城市快速轨道交通线网规划的几点研究
长春市城乡规划设计研究院 王洪顺 崔凯 林巍
摘要：快速轨道交通已成为大中城市解决城市客运交通问题的重要手段，如何规划适合于城市自身特点的线网是指导轨道交通建设的关键。本文从线网规划的指导原则、模式定位以及结构形态等几方面加以分析研究。以便弄清问题，做好城市的线网规划，为轨道交通的建设提供优质的技术支持和保障。
关键词：大中城市 快速轨道交通 原则 模式 结构
一、概述
随着我国经济的迅速发展，城市化水平日益提高，大城市常住人口越来越密，流动人口大幅度增加，机动车迅猛发展，给城市的交通体系带来巨大的压力，一些城市修建高架路、立交桥但仍不能从根本上解决车辆的拥挤状况，严重地制约了城市经济的发展。因此在新一轮城市总体规划中许多城市提出要调整交通结构、优先发展公共交通，建立起以快速轨道交通网络为骨架的城市客运系统，引导居民出行方式，以达到解决交通矛盾的目的。依据国内外城市的经验，轨道交通网络可以成为城市土地利用规划和交通规划的双重核心，合理的线网能够发挥城市巨大的经济效益和社会效益，是影响大城市结构与功能发展的重要因素。因而轨道交通线网规划是实现公交战略的重要保证。
二、城市轨道交通线网规划原则的提出
根据对国内外一些城市轨道交通网络规划的研究，结合中国城市的具体情况提出以下几点规划原则：
轨道交通网络的布局要与城市的形态，土地使用布局、发展方向相吻合。轨道交通网络的布局上要服从城市未来土地发展的需要。二者相互制约、相互依存、最终形成吻合。
轨道交通网络骨干系统要符合城市的主导客流方向，要与城市道路系统之间形成互补关系，并与城市其它公交网络系统衔接顺畅，方便它们之间的转换。
线网规划要体现稳定性、灵活性、连续性的统一。城市中心城区的线网规划要相对稳定，城市边缘区要为发展留有余地，整个线网要能随城市规模的调整扩大而不断扩充发展。
轨道交通方式选择要因地制宜，功能层次的构成要合理统一。正如城市道路系统规划需要明确不同等级的道路功能一样，轨道交通网络也需要划分不同的功能层次，不同功能层次的轨道交通线路采取不同的标准，采取灵活的建设、运营、交通组织方案，以满足各个层次的交通需求。
在线路的运行组织中，轨道交通主线网络系统具有道路优先使用权、可采用地下或地上高架形式，如与其它交通方式有交叉，则优先考虑轨道交通线路的通畅。其它支线系统可采取灵活的运营组织，可结合道路信号系统通过路口，线路铺设可采取封闭式专用地面车道，也可采取与其它交通共用一个交通空间的混合车道（欧洲应用较多）。
车站要选择在主要客流集散点和线网中的换乘点。车站站间距应考虑合理的吸引半径及车辆的运组织。主线与主线之间要有很好的衔接关系，要以方便乘客换乘，最快疏导客流为主，要形成多个换乘枢纽以分散换乘客流，利于线路运营，提高服务水平。主线与支线之间通过车站之间的交通组织实现客流转换，避免支线与主线共线，同时换乘站尽量不设为尽端站，以免引起客流的积聚，不利于人流的疏解。
主干线两端要保证车厂和车辆段的用地，这是线路布局中重要内容，这是线路位置能否成立，线路能否运行组织的必要条件，必须在规划阶段予以保证。线路长度大于20公里时可增设停车场，路网超过50公里时要单独设车辆厂修和设备大修的修理厂。
轨道交通网络规划的各种方案要进行定性、定量分析。要依据城市功能、性质、规模、形态、土地使用、人口出行特征、未来交通发展战略、城市周边的关系以及地形、工程条件的因素建立模型，并结合专家经验加以确定，网络方案要以多种体系进行评价以获得最优化方案。
轨道交通建设要结合现状、考虑到经济和社会两方面效益因素，要依据线网规划、实施、逐步完善。由于建设的不可重复性及巨大的项目投资，决定了每条线的建设都必须以线网规划作为依据，根据城市结构形态、城市功能定位和建设需求慎重考虑、慎重决策、切忌决策失误一哄而上，造成不必要浪费。
三、快速轨道交通线网的模式定位
城市的轨道交通网应包含几个层次？哪种模式的快速轨道交通适合城市自身特点？这是线网规划首先需要明确的几个前提。
1.线网运营模式
在世界各国的快速轨道交通线网中，有两种不同的模式,一个是低密度、高运量的线网，如莫斯科、香港等城市；一个是高密度、低运量的线网，如巴黎和伦敦。
世界部分城市地铁线网负荷强度与线密度对比
城 市 线网密度（km/km） 线路负荷
万人次/公里日
市中心区 全市
伦敦 2.00 0.24 0.52
莫斯科 1.98 0.21 3.32
巴黎 2.48 0.73 1.64
纽约 0.44 0.71
墨西哥 0.12 2.50
东京 0.39 3.26
汉城 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、低运量虽然缩短乘客到站距离短，但由于车站数量增加导致的旅行速度降低，出行时间并不能节省，而造价却非常昂贵。这种线网最大优势是缩小乘客出行的心理时间，而且可以替代地面公交系统，成为城市公交系统的主体（这也是这些城市建设地铁系统的主要目的）。而低密度高运量的系统费效比较好，而且可以与地面公交相协调，承担不同出行距离的运输。这种线网是为了形成公交骨干，而非替代地面公交成为城市公交主体。因此我国城市一般倾向于建设低密度高运量线网，综合考虑城市的综合条件和发展快速轨道交通的目标，也应选择低密线网模式。
从上表可以看出伦敦、巴黎线网密度偏大，站距过密而线网负荷较小，暴露出网络缺乏合理的研究规划的弊端。而香港的网络不拘泥于空间形态的模式，其构架与城市主要交通走廊高度吻合，反映出的运行效率是最高的，这不能不让我们正在编制线网规划的城市规划人员深思。
2.线网层次
采用低密度、高运量线网模式，并非意味线网中全部线路都是大运量线路。象道路网络一样，快速轨道交通线网也是分为不同层次的。一个城市的轨道交通应该是多制式的，要根据实际需求和城市经济实力确定主、支线方式。一般主、干线系统和支线系统的划分是以线路运送能力为参数，而城市轨道交通网络以哪种标准作为主干网络是由其交通需求决定的。
一般根据客运能力和服务水平的差异，快速轨道交通可以分为以下3个层次：
大运量快速轨道交通，旅行速度在35-45公里/小时以上，高峰小时客流在5万以上，采用6辆以上编组。
中运量快速轨道交通，旅行速度在35公里/小时以上，高峰小时客流在3-5万以上，采用4-6辆编组。
低运量快速轨道交通，旅行速度在25公里/小时以上，高峰小时客流在3万以下，采用2-4辆编组。
目前我国进行城市快速轨道交通建设的城市一般都是城区人口500万以上的特大城市，在这些城市中，由于土地高强度开发，城区人口、就业密度很大。因此一般是以全封闭、大运量的系统为骨干，外围视情况配合多种形式的中运量轨道交通作为补充。而更多的大、中等城市则不同于此，由于交通需求和经济实力等因素的影响，需要这些城市从实际出发、实事求是、因地制宜，找出一条适合自己特点的模式。以长春市为例，根据长春市城市土地使用布局和就业岗位分布，对距离在4公里以上的出行进行预测，得出长春市中长距离出行的客流比例占30％，乘坐公交的客流2020年为270万人次，若采用大运量以上的地铁标准线路、约需32－54公里；或采用中低运量结合的轨道交通线路标准需70－100公里。由于长春市为平原城市，没有明显的交通轴线，且远景客流规模不大。从客流量和轨道交通线路布局、总量规模来看，长春市轨道交通系统以采用中低运量结合的轨道系统较为适合，一方面可保证线路的客流，另一方面可降低造价。其线网应是以中运量线路为骨干，低运量线路为主体的网络。具体地说，就是形成2-3条形成的中运量快速骨干线，符合于城市最重要的出行方向，旅行速度35-45公里（或更高），承担大部分长距离出行，并以之为基础联系城市中心和边缘组团。在骨干线中间，辅助以低运量线路，旅行速度25公里以上，承担中等距离出行，并填补骨干线留下的空间空缺。这种线网，线网平均线路负荷强度在2.6-3万人/日.公里，明显低于特大城市线网平均线路负荷强度在4万人/日.公里的水平。由于轨道交通线路建设需要大量的资金投入，而轨道交通的形式不同，建设资金会有很大的差异。从国内轨道的建设资金投入来看，地铁、轻轨的每公里投资相差近3倍。因此，从长春市经济发展的水平和实际需要出发，采取中运量轨道交通系统为骨干，低运量的轨道交通系统为补充，形成多种线路形式构成的快速、准快速公交网络系统是长春市比较明确的选择。而北京、上海、广州等特大城市就要以大运量的地铁为骨干，辅以中运量的轻轨作补充。每个城市有自身特点，要从实际出发力争做到经济、实用、解决问题且留有余地。因为标准一旦确定，实施后修改的难度极大，尤其是地下线路的车站规模，所以在确定交通方式时要慎之又慎。
四、轨道交通网络布局的几种模式比较
根据国内外已建成或规划的轨道交通线网，有以下三种模式构成。
网格式：各条线路的纵横交叉、形成方格网，呈栏栅状或棋盘状。网格式线网中线路走向比较单一，其基本线路关系多为平行或“十”字形交叉两种。线路分布比较均匀，客流吸引范围比例较高，线网纵横相交换乘方便，连通性好。但走向比较单一，对角线方向的出行需要绕行，市中心区与郊区之间的出行需要换乘，有时可能要换乘多次。另外平行间的换乘比较麻烦，一般要换乘2次以上，比较浪费时间。
无环放射式：由若干穿过市中心的直径线或从市中心发生的放射线构成。线网中心点的可达性好，市中心与郊区之间的联系非常方便。由于各条线路之间都相互交叉、任意两条线路之间均可直接换乘，因此线网上任意两站之间只需一次换乘，缩短了出行时间，但随着客流的增多，中心区换乘量过分集中，交通压力较大。另外中心交叉点要分散处理，避免三条以上线路交汇于一点给工程设计施工带来困难。
有环放射式：由穿越市区的直径线及环绕市区的环线共同构成。环线可以加强中心区边缘各客流集散点的联系，截流外围区之间的客流，通过环线进行疏解，减轻中心区的交通压力。从世界各国使用环线的成功例子可以看出，环线是否能串联足够规模的客流集散点，这些客流集散点在环线方向上是否有强大的出行量是设置环线成败的关键。如伦敦环线地铁，串联了13座铁路车站，每座车站又基本上是中心城区向郊区辐射的放射形铁路的起点站，因此具备较高的客流。
城市 开通年份 线路总长（km） 线路条路 结构
马德里 1919 171.4 11 有环放射式
巴黎 1900 551 19 有环放射式
伦敦 1863 423 14 有环放射式
东京 1927 230.3 12 有环放射式
柏林 1902 142.1 9 有环放射式
莫斯科 1935 262 11 有环放射式
大阪 1933 115.8 7 方格一环网
纽约 1904 443.2 27 方格网
墨西哥城 1969 189.7 11 方格网
芝加哥 1892 358.2 7 无环放射式
慕尼黑 1971 85 6 无环放射式
布宜诺斯 1913 36.5 5 无环放射式
名古屋 1957 76.5 5 无环放射式
华盛顿 1976 154.6 5 无环放射式
目前世界上已有43个国家的320座城市，修建了轨道交通，有一些大城市已形成了比较完善的轨道网络。其中拥有4条以上线路的城市轨道交通结构见上表。
从上表可以看出不同城市，其采用的结构形式是不一样的。我们不能简单地评价一个系统的好坏。而要从这些城市的规模、布局形态、社会经济特征以及发展轨道交通的背景去研究其线网形成的过程，对照分析其实际运营状况以及对城市土地利用的影响，从中找出规律性的东西。
五、结束语
轨道交通投资巨大，因此其线网规划要非常严谨，必须顺应城市发展的城市，与城市总体规划紧密结合。合理的线网规划可避免建设的无序性和盲目性。应根据城市形态、人口分布、就业分布以及客流组织的需要，确定城市的主干线运量等级。线网的运营组织要灵活和变通，在线路尽端，应预留发展空间以适应未有的需要。要重视有轨电车在网络中的作用。在确定网络结构时，要从实际出发，从客流出发，且忌追求表面图示而忽视其基本功效。线网建设要持续发展，逐步完善，分清轻重缓急，以便在未来形成一个合理、高效、健康而又充满活力的城市轨道交通网络，在城市的交通体系中发挥出作用，根本改善城市的出行结构和交通秩序，使我们的城市充满朝气地走向新世纪，以上是我们对城市轨道交通网络规划的一些粗浅认识，目的在于通过研究、交流改进我们的工作。如有不当之处，敬请指教。
参考文献：
长春市城乡规划设计研究院：《长春市综合交通体系报告》，2000
全永燊：《地铁线网规划中几个值得商榷的问题》，1999
长春市城乡规划设计研究院、北京市城市规划设计院、北京市城建设计院： 《长春市快速轨道交通线网规划研究》，2001
原文作者：长春市城乡规划设计研究院 王洪顺 崔凯 林巍
转贴自：中国城市交通规划学术委员会
2001年年会暨第十九次学术研讨会论文集
