东京城市轨道交通系统的规划、建设和管理
摘 要 介绍了东京大都市圈轨道交通网络的概况及其运营情况,并与其它交通方式作了比较。城市轨道交通网络保证了东京大都市社会生活的正常持久运作。从减少能源消耗、空气污染、交通事故、土地消耗等方面讨论了轨道交通的社会收益。城市轨道交通促进了东京郊区居住区沿着辐射状的线路发展,并形成了城市次中心,加速了商务区与居住区的分离。还讨论了城市轨道交通的发展方面及融资渠道变化等问题。
关键词 东京,城市轨道交通,社会效益
1 东京大都市的定义以及与大上海的比较
1. 1 东京大都市
东京位于上海以东1 760 km 的太平洋西岸。东京大都市的地理范围见图1 。
图1 东京大都市地图
(1) 东京23 个区
在这个区域的中心,分布着包括国会在内的政府机构和许多大型企业的总部。该区域包括23 个部分,其中大部分是商业区,其它一些是居民区。该区域覆盖了以东京中心站为圆心半径15 km 的范围,拥有800 万人口。
(2) 东京都行政区(外围中等深度颜色部分)
东京都行政区的形状像一个长(东西方向) 87 km 、宽(南北方向) 44 km 的长方形。
(3) 东京大都市的城市交通范围(外围颜色最浅的两部分)
该区域是一个以东京中心地铁站为圆心、半径为50 km 的圆形区域,它包括了东京都除岛屿以外的所有部分,以及与神奈川、琦玉、千叶县接壤的区域的一些部分。
1. 2 与大上海的比较
表1 给出了从土地面积、总人口、人口密度三方面对大上海和东京大都市所进行的对比。在土地面积方面,东京23 个区大致相当于上海市中心, 东京城市交通圆大致等同于大上海。584. 8 km , 密度高达令人吃惊的947. 8 m/ km2 。
这个网络最显著的特色之一是针对每一个区2 东京城市交通圆的城市轨道网络域分别建立不同的模式。从名称上,这个网络包括公交型普通铁路(包括高架和地面) 、地铁、微型地
东京城市轨道交通圆范围内的网络总长度为铁、单轨( 包括跨座式和悬挂式) 、定向人群运输2 246. 4 km , 城市轨道网络的密度是222 m/ km2 。GMT 和有轨电车。该情况在图2 和表2 中可以看这个数字在诸如伦敦、纽约和巴黎等世界大城市的出。近似范围内是最高的。东京23 区的网络长度为
表1 东京和上海的土地面积、总人口、人口密度的比较
在这些组成部分中,普通铁路线占到整个网络长度的80 % 以上,比如说由东日本铁路(私有化以后日本国家铁路的继承公司) 或私人铁路公司经营的山手线和主要放射线。地铁线有近300 km , 占整个网络长度的13 % , 大部分集中在山手线以内的城市中心。单轨线和定向人群运输线GMT 是在1960 年或其后建设的,连接着新商业区和新居民区。有一个大型干线铁路站,向那些新开发的区域提供了必需的运输工具。直到几十年前,有轨电车还是诸如山手线以内的城市中心的主要运输工具。但是由于客运汽车的快速发展,导致了有轨电车被拆除,部分代之以地铁网络。目前有轨电车只剩两条线共17. 2 km 。
图2 东京大都市的城市轨道网络
东京大都市城市轨道网络的另一个显著特色就是它的经营者总数达到一个很大的数字:30 家。共有16 家经营公交型普通铁路,其中13 家是私营企业。比如日本国家铁路私有化的继承者东日本铁路。这些企业在服务质量上进行着竞争。地铁线的经营者是国有企业。单轨和GMT 的经营者主要是由市政府和私人企业联合投资建立的第三类组织。
表2 东京大都市轨道交通网络的组成及经营者类型
3 网络的交通情况
3. 1 轨道交通在上下班交通中的份额
在东京大都市的中心区域,由于城市的快速发展以及因此导致的自1960 年以来的地价猛涨,居民区不可避免地向城市郊区迁移,逐渐与市中心的商业区分离开。这意味着工作日的每个早晨,大量的上班族会从郊区涌入城市。
在1995 年,每天进入东京中央10 个区的上班族平均流量达到了令人不可思议的404. 8 万人。这个数字仅略少于俄罗斯第二大城市圣彼得堡1997 年的人口总数。短期内如此大的乘客流量是无法被公路交通接纳的。实际上其中的90 % 以上是由城市轨道交通承担。尽管这个区域内的客运汽车的拥有量也在增加,但轨道交通承担的份额一直在平稳地上升。很容易理解,如果没有2 000 多km 的城市轨道网络,东京大都市的每一项活动都不可能正常持久运作。
3. 2 每个轨道线的人群密度
东京的2 246. 4 km 城市轨道网络根据系统、经营者和起终点不同被分为93 条操作线。根据公交
型普通铁路、地铁等系统类型的不同,统计出1999 年每条线的日平均客流密度( 每公里路线的客流量) 见图3 。
图中很引人注目的是公交型普通铁路拥有最高的客流密度,超过了地铁。最大的日双向客流量近100 万人,是山手线创造的,这条最短直径7. 2 km 、最长直径13. 8 km 、总长34. 5 km 的环线连接着东京的大型城市轨道站。
地铁客流密度的最高纪录约是35 万人/ 天。该纪录是由穿过城市中心的30. 8 km 长的东-西线创造的。不管是单轨还是GMT , 都是从有限的狭窄区域到城市轨道的主要站点,它们的客流密度远远小于公交型普通铁路和地铁。
每个系统的运能,以及在一条线两个相邻站点之间,高峰时间每小时实际单向客流量的最大值见表3 。
由表3 可知,公交型普通铁路的两个指标均超过了地铁。这是因为决定公交型普通铁路运能的关键因素,如机车组成、站台宽度和车站乘客设施等可以比缺乏空间的地铁更容易设计。
4 城市轨道交通的收益
作为人群运输的超高效工具,城市轨道交通为整个社会提供了巨大的效益。其中,减少能源消耗、防止空气污染和有效土地利用等因素获得了尽可能多的益处。
4. 1 能源消耗
由表4 可知,轨道交通每个乘客的每公里必需能耗是209 J (50 Cal) ,然而私人汽车的能耗是轨道
交通的12 倍,公交车是轨道交通的3 倍多一些。
图3 东京轨道交通各线的客流密度(每日双向)
表3 每个系统的运能和实际容量
表4 不同运输方式的能量消耗
虽然1990 至1999 年间工业部门的能量消耗仅仅增长了7. 4 % , 带来的却是同期的工业出口大幅度上升。但是同期交通运输部门的能耗显著上升了24. 5 % , 这部分巨大的能耗增长来自私人汽车的增多。
4. 2 空气污染
表5 给出了每运送100 人·km 时,轨道交通和汽车产生的有害气体的比较。其中,给全球气候带来严重危害的二氧化碳,汽车的单位释放量是轨道交通的26. 7 倍。
表5 不同交通工具产生有害气体的比较 g/ (100 人·km)
4. 3 交通事故
对于轨道交通而言,它在大多数情况下拥有独立的车道,而且其运作和维修是由专业人员执行。相反,私人汽车没有任何指定路线,一辆车只有一个驾驶员,即使是非常熟练,也只能单独负责驾驶而没有人帮助。在这种情况下,汽车运输的伤亡率是无法与轨道交通比较的。两者的伤亡率比较见表6 。
表6 轨道交通和汽车的伤亡率比较 人/ (10 亿人·km)
4. 4 土地资源
轨道交通是沿轨道或指定线路运行的,其单位宽度线路的运能远远大于汽车运输。而就汽车运输而言,除了道路宽度外,线路两边的许多停车点也是必需的。两者线路宽度比较见表7 。可见轨道交通可以节省城市地区昂贵的陆地空间。
表7 轨道交通与汽车的运能和必需的线路宽度比较
4. 5 成本估算
以上提到这些益处如果按照成本估算并不容易,但是持各种观点的许多学者已经进行了估算。表8 是一个研究的成果。该研究建立在这样一种设想的基础上:
“如果东京大都市没有城市轨道交通,即整个轨道交通的运输任务由公共汽车运输系统承担。作为大众公共运输形式,公交车在每一方面都比私人汽车有效。显然,上表的数值仍大大低估了城市轨道的社会收益。即便如此,仅1996 年一年, 城市轨道节约的社会成本总量仍然达到了2. 2 万亿日元。
表8 轨道交通和公交车的社会成本比较 1000 亿日元
5 城市轨道交通对城市规划的影响
毫无疑问,城市轨道交通和城市规划之间是紧密联系的。作为普通市民能够方便低廉地使用的大众运输系统,城市轨道交通对城市规划的影响非常巨大。这里介绍东京大都市的城市轨道交通与城市发展的特点。
(1) 郊区居民区沿城市轨道交通线发展
东京的郊区居民区是沿着辐射状的城市轨道区域发展起来的,并在城市轨道交通的终点站产生城市次中心。在东京大都市圈中, 商业区的分布越来越密集。比城市中心还要高度发展的商业区是山手线上的池袋、新宿和涉谷等地区。形成这样的局势可能基于以下的原因: 首先,直到1940 年,东京大都市的城市轨道交通网络仅仅限于诸如中央、京浜、东北等有轨电车和国家铁路等辐射线路,延伸到郊区的私营铁路不允许进入城市中心,被强迫将终点站建在山手线上,一些大的私营铁路公司在池袋、新宿、涉谷等站设置了换乘站,这些换乘中心吸引了大量的客流,于是逐渐形成了繁荣的商业区、娱乐区和中等商务区。私营公司自身的设施建设投入更加速了这种趋势。第二,新宿地区的发展还有别的成因,就是东京市政府清除了当地的植物,将岛屿卖给了私营公司,刺激了该地区的发展。
(2) 私营铁路沿线居民区的发展
私营铁路公司为了发展运营,都希望铁路沿线形成大规模的居民区。例如日本最大的私营铁路公司之一 东急铁路公司,曾将它的一条铁路线延伸到东京西南郊区,同时在没有任何政府辅助资金的情况下将沿线原来的农业区发展成了大规模的居民区。这是一个利用私营铁路公司的活力发展城市的典型例子。
(3) 加速了商务区和居住区的分离
城市轨道网络的显著发展,加速了居住区与商务区的分离,从而形成了世界上罕见的远程上下班人潮。当然,商务区的环境要求和居住区的环境要求有很大区别。但笔者认为上下班的平均时间超过60 min(2000 年是66. 9 min) 的情况是不合适的。无法阻止城市中心地价暴涨又不能设计合适的城市发展规划的政府官员应该受到批评。无论如何,建立充满远见的城市发展规划以及与之配套的城市轨道开发方案,是最重要的。
6 城市轨道交通的发展方向
近几年,东京大都市的城市轨道网络建设步伐正在减慢,然而许多城市轨道的经营者正在竭尽全力提高服务质量。
6. 1 便利性的提高
东京大都市的私营轨道交通线路将它们的终点放在山手线上,乘客们不得不在那里换车。在20 世纪60 年代,曾经是轨道交通主要组成部分的有轨电车消失了,地铁开始取代它。一个私营铁道公司充分利用这些有轨电车设备,通过实施一些改进工程直接将它的列车并入了地铁。第一个例子是1960 年在京成铁路公司运营的押上线和东京市政府运营的浅草线之间完成的,它引来了用户的称赞。从那以后工程改造的例子逐步增加到8 个。归四家公司经营的最长一条线路,长174. 1 km , 自西南到东北的方向穿过了东京的心脏地带。
目前,城市轨道的经营者都非常重视引进设备来满足不同的顾客需求。这样有利于吸引顾客。其中一些措施有:
·引进售卡机和自动门;
·为盲人安装自动扶梯、电梯和指引刻板,为残疾人改造卫生间;
·在车站、站台和列车内设置清晰的指示标志并广播指引;
·在不同经营者路线发行通用储值卡;
·增强不同交通工具的互动关系,比如自行车、出租车、公交车和私家车。
6. 2 消除不便和缺点
(1) 缓和列车运行中的噪声和振动
列车运行中的噪声和振动是轨道交通运输的显著缺点。虽然地铁的这些影响较小,但是其建设费用远远高于其它形式的线路。为了缓和线路在高架和斜坡部份的噪声和振动,采用了如下的一些措施:
·开发和使用合适类型的隔音设备;
·开发和采用有效的轨道结构;
·轨道和车轮均磨削光滑。
(2) 消除平面交叉
随着公路交通的快速发展以及列车速度、频次的提高,轨道交通和公路的平面交叉成为严重的社会问题。立体交叉的措施应该推广,尤其在密集发展的城市地区。但这需要耗费大量资金,因此公路部门和铁路经营者之间的紧密合作是必须的。
7 城市轨道建设的融资渠道
现在,由于地价的暴涨、密集建设的高楼、紧密安装的城市设施,以及施工中需采取防止影响城市活动的措施,使城市轨道的大规模扩建耗资猛涨。在另一方面,城市轨道的乘车费用应该保持在一定的限制范围内,因为普通的的上班族每天都要乘坐它。耗资猛涨使轨道交通的经营者不能再像几十年前那样完全靠自己的资金建设轨道线。因此,考虑到城市轨道巨大的社会效益,社会至少应部分承担城市轨道改建、扩建的费用才是合适的。在日本,尤其在大城市,有相应的政策来维持这种花费(虽然这并不是足够的),现介绍部分如下:
·地铁建设津贴;
·大规模新城镇的轨道建设津贴;
·有关共同促进大城市房地产发展和轨道交通加强的特殊措施之有关法律;
·部分道路为单轨车建设基本的地下结构。
8 结语
现将笔者对东京大都市圈城市轨道交通建设的认识归纳如下:
(1) 从开始的时候(自从1910 年代),国家铁路公司就积极参与了东京大都市城市轨道网络的建设,这大大促进了以后的发展。
(2) 私营企业从开始就利用各种新颖的设想积极建设和运营城市轨道网络,带来了繁荣发展。
(3) 私营铁路公司支持了城市轨道网络,即使在因制度的原因而导致日本国家铁路公司停止营业的时候也是如此。
(4) 具有极强能量的城市轨道网络带来了办公和居住区的明显分离,导致上班族长距离的行程。
(5) 有必要建立恰当的城市发展规划并促进与之配套的城市轨道网络规划。
(6) 在人口减少和老龄化的年代,提高服务质量比扩展数量更需要。
(7) 靠建设城市轨道盈利已经成为过去,提供合适的融资渠道已经变得非常重要。
