适应组团型城市发展的轨道交通思路研究

2021-09-10 07:22周靖宇
交通科技与管理 2021年2期

周靖宇

摘 要:为了能够了解组团型城市的城市特征,规划适应此类城市发展的轨道交通系统,分析了组团型城市的形成机理、空间特征以及交通特征。并在此基础上,研究了适应组团型城市的轨道线网布局以及轨道制式选择,最后以典型的组团型城市台州市为实例分析。研究结果表明:在组团城市中,①轨道线路在组团间应敷设于交通通道上,并且在强组团内部可设置线路换乘;②轨道线路在组团之间应采用低站间距的方式布设车站,而在组团内部应采用高站间距布设车站;③另外,组团型城市应当选用中运量且速度快的轨道交通制式。

关键词:组团式城市;轨道交通线网;轨道交通制式

0 引言

组团型城市结构是我国城市发展的一类重要形态,该类城市的空间结构和居民出行特征与中心放射型城市差异显著。而寻求各组团之间的“融合”是组团型城市的重点发展方向。考虑到城市轨道交通的强连通性,众多组团型城市已经先后开始了城市轨道线网规划研究,例如:台州市、泉州市、宝鸡市等。因此,本文通过分析组团型城市空间特征和交通特征,提出适应组团型城市发展的轨道交通规划方案,为该类城市轨道交通系统提供发展思路。

1 组团型城市概述

1.1 城市形成机理

组团型城市在市域范围内拥有多个社会经济增长核心区[1],每一个核心都可以自主服务周围的区域形成一个小的单中心城市形态。组团型空间结构形成的主要机理包括以下三类:

①城市在发展的过程中受到山地、河流的干扰,各区域之间被地理分割,最终形成了多中心组团结构,其中可能会出现个别中心强组团。②由于区位原因,沿海、沿江城市为了充分开发地理资源优势,在沿岸逐渐形成带状的组团城市结构。③一部分城市由于历史地缘的原因,一直保持着分散的城市格局,经过发展最终形成现代组团城市结构。

1.2 城市空间特征

地形地貌的限制是组团型城市形成的主要原因,城市空间呈现非聚集的分布形态。城市被若干组团分割,组团之间被山地、河流、农田、森林等自然环境阻隔。虽然城市在地理上被分割,但并不能阻止组团之间人流、物流、交通流、信息流等城市要素流的多向互通。因此,城市需要在各组团之间建立输送要素流的高效载体。

1.2.1 空间正效应

组团型城市结构有利于保护城市生态。经过发展,各组团将会形成自身的区域中心,城市整体表现为协作、互补的多中心结构。各组团的均衡发展可以避免城市无序化扩张,远离“摊大饼”式的城市发展模式,在一定程度上保护了城市的发展生态。

组团之间分工合作,有利于发展组团功能特色。由于历史发展和地理位置的原因,各组团均有自身的职能优势。通过发展组团建立多中心城市结构,可以强化契合历史发展规律的城市职能,使得各城市组团之间相互协作、互补、依存[2]。

组团型结构有利于城市职住平衡。各组团均有自身的城市职能,所以在组团内部就具有完善的产业布局和配套设施。居民在各自组团内便可以通过短距离通勤满足基本生产生活的需要,有利于城市经济发展的平衡和居民生活的出行方便[3]。

1.2.2 空间负效应

城市空间稀疏、紧凑度低、运行效率不高。由于受到行政范围和地理条件的限制,各组团分布在城市的不同区域内,使得城市形态呈现分散、稀疏的布局。同时在经济上,组团间平行发展,主从关系不明显,导致城市的聚集效应和运行效率不高。最终组团型城市难以发展形成资源集中、空间紧凑、高土地利用率的强城市中心。

1.3 城市交通特征

1.3.1 交通发生量

在单中心非组团城市中,交通发生量是自城市中心向外围逐渐递减的,整体呈现“单峰”式的形态分布。而组团型城市的布局模式决定了交通发生量呈现“多峰”式分布,并且强组团的交通发生量为高值。具体如图所示:

1.3.2 交通分布量

城市组团内部是一个完整生态环境,在就业、居住、医疗、教育等各方面均配备完善,所以居民多数在组团内部即可完成出行。随着组团的发展,组团之间的交通联系在不断加强,但整体仍然低于组团自身内部交流量。为了能够满足组团间不断增长的交通需求,各城市规划建设了方便快捷的交通通道。交通通道一般由城市快速路、轨道交通、快速公交等方式组成。所以两个组团之间的交通量分布呈现为“哑铃”形态,如图所示:

由于各发展状况不同,城市中可能会出现在政治、经济、文化等各方面占较大优势的强组团。当“哑铃”两端不均衡,存在强弱关系时,居民的交通发生与吸引量将会向强组团倾斜,主要体现如下:

强组团的居民跨区域到其他组团的出行比例较少,更多仅在区内出行。因此相对于弱组团,强组团居民的平均出行距离短、出行时耗小。

强弱组团之间的通勤交通流呈现“潮汐”特性,而且强弱差异越大,特性越明显。具体表现:早高峰靠近强组团为主交通流方向,晚高峰远离强组团为主交通流方向。

2 城市轨道线网布局

在组团型城市中,组团内部交通压力大,组团之间时空距离长,因此需要方便快捷的交通系统解决组团型城市的交通问题。鉴于城市轨道系统的交通优势,将轨道系统引入组团型城市中,在缓解交通压力和拉近时空距离两方面均具有重要意义。轨道交通的线网布局主要受影响于城市的地理空間,同时城市的发展目标、方向、道路形态以及居民出行特征等也是重要的考量因素[4]。

为保证轨道交通的客流效益,轨道线路常敷设在城市的客流走廊上,所以找寻客流走廊是线网规划的关键步骤。然而,组团型城市的交通指向性突出[5],具有明显的客流走廊特征,主要集中在组团之间的交通通道上。组团之间联系越紧密,交通OD量越大,客流走廊越明显。所以组团间交通通道的位置是轨道交通网络的首推线位。相对于组团中间地带的交通通道,组团内部是城市更易拥堵的区域。城市轨道交通网络在组团内部延伸有利于缓解组团自身的交通压力。在不断发展的过程中,城市中可能会出现在政治、经济、文化等方面均占优势的强组团且发挥着一定的中心作用。所以针对于强组团,可敷设多条轨道线路相交,并设立换乘车站,以提高可达性。

另外,轨道交通需要在人口密集区域设站才可能保证良好的客流效应,然而各组团之间大多由空地填充,人口稀疏。所以,为了能够满足各组团之间的长距离快速出行,提高运输效率,一般在组团内部设置站点较多、站间距较小;在组团中间地带设置的站点较少、站间距较大。

综上,组团城市的轨道交通线网布局特性可归纳为以下四点:

3 城市轨道制式选择

3.1 主要类别

经过多年发展,城市轨道交通的制式已经趋于多样化,主要有地铁、轻轨、市域铁路、有轨电车等。城市需要根据自身的人口、规模、财力等要素综合考虑选择适合城市可持续发展的轨道制式类别。其中地铁是高运量的轨道系统,常被使用于大城市中,以缓解城市交通压力。轻轨属于中运量的轨道系统,当城市地面高低落差大或者规模较小时,选用轻轨更加合适。市域铁路同为中运量轨道系统,该系统更多延展到市域范围内,可增强市区的辐射能力。而有轨电车为低运量轨道系统,大多作为高运量系统的延伸、接驳以及小城市、小区域内部的公交骨干。

不同城市轨道交通类型综合技术指标比较如下表所示:

3.2 制式选择

由于在地理空间上被分割,大多数组团型城市均难以连片式发展,城市相对分散,所以此类城市多以中小城市为主。例如台州市、泉州市属于典型的组团型城市,城区人口分别为160万、280万。虽然组团型城市的规模不大,但同样需要引入轨道交通以解决城市交通症结问题。所以组团型城市在发展轨道交通时,制式的选择是不可回避的问题。制式选择的主要原则如下:

(1)运输能力需达到远期最大高峰小时断面客流量;

(2)便于实现线网资源最大化地利用和共享;

(3)适应于城市地理空间、自然环境、社会经济的特点;

(4)保障全寿命周期内的成本较低。

所以綜合多方面原因考虑,建议组团型城市选择中低运量且速度较快的轨道交通制式。一方面,较低的投资可保障城市轨道交通的可持续发展;另一方面,较快的速度可拉近组团之间的时空距离、推进组团融合。

4 以台州为例

4.1 城市概况

台州市是典型的组团型城市,市区由椒江、黄岩、路桥三区组成,随着三区之间的交流逐渐紧密,城市组团呈现出融合发展的趋势。规划近期提高三区的中心能力,远期加强椒江口区块用地的功能置换以打造滨海组团,发挥台州的滨海优势。

台州城区主要由三个中心强组团和四个外围组团共同组成。椒江、黄岩、路桥以及滨海四个组团之间距离分布均匀,均在10 km~15 km范围内。城区外围温岭与临海两个副中心分别位于中心城区的南北两翼,与中心城区的边缘相距在30 km以内,另有南部玉环组团距离城区30 km~40 km。

4.2 轨道网络规划布局

根据对组团城市轨道交通线网布局的分析,台州市轨道线网应当以椒江、黄岩、路桥三个强组团为中心设置换乘站并沿交通通道向外延伸至四个外围组团。台州市规划布局方案如图表所示。

从覆盖范围来看,台州市各组团均有轨道线路覆盖,能够实现各组团之间的快速通达。同时,规划网络分别在黄岩、椒江、路桥设置换乘车站,充分考虑了强组团的中心作用。从出行时效来看,通过规划轨道网络,台州三区中心间的时间距离在10 min左右。另外,以城区为中心,30 min可直达临海、温岭、滨海三个外围组团,最长1 h可抵达玉环组团。总体上该规划网络是能够支撑台州城区中心地位同时提升城市组团连通效率的适宜网络。

4.3 轨道交通制式选择

根据对组团城市交通制式选择的研究,台州市应当选用中运量且速度快的轨道交通制式。台州市最终规划选用的制式为市域铁路系统。

市域铁路介于城市轨道与城际铁路之间,具有站间距大、运行速度快的特点且运量等级与轻轨相当。在大城市中,市域铁路用于解决城市外围副中心组团间以及与城市中心的联系。随着城市规模不断扩大,外围组团之间的跨中心出行效率逐渐降低,需要轨道交通提供高效的运输服务。在中小城市中,市域铁路可以缓解中心城区的交通压力、提供市域多组团之间的高效联系。台州市组团多且分散,敷设市域铁路系统可以缩短七个组团间的时间距离,促使各组团间能够融合发展、相互交融,所以市域轨道是适应台州市发展的一类轨道系统。

5 总结

我国组团型城市多为中小城市,特殊的空间结构使得城市表现出不同的交通特征。在组团型城市中,推进轨道交通发展可以缓解交通压力、促进组团融合。因此,规划适应组团型城市发展的轨道线网与交通制式尤为重要。通过研究表明:在组团城市中,①轨道线路在组团间应敷设于交通通道上,并且在强组团内部可设置线路换乘;②轨道线路在组团之间应采用低站间距的方式布设车站,而在组团内部应采用高站间距布设车站;③另外,组团型城市应当选用中运量且速度快的轨道交通制式以保障城市可持续发展。

参考文献:

[1]杨振山,蔡建明.国外多中心规划理念与发展经验对中国的借鉴作用[J].国际城市规划,2008,23(4):71-77.

[2]克罗兹·昆斯曼,唐燕,译.多中心与空间规划[J].国际城市规划,2008,23(1):89-92.

[3]Schwanen T,Dieleman F.M, DiJst M.Travel behavior in Dutch monocentric and policemtric urban system[J].Journey of Transport Geography,2001(9):173-186.

[4]刘迁,许双牛,吴爽.我国城市轨道交通线网规划实践与思考[M].北京:人民交通出版社,2015.

[5]江永,吴爽,朱卫国.契合城市特点的轨道交通线网规划研究[J].都市快轨交通,2015,28(6):94-98.

[6]王春辉.城市轨道交通系统型式选择研究[J].铁道建筑技术,2013(10):80-83.