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市域快速軌道交通合理站間距研究

2018-09-04 12:24王悅欣方恒堃
都市快軌交通 2018年4期
關鍵詞:設站市域客流

王悅欣,方恒堃

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市域快速軌道交通合理站間距研究

王悅欣,方恒堃

(北京市市政工程設計研究總院有限公司,北京 100082)

市域快速軌道交通的功能定位是中心城和新城以及新城之間的快速聯系,主要服務于通勤客流,因此在前期研究過程中,全線設站在滿足沿線的客流需求之外,還應滿足主要區域之間的通達時間要求。在具體確定設站間距時,首先應結合市域快速軌道交通車站直接吸引范圍內的規劃人口和崗位數量,并參考預測客流量,同時考慮與其他軌道交通換乘,明確各個車站的設置必要性,之后按照較高的設計速度計算重點區域間的旅行時間。若結果無法達到時間目標要求,可以經過經濟技術比選后,在有條件的車站設置配線,通過靈活的運營組織滿足快速通達要求,否則就需要考慮減少設站。

市域快速軌道交通;站間距;設站必要性;通達時間目標

隨著城市的快速發展,市域范圍逐漸增大,人們的出行需求也愈加多樣,需要由單一的城市軌道交通形式向多層次軌道交通系統轉變。根據不同的服務半徑、技術標準,軌道交通可以大致分為鐵路、市域快速軌道交通、城市軌道交通和中低運量系統4個層次。市域快速軌道交通是一種介于鐵路與城市軌道交通之間的軌道交通方式,主要實現中心城、城市郊區、周邊新城及城鎮之間的連接,現處于快速發展階段。在項目前期研究過程中,重點是確定全線站位方案,達到區域快速連接的時間目標要求,并保證較高的客流服務水平;這兩者都可以反映在設站間距上,但由于不同線路沿線的規劃情況、工程條件、通達要求等不同,因此合理的站間距應該“具線分析,因線而異”。

1 國外案例分析

日本東京和法國巴黎多層次軌道交通系統發展較為成熟,因此選取這兩座城市的市郊鐵路為例,對其設站間距進行分析。

1.1 日本東京

日本東京軌道交通中市域快速軌道交通這一層主要由中短距離JR放射線路和私鐵線路承擔(見表1、表2),線路長度一般介于40~90 km,其中,JR線路平均設站間距3~5 km,私鐵放射線路平均設站間距1.2~2 km[1]。

表1 部分中短距離JR線路設站間距

表2 部分私鐵線路設站間距

線路設站間距雖小,但是每條線路會提供多種類型的列車服務,主要包括3種:1)只經停重要站點的特急、特快等最高等級的列車;2)站站停的普通列車;3)根據沿線OD設置??空镜目焖?、準急等通勤列車。通過這3種方式可以在滿足較高的客流服務水平的情況下,實現重要區域之間的快速聯系。

為保證高峰時段的運輸能力,東京區部外圍許多車站都具備越行條件,主要由于這些車站多為地面站,設置配線工程量小且較為經濟,而東京區部以內則主要為地下換乘站,從工程投資以及客流服務方面考慮,基本不設置越行條件。

1.2 法國巴黎

法國巴黎軌道交通中市域快速軌道交通這一層主要由5條RER線路承擔,都經過中心城,且線路末端通常帶有支線(見表3)。線路長度一般介于50~200 km,平均設站間距1.7~3 km[2]。

表3 RER線路設站間距

RER線路長度長,設站間距小,同時在中心城以外的末端多有支線,主要通過靈活的運營組織滿足區域間的快速聯系以及不同的出行需求。例如Line A在高峰時會開行9個不同的交路,涵蓋中心城和不同的支線,每個交路都會越行部分車站,以達到重點區域間的快速通勤需求。

1.3 小結

由以上數據可以看出,東京和巴黎的市域快速軌道交通的平均站間距較小,部分線路與城市軌道交通類似,可以最大限度地滿足沿線的客流需求。這是由于線路在中心城范圍內通常設站較密,為保證一定的站點覆蓋水平,在中心城范圍外,雖然客流量較小,但由于線路在郊區主要以地面敷設為主,增加設站的投資較少,并且車站設置配線的工程條件也較好,線路可以進行靈活的運營組織,通過大站快車、大小交路等方式,滿足中心城和外圍新城之間的快速聯系。因此,多設車站雖然使得站間距變小,但線路依然可以提供快速直通服務,從經濟效益和社會效益兩方面綜合考慮,也較為合理。

2 影響設站因素分析

從日本東京和法國巴黎的市域快速軌道交通平均站間距來看,多數線路基本與城市軌道交通相同,但兩者的分析思路不同。

首先,城市軌道交通車站主要位于中心城,沿線基本為建成區,同時考慮到中心城客流的出行特點,設站時需要保證較高的密度,增加線網覆蓋率,使乘客可以快捷地到達車站乘車;而市域快速軌道交通重點起到點對點的連接作用,主要服務于長距離出行客流,在中心城及新城內部與城市軌道交通連通,進行換乘集散,因此高站點密度并不是設站的出發點,車站設置的必要性還是由區域規劃及出行需求決定。例如,近期發改委發布的《關于促進市域(郊)鐵路發展的指導意見》中就提到:“線路要串聯5萬人及以上的城鎮組團和旅游景點并設站……平均站間距原則上不小于3 km”。

其次,城市軌道交通乘客平均乘距較短,雖然列車平均旅行速度低,但乘客在軌時間也不會很長;而使用市域快速軌道交通出行的乘客平均出行距離較長,需要通過列車快速運行才能實現區域間的快速通達[3]?,F在許多城市都提出要構建“1 h”“1.5 h”等通勤圈,主要通過軌道交通實現,這就對全線各個重要區域之間的直達時間提出了具體要求,例如中心城和新城之間的旅行時間不大于1 h。最新頒布的市域快軌交通的規范中都對快速聯系有明確的規定?!妒杏蚩焖佘壍澜煌ㄔO計規范》(T/CCES2—2017)中對服務時間規定:通勤交通出行時間不宜大于1 h;沿線重點服務的新城、城鎮通勤客流乘坐市域快軌的乘車時間宜控制在30~45 min[4]?!妒杏蜩F路設計規范》(T/CRSC 0101—2017)中提到:市域鐵路應以實現區域中心城市與周邊新城、城鎮地區及組團城市各城鎮地區間1 h交通為基本目標,根據時間目標確定相應的速度。因此,線路沿線重要區域之間的旅行時間應該達到相應的通達時間目標[5]。

2.1 設站必要性

市域快速軌道交通設站的根本原則還是應該以滿足沿線客流需求為主,更好地為乘客提供便捷的出行服務,提高線路運營的經濟效益。車站的設置必要性主要由車站直接吸引范圍內規劃常住人口和就業崗位的數量決定,還可以參考車站全日預測客流量,這些定量指標是車站設置的依據,并且應和其他層次軌道交通盡量形成換乘,完成不同層次軌道交通間的客流轉換。

1)直接吸引范圍。一般城市軌道交通站點的直接吸引范圍以乘客步行可達距離為準,通常在800 m左右,但市域快速軌道交通的服務對象主要是組團間的長距離點對點通勤客流,站點吸引力更強,因此,可以考慮以自行車的接駁距離作為車站的直接吸引范圍。近期共享單車的興起對于解決軌道交通末端的交通接駁有很大幫助。共享單車存取車靈活、支付方式便捷,相較于普通公租自行車,乘客使用率大幅提升,因此,車站直接吸引范圍應以自行車接駁距離為準,可以擴大到2~3 km[6]。

2)參考指標。在這個直接吸引范圍內,若規劃的常住人口和就業崗位達到一定量級,可以考慮設站,而具體量級標準需要結合相關規劃及指導建議、城市形態以及區域定位確定;預測客流量的量級標準不用過于苛刻,僅作為參考[7],這樣考慮主要是由于未來發展存在一定的不確定性,區域內人口的出行規律和職住平衡比例可能會發生變化,預測客流情況也會隨之改變。因此,當車站直接吸引范圍內有足夠的人口居住和就業,則可以認為車站具備了設置的必要性,雖然這些發生量和吸引量的OD情況(客流量)僅作為參考,但是在后期出現需要減站的情況時,可以作為一項重要依據。

2.2 通達時間目標

市域快速軌道交通需要體現“快速”的特點,乘客的直接體會就是旅行時間。列車停站越多,平均旅行速度越低,乘客旅行時間越長[8],因此設站應以保證線路重點區域間的旅行時間滿足通達時間目標的要求為前提。

2.2.1 行車檢算

在明確線路制式和最高設計速度的情況下,結合全線的交路方案和停站方案,計算重點區域間的旅行時間。僅通過設站必要性分析得到的設站方案,在進行全線行車檢算后,普通站站停方案的旅行時間可能無法達到通達時間目標。此時再檢算大站快車的旅行時間是否可以達到目標值[9],如果還無法達到,就需要結合每座車站的設站必要性,拔掉必要性相對較低的車站,再重復上述行車檢算,直到旅行時間可以達到要求為止。

2.2.2 越行站設置

線路開行大站快車會對全線的運輸能力產生影響,尤其是高峰時段,故不??康能囌緫摫M量設置到發線,使車站具備列車越行條件,減少對區段能力的影響。但設置配線會加大車站規模,尤其當車站為地下站時,工程投資較大,需要綜合考慮技術條件與經濟效益后確定[10]。

由于未來的區域發展具有一定的不確定性,前期研究階段的運輸組織方案很難確保滿足遠期的行車需求,如果在計算區域間最快旅行時間的過程中,未設置到發線的車站也考慮列車甩站通過,可能計算結果能夠達到通達時間目標要求,但這種直通列車對系統運輸能力影響較大,在未來實際運營過程中,很可能由于列車開行方案的調整而導致能力不足。因此,在此階段進行行車檢算時,對于沒有條件設置到發線的車站,全部按照列車停站考慮,避免運營過程中出現“旅行時間”和“系統能力”的矛盾。

3 合理設站間距

通過上述影響設站因素的分析可知,合理設站間距主要目標是保證車站設置對于乘客的服務在“空間”和“時間”上綜合最優。確定合理的站間距設置可以分為兩步。

1)完全從客流需求出發,明確設站的必要性。在各個區域內,以車站直接吸引范圍為半徑,若該范圍內的規劃居住和就業崗位達到一定量級的情況下,考慮在區域內設站,最終結合預測客流量確定是否設站。如果區域內有其他軌道交通,應該盡量設站形成換乘。通過對全線各區域和車站進行分析,得到初步設站方案。

2)以通達時間目標為前提,明確設站的可行性。根據初步設站方案,計算重點區域間的旅行時間,若可以滿足全線的時間目標要求,則認為該設站方案合理。若無法達到時間目標要求,則結合全線運營組織交路方案和停站方案,計算大站快車條件下的旅行時間。為保證遠期運輸組織的靈活性和線路能力,越行站應該在進行技術和經濟分析后,盡量設置到發線。若部分車站不考慮增設到發線,此階段不作為越行站考慮,在此條件下計算大站快車方案的旅行時間,若還無法達到直通時間目標,則需要重新分析各站的必要性,拔掉部分車站,直到最快旅行時間可以達到要求。具體方法流程如圖1所示。

圖1 合理站間距設置分析思路

4 結語

我國城鎮化進程加快,區域間的快速聯絡需求增加,市域快速軌道交通的建設也更加迫切。市域快速軌道交通的合理站間距應該根據每條線的具體出行需求和工程技術條件進行分析,從區域發展和乘客出行需求角度出發明確設站必要性,以重點區域間旅行時間滿足通達時間目標要求為前提。因此,市域快速軌道交通很難有一個通用的合理站間距范圍,設站間距應是每條線路尋求最大化滿足功能與服務的結果,兼顧方便與快速,以達到整體效益最優的目的。

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(編輯:郝京紅)

Study on Rational Distance between Stations of Rapid Rail Transit

WANG Yuexin, FANG Hengkun

(Beijing General Municipal Engineering Design & Research Institute Co., Ltd., Beijing 100082)

Rapid rail transit, which falls between railway and urban rail transit in a multi-level rail transit system, is being increasingly implemented in China. Its objective is to provide fast connections between a central city and newly developed towns, especially for commuters. Therefore, the transit system should meet both the target travel time expectations between the main sections and passenger requirements. Locations of stations should be set by population and employment predictions. To this end, the passenger flow forecast and operations of existing rail stations are used as references. Then, according to the current station scheme, we calculate the travel times between the main areas based on the highest design speed. If the outcome does not meet targeted commute times, some stations could add arrival and departure tracks after economic and technical analyses to allow express trains. If an analysis indicates that the target time cannot be met by the express trains, the number of stations must be reduced.

rapid rail transit; stations distance; stations’ necessity; connection time target

10.3969/j.issn.1672-6073.2018.04.004

U231

A

1672-6073(2018)04-0016-05

2017-11-16

2017-11-27

王悅欣,女,工程師,主要從事軌道交通線路工程設計工作,wangyuexin@bmedi.cn

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