通勤圈视角下利用既有铁路改造市郊铁路优化策略*——以福马铁路为例

卢 源 于馨然 杨小泽

(北京交通大学建筑与艺术学院,北京 100044)

0 引言

都市圈是以一个首位度占明显优势的中心城市为核心,以通勤范围为空间区域,由若干城镇组成的具有完整综合城市功能的城市空间区域,由生活圈、通勤圈、购物圈和日常生活圈构成。通勤圈是位于都市圈范围内,基于现有交通设施网络,以城市轨道交通、市域(郊)铁路和公交为主导,高频、集中、短距且具有明显峰值特征性的日常出行,是城市居民各类出行中最重要的组成部分。

市域(郊)铁路是城市中心区连接周边城镇组团及城镇组团之间通勤化、速度化、运量大的轨道交通系统,提供城市型公共交通服务,是城市综合交通体系的重要组成部分。近年来,随着我国新型城镇化的不断发展,铁路和城市轨道交通建设规模逐步扩大,结构不断优化,市域(郊)铁路越来越受到政府管理部门和行业技术领域专家学者的重视,部分都市圈中心城市已建成并运营了一批市域(郊)铁路示范项目[1]。随着国家新型城镇化的快速发展,市域(郊)铁路必将在我国中心城市城乡一体化中发挥重要的作用,成为支撑城市群、都市圈跨区域的重要轨道交通工具。随着既有铁路逐步被沿线城镇包围,部分城市圈内部的既有铁路已位于市域(郊)客流廊道上,既有车站位于主要客流集散点,利用既有铁路开行市域(郊)列车更有利于服务乘客,在建设成本、线路选择,以及土地利用等方面有诸多优势。但同时,也存在工作地岗位不足、居住配套设施不完善,以及两者之间的交通换乘衔接等问题。本文基于福马铁路改造成市郊铁路的研究咨询过程,探索利用既有铁路改建市域(郊)铁路服务通勤圈的一体化解决路径。

1 利用既有铁路改建市域(郊)铁路服务通勤的优势

1.1 成本优势

我国很多大城市具有大量的既有普速铁路及相关设备资源。随着高速铁路的建设,客运逐渐向高速铁路转移,使得大量传统普速铁路在铁路运输中的地位和作用逐渐式微。因此,利用既有铁路、场站和设备资源发展新运输,对盘活存量资源、改善铁路经营状况具有重大意义。此外,利用既有线路改建市域(郊)铁路在工程造价上具有极高的优势,还可有效缩短建设工期。

1.2 廊道资源优势

我国大多数大城市既有铁路线路资源覆盖充足,特别是在中心城区与郊区、周边小镇之间往往覆盖了大量的铁路网络。福州都市圈既有铁路包括温福铁路、福厦铁路、合福高铁、福平铁路、向莆铁路、峰福铁路、 福马铁路,总里程共计424 km,其中,高速铁路 347 km。此外,既有铁路通常建设年代久远,随着城市的扩张,部分既有铁路站点尤其是较大的车站位于城市建成区内部,具有一定的配套公交、地铁等换乘条件及客流资源。

1.3 沿线土地利用优势

需要市郊铁路的城市往往经济、社会发展比较成熟,周边用地具有一定的开发基础。既有铁路车站往往位于或接近城市中心地区。这为站点周边进行二次开发带来更大收益提供了基础。同时,随着城市经济社会的发展,以及城市结构的转变,既有铁路站点周边往往经历数轮城市更新与产业升级,形成较为完整的城市功能配套与产业功能体系,这直接提供了更高的土地价值及再开发价值。

2 市郊铁路构建通行圈的制约因素

2.1 端点站就业岗位不足

首先,在高速铁路发展过程中,普速铁路的站点往往被外迁至城市外围地区,但是距离市中心远近与土地利用方式、开发强度、就业岗位的密集程度有直接关系。所以,外迁后站点周边土地开发强度下降。其次,站域空间综合利用不足。市郊铁路的首要功能是满足通勤需求,以及部分旅游和商务客流需求。在此基础上,围绕客流带来的商业价值和产业、人口导入的机会也容易在站点周边聚集。但是目前,福州市土地资源紧张,车辆段上盖空间尚未高效利用,轨道交通“客流”严重浪费,铁路站场并没有实现立体综合开发和站城一体化发展。

2.2 居住用地配套不完善

由于既有铁路车站建设久远、噪声大、交通阻隔,其周边往往是城市中缺乏活力、功能退化的地区,土地开发利用粗放[2],多数站点周边土地及沿线土地为农业用地或工业用地。这导致这些传统车站区域对非铁路交通类型客流吸引能力普遍不足。同时在普速铁路的三次大提速中,取消了大量四等及以下小车站,过大的站间距导致对需要服务的市郊城市组团不能实现完全覆盖。

目前,福马铁路仅设有福州站、福州东站、樟林站、魁歧站、马尾站,平均站间距6 km,沿线经过的马尾区政府等重要节点均未设站,且除福州站外各站均无客运设施,这就使得沿线土地虽临近线路,但不临近车站,相应功能与铁路的接驳距离很长,使用不便。

2.3 工作地与居住地交通衔接不便捷

2.3.1 通勤时间长

首先,我国大城市既有的普速铁路与城市生活功能长期以来存在排斥和彼此隔离的特点。因此,在这些车站和线路周边既没有高密度开发建设,也没有人口和工作岗位的聚集,导致居住地与工作地未直接连接,通勤时间过长。

其次,换乘衔接不便,主要体现在以下几方面:

①公共交通换乘不便。我国目前公共交通换乘路线并未实现连续交通“零换乘”。此外,利用既有线改建的市郊铁路与其他交通方式的衔接过程中也出现如安检不互认、发车间隔不叠加,以及系统不共享等制度缝隙。

②慢性可达性差。完善成熟的轨道站点区域慢性空间往往会呈现出比较高的城市支路和慢行的路网密度,但在调研中发现,铁路线路本身都对路网的割裂较严重,造成站点周边慢行系统呈现碎片化。

③配套交通服务设施不足。目前,福州市内开行公交车、出租车等常规交通运输工具,并运营地铁1号线、2号线、4号线、5号线、6号线,但部分公交站设施设备老旧,位置距市域铁路规划站点远,乘客以换乘地铁为主(图1)。此外,车站周边公共自行车、私家车停车场等配套设施不足。

在不可逆闭式中冷回热再热三级燃气轮机循环中，设高压压气机和低压压气机的效率相同，定义压气机内损失用内效率ηc表示，涡轮机的内损失用内效率ηT来表示，即有[4-5]：

图1 福州城际线乘客换乘交通方式统计

2.3.2 通勤可靠性低

①发车频率低。根据《市域(郊)铁路设计规范》(TB 10624—2020)要求[3],利用既有铁路开行市郊列车运行平均间隔高峰时段不宜大于15 min,平峰时段不宜大于30 min。目前,除上海金山铁路早高峰时期最小发车间隔为13 min,其他市郊铁路大多无法满足这一要求,如福州铁路规划最小发车间隔为20 min。

②线路资源有限。货运与增加的市郊列车之间存在着资源竞争关系,尤其是福州站站场限制条件多,接发列车方向多,始发终到站列车多,股道运用紧张,咽喉能力紧张,在高峰时段尤为明显。若将市域列车接入福州站,对福州站的运输组织影响较大。

③运营和管理存在的矛盾。在当前的铁路建设模式下,服务于长途客运、货运的既有铁路线路产权和运营权都属于国家铁路集团及其关联主体,但由其改造成的市郊铁路却往往被规划成为城市轨道交通和城市公共交通系统的一部分。

2.4 组团状区域城镇空间规划的制约

虽然当前的国土空间规划提出并实施了都市圈城镇空间规划的理念,但现实中国土空间规划多仍以传统的大城市向外圈层扩张的形态为主。同时,“三区三线”的划定也意味着城市的发展规模受到有限空间的制约[4]。在空间规划体系建立的背景下,交通设施的建设必然会由“设施增量”转向“设施存量”。然而,轨道交通站点的发展往往会受到城市发展边界的刚性制约而无法进行一体化开发,进而导致城市开发空间与交通建设空间不一致,城市之间的相互吸引、轨道与用地的相互作用减弱。

目前,福马线沿线周边缺乏整体规划,用地空间格局有待优化。铁路站场有效综合开发不足,站城融合度不足,城市发展并未沿着交通线路集约高效发展,而呈现“摊大饼”式由单一集中型发展。

3 市郊铁路服务通勤圈的优化思路与方法

3.1 优化土地利用规划

首先,根据站点分布及其用地需求调整土地利用规划。以公共交通为导向的开发(transit-oriented develpment,TOD)模式发展廊道中交通与空间发展的充分融合可以从适应客流需求方面出发,以人群的需求为导向,合理配置各类功能与业态,根据城市更新改造建设进程开展土地综合开发。福马铁路沿线各站综合开发规模如表1所示。

3.2 优化铁路线路及站点规划

3.2.1 根据实际需求加密站点

利用既有铁路改建开行市郊铁路,根据现有和潜在客流实际需求加密站点,可有效增加市郊铁路服务范围,有助于提升客流强度,实现更好的运营效益。为了补充福州轨道交通网,连通福州主城区与马尾区,在福马铁路沿线新建上洋站、洋里站、协州站、儒江站、区政府站五个车站,本线最小间距1.6 km,最大间距3.8 km(图2)。

图2 福马铁路示意图(红色为新增站点)

3.2.2 完善站点交通衔接

首先,市郊铁路应打造人性化的换乘交通枢纽,强调无缝衔接。同时,市郊铁路在运营模式上还应实现突破,与其他交通方式实现安检互认,站台设置屏蔽门,实现旅客直接刷卡上站台候车的无缝换乘(图3)。在福马铁路一体化建设中,应充分考虑到了打造无缝衔接的换乘体系,构建多维度的立体城市交通网络。

图3 铁路换乘地铁流程

其次,提升慢性环境和步行可达性。利用快速巴士、地铁等,打通“最后一公里”,扩大市郊铁路覆盖面;完善慢行路线,塑造连续完整的步行系统和自行车系统;此外,还要构造宜人的尺度和适宜慢行的空间环境。

再次,完善交通配套。对于非公共交通的配套,主要是P+R停车场(驻车换乘停车场)、出租车换乘设施、自行车停车场等。市郊铁路站点应完善这类交通配套,满足乘客自驾、乘出租车等非公共交通方式的需求。

3.2.3 完善运营管理机制

首先,协调运营时间,增大发车频率。可通过优化列车开行时刻,在早晚高峰时段适度增开市郊列车,满足公交化运营。

其次,根据人流情况组织快慢车跨站运行。快慢车停站方案既可以满足乘客的出行需求,又可以满足长距离乘客对时间的需求,尤其对于对时间敏感的通勤旅客。

再次,福马线在国铁干线层面分别连接昌福铁路、合福高铁、福平铁路、杭深铁路等,在城际铁路层面衔接福莆宁城际F1线,在市域铁路层面衔接规划市域S2线,在轨道交通层面衔接地铁1号线、2号线等,应大力支持和推广“四网”融合。

3.3 优化空间规划方法

结合空间规划制定的“三区三线”空间管控深度和要求,将城市群中各城市之间的通廊纳入国土空间规划蓝图中[5]。同时,在管控方面,处理好道路红线与生态保护红线、永久基本农田、城镇开发边界之间的关系,可以建立评价体系评估交通建设对生态环境的影响,在确保不对生态破坏的情况下进行集约化、快速化的轨道交通系统、大容量公交等交通设施布局。

交通规划需要兼顾发展和管控两个层面。尤其在发展方面,需提升交通规划对空间格局的优化能力,发挥交通枢纽增长极和交通干线增长轴带的作用,以交通网络带动若干相连城市的发展,沿线开发需要与区域的功能相耦合[6]。应保证轨道交通站点覆盖到大部分人,最终促进多中心、网络化的空间结构的形成。福州市规划构建“一环两带、两核两心七组团”的中心城区空间结构。福马铁路改造成市域线连通了福州主城核心区和三江口副中心的马尾区,紧邻闽江城市活力景观带,与中心城区“东进南下、沿江向海”的城市发展方向高度吻合,对于引导福州市空间发展向“多中心、组团式、网络化”发展具有重要意义。

4 结束语

当前区域一体化趋势不断加强,跨城通勤不断涌现。在这种情况下,传统的高速铁路和城市轨道交通方式难以满足大城市与小城镇之间的通勤需求,亟须市域(郊)铁路这类处于高铁和传统城市轨道交通之间的交通方式来支撑。研究发现,市郊铁路具有成本、廊道资源和土地利用等优势,也存在端点站就业岗位不足、土地利用低效、交通衔接不便及相关规划不协调等问题。为实现市郊铁路的可持续发展,需要在工程技术调整的同时,加强配套设施的土地开发和增建,充分利用周边土地资源,优化空间规划方法。