国外典型大城市市郊轨道交通的发展及其启示
1 国外大城市市郊轨道交通的发展
1 . 1 线网特征
纽约、柏林、巴黎、伦敦和东京等国外大城市 ,都已发展并形成完善的市郊轨道交通线网 , 且能很好地与城市公共交通衔接 ,真正实现郊区、卫星城及新城同中心城之间快速、便捷和大运量的交通功能 。
1 . 1 . 1 线网的发展
国外市郊轨道交通发展时期早、历时长,并随着城市规模、社会经济和人口的增长以及城市铁路的发展而不断地调整与发展。纽约在 19 世纪早期就开始陆续修建市郊铁路 ,其路网在 20 世纪中期就已基本建立和完善; 线路到达各大火车站,如曼哈顿的中央火车站 、宾夕法尼亚火车站 、长岛火车站等, 提高了郊区与市区的连通性, 方便了居民出行。
国外市郊轨道交通的发展也有以城市铁路的发展为依托的例子, 如柏林的 S-Bahn 。柏林铁路网的建立,为发展 S-Bahn 提供了坚实的基础。在实现了铁路电 气化 后, S--Bahn 于 1924 年正 式命 名并运营[ 1] 。国外市郊轨道交通的发展也带动了卫星城、新城及周围城镇的发展。巴黎 RER 的建设极大地推进了城市格局的变化, 为新城的发展提供了强有力的交通支持。东京都市圈内错综复杂而又繁忙的市郊铁路系统也推动了如多摩 、千叶、筑波等新城的发展 ,并承担着每日大部分通勤乘客的交通需求。
1 . 1 . 2 线网特点
( 1)线网结构形态多样: 上述几大城市市郊轨道交通的线网结构大致可分为放射形、环形加放射线形及主线加支线这三种形式。具体线网形态见表 2 。
内其他轨道交通不同的独立系统, 服务功能不同, 不可将其混淆。
( 3)车站布设灵活: 国外大城市的市郊轨道交通在车站的布设上较为灵活 ,主要以郊区段吸引客流并将郊区乘客快速送达市区或以通过市区为原则 。如纽约的市郊铁路在远郊区段站间距较大, 可达 5 ～ 6 km ; 在近郊区 , 站距缩小 , 一般为 1 ～ 3 km左右; 靠近和进入市区后, 为了快速到达终点站, 站距加大甚至不设站。巴黎 RER 为了能快速通过市区 ,也加大站距 , 如 A 线市区的平均站距约 2 . 9km ,最大达到 4 km[ 7] ; 而在郊区段 ,为了吸引客流,
设站较密且站距小 ; T ransilien 市郊铁路在远郊或RER 线路未到达的区域设站较密 ,而在靠近市区或与 RER 平行的路段上则设站较少或不设站直达市
区终点站 ,平均站间距在 5 km 左右 。
( 4)与其他公共交通方式衔接良好 : 国外许多大城市都十分重视市郊轨道交通与其他公共交通方式的接驳 ,在各大枢纽与换乘站都可方便地换乘公交、地铁及其他公共交通。纽约长岛铁路在其重要的 Jamaica 枢纽站可实现与地铁或其他铁路线(含机场线) 的换乘 ; 柏林 S-Bahn 在市区范围内与地铁系统相结合,有 27 座车站可与之换乘, 有 54 座车站可实现三线或三线以上换乘( 包括地铁和城铁); 围绕巴黎市区的 5 座终点站内 , RER 、市郊铁路、地铁及其他铁路线( 含机场线)都可相互换乘, 中心城区内也设置了多座大型综合交通枢纽 , 方便 RER 与地铁及公交的换乘 ; 伦敦几乎所有的市郊线终点站都坐落在地铁内环线上, 方便乘客换乘 ; 东京利用山手环线 ,可实现市郊铁路与地铁之间的方便换乘 。
1 . 1 . 3 线路供电及运营车辆
虽然国外大城市市郊轨道交通基本采用铁路系统制式 ,但因其大运量、公交化的运行特点 ,故在许多技术方面与干线铁路系统不同 。这些城市都将市郊铁路从铁路系统中分离出来, 成为独立的系统 。线路供电方面 ,在近郊或城区范围内 ,国外大城市市郊轨道交通一般采用 DC 750 V 或 DC 1 500 V的电压 ,这样可方便与市内轨道交通直通运营( 东京) 或共用供电设备; 在某些国铁线路上或远郊范围内 ,则采用干线铁路供电制式, 如 AC 12 . 5 kV( 纽约)、AC 15 kV( 柏林)、AC 25 kV( 巴黎和伦敦),这样可减少沿线变电所及供电设施的数量 , 降低造价并提高列车运营速度各大城市线路供电方式参见表 3[ 8] 。
市郊轨道交通的运营车辆基本采用动力分散型电动车组 ; 纽约和巴黎还部分使用内燃动力车辆 。其车辆技术参数与干线铁路车辆或城市地铁车辆不同,有其自身特点:
( 1)车体较地铁车辆大(东京使用地铁车辆),且由于服务水平较高 ,车辆定员较少 ;
( 2)车内座椅横向布置( 东京除外), 一般为 2 +2 或2 +3 形式并装有行李架 ;
( 3)一般设计最高速度为100 ～ 160 km/h , 运营最高速度为 80 ～ 110 km/h ;
( 4)考虑到共线运营线路供电制式的不同 ,纽约 、巴黎 、柏林和伦敦都采用了双受电制式的车辆。此外,为满足市郊客流需求, 巴黎首先使用了双层列车 ,每列车增加了 40 %的坐席 。1 . 2 线网运营情况 为了达到吸引客流 、提高通行能力,以及实现大运量 、公交化的目标 ,各城市的市郊轨道交通在线网运营方面也都采取了各种相应方法 ,如直通运营、支线运营、共线运营、快慢车运营 、大小交路灵活安排 ,以及在不同支路、不同时段 、不同节日采用不同运行图等运营方式。
2 我国市郊轨道交通发展面临的问题分析
2 . 1 大城市普遍缺乏市郊轨道交通
与国外大城市相比, 我国大城市普遍缺乏市郊轨道交通这个层次 。若周边新城和卫星城发展起来,仅依靠公共汽车和小汽车是很难满足交通需求的 。国外大城市的通勤客流以及城区和郊区之间的交通需求大部分都由市郊轨道交通来承担 。如:1990 年纽约有 203 . 8 万人在曼哈顿工作 ,其中 148 .1 万人使用公共交通 , 24 . 5 万人使用市郊铁路( 所占比重为 16 . 5 %); 1987 年巴黎市郊铁路年客运量就达到4 . 82亿人次; 日均客运量超过 130 万人次, 据统计,每日 17 : 30 到 18 : 30 的高峰小时内 ,巴黎市各大站发送旅客达 21 . 5 万人 ,相当于大站日发送旅客的1/3[ 12] ; 东京的市郊铁路在东京—横滨区域内承担了公共交通 2/3 的客运量 。
2 . 2 规划中存在的问题
目前 ,我国北京与上海已规划了市郊铁路网及市域快速轨道交通线( R 线),但还存在一些问题 。
( 1)北京和上海分别规划了 360 km 和 428 km的市郊轨道交通线网, 但其规模小于市内轨道交通线网规模 ; 此外 ,其规划时间也比市内轨道交通晚 ,这说明在以往的轨道交通线网规划中, 对市郊轨道交通不够重视, 未提前做好规划与建设计划。
( 2)北京市郊轨道交通的车辆和系统制式并未有明确的标准规范可供参考, 有待于在发展建设市郊轨道交通的过程中加以确定同时 ,还存在改造既有线时对线路、车场 、站房等铁路设施的改造问题 。
( 3)上海 R 线郊区段采用地铁制式, 线路的敷设方式和车辆选型及编组都和市内地铁相同 。此外,市区段为早期修建的地铁线路, 而上海 R 线属于市区轨道交通的延伸线 ,与 RER 及 S-Bahn 相比 ,在线路功能、客流等级及技术参数上将市区轨道交通与市郊轨道交通相混淆 ,既造成市郊线投资浪费 ,又达不到建设市郊线的目的。
3 启示和建议
( 1)重视市郊轨道交通的发展, 提早做好规划与建设计划。市郊轨道交通是大城市交通中不可或缺的一个层次, 在带动新城、卫星城以及中心城区的发展上起着十分重要的引导作用。如巴黎的 RER ,不仅推动了巴黎“多轴、多心”的规划,加强了城市各组团间的联系, 并且带来了极大的社会效益和经济效益 。因此,应尽早重视市郊轨道交通的规划 ,可以在新城或卫星城镇尚未完全发展起来时进行土地控制,避免以后的拆迁和征地问题。
( 2)市郊轨道交通车站应根据沿线客流需求布设,不能拘泥于按某种标准站距设置。市郊轨道交通车站的布局设计应考虑与郊区公共汽车、小汽车等交通方式的衔接 ,以扩大市郊轨道交通的客流吸引范围,增加可达性 。
( 3)市郊轨道交通的运营组织应有较大的灵活性,以提高运营效率。列车编组应根据客流的潮汐性灵活实施。如柏林的 S-Bahn ,在高峰小时内编组数为 6 ～ 8 节, 其余时段则为 4 节; 根据不同客流断面的特征,开行多种交路形式的列车 ; 采用多种运行图 ,如平日图 、周末图、节日图、不同季节图等。
( 4)由于郊区的建筑密度较低 ,存在设置较高电压线的防护空间, 因而市郊轨道交通应尽可能采用城市铁路系统制式。城市铁路的主要优点是: 车体较宽 ,容量大且舒适性好 ; 电压较高( DC 1 500 V 、AC 25 000 V 等), 故牵引变电所间距较大, 可以降低工程造价并提高列车运营速度; 以地面线路或高架线为主,则工程造价及运营成本较低。据统计 ,城市铁路每公里造价仅为 0 . 9 亿元, 是中心区地铁造价的 1/10 ～ 1/7 ,轻轨造价的 1/3 ～ 1/6[ 13] 。