多層次軌道交通網絡與多尺度空間協同優化
——以上海都市圈為例

陳小鴻，周 翔,2，喬瑛瑤

(1.同濟大學交通運輸工程學院，上海201804；2.上海市城市規劃設計研究院，上海200040；3.同濟大學建筑設計研究院(集團)有限公司，上海200092)

多層次軌道交通網絡與多尺度空間協同優化
——以上海都市圈為例

陳小鴻1，周 翔1,2，喬瑛瑤3

(1.同濟大學交通運輸工程學院，上海201804；2.上海市城市規劃設計研究院，上海200040；3.同濟大學建筑設計研究院(集團)有限公司，上海200092)

大城市空間與交通網絡互動、優化的關鍵在于把握出行活動的時空約束關系及基本規律。針對不同空間尺度界定骨干交通模式的服務目標，即構建適應圈層、軸帶、珠鏈等不同空間形態的軌道交通系統結構及模式。首先，分析上海市軌道交通網絡與城鎮空間的發展歷程及問題，以軌道交通對都市圈不同區位和不同增長模式的適配程度為切入點，提煉空間—交通互動作用在出行時間與活動空間、時間尺度與空間形態、新城發展與區域城鎮格局、交通設施與增長形態四個方面的規律。根據上海市2040年總體規劃的目標，針對都市圈核心功能區、通勤圈等不同空間尺度范圍的布局特征，確定多模式軌道交通層次結構、功能定位、網絡形式等系統設計準則和策略導向。最后，提出一小時時間約束的上海都市圈交通廊道識別、節點選擇和樞紐體系設計方法和方案。

交通規劃；軌道交通網絡；空間形態；多模式；空間—交通互動作用；上海都市圈

0 引言

隨著城市空間形態基本成型、核心城市能級提升，大城市區域發展進入更高階段：形成核心城市與外圍城市經濟活動頻繁、交通聯系緊密的都市圈[1]。在《上海市城市總體規劃(2016—2040)》(以下簡稱“上海2040”)[2]及其他大城市總體規劃編制過程中，針對城市核心區及集中建設區、外圍城鎮密集區、圍繞中心城環狀新城生長區等不同空間尺度范圍，如何構筑公交優先的多層次、多模式交通體系，提高骨干交通網絡對空間體系優化的引導能力，成為總體規劃編制的重點與焦點問題，并寄主要期望于軌道交通系統對空間發展的重塑作用。

首先，要重新理解城市與城市交通的內涵：是行政概念的城市還是功能概念的城市，是區劃范圍的市域還是緊密聯系的城市集群；是技術概念的城市軌道交通與鐵路，還是組織城市及城市群功能的軌道交通系統。在中國目前的行政管理體制下，超大城市和下轄的區、縣級市形成了一類特殊的都市圈城鎮體系：圍繞中心城逐漸生長的一系列新城，如上海市嘉定區、北京市通州區，與中心城關系特殊、聯系緊密，但人口規模大、城市功能也較為完善。其次，采用何種交通結構及模式支撐城市空間的發展與優化，并不取決于規劃愿景，必須認識并尊重中國特定發展階段城市、交通系統的互動規律。如何看待并引導這種相互作用的發展過程，在空間增長管理層面，是在更大范圍內統籌更多資源與可承擔設施規模之間的權衡；于出行者而言，是活動區域擴大的機會增加與可支付出行成本之間的平衡。

本文從設施布局及服務能力與城鎮空間的現狀、形成過程和問題分析著手，解析空間與交通的互動規律，以服務時間約束條件下不同空間尺度與多層次軌道交通網絡的匹配為核心，提出上海市區、市域、都市圈多層次軌道交通系統優化設計思路。

1 空間視角的交通網絡優化需求

根據《上海市城市總體規劃(1999—2020)》(以下簡稱“上海1999版總規”)[3]，上海市基本形成銜接國內外、輻射長三角的對外客貨運交通運輸網絡，率先建成樞紐型、網絡化、功能性的綜合交通系統，保障城市功能的正常運轉和社會經濟的快速發展。在綜合交通系統支撐下，初步形成中心城—外圍新城—新市鎮的城鎮體系與空間格局，實質上是一個緊密聯系的特殊城市集群。與此同時，上海市邊緣新市鎮與嘉善、昆山、太倉等臨滬地區形成延綿發展態勢，僅在行政邊界范圍內考慮交通網絡布局及優化無法適應區域發展客觀需求。

通過近20年高強度集中建設，2015年上海市已建成運營軌道交通線路15條、運營里程618km(含磁浮線)的放射狀網絡。全網日均客運量841萬人次，日均客運強度約1.36萬人次·km-1[4]。在約115km2的城市核心區(內環以內)，軌道交通網絡密度達1.4km·km-2，車站600m覆蓋率超過70%(見圖1)。軌道交通承擔的客運周轉量(人公里)約占全方式出行總量的18%[5]，軌道交通已成為上海市最主要的出行方式。

1.1 軌道交通網絡問題識別

1.1.1 中心放射型網絡結構，布局不均衡

在上海市中心城及周邊形成約1 250km2的集中建設區范圍，軌道交通呈現內密外疏、中心放射的線網格局。沿主要道路布設軌道交通線路的布局模式，雖然實現了每條線路盡可能覆蓋更多地區的規劃意圖，但是線路間不得不以單點換乘的形式銜接，加劇了車站客流集散、換乘壓力。尤其是多線相交形成的大型樞紐，日均換乘量高逾30萬人次。部分軌道交通線路客流服務能力不僅受限于運能、也受制于車站容量及高峰時段高客流的安全要求。

1.1.2 功能層次單一，外圍地區可達性低

圖1 2013年上海市集中建設區軌道交通車站600 m覆蓋范圍與開發強度Fig.1 The coverage and land-use intensity of rail transit station within 600 m in Shanghai intensive constructing area in 2013

2001年，《上海市城市軌道交通系統規劃》提出市域快速軌道交通線(R)、市區地鐵線(M)、市區輕軌線(L)3個功能層次[7]，但建設實施未能體現線路功能差異，也未將服務城市功能的鐵路納入網絡規劃一并考慮。例如，規劃軌道交通2號線(R)采用80km·h-1標準設計，實際運營速度僅為35km·h-1，全程64km，耗時87 min。將鐵路金山支線納入城市軌道交通服務范疇之后，除市域鐵路金山支線和軌道交通16號線(至臨港)外，聯系新城與中心城的R線由于車站設置過多且站站停的運營方式，與市區M線的站間距、運行速度差異不大(見圖2)。導致R線對郊區城鎮及外圍地區服務時效性低、對于疏解中心城功能和支持新城發展的作用無法達到預期。

1.1.3 通道預留不充分，運力及速度雙重受限

圖2 上海市現狀軌道交通線路平均運行速度和站間距Fig.2 Average travel speed and distance between rail transit stations in Shanghai

圖3 上海市域不同活動半徑空間布局示意Fig.3 Spatial layout of Shanghai metropolitan with different radius of activity

位于上海市南北、東西向發展軸的地鐵1，2號線日均客運量超過180萬人次、日均客運強度超過3萬人次·km-1。上海市與中國其他超大城市面臨同樣的問題：由于集中建設區延綿與核心區高密度開發，主要交通軸帶的客流強度均可能超過一條地鐵線路的設計運力。地下道路、綜合管廊、高層建筑樁基等不僅與新建軌道交通線路爭奪地下空間資源，也成為調整軌道交通網絡布局的瓶頸和障礙。若在規劃初期缺乏預見而沒有預留較寬通道和多線路建設空間，則可能造成一條軌道交通線路無法兼顧時效與運力的結果。上海市已建成4條R線(軌道交通1，2，9，11號線)均存在這一缺陷。未來規劃將面臨兩難抉擇：是調整對服務區域的規劃發展預期，還是選擇深層地下線路敷設方式？前者影響土地使用規劃，后者會增加投資和安全風險。

1.2 空間拓展的公共交通可達性

在上海市城市發展確定的空間格局與范圍內，軌道交通網絡建設未能實現規劃意圖。突出問題是軌道交通網絡不能有效服務于更大尺度的期望發展地區[8]，表現為軌道交通因出行時長增加而喪失吸引力。空間尺度與交通可達性失配是導致上述3個方面問題的根本原因。

回顧上海市發展歷程可以發現，城市空間拓展與公共交通可達性的提升息息相關。20世紀90年代前，上海市以公共汽車和機動車為主，其運行速度約為15km·h-1，絕大多數公共交通出行時間小于1 h。城市活動范圍局限于以外灘、人民廣場為中心的7.5km半徑范圍內。20世紀90年代以來，軌道交通和快速路將機動化交通的速度提高至30～40km·h-1，城市空間范圍快速擴張，中心城(外環以內)面積約660km2，等效半徑約15km，地鐵車站600 m覆蓋范圍約占城區面積的1/3，以軌道交通為主體的公共交通出行仍不超過1 h。近年，隨著中心城的延綿發展以及與近郊新城的融合發展，形成了約1 250km2的集中建設區，等效半徑達25～30km(見圖3)。由于公共交通發展的欠缺，個體機動化出行比例上升，不得不增加新的道路設施以緩解擁堵。面向未來，上海市多軸多層多核空間布局目標要求更便捷的公共交通模式來支撐。

上海市亟須在集中建設區重構覆蓋更廣、效率更高的軌道交通網絡，同時在更大空間范圍內構建城市—城際一體化軌道交通網絡，使之有能力統籌50～60km市域活動半徑、100～150km都市圈經濟一體化活動半徑范圍的協調發展，為全球城市的發展定位奠定基礎。

2 空間與交通的互動規律

城市可拓展空間和經濟活動范圍不僅受制于地理環境，更受到交通可達性的直接約束：度量城市空間尺度的標尺不是距離而是時間。城市空間與交通網絡相互作用的基本規律主要體現在4個方面：出行時間約束活動空間、時間預算決定空間形態、新城發展依賴區域格局，以及交通設施引導空間拓展方向。

2.1 出行時間約束活動空間

美國著名新馬克思主義地理學家大衛·哈維(David Harvey)提出了時空壓縮(Compression of Time and Space)理論：交通技術革新促使城市內部、城市與城市之間的交通時間縮短，使得人們可以在既定時間內到達更遠的地方[9]。在空間語境下，交通系統運行速度的提升，使人的空間活動范圍得以擴展而支持城市空間尺度的大幅增加。反之，無論傳統概念上城市延綿還是突破行政管轄范圍的都市圈形成，交通系統均需要滿足一定的目標速度，為居民提供可接受的移動時間，即出行時間預算(Travel Time Budget)。城市與城市活動的空間尺度對于交通可達性具有極強的依賴關系，即不同城市、不同發展階段居民平均日出行時間基本穩定，但城市空間可拓展尺度會隨著交通系統技術變革、特別是骨干交通方式的能力提高而增長。

2.1.1 一小時軌道交通出行時空網絡

盡管超大城市無法在局部區域實現職住平衡，但由于骨干交通系統特別是軌道交通網絡支持，上海市居民全天出行時間(見表1)并未隨城市空間拓展而同步增長。

一小時是不同空間尺度滿足主要活動的基本時間要求。這種可達性要求將決定都市圈不同空間尺度所適應的軌道交通模式及功能定位(見圖4)。上海市中心城軌道交通運行速度35～40km·h-1，可實現15km半徑范圍一小時可達。這也是國內外大城市中心城面積集中于600～800km2的原因之一。當需要支撐集中建設區擴大或中心城與市域新城之間緊密的經濟活動及部分通勤交通聯系時，選擇運行速度60～80km·h-1的快速軌道交通或市郊鐵路，仍然能夠在60km半徑范圍內實現一小時可達。對都市圈100～150km半徑范圍典型的中心城—新城—新市鎮圈層結構，其緊密的商務、商業聯系，要求出行能當日往返并保證有效停留時間，可接受的門到門出行時間期望小于2 h，則利用城際鐵路、高速鐵路等方式站到站出行時間以一小時為宜。

表1 上海市居民平均出行距離、出行時間變化Tab.1 Average travel distance and travel time of Shanghai residents

圖4 基于一小時定律的軌道交通與空間尺度對應關系Fig.4 Relationship between rail transit and space scale based on one-hour travel

2.1.2 一小時城市通勤圈

圖5 不同人口規模城市的日均出行時耗Fig.5 Daily travel time of the cities with different population size

圖6 上海市城市中心一小時軌道交通可達范圍Fig.6 Accessibility of rail transit within one-hour travel from Shanghai city centers

城市的基本功能是滿足人的日常工作和生活，城市居民日常活動在時間上呈現周期性、在空間上呈現規律性，并主要受通勤時間約束。文獻[14-16]通過國內外多個城市的居民OD調查數據驗證了出行時耗的相對穩定性。以一天為基本單元，用于交通的時間一般穩定在1.0～1.3 h(見圖5)。由于活動的多樣性和多尺度、可選擇出行方式的多樣性，人們往往傾向于選擇快速而準時的交通工具，通過活動范圍的擴大以獲取更多的機會或收益，但一小時通勤圈的約束卻很難被突破。

交通網絡支持城市建設用地的成倍拓展。上海市“一主四副”城市中心的一小時軌道交通可達范圍已突破外環線框定的中心城范圍(見圖6)。基于手機信令數據的分析也表明上海市中心城居民的通勤圈已延伸至集中建設區，城市日常活動范圍已接近30km半徑。但即使在活動(出行次數)更加頻繁的情況下，居民一天用于出行的總時間變化不大。1995—2014年居民平均出行距離由4.6km增至6.9km，僅2004—2014年城市建設用地總量增長就超過30%，同期居民日均出行時耗增加不到5%，中心城居民平均通勤出行時耗也穩定在40～43 min。

2.1.3 一小時城市群或都市圈

城市群具有城鎮密集、聯系便捷的特點，城市功能有一定的互補性，如重要交通樞紐的共享、產業集群、共用金融中心及口岸等。這使得城市之間不僅要求交通服務便捷可達、運力充裕，而且對多樣性、可靠度及質量提出更高要求。城市群的交通聯系尺度是利用大眾化運輸工具當日往返、并具有有效的停留時間，一般單程點到點2 h為宜、不超過3 h。城市群交通系統的典型特征是網絡化、多模式、多線路，對于調節城市功能以形成規模經濟具有支撐作用。

都市圈是城市群的一種特殊形態，具有首位度高的強核心城市。都市圈由多個功能城市組成，與核心城市形成功能互補，大多也具有行政隸屬關系，但并不完全受行政區劃限定。例如，上海都市圈以上海市中心城為核心，不僅包括嘉定、青浦、松江等上海市所轄新城與新市鎮，集中城市化區域已延續至昆山、太倉，緊密經濟、交通聯系區域延伸至無錫、嘉興等。因此都市圈交通在空間上具有典型的輻射(向心)特征，使得其交通強度遠大于一般城市之間。都市圈交通是城市交通的外溢，是城市功能在更大范圍內組織的必然結果，也是追求經濟活動規模化和規模效益的結果。都市圈交通的典型特征是通勤交通突破城市邊界至城市延綿區域，出現點對點式高密度交通，如上海安亭—昆山花橋，上海市地鐵11號線便延至花橋。

長三角城市群已經邁入高速鐵路時代，上海與南京、杭州等長三角中心城市實現了一小時站到站高速鐵路出行，若計入城市內部交通集散、等候等時間，單程出行時間約為2～3 h，可以實現一天商務、訪友等活動的有效組織。滬寧、滬杭發展軸已形成了城市延綿帶，上海市中心城—新城—臨滬新市鎮已經構成上海大都市圈基本格局。

2.2 時間預算約束空間形態

出行時間預算對空間形態的約束在不同區域具有不同作用模式。對于高密度城市核心區，用地約束和環境約束都指向更集約、更低碳并能提供足夠運力的公共交通，對上海這樣的超大城市則意味著以大運量軌道交通為主體滿足居民出行時間要求。對于中心城延綿區，由于城市開發強度和軌道交通網絡密度遞減，只有軌道交通沿線才具備良好的可達性，同時要求人口、就業崗位集聚度以確保基礎設施投入與長期運營效益。在都市圈范圍內，以更高運送速度的軌道交通線路服務更大空間，以站為核顯然具有更高的交通服務效率與效益。不同類型軌道交通的運行速度和客運能力與空間形態有不同的對應關系(見圖7)。本質上，時空適配以可達性為基本度量，通過不同交通方式以及軌道交通制式、站間距、營運模式等的配合，保證期望服務區域與交通服務水平的適配性。

基于現狀軌道交通的運行速度和接駁時間，一小時出行時間支持上海市約1 250km2集中建設區(見圖3)的核—軸形態：城市軌道交通基本成網的15～20km半徑中心城范圍，沿主要放射狀軌道交通線路服務的方向，在15～30km圈層生長出與中心城聯系緊密的片區、組團，如北部寶山、西南閔行部分地區和虹橋地區。

高速公路成網與城際鐵路增加了上海市一小時站到站可達的城市數量與范圍，形成珠鏈式、網絡化城鎮空間形態。90～120 min門到門范圍不僅覆蓋蘇州、嘉興等城市，還包括無錫并將延伸至南通、寧波等距離上海市中心60～150km的城市帶(見圖8)。

2.3 新城發展依賴區域格局

交通系統的支撐、引導固然對城鎮空間布局起到非常重要的作用，但城鎮發展特別是都市圈次級城市的發展，不完全依賴于城鎮行政等級和既有基礎，也不僅僅取決于與核心城市的相對交通區位。城鎮節點發育與地區城鎮體系發展和綜合運輸廊道整體格局相關，是核心城市與大區域發展對都市圈內各類城鎮節點共同作用的過程。

上海1999版總規確定1個中心城、9個依托郊區(縣)行政中心所在地發展新城的格局，每個新城規劃人口為50～80萬人。由于區位特征、與中心城的交通可達性以及與區域主要發展軸帶、外部城市的相對關系，新城呈現出3種截然不同的發展態勢。

1）近距離吞沒的新城。

原規劃的寶山、閔行新城處于上海市沿黃浦江的南北發展主軸上、距中心城15～30km，均有2條軌道交通線聯系。沿線開發了大量居住區、形成了與中心城互補的功能，其與中心城之間的出行占出行總量的比例均超過1/3。有限的空間距離和一小時可達的便捷交通，使得新城逐步被吞沒在中心城軸帶拓展范圍內，演變成為中心城的組成部分。

2）借勢壯大的新城。

圖7 多層次軌道交通與多尺度空間的對應關系Fig.7 Relationship between multimodal rail transit and multi-scale space

圖8 以上海市人民廣場為中心的區域公路、鐵路可達性Fig.8 Accessibility of regional highway and railway from people's square of Shanghai

嘉定、青浦、松江3個新城分別位于滬寧、滬杭、滬湖經濟發展軸帶上，與上海市中心相距30～40km。3個新城通過軌道交通、高速公路等多種交通方式連接中心城和長三角地區，其區位既處于交通走廊，能與核心城市保持一小時便捷聯系，又不與相鄰城區延綿發展產生大量通勤交通。新城與中心城之間的出行占出行總量的比例不超過10%。新城逐漸完善的生活服務、教學、醫療等功能，不僅支持城市相對獨立運行，還承載了上海市中心城對長三角區域的部分服務功能。無論城市規模、功能還是交通連接，上海市域內處于重要交通走廊上的新城已經發育成為相對獨立于中心城、在區域城鎮網絡中起重要作用的節點城市，不受市轄區性質桎梏而僅停留在衛星城水平。同樣，處于未來沿海大通道連接杭州灣兩岸交通軸帶上的臨港、南橋2個新城，與中心城有1.0～1.3 h出行時距。雖然規模、功能尚未達到規劃預期目標，但臨港新城作為上海市面向國際的樞紐門戶，南橋作為杭州灣發展軸帶上的節點，均具備發展成為獨立新城的潛力。

3）承擔地區服務功能的新城。

金山濱海地區和崇明城橋地區是上海1999版總規確定的2個新城，距離中心城約60km、但偏離長三角主要發展軸帶。盡管仍然需要加強人口集聚和公共服務設施建設、提升產業能級，但發展規模、整體水平與第二類新城已經拉開距離，功能定位更多是服務周邊區域、而非長三角區域發展中兼具集聚—輻射—轉換功能的節點城市。

都市圈城鎮空間布局和各個等級城鎮節點的發育，是局部依賴整體的關系，即區位、連接核心城市和臨近城市的交通便捷性，對區域次級城市的發展共同起作用。上海1999版總規中9個新城不同的發展現狀實際上也體現了交通時空效應與城鎮空間形態相互作用的內在規律。

2.4 交通設施引導空間拓展方向

空間活動衍生交通需求，交通設施同樣作用于城市空間的拓展與優化。在上海這類超大、特大城市發展過程中，通過軌道交通對周邊地區提供高效能的交通服務，促進人口、就業崗位沿軌道交通線路集聚，鼓勵用地混合布局和高效開發，塑造城市發展軸帶、引導城市增長的方向，成為改變城市格局、增長形態最重要的力量。建軌道交通就是建城市在許多城市生長過程中不斷被驗證。這種沿軸帶的職住平衡、圍繞車站的生活圈構建，對于出行距離的增長控制并非效果最優，但對于鼓勵軌道交通使用、提高通勤的公共交通分擔率并且控制出行時間的增長相當有效。上海市軌道交通1，2，3號線是最早建成的線路，投運近20年，不僅強化了中心城清晰的東西、南北向發展軸，而且軌道交通直接服務的區域也成為開發強度最高的區域(見圖1)。

3 “上海2040”：空間與交通協同優化

“上海2040”的城市發展愿景及目標是成為卓越的全球城市——令人向往的創新之城、人文之城、生態之城。建設更具活力的繁榮創新之城，必須堅持公共交通主導戰略，強化便捷高效的綜合交通支撐，支持更開放的國際樞紐門戶建設，提高交通服務品質。建設更富魅力的幸福人文之城，以城市更新和公共交通提升結合構建TOD社區，城區全路網密度提高至8km·km-2，營造良好的步行和自行車交通環境與街道品質。建設更可持續的韌性生態之城，必須加強公共交通對城市空間優化的引導作用，促進職住空間匹配，實施主動交通需求管理，鼓勵公共交通、自行車等綠色低碳出行方式，綠色交通出行比例由現狀76%提高至85%以上。

3.1 區域空間層次與軌道交通網絡結構

上海市和長三角區域城鎮發展經歷了國(省)道、高速公路支撐發展階段，已邁進高速鐵路引領發展時代。高速鐵路大大縮短了城市間的時間距離，城際間站到站時間接近甚至低于城市內門到門時間。而城鎮空間優化又不得不依賴更多樣化的軌道交通改善出行的快捷性和便捷度，因此基于都市圈范圍的多層次軌道交通網絡成為最新的上海市綜合交通體系規劃的重點。

基于多中心、網絡化的上海市域及近滬地區空間形態布局(見圖9)，一小時出行可達的上海都市圈將形成4個空間層次(見圖7)。以可靠的出行時間為綜合交通網絡構建目標，選擇各層次的軌道交通模式(見表2)。

1）15km核心功能區。

集中高密度發展的上海市中心城，人口密度1.5～1.8萬人·km-2，通過線路加密完善以地鐵、輕軌為主體的城區軌道交通網絡，實現85%就業人員門到門公共交通通勤出行時耗小于60 min。

圖9 上海市域及近滬地區的空間形態示意Fig.9 Space form of Shanghai administrative and surrounding regions

表2 多層次軌道交通與多尺度空間的適配指標Tab.2 Adaptive indictors of multimodal rail transit with multi-scale space

2）15～30km主城片區。

接壤核心功能區發展軸帶上的虹橋、川沙、寶山、閔行等4個集中建設區，與中心城共同構成上海市主城區，面積約1 150km2，規劃人口約1 400萬人。沿軸帶方向規劃軌道交通快線、提高重要節點之間的可達性，貫穿主要客運樞紐、就業中心、重要功能區等，建設快線+普線復合軌道交通走廊。

3）30～60 km市域新城發展帶。

沿滬寧、滬杭等區域發展廊道培育新城、強化新市鎮發展，服務區域由市域6 340km2拓展至近滬地區1.2～1.5萬km2范圍，服務人口約3 500萬人。以新城為中心組織城鎮公共服務及通勤交通，控制通勤出行時耗在適宜范圍，即以公共交通出行時間不超過30～40 min為目標形成若干城鎮圈，鼓勵本地職住平衡、服務共享。同時，規劃新城與中心城兼顧客運能力與服務水平的軌道交通線路，點到點出行時耗小于60 min(樞紐之間小于40 min)、容量能滿足通勤客流強度。由此，市域主要發展廊道需要構建以市域鐵路、軌道交通快線為主導方式的軸向交通走廊，在新城、城鎮圈內部構建現代有軌電車局域軌道交通和BRT等中運量公共交通為主體的公共交通網絡。

圖10 上海都市圈綜合交通廊道布局Fig.10 Distribution of transportation corridors in Shanghai metropolitan area

4）60～150 km都市圈。

以構建便捷的一天商務圈為目標，規劃上海市與節點城市之間站到站出行時耗60 min、全程出行時間90～120 min的軌道交通網。在服務人口5 000萬人、面積約3萬km2的都市圈范圍內，沿主要發展方向構建多模式交通廊道，采用鐵路、城市軌道交通等各種模式，加強城市之間功能協調，共同解決基礎設施建設統籌和網絡協同營運的問題。重點是城際鐵路樞紐布局與城市主要活動中心的空間配合、區域鐵路網絡與城市軌道交通網絡的銜接配合。

3.2 區域交通廊道與樞紐體系優化

通過長三角區域城際交通走廊識別，確定上海市域5個方向、7條廊道綜合交通通道布局，連接長三角城際鐵路網和高速公路網，建立樞紐型功能引領、網絡化設施支撐、多方式緊密銜接的交通網絡，引導城鎮空間布局優化。

3.2.1 強化區域復合交通廊道支撐

以國家綜合運輸通道布局為基本構架，規劃以高速鐵路、城際鐵路和高速公路為骨干，多種方式綜合支撐的區域城際交通網絡。在既有滬寧、滬杭2個方向、5條線路的鐵路通道和高速公路網絡基礎上，構建上海都市圈高效、集約的城際交通模式，提升滬寧、滬杭、沿江、滬通、滬湖、沿灣、滬甬等7條區域綜合運輸走廊的服務效率、能級和可靠性，增加鐵路通道方向和載運能力。重點加強長三角城市群的城際交通服務，支撐上海沿海、沿江、滬寧合、滬杭金、滬湖等5個城市發展帶(見圖10)。強化南北兩翼對外通道，鐵路進入浦東地區，并規劃向南跨越杭州灣、向北跨越長江口地區的公路、鐵路通道，實現與蘇州、無錫、嘉興、寧波、南通、湖州、常州等城市之間90～120 min可達。

3.2.2 完善對外客運樞紐體系

提升浦東綜合交通樞紐與虹橋綜合交通樞紐作為國際級、國家級樞紐的能級，依托區域城際鐵路、市域鐵路、軌道交通快線，完善銜接國家級樞紐的服務網絡。布局滬寧、滬杭交通主廊道上的區域級樞紐、形成都市圈樞紐體系，銜接城際—城市交通，提高各類功能中心對都市圈全域的服務便捷性，使上海全球城市核心功能不因受制于交通服務能力而局限于市域范圍。

“上海2040”布設3類客運樞紐規劃：國際(國家)級樞紐包括浦東綜合交通樞紐和虹橋綜合交通樞紐；區域級樞紐包括上海站和上海南站；城市級樞紐包括服務主城區的上海西、龍陽路、楊行等鐵路客站和軌道交通樞紐，以及服務城鎮圈的安亭北、松江南、南橋等鐵路客站。

3.3 市域多層次軌道交通系統設計

上海市集中建設區實際上已經由中心城擴展至主城區，上海市域內主城區—新城格局基本確立、并逐步形成多個城鎮圈，必須以功能意義上多個城市緊密聯系的都市圈(城市群)的空間組織要求構建多層次軌道交通系統，以促進多中心、網絡化、組團式、集約型的空間格局塑造。上海市規劃主城區—新城—新市鎮—鄉村的城鄉體系、城市主中心(中央活動區)—城市副中心—地區中心—社區中心的公共中心體系，須依靠軌道交通實現出行成本可控和交通結構優化。

3.3.1 重構市域公共交通骨架

按照一張網、多模式、廣覆蓋、高集約的原則，構建由區域城際鐵路、軌道交通快線、城市軌道交通、中低運量軌道交通、公共汽車以及多元輔助公共交通(如班車、定制公交)等構成的多模式公共交通系統，構建城際線、市區線、局域線3個層次的軌道交通網絡(見表3)，實現城鎮空間沿交通軸向發展、人口與就業崗位在樞紐集聚(見圖11)。各層次均規劃控制1 000km以上的網絡，形成以公共交通為主導的一小時交通圈，實現對10萬人以上新市鎮的全覆蓋，軌道交通車站600 m覆蓋率主城區超過50%、新城城區超過40%，以公共交通提升空間組織效能。

3.3.2 強化新城與主城區快速聯系

各新城均規劃1條以上城際線連接中心城，形成9條中心城聯系新城、核心鎮、中心鎮及臨滬城鎮的軌道交通射線，通過新建、改造等技術手段達到快線標準，使新城與中心城樞紐之間的站到站軌道交通出行時間小于40 min；期望新城與中心城之間的公共交通全方式出行分擔率由現狀約60%提升至80%以上。

3.3.3 提高主城區公共交通便捷性

圖11 上海市域公共交通網絡布局模式Fig.11 Layout of public transit network in Shanghai

表3 “上海2040”軌道交通網絡功能層次Tab.3 Hierarchy of urban rail transit network for“Shanghai 2040”

適度加密軌道交通服務薄弱地區的網絡，增強沿黃浦江等大客流走廊的軌道交通服務。在主城片區構建局域網絡，支撐主城副中心發展。主城區軌道交通布局重點是將有限通道資源優先分配給軌道交通，規劃聯系城市中心區和新城、重要交通樞紐、重點功能區的軌道交通快線。中心城軌道交通網絡密度超過1.1km·km-2，85%的就業人口可在60 min內到達就業崗位，軌道交通車站600 m可覆蓋60%以上人口和就業崗位，公共交通全方式通勤出行分擔率大于40%。

3.3.4 發展多元的中運量公共交通系統

地區性公共交通服務水平應隨著經濟發展而提升。在軌道交通不能提供直達服務但具有客流需求的走廊，發展中運量公共交通為更廣闊的地區提供有競爭力的服務，包括有軌電車、BRT、膠輪系統、無軌電車等多種制式。中運量公共交通系統在中心城填補軌道交通服務空白地區、補充軌道交通運能不足的公交走廊，逐步實現道路公共交通系統的服務升級。在公共交通服務仍較為薄弱的主城片區，中運量公共交通系統將提高組團之間的聯系效率與服務品質。在人口規模達到70萬人的城鎮圈內部，構建以中運量軌道交通和公共汽車等為骨干的局域公共交通網絡，實現30～40 min公共交通可達。并沿主要客流走廊構建城鎮圈之間、主城片區和城鎮圈之間的骨干線路，提高公共交通出行效率和可靠度。

4 結語

中國大城市過去30年的發展經歷表明，軌道交通是塑造城市空間、改變交通結構最重要的力量。在城市建成區格局基本形成和建設用地增長受限的前景下，以軌道交通網絡規劃引導城市空間布局優化成為超大城市和特大城市健康發展的主要解決方案。

以軌道交通網絡建設來支撐空間發展及優化，包括結構、模式選擇，必須認知、探求、尊重其自身規律，實質上是城市和都市圈發展到一定階段，所形成的多尺度空間與多模式、多層次交通的協同問題。緊湊布局和混合用地始終是降低城市基礎設施建設成本、控制居民出行時間成本的理想解決方案，但面對超大、特大城市居民出行距離加大的現實情況，以軌道交通網絡提升交通服務能力和速度，是保障城市品質的優選途徑。

本文試圖從上海市的發展歷程提取一定規律，既是“上海2040”研究都市圈范圍軌道交通網絡布局的依據，也可為其他城市提供借鑒。但仍然有許多值得持續深入思考的問題：1)多層次的鐵路、軌道交通網絡改變了時空尺度，也擴大了地方政府進行資源(特別是土地資源)統籌的空間范圍，但需要充分評估系統建設和長期營運的效益，避免新一輪蔓延式發展；2)多層次軌道交通網絡的適用制式與銜接模式，以及設施在空間上的預留，應成為規劃的主要控制要素；3)通過出行者活動規律的長期跟蹤分析，摸索不同出行目的可接受的出行成本，審慎地處理通勤便捷與職住平衡的關系。

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Coordination and Optimization of Multilevel Rail Transit Network and Multi-Scale Spatial Layout:A Case Study of Shanghai Metropolitan Area

Chen Xiaohong1,Zhou Xiang1,2,Qiao Yingyao3
(1.School of Transportation,Tongji University,Shanghai 201804,China;2.Shanghai Urban Planning Design&Research Institute,Shanghai 200040,China;3.Tongji Architectural Design(Group)Co.Ltd.,Shanghai 200092,China)

It is necessary to understand the rules of travel activities under time-space dimension in metropolitan area for the coordination and optimization between spatial form and transportation network.Those understandings may help us identify the service objectives and operational structures for each mode,including circle,axis,and bead chain.This paper first reviews the development and existing problems of urban spatial layout and urban rail transit system in Shanghai.Based on the functionalities of rail transit in different location and growth mode in metropolitan area,the paper summarizes the characteristics of space and transportation interaction in four aspects:travel time and space,time windows and spatial form,layout of new town development,development of transportation facilities.According to the objectives in“Shanghai Master Plan 2040”,the paper also proposes the structure,roles,design principles and development strategies for urban rail transit network with considering both the specific needs of the core area and commuting circle.Finally,the paper elaborates the main travel corridors,node selection and terminals system for successfully implementing one-hour travel in Shanghai metropolitan area.

transportation planning;rail transit network;spatial form;multimode;interaction between space and transportation;Shanghai metropolitan area

1672-5328（2017）01-0020-11

U491.1+2

A

10.13813/j.cn11-5141/u.2017.0104

2016-10-09

國家自然科學基金項目“以組織城市交通網絡構建和運行為核心的城市交通學理論體系研究”(71641005)

陳小鴻(1961—)，女，浙江永嘉人，博士，教授，主要研究方向：區域與城市綜合交通規劃方法、交通政策、公共交通規劃與慢行交通規劃。E-mail:tongjicxh@163.com