摘要:市域(郊)鐵路在都市圈通勤方面的作用不可或缺,結合市域(郊)鐵路的基本功能定位,對國內市域(郊)鐵路的當前現狀進行分析。在加快推動"都市圈"市域(郊)鐵路建設同時,對"四網融合"發展、體系規范化發展、可持續化發展、智慧化發展等方面進行分析與思考。
關鍵詞:市域(郊)鐵路;都市圈;四網融合;可持續發展;智慧化發展;
Abstract:Urban(suburban) railways play an indispensable role in commuting in metropolitan area. Combined with the basic function orientation of urban(suburban) railways, this paper analyzes the current situation of urban(suburban) railways in China. While accelerating the construction of urban(suburban) railway in metropolitan area, it analyzes and considers the development of "four-network convergence", system standardized development, sustainable development, the intelligent development and other aspects of urban(suburban) railways.
Keyword:urban (suburban) railways; metropolitan area; four-network convergence; sustainable development; intelligent development;
軌道交通是實現都市圈可持續發展的重要支撐。在都市圈的發展中,人口逐漸向郊區擴散,使得市郊間通勤需求大大提升。城市軌道交通由于其低速、站距小等問題在長距離運輸方面瓶頸效應明顯;市域(郊)鐵路是連接都市圈中心城市城區和周邊城鎮組團的軌道交通系統,主要為都市圈以及中心區通勤客流提供快速度、大運量、公交化的運輸服務,可支撐和引導大城市由單中心向多中心發展形態轉變,促進新城發展,對優化城鎮空間布局,引領新型城鎮化建設具有重要作用[1],為都市圈以及中心區通勤客流提供運輸服務[2],重點滿足1 h通勤圈快速通達出行需求。各種軌道交通主要指標如表1所示。
市域(郊)鐵路的運行速度快于城市軌道交通,可以起到快速運輸的作用,在運輸方面優勢更加明顯;城際鐵路服務對象主要面對城市群及城市間,而市域(郊)鐵路覆蓋密度更廣,可彌補城際鐵路沿線缺位。市域(郊)鐵路同時整合了城市軌道交通的覆蓋密度與城際鐵路的速度[3],發展市域(郊)鐵路,對城鎮協調發展有重要意義。
1 國內市域(郊)鐵路運營及在建現狀
我國目前運營的市域(郊)鐵路以利用既有鐵路居多[4],例如上海金山鐵路、北京市郊鐵路S2線及城市副中心線、成灌鐵路、寧波至余姚市域鐵路等,利用既有線開通市域(郊)鐵路可充分利用閑置資源,節約建設工期與成本。新建的已正式運營的市域(郊)鐵路有溫州S1線等。
Tab.1 Main indicators of various rail transits
表1 各種軌道交通主要指標
截至2019年底,全國鐵路營業里程13.9萬km,其中市域(郊)鐵路1 160 km[5].在未來,全國擬規劃新建市域(郊)鐵路線路總里程約1.5萬km.
我國都市圈發展起步較晚,多數都市圈尚處于發育期,中心城區與周邊組團之間還未形成完整的產業分工格局和較大的通勤需求。當前全球城市軌道交通與市域(郊)鐵路運營里程比平均值約為1:3,而我國僅為1:0.25.故加快推動"都市圈"市域(郊)鐵路建設,因地制宜設置線路,統籌都市圈軌道交通協同發展[6],對發展市域(郊)鐵路具有重大意義。
2 對市域(郊)鐵路的展望
2.1 發揮各種軌道交通功能,實現"四網融合"發展
市域(郊)鐵路發展要重點補齊規劃的缺位,發揮好規劃的引導作用,建立以市域(郊)鐵路為主體的都市圈多層次軌道交通體系。統籌布局都市圈軌道交通網絡,充分發揮各種軌道交通方式的功能,從實推動干線鐵路、城際鐵路、市域(郊)鐵路、城市軌道交通"四網融合",探索都市圈中心城市軌道交通適當向與之存在緊密聯系的周邊城市(鎮)延伸,高效推進特大型、大型城市軌道交通高質量發展,造福于城、謀福于民,是新時代軌道交通建設的歷史使命。
目前,我國市域(郊)鐵路在與其他軌道交通方式融合方面,存在較為明顯的短板,如規劃不協調、定位不準確,導致市域(郊)鐵路建設緩慢;換乘距離長、票證不統一、安檢次數多等問題,導致對通勤客流吸引力不足,運營效果不理想。
"四網融合"特點在于在主要樞紐可以實現干線鐵路、城際鐵路、市域(郊)鐵路、城市軌道之間的互相換乘,形成線路融合;相比國鐵列車出行,市域(郊)鐵路出行可以通過使用城市一卡通、手機二維碼快捷支付等方式隨到隨走,對票價做一體結算,形成票制融合;市域(郊)鐵路站點與城市軌道站點之間快速便捷換乘,免去多次安檢,提高換乘效率,形成站點融合;干線鐵路、城市軌道交通、市域(郊)鐵路等軌道系統在牽引供電、車輛維修基地、信號控制設備、調控中心配備等方面尋求一體化的可能性,在必要時可實現軌道交通列車與市域(郊)列車間互通(如上海軌道交通11號線與蘇州S1線),形成功能融合[7].
綜合而論,市域(郊)鐵路與城市軌道交通、城際鐵路、干線鐵路在規劃、建設、運營等環節的融合力度亟待加強。積極參與"四網融合"發展,合力構筑"網絡整合、樞紐銜接、運營一體、站城融合"的都市圈軌道客運網,充分發揮不同軌道交通特點及優勢,是新時代我國市域(郊)鐵路實現高質量發展的必由之路。
2.2 完善體系,規范化發展
市域(郊)鐵路規劃要統籌考慮利用既有鐵路與新建線路,依據都市圈空間功能布局、產業人口分布和國土空間規劃等科學規劃、統籌銜接。
對于利用既有鐵路資源開行市域(郊)列車,鐵路車站選址盡可能在新城、城鎮組團中心城區或靠近城市建成區,并在車站、銜接線路、停車場、動車所以及車站周邊及上蓋綜合開發用地等方面做好預留,為開行市郊列車及改造等創造條件。
在線網層面,應合理區分不同軌道交通類型的功能定位,從"一張網"的角度統籌各類型軌道交通的網絡布局方案,優化都市圈軌道交通網總體布局。從我國具體實際來看,在都市圈"四網融合"發展中,市域(郊)鐵路主要服務于中心城區與周邊組團之間的通勤客流,兼顧中心城區內部及組團間客流。
對于新建市域(郊)鐵路,在城市中心城區盡可能與城市軌道交通形成多線多點換乘,成本可控條件下盡可能統一限界、信號、制式,由此可以實現跨線過軌運營,提高運輸效率;在都市圈外圍地區盡量采取"中心放射、樹枝狀"支線布局,擴大服務范圍,覆蓋主要新城、功能組團、機場等綜合交通樞紐。
當前國內區域軌道交通規劃多集中于對干線鐵路和城市軌道交通網絡的建設,對市域(郊)鐵路交通規劃存在明顯短板,導致都市圈中心城市與周邊中小城鎮間聯系程度較弱,例如,北京市中心城區延伸至郊區的地鐵網,其技術標準與中心城區地鐵相同,導致全程通勤時間過長,不能滿足城市通勤快速化,難以發揮運輸主體作用。
市域(郊)鐵路在規劃、技術體系、建設、監管等方面的標準和政策還比較模糊,未對發展規劃提出明確要求。例如,寧波市域(郊)鐵路按照城際鐵路方式批復;上海、成都、北京等地市域(郊)鐵路是地方政府與國鐵集團協商推進。多數地方政府尚未編制系統性的市域(郊)鐵路發展規劃,因此有必要重點補齊規劃的缺位,發揮好規劃的引導作用,建立以市域(郊)鐵路為主體的都市圈"四網融合"軌道交通體系,未來有必要進一步向規范化、制度化發展。
在行業標準和監管層面,土木工程學會、鐵道學會、城市軌道交通協會分別發布了《市域快速軌道交通設計規范》、《市域鐵路設計規范》、《市域快軌交通技術規范》,但這些規范在市域(郊)鐵路的線路速度標準、車型裝備、規劃審批、工程驗收等方面并不完全一致。另外,國內已開通的市域(郊)鐵路也不同程度存在運營管理職責劃分不夠明確的問題。因此,有必要在國家和行業層面進一步完善相關標準和法規體系,支撐保障我國市域(郊)鐵路規范化發展。
2.3 提升可持續發展能力
市域(郊)鐵路為城市提供基本公共交通服務,具有顯著公益性,一般需要持續的資金補貼才能維持正常運營。國外發展較為成熟的市域(郊)鐵路基本都離不開各種方式的資金補貼。例如,法國巴黎市郊鐵路依靠交通稅和政府財政補貼維持運營,其中政府財政補貼占營業收入的26%;美國紐約市郊鐵路的政府補貼資金占營業收入近50%.目前國內已開通運營的市域(郊)鐵路也都離不開政府補虧,每年北京市對S2線、上海市對金山鐵路補貼1~2億元。對更多地方政府的財政支出提出考驗,需積極探索土地綜合開發等外部效益內部化途徑,確定開發規劃和實施方案,結合綜合交通和生態發展要求,打造TOD、EOD模式站城融合綜合體,并對市域(郊)鐵路的建設和運營在土地、財稅等方面給予更多優惠政策,以保障市域(郊)鐵路健康可持續發展。
在充分認識市域(郊)鐵路的客流強度及客流集中時間點的情況下,合理利用平峰時期的富余運力,組織展開貨運運輸發揮其富余運能[8].如金溫鐵路利用長途客貨運,資產負債率從79%降至30%以下;長株潭鐵路跨線交路是本線交路收入的2倍;金山鐵路貨運收入是本線市域客車收入的1.5倍[9].
部分利用既有鐵路開行的市域(郊)列車,由于受制于既有鐵路早晩高峰運能不足,且鐵路站場與居民區、辦公區交通聯系不便利,造成客流量低下。規劃市域(郊)鐵路需與空間布局相協調,合理布局鐵路客站空間,鐵路客站規?偭颗c城站融合要求適當[10],減小線路對沿線區域造成切割影響,與沿線客流需求相結合,充分權衡既有線路的運輸能力以及既有車站的接發車能力與新建線路的成本代價,緊密聯系區域空間規劃,促進優化空間布局[11].國鐵企業需要依靠政府在投資中發揮主導作用,鼓勵引導企業充分認識城鎮化發展趨勢,超前謀劃未來服務重點,積極推進自身改革[12].
2.4 建立智慧發展模式
在新一代信息技術快速迭代演進,推進傳統企業數字化轉型,建設科技自立自強和創新型國家的大背景下,加快實現大數據、互聯網、人工智能、5G、北斗融合新一代信息技術在市域(郊)鐵路規劃、建設、養護維修及運輸中的深度創新應用[13],充分發揮新技術在裝備制造、工程建設、養護維修、運輸組織、旅客服務等方面的支撐作用,聚焦提高系統安全可靠性、提升網絡生產效率、完善綜合服務水平、提高社會效益和經濟效益等目的,實現市域(郊)鐵路數字化、智慧化發展。
在裝備制造層面,推動市域(郊)鐵路工程建設和養護維修裝備數字化、智能化,形成具有感知、認知、控制、決策、自主學習和自適應功能的智能建造系統以及網絡化、協同化的建造裝備,打造單機智能化以及機械裝備互聯組網而形成的智能生產線、智能預制場、智慧工地,推進工程化和產業化發展。
在工程建設層面,開展BIM+三維GIS+物聯網協同建造技術攻關,打造融合北斗、5G、BIM、GIS、物聯網、區塊鏈等新一代信息技術的智慧建造網絡協同平臺,實現市域(郊)鐵路建設項目施工全過程、全工序、全要素的智能化精準管控,實現項目管理流程再造、智能管控、組織優化,提高工程建設質量和效率,降低市域(郊)鐵路建設成本,推動建設項目管理水平提高。
在養護維修層面,從市域(郊)鐵路工程基礎設施運營養護的核心需求出發,依托各類傳感器、工業軟件、網絡通信系統、新型人機交互方式、大數據分析技術,開展市域(郊)鐵路工程結構健康及周邊環境安全監測、狀態評估、故障預測、服役期健康管理、安全預警、養護管理和預測性維修,建立統一、開放、全面、互聯、實時、安全、綠色的市域(郊)鐵路工程基礎設施全生命周期管理平臺。
在運輸組織層面,在北斗時空信息服務的基礎上融合應用移動通信等新一代信息技術,建立精確可靠的機車車輛定位跟蹤系統、信號制式兼容的列車運行控制系統、高效安全的列車運輸組織調度系統,推進干線、城際、市域、城市軌道交通"四網融合"發展,打造數字化運輸管理體系,實施精準運輸組織,實現科學經濟分配運力,提升路網各節點通過效率,提高軌道交通設備設施的共享利用率,實現精準化運輸服務,提升整體路網規模放量,全面適應數字經濟時代、多式聯運、立體交通發展的市域(郊)鐵路運輸組織需要。
在旅客服務層面,依托5G、物聯網、人工智能、大數據、北斗等新一代信息技術,普及無感支付、無感安檢和智能引導,實現市域(郊)鐵路與其他軌道交通系統的安檢互信、票制互通、支付兼容,最大限度共享資源。積極推動關聯企業數字化轉型,以商旅服務為重心,集納旅游、文化、商業相關大數據,融合車輛調度和轉車信息,向旅客提供多樣化服務,延展產業鏈和供應鏈,最大化和最簡化惠民為民,打造市域(郊)鐵路旅客服務新模式、新業務、新業態。
3 結束語
市域(郊)鐵路作為現代化城市的重要基礎設施和公共交通工具,具有運量大、速度快、時間可靠、安全性強等特點,在都市圈內可實現遠距離快速運輸,對于解決城市擁堵、優化城市布局、實現城市可持續發展、促進協調發展具有重要意義。
科學合理推進市域(郊)鐵路建設,將市域(郊)鐵路與國家干線鐵路、城市軌道交通系統之間互聯互通,可以引導城市土地合理利用,促進城市綜合發展,提高城市人口承載能力。
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