II 型大城市轨道交通发展系统选型研究

福建地铁圈

目前II 型大城市发展轨道交通面临三大困惑：
1、客流需求与社会经济实力的困惑：
部分城市因空间形态和人口密度聚集性的特殊性，一方面客流需求较为集中，具备轨道交通出行的必要性。另一方面自身社会经济实力不满足条件，加之对系统制式、敷设方式等均有较为明确的限制条件（如轻轨地上段比例等），这类 II 型大城市往往难以按照自身需求进行建设。
2、被动追赶与提前谋划的困惑：
II 型大城市普遍开始从快速扩张型向精明增长型阶段转变，面对交通拥堵、环境污染、能源消耗等“大城市病”，轨道交通恰是既能解决当前交通问题，又能引导城市未来发展的重要抓手。然而，对于 II 型大城市而言，城市人口规模和经济发展水平存在差异，轨道交通建设时机的判断不能一概而论。Ⅱ型大城市应关注城市自身对交通发展的客观需求，避免出现城市交通发展被动追赶城市发展的态势。
3、系统制式与敷设方式的困惑
对于急迫需要建设轨道交通的 II 型大城市而言，城市主走廊规划骨干线路的单向高峰小时客流规模介于1 万～3 万人次之间，无疑适用于中高运量需求的轻轨和地铁制式。但面对多样化的系统制式，如何选择与城市自身发展相适配的系统制式，同时又能保障网络化运营是 II 型大城市普遍面临的问题。此外，部分 II 型大城市由于中心城区建设密度较高，修建高架线路会难以满足环评要求，修建地下线路又会失去其他制式的经济成本优势和增加审批风险。如何在城市长远发展利益与审批之间找到一个平衡点，是是这类城市在轨道交通发展过程中普遍面临的困惑。

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3、合理考量线网规模
Ⅱ型大城市轨道交通重点服务的是机动化通勤中长距离(6 km 以上)的出行者，且在时空上有相当集中度的群体，重点服务大型客流集散点和客流走廊，其轨道交通规模不宜过大，应结合轨道交通功能定位，规划3～4 条轨道交通线路为宜，要确保轨道交通建设规模与实际需求相匹配，与建设运营管理所必需的财力以及人才资源支撑能力相适应。
以日本北海道中心城市札幌做例子：3 条地铁线路与 3 条有轨电车、多条市区公共巴士组成城市公共交通系统。地铁线路分别为南北线、东西线和东丰线，单线长度较短，线网总规模 48 km。3条地铁线路全部穿过市中心，连接商业中心、大型居住区、对外交通枢纽(JR 车站)等，既提供了较好的轨道交通服务，又保证了良好的客流效益。

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4、合理选择适应制式
Ⅱ型大城市需求旺盛的交通走廊一般都位于核心区，敷设方式需满足道路红线宽度、历史文化街区、地质条件、环境因素的要求，在建筑密集、道路狭窄、交通拥挤、环境及地面景观要求严格保护的城市中心核心区，以及沿线土地利用规划和开发计划严格控制的地段，轨道交通很可能采用地下敷设方式。同时从节省工程投资造价、运营成本的角度，在地面建筑稀少、路面宽阔的地段，应结合沿线土地利用规划和开发计划，考虑以高架线和地面线为主的敷设方式。同时应重点考虑以下因素：
1) 注重与服务需求特征的吻合度。轨道交通制式选择应注重特有的交通廊道运量需求与运量等级的吻合度，不应盲目套用各自对应的准入条件。如城市客流主通道有大运量需求，但不应为了提前发展轨道交通而盲目建设，需做好廊道周边用地规划，预留建设可行性。
2) 注重核心区地下段敷设的必要性与所选制式的经济性。目前，国内轨道交通地下线造价约为 8 亿～10 亿元/km，地面线或高架线约为 5 亿～6 亿元/km。地下线工程难度大、建设费用高，应着重根据地下段占全线的占比以及核心区采用地下敷设的必要性，采用相适宜的轨道交通制式。
3) 注重系统的稳定性和一体化协同运营。过于纷杂的制式不利于网络运营维护管理和资源共享，因此，首条线路的制式选择，不能单从一条线来考虑，也要充分考虑网络化运营、资源共享及维护费用等因素。

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5、重视多元化运营组织
Ⅱ型大城市轨道交通主要服务城市几条主要客流廊道，不仅要注重线网、线路、站点的规划，还应注重运营组织规划的重要性，采用灵活的运营模式可以提升线网可达性，有利于通道资源的合理分配和高效利用。因此，Ⅱ型大城市需加强对共线共轨、快慢车、多交路等运营模式的研究论证，使得在不增加线路的情况下，既较好地满足乘客不同出行需求，又能保证城市核心功能区较高的服务水平。

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系统制式选择
II型大城市可以较好地保持职住平衡，因此城市中心的单一聚集性使其交通特征与需要长距离出行的更大规模城市相差较远。同时II型大城市往往经济能力有限，无法承担大规模、网络化的地铁建设及运营。因此多数II型大城市适合发展运量适中、成本较低的轨道交通模式。不过不排除部分II型大城市因城市特殊地理形态原因导致主要客流廊道达到大运量/高运量级别，对于这种情况需单独考虑主要客流廊道制式选择。
从制式考虑了B型车、C型车、LB型车、跨座式单轨、中低速磁悬浮四种制式。其中中低速磁悬浮由于运量较小（1万人次/小时）+运营风险组织难度大，不适合作为城市公共交通骨干。B型车有技术成熟，编组灵活，客流包容性强，利于网络资源共享等优点，但审批门槛是 II 型大城市面临的重大障碍。如考虑远期规划建设，选择B型车是可行方案，但若近期建设，则需要在 Lb 型车、高地板 C 型车、70%低地板 C 型车、跨座式单轨中选择。

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选型建议：
Lb 型车、高地板 C 型车、70%低地板 C 型车、跨座式单轨均适合中运量系统建设。
从服务水平分析，4类车型相近（单向高峰小时运能分别为 2.77、2.51、2.34、2.31 万人次），但 Lb 型车、高地板 C 型车的单位运输效率更高（更高的运量和更短的车身长度，从而土建成本更少）。由于跨座式单轨系统发车频率受限（道岔结构原因限制24对每小时，其他系统最大运能30对每小时），无法通过加密行车对数提升运能，对于未来客流有超预期增长风险的线路，应谨慎选择。
从建设条件分析，Lb 型车和 70%低地板 C 型车的适应能力最强。高地板 C 型车的线路平纵断面标准较高，线路穿越城市老城等密集建设区时，容易引发较大的沿线征地拆迁，对于山地城市应做牵引计算，确保行车安全。跨座式单轨的转弯和爬坡性能最优，但不适用于地下段较长的线路（由于线路横断面较大导致地下段限界与地铁A\B车要求等同甚至更高），对于冰雪期较长的城市，也应谨慎选择。
从资源共享角度分析，II 型大城市通常财力有限，交通结构简单，引入多种轨道交通制式既不经济，也无必要，建议全网采用单一轨道制式。因此 II 型大城市的轨道交通制式选择除了满足本线需求，还应考虑系统的拓展、兼容性，以适应全网资源共享。
鉴于 Lb 型车能耗偏大造成运营维护费用较高（由于机电转换效率较低导致能耗偏大，耗电相比传统钢轮钢轨系统高6-7%），跨座式单轨系统体量较大，多线修建占用的土地资源较多（如车辆段）。若城市有修建 3 条及以上轨道线路的计划，建议优先选择规模化运营成本最低的钢轮钢轨系统，即高地板 C 型车或 70%低地板 C 型车。

Kirin9000

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