新城区轨道交通线路规划关键问题研究

聂华波，许天会

（中交第二公路勘察设计研究院有限公司，武汉 430056）

1 概述

截至2017年末，我国累计有33座城市建成轨道线路161条，运营线路长度4 706 km，城市轨道交通建设规模大幅度增长。“十三五”期间，城市轨道交通建设将继续保持快速增长趋势，预计到2020年我国轨道交通总里程将达到6 000 km[1-2]。未来3年我国总新增城市轨道交通规划里程将达到2 385 km。目前，轨道交通建设主要集中于城市中心城区，随着城市用地范围的扩展，北京、上海、广州等少数几座特大城市已经开通了新城区轨道交通线路，但新城区轨道交通规划建设在我国尚属于起步阶段。部分新城区轨道线路出现了与其他层次轨道线路衔接不畅，新城区轨道站点、线路与城市用地规划脱节，线路客流效益差等问题突出。由于新城区城市功能、特征与中心城区有较大差异，因此新城区轨道交通规划与传统轨道交通规划也有所差别。结合武汉市轨道交通线网规划，并借鉴国内外典型城市经验，对相关问题总结分析，为其他城市轨道交通发展提供经验借鉴。

2 新城区轨道交通特征

2.1 新城区轨道交通的功能

新城区轨道交通功能主要体现在两个方面，一是适应新城区客流出行需求，随着城市规模扩张，新城区与主城区出行交通矛盾日益突出，传统常规公交发车存在运量小、准点率低、发车频率低等缺点，汽车交通出行会造成高峰时段长路段交通拥堵，因此，新城区轨道交通建设能缓解主城与新城间交通矛盾，奠定公共交通出行主体地位，倡导绿色交通出行理念，缓解交通拥堵。近几年随着城市机动车拥有量快速增长，主城区与新城区之间交通出行矛盾也日益突出，以武汉市为例，主城与北部新城衔接的快速通道如岱黄高速、与南部新城衔接的文化大道、与东北部新城衔接的东西湖大道等进出城主要通道在高峰时段经常出现严重拥堵状况。普通常规公交由于运量、准点率、舒适性、便捷性等方面均无法满足居民出行需求，新城区轨道交通能够缓解交通拥堵矛盾，满足居民出行高品质需求，引导绿色交通出行。

二是新城轨道交通能支持城市空间结构调整，加强城市中心城区与新城区的联系，促进新城区的发展，拉大城市骨架，引导城市空间结构有序拓展。通过新城区轨道交通与主城区轨道交通构建完整的城市轨道交通网络，可以加快实现城市空间布局的调整、促进新城及城市外围区的开发建设，为主城区日益紧张的资源环境压力提供新的发展腹地，快速带动城市社会经济的整体发展。因此，在规划建设新城轨道交通时应充分考虑线路与新城镇开发建设的互动关系，通过轨道交通规划建设带动新城区沿线用地开发建设，同时沿线用地开发建设又为轨道交通提供足够的客流支撑。

2.2 新城区轨道交通线网特征

2.2.1 线网形式以放射性为主

新城区轨道交通线网结构形式多样，但主要是以放射形或环形+放射形为主(如北京、上海、巴黎、伦敦、东京等国内外大都市)。同时，轨道交通线路进入郊区以及接近线路末端时，往往通过支线的形式将郊区新城镇与市中心直接相连。如巴黎的RER线在郊区具有众多支线延伸到市郊主要城镇和重要活动场所，以扩大在市郊的辐射范围。巴黎RER的5条线在郊区规划的终点站共有30座，现已建成的就有22座，服务范围达到约8 400 km2；柏林的Stadtbahn线穿过市中心，并在郊区形成两条或若干条支线，S2bahn线在形成环线的同时，也伸向郊区，形成支线，这些支线联系郊区之间的出行[3]。

2.2.2 线路较长，站间距较大

与主城区内轨道线相比，新城区轨道线长度较长，服务范围更广，同时基于旅行速度要求，新城区轨道交通站间距普遍较大。如上海轨道交通2号线东延伸段平均站间距为2.7 km，巴黎市郊段RER的A线站间距为2.3 km，纽约80 km交通圈市郊铁路的平均站间距约3 km。

2.2.3 线路敷设方式以地面或高架为主

新城区轨道交通线路主要位于主城区外围，用地控制红线较宽，两侧用地属于规划禁、限建区，在协调好与相交道路关系时可采用地面敷设方式，节省土建费用。而在用地紧张，建设条件有限，沿线两侧没有大量开发用地，相交道路横向交通联系紧密的区域可采用高架或地下敷设方式。

2.2.4 运营组织特征

由于新城区轨道交通线站间距普遍比主城区站间距要大，因此旅行速度一般要比主城区轨道交通线路快。其运营组织方式通常采取贯通运营、共线运营、支线运营、快慢车运营等多种方式，既可以增加运营组织的灵活性，提高出行可达性，也可以大大降低运营费用和提高运营效率。

3 新城区轨道线路规划关键问题

3.1 与其他轨道交通线路关系

对特大城市而言，在城市轨道交通线网规划中，一般包含城际铁路、主城轨道线和新城区轨道线等不同层次的轨道交通网，分别具有不同功能及技术标准，新城区轨道交通线路规划主要应注重与主城区轨道线网的衔接关系以及与城际铁路、市郊铁路的衔接关系，以及新城区内部轨道线网的衔接关系。

3.1.1 新城区轨道线与主城轨道线衔接

由于新城与主城之间一般存在向心客流特征，因此新城与主城区轨道交通一般以放射线或市域快线形式衔接。以放射线形式衔接主城轨道线路，应尽可能采用多线多点衔接换乘模式，避免与单一线路直接衔接造成换乘站点、换乘线路压力过于集中的后果。以武汉市新城区轨道线阳逻线为例，阳逻线是一条衔接谌家矶、武湖、东部阳逻新城与主城的新城区轨道线路，远期预留进一步向东延伸至邾城的条件，近期建设阳逻线长34 km，设站15座，线路在主城区末端分别与1号线、3号线、14号线3条主城轨道线形成换乘，避免单个换乘站及换乘线路客流压力过度集中。上海轨道交通5号线与1号线在莘庄站单站换乘造成巨大客流压力，每天从5号线入城的客流中，换乘1号线继续其行程的客流占到了86.5%(45 395人次)[4]，这意味着绝大多数乘坐5号线的乘客都要换乘1号线，给这部分乘客带来巨大不便；而在1号线莘庄站上车的乘客中来自 5号线的换乘客流则占到了 41.7%(45 395人次)。基于静态数据来看，这一断点至少增加了莘庄站68%的客流压力；此外，莘庄站的客流还呈明显的潮汐式特征，导致早高峰上述趋势更加明显，车站拥挤度加剧。

3.1.2 新城区内轨道线衔接关系

新城区轨道交通按功能一般可分为主城与新城衔接的骨架线路、新城区内部辅助线路。新城区内部线网规划要处理好内部辅助线路与骨架线路的关系，骨架线路一般占据主城与新城衔接的主要客流走廊，支撑城市总体空间格局拓展，辅助线路一般经由新城区内主要客流走廊，满足新城区内客流出行需求，同时与新城区骨架线路应形成高效的衔接换乘。以武汉市新一轮轨道修编线网为例，远期在阳逻东部新城共规划有4条轨道线路，其中阳逻线(21号线)、10号线是两个不同走廊的与主城直接衔接的骨架线路，邾城线、22号线是新城内辅助轨道线路，形成既能在新城内相对独立，又能与主城轨道交通网高效衔接的一体化轨道网络体系。

3.1.3 新城区轨道线与城际铁路线关系

城际铁路线一般会穿越新城区联系城市群内其他城市，因此在新城轨道线路规划过程中要处理好与城际铁路线的关系。城际铁路线主要服务于城市圈内和城市之间的中长距离客流，满足圈内重要城镇发展区快速出行的需要。最高时速达200 km/h，发车间隔较长，平均站间距为10 km左右，在新城区设站覆盖范围有限；新城区轨道线路主要在主城区以外，加强新城区与主城区的交通联系，支撑“主城+新城组群”的城镇空间结构，引导城市轴向拓展，避免城市无序蔓延。平均旅行速度45～55 km/h，平均站间距1.5～3 km。新城区轨道线路规划主要考虑两个因素，一是与城际铁路线走廊保持适宜间距，避免同走廊客流竞争及轨道线路功能不能充分发挥。武汉市2008版轨道线网规划中，9号线是一条衔接光谷与庙山的镇内轨道线路，之后武汉市城市圈城际铁路规划武咸城际铁路占用了此走廊，因此，在新一轮武汉轨道线网修编中将9号线原规划向南走行调整为向东走行。二是新城区轨道线路与城际铁路形成高效衔接。规划7号线南段穿越南部纸坊新城，武咸城际在此设纸坊东站，为提高城际铁路线与城市轨道网衔接便利性，在此规划了7号线支线衔接城际铁路纸坊东站，进出武咸城际客流新增一条直达主城轨道线路，打破了城际铁路只能在火车站换乘的局限性。

3.2 出行时间需求

依据国内外相关城市的经验，市郊轨道交通的覆盖范围一般为1 h交通圈，空间为50 km半径范围[5]。新城区进行轨道规划时应合理选择线路站间距，应根据不同的空间距离选择适宜的轨道交通制式，规划选择合适的轨道交通运营方式，保证合理的出行时间，提高新城区轨道交通出行方式的竞争性。

新城区客流对通往市中心的行程时效要求高，为充分发挥新城区轨道交通快速便捷性优势，在规划设计过程中应注重两方面规划布置。一是控制合理的站间距。在规划设计中可以适当加大新城区线路的站间距，以充分发挥轨道交通速度优势。通过相关城市经验总结分析，新城区轨道交通适宜站间距为1.5～3 km。二是采取多样化运营模式，以通过跨站和快慢车的运营组织模式来缩短列车的旅行时间，满足不同客流的需求，如中国香港东涌线、纽约地铁7号线等。

东京 JR线路的快车和慢车在同一轨道上运营，通过大站快线的运营组织模式实现乘客的快速出行，在慢车停靠站快车，利用越行线完成跨站运营。由于客流需求量大，发车频率高，快慢共线的运营组织非常复杂，对信号控制、调度系统和车辆都提出了更高的要求，由于地下车站设置越行线实施代价比较大，东京快慢共线的方式仅限于地面或地上的城市铁路。JR线路快车的平均旅行速度超过了50 km/h[6]。

巴黎RER线在中心城区外都由几条支线组成。为满足不同层次、不同出行需求的客流提供了3种不同类型的客运服务：慢车交路、快车交路、跳站运行。图1中3种交路均属于大站车性质的交路，但停靠车站数量和旅行速度各不相同，EPIS交路共停靠26座车站，运行时间为1 h 11 min；ELAN交路共停靠23座车站，运行时间为1 h 6 min；EKLI交路共停靠21座车站，运行时间为1 h 1 min。从中可以看到：EKLI交路优先考虑服务戴高乐机场，即从火车北站(出市中心之前最后一站)至戴高乐机场提供的是直达车服务。从市中心能够快捷抵达机场是城市吸引力和发展的重要因素[7]。

图1 早高峰Massy-Palaiseau至戴高乐机场的交路种类Fig.1 Route types from Massy-Palaiseau to Charles De Gaulle Airport in morning peak

3.3 新城轨道与新城发展关系

新城区轨道线路的规划建设对新城区用地开发与城市空间功能布局具有举足轻重的作用。轨道交通缩短了城市内部不同区域之间出行的相对时空距离，以“快速、准点、舒适、大运量、环保”等优点成为主城区与新城区交通联系的主动脉。新城区轨道交通是控制城市无序蔓延、优化主城功能提升、引导新城开发建设、疏解中心城区人口的重要抓手，以轨道交通引领新城区协同发展，与城市空间结构高度契合。以东京为例，依托轨道交通放射线和环线形成了“一主七副”的城市空间结构，所有的副中心均位于山手环线与放射轨道线路的交汇处，且大部分有3条以上线路换乘，有效促进了多中心城市空间格局的形成，见图2。

图2 东京轨道线网与城市中心结构图Fig.2 Underground railway network and down town structure map in Tokyo

以武汉市为例，武汉市由于主城区人口、用地、环境等资源承载力约束，规划人口用地逐步向6座新城引导，规划城市总体空间结构“1+6”，即由1个主城+6个新城组群构成[8]，新城区轨道交通能充分发挥自身优势，有效引导新城区合理拓展，武汉轨道线网规划中每个新城中心均有 1条以上的轨道交通线路支撑，其中与主城衔接的轨道线路既有直接衔接新城与主城核心区的放射线，也有贯穿新城和主城的市域快线，且每个新城区在轨道沿线结合站点规划一定范围打包用地，以“地铁小镇”的理念开发新城，武汉共规划了6个地铁小镇，总计约860 hm，既能带动新城区快速发展，也能平衡轨道交通建设大量资金需求。“地铁小镇”充分考虑轨道站点建设及周边用地开发的相互关系，“地铁小镇”的用地开发以轨道站点为核心展开，合理规划布局商业、办公、住宅等综合用地的业态及范围，与轨道站点、接驳换乘系统一体化规划、设计施工，武汉市新城区轨道线路见图3、4。

图3 武汉市新城区轨道线路与城市空间结构图Fig.3 Underground railway network and spatial structure map of Wuhan new urban areas

图4 武汉市新城区轨道线路用地开发图Fig.4 Land developments map of underground railway network in Wuhan new urban areas

3.4 线路客流特征

新城区轨道交通线开通初期普遍面临客流量增长缓慢，客运强度偏低的问题。以上海轨道5号线为例，开通初期日客流量约5万人次/d，2010—2013年日均客流约11万人次/d，日平均客运强度0.65万人次/km，11号线建成初年日均客流 13万人次/d，4年后客流达到25万人次/d，日平均客运强度0.54万人次/km[9]。新城区与主城区之间衔接的轨道交通数量以及轨道交通系统所采用的制式标准，主要由新城区与主城区间预测高峰时段客流指标决定，而两个区域间高峰最大客流量主要取决于两者间规划的空间结构、产业布局、用地规划、人口岗位、交通发展策略等因素。在新城区培育发展时期，新城区与主城区之间客流交换量一般呈现出明显潮汐特征，高峰时段客运强度大，平峰时段客运强度明显不足。为提高轨道交通客流效益，应注重新城区人口、产业、公建服务等设施的均衡发展。新城区轨道线路走向沿预测主要客流走廊，综合工程地质条件、周边用地、交通现状及规划条件等因素敷设，线路应串联新城区商业、交通枢纽等大型客流集散点。

按照武汉市城市形态和总体规划用地布局结构，新城区客流走廊的分布主要以向心为主，向心客流特征明显，在新城组群与主城联系的6个发展轴，受长江、汉水分隔，形成 10个主要的客流走廊[10]。从各新城区对外客流分布特征及客流规模来看，中长期对外客流交换总量将达到约707万人次/d，其中以东湖高新、东西湖、盘龙城、常福等区域对外交换量最大，分别达到了70万～100万人次/d。根据主城与各新城区之间客流交换量，6个新城组群与主城区之间均有1～2条新城区轨道交通线路衔接，武汉新城区主要公交客流期望线见图5。

图5 武汉市新城区主要公交客流期望线图Fig.5 The expected passenger flow for major bus lines in Wuhan new urban areas

4 结语

国内城市轨道交通建设速度目前呈井喷式增长，许多轨道交通建设起步较早的城市其建设重点已由主城区转移至新城区，从目前已开通新城区轨道交通的城市来看，新城区轨道交通规划建设特征与主城区轨道有所不同。轨道交通规划建设对新城区发展具有先导性和决定性作用，因此在线路规划阶段需要重点把握其相关特征。本文对新城区轨道交通线路规划中与其他不同层次轨道线网的衔接关系，与新城区用地开发、空间的拓展关系，新城区轨道线客流特征等关键问题做了总结分析，以供其他城市借鉴。