金治華

(中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司, 湖北武漢 430063)

1 概述

長江三角洲地區(qū)是我國經(jīng)濟社會最發(fā)達、人口和產(chǎn)業(yè)最密集、發(fā)展最具活力的地區(qū)之一,正在成長為具有重要國際影響的世界第六大城市群；在我國社會經(jīng)濟中具有重要的戰(zhàn)略地位和帶動作用,對服務(wù)全國大局,帶動周邊發(fā)展做出了重大貢獻。為進一步推進長江三角洲地區(qū)改革開放和經(jīng)濟社會發(fā)展,2008年國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于進一步推進長江三角洲地區(qū)改革開放和經(jīng)濟社會發(fā)展的指導(dǎo)意見》,提出長江三角洲地區(qū)包括上海市、江蘇省、浙江省兩省一市,土地面積21.3萬km2,2008年常住人口14 686萬,人口密度達689人/km2；意見要求把長江三角洲地區(qū)建設(shè)成為亞太地區(qū)重要的國際門戶、全球重要的先進制造業(yè)基地、具有較強國際競爭力的世界級城市群。安徽省緊鄰長三角地區(qū),全省17個地級市中有10個市與長三角地區(qū)相鄰,地緣關(guān)系緊密；近年來，隨著長三角地區(qū)產(chǎn)業(yè)的高度集聚,國家已要求安徽省成為長三角地區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū),國家領(lǐng)導(dǎo)人也多次指示安徽省要全面融入長三角,目前已形成全面合作機制；因此，上海市、江蘇省、浙江省以及安徽省三省一市組成了泛長三角區(qū)域(簡稱長三角區(qū)域),區(qū)域面積35.3萬km2；本次研究長三角地區(qū)城際軌道交通規(guī)模,依據(jù)長江三角洲地區(qū)城際軌道交通規(guī)劃修編,研究范圍為三省一市區(qū)域。

目前,在實際規(guī)劃實踐中,計算一個精確的線路總長度,對于實際路網(wǎng)規(guī)劃的指導(dǎo)意義并不大[1]。在研究路網(wǎng)規(guī)劃的實際工作中,線路的走向和長度受到城市用地規(guī)劃均勻程度、工程地質(zhì)條件等諸多因素的制約。因此,研究線路總長度的范圍是有意義的,可以在進行城際軌道交通方案構(gòu)架研究之前,約束路網(wǎng)規(guī)模的發(fā)散程度,對于指導(dǎo)規(guī)劃方案是必要的。

2 理論基礎(chǔ)

長三角區(qū)域城際軌道交通線網(wǎng)合理規(guī)模的確定,就是根據(jù)規(guī)劃區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展和交通需求,確定合理的城際軌道交通方式供給水平,以期達到較好的交通需求和供給平衡。確定規(guī)劃區(qū)城際軌道交通線網(wǎng)的合理規(guī)模,要以區(qū)域發(fā)展規(guī)劃為依據(jù),研究分析人口、用地等特征,通過對出行需求的分析以及類比世界上各大都市圈軌道交通的供應(yīng)水平和服務(wù)水平,分別測算規(guī)劃區(qū)城際軌道交通線網(wǎng)的規(guī)模,然后進行綜合分析,以確定未來城際軌道交通線網(wǎng)的適宜規(guī)模。

具體而言,路網(wǎng)合理規(guī)模可以理解為線路長度總量的宏觀控制。由于交通需求和交通供給是動態(tài)的平衡過程,因此合理規(guī)模也是相對的。目前,有關(guān)城際軌道交通規(guī)模的確定方法較少,主要分為兩類。

2.1 應(yīng)用于工程實際的算法

采用區(qū)域交通出行總量、城際軌道交通線網(wǎng)平均負荷強度等指標的城際軌道交通需求推算法。

采用區(qū)域城市國民生產(chǎn)總值(GDP)、城際軌道交通投資基金等指標的區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施投資資金控制法。

結(jié)合國內(nèi)外城際軌道交通線網(wǎng)建設(shè)經(jīng)驗,采用萬人擁有城際軌道交通線網(wǎng)長度、城際軌道交通線網(wǎng)密度等指標的城際軌道交通服務(wù)水平類比分析法。

2.2 基于數(shù)理統(tǒng)計分析的數(shù)理模型方法

基于區(qū)域城市規(guī)模、區(qū)域城市用地面積、區(qū)域與國民生產(chǎn)總值等指標的回歸分析法。

基于區(qū)域城市發(fā)展戰(zhàn)略、區(qū)域城市人口、區(qū)域城市面積、區(qū)域城市國民生產(chǎn)總值、已有軌道線網(wǎng)里程規(guī)模的數(shù)學(xué)模型法。

本文主要應(yīng)用區(qū)域交通需求推算法和區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施投資資金控制法進行長三角城際軌道交通線網(wǎng)規(guī)模的計算。然后,采用城際軌道交通服務(wù)水平類比分析法驗證計算結(jié)果的合理性。最終,確定城際軌道交通合理線網(wǎng)規(guī)模范圍。

3 應(yīng)用研究

3.1 交通需求推算法

需求分析法是依據(jù)區(qū)域交通發(fā)展戰(zhàn)略和需求分析結(jié)果,由城際軌道交通承擔的客運出行量和線網(wǎng)負荷強度指標,計算線網(wǎng)長度。

城際軌道交通線網(wǎng)負荷強度是城際軌道交通日客運量與線網(wǎng)長度之比,反映城際軌道交通單位線網(wǎng)長度承擔的日客運量。在城際軌道交通需求量一定的情況下,軌道交通線網(wǎng)負荷強度與線網(wǎng)密度成相反趨勢,即城際軌道線網(wǎng)密度越高,線網(wǎng)的負荷強度逐漸降低,反之,線網(wǎng)密度越低,其負荷強度逐漸升高。

因此,軌道交通負荷強度與所采取的軌道交通建設(shè)模式直接相關(guān)。國內(nèi)外軌道交通建設(shè)有兩種模式,一種是采用高運量、低密度的線網(wǎng),負荷強度高,如圣保羅、莫斯科、東京、布達佩斯、香港等,線網(wǎng)負荷強度一般在2.6～3.8萬人次/(km·日)左右,目的是提高軌道交通的運輸能力和運輸效率,緩解客運需求與公交運力嚴重不足的矛盾,取得較好的經(jīng)濟效益；另一種采用低運量、高密度的線網(wǎng),負荷強度低,如巴黎、倫敦、馬德里、斯德哥爾摩等發(fā)達城市,線網(wǎng)負荷強度一般在0.5～1.5萬人次/(km·日)左右,注重于提高軌道交通的舒適和方便程度,以吸引私人交通,但經(jīng)濟效益比較差。

針對規(guī)劃區(qū)而言,城市密集區(qū)線網(wǎng)負荷強度較高；城市引導(dǎo)區(qū)采用中運量系統(tǒng)，線網(wǎng)負荷強度較低。

鑒于規(guī)劃區(qū)范圍廣，各分片區(qū)和通道客流出行強度存在較大差別,旅客出行距離也較長,對乘坐舒適程度要求較高；建議城際軌道交通采用中低運量系統(tǒng)為主,建設(shè)較高密度低負荷的線網(wǎng),支持區(qū)域城鎮(zhèn)空間布局的調(diào)整和完善。借鑒國內(nèi)外主要城際間軌道交通線網(wǎng)負荷強度選取,規(guī)劃區(qū)城際軌道交通線網(wǎng)平均負荷強度取0.1-0.15萬人次/(km·日)。線網(wǎng)長度計算公式如下

L=Q·α·β/γ

式中L——線網(wǎng)長度/km；

Q——預(yù)測年全社會出行總量/(萬人次/日)；

α——城際軌道交通出行占全社會出行的比例；

β——城際軌道交通換乘系數(shù)；

γ——城際軌道交通線網(wǎng)負荷強度/(萬人次/(km·日))。

規(guī)劃區(qū)總面積35.2萬km2,2008年末常住總?cè)丝?0 820萬人。根據(jù)規(guī)劃區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展目標和具體情況,預(yù)測遠景規(guī)劃區(qū)全社會出行總量為270億人次,考慮城際軌道交通的分擔率為10%～12%,則軌道交通承擔的出行量為27～32.4億人次。

據(jù)此預(yù)測規(guī)劃區(qū)城際軌道交通線網(wǎng)遠景建設(shè)規(guī)模為5 000～7 400 km?？紤]客運專線以及部分外圍區(qū)域城際線路將承擔大量跨區(qū)域客流,城際客運網(wǎng)絡(luò)規(guī)模應(yīng)適當擴大。

3.2 基礎(chǔ)設(shè)施投資資金控制法

根據(jù)聯(lián)合國有關(guān)組織研究推薦,基礎(chǔ)設(shè)施投資宜占區(qū)域GDP的3%～5%,城際公共交通(含城際軌道交通、鐵路、公路)投資占其中的14%～18%,即城際公共交通投資占區(qū)域GDP的份額不宜超過9‰,認為這是一個合理的且財力可以承受和無明顯副作用的指標。若將城際公共交通投資的30%用于城際軌道交通建設(shè),城際軌道交通的投資應(yīng)占區(qū)域GDP的份額為1.3‰～2.7‰,以此作為快速軌道交通建設(shè)基金的年度積累目標。

根據(jù)長三角地區(qū)提供的國民經(jīng)濟增長預(yù)測資料,2008年長三角地區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值已達到74 327億元,遠景年將達到40萬億元,據(jù)此測算,長三角地區(qū)到遠景可累計完成GDP總值440萬億元；根據(jù)長三角地區(qū)的具體情況,城際軌道交通建設(shè)剛剛起步,并且需要利用快速城際軌道交通引導(dǎo)人們的出行選擇,改善不合理的出行結(jié)構(gòu)。因此，應(yīng)適當增加快速城際軌道交通的建設(shè)投資,盡快使軌道交通線網(wǎng)初具規(guī)模。按1.3‰～2.7‰用于軌道交通建設(shè)投資計算,遠景可用于軌道交通建設(shè)的資金將達到5 544～11 880億元。

參照目前國內(nèi)城際軌道交通造價,考慮到近年來設(shè)備國產(chǎn)化水平的提高,結(jié)合長三角地區(qū)的具體情況,區(qū)域城市化水平、地質(zhì)條件等方面的因素,估算長三角地區(qū)城際軌道交通的平均綜合造價在1億元/km左右,按此遠景可修建軌道交通線約為5 500～11 880 km。

3.3 規(guī)模計算結(jié)果

通過以上分析計算可知,按照區(qū)域未來客運需求總量計算,長三角地區(qū)城際軌道交通線網(wǎng)規(guī)模,遠景在5 000～7 400 km范圍內(nèi)。按照區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施投資資金控制法計算,區(qū)域城際軌道交通線網(wǎng)規(guī)模,遠景可投資修建5 500～11 880 km。

長三角地區(qū)城際軌道交通線網(wǎng)規(guī)模,遠景取值在5 500～11 880 km范圍內(nèi)。

4 對比服務(wù)水平分析

軌道交通線網(wǎng)服務(wù)水平可從軌道交通線網(wǎng)密度和萬人擁有軌道交通線網(wǎng)長度兩個指標進行權(quán)衡。本文從軌道交通線網(wǎng)密度和萬人擁有軌道交通線網(wǎng)長度兩方面考察推薦線網(wǎng)規(guī)模的合理性。

鑒于規(guī)劃區(qū)范圍大,地區(qū)間也存在著很大差異,在城市密集區(qū)和非密集區(qū)采用不同的計算原則。城市密集區(qū),線網(wǎng)根據(jù)需求分布較密；而非城市密集區(qū)主要沿通道分布,以通道覆蓋范圍為計算基礎(chǔ)。

對于巴黎和東京而言,RER鐵路和JR鐵道更接近于我們研究的城際軌道交通,因此,表中列出的巴黎和東京的線網(wǎng)長度為RER鐵路和JR鐵道的長度。珠三角經(jīng)濟區(qū)和環(huán)渤海經(jīng)濟區(qū)采用規(guī)劃數(shù)據(jù)(如表1所示)。

表1 國內(nèi)外都市圈城際軌道交通線網(wǎng)主要指標

從萬人擁有率指標來看,既有巴黎和東京都市圈分別為0.454 km/萬人和0.269 km/萬人,珠三角經(jīng)濟區(qū)和環(huán)渤海經(jīng)濟區(qū)分別為0.309 km/萬人和0.125 km/萬人。由于東京都市圈人口密度很大,萬人擁有率指標較小。環(huán)渤海經(jīng)濟區(qū)人口基數(shù)大,萬人擁有率指標也小。因此建議規(guī)劃區(qū)萬人擁有率在0.35 km/萬人比較合適。2008年研究區(qū)域常住總?cè)丝诩s為20 820萬人,遠景常住人口將達到2.5億人,其中城鎮(zhèn)密集區(qū)和主要通道覆蓋范圍人口約2.0億人,據(jù)此推算遠景合理建設(shè)規(guī)模為7 000 km。

從線網(wǎng)密度指標來看,巴黎都市圈和東京都市圈線網(wǎng)密度分別為4 km/100 km2和6.7 km/100 km2,珠三角經(jīng)濟區(qū)和環(huán)渤海經(jīng)濟區(qū)分別為4.5 km/100 km2和0.5 km/100 km2。由于東京都市圈面積狹小,線網(wǎng)密度指標偏大,而環(huán)渤海經(jīng)濟區(qū)面積過大,線網(wǎng)密度指標偏小。建議規(guī)劃區(qū)線網(wǎng)密度核心區(qū)域為4.5 km/100 km2,發(fā)展區(qū)域為2 km/100 km2左右。據(jù)此推算遠景建設(shè)規(guī)模為9 500 km。

結(jié)合前兩種方法的研究結(jié)果及服務(wù)水平對比分析,推薦遠景城際客運網(wǎng)絡(luò)合理的建設(shè)規(guī)模為8 000～10 000 km?？紤]已規(guī)劃及在建客運專線、快速鐵路可作為承擔部分城際客運的功能,建議新建城際軌道交通規(guī)模為5 000～7 000 km。

5 結(jié)束語

應(yīng)用區(qū)域交通需求推算法和基礎(chǔ)設(shè)施投資資金控制法兩種方法,計算得到了長三角地區(qū)城際軌道交通線網(wǎng)規(guī)模初始值。然后,給出了長三角地區(qū)城際軌道交通線網(wǎng)規(guī)模推薦取值范圍5 500～11 880 km。最后,對推薦的城際軌道交通線網(wǎng)規(guī)模進行服務(wù)水平對比分析,并考慮已規(guī)劃及在建客運專線、快速鐵路可作為承擔部分城際客運的功能,建議新建城際軌道交通規(guī)模為5 000～7 000 km,可以作為長三角地區(qū)城際軌道交通規(guī)劃的合理線網(wǎng)規(guī)模,提出的城際軌道交通合理規(guī)模計算方法也可作為以后規(guī)劃的依據(jù)。

[1] 林麗凡,張衛(wèi)華.城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)模的確定方法[J].交通科技與經(jīng)濟,2008(1)

[2] 劉 瑩.城市軌道交通合理線網(wǎng)規(guī)模及布局評價研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué),2006

[3] 中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司.長江三角洲地區(qū)城際軌道交通規(guī)劃修編(2010)[R].武漢：中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司，2007

[4] 吳紅兵.城市軌道交通線路與站點規(guī)劃理論研究[D].重慶:重慶大學(xué),2006

[5] 邱志明,周曉勤.城市軌道交通系統(tǒng)規(guī)劃與建設(shè)[M].北京:北京交通大學(xué)出版社,2006

[6] 謝大鵬,葉玉玲,等.都市圈地區(qū)軌道交通網(wǎng)規(guī)劃理念[J].上海城市交通研究,2007(2)

[7] 周翔民,孫 章,等.構(gòu)筑“長三角”城際軌道交通網(wǎng)[J].城市交通研究,2003(4)