城市轨道交通线网总体规划的研究与评价

内容提要：从城市轨道交通的性质和线网总体规划特征分析，总结了线网总体规划的原则、内容、总体思路和7项基本要素， 并对于城市网和城际网的关系分析，进一步论述了有关线网规划评价的5个方面问题的探讨，为今后线网规划研究工作提供思考。

关键词：城市轨道交通、城际轨道交通、线网规划、总体思路、基本要素、线网评价。

近年来，随国民经济的快速增长，在经济发达地区，城市快速轨道交通建设有新的发展趋势，一方面加快“网络化”的发展，另方面已从“城市化”发展到“城际化”。这是随城市经济发展的必然趋势，我们必须面对现实，密切跟踪。由于轨道交通工程是一项投资巨大、系统复杂、建设周期长、涉及面广的长远性系统工程，因此对于轨道交通建设必须进行城市轨道交通线网总体规划的研究，并对总体规划的思维和理念必须要有新的发展和支持。必须把城市轨道交通和城际轨道交通有机的联系起来，做好城市、城际的轨道交通总体规划。同时应注意到线网规划既要有不断创新的理念，但更要有务实的工作，做到可实施性、可操作性，做到“画在图上，落到地上”。这是当前的重要的研究课题，是一项务实性的研究。 一、城市轨道交通线网总体规划的目标和必要性 (1) 线网规划是轨道交通工程项目建设报审、立项的必要条件，是开展每一条线路设计的主要依据。 (2) 线网规划是确定轨道交通的建设规模和修建顺序，加强分期建设顺序的科学性，有利克服盲目性。 (3) 线网规划是决定换乘车站和换乘形式的基本根据，为预留工程建设的设计研究提供条件。 (4) 线网规划是为轨道交通工程建设用地规划控制的重要依据；是控制和降低工程造价的重要基础。 (5) 线网规划是城市建设的骨架，顺应城市的总体规划，支持、拉动城市建设发展，提高城市交通现代化品质，使轨道交通建设与运营进入良性循环，保持可持续发展的势态。 二、线网总体规划的性质和定位 1.轨道交通的性质 城市轨道交通已从城市化发展到城际化，因此必须对目前出现的两个地域层次的轨道交通性质要有正确的认识和定义。 城市快速轨道交通是城市公共交通客运系统的骨干，是大众化，大运量、大站距为特征的安全、舒适、快速，准时的绿色交通工具，是采用独立的专用轨道、高密度运行的，为中长运距服务的、现代化的城市客运快速骨干系统。通常是指服务于城市内部为主和适当外延至相邻组团的线路，主要是强化、拉近城市内中心城与各组团之间的时空距离。因此城市快速轨道交通的线网规划的评价指标是以线网的覆盖密度和服务水平为主。从总体上讲，应定位为城市级线路。 城际快速轨道交通是大都市圈（或城市群）之中、各城市间的快速轨道交通客运系统；对于每个城市（区）间直达性要求较高，主要是与中心城的紧密联系，由于线路长度多数在100km以上，长度取决都市圈（或城市群）的范围，其运营模式介于高速铁路与城市轨道交通之间，以长运距、快速为目标，与相邻的高速公路具有较强的竞争性；因此城际快速轨道交通的线网规划是以主要站点和长大运距的运营为特征，追求速度和时间目标为主。从总体上讲，应定位为城际级线路。 由于城市化的发展，使各个城市间的经济、文化交流日趋频繁，城市边界不能阻挡轨道交通线路互相延伸的可能，使有些线路具有双重特性，但必须注意全线运量的均衡性，行车组织的经济性，在规划设计时，应该引起注意，认真研究。 上述两种层次的轨道交通，由于城市的规模不同，客运性质不同，服务地域不同，速度目标不同，敷线设站原则不同，应该各城市自成线网体系，使城市网和城际网之间、既要互相渗透，又要避免重覆建设。因此要处理好两种系统轨道网关系，就是要重点解决“网与网的衔接点；线与线的换乘点；每条线的起终点”。 2.城市轨道交通线网总体规划的科学定位 由于城市轨道交通工程是城市大型基础设施，具有城市建筑和城市交通的双重性，因此轨道交通规划的定位应是与城市总体规划、交通规划的关系，（如果是城际轨道交通线，还与国家或地方铁路有关系）主要归纳如下四点： (1) 线网规划是城市建设规划，城市交通规划，轨道交通规划三者之间的边缘科学。 (2) 线网规划是大城市建设总体规划的重要组成部分。 (3) 线网规划是城市交通综合规划中公交体系中骨干系统； (4) 线网规划是轨道交通系统总体性的专业规划。 以上4点是对轨道交通线网总体规划的定位，阐明了轨道交通线网规划与城市建设总体规划、城市交通综合规划、轨道交通系统总体专业之间的关系，是有层次性、有独立性，又有紧密联系的大型综合规划。因此线网总体规划是三方联合的、以轨道交通专业为主的专项规划。 3.线网总体规划原则 根据线网规划的性质和定位，提出如下四条原则： (1) 依据城市总体规划――根据线网规划的性质和定位，明确线网规划的依据。因此线网规划的结构形态，必须与城市总体规划布局的结构形态相吻合。但城市总体规划是每5～10年修编，说明不同阶段（时期）有不同的的总体规划，那么轨道交通规划应随之调整，就有不同的轨道交通规模，所以线网规划总是随城市规划的发展而发展。 (2) 支持城市总体规划―― 支持城市总体规划的人口转移和土地开发要求，推动总体规划实现。这是需求与建设的和谐，为此科学地确定轨道交通线路的建设顺序是与支持城市建设实施是一致的。 (3) 超前城市总体规划――由于线网规划是适应城市远景的长远性规划，经验证明：在城市轨道交通建设中，必然有引导城市发展作用，并证明轨道交通线网构架已成为城市建设的骨架，具有对城市发展的超前性的引导作用。 (4) 回归城市总体规划――轨道交通的建设，必定对城市建设有较大冲击和导向；轨道交通的布局和建设顺序规划，也会调整城市总体规划，使轨道交通线网规划融入于城市规划，最终又回归于城市总体规划。 线网规划来自总体规划，又融入于总体规划，这正好是一个回归大轮回。 三、轨道交通线网规划的特征 轨道交通线网规划包括城市和城际的轨道交通规划，在规划工作中应注意如下特征： 1．地区性：即建设与规划范围。 城市轨道交通规划范围，主要在城市区域，包括市区和外围组团，或向外适度延伸，线路长度一般控制在40km内；车辆最高速度为80km/h，旅行速度目标为35～40km/h；部分线路超过40km以上时，如果站间距较大，也可能实现旅行速度目标35～40km/h；否则需考虑车辆提速，经过论证，可将最高速度提高为 100或120 km/h；

城际轨道交通规划范围，主要是在大都市圈（或城市群）之中，以中心城市为核心，向外围各城市呈辐射线路，线路长度一般在100km以上，车辆最高速度为160 km/h或200 km/h； 城际轨道交通的线路如何进入中心城市，关键是与城市轨道交通线网规划如何衔接，这是要重点研究的问题。 2．时间性：即规划年限。 轨道交通建设总是要分期、分线、逐步实施。尤其是近期的合理规模是最现实的目标，所以轨道交通线网规划应分为近期――与城市建设远期总体规划年限的目标一致；远景期――与城市总体远景期规划目标一致，其规划年限是远景年概念； 由于近期规划的建设规模目标，是追求尽快建立规模效应，重点是解决客流需求和支持城市发展规划为主。因此应至少有3条线路的基本规模，形成基本网架，以最少的线路达到最大的有效覆盖率，实现运营效益最大化。 远景期的规划是具有长远性，超前性的规划，是对城市远景总体规划相适应的引导性规划，无具体年限。所以远景规划建设的顺序性是次要的，对于建设用地控制规划是十分重要，同时为近期建设的线路中，做好换乘关系的预留。 所以轨道交通线网规划应按近期和远景期两期规划，而工作重点在近期。 3．层次性：即分层规划。 在轨道交通系统中除了分为“城市”和“城际”两个层次外，对于城市轨道交通系统还需认识到每条线路的走向和地位是不同的，因此具有不同的运量级，分成大运量级和中运量级的线路；可能采用不同的车辆，也可采用同一种车辆，不同编组长度。假如采用A、B型两种车辆，就应以两种车辆为基础，分为两个线网层次，对每一个层次的线路长度，应用车辆类型和数量，进行规模上测算和相对平衡，对每一个层次的车辆维修基地应进行相对集中，车辆可灵活调度，维修设备资源共享，实现投资最小化，效益最大化。 4．实践性：即可实施性。 轨道交通线网在建设时间上是一个长远规划，无论是近期或远期，规划的目的是用地规划控制，是为了保证轨道交通工程建设用地，保证今后工程建设的可实施性。同时为减少拆迁，降低工程造价具有重要意义。尤其是车辆基地占地面积较大，在城市的用地规划中急需提前控制，否则对于轨道交通建设影响极大，后果不堪设想。 5、稳定性与灵活性：即动态规划。 轨道交通线网规划总是根据城市形态现状和发展规划而布设，在城市中心区，城市布局基本稳定，线网的结构框架应予稳定；在城市中心区外围，城市土地尚属于发展与开发状态，可能还未稳定，一般来说，线网的结构多数由市中心向外呈放射线型，应考虑多一些灵活性，以适应城市未来规划的调整。所以线网规划要有动态规划的概念，既要有稳定性，也要留有灵活性。 四、城市轨道交通线网总体规划的内容 城市轨道交通线网总体规划的最终目的是确定线路和换乘点，控制用地规划。因此线网规划必须包括两大部分：线路网架规划和可实施性规划。简单的说，就是要“画在图上，落到地上”，尤其是“落到地上”是可实施性、可操作性的最终目的。“落到地上”的重点是解决“三点两地”的控制。“三点”是：每条线的起终点，网内的换乘点，网外（指城外的城际网，城内的公交网）的衔接点。“两地”是：车辆段用地，公用停车场用地。并对轨道交通走廊用地全面控制。确保轨道交通实施，是实现降低工程造价的重要措施。 1.线路网架规划的主要内容 (1) 确定线路数量，走向和覆盖范围； (2) 确定线网结构和换乘节点； (3) 确定车辆基地分布和位置； 2.可实施规划的主要内容 (1) 确定每条线路的敷设方式和用地地界控制规划； (2) 确定每条线路的运量等级，进行不同运量等级的分层运营规划； (3) 确定车辆基地的任务和规模，实现车辆及车辆修理的资源共享，达到车辆基地用地控制规划； (4) 确定近期建设规模，及其每条线路的建设顺序规划和运营规划； (5) 确定联络线功能和位置的用地规划， (6) 确定每条线的起终点，预留其他交通方式的衔接和换乘用地、尤其是外来车辆的停车场站用地规划。 3.线网规划的重点提示 (1) 线网规划的方法，以定性与定量分析相结合，以定性为主； (2) 线网规划的规模，以宏观与微观相结合，以宏观为主； (3) 线网规划的实施，近期与远期相结合，以近期为主； 五、线网总体规划的总体思路与基本要素 1.线网总体规划的总体思路 可概括为：宏观控制，微观分析，分层规划，可持续发展。 (1) 宏观控制――进行线网结构总体构形态分析和总量规模控制，即“形与量”的总体控制。 (2) 微观分析――进行“点、线、面”的定性与定量分析，落实到：每条线路的走向和起终点；线网的形态和换乘节点；城市网和城际网的衔接关系。 (3) 分层规划――包括城市线和城际线的分层，不同运量的分级分层。在城市线网规划中的分层规划目的是选定车辆基地和任务分工，追求最小的规模，最大的效益、实现资源共享。所以分层规划即“层与场”的分析和规划。 (4) 可持续发展―― 保证工程建设的可实施性，进行线网的稳定性（核心区、核心层）与灵活性（外延性）的评价，为轨道交通建设保持可持续的发展。 2.线网总体规划的基本要素 从线网规划的总体思路和实际工作中的实践经验总结，做好线网规划，必须把握七项基本要素，即：形、量、点、线、面、层、场。 (1) 形：就是线网结构形态必须与城市结构形态相吻合。这里有两层意义： 一是研究城市的基本形态，包括地形特征，组团结构，人口，就业岗位的分布的基本形态，通过以上分析，可以看出城市客流的基本动脉和主要流向。 二是研究线网布局的几何形态--线形布局可有各种形态，随线路数量增加而复杂化，但最基本的线形，可归纳为棋盘形、放射形、环形和树杈形等四种基本线形的组合。事实上棋盘形和放射形是最基本的网形，环形和树杈形上述网形的扩展和充实。 所以线网结构形态必须与城市客流的基本动脉相符，从宏观上构筑线网的结构形态。 (1) 量：就是线网规模的总量控制。这里包括客运总量分担量；线路密度和强度；最终确定线路规划长度总量； ①客运总量的分担量是根据城市交通综合规划，确定的城市公交客运总量，对轨道交通合理分配的分担量。 ②线路密度和强度是结合不同地区的人口和就业岗位的分布，确定轨道交通的线路的分布密度和负荷强度。 根据上述概念，可以从宏观上测定线网规划中线路的分布密度和需求长度，就是比较经济的规模，同时为线网多方案比较提供同一个平台基础。 对于城际轨道交通线路的线网，并非是追求密度，而是采用“通道”理念，根据运量和距离确定线路数量和长度。 (1) 点：就是轨道交通客流源，是大型客流集散点，是线网规划的控制点，也是车站布设的固定点。由于各个点在线网中的位置不同，性质和任务不同，这种控制点要分类分析。客流集散点地位和量级须分层分析，确定线网规划中不同等级的控制点。根据客流性质和线路技术要求，可分为以下五种类型： ① 城市大型交通枢纽，如：火车站，机场、长途客运站、公交场站、地区交通中心等，属于全日性交通客流集结点。 ② 大型公共活动中心，如：文化娱乐、商贸中心，广场等，属于全日性休闲客流集结点。 ③ 生活与工作聚集区，如：居住小区，企业机关群区等，属于上下班的劳动客流集结点。 以上客流均为集结性客流，并具有多向性发散的特点，一般应作为线网交织处的换乘点。

从表中的节点线路布局分类可见，对于换乘点的线路交叉形式的评价，应注意如下要点： ①两线交叉的有一个节点两种形式：上下层站台换乘和平行交织同站台换乘是最基本的换乘形式。三线和四线的交叉换乘，都是由两线交叉的节点形式派生出来的。 ②对于两线间换乘量较大时，应根据线路和地形条件，尽可能采用平行交织同站台换乘形式。 ③多线交叉的节点，换乘客流集中，多方向流动，难以组织和疏导，预留工程较难，故尽可能采用分散性、形成多节点两两交叉的布局。 ④多线交叉的一个节点换乘，应尽可能采用两层换乘形式，换乘线路不宜超过三条，避免四条以上更多的线路交叉。 3.线网结构的层次性评价―― (1) 客流的层次性和均衡性 客流的层次性和均衡性 就是一方面对线网以客运量级进行基本分层，使运量级相当的线路归为同一层次；而另一方面对每条线的全线客流的均衡性进行评价。高峰小时的最大断面流量是控制线路的最大运能，最小断面流量是判断线路建设的合理终点。如果尾端线路的断面流量仅为最大断面流量的1/3～1/4以下的地段，其运营效益不佳，应根据尾端线路长度情况，需另行考虑可能作为另一个层次的运量级的运营线路。

(2) 资源共享性 线网的资源共享有车辆、车辆基地，供电系统，通信，控制系统等。在线网分层规划中最重要的内容是车辆分类的统一规划、车辆厂、架修和维修的设备资源共享规划；上述两项的落实处是车辆基地的统一规划和用地落实。由于车辆基地用地是需要控制的最大地块，难度较大。为节约城市土地资源，合理规划，以最少的车辆基地用地，满足全网的车辆维修，设备维修功能需要，实现资源共享是十分必要的。在有条件时，可考虑两条线的车辆停放、日检功能合建在一个车场内。对于供电、通信、控制系统等资源共享是下一步的系统专业资源共享规划工作，可另列专题研究。 4.线网规划的可实施性评价―― 线网可实施性规划包括工程建设用地条件的许可性，尤其是车站（换乘站）可实施性；分期建设、分段运营的连续性。 在线网规划中，对可实施性规划应分为两个阶段。在本阶段应做到宏观性的用地控制和分期建设规划，在下阶段应结合线路详细规划，进行实地的控制规划。 (1) 本阶段――宏观性的用地控制和分期建设规划 ①对工程建设用地条件的许可性分析，根据线路敷设方式（地下、高架、地面）和现 状地形条件、规划用地性质，确定建设施工方法和用地范围。经规划部门确认，划定快速轨道交通走廊的保护地界，并得到用地规划控制。评价的内容： ·在规划线路地段的地界，作为工程实施的影响范围，宜结合城市道路红线规划，按道路中线两侧各50m为界。 ·在已建线路地段的地界，作为运行线的安全保护范围，宜以桥隧结构外侧边线各30m为界。 ·当线路偏离道路以外地段，该地界应经专项研究确定。 ·在地界内需新建各种城市建筑物时，应经工程实施方案研究论证，采取必要的预留和保护措施。 ②分段运营的连续性是实现分期修建、连续运营的目的。有可能初期是两条线的组合贯通运营，应注意是否具备有联络线，将来是否有废弃工程。 (2) 下阶段――线路详细规划 根据城市轨道交通的实施进度要求，为适应城市建筑的用地详细规划，尤其是城市建设发展较快，实地控制发生困难的时候，开展线路详细规划，对线路、站位、车站形式、工程工法的可实施性研究，配合城市实地控制是十分必要的，也是十分紧迫的。规划重点是线位、站位和换乘站，最终落实到出入口和风亭的位置落实。从而达到车站、换乘站、出入口和风亭的用地控制规划。 5.线网稳定性与灵活性评价 (1) 线网稳定性，是对于城市中心的建成区，线网布局应符合城市结构形态，线路走向与客流动向基本吻合，并在工程上具有可实施性，换乘节点布局合理，说明中心区的线网稳定性。同时对于线网规划保持严肃性。 对于城际轨道交通引入城市的线路，要解决城市网与城际网的衔接位置和方式，是伸入还是换乘，应予稳定。 (2) 线网灵活性，是指市中心的外围地区，是线路向外延伸方向，是城市未来的发展方向，大部分地区属于规划待开发区，用地性质尚未稳定。因此线路走向应给予肯定而留有灵活余地，可在将来随城市总体规划的变化而调整，这种灵活性就是为了对城市发展的适应性。 同时要注意到线路的建设期有近期与远景的差别，对近期线要有稳定性，远景线要有灵活性。 七、结语 线网规划是近年来在城市轨道交通领域新兴的边缘科学。1997年、北京市城建设计研究院联合广州市规划院、交通研究所和地铁设计院，首次为广州地铁完成了“广州市城市轨道交通线网规划”的研究，创建了新观点、新理论、新方法、新思路。至今已有近6年的时间，在这几年中有许多城市进行了多种方法、理念的探索和研究，有不少新的思维。但多数是仅满足于“画在图上”的线网构架图，缺乏“落到地上”可实施性。缺少了真正的付之实践的重要内容。为此，将自己在实践中研究的心得作抛砖引玉，与各位同仁探讨、交流，探索轨道交通线网规划工作向更多的务实方向发展。