蘇州市軌道交通3、8號線獨立成環的探討

孫元廣

(廣州地鐵設計研究院有限公司，廣東廣州 510010)

0 引言

蘇州歷史悠久，是國家歷史文化名城和風景旅游城市，國家高新技術產業基地，長江三角洲重要的中心城市之一。總結蘇州市城市空間布局和發展，現狀城市主要有以下特征:古城為核，老城居中、四向放射;東西為主、南北為次;四角山水，綠楔入城(西北向為三角咀、東北向為陽澄湖、東南向為獨墅湖、西南向為石湖)。

根據城市總體規劃，2020年城市中心城區為"一心兩區兩片"構成的"T型"城市空間結構，包括東西城市發展主軸和南北城市發展次軸［1］。蘇州城市空間布局概念示意圖見圖1。

蘇州城市軌道交通線網規劃經多輪修編完善，2013年蘇州開展了二期建設規劃調整的編制工作過程中提出了3、5號線換位，新3號線與8號線形成組合環線線網方案，調整后蘇州線網方案與城市總體規劃更契合，線網為"組合環線+棋盤式"架構，符合蘇州城市發展特征和交通需求［2－3］。其中線網組合環線由以東西走向為主的3、8號線組成，2個扣環車站采用了同站臺平行換乘方式;同時8號線也與服務蘇州火車站、蘇州北站等客運樞紐的呈L形的2號線形成第二對扣組合線［2］。遠期線網規劃見圖2。

圖1 蘇州城市空間布局概念示意圖Fig.1 Spatial distribution of Suzhou city

圖2 雙組合環線示意圖Fig.2 Double combined loop lines

國家發改委在二期調整的批文中，同意了線網的調整和建設3、5號線的工程方案，也提出了下階段結合城市總體規劃編制，深入研究3號線和線網中8號線形成獨立環線的可能性，并在項目建設中充分預留獨立成環條件［4］。因此，有必要對蘇州獨立環線的設置的必要性和可能性做進一步的研究。

國內外城市軌道線網規劃中對環線也有較多研究，多個城市也設置了不同形態的環線［5］，但目前對組合環線和獨立環線的功能差異性對比研究不深入。本文結合國內外城市環線設置經驗及蘇州市軌道交通特點，對2種環線做全面對比分析。

1 國內外環線設置經驗

城市軌道交通線網中環線的重要功能是改善軌道交通線網的通達性，實現放射性走廊之間的交通轉換，分散中心區換乘站的負荷，同時減少切向型客流的時間耗費，既能夠為中心區內外間客流提供更多的路徑選擇機會，又能改善中心區邊緣切向交通的便捷性;此外，環線還為不同交通系統之間的綜合換乘創造便捷換乘條件。

國內外城市軌道交通線網結構主要分為網格式、放射式及環形式3種形態，而對于采用環形式線網結構的城市，其網絡規模一般都比較大，基本上是以"環線+放射線網"為主的組合方式。

環形式線網由穿越市中心區的徑向線及環繞市區的環行線共同構成。徑向線的條數較多，走向多樣，一般都經過市中心區。在一些軌道交通線網規模不是很大或建設時期較短的城市，如新德里等，環線一般只有1條;而在一些軌道交通線網規模較大、軌道交通發展比較成熟的城市，如莫斯科、東京、北京等，會出現2條或以上的軌道交通環線。

分析國內外城市環線的設置，可以看出環線的特征如下。

1)設置環線條件。城市基本都是強中心大城市，軌道線網規模較大，基本都是"環+放射線"的線網結構，放射線數量一般超過10條。

2)環線形式選擇。環線形式多樣，其中獨立環線和組合環線是比較常用的形式，各有優缺點。其中，獨立環線適應單中心城市圈層式均衡發展的城市，放射線的交點基本設置在環內;組合環線適應發展不均衡的多中心城市，在主客流方向形成直通U型線路，弱聯系方向采用扣環的便捷換乘模式。

3)環線線路特征。環線的平均長度約為30 km，換乘站點占比50%以上，環線內部是強中心，環線一般都直接串聯城市次中心和主要的客運樞紐。

按照其不同的物理形態及運營方式，可以概括為如圖3所示4種類型［5］，其對比情況見表1。

總之，從國內外的經驗看，各城市依據其不同的城市特征，有環線網與無環線網廣泛存在;環線的形式也多種多樣，各有自身特征，需根據城市具體形態及工程條件靈活選取。

2 獨立環線設置的必要性

蘇州3、8號線西端換乘站華山路站采用的是雙島四線同站臺平行換乘方式，并設置了2條渡線作為聯絡線，具備了貫通運營成環的條件;東端的扣環車站受婁江大道高架(寬約50 m，橋跨32 m)、星港街－婁江大道立交、滬寧普速鐵路(路基段)、滬寧城際鐵路(西段橋梁、東段路基，路基下部沿線路方向設有樁長24 m密集管樁加固)等控制點的制約，兩線的換乘站跨陽路站采用了疊線同站臺換乘方式，不具備獨立成環線的條件，需考慮區間接岔方式［6］。

車輛基地、主變電站等是環線必備設施，成環后，環線上只有8號線的一個停車場(面積約10 hm2)，車輛段均在線路的末端，環線沿線基本均為建成區，無法尋找車輛段，因此只能選擇3或8號線的車輛段作為環線的車輛段，環線必須帶至少一個支線，也就是說利用3、8號線進行重新組合也無法形成獨立環線，只能形成勺形環線。

圖3 軌道交通環線基本形式圖Fig.3 Basic forms of loop lines of rail transit system

表1 軌道交通環線形式對比表Table 1 Comparison and contrast among different forms of loop lines

考慮到環外線路的長度及車輛段的分布及工程實施預留，環線采用3號線西端的車輛段作為環線的車輛段比較合適，形成的勺形環線方案見圖4。

蘇州3、8號線成環后環線部分長45 km，車站35座，其中換乘站14座，占比40%;支線長8.7 km，7座車站;結合蘇州軌道交通的規劃建設和批復情況，有必要對3、8號線形成獨立環線的必要性進行定性和定量的分析研究。

圖4 獨立環線方案Fig.4 Scheme of independent loop line

2.1 定性分析

從定性分析上看，該環線的設置破壞了原線網的功能，與城市的空間發展和交通需求不符，難以發揮環線的應有作用，設置的必要性不大。主要原因有以下幾點。

1)蘇州棋盤式線網組合環的功能與獨立環線線網差異不大，均能實現兩兩換乘，換乘次數和換乘距離差異不大。

蘇州是棋盤式線網，網絡規模中等，由于蘇州古城居中，不易設置環，因此蘇州3、8號線成環屬于大環，規模較大。基于蘇州城市特征分析，利用環線換乘一般都不優于利用棋盤形線網換乘。

蘇州3、8號線成的環長45 km，長度介于北京的大環和小環之間，跟廣州地鐵的環線長度基本一致(44.2 km)，相對于蘇州城市來講偏大。另外，蘇州的線路基本無放射線路，其中9號線是北部的聯絡線，2、4、5、7均是L型線路，6號線是對角線，各線在環的外圍就可以實現換乘，因此設置環線的效果更不明顯，這在蘇州線網修編過程中就研究過，認為獨立環線方案相對棋盤式線網略差。

2)蘇州是水鄉城市，環線沿線發展受綠楔分割，無均衡發展的要求和必要。

國家發改委《城市軌道交通規劃編制和評審要點》［7］中對設置環線的條件也進行明確規定:對于中心城區面積較大、各方向發展較均衡的城市，在規劃放射型線路的同時，研究設置環線的必要性。

蘇州是水鄉城市，也是歷史文化名城，環線周邊分布有虎丘風景區、石湖、七子山、獨墅湖、陽澄西湖等水域綠地，自然地把蘇州城區分割成若干組團，環線沿線發展不能像一般平原城市一樣進行圈層拓展，因此也沒有帶動沿線均衡發展的需要。從城市功能上沒有對環線設置的必然要求，即環線設置的必要性不足，這也與最新的評審要求相符。蘇州市中心城區空間結構圖見圖5。

圖5 蘇州市中心城區空間結構圖Fig.5 Spatial structure of downtown area of Suzhou city

3)環內沒有強中心，吸引力不強，環線的截流效果小。

環內區域2/3為姑蘇區，其余部分為工業園區及新區一部分，而吳中區和相城區比例極小，且還有部分綠楔，因此環內的核心吸引點是蘇州古城及園區湖西CBD。姑蘇區是蘇州歷史文化名城的主要載體，文物保護的要求較高，發展的重點主要是文化旅游等產業，而古城需要進一步向外圍疏散人口;園區湖西CBD受金雞湖阻隔，發展腹地相對受限，因此整個環內產業和崗位有限，并不是強中心，難以形成客流的集聚效應，主要以過境客流為主。

4)線網規模有限，放射線較少，環線客流不均衡;線路運能可以滿足要求，無疏解環內線路客流的要求。

按照蘇州線網規劃，市區線網規劃9條線路，其中9號線是北端的聯絡線，與環線無相交，且客流量較少，今后以有軌電車替代可能性大。市域線規劃6條，其中只有3條線有條件與環線相交，因此支撐環線的線路也只有不到10條線路，這與國內外設置獨立環線的城市相比差距較大，因此蘇州遠景線網規模與不足以支撐獨立環線的客流。

另外，蘇州線網受城市中心內的金雞湖和獨墅湖的天然分割，在湖西和湖東天然形成線網的兩大組成部分，真正的放射線很少，基本以L型線路為主，在環外也構成了多次換乘;因此，L型線路在外圍也有較強的線網聯絡換乘功能，獨立環線的換乘客流量難以得到保證，換乘功能難以有效發揮。

3、8號線由所經區域發展不同、與綠楔關系不同，2條線路的功能定位和客流特征也是不同，從客流強度看，整體是呈現3號線強8號線弱的關系;而對于高斷面的分布來看3號線是中部強兩端弱，8號線是的東南段強西北部弱的特征。由此組合的環線將存在明顯的客流分布不均衡，今后的運營組織的靈活性和經濟性均較差。

根據客流預測，蘇州各線斷面基本在3.5萬以下，其中1號線采用4輛編組，2號線采用5輛編組，其余3、4、5、6、7、8 號線等均采用 6B，實現換位后，5 號線成為了與1號線的平行線路;另外，4、7號線與2號線平行，各線均不存在運能不足問題。因此，通過設置環線來疏解客流，平緩環內客流壓力的功能需求不大。

5)沿線未串聯主要的中心和客運樞紐，環線的本線客流吸引力不夠。

環線串聯了高新區的中心，在吳中區中心的北部通過，在相城中心的南部通過，僅串聯了工業園區的副中心(湖西CBD)而沒有蘇州北站等大型客運樞紐均無法服務服務到湖東的主中心;因此，通過環線進行交互的跨組團客流不夠充沛。

蘇州有蘇州火車站，蘇州北站2個鐵路樞紐及園區城際站、新區城際站，3、8組合環線可以服務2個城際站，但成為獨立環線后，沿線沒有客運樞紐，也無法實現環線為客運樞紐分配流量的功能。

因此，環線本線客流吸引力不強，設置獨立環線的客流支撐力度不足。

6)成環后，破壞了線網結構，剩余的2段支線線路較短，在網絡層面很難有效處理，會導致社會的關注和反對，線網吸引力下降，工程費用增加及運營維護較難。

由于蘇州市不是從零開始規劃和建設軌道交通，而是在已經運營的1、2號線及在建的2號線延伸線、4號線的基礎上進行的，線網規劃已公示，線網中的3、5號線也獲得國家發改委的批復，3、5號線已換位一次，今后若再進行拆解組合，將存在較大的社會風險。

另外，2段線路獨立運營后，很難組合成新的合理的線網，且工程預留設計到土建、系統及今后的運營維護等方方面面，不僅僅是預留工程需投資，線網資源共享也無法實現，比如拆解后3號線支線、8號線支線段的車輛大架檢修無法實現，需在線網層面研究增設2條新的聯絡線等等。

另外，3、8號線建設也不同步，3號線已經獲批建設，8號線還是規劃線路，故環線實施也不具備成為獨立環線的建設條件;若要實施則必須等今后8號線建設時，再對3號線進行拆解組合。以廣州地鐵2、8號線拆解運營經驗，拆解組合的實施難度很大，涉及到方方面面，必須在設計時預先考慮預留條件并考慮3號線的停運影響。

因此，獨立組合成環方案不僅僅是簡單的工程預留，其工程實施可行性較差，存在較大的社會風險。

2.2 客流定量測試

為定量測試方案的差異，采用TRANSCAD軟件通過傳統的四階段法構建了蘇州客流預測模型，并以圖4獨立環線方案為對比方案，進行了客流測試。客流預測對比結果見表2。

表2 線網客流測試對比表Table 2 Passenger flow prediction

經預測，獨立成環運營情形下，軌道交通方式出行量由原先478.7萬人次下降至476.5萬人次，總體小幅下降。究其原因，獨立成環后，環向客流雖有增長，但主要是來自于由別的線路轉移至環線的客流，由于軌道8號線在相城片區所覆蓋地段處于相城中心區的南側邊緣，獨立成環帶來的客流吸引增長相對有限;另外，原3號線及8號線的3條斷尾線路直達性明顯弱化，原先這3條線路上的部分客流被轉移至其他交通方式，總體上軌道直達性的弱化使得軌道競爭力略降，部分出行轉移至其他方式從而導致軌道出行量有所下降。

軌道線網總體客運量略有上升，由原先742萬人次上升至747萬人次，線網換乘系數由1.55上升至1.57，軌道交通換乘量略有增加。在整體線網的軌道出行量小幅下降的情形下，軌道客運量呈現小幅上升態勢，也即軌道換乘系數有所增大，出行便捷性有所弱化。

從客流測試結果可以看出，獨立環線方案軌道交通吸引力下降，出行量降低，換乘系數反而提高了，這也從乘客角度說明獨立環線的網絡架構不盡合理。

2.3 小結

無論從國內外經驗及蘇州城市形態來進行定性分析和定量測試，蘇州3、8號線設置獨立環線的必要性不大，而組合式環線的線網結構更能滿足城市發展及交通需求。

3 勺型環線工程方案初步研究

通過前文的分析，獨立環線設置的必要性不足，另外受車輛段選址制約，也不具備成為獨立環線的條件，從工程可能性上看只具備勺型環線工程方案。

考慮到對于是否設置環線這個問題多年來一直存在爭議，為明確是否預留3、8號線成環的工程條件，因此進一步分析了預留的工程方案的可能性，以明確工程代價和影響。

1)工程預留方案。結合3、8號線銜接站點設置條件，先建設3號線，待8號線建設時或以后建設環線，經過多方案的對比研究，推薦采用的預留方案為:新建連接3號線婁江大道站與8號線和順路站之間的聯絡線以組成環線，并在新建線路中部建設涇茂路站，3號線東段延伸至涇茂路站換乘后可繼續延伸至揚東路站與7號線換乘，8號線東段延伸至和順路站形成雙島4線平行換乘車站。獨立環線方案線路見圖6。

圖6 獨立環線方案一線路示意圖Fig.6 Line scheme of independent loop line

該方案廢棄3號線婁江大道站至跨陽路站西側約680 m區間，3號線由跨陽路西側向西延伸，在涇茂路站與環線換乘，繼續向西至揚東路站與7號線換乘并折返，形成拆解后獨立的3號線(揚東路站－夷亭路站)。3號線工程變化主要為:新增涇茂路地下2層站、新增揚東路地下2層折返站、7號線楊東路站需調整為地下3層站、婁江大道至跨陽路段約680 m盾構隧道廢棄。

8號線跨陽路站以西，轉向北，約1 km長與環線共走廊，8號線盾構區間位于環線內側，至和順路站與環線形成雙島四線同站臺換乘，并設置折返條件，形成拆解后獨立的8號線(和順路站－車坊站)。8號線工程變化主要是和順路站由標準站調整為雙島四線車站。

該方案3號線西端與環線及7號線換乘，有利合理分散疏導客流，需要至蘇州北站、吳江及臨湖鎮的乘客可至揚東路換乘7號線，需要至相城中心、吳中及古城中心的乘客可通過環線到達。8號線北端在和順路站與環線換乘，同站臺換乘便捷，且有利于減少對環線涇茂路站的客流疏散壓力。

2)工程投資。先建設3號線，之后建設8號線，待3、8號線運營后再擇機建設環線，共涉及3號線跨陽路至揚東路段新建工程、8號線跨陽路至涇茂路段新建工程、環線婁江大道至和順路段新建工程、7號線揚東路站規模的變化以及3號線婁江大道至跨陽路段廢棄工程。投資變化情況見表3。

表3 投資變化匯總表Table 3 Summary of investment changes 萬元

該方案新增工程主要是3號線東端線路延伸并設置與環線及7號線的換乘站，8號線東段延伸后和順路站變成換乘站，與原來線網方案相比增加投資18.01億元，其中廢棄工程投資8 160萬元。

3)工程方案小結。從土建條件看，具備今后改造成環的條件，但工程投資巨大，且必須對沿線用地特別是新建成環聯絡線周邊用地進行預留控制。

4 結論與建議

城市軌道交通線網是否設置環線以及設置什么樣形式的環線，各城市均依據城市本身的特征而有多樣的選擇。通過對蘇州城市特征、國內外環線的經驗總結，并進行定性與定量的分析，認為:在既有線網的基礎上構建3、8號線成獨立環線的必要性不足，具備預留成勺形環線的土建條件，但存在較大的工程浪費和社會風險，可實施性差，建議維持現狀的3、8號線組合環線線網方案。

環線存在多種形式，各有其優缺點，獨立環線換乘便捷，適合平原圈層發展的城市，但對類似蘇州這種水鄉多中心組團發展的城市，組合環線更優，因其服務范圍更廣，運營靈活性更強，更符合多中心組團式的城市結構的發展要求。建議相關城市在研究環線設置方案時，應根據城市自身發展特點選擇符合發展需求的方案。

［1］ 蘇州市人民政府.蘇州市城市總體規劃(2007－2020)［S］.蘇州:蘇州市人民政府，2012.(Suzhou People＇s Government.General plan of Suzhou(2007 － 2020)［S］.Suzhou:Suzhou People＇s Government，2012.(in Chinese))

［2］ 席均，孫元廣.蘇州軌道交通3、5號線園區段線位互換的探討［J］.隧道建設，2014，34(1):48－52.(XI Jun，SUN Yuanguang.Analysis on transposition of Line 3 and Line 5 of Suzhou Urban Rail Transit in the Industrial Park［J］.Tunnel Construction，2014，34(1):48－52.(in Chinese))

［3］ 蘇州市人民政府.蘇州市城市軌道交通近期建設規劃(2010－2019年)調整方案［S］.蘇州:蘇州市人民政府，2014.(Suzhou People＇s Government.Modification of recent urban rail transit construction plan of Suzhou(2010－2019)［S］.Suzhou:Suzhou People＇s Government，2014.(in Chinese))

［4］ 國家發展改革委.國家發展改革委對蘇州市城市軌道交通近期建設規劃(2010－2019年)調整方案的批復［S］.北京:國家發展改革委，2014.(National Development and Reform Commission.Approved comments on Modification of recent urban rail transit construction plan of Suzhou(2010－2019)［S］.Beijing:National Development and Reform Commission，2014.(in Chinese))

［5］ 鄭猛，陳華，佘世英.城市軌道交通環線及其應用［J］.城市軌道交通研究，2008(3):1－6，12.(ZHENG Meng，CHEN Hua，SHE Shiying.The circle line of urban rail transit and its application［J］.Urban Mass Transit，2008(3):1 － 6，12.(in Chinese))

［6］ 廣州地鐵設計研究院有限公司.蘇州市軌道交通3、8號線獨立成環的必要性和可能性專題研究［R］.廣州:廣州地鐵設計研究院有限公司，2014.(Guangzhou Metro Design＆Research Institute Co.，Ltd.Report on the necessity and possibility of independent loop line consisting of Line 3 and Line 8 of Suzhou Railway Transit［R］. Guangzhou:Guangzhou Metro Design ＆ Research Institute Co.，Ltd.，2014.(in Chinese))

［7］ 國家發展改革委.發改基礎［2015］49號 城市軌道交通規劃編制和評審要點［S］.北京:國家發展改革委，2015.(National Development and Reform Commission.Fa Gai Ji Chu［2015］No.49 Key points for compiling and review of urban railway transit plan［S］.Beijing:National Development and Reform Commission，2015.(in Chinese))