城市轨道交通行业国内国际水平比较


(一)国外主要城市的轨道交通系统    

世界城市轨道交通一百多年来发展很快,尤其是在日本、欧洲、北美等国家和地区。

东京拥有轨道交通线路近2000公里,是世界大城市中最多的。运量也很大,年运量在100亿人次以上。市郊铁路列车最小运行间隔为2分钟,最大编组为15 节,每小时每方向运输能力多达10万人。近20多年,新建地铁近140公里,总里程达230公里。东京有7家私营铁路公司,分布在郊区,服务比国铁好,票 价便宜。

伦敦早已实现了客运经轨道交通为主的目标。地铁共有9条线,总长408公里,其中167公里在地下。运行间隔为2-25分钟,郊区为10分钟,最大编组为 8节。市郊铁路共有650公里550个车站。市中心有15个终点站,线路呈放射状布置。有的路线直通距市中心40公里以上的新城。

巴黎的轨道交通工具包括地铁、轻轨铁路和市郊铁路。轨道交通承担巴黎公共交通70%运量,市内和郊区汽车承担30%。地铁有15条线,共199公里,是内城公共交通的骨干,乘客徒步5分钟就可到达地铁站,列车最小运行间隔95秒。市郊铁路有16条线,长760公里

纽约市公共交通占总交通量的53%,到内城的客运80%采用大容量交通工具,主要有地铁、市郊铁路和公共汽车。市区地铁共有27条,长443公里,所有车站通宵服务。

莫斯科拥有一个跨及全市的立体及全市的立体交叉地铁网,总长243公里140多个车站,由一条环线和8条放射线组成。每天运营20个小时,高峰时列车间 隔为75秒,时速41公里,日运量高达800多万人次,居世界之首。客运密度为每公里1400多万人,高于伦敦、纽约、巴黎。

(二)我国目前轨道交通系统

为了确保城市经济的持续增长,我国各大主要城市在大力发展城市公路交通的同时相继推出了城市轨道交通发展规划,上海、北京、天津、广州、深圳、武汉等城市的轨道交通已进入了集中投入的高速发展阶段,带动我国城市轨道交通建设进入了一个快速发展的时期。其中北京、上海、广州等城市已初步形成立体、交叉的轨道交通系统。

(三)综合比较  

同国内相比,国外城市轨道交通的发展呈现出以下几个特点:

1.发展趋势多样化。目前,国际上技术比较成熟、已经上线运营的城市轨道交通有地铁、市郊铁路、轻轨、单轨、导轨、线性电机牵引的轨道交通及有轨电车等七种类型。其中以市郊铁路、地铁、轻轨和有轨电车应用最为广泛,以线性电机牵引系统最有发展前途。

2.纽约、伦敦、巴黎、莫斯科、东京等轨道交通较发达的地区,基本形成一定的规模和网络,可以延伸到城市的各个方向,城市结构更加合理。

3.发展中国家的轨道交通主要集中在200万人口以上的大城市。一般只有少数特大城市发展地铁,更多的则是优先发展轻轨交通。

4.城市轨道交通发展具有稳定资金来源。主要包括渠道:

中央政府、地方政府和轨道交通受益部门共同投资建设:日本地铁建设采用补助金制度,对于市郊铁道,由国家和地方政府平均负担36%的补贴,而国家对单轨和新交通的补贴达到2/3。德国交通财政资助 法规定,每年向购油者加收10%的税收作为城市交通建设资金,联邦政府负担60%,州政府负担40%。巴黎的法规规定,城市交通设施基本建设,中央政府投 40.5%,其余由地方政府和有关部门投资。

有偿使用资金:在日本是将各级财政以不同形式筹集的资金,以有偿使用方式通过金融机构提供给企事业单位。香港也采取有偿使用资金办法,政府认购地铁公司现金股份占投资的28%

受益者投资:日本的单轨新交通建设,除国家、地方政府补贴外,沿线受益者也要资助建设。

二、行业发展水平国际比较

(一)纽约轨道交通系统

1、背景。自1904年开通地铁以来,纽约地铁系统已有100多年的历史,连接着曼哈顿(Manhattan)、布朗克斯区(Bronx)、布鲁克林区(Brooklyn)及皇后区(Queens)。曼哈顿是主要的商业中心,其他三区以居住为主。纽约的轨道交通系统由三层系统构成:地铁、通勤铁路和城际铁路。其中,地铁系统又分为快线和慢线,主要服务于市内。

纽约的轨道系统在1940年以前基本建成。由于当时的纽约开发密度不大,地下管线简单,采用明挖法施工成本不高。为了使地铁既能提供快速服务,同时覆盖更广的区域,以便与其他模式竞争,纽约决定采用4轨作为纽约地铁的标准模式。4轨模式在同一服务区间提供快慢线,形式见图。

 

纽约快线的另一种模式是服务于潮汐性客流的3轨,形式见下图。该模式主要用于连接曼哈顿与其周边的布鲁克林区、皇后区和布朗克斯区,均采用高架轨道的形式。这种快线在高峰期间为客流主方向同时提供快慢线的服务。

 

2、特征

1)快慢同向不共线。纽约地铁系统中快线与慢线同方向不同轨道,共同服务于同一个区域,既满足了不同层面乘客的需求,又提高了轨道系统的效率和运能,对于缓解高峰时段的客流压力起到了积极作用。在双向流量较均衡的市中心区,采用4轨模式;在客流呈现出明显潮汐性的郊区,采用3轨模式。

2)快速运行。快速运行通过减少快线在沿途的停靠站实现。以纽约第7大街地铁线为例:地铁普线的平均站间距为0.63km,旅行速度为22km/h;快线的平均站间距为1.9km,旅行速度为33km/h。虽然纽约快线的旅行速度与国内地铁相差不多,但其快速的概念主要体现在慢线能够服务于更广范围情况下所产生的对比。

3)换乘方便。纽约地铁系统的快、慢车换乘十分方便,站台设在快慢线的中间,快慢线之间可以同站台换乘。由于快车的速度快,停站少,上下车的干扰小,许多乘客即使在慢车站上车,也经常到快车站换乘快车。

4)服务于中长距离的出行。曼哈顿区和邻近三个区的早高峰公交出行构成中,早高峰近70%的客流量进入曼哈顿,其中以布鲁克林区的客流量最大,而在出曼哈顿的方向上,仅有30%的客流从曼哈顿到其它各大区。曼哈顿DOWNTOWN地区距周围各区的平均距离为20km左右,快线系统可以使中长距离出行的乘客尽快到达中心城,提高地铁的吸引力。

(二)巴黎轨道交通系统

巴黎的轨道交通系统包含四个层次:普通地铁(Metro)、RER、铁路郊线和轻轨(Tramway)。在2000年巴黎大区公共交通的总客运周转量中,RER和铁路郊线承担了57.6%,地铁为25.3%,轻轨为0.5%,其余16.5%由常规公交承担。

1、背景。巴黎RER建设的主要目的是使乘客快速穿越整个巴黎市和从近郊不经换乘就可以到达市中心。RER建设前,郊区乘客需在城市边缘换乘地铁进入市中心,地铁的速度当时仅为25km/h,从郊区到达市中心耗时长,卫星城的发展受到了限制。郊区和郊区之间的联系更加不方便,需要在城市边缘至少换乘2次才能到达目的地。为了实现保护旧城区,发展卫星城的目标,使人们向郊区迁移,巴黎市政府决定修建RER线路,将既有市郊铁路通过城市中心区连接起来,实现卫星城-中心城-卫星城之间的直通服务。在规划RER时,巴黎公交公司对二种方案进行了研究:(1)将地铁向郊外延伸;(2)将市郊铁路引入城市中心。最终,巴黎公交公司采用了利用既有市郊铁路,在中心城修建新线的RER方案。

2、特征

1)快速运行。RER的快速运行主要是通过二种方式实现的:在中心城地区,RER车站的平均站间距为2.9Km,平均旅行速度为50km/h;在郊区的运营中,RER在同一条线路上采用跨站运营和站站停运营相结合的方式,既缩短了长距离出行乘客的出行时间,也满足了近郊乘客的出行要求。

2)共线运营。RER的共线运营长度达110多公里。在城市中心区,巴黎公交公司经营的RER-B线和法国国营铁路公司经营的RER-D线共线运营。在郊外,RER线还与铁路郊线以及货运列车共线运营。共线运营的模式提高了轨道的使用效率,节省了建设新轨道的成本,但对信号控制技术、调度管理等提出了更高的要求。

3)灵活的运营方式。RER在郊区实行跨站运营和站站停运营,满足了不同层面乘客的需求。将跨站运营和站站停运营相结合,体现了以人为本的设计理念。

(三)东京轨道交通系统

东京的轨道交通种类繁多,有地铁、城市铁路、直线电机等,目前东京都的轨道交通公司有27家,经营着总长度为2292.5km的轨道交通线路。城市中心东京23区的网络长度为584.8km。在整个轨道网络中,城市铁路线占整个网络长度的82%,包括JR铁路和私铁经营的山手线。地铁占整个网络长度的14%,主要集中在山手线以内的城市中心,服务于城市中心15km的范围。

1、背景

东京是一个单一中心的城市。城市中心功能的过度集中导致房价过高、交通拥挤、环境污染等一系列的社会问题。为解决这些问题,东京在距城市中心30-40km的范围内规划了4个大规模的新城。除筑波新城外,其它三座新城的主要功能为居住,以实现商业区与居住区的分离。

城市中心的地铁网主要服务于城市中心15km的范围,城市快速铁路主要服务于城市50km的范围,城市快速铁路可直接进入城市中心,也可与地铁径向线连通,使得中心城与郊区之间的联络非常方便。

2、特征

1)快慢结合。东京的快车和慢车在同一轨道上运营。在慢车停靠站,快车利用越行线完成跨站运营。对于城市铁路,由于客流需求量大,发车频率高,快慢共线的运营组织非常复杂,对信号控制、调度系统和车辆都提出了更高的要求。实施该模式的条件之一就是有足够的空间来设置越行线,地下车站设置越行线实施代价则比较大,因此,东京快慢共线的方式仅限于地面或地上的城市铁路。

2)站距灵活。快线在城中心区的站距根据车站的服务功能设置。比如中央快速线在城市中心区与总武线平行布置,由于总武线承担主要的集散功能,中央快速线车站的功能则主要是与平行的总武线换乘,因此中央快速线的站距大,平均为4.0km。而另外一条快线筑波线的车站在中心区需要承担集散和换乘的功能,因此站间距相比于中央快速线较小,大约2.0km,但仍然比常规的地铁站间距长。

3)换乘方便。在换乘站台,东京快线采用4轨模式,站台在快车轨道和慢车轨道的中间,同台换乘,非常方便。

4)大小交路运营。由于郊区段与市区段的客流量存在差别,为了避免轨道能力在郊区的浪费,中央快速线采用了在郊区分支的运营方式。根据需求设置每条分支的发车频率。同时在高峰时段还开行区间车,以缓解高峰时段的客流压力。

(四)综合比较

总结国内外大城市快线的模式,其特征及适用条件见表。

图3.      国外城市快线模式比较表

城市

模式

特征

适用条件

纽约

多轨并行式

快慢线各行其轨

通道流量要求非常大,而且具备良好的建设空间。

巴黎

深层开挖式

深层地铁、独立系统

对已建成系统的补充完善

东京

快慢共轨式

快线越站式

车站具备设置越行线的条件

 

快线模式的形成与其建设背景密切相关。纽约快线的建设模式主要在于地铁建设初期普通地铁站距定位在600m左右,比较小,网络需要快线、慢线同时存在,从而产生了4轨或者3轨的模式。巴黎则是在地铁网络基本形成后,才逐渐暴露出小站距设置所带来的服务水平低的问题,进而衍生出了市郊铁路加新建深埋轨道构成快线的模式。东京普通地铁的站距设置相对比较大,其快线则主要通过增加车站配线组织不同的运营方案来实现。快线系统的主要实现方式见下表。

图20.    快线系统方式一览表

快线系统方式

特点

提高车辆速度、加大站距

提高车辆的最高运行速度,车站分布间距适当加大,提高旅行速度。从物理上此种方式比较容易实现,但需要慎重权衡速度与服务范围两个对立因素。

增加车站配线、运营组织

在车站设置越行线,通过运营方案的组织,开行快、慢车。在保证合理覆盖范围的情况下,同时对中长距离出行的群体提供快线服务,但对系统配置、运营管理提出比较高的要求。

多轨平行、快慢线独立

两条线路平行分布,慢线服务于短距离的群体,快线服务于中长距离的群体,两者互相补充。效果比较明显,运营管理简单,但是工程代价比较大。