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聚焦低运能系统丨面向运营的城市轨道交通低运能系统应用实践与规划思考

文:黎冬平丨深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司浙江分院



城市轨道交通低运能系统是完善轨道交通系统结构的重要组成之一。为更好地提升规划效益,在总结国内城市轨道交通低运能系统运营特征的基础上,从规划层面剖析了不同客流指标特征下的应用经验、存在问题及症结分析。面向线路运营角度,从规划设计机制、轨道交通发展模式、功能分级标准、网络布局组织、建设时序协同、系统评估优化等方面思考了低运能系统规划要点,为其可持续发展提供建议。



依据中国城市轨道交通协会发布的《城市轨道交通分类》(T/CAMET 00001-2020),城市轨道交通低运能系统(以下简称低运能系统)包括悬挂式单轨系统、导轨式胶轮系统、有轨电车系统、电子导向胶轮系统。截至2022年底,大陆地区共28个城市开通低运能轨道交通系统,线路48条,总里程708.2公里,占城市轨道交通运营里程的6.06%。低运能系统已成为轨道交通多层次发展的重要组成部分之一,对完善轨道交通网络结构、满足人民出行需求起到了重要作用。但在国内经过十多年发展后,仍尚未形成持续性的规划建设形势,其中客流效益不足、运营压力大是主要因素。因此,做好面向运营的低运能系统规划是推进健康持续发展的关键环节。同时,科学合理地规划是实现低运能系统可持续发展的关键环节之一,也是行业研究和关注的热点。为更好地发挥低运能系统的效益,有必要基于既有线路的运营客流特征,从规划角度分析总结发展特征及存在问题,并提出规划建议。


一、低运能系统运营实践

●(一)运营情况2013年至2022年,中国大陆地区低运能系统从103公里增长到708.2公里(图1),年均增长约67.2公里,年均增长率21.7%,总体呈现稳定增长态势。图1 2013年至2023年大陆地区低运能系统运营里程图受疫情影响,全国城市轨道交通客流量近三年均有不同程度下降,也对低运能系统客流量产生了较大的影响。统计2019年至2021年各城市有轨电车客流量,平均客运强度分别为892人次/日公里、465人次/日公里、582人次/日公里。因此,以有轨电车为代表的低运能轨道交通系统客流需求不足,是当前发展过程中面临的最直接问题之一。由此更加凸显了低运能系统运营成本较低,在导致部分线路在设备不稳定或需要大修时,面临是否拆除的抉择。●(二)基于运营数据的规划特征分析基于运营数据来分析规划特征,主要分析客运总量、客运强度、客流增长以及断面客流等指标。由于其他低运能系统运营时间较短,尚缺乏系统的统计数据,主要以有轨电车客流数据进行分析。1. 客运总量特征从客运总量来看,2022年日均客运超过1万人次的有轨电车线路共有6条,除淮安有轨电车1号线外,其他线路均为轨道交通的延伸线。日均客运量最大的是成都蓉2号线,约3万人次/日;高峰日客运量最大的是北京西郊线,超过了7万人次/日。因此,与轨道交通形成良好的换乘衔接,并进入城市中心是当前保障有轨电车客流的重要因素。从高峰日客流量和日均客流量的比值,即高峰日客流系数来看,以通勤功能为主的线路,高峰日客流系数基本在1.5-2.0之间,如深圳龙华、青岛城阳等有轨电车线路;而旅游特征较为明显 的 线 路, 高 峰 日 客 流 系 数 在2.2-4.0之间,如三亚、嘉兴、广州海珠等有轨电车线路;而北京西郊线以休闲旅游客流功能为主,高峰日客流系数超过了5.0。从客流总量来看,线路具有一定的功能复合性,有利于提升客流效益及稳定性。2. 客运强度特征从客运强度来看,有轨电车运营线路中,仅有7条线路日客运强度超过0.1万人次 / 日公里,包括深圳龙华线、北京西郊线、武汉光谷L1线、淮安1号线、广州海珠线、佛山南海1号线、上海松江1号线。从中可以看出,除淮安外,其他线路均为轨道交通的延伸线,为轨道交通集散客流成为线路的主要客流来源,如深圳龙华线,能够实现国内最大的客运强度是因为与轨道交通4号线清湖站实现了无缝衔接(图2)。图2 深圳龙华有轨电车线路与轨道4号线清湖站换乘车站而未与轨道交通直接换乘的线路,客流效益则差距较大;如武汉光谷L1线的客流总量和客流强度都远大于L2线,除沿线服务特征外,与轨道交通是否衔接是重要原因(图3);与此类似特征的还有上海松江,有轨电车1号线由于与轨道交通换乘便捷性要好,容流量远超过2号线。(图4)
图3 武汉光谷有轨电车T1、T2与地铁灰线关系图图4 上海松江有轨电车红线、绿线与地铁蓝线关系图淮安有轨电车1号线客流强度较好的核心原因在于线路起终点均进入了城市核心区,北端起点最后1.6公里,尽管运营速度仅15公里/小时,但直接深入了城市中心,保障了客流来源,而中间翔宇大道段,通过较高标准的建设条件,保障了运营速度(图5)。图5 淮安有轨电车1号线线路图及翔宇大道实景  
3. 客流增长特征三年疫情对低运能系统客流产生了很大的影响,以有轨电车为例,平均客运强度降低了约40%。而上海松江、苏州高新区、成都蓉 2号线等有轨电车线路在疫情期间反而呈现了稳步增长态势,2021年较2019年分别增长了6%、44%和120%。分析其主要原因是线路作为外围地区的骨干线,已形成了一定的网络规模,随着网络化运营线路的稳定,培育了固定的客流需求,并通过与轨道交通换乘等,进一步提升了客流吸引力。从已运营的线路来看,已有一定网络规模并组织了多条运营线路的有轨电车网络,如武汉光谷、深圳龙华等,客运量总体相对稳定,客流降幅不如单一线路明显。4. 断面客流特征对于各线路的客流断面缺乏系统的统计,无精确数据。可以从各地线路高峰小时发车间隔,以及车辆饱和度,对断面客流特征做出总体判断。目前,深圳龙华有轨电车在共线段最小发车间隔达到了4分钟,是发车间隔最短的线路;从车辆满载率情况来看,高峰小时车均载客量约200人,即高峰断面客流量级约3000人次/小时;而其他低运能系统的高峰小时发车间隔基本在5分钟以上,部分甚至超过10分钟,断面客流特征分析意义不强。北京西郊线在节假日采用了连挂运行,发车间隔4分钟,高峰断面客流超过了6000人次/小时,而西郊线基本采用了全封闭路权。因此,目前中国大陆地区低运能轨道交通系统客流需求基本未达到0.5万人次/小时至1.0万人次/小时的客运能力设计目标,从发挥系统规划效益的角度,系统功能仍有待进一步实践验证,以及实现需要面临的运营组织要求。●(三)运营实践问题症结分析以有轨电车为例分析低运能系统的运营情况,客流效益总体不足是当前面临的突出问题。如有轨电车线路在2021年的平均客运强度不足600人/公里·日,客流量低又使得大部分线路发车间隔大,高峰时段8分钟至10分钟,平峰时段在15分钟至20分钟,形成了恶性循环。单线居多,网络化不足,运营速度缺乏相对竞争力等是导致当前问题的主要因素。分析其症结,主要原因有:一是缺乏统一的交通发展策略,大部分城市公共交通出行比例只有百分之十几,甚至更低,建设有轨电车时仍要求机动车道“占一还一”,公交优先与小汽车倾向在同一道路上推进,导致线路主要布设在外围新区以及道路红线较宽的主干道上,难以进入中心城区的主要客流廊道。二是部分线路的建设主要是基于产业导向或引导外围新区发展,从而先期建设在外围地区,线路规模约占低运能系统总量的60%。但部分新区开发建设未达预期,工程建设与用地开发时序协调不足,首期线路缺乏针对性客流分析,未能结合城市的功能和发展时序形成持续建设。三是有轨电车等地面低运能系统在路口处理仍有待技术提升,需要信号优先保障,但运营中达到不停车通过率超过80%的仅有苏州、淮安等城市的少数线路。四是低运能系统缺乏与工程环境相适应的建设标准,如线路布设在外围很宽的主干道上,道路基本不发生拥堵,小汽车出行优势明显,低运能系统速度仍按常规标准规划,导致竞争力不足,缺乏了快线等方式。五是低运能系统的交通一体化融合不足,目前主要对于综合交通枢纽、地铁站的衔接相对重视;而对沿线常规公交线路的整合、尤其是换乘停车场的建设仍不足,都制约了低运能系统的效益发挥。

二、低运能系统的规划思考

实现低运能系统的可持续运营,在规划层面需要从编制机制、总体定位、系统分级、网络布局、建设时序、评估优化等方面,贯穿系统各个阶段,保障规划效益的落实。●(一)构建面向运营的低运能系统规划设计机制2022年7月,中国城市轨道交通协会发布《低运量轨道交通系统工程建设程序指南》(中城轨〔2022〕48号),目的之一是期望避免低运能系统单一地以工程实施为导向的建设模式,加强与城市规划、交通规划、运营管理等协同性,重视客流预测、交通一体化组织等专题的研究,提高低运能系统规划决策的科学性。构建面向运营的低运能系统规划设计机制,是要在规划设计相应阶段做好交通规划设计,开展功能导向的线网规划、服务水平导向的网络化运营规划、客流效益导向的线路详细、运营效率导向的一体化交通规划和综合效益导向的综合开发规划等五个层次的规划研究工作(图6),对低运能轨道系统的运营进行前瞻性判断,形成交通规划设计与工程设计的互动机制,保障规划设计体系和工程设计体系的有机衔接。图6 面向运营的低运能轨道交通规划设计架构与工作内容●(二)在国土空间总体规划框架下分类推进多层次轨道交通协同发展《“十四五”全国城市基础设施建设规划》(建城〔2022〕57号)明确要求分类推进城市轨道交通建设:I型大城市应结合实际推进轨道交通主骨架网络建设,并研究利用中低运量轨道交通系统适度加强网络覆盖,尽快形成网络化运营效益;符合条件的Ⅱ型大城市结合城市交通需求,因地制宜推动中低运量轨道交通系统规划建设。根据《2021年城市建设统计年鉴》, 截至2021年底全国共有8个超大城市、11个特大城市、13个I型大城市和74个Ⅱ型大城市。按照《城市轨道交通2021年度统计和分析报告》统计,开通大中运能轨道交通的城市共有43个,超过60个Ⅱ型大城市尚无大中运量轨道交通系统;而只开通了低运能系统的城市有12个,且部分为中小城市,超过50个Ⅱ型大城市尚无轨道交通。目前,大部分Ⅱ型大城市已开展了城市轨道交通线网规划,但大多按照大中运能轨道交通进行控制,一定程度影响了低运能系统规划选线和确定合理建设标准。因此,有必要在国土空间总体规划框架下加强对城市发展和交通需求分析,理性确定城市轨道交通发展模式和建设标准,积极推动采用低运能系统作为超特大城市和I型大城市大运能轨道交通的补充、Ⅱ型大城市的骨干公交系统,因地制宜选择系统制式,大力推进多层次轨道交通协同发展。如法国里昂,运营了4条地铁线路,里程仅32.3公里,采用地下敷设在客流量大、但工程条件紧张的通道;而7条有轨电车线路,总里程70.1公里,以地面敷设为主,成为骨干公交网络的主体。里昂各层级的规模与网络布局关系值得参考借鉴。●(三)推进低运能系统分级,因地制宜确定规划建设标准充分发挥低运能系统轻量化、灵活性强的技术特征,根据功能需求、运行环境等进行系统分级,分层次确定运输能力、运行速度等系统设计目标,从而综合确定系统的建设标准,更好地与功能需求相匹配。设备及系统配置应在常规公交系统上做加法,而非是在地铁系统上做减法;系统配置要结合分级标准确定,防止非功能性的费用增加,控制车辆维修基地规模,提高项目经济效益。如有轨电车系统,可根据功能需求分为三个层次(表1),分别适应街区化、骨干化和快速化等要求,确定相应的建设标准和系统能力,提高经济性和适应性。如苏州有轨电车1延线节点下穿横向道路,减少对横向道路影响,同时设置地面井结构,引进自然通风和采光,降低成本;武汉光谷三通节点采用全高架方式,减小对路口的影响等;而张掖S1线规划则采用了设计速度100公里/小时的快速有轨电车,部分车站设置越行标准线等。需要强调的是,各层次不是独立的线路,而是形成网络化的运营,通过因地制宜的建设标准满足实际功能需求,实现效益最大化,提高系统适应性。表1 有轨电车系统分级及技术参数建议●(四)综合交通统筹下的线网布局,强化网络化运营组织规划开展低运能轨道交通系统的线网规划时,不能将其作为单一系统,而应综合统筹功能定位、系统制式和运营组织,做好线网通道布局,突出系统的功能导向。如定位为骨干公交系统时,要坚持进入城市中心,布设在城市客流量大的主要廊道上,不能单纯依靠1-2条低运能线路,而是要形成网络化的规模效益;作为大运能轨道交通补充时,要加强与大运能轨道交通站点的衔接换乘。要贯彻落实公交优先发展理念,统筹道路资源空间布局,保障低运能系统的路权需求。与大中运能轨道交通不同,网络化运营组织是提升低运能系统服务水平的重要方式。因此,在线网规划同时,要强化网络化运营组织规划,基于客流需求特征做好线路运营组织,提高线路的直达性及灵活性。一方面,网络化运营组织要充分考虑系统制式特征,如对于有轨电车敷设在路面,需要做好与道路交叉口的协同控制,局部节点可以采用与道路交叉口分离方式;对于高架敷设的低运能系统,需要综合线路走向、换乘需求、空间环境等做好控制,并反馈到线网规划;另一方面,网络化运营可以根据需求设置支线,通过灵活的支线运营组织,提高网络灵活性,以及对主要客流需求点的覆盖。同时,要协调好其他交通方式的一体化组织,处理好在综合交通枢纽的换乘,优化调整好沿线公交线路,做好慢行交通设施,重视其在外围车站的换乘停车场建设,实现交通效益最大化。●(五)统筹好城市用地开发与工程建设规划,推进综合开发规划低运能系统总体上运能较小,对于土地的带动开发效益和能级相对要小。因此,在开展建设规划时,要坚持先建设骨干线路和既有客流量大的线路,对于还需引导开发的线路,要协调好工程建设与用地开发时序。可以采用规划控制方式,在道路建设时预留好低运能系统建设条件,待达到基本客流需求时启动建设;也可以采用站点分期建设等方式,提高低运能系统初期的运营速度,如苏州高新区有轨电车,初期平均站间距超过2公里,预留了今后加站条件,实现初期运营速度超过30公里/小时,大大提升了系统竞争力。低运能系统建设的同时,也要做好与沿线用地的综合开发利用。通过车辆基地的综合开发,提高选线适应性;通过与其他交通方式汇集后形成综合换乘枢纽,为地块综合开发提供载体;同时优化调整沿线用地性质,加强与沿线用地的融合,从而提高低运能系统建设综合效益。通过用地综合开发,为低运能系统建设提供更多的财务平衡路径。●(六)重视既有运营线路后评估,开展系统综合治理规划《“十四五”城市轨道交通规划建设实施方案》(发改基础〔2021〕1302 号)提出,对于开通3年实际客流强度仍未达到相关要求的线路应委托第三方开展专题评估。低运能系统在国内已运营10年,有必要开展既有线路后评估工作,总结规划、建设、运营等方面的经验和教训;形成后评估机制,及时跟进并梳理各地项目的建设运营情况,总结工程特点及项目经验,推进示范工程,提升新线建设水平,为系统推广应用提供样板。对于运营效益未达预期的线路,应客观分析存在问题,找出症结原因,开展既有线路治理规划。如部分线路由于枢纽衔接换乘不便、部分节点处理不好或后续线路未按规划建设等原因影响了效益,要通过系统评估分析与治理规划,提升系统的运营效益,推进系统可持续健康发展。低运能轨道系统发展不能对此置之不理,更不能简单地一拆了之。

三、结语

本文通过对既有线路运营特征分析,总结了加强轨道交通衔接、线路进入城市/城区中心是保障客流的基础,形成网络化运营是稳定客流效益的重要途径。同时在规划层面,提出了系统的规划设计机制、合理的轨道发展模式选择、因地制宜的分级标准、网络化运营组织规划、建设时序协同,以及既有线路后评估及优化的思考与建议,为更好地提升低运能系统的规划建设水平,提高建设运营效益,实现低运能系统的可持续发展提供参考。来源:《城市轨道交通》2023年8月刊相关阅读:立足安全、效益、便捷,城市轨道交通低运能系统未来可期丨专访中国城市轨道交通协会专家学术委副主任、现代有轨电车分会副会长李鸿春
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