鐵路樞紐總圖與城市發展模式關系探討

金 琰,周高衛,張小強

(1.中國中鐵二院工程集團有限責任公司,四川 成都 610031;2.西南交通大學交通運輸學院,四川 成都 610031)

城市發展與樞紐布局規劃建設密切相關,二者是同步進行的,兩者既相輔相成又相互制約。城市的性質和規模對鐵路樞紐布局具有重要的作用,城市布局結構影響鐵路樞紐的客、貨運設施的分布。國外鐵路樞紐建設與發展的大量實踐證明:鐵路樞紐布局規劃與城市布局關系密切,并且在發展過程中互為因果,彼此影響。鐵路樞紐很大程度上促進城市迅速成為客運中心和商品集散地,但鐵路樞紐同時破壞城市空間布局,在一定程度上限制了城市的發展。城市功能組團的多樣性及城市用地緊張要求鐵路樞紐布局應緊密配合城市規劃,既考慮樞紐本身運營的需要與發展,又要避免干擾城市[1]。因此,需系統論證鐵路樞紐規劃與城市發展模式的關系,探討城市鐵路樞紐總圖規劃的規律。

1 鐵路樞紐與城市相互作用分析

鐵路樞紐是城市重要的基礎設施,是城市功能的重要組成部分。鐵路樞紐建設是為了滿足居民出行的交通需求,鐵路樞紐建設改變城市局部功能結構和用地性質。此外,鐵路樞紐交通流動性強,流量大,其交通組織與集散需與城市交通有機整合。鐵路樞紐建設與城市社會經濟水平、發展規模、功能定位、城市景觀、治安等關系密切。本文引入投融資模式、高新技術開發應用和環境承載能力三個因素作用于鐵路樞紐,以分析其與城市發展關系。鐵路樞紐與城市可持續發展模式如圖 1所示。

圖1 鐵路樞紐可持續發展模式框架

圖1中:環①為負反饋環,表示社會經濟發展使得鐵路客運和貨運要求增加,引起鐵路運能緊張,樞紐擁擠,旅客組織困難,促使鐵路樞紐規模進一步擴張,導致環境污染加重、能源消耗增加及導致土地占用加大,從而影響社會經濟發展;環②為正反饋環,表示社會經濟發展使政府增加對交通運輸業的投資,也促進了對鐵路樞紐新技術的投資、開發與應用,提高鐵路樞紐布局和運營組織效率,從而可以相對減少傳統型規模擴張,因而減少環境污染、能源消耗和對土地的進一步占用,進而促進社會經濟發展;環③為負反饋環,表示社會經濟發展促進鐵路樞紐基礎設施投資增加,鐵路樞紐規模擴張,導致土地占用增加、環境污染加深、能源消耗加大,從而影響社會經濟發展。

鐵路樞紐與城市發展的關系不是單維的,而是具有相互影響、相互促進的關系。為協調鐵路樞紐與城市的關系,應將鐵路樞紐納入城市總體規劃,系統地考慮樞紐的布局形式、線路走向、線路覆蓋方式及鐵路線路引入樞紐等問題。城市發展與鐵路樞紐的建設通常是同步進行的,二者既相輔相成(積極作用)又相互制約(消極作用),從一個平衡到另一個平衡,在歷史的發展過程中表現為一種螺旋上升的形態,相互協調,最終實現雙贏的互動式變化過程,如圖 2所示。

圖2 城市鐵路樞紐與城市發展的互動關系

2 我國鐵路樞紐類型總結及設置規律分析

2.1 我國各城市鐵路樞紐類型

各城市在規劃設計鐵路樞紐時,分別考慮本城市的城市規劃和環境保護對鐵路樞紐的設計與建設的決定性影響。每種類型鐵路樞紐具有獨特的布局特點(見表 1所示),且各類型樞紐結構和設備均不一樣,因此,就不可能有某種類型的樞紐適合我國各發展模式下的城市。

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以下選取各種類型樞紐的典型代表城市,通過分析這些城市的發展模式、城市人口數量(含流動人口)、城市市區面積及城市GDP等指標(見表2),研究總結我國不同城市發展模式下適合的樞紐類型。

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2.2 鐵路樞紐總圖規劃規律總結

分析各類型鐵路樞紐所適用的情況及相對應的城市發展模式的關系,可得出如下規律。

(1)若一個城市受海港或江河的影響,既有城市向內陸地區擴展有困難時,此時比較適合的鐵路樞紐有盡端式鐵路樞紐和放射半環形鐵路樞紐,實現因地制宜和利用海港和江河的區位。發展盡端式鐵路樞紐通常是城市鐵路樞紐近期階段,隨著路網的擴大,鐵路線的向外延伸,可逐漸演變成適合當地的各種鐵路樞紐,如大連、青島鐵路樞紐等。

(2)若城市由于受地理環境影響,既有城市已無法擴展,如發展城市衛星城鎮等城市,比較適合發展環形鐵路樞紐,兼顧各衛星城市的經濟發展,實現各功能組團協調發展。

(3)若城市自然地形、地理位置等先天條件較好,其中心城市可不斷擴展,此時比較適合的樞紐類型有環形鐵路樞紐或放射環形鐵路樞紐,既可兼顧各環線的交通需求,又可降低城市中心的交通壓力。該樞紐使引入線分散在環線上,避免接軌點過分集中在編組站或樞紐兩端帶來的客、貨列車相互干擾的缺陷。

(4)若城市處于大陸邊緣或受山河等地理條件的限制,只能狹長發展,該類型城市比較適合發展盡端式鐵路樞紐[2],所有車站都順序布置在樞紐內同一條長的通道上。盡端式鐵路樞紐適合該類城市發展模式在于其引入線一般都匯合在樞紐兩端,順向車流可通過縱向通道運行,如蘭州鐵路樞紐。

(5)城市的發展模式一定程度上決定鐵路樞紐類型。通過橫向比較發現:一站型鐵路樞紐、十字形鐵路樞紐和三角形鐵路樞紐一般只能滿足中小型城市模式的發展,但有可能發展成環形或放射環形鐵路樞紐結構。而對全國政治、經濟、文化影響因子重的大城市,由于自然地形、地理位置等條件好,人口多等因素,適合發展放射環形鐵路樞紐結構(北京鐵路樞紐)或放射半環形鐵路樞紐結構(上海鐵路樞紐)。

(6)各城市所適合的鐵路樞紐類型與城市的人口數量密切相關。出行需求很大程度上與人口數量成正比。如北京、上海、成都等大都市,其城市人口數量大,分別為 1633萬人、1845萬人、1221萬人。通過分析城市居民出行強度及大都市鐵路樞紐發展的一般規律和趨勢,可以得出如下結論:當城市規模較大,人口數量超過 1000萬人,放射環形鐵路樞紐比較適合該類城市發展模式和水平。此外,樞紐客運站宜設在城市客流量大的片區,以滿足大規模客流在短時間內集散。

3 影響鐵路樞紐總圖與城市模式關系的動態因素

城市鐵路樞紐布局類型具有上述的統計規律,但由于城市規模、鐵路線路引入樞紐等原因,使得城市鐵路樞紐總圖布局處于動態變化之中。影響鐵路樞紐總圖與城市發展模式關系的因素有:

3.1 城市人口、功能及區位特征

城市規模對鐵路樞紐總圖布局的本質是影響城市客運量的變化。通過分析我國大城市規模與鐵路客運量的關系可知,影響城市客運量的主要因素有以下幾點:(1)城市人口規模。城市市區人口數量與城市樞紐客運量大小成正比,并隨著城市人口增長,客運量將動態的隨之增長;(2)城市的功能。一般而言,商業城市和旅游城市對外交流頻繁,旅客運輸量大;而工業和港口城市偏重于貨物運輸的集散。城市功能對客運量的影響主要體現在影響客流性質和結構。若城市功能或其組團功能發生變化,其客運量和客運結構隨之發生變化,進而影響鐵路樞紐的規劃及布局形態[3];(3)城市的地理區位和政治經濟區位條件。政治經濟區位優勢明顯的城市,其對外交流頻繁,客運量大。若該城市同時具有較好的地理區位,如位于路網中的交匯處,如鄭州鐵路樞紐,可產生大量的中轉客流,則要求該類城市需設置較大規模的鐵路樞紐以滿足其客運要求。

3.2 鐵路線路引入樞紐的數量及等級

鐵路線路的引入對鐵路樞紐客運系統影響很大。引入線的引入方向、引入數量、引入技術標準、引入線客流性質及流向等技術特征決定客運站布局形式和樞紐客流流線,進而影響鐵路樞紐布局類型[3]。引入線等級和數目是決定樞紐客運功能定位、建設規模的主要影響因素之一。一般而言,客運站等級與引入線數量的等級和數目成正比,影響城市鐵路樞紐布局形式。

3.3 城市用地性質規劃

城市用地性質決定城市客流出行的結構和性質。城市局部用地性質的變化其結果是導致城市片區出行強度、出行規模、出行目的、出行方式等出行特征的改變。

3.4 交通新技術

交通技術革新促進交通出行結構變化及交通設施的優化配置。技術革新改變旅客出行需求模式,進而影響鐵路樞紐站房、廣場等規模以及換乘組織模式。交通技術的進步有利于規模合理測算,對樞紐總圖規模的確定具有重要影響作用。

4 結束語

綜上所述,論證鐵路樞紐總圖規劃與城市發展模式的關系是協調鐵路建設與城市發展的重要前提。通過將鐵路樞紐總圖規劃融入城市總體規劃,根據城市規劃要求,并結合城市功能結構、區位條件、城市各項指標,動態調整城市鐵路樞紐總圖布局。鐵路樞紐規劃建設應配合城市總體布局規劃,樞紐建設應有利于引導城市空間布局,優化城市各功能組團的用地性質。

[1]呂建軍.鐵路樞紐規劃與城市規劃的協調[J].鐵道運輸與經濟,2005,27(10):4-5

[2]張唯.鐵路樞紐建設淺議[J].鐵道工程學報,1996(3):121-123

[3]王南.高速客運站設置的系統優化研究[D].西南交通大學,2009:23-24

[4]沈建明.新形勢下鐵路樞紐總圖規劃的特點[J].鐵道運輸與經濟,2005,27(10):1-3