都市圈市域鐵路發展及運營組織研究

李 航

(鄭州地鐵集團有限公司,河南 鄭州 450000)

都市圈市域鐵路在國外如東京、巴黎、紐約等發展已經比較成熟,但國內仍處于起步階段。目前國家已批復南京、福州、成都、長株潭、西安、重慶、武漢計7個都市圈規劃。市域鐵路作為干線鐵路、城際鐵路及城市軌道交通的補充,以服務都市圈內通勤客流為主,兼顧中心城市與重點節點城市商旅客流,設計速度為100～160 km/h,平均站間距不小于3 km。為滿足不同客流需求、提高出行效率、增強市域鐵路吸引力,有必要對運行組織進行研究,從而指導市域鐵路規劃、建設及運營,提高運輸質量。

1 研究背景

1.1 城鎮化演變趨勢

目前,我國處于快速城鎮化階段,2022年末全國常住人口城鎮化率達到65.22%。高質量城鎮化發展中后期的關鍵為都市圈建設,交通出行是都市圈的要素之一,軌道交通系統是“主力軍”。市域鐵路是連接都市圈中心城區和外圍組團的重要方式,對內補充地鐵換乘銜接,按照“穿城連心”布局模式從城市中心穿過,且與主要的交通樞紐銜接;對外補充城際鐵路短板,在城市外圍增加支線,進一步擴大服務范圍,是都市圈城鎮化發展的必然趨勢。

1.2 宏觀政策支持

近年來,國家層面先后發布了《國家綜合立體交通網規劃綱要》《關于推動都市圈市域(郊) 鐵路加快發展的意見》《關于促進市域(郊)鐵路發展的指導意見》《中國城市軌道交通智慧城軌發展綱要》等關于市域鐵路規劃建設的政策性指導文件,要求增強市域鐵路運營供給能力,明確其功能定位及技術標準,劃分責任主體,制定推進原則,并提出一系列優化建議,為市域鐵路發展提供了良好政策指引[1]。

2 典型都市圈市域鐵路發展情況

2.1 國外經驗

國外都市圈發展較早,比較典型的為東京、巴黎、倫敦、紐約等國際大都市圈,市域鐵路在都市圈公共交通體系中發揮著重要的作用。隨著城市規模的不斷擴大,城際鐵路、市域鐵路、城市軌道交通已經成為大城市都市圈引導城市發展的重要手段,可借鑒經驗主要有:

(1)市域鐵路是都市圈交通的主體,補充城際及城市軌道交通功能。成熟的都市圈層劃分十分明顯,城市軌道交通主要服務城市半徑為15 km以內的市中心區域,市域鐵路主要服務城市半徑為15～70 km以內的城市外圍組團,城際及新干線主要服務范圍更大的新城及跨城市組團。例如,東京市域鐵路線路里程占軌道交通總里程的58.52%,客流占75.5%,是都市圈客流需求的主體,見表1。

表1 東京都市圈軌道交通系統及客流情況

(2)東京、巴黎、倫敦等都市圈軌道交通采用“穿城+放射+多支+聯絡線”的規劃布局[2]。市域鐵路線宜進入城市中心,盡量減少換乘,提高城市外圍組團、新城至城市中心的直達性,從而提高服務水平和客流吸引力,見表2。

表2 東京、巴黎、倫敦都市圈軌道交通線路布局

(3)采用公交化運營服務標準。從東京JR鐵路和地鐵、巴黎RER和Transilien、倫敦crossrail系統的功能定位、運營間隔、最高運營速度、車輛編組、運營模式等指標,可以看出市域鐵路發車間隔小,采用公交化運營。東京的私鐵采用無安檢、無實名、無候車管理模式,公交化運營實現了隨到隨走,服務標準達到同城化水平[2],見表3。

表3 東京、巴黎、倫敦都市圈軌道交通相關參數

(4)采用靈活多樣的運營模式。東京都市圈市域鐵路采用大小交路及快慢車結合的運營模式,開行有特急、準急、普通等不同等級列車,與地鐵線路互聯互通、直通運營,可實現乘客無換乘,減少通行時間;巴黎都市圈市域鐵路采取站站停+跨站停的運營模式,同時具備共線運營、便捷換乘等特點;紐約都市圈市域鐵路采用大小交路、快慢車混跑、開行跨站停列車等多種運營方式,線路向郊區輻射,實現中心城區與城市外圍組團之間的便捷聯系。

2.2 國內現狀

目前國內市域鐵路建設模式主要為利用既有鐵路和新建兩種,運營模式多采用快慢車、多交路,開行大站快車、站站停列車及直達車等,但由于起步晚、運營線路和理論研究較少,尚未有效構建起都市圈市域鐵路網通勤服務體系,見表4。

表4 國內已運營市域鐵路具體參數

3 運營組織模式

提升市域鐵路運營組織水平是目前急需解決的問題,具體體現在公交化運營服務、分圈層運營組織及換乘銜接等方面。

3.1 公交化運營

公交化運營是實現市域鐵路功能定位的內在要求,是指在運輸能力較大的通道內,以較大的行車密度、較小的單位運輸能力、較短的候車時間,實現旅客便捷、快速出行的運輸組織模式[3]。市域鐵路要參考公共交通運輸組織模式,根據客流波動,以不同的行車間隔提供高速度、高密度、便捷舒適的公交化列車服務[3],類似于城市軌道交通的時刻表運營,依據線路客流情況,確定行車間隔。市域鐵路往往線路較長,串聯城市中心與城市外圍及新城組團,客流的顯著特征是城市中心客流較密集,城市外圍及新城組團客流較小,客流密度向心遞增且基本上屬于長距離通勤,沿線客流逐站累加,至中心城區區間換乘較少。因此,公交化運營可針對中心城區開行高密度的公交化列車,針對城市外圍開行與客流相匹配的低密度列車。市域鐵路乘客進站候車同樣與地鐵類似,不必按車次乘車,可根據實際到達站臺時間就近上車,同時設置快速換乘通道,方便乘客快進快出,實現便捷換乘。

3.2 分圈層運營組織

都市圈演化過程中,職住分離現象嚴重、直達需求較高,沿線乘客集中向中心城區通勤、沿途交換需求較少,出行強度向心遞增,斷面客流量沿線路各站堆積累加,運營組織需分圈層進行配置。第一圈層為城市輻射半徑15 km中心城區區域,第二圈層為城市輻射半徑30 km新城或城市外圍組團區域,第三圈層為城市輻射半徑60 km跨城市組團區域。不同圈層客流性質、客流量級、出行時間、出行距離、出行需求均有所不同,市域鐵路運輸組織方案以滿足通勤客流高峰時段的需求為基礎,再考慮外圍段保證綜合競爭優勢的服務水平需求及中心城區段與軌道交通網絡化運營的行車間隔匹配需求綜合確定。主要遵循以下運營理念:

(1)第一圈層主要服務于城區通勤客流,以可達性、便捷換乘為主要要求,客流較為集中,運營模式應為站站停;

(2)第二圈層主要服務于市域通勤客流,該圈層客流是由于職住不平衡的空間格局導致的新城或城市外圍組團之間的通勤客流,以高速度、快速運營為主要要求,客流呈現向心特征,可采用具有大站快車和快慢車結合的運行組織模式,通過換乘實現與中心城區的客流交換;

(3)第三圈層主要服務于城際客流和遠距離市域客流,作為穿城快線,以直達、快速、差異化運營服務為主要要求,可采用快慢車、互聯互通模式運營,部分可設機場專列、旅游專列等實現遠距離乘客的客流交換。

綜上,結合不同圈層、不同時段客流需求,配置差異化運輸模式、運輸能力和服務水平,針對城際客流和市域客流優先采用快慢車服務,針對城區客流采用站站停服務,針對旅游客流提供文旅站點和重大樞紐之間的快慢車方案。

3.3 換乘銜接

市域鐵路的換乘銜接是指與其他軌道交通(地鐵、鐵路)之間的換乘銜接,需考慮不同軌道交通制式的安檢互認、票務互通和信息共享,真正實現“無安檢、無實名、無候車”管理模式,使進出站流線更短,達到隨到隨走的同城化水平。

(1)安檢互認。加強不同軌道交通系統管理部門溝通協調,統一不同制式軌道交通系統安檢標準,建立安檢信息共享平臺,最終實現不同軌道交通系統的安檢互信,節約乘客換乘過程中的安檢時間,提升出行效率。

(2)票務互通。建立票務一體化平臺,實現國鐵、城際、市域及地鐵票務清分清算互聯互通,做到不同軌道交通系統一票出行,提高出行便捷性。

(3)信息共享。主要包含客流和應急信息共享,不同運營主體之間通過共享信息,有計劃調整行車組織方案,進一步提升服務水平。