城市快速軌道交通線網規劃的幾點研究
長春市城鄉規劃設計研究院 王洪順 崔凱 林巍
摘要：快速軌道交通已成為大中城市解決城市客運交通問題的重要手段，如何規劃適合于城市自身特點的線網是指導軌道交通建設的關鍵。本文從線網規劃的指導原則、模式定位以及結構形態等幾方面加以分析研究。以便弄清問題，做好城市的線網規劃，為軌道交通的建設提供優質的技術支持和保障。
關鍵詞：大中城市 快速軌道交通 原則 模式 結構
一、概述
隨著我國經濟的迅速發展，城市化水平日益提高，大城市常住人口越來越密，流動人口大幅度增加，機動車迅猛發展，給城市的交通體系帶來巨大的壓力，一些城市修建高架路、立交橋但仍不能從根本上解決車輛的擁擠狀況，嚴重地制約了城市經濟的發展。因此在新一輪城市總體規劃中許多城市提出要調整交通結構、優先發展公共交通，建立起以快速軌道交通網絡為骨架的城市客運系統，引導居民出行方式，以達到解決交通矛盾的目的。依據國內外城市的經驗，軌道交通網絡可以成為城市土地利用規劃和交通規劃的雙重核心，合理的線網能夠發揮城市巨大的經濟效益和社會效益，是影響大城市結構與功能發展的重要因素。因而軌道交通線網規劃是實現公交戰略的重要保證。
二、城市軌道交通線網規劃原則的提出
根據對國內外一些城市軌道交通網絡規劃的研究，結合中國城市的具體情況提出以下幾點規劃原則：
軌道交通網絡的布局要與城市的形態，土地使用布局、發展方向相吻合。軌道交通網絡的布局上要服從城市未來土地發展的需要。二者相互制約、相互依存、最終形成吻合。
軌道交通網絡骨干系統要符合城市的主導客流方向，要與城市道路系統之間形成互補關系，并與城市其它公交網絡系統銜接順暢，方便它們之間的轉換。
線網規劃要體現穩定性、靈活性、連續性的統一。城市中心城區的線網規劃要相對穩定，城市邊緣區要為發展留有余地，整個線網要能隨城市規模的調整擴大而不斷擴充發展。
軌道交通方式選擇要因地制宜，功能層次的構成要合理統一。正如城市道路系統規劃需要明確不同等級的道路功能一樣，軌道交通網絡也需要劃分不同的功能層次，不同功能層次的軌道交通線路采取不同的標準，采取靈活的建設、運營、交通組織方案，以滿足各個層次的交通需求。
在線路的運行組織中，軌道交通主線網絡系統具有道路優先使用權、可采用地下或地上高架形式，如與其它交通方式有交叉，則優先考慮軌道交通線路的通暢。其它支線系統可采取靈活的運營組織，可結合道路信號系統通過路口，線路鋪設可采取封閉式專用地面車道，也可采取與其它交通共用一個交通空間的混合車道（歐洲應用較多）。
車站要選擇在主要客流集散點和線網中的換乘點。車站站間距應考慮合理的吸引半徑及車輛的運組織。主線與主線之間要有很好的銜接關系，要以方便乘客換乘，最快疏導客流為主，要形成多個換乘樞紐以分散換乘客流，利于線路運營，提高服務水平。主線與支線之間通過車站之間的交通組織實現客流轉換，避免支線與主線共線，同時換乘站盡量不設為盡端站，以免引起客流的積聚，不利于人流的疏解。
主干線兩端要保證車廠和車輛段的用地，這是線路布局中重要內容，這是線路位置能否成立，線路能否運行組織的必要條件，必須在規劃階段予以保證。線路長度大于20公里時可增設停車場，路網超過50公里時要單獨設車輛廠修和設備大修的修理廠。
軌道交通網絡規劃的各種方案要進行定性、定量分析。要依據城市功能、性質、規模、形態、土地使用、人口出行特征、未來交通發展戰略、城市周邊的關系以及地形、工程條件的因素建立模型，并結合專家經驗加以確定，網絡方案要以多種體系進行評價以獲得最優化方案。
軌道交通建設要結合現狀、考慮到經濟和社會兩方面效益因素，要依據線網規劃、實施、逐步完善。由于建設的不可重復性及巨大的項目投資，決定了每條線的建設都必須以線網規劃作為依據，根據城市結構形態、城市功能定位和建設需求慎重考慮、慎重決策、切忌決策失誤一哄而上，造成不必要浪費。
三、快速軌道交通線網的模式定位
城市的軌道交通網應包含幾個層次？哪種模式的快速軌道交通適合城市自身特點？這是線網規劃首先需要明確的幾個前提。
1.線網運營模式
在世界各國的快速軌道交通線網中，有兩種不同的模式,一個是低密度、高運量的線網，如莫斯科、香港等城市；一個是高密度、低運量的線網，如巴黎和倫敦。
世界部分城市地鐵線網負荷強度與線密度對比
城 市 線網密度（km/km） 線路負荷
萬人次/公里日
市中心區 全市
倫敦 2.00 0.24 0.52
莫斯科 1.98 0.21 3.32
巴黎 2.48 0.73 1.64
紐約 0.44 0.71
墨西哥 0.12 2.50
東京 0.39 3.26
漢城 0.19 2.88
新加坡 0.11 0.52
北京 1.14 0.34 3.67
香港 0.36 4.56
高密度、低運量雖然縮短乘客到站距離短，但由于車站數量增加導致的旅行速度降低，出行時間并不能節省，而造價卻非常昂貴。這種線網最大優勢是縮小乘客出行的心理時間，而且可以替代地面公交系統，成為城市公交系統的主體（這也是這些城市建設地鐵系統的主要目的）。而低密度高運量的系統費效比較好，而且可以與地面公交相協調，承擔不同出行距離的運輸。這種線網是為了形成公交骨干，而非替代地面公交成為城市公交主體。因此我國城市一般傾向于建設低密度高運量線網，綜合考慮城市的綜合條件和發展快速軌道交通的目標，也應選擇低密線網模式。
從上表可以看出倫敦、巴黎線網密度偏大，站距過密而線網負荷較小，暴露出網絡缺乏合理的研究規劃的弊端。而香港的網絡不拘泥于空間形態的模式，其構架與城市主要交通走廊高度吻合，反映出的運行效率是最高的，這不能不讓我們正在編制線網規劃的城市規劃人員深思。
2.線網層次
采用低密度、高運量線網模式，并非意味線網中全部線路都是大運量線路。象道路網絡一樣，快速軌道交通線網也是分為不同層次的。一個城市的軌道交通應該是多制式的，要根據實際需求和城市經濟實力確定主、支線方式。一般主、干線系統和支線系統的劃分是以線路運送能力為參數，而城市軌道交通網絡以哪種標準作為主干網絡是由其交通需求決定的。
一般根據客運能力和服務水平的差異，快速軌道交通可以分為以下3個層次：
大運量快速軌道交通，旅行速度在35-45公里/小時以上，高峰小時客流在5萬以上，采用6輛以上編組。
中運量快速軌道交通，旅行速度在35公里/小時以上，高峰小時客流在3-5萬以上，采用4-6輛編組。
低運量快速軌道交通，旅行速度在25公里/小時以上，高峰小時客流在3萬以下，采用2-4輛編組。
目前我國進行城市快速軌道交通建設的城市一般都是城區人口500萬以上的特大城市，在這些城市中，由于土地高強度開發，城區人口、就業密度很大。因此一般是以全封閉、大運量的系統為骨干，外圍視情況配合多種形式的中運量軌道交通作為補充。而更多的大、中等城市則不同于此，由于交通需求和經濟實力等因素的影響，需要這些城市從實際出發、實事求是、因地制宜，找出一條適合自己特點的模式。以長春市為例，根據長春市城市土地使用布局和就業崗位分布，對距離在4公里以上的出行進行預測，得出長春市中長距離出行的客流比例占30％，乘坐公交的客流2020年為270萬人次，若采用大運量以上的地鐵標準線路、約需32－54公里；或采用中低運量結合的軌道交通線路標準需70－100公里。由于長春市為平原城市，沒有明顯的交通軸線，且遠景客流規模不大。從客流量和軌道交通線路布局、總量規模來看，長春市軌道交通系統以采用中低運量結合的軌道系統較為適合，一方面可保證線路的客流，另一方面可降低造價。其線網應是以中運量線路為骨干，低運量線路為主體的網絡。具體地說，就是形成2-3條形成的中運量快速骨干線，符合于城市最重要的出行方向，旅行速度35-45公里（或更高），承擔大部分長距離出行，并以之為基礎聯系城市中心和邊緣組團。在骨干線中間，輔助以低運量線路，旅行速度25公里以上，承擔中等距離出行，并填補骨干線留下的空間空缺。這種線網，線網平均線路負荷強度在2.6-3萬人/日.公里，明顯低于特大城市線網平均線路負荷強度在4萬人/日.公里的水平。由于軌道交通線路建設需要大量的資金投入，而軌道交通的形式不同，建設資金會有很大的差異。從國內軌道的建設資金投入來看，地鐵、輕軌的每公里投資相差近3倍。因此，從長春市經濟發展的水平和實際需要出發，采取中運量軌道交通系統為骨干，低運量的軌道交通系統為補充，形成多種線路形式構成的快速、準快速公交網絡系統是長春市比較明確的選擇。而北京、上海、廣州等特大城市就要以大運量的地鐵為骨干，輔以中運量的輕軌作補充。每個城市有自身特點，要從實際出發力爭做到經濟、實用、解決問題且留有余地。因為標準一旦確定，實施后修改的難度極大，尤其是地下線路的車站規模，所以在確定交通方式時要慎之又慎。
四、軌道交通網絡布局的幾種模式比較
根據國內外已建成或規劃的軌道交通線網，有以下三種模式構成。
網格式：各條線路的縱橫交叉、形成方格網，呈欄柵狀或棋盤狀。網格式線網中線路走向比較單一，其基本線路關系多為平行或“十”字形交叉兩種。線路分布比較均勻，客流吸引范圍比例較高，線網縱橫相交換乘方便，連通性好。但走向比較單一，對角線方向的出行需要繞行，市中心區與郊區之間的出行需要換乘，有時可能要換乘多次。另外平行間的換乘比較麻煩，一般要換乘2次以上，比較浪費時間。
無環放射式：由若干穿過市中心的直徑線或從市中心發生的放射線構成。線網中心點的可達性好，市中心與郊區之間的聯系非常方便。由于各條線路之間都相互交叉、任意兩條線路之間均可直接換乘，因此線網上任意兩站之間只需一次換乘，縮短了出行時間，但隨著客流的增多，中心區換乘量過分集中，交通壓力較大。另外中心交叉點要分散處理，避免三條以上線路交匯于一點給工程設計施工帶來困難。
有環放射式：由穿越市區的直徑線及環繞市區的環線共同構成。環線可以加強中心區邊緣各客流集散點的聯系，截流外圍區之間的客流，通過環線進行疏解，減輕中心區的交通壓力。從世界各國使用環線的成功例子可以看出，環線是否能串聯足夠規模的客流集散點，這些客流集散點在環線方向上是否有強大的出行量是設置環線成敗的關鍵。如倫敦環線地鐵，串聯了13座鐵路車站，每座車站又基本上是中心城區向郊區輻射的放射形鐵路的起點站，因此具備較高的客流。
城市 開通年份 線路總長（km） 線路條路 結構
馬德里 1919 171.4 11 有環放射式
巴黎 1900 551 19 有環放射式
倫敦 1863 423 14 有環放射式
東京 1927 230.3 12 有環放射式
柏林 1902 142.1 9 有環放射式
莫斯科 1935 262 11 有環放射式
大阪 1933 115.8 7 方格一環網
紐約 1904 443.2 27 方格網
墨西哥城 1969 189.7 11 方格網
芝加哥 1892 358.2 7 無環放射式
慕尼黑 1971 85 6 無環放射式
布宜諾斯 1913 36.5 5 無環放射式
名古屋 1957 76.5 5 無環放射式
華盛頓 1976 154.6 5 無環放射式
目前世界上已有43個國家的320座城市，修建了軌道交通，有一些大城市已形成了比較完善的軌道網絡。其中擁有4條以上線路的城市軌道交通結構見上表。
從上表可以看出不同城市，其采用的結構形式是不一樣的。我們不能簡單地評價一個系統的好壞。而要從這些城市的規模、布局形態、社會經濟特征以及發展軌道交通的背景去研究其線網形成的過程，對照分析其實際運營狀況以及對城市土地利用的影響，從中找出規律性的東西。
五、結束語
軌道交通投資巨大，因此其線網規劃要非常嚴謹，必須順應城市發展的城市，與城市總體規劃緊密結合。合理的線網規劃可避免建設的無序性和盲目性。應根據城市形態、人口分布、就業分布以及客流組織的需要，確定城市的主干線運量等級。線網的運營組織要靈活和變通，在線路盡端，應預留發展空間以適應未有的需要。要重視有軌電車在網絡中的作用。在確定網絡結構時，要從實際出發，從客流出發，且忌追求表面圖示而忽視其基本功效。線網建設要持續發展，逐步完善，分清輕重緩急，以便在未來形成一個合理、高效、健康而又充滿活力的城市軌道交通網絡，在城市的交通體系中發揮出作用，根本改善城市的出行結構和交通秩序，使我們的城市充滿朝氣地走向新世紀，以上是我們對城市軌道交通網絡規劃的一些粗淺認識，目的在于通過研究、交流改進我們的工作。如有不當之處，敬請指教。
參考文獻：
長春市城鄉規劃設計研究院：《長春市綜合交通體系報告》，2000
全永燊：《地鐵線網規劃中幾個值得商榷的問題》，1999
長春市城鄉規劃設計研究院、北京市城市規劃設計院、北京市城建設計院： 《長春市快速軌道交通線網規劃研究》，2001
原文作者：長春市城鄉規劃設計研究院 王洪順 崔凱 林巍
轉貼自：中國城市交通規劃學術委員會
2001年年會暨第十九次學術研討會論文集
