅行速度和服务水平，市域线列车在区间或者越行站可以越行市区线列车。如组织在区间越行应保证越行区段为 3线 (双向共用越行线) 或 4 线，如组织在车站越行需要增设越行站或增加车站配线等设备[9]。但是，上下行区间的越行站不一定是同一个车站，可以根据需要在适当的车站设置单方向的越行线即可。这种方式市区线列车停站待避市域线列车会使市区线列车停站时间增长，降低市区线的服务水平。同时区间通过能力受扣除系数的影响会有一定程度的降低。

（2）共线错峰。该方式是指在早晚高峰期只组织开行市区线列车，而在平峰期适当加开市域线列车。这种方式，在早晚高峰时可以充分利用市区线的良好运行，进而保障市区线的服务水平。但是，在高峰期停开市域线列车将大大降低市域线的服务水平，影响市域线对客流的吸引力。

（3）共线限速。该方式是指在共线区段内限制市域线的最高运行速度，将最高运行速度与市区线保持一致，即市域线兼有市区线的功能。这种方式使市区线的服务水平不受市域线列车开行的影响，并保证区间通过能力不降低；但由于市域线与市区线最高速度保持一致使市域线的旅行速度降低，从而降低了市域线的服务水平。

4 结束语

综上所述，市域线和市区线的良好衔接是保证市域线健康良性发展的前提，二者的衔接需要考虑城市的基本结构特征、城市轨道交通的分层体系及客流性质和特征等方面的影响，并综合分析每种衔接类型的内涵及应注意的功能定位、适应条件、衔接点和位置选择等问题，这样才能真正发挥市域线的作用。

[1] 杨智杰. 市域与市区轨道交通线网衔接模式分析[J]. 综合运输，2013(10)：48-55.

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[4] 胡新宇. 轨道交通市域线与市区线衔接研究[D]. 成都：西南交通大学，2011.

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[6] 高 飞，雷 磊，余 平. 城市与区域轨道交通的衔接模式分析[J]. 铁道运输与经济，2009，31(8)：56-58. GAO Fei，LEI Lei，YU Ping. Analysis on the Connection Mode of Urban Rail Transit and Regional Rail Transit[J]. Railway Transport and Economy，2009，31(8)：56-58.

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[8] 高 飞. 城市轨道交通与区域轨道交通的衔接模式研究[D]. 成都：西南交通大学，2010.

[9] 蒋 文. 都市圈轨道交通网络衔接模式研究[D]. 北京：北京交通大学，2011.

责任编辑：吕 倩

Analysis on the Connection Modes and Connection Types between Regional Transit Line and Urban Line Network

Regional transit line is an important composition part of urban rail transit system and main skeleton line in urban rail transit network, which gradually becomes a fast connection corridor between urban and its surrounding town (airport, hub and cluster etc). Based on analyzing the main factors influencing the connection between regional transit line and urban line network, including city’s basic characteristics, layered architecture of urban rail transit and passenger fl ow, this paper expounds the inf l uence ways of each factor on the connection mode. Through analyzing three connection modes between regional transit line and urban line like single point transfer, multi-points transfer and trains sharing the same line, and the types and adaptive condition in each connection mode, as well as the selection of line location, connection point and other problems that need to be considered during realizing the connection, all of these could provide references for planning and design personnel.

Urban Rail Transit; Regional Transit Line; Connection Mode; Connection Type

1003-1421(2016)07-0087-06

：U293.6

：B

10.16668/j.cnki.issn.1003-1421.2016.07.17

2016-05-19

北京市科委科技计划课题(Z151100001315004)