中型城市市域（郊）軌道交通建設的思考

季國富

（福州地鐵集團有限公司，福建福州 350004）

與地鐵建設相比，我國市域（郊）軌道交通建設起步較晚，并將在今后一段時間內占據重要地位。同地鐵建設一樣，市域（郊）軌道交通的建設也是特大城市和大型城市走在前面，中型城市跟在后面。由于各個城市的情況差異很大，部分中型城市在借鑒大城市建設經驗時出了一些問題，比如客流預測不準、制式選擇不當、設計速度偏高、敷設方式不合理等。筆者對此進行了一些研究。

1 中型城市軌道交通的客流強度預測偏高

1.1 中型城市的人口規模

中型城市特指城區遠期常住人口在500萬人以下的城市。

眾所周知，軌道交通的核心是客流，客流的決定因素是人口（包括數量、密度、分布等），主要是城區常住人口。因此，城區常住人口是軌道交通規劃建設時客流研究的重要參數。表1為2019年我國部分城市城區常住人口及軌道交通客流強度的統計。據此，我國城市大致可分以下3檔：

表1 2019年我國部分城市城區常住人口及軌道交通客流強度統計表

（1）第1檔，特大城市，城區常住人口在1?000萬以上，大約5座；

（2）第2檔，大型城市，城區常住人口在500萬～1 000 萬之間，大約 11 座；

（3）第3檔，中型城市，城區常住人口在500萬以下，大約25座（未完全統計）。

1.2 中型城市軌道交通的客流強度明顯低于大城市

客流強度是衡量軌道交通運營效率和經濟效益的重要指標。根據表1可以得出以下結論。

（1）客流強度與城市人口規模關系密切。特大城市的客流強度基本在1.5萬人次/km以上，軌道交通線路運營效率和經濟效益好；大型城市的客流強度基本在0.7～1.5萬人次/km之間，軌道交通線路運營效率和經濟效益較好；中型城市的客流強度基本都在0.7萬人次/km以下，軌道交通線路運營效率和經濟效益不理想。

（2）中型城市的客流強度達不到規劃預期。對表1中各城市人口按遞減排列，對應的客流強度采用多項式擬合，如圖1所示，可得出結論：①客流強度與城區常住人口關系密切，基本呈現增減一致性；②部分城市實際客流強度與擬合曲線離散性較大，表明客流強度不僅與人口數量有關，還與人口分布、出行習慣等城市自身特點有關；③中型城市的客流強度明顯低于大型城市和超大型城市，基本在0.7萬人次/km附近波動。

1.3 中型城市的客流強度預測偏高

中型城市近期的客流強度預測一般都在1.0萬人次/km以上，與大城市數值接近。但隨著運營里程的增加，客流強度的增長并不樂觀。部分中型城市隨著后續線路的開通運營，其客流強度明顯下降，并未實現因換乘便捷而提升客流強度的設計預期。軌道交通實際發揮的載客作用與前期規劃預期出現明顯偏差，而這種偏差在各中型城市中具有普遍性。因此，在線路規劃時預期的客流強度不能簡單借鑒大城市的經驗。

2 市域（郊）軌道交通制式選擇

市域（郊）軌道交通的制式按運營特點可分為國鐵制式和地鐵制式2種。國鐵制式是由中國國家鐵路集團有限公司所屬的鐵路局集團公司組織、按照國鐵方式（固定發車時刻）運營；地鐵制式是由地方所在省市的地鐵公司組織、按照公交化方式（固定發車間隔）運營。

2種制式各有優缺點：國鐵制式便于市域（郊）線路與國鐵線路之間互聯互通，線路間調度靈活，能夠實現遠距離直達，方便市域與外圍城市的交通聯絡；地鐵制式乘客候車時間短，可與城區地鐵線路換乘，方便市域與城區的交通聯絡。

因此，市域（郊）軌道交通選擇哪種制式，是由其功能定位決定的。如果想加強市域（郊）線路與城區的聯系，希望公交化運營及與地鐵線路方便換乘，則應選擇地鐵制式；如果希望市域（郊）線路站點與外圍其他城市直達，而不是與城區的高頻度客流交換，則可考慮國鐵制式。

圖1 我國部分城市2019年城區常住人口與軌道交通客流強度圖

圖2為某中型城市市域（郊）軌道交通示意圖。線路1從主城邊緣延伸到市域外圍，采用地鐵制式，方便市域客流到達市區邊緣與地鐵進行換乘。線路2直接貫穿主城區，后延伸到市域外圍，采用地鐵制式，方便市域客流直接與城區地鐵線網換乘。規劃線路3為市域間的聯絡線。

筆者認為，中型城市的市域（郊）軌道交通，應首先考慮地鐵制式，以加強市域（郊）與城區的聯系。

3 市域（郊）軌道交通的設計速度選擇

設計速度目標選擇是市域（郊）軌道交通的另一個重要的問題。與城區線路相比，市域（郊）線路需要更快，以便拉近郊區與市區的時空距離；但從成本效益綜合分析來看，速度并非越快越好。

讓市域（郊）線路快起來通常有2個辦法：減少車站數量（減少停車時間和加減速時間）和提高設計速度（增加高速運行時間），兩者綜合運用才能達到最佳效果。車站數量是根據客流服務需求決定的，一般由規劃部門確定。如果車站數量較多，車站間距就較小，過高的設計速度不僅增加工程投資，實際節約的時間也非常有限。

表2為目前國內主流車輛達速比為0.5時的站間距，設計人員一般認為這是最小站間距。此時，車輛理論上的達速運行里程為總里程的1/2，達速運行時間為總運行時間的1/3。實際上，由于部分路段限速等影響，實際運營達速比比理論值低。

然而，更進一步的比較發現，按保證達速比0.5來選擇設計速度的做法未必合理，表3?列舉了3條市域（郊）線路的設計速度對比結果。

理論計算表明，如果站間距較小，采用較高的設計速度沒有實際意義，節約的時間無論是絕對數值還是相對數值都微乎其微。然而，設計速度提高后，車輛的密閉性、線路參數要求都要提高，噪聲影響也顯著增加，對投資有很大影響。

另一方面，不同的設計速度對應不同類型的車輛。對于中型城市的軌道交通，由于線路不多，應盡量統一或減少車輛類型，以便后期運營維修的資源共享，節約運營成本。盡量避免為追求速度，而采用1條線路1種車型的建設方案。因此，設計速度的選擇應統籌考慮，不能僅僅根據達速比滿足0.5進行簡單比選。

圖2 某中型城市市域（郊）軌道交通示意圖

表2 目前國內主流車輛達速比0.5時的站間距

表3 設計速度對比表（理想狀態：車輛按照合同值進行加減速、無限速區間）

實際上，軌道交通的服務水平不僅體現在行車速度的高低上，還包括發車間隔、停車時間、換乘或接駁條件等。對乘客而言，候車時間多2?min與乘車多2?min的出行體驗相差不大。

4 市域（郊）線路的敷設方式

市域（郊）軌道交通線路敷設方式究竟宜采用高架還是地下，一直存在爭議。工程技術人員認為應該主要從技術經濟角度考慮，盡量采用高架線路；規劃和環保人員認為應該多從城市發展和噪聲環保角度考慮，盡量采用地下線。角度不同，結論自然不一致。

筆者認為這是對主要矛盾的認識問題。如果對地面交通影響大，或者對噪聲控制要求高，則應采用地下線。比如在主城區，地面交通本身就已經比較擁堵了（這也是修建地鐵的原因），如果軌道交通再采用高架，則對地面交通的影響太大，無法接受；同時，輪軌噪聲對街道兩側密集的居民區影響也很大，因此，城區多采用地下線。

但對于城區以外的市域（郊）軌道線路，如果地面道路有拓寬的空間（地面交通不受影響）、線路周邊居民稀少（輪軌噪聲影響可控），則應盡量采用高架線。特別是對于一些尚待開發的地區，可把軌道線路的高架橋橋墩設置在市政道路的中央綠化帶內，不僅節約大量建設投資和土地資源，對噪聲環保等也都是非常有利的，應盡量推薦（圖3）。

軌道交通的高架線路不僅節約投資、有利運營和防災救災，更體現“以乘客為本”的建設理念。大量乘客“坐在高架線路上欣賞城市風景”與“坐在地下隧道里低頭看手機”的體驗是不一樣的。

從影響城市后期發展的角度看，有人認為地下線影響小，其實未必。地下線路運營時需要更高的保護措施，反而在城市后續發展時（修筑道路及房建開發等）受限制更多，這在一些工程實踐中已得到證實。

圖3 某城市高架線路實景

據有關統計，從城市軌道交通的高架線路里程與總里程比例來看，國外城市比國內高，國內大城市比中型城市高。因此，中型城市的建設者應該給高架線路留出合理的空間。

5 市域車輛編組問題

5.1 客流預測與現實情況

一方面，一些中型城市市域（郊）軌道交通項目在規劃時，遠期客流預測都比較大，因此，需要采用大運量的地鐵制式。另一方面，其市區地鐵干線的客流強度也都比較低（0.7以下）。那么，中型城市的市域線路怎么建？簡單否定遠期的客流預測也是缺乏科學依據的，畢竟運營25年以后的事情確實很難準確估計。但如果按遠期客流一步到位，恐怕初近期客流不足的情況會更加明顯。

5.2 分步實施，初近期采用小編組車輛

筆者認為，可以考慮分步實施，即土建工程按遠期實施，車輛（及機電設備等）初近期可先采用小編組方案，遠期根據客流增長情況進行調整。比如某市域（郊）線路車輛遠期采用6輛B型車編組模式，初近期采用4輛B型車編組模式。這樣既能減少投資，也能提高初近期服務水平（提高發車密度）。我國部分大城市已經有了這方面的經驗，中型城市應該學習借鑒。

5.3 中型城市的城區地鐵也可以考慮小編組

不僅市域（郊）線路，對于一些中型城市的城區地鐵線路，也可以考慮近遠期分步實施。如果客流預測允許，甚至遠期也可采用小編組、高密度方案。這一點是中型城市軌道交通與大城市的最大區別。對比某中型城市與某大城市，城區常住人口比為1?:?2，客流強度比為 0.7?:?1，大城市的地鐵采用6節編組車輛，那么中型城市的地鐵采用4節編組車輛，理論上是可行的。

對于一些只能建設中運量制式軌道交通的城市，也可以采用小編組地鐵車輛的模式，因為從目前技術看，地鐵車輛仍然最成熟、最經濟。

6 市域（郊）軌道交通的防災設計

市域（郊）軌道交通在我國起步較晚，設計規范自然沒有國鐵和地鐵成熟，如防災設計就很有爭議。市域（郊）軌道交通介于傳統地鐵與國鐵之間，敷設方式以高架為主，與國鐵相似；運營多采用地鐵制式，但發車間隔又明顯大于城區地鐵。因此，在防災設計上，仍采用地鐵規范則顯得偏保守。但一般設計者和建設者也只能照此執行，否則缺乏依據。從工程可靠性設計看，過于保守的設計，不是對安全的重視，而是對財產的浪費和科學的褻瀆。

7 結論

綜上所述，筆者對中型城市市域（郊）軌道交通建設思考總結如下。

（1）軌道交通的核心是客流需求，中型城市的客流指標與大型城市有明顯區別，不能簡單借鑒大城市的客流經驗。

（2）中型城市市域（郊）軌道交通在制式選擇上，宜以實現統一的公交化運營、方便市域與市區的客流交換為主，重點考慮地鐵制式，慎重選用國鐵制式。

（3）中型城市市域（郊）軌道交通的設計速度并非越快越好，按達速比0.5選擇設計速度不合理，而應從成本效益、線網結構、技術成熟、便于維護等方面統籌比較，不能盲目提高設計速度。

（4）市域（郊）軌道交通在敷設方式上，在地面交通和噪聲環保要求允許的情況下，應盡量以高架為主，與城市道路結合，充分利用道路中間綠化帶寬度。

（5）市域（郊）線路初近期應采用小編組車輛，遠期根據客流發展情況增加車輛編組。

（6）市域（郊）線路在防災救援模式設計上，應進一步深入研究。