发布时间:2023-10-11 15:53:02
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇道路与轨道交通工程,期待它们能激发您的灵感。
关键词:城市轨道交通工程;线路;线、站位;配线;调线调坡
DOI:10.3973/j.issn.1672-741X.2016.04.009
引言
近年来,城市轨道交通发展越来越快,在城市交通建设中占有越来越重要的作用和地位。截至2013年,全国已有35座城市在建设城市轨道交通;至2014年,全国22个城市共开通城市轨道交通运营线路长3173km。在轨道交通工程中,设计是施工和运营的基础,其优劣关系到今后运营的状况和效果,故设计在整个轨道交通工程建设过程中是极其重要的环节。线路专业是整个设计的龙头专业,是所有设计的基础,具有总体性、阶段性和全局性特征,其主要设计内容是线、站位方案比选,然后通过相应合理的技术标准和设计规范,确定线路平、纵和横断面设计,准确地定位线路位置,为轨道交通工程其他专业打下坚实的基础。目前,国内学者对线路专业的设计内容及方法进行了研究和总结。陈剑伟[1]根据上位规划、客流吸引、施工、拆迁量等因素研究了线、站位分析和敷设方式的比选;邱云舟等[2]根据城市土地利用、环境因素和工程造价对地下线、地面线和高架线3种敷设方式进行了综合分析和比较,为线网线路敷设规划提供技术支持;张佩竹[3]归纳了线路设计过程中应重视的几个方面及部分基本经验,就地铁项目设计中涉及的一些问题进行了探讨并提出建议。本文在前人研究的基础上总结和归纳了线路专业的主要设计流程和各个阶段的工作内容,以及开展线、站位方案、敷设方式研究、加站减站方案的设计方法。
1城市轨道交通工程线路设计的工作流程
城市轨道交通建设基本流程分为线网规划、建设规划、工程可行性研究、初步设计、招标设计、施工图设计、施工配合及竣工验收[4]。线路设计贯穿于整个城市轨道交通工程中,按照轨道交通建设基本流程分为线网规划阶段、建设规划阶段、工程可行性研究阶段、初步设计阶段、招标设计阶段和施工图设计阶段以及调线调坡。
1.1线网规划
线路的主要工作就是3个稳定,即稳定线网中各线的线路走向、起终点,稳定换乘节点,稳定交通枢纽的衔接[1]。
1.2建设规划
线路的主要工作就是初步确定线路走向、敷设方式、车站分布和车站型式,明确起终点的延伸要求和分期建设情况,对重点及困难地段进行深入地比选,保证方案的可行性。
1.3工程可行性研究
基本稳定线路走向、车站分布、辅助线型式及位置,初步确定线路平面位置、车站位置及平面总图布置方案,基本稳定线路敷设方式及过渡段位置,初步确定地下车站埋深、高架车站轨面高程,稳定线路纵断面。
1.4总体设计
该阶段不是国家规定的设计流程中的必需阶段,但在实际工作中,依据合同规定,总体设计也是一个工作阶段,故该阶段继续落实外部条件,稳定线、站位;同时配合编制总体性文件,例如技术要求和机电对土建的技术要求,为下一阶段的工作做准备。
1.5初步设计
稳定线路走向和车站分布方案,基本稳定线路平面、车站位置、行车配线设置;稳定线路敷设方式和洞口位置,基本确定线路纵断面。
1.6施工图设计
最终稳定线路平面位置和精确的车站位置,稳定线路纵断面坡度及轨面标高(含换乘线路前后3站2区间)。
1.7调线调坡
本阶段的工作是全线土建施工完成后、轨道铺轨前的一项设计工作,是在对车站与区间隧道竣工横断面进行建筑限界检测的基础上,根据结构侵入限界的情况,对局部地段的线路平面、纵向坡度进行适当调整,作为修改轨道设计的依据和铺轨前施工整体道床的基准,以满足行车的限界要求,从而保证运营安全。
2线路主要设计原则
1)线路走向应符合城市总体规划、线网规划和建设规划的要求,满足城市综合交通规划及客流需求,预留城市轨道交通线网规划未来发展、衔接的条件[5]。2)线路平面尽可能沿城市主干道行进并在道路规划红线范围内布置,站位应靠近客流集散点、交通枢纽,并方便与公交及其他交通工具衔接,方便乘客出行,提高城市公共交通体系的服务水平,真正体现“以人为本”。3)车站分布应以规划线网的换乘节点、城市交通枢纽点为基本站点,结合城市道路布局和客流集散点分布确定。车站间距在城市中心区和居民稠密区地区宜为1km,在城市区宜为2km。4)线路敷设方案的选择必须符合城市总体规划的要求,根据地形、道路、工程地质、施工方法、地上地下建筑物及其基础结构埋深的情况,从降低工程造价和运营成本、减少对市民生活环境的干扰,保护城市生态环境、合理利用土地资源等方面进行综合比选。5)根据运营组织、行车相交线路,结合线路条件和工程条件设置辅助线,达到方便折返、停车、灵活调度,有利于运营和控制土建规模的目的。
3线路设计的主要工作内容
3.1线、站位方案研究
线、站位方案比较研究是城市轨道交通项目可行性研究的基础,是各专业开展工作的前提和条件。线、站位方案比较研究时,要从多方面因素综合考虑,进行各方面的综合比较研究,确定最优、最合理的方案。影响线、站位方案比较的主要因素如表1所示。工程可行性研究阶段对南延线过湖段路由进行了详细的研究和比选,过湖段的路由有3条,如图2所示。路由1:国体大道—过九龙湖—九龙大道—腾龙大道。该方案中,线路下穿规划的国展中心用地,且九龙大道是通往新建省委省政府办公楼的大道,前期与省相关部门的沟通协调,九龙大道今年将建成北段道路,并且不宜再次开挖,本工程若沿该大道行进,则基本无实施的可行性。路由2:与建设规划路由一致。边界控制因素较少,实施条件较好。路由3:国体大道—过九龙湖—腾龙大道。该方案中,线路下穿规划幼儿园用地和规划商业用地,且部分侵入国体大道过湖隧道的范围,具有一定的实施风险。上述3个方案的综合比较如表2所示。综上所述:方案1不具备可实施性;方案3过湖段最短,客流直接吸引效果相对较好,但从工程实施的成本、难度及风险方面分析,均比方案2大;方案2仍然能够有效覆盖到九龙大道和国体大道等主要客流走廊,同时结合考虑规划部门的意见和线网规划及建设规划的成果,故推荐方案2,即线路在九龙湖南站—腾龙路站段主要沿翔龙路行进。3.1.2车站站位方案比选车站站位方案比选主要是针对2个或2个以上不同位置并且可行性较强的车站方案进行研究和比选,最终根据各个方案的优、缺点综合比较车站服务功能、工程可实施性、工程造价和交通疏解等因素确定推荐方案。以南昌轨道交通3号线何坊西路站为例,在《南昌市城市快速轨道交通建设规划》(2014—2020年)中,何坊西路站站位于何坊西路与迎宾大道路口,如图3所示。在工程可行性研究阶段,该路口的现状发生了重大变化,何坊西路正在修建九州高架,该路口的现状如图4所示。正在修建的九州高架沿着何坊西路横跨迎宾大道,道路两侧桥桩之间的距离较小,车站施工风险较大,且位于立交桥下面,客流服务功能较差,故需将车站移出该路口。移站的方案有2个:1)北移至抚河南路;2)南移至三店西路。若移至三店西路,何坊西路站与前一座车站江铃东路站的站间距只有约575m,而何坊西路站与下一座车站建设路站的站间距为1900m,前后站间距不均匀,客流吸引范围不均衡。经综合考虑,将何坊西路站北移至抚河南路口,北移后前后站间距为1430m和1000m,站间距较均匀。何坊西路站北移后的站位示意图如图5所示。3.1.3车站加站和减站方案研究车站加、减站需结合站间距和客流进行研究。车站加站方案以南昌3号线起点站莲塘站南移后增加汽车大道站为例进行说明。莲塘站是3号线的起点站,站后接莲塘车辆段。建设规划中,莲塘车辆段位于江铃瓦良格西侧、莲西大桥南侧的地块,根据与南昌县的沟通结果,该地块是南昌县的泄洪区,且依据南昌市总体规划,该地块也是规划绿地,故该地不能作为车辆段使用。根据与南昌县协调结果、南昌市政府会议纪要,莲塘车辆段南移至银三角立交桥南侧,位于铁路公安学校北侧、京九铁路西侧、铁路中专学校南侧和向塘北大道东侧地块内。结合莲塘车辆段南移,为减小出入段线长度,且城南路南侧约1.6km的规划路路口周边存在大量小区,例如银河城、恒大绿洲和江铃瓦良格小区,故将莲塘站南移至该规划路路口。莲塘站南移后,莲塘站与第2座车站澄湖中路站的站间距约为3.1km,站间距过大,且城南路南侧汽车大道与迎宾大道路口规划有大量的居住用地和商业用地,未来规划客流较大。因此,在该路口增设1座汽车大道站,增设车站后,前后站间距分别为1120m和2000m,站间距相对较合理。增设汽车大道站示意图如图6所示。图6汽车大道站加站示意图Fig.6AddedQichedadaoStation车站减站方案研究以南昌3号线建设路站为例。在建设规划中,建设路站位于京山北路与建设路路口。建设规划中建设路站示意图如图7所示。图7建设规划中建设路站示意图Fig.7SketchmapofplanningJiansheluStation建设路站前后2.3km范围内有4座车站,分别为何坊西路站、建设路站、十字街站和绳金塔站,车站分布较密,且建设路站南侧约200m有一玉带河,河深约9.3m,为使何坊西路站—十字街站区间隧道与玉带河河底保持6m以上的净距,建设路站需设成3层车站,工程造价较高。因此,工程可行性研究阶段取消建设路站。3.1.4线路敷设方式比选线路敷设方式主要有地下、地面和高架3种。线路采用地下敷设方式时,车站主要采用明挖法施工,区间隧道主要采用盾构法、明挖法和暗挖法施工。线路敷设方式的比选主要针对地下、地面和高架方式的研究和比选。以南昌3号线莲塘站—阳光路站段线路为例,该段线路位于迎宾大道上,该段线路示意图如图8所示。工程可行性研究阶段对该段线路地下、地面和高架敷设方式进行了分析。迎宾大道宽度较窄,若采用地面敷设,会占用部分道路空间,影响道路交通,故莲塘站—阳光路站不采用地面敷设。下文将对盾构施工方法、浅埋明挖法和高架进行研究,综合比较如表3所示。地下浅埋明挖方案主要适用于在空旷地带。本段线路周边建(构)筑物、管线较多,道路宽度不足,交通流量较大,采用浅埋明挖时,需设围护桩,且路中无绿化带,区间自然通风不成立,故造价反而高于盾构。当采用高架敷设方式,需重新调整南外环互通立交,同时需对区间东西向横穿的220kV高压线(9组)进行迁改,高架桥全部侵入南北向高压线的保护距离,协调量较大;迎宾大道为南昌县未来最重要的经济发展轴,道路两侧规划大片高端住宅和商务区,高架桥对其规划开发影响较大。综上所述,莲塘站—阳光路站采用地下盾构敷设方式。3.1.5车站埋深方案研究车站埋深方案研究主要是为了确定合理的车站轨面标高。车站埋深的主要受制因素有两侧分布的河流、湖泊、管线、前后区间隧道入岩和拆迁等。以南昌3号线叠山路站为例,该站位于叠山路与环湖路路口,前后区间基本位于地块中间,下穿了大量的建筑物,施工风险极大。叠山路站及前后区间线路示意图如图9所示。结合南昌1号线和2号线工程实施情况,区间下穿建筑物的地段尽量入岩,可减少盾构穿越的风险。根据勘察单位提供的地勘资料,叠山路站岩层埋深为18.1m。相邻2区间的岩层情况如下:八一馆站—叠山路站区间的岩层深度为13.7~18.0m,叠山路站—青山路口站区间的岩层深度为17.7~21.0m。若要保证前后2段区间能进入岩层,则叠山路站轨面埋深要压至地面以下23.4m左右,故叠山路站需做地下3层车站。此时,叠山路站前后区间纵断面如图10和图11所示。综上所述,叠山路站设成地下3层站时,前后区间可全部进入岩层,这样可减小区间下穿建筑物地段的施工风险,且可减少大量建筑物加固、人员临迁和安置费用等。经综合比选和研究,叠山路站设成地下3层车站。3.1.6区间埋深方案研究区间隧道埋深主要控制因素有地质情况、沿线建(构)筑物情况、河流和湖泊、节能坡和其他相交线路等。以南昌3号线何坊西路站—十字街站区间纵断面为例,该区间站间距较长,可设节能坡,同时,根据是否将联络通道和泵房置于中风化岩层,纵断面有2种方案。1)联络通道和泵房位于上软下硬地层,节能坡效果最好。2)联络通道和泵房完全置于中风化岩层,节能坡效果较好。方案1纵断面图如图12所示。方案2纵断面图如图13所示。方案1中:节能坡的坡型组合为“-25‰、-5‰、+6.954‰、+25‰”,节能效果好,纵断面最低点位于上软下硬地层,隧道有约3.8m的深度侵入岩层,施工风险较大。方案2中:坡型组合为“-26‰、-9.4‰、+18.055‰、+27‰”,节能效果较差,纵断面最低点完全位于岩层以下约1.0m,施工风险较小。经综合研究,为减小施工风险,何坊西路站—十字街站区间纵断面采用方案2。
3.2线路平面设计
线路平面设计是在线网规划和建设规划的基础上,在确定线路路由和车站站位的情况下,对线路的平面位置、车站站位和全线的辅助线进行详细的分析和比较,以确定最终线路的平面位置,使线路平面位置最优、最合理。
3.3线路纵断面设计
线路纵断面设计是在线路平面稳定的基础上,根据车站和区间埋深方案研究确定车站、区间及其最低点轨面标高的过程。主要设计内容包括确定敷设方式和过渡段、分析沿线建(构)筑物、坡度、区间最低点泵房与联络通道的结合和联络通道的设置。此外,线路纵断面设计时还应注意以下问题。1)要结合地质条件,使隧道尽量避开上软下硬地层,以降低施工和运营的风险。2)尽量考虑设置节能坡,节能坡设计宜参照行车牵引曲线进行。变坡点尽量靠近车站端,节能坡长度不宜大。若有配线可不进行节能坡设计。3)竖曲线尽量不与平面缓和曲线重合,若节能坡设计与竖曲线和缓和曲线重合相矛盾时,应以节能坡为主。4)纵断面最低点设计时,应考虑避开上软下硬地层,同时考虑单个区间联络通道的设置数量。
3.4横断面设计
城市轨道交通工程有地下、地面和高架3种敷设方式,这3种敷设方式对沿线建(构)筑物的影响是不同的,其中地面和高架对沿线建筑物和道路环境影响较大,需要结合线路区间隧道与沿线道路、建(构)筑物的关系进行横断面设计。当轨道交通采用地面敷设时,横断面设计时需考虑线路两侧建筑物情况,与既有或规划道路相结合;当轨道交通采用高架敷设时,根据线路与所分布道路的相对位置关系,线路有路中、路侧和机非隔离带几种形式;当轨道交通采用地下敷设时,横断面设计需考虑隧道与沿线建(构)筑物的距离,保证施工和运营的安全。
3.5配线设计
配线是为了保证地铁列车正常运营,实现列车合理调度,并满足非正常情况下(事故、故障和灾害)组织临时运行和维修作业所设置的线路,主要包括车辆基地出入线、联络线、折返线、停车线、渡线和安全线[6]。3.5.1出入段(场)线设计出入段(场)线主要是连接车辆段或停车场至接轨车站的线路。出入段(场)线设计的重点是正线(或正线延伸线)与出入段(场)线的交点位置两者有足够的竖向净距,保证安全施工和运营的要求。另外,当出入段(场)线兼顾列车折返功能时,应具备一度停车的需要,结合行车要求,合理设置出入段(场)线的坡度、坡向和坡段长度[6]。3.5.2折返线、停车线和单渡线设计折返线、停车线和单渡线在线、站位稳定的基础上,结合行车方案和工程实际合理确定全线配线设置情况。3.5.3联络线设计联络线是根据城市轨道交通线网规划、车辆基地分布位置和承担任务范围确定的[7]。
3.6调线调坡设计
调线调坡设计又称线路平面及纵断面调整,是在车站与区间隧道施工完成后,轨道结构铺设前进行的一项重要的设计工作,它的重要性关系到地铁运营的安全。在车站和区间隧道施工过程中由于围岩和结构的变形、测量误差和施工误差等原因,导致建成后的车站和区间隧道结构与设计位置不能完全匹配,若不进行处理仍按原设计位置铺轨,则局部结构将侵入建筑限界,危及列车运行安全而发生事故[8]。调线调坡设计是在线路施工图设计的基础上,以竣工后的断面测量数据为依据,调整线路平面或坡度,使结构净空尽量满足建筑限界的要求[9]。
3.7换乘线路设计
换乘线路设计主要对相交线路的前后3站2区间进行平、纵断面设计,判定换乘线路平面和纵断面的可行性,以稳定换乘车站的换乘方案。
4结论与建议
Abstract: This paper takes pre-construction budget as a starting point and from multiple angles to deeply discuss the budget preparation ideas of rail transport project, aims to enhance the preparation quality level of rail transit project, lay the foundation for improving the overall quality level of the project.
关键词: 工程预算;轨道交通;编制思路
Key words: project budget;rail transport;preparation ideas
中图分类号:TU723 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)14-0066-02
0 引言
当前,城市建设步伐逐渐加快,人们的生活观念和生活方式被彻底颠覆,而且随着城市人口数量的激增,城市规模逐年加大,随之而来的便是日益突出的矛盾,包括交通矛盾。轨道交通方式,因其速度快、运输量较大、环保、效率高、经济性强等优点,成为人们日常出行的首选。由于轨道交通工程建设之初的成本投入量和后期管理费用极高,工程预算工作就显得尤为重要。故而对轨道交通工程预算编制思路的研究有着极为重要的现实意义。
1 轨道交通工程预算概述
1.1 轨道交通工程预算概念 所谓轨道交通工程预算,指的是轨道交通工程在设计阶段时,根据相关文件或资料中的内容,结合该工程中的相关指标、定额以及取费标准,对该工程从设计之处到工程竣工并顺利通过验收后产生的所有费用进行的计算和确定。一般来讲,工程预算可分为四个方面,第一是设计阶段的工程预算,第二是修改阶段的预算,第三是施工图纸预算,第四是施工环节预算。
1.2 轨道交通工程预算的重要性 就轨道交通工程项目而言,工程预算工作贯穿轨道交通工程的始终,即可以体现出工程从最初的规划、工程设计、工程施工一直到工程竣工的全过程,工程预算会对轨道交通工程项目起到一定的控制作用,同时还有利于推动工程项目投资效益的提高,由此,轨道交通工程预算的重要性便可见一斑。首先,是分析和判定设计方案合理性与经济性的重要参照依据;是对总体工程造价进行最终确定的重要参照依据;是对工程标底与投标文件进行合理编制的重要参照依据;是施工方(单位)制定详细的施工计划或细节的重要参照依据。其次,由于轨道交通工程预算囊括了项目设计之初阶段具体设计单位定额、建筑材料预算单价、工程量、施工工艺与施工规模确定以及原理图的大概估算,因此不仅可提供出工程总投资的临界值,对贷款额度进行合理、科学的控制,还可提供出供上级部门进行决策的依据,有助于提高决策的科学性与高效性。
2 轨道交通工程特点分析
2.1 成本投入量大 有数据资料统计显示,轨道交通工程单位公里内的成本造价高达5亿余元人民币,由数据可以直观反映出轨道交通工程资金投入量之大,还可以在侧面反映出轨道交通工程规模之大。
2.2 高架线与地下线路分布广泛 鉴于轨道交通工程所处的地理位置因素和所能发挥的实际效益因素,出于土地资源规划与节约的需要,一般将其选址设为高架线路或地下线路。其中,高架线工程总造价约是地上工程线路总造价的3倍左右,而地下工程线路总造价约是或高架线工程总造价的3倍左右。
2.3 防渗技术要求较高 轨道交通工程设定为地下线路时,部分地区的地下水量较丰富或自然地质条件恶劣,有必要做好防渗工作,这就要求有先进的防渗技术为依托。
2.4 环保技术要求高 轨道交通工程项目处于施工阶段时,考虑到其所处位置方面的因素,务必要对施工现场采取封闭式管理,因此,对防噪、防尘等技术的要求较高,以达到降低或规避对环境造成的污染目的。
2.5 施工手段多元化 轨道交通工程施工手段并不是一成不变的,而是具有多元化特征。常见的轨道交通工程施工手段包括盾构、盖挖或暗挖等。
3 轨道交通工程预算编制思路
作为轨道交通工程设计中的综合性文件,轨道交通工程预算不仅是该工程设计文件中不可或缺的重要组成部分,也是该工程实施管理工作中的重要依据。可见,工程预算编制的科学性与否,会在一定程度上影响施工方(单位)的经济效益与社会效益,还会直接影响到建设单位的决策(此处所指的是投资决策)。故而,轨道交通工程预算编制工作人员面临的首要任务,就是加强工程预算编制的合理性、科学性与准确性,以便为项目的决策实施提供保障。因此,轨道交通工程预算编制思路,不妨从以下几点应该注意的问题着手。
3.1 严格遵守相关规程 编制工作人员在开展编制工作之前,要熟知并掌握国家、建设部门以及主管部门关于轨道交通工程预算编制的法律法规或规章制度,如《城市轨道交通工程设计概预算编制办法》(由建设部颁布)及其定额配套规程,避免出现细节方面的披露,也为后续工作的顺利开展打好坚实的基础。
3.2 掌握设计意图,研读设计资料或图纸 编制工作开展之前,除了要遵守相关规程外,还要认真研读设计资料和图纸内容,不详细或不明白的要及时查阅资料或与图纸提供方保持沟通和交流,掌握设计图纸意图,总结出工程项目特点、性质。此外,还应该对施工工艺、施工组织进行一定的了解,同时认真核对相关图表和设计图纸的内容,避免出现错误。
3.3 确保工程量计算的正确性 由于轨道交通工程预算设涉及到的内容比较广泛,构成及其复杂,干扰工程量计算的因素较多,因此,要确保其正确性。其中,最为主要的干扰因素之一就是工程造价,轨道交通工程项目中的分项子工程数量较多,再加上专业性强,在具体的计算过程中,要以定额条件为转移,对不同子工程的工程量做到一一对应,具有针对性的开展工作。
3.4 加大实地调查和施工现场调查力度 工程预算编制,要充分结合工程项目的实际情况,从实际出发,这就要求对项目进行实地调查和施工现场调查。实地调查有助于提高工程预算编制总体质量,在实地调查过程中,对影响工程造价的任何因素都要进行细致的调查统计和分析。此外,还要加大对施工现场的调查力度,了解并掌握工程机械设备的性能、规格,施工材料的来源、种类、价格、具体运输方式、运费等。
3.5 注重施工方案的科学性 轨道交通工程施工方案的确定,会直接影响到工程预算中定额套用和质量水平,也是施工方(单位)投入最多的环节,会决定工程项目的全局性水平。其选定的科学性与否,会对后期的施工进程、施工现场管理、机械设备准备情况(包括需求量、配备情况)以及工人状况等造成影响。可见,施工方案的选定非常重要,在选定过程中,要综合考虑多方因素,以确保其科学性,从而为整体工程项目建设质量和所带来效益的提升做好保障。
3.6 强调定额套用的合理性 无论是轨道交通工程项目,还是其它工程项目,一般来说所涉及的工程并不是单一的、少量的,其子工程数量是较多的。因此,在工程预算编制中,要合理操作定额套用,以提高工程预算编制质量。
4 结语
综上所述,轨道交通工程预算编制是一项复杂且艰巨的工作,首先要了解并掌握工程预算的概念,在对具体的工程项目有一个全面了解的基础上,结合轨道交通工程本身的特点,参照施工资料与图纸、工程量计算、具体的施工方案与套用定额等来进行编制。同时,要注意相关问题,致力于提升编制质量,以促进整体工程项目水平的提升。
参考文献:
[1]禹丽.轨道交通工程概预算编制探讨[J].城市建设理论研究,2013(43).
[关键词] 城市轨道 城市智能交通 信息平台
1 城市公共交通信息平台建设现状
“十一五”期间,福建省地、市公共交通快速发展,信息化水平持续提升。至2010年底,全省公交经营企业达80多家,公路运营车辆达11334辆,其中,安装卫星定位车5516辆,额定载客量543378位。运营线路1019条,运营线路总长16352公里,年客运量达208825.9万人次,运营里程79729.2万公里。仅2010年,全省新增公交班线100条,优化班线200条。福建省交通各行业管理部门的业务管理系统建设也取得重大进步,形成了以福建省交通运输厅数据中心为主,以高速公路、运输管理、普通公路、港航等数据分中心为辅的全省交通数据分布体系,实现了厅、厅直单位,设区市、县级交通主管部门之间网络互通,并与省政务网、交通运输部网络互联。
智能交通系统建设取得长足发展。福建省已开展包括交通地理信息系统、营运车辆卫星定位安全服务系统、高速公路不停车收费系统、交通视频监控以及车辆运行分析系统等在内的各项智能交通系统建设。卫星定位安全服务系统实现全省9类超过7万辆营运车辆位置监控,制定了平台、终端、终端通信协议及数据格式三个福建省地方标准准。
城市轨道交通在公共交通中所占份额日益凸显。福州市城市轨道交通1号线于2009年12月28日动工,预计2015年试通车,全长29.2公里;共设24个站点,分两期建设,2号线2016年建成,全长26.5公里。厦门市城市轨道交通近期建设规划也于2012年5月获国家发改委批准。至2020年厦门将建成1、2、3号线一期工程3条线,长约75.3公里,形成放射状的轨道交通基本骨架。泉州市城市轨道交通也在规划中。近日福建省又提出福、莆、泉三市轨道交通圈的规划。
2 福建城市轨道交通发展面临的挑战及问题
目前福建城市交通普遍存在以下主要问题:首先快速机动化凸显了城市道路资源的不足,从而显著增加了道路负荷,引发城市交通的堵塞。其次,公共交通系统服务水平下降,导致公共车辆行驶速度降低和公交网络换乘的不便。再次,私家车激增加剧了道路资源不足和管理上的困难。
3 城市公共交通综合信息平台发展形势及需求
3.1 转变城市公共交通发展方式有赖于信息化的支撑
利用发展城市公共交通来缓解城市道路拥堵,将成为城市公共交通发展的重点。城市公共交通发展方式必须逐步向科学管理、技术管理转变,城市公共交通信息化的发展对推动城市产业结构调整,优化配置社会资源具有重要的推动和引领作用,是城市共公交通行业发展方式转变的重要支撑和保障。
3.2 低碳经济与节能减排的要求
低碳经济与节能减排要求整合城市公共交通资源,提高信息资源共享率及运输实载率,促进运输合理化,降低公共交通的能耗,有力促进低碳经济发展,实现社会经济和生态环境保护协调发展。
3.3 当前发展的阶段性要求
福建公共交通所处的发展阶段,为综合信息平台的建立提供了很好的契机,2010年底,各设区市民用汽车拥有量已经超过160万辆,私人汽车拥有量超过120万辆。预计2015年,全省全年完成城市公交客运量约24.6万亿人次,日均675万人次,其中城市轨道交通客运量日均25万人次。
有限的道路资源造成了交通供给与交通需求的不平衡,随着客流量的大量增加,中心城市的交通拥堵状况尤为严重。仅通过常规公交很难解决城市交通中的拥挤问题,其根本出路是建设大容量轨道交通。
轨道交通具有运量大、快速、便捷、舒适、环保、可靠性等特点,但其建造和运营费用都很高,其服务范围又不能覆盖整个城市的所有地方。但在中心城区采用轨道交通可以在短时间内输送大量乘客,有效地缓解市区内的交通拥堵。
4 城市公共交通智能化平台建设
4.1 加强公共交通综合信息平台的基础设施建设
要加强公共交通综合信息平台建设基础网络设备、车载设备、道路及路边设备、交通枢纽信息化采集检测设备的建设,要对信息平台的软件系统进行优化和升级,丰富平台接口,推进各类系统如公交企业和相关政府管理部门的网络数据对接工作,实现信息快速、畅通、安全的共享。
平台建设采用“政府主导、合作建设”的模式,做到能在各种公交系统车辆、公交网络、场站、枢纽节点等适合公共交通信息的区域提供公交基础设施运行信息服务。
4.2 加强公交企业信息化建设,完善公交信息化信息采集、系统
城市公交企业是公交系统运营的主体,公交企业信息化建设的成败关系着海西公共交通综合信息平台建设的成败。在信息化平台建设中,将公交智能化运行系统与公交企业智能化管理系统有机组合在一起,充分实现公交信息资源的共享和应用。
4.3 重点完善各公共交通枢纽点、公交站场的信息化建设
公共交通枢纽点站是交通工具流量和信息量的汇集点,为实现枢纽内各运输方式的统一和谐,应建立多种运输方式管理和运营信息的交换平台,实现枢纽内轨道、公交、长途客运等不同交通方式的协同运转,促进多种运输方式的高效衔接,提高旅客换乘效率和应急疏散效率。
4.4 城际、城乡公共交通衔接的信息化建设
福建城市公共交通综合信息平台建设不仅包括城市内部,还包括城市边缘的广大区域,应建立完成城乡公交互相衔接、资源共享、布局合理、方便快捷、畅通有序的公交网络新机制。在信息化建设方面,尝试开发统一的城乡公交智能化系统,实现信息网络的无缝对接。同时以“政府引导,企业运作”的方式给予城际公交、城乡公交相应扶持政策。
这里的嘉兴市中心城区,指的是中环以内的城市范围:面积26.1平方公里,现状人口28.24万人,规划人口35万人。这个区域是嘉兴市交通拥堵的重灾区,也是“治堵”重点区域。
1.1基本情况分析如前所述,中环以内由于历史原因,道路断面较小,人均面积严重不足;受护城河、火车站、西南湖和南湖等因素的影响,瓶颈路、畸形交叉路口多;由于该区域属于建成区,由于以前停车配建标准低,导致停车位严重供不应求等等,这些都是客观存在的现实原因。同时,该区域又是嘉兴主城区,商业繁荣,人口密集,所以,交通拥堵在所难免,而且日益严重。
1.2嘉兴市2013年治堵任务目标分析2013年,嘉兴市下重拳治理城市交通拥堵,其中基础设施方面包括:新建、改造城市道路35公里,完成勤俭路等7条道路大修,打通断头路6条,改善道路拥堵点9个,增设临时停车位1000个,市本级新增专用停车位8900个,全市地下空间完成开发量130万平方米,等等。这些措施都是服务百姓的民生工程,对缓解全市交通拥堵作用极大。然而,这些措施落在中心城区(中环以内)的项目却很少,在交通最拥堵区域,可以实施的措施有限,无法有效缓解中心区交通拥堵。
1.3利用地下空间的“治堵”对策2013年9月,嘉兴市已经开始了城市轨道交通建设规划的编制,为彻底解决中心城区公共交通问题迈出了一步。但是城市轨道交通建设变数较多,首先要能够获得国务院的批准,另外还有投资大、建设周期长等特点。城市轨道交通建设和地下快速路,都需要大量建设资金,实施难度大。
2利用地下空间方式来解决交通问题的措施
2.1修建地下过街道中心城区人流密集的行人过街点较多,建议在中山路与禾兴路交叉口等11处设置地下人行过街通道,实现人车分流。这些人行过街通道既要结合规划的轨道站点,又要考虑周边地下商业街、地下停车场的规划建设、建设现状,尽量实现互联互通,起到连接枢纽作用。
2.2通过地下隧道、立交弥补道路设置缺陷在以下三处建议修建地下道路:
2.2.1南溪路地下隧道。用地下隧道在西南湖下将南溪路与文昌路连通,打通一条东西向交通干道。打通后,车流到此不用再绕行南湖大桥、禾兴路、环城南路、城南路通行,可以较大缓解目前极其拥堵的两个路口:禾兴路和环城南路交叉口、环城南路和城南路交叉口。
2.2.2建国路湖底隧道。建国路向南通过地下隧道穿越护城河、铁路、南湖与纺工路衔接,打通南北向交通干道,缓解建国路与环城南路交叉口、建国路与中山路交叉口的交通压力。
2.2.3纺工路地下立交。建议在铁路线与纺工路叉路口,考虑建设分离式地下立交,使纺工路消除铁路障碍,实现南北通达。另外,建议在中环南路第一医院南大门、中环西路嘉兴学院西大门的道路交叉位置,规划建设地下立交、地下人行过街。
2.3地下停车场建设中心城区停车难问题十分突出,建议在中心城区的以下公共开敞空间修建地下停车场及停车通道:老火车站广场及人民公园、城北路与三元路交叉口处、中环北路与城东路交叉口处、南湖大道与中环南路交叉口处;以及护城河道下和老城区内的所有可能的绿地广场下(望吴楼地块、范蠡湖公园等)。
2.4有机更新地块为了改善民生、提升城市功能为动力,2012年嘉兴市政府决定大力开展城市中心区的有机更新,包括子城片区、滨湖片区等13个片区。有机更新带来了地下空间建设的机会,以子城片区为例,探讨有机更新区域的地下停车建设问题。
2.4.1地下停车场系统。地下停车场系统不仅在缓解城市中心区“停车难”问题上发挥积极作用,并且将与轨道交通、地下隧道、地下步行系统等构成中心区完整的地下交通系统,为从根本上解决中心区的动、静态交通问题找到一条出路。子城片区地下公共停车场的选址更多地受到地面因素的制约,应充分考虑以下可利用位置:(1)有大量停车需求而地面空间不足或地价昂贵的地段,在缺乏大面积开敞空间时,可布置在道路下;(2)商业区的广场、绿地下,便于与周围其他地下设施连通的位置;(3)结合地下商业设施及与轨道交通车站相连的地下步行街综合布置;(4)中心区内需要保护的城市风貌景观或具有历史文化保护地段的地下。为了避免地下停车场进出口排长队的现象,以及提高车库的停放使用效率,减少车库出入口,规划同一街区内的地下车库用单向环形通道连通,形成环型独立系统。不同建筑物的地下停车设施通过设置在公共道路下的车行通道相连,构成所在区域的地下停车场系统。
2.4.2地下步行系统。城市中心区因为人流大而具有吸引力,同时具有商业活力,城市地下步行系统设置的目标应该是改善该地区地面交通环境。子城片区地下步行系统规划应重点考虑以下内容:(1)明确地上与地下步行交通系统的相互关系;(2)在集中吸引、产生大量步行交通的地区,建立地上、地下一体化的步行系统;(3)在充分考虑安全性的基础上,促进地下步行道路与轨道交通站、沿街建筑地下层的有机连接;(4)利用城市有机更新,以及结合轨道交通1号线,积极开发建设城市地下步行道路和地下广场。
3结束语
2010年至2012年地面沉降监测分析结果显示,西部望亭镇附近的望南小学至浒墅关镇平均约有5-15毫米沉降量的沉降区,独墅湖以南区域有一个5-30毫米的沉降区。经叠置分析,轨道交通3号线苏州新区站至新亭路站区间,以及迎春路站至群星二路站区间分别位于这两个沉降区的边缘地带,在建立控制网时需着重考虑该区域的控制点布设。
2 沉降带的高程控制方法
为预防因地面沉降对地铁3号线施工的影响,以及监控地铁施工对这两个沉降区的影响,轨道交通3号线高程控制网对这两个区间附近的地面沉降观测点进行了联测。同时在这两个沉降区加密布设了轨道交通二等水准点,并将其纳入苏州市沉降观测网进行监测、分析,实现二网联动,互相监控。轨道交通线路与沉降区关系图1所示。
图1 轨道交通线路与沉降区关系图
高程控制网测量采用二等水准精度实施,在起算点的选用时,要考虑与现有城市高程基准的统一,以便与城市已有建筑的衔接,以及后期规划的统一。本次高程控制网的起算点采用城市基准点,也是国家一等水准点,点位位于虎丘山千人石岩石上,保证了点位的稳定性。苏州轨道交通3号线工程高程控制网分两级布设,首级为“二等水准网”,二级为“精密水准网”。 首级控制网布设在受施工影响区以外,点位稳固且便于施工队使用,可为整个轨道施工期(一般为4年)内提供稳定保障的控制点。二级网布设在轨道线路边,为轨道的围挡施工、管线迁移、道路改建等工作提供便利的控制点。
本次二等水准网观测水准路线27条,由113个测段组成,形成11个闭合环,环闭合差如表1所示。
3 控制点成果稳定性分析
苏州地区有沉降趋势,这要求在作业时,要特别考虑起算点的稳定性,要经过分析研究后,通过多期数据的对比,选用稳定的控制点。本次苏州轨道交通3号线工程GPS控制网共利用7个城市B级GPS控制点作为本工程平面控制网的起算点。采用“树山”B074、“电机厂”B079两点作为起算点进行粗平差后,将粗平差成果与已知坐标成果进行比较,对起算点进行稳定性分析。根据本次粗平差成果与原有成果进行比较,分析判别该7个GPS起算点的稳定性。分析比较表如表2。
B074 0.0 17.0
根据本次复测与2007年1号线工程、2009年2号线工程、2010年4号线工程成果的比较,分析判别高程控制点的稳定性。两次观测高程值比较如表3,换乘区重合点稳定性分析
表4所示。
4 控制点埋设稳定性
为使高程成果有较好的稳定性,尽量利用老的城市水准点标石,二等水准点布设时,考虑各期轨道交通线路交汇处高程衔接,二等水准点选在离施工场地变形区外稳定的地方。对于新埋设的控制点,对施工过程作最细致的要求与过程监督。包括水泥黄沙的配比,每个控制点钢筋的数量,以及钢筋网的形状,埋设时标石坑的深度,以及标石墩的颜色都做了详细的要求,通过这些细节,来提供控制点的稳定。如在本次控制点埋设时,每种类型的控制点都有相应的施工方案。
道路绿化带控制点施工方案:在标石制作时为人工开挖,开挖占地范围为1.0*1.0米,开挖深度0.4米。标石坑开挖后现场现浇混凝土制作观测墩。混凝土标石观测墩规格为高120厘米,下底为40*40 厘米,上底为25*25厘米。地下施工规格图2所示,地面施工规格图3所示。
施工承诺:(1)施工时为人工开挖作业模式,不破坏观测墩以外区域的道路绿化,不破坏地下管线。(2)造好观测墩后,及时清理工作场所,不遗留垃圾,保证相关周围的环境卫生。(3)为保证与四周视觉的一致性,建造的GPS观测墩粉刷成与四周环境一样的颜色。(4)施工期间,工作人员着装整齐,不随便到与工作无关的地方走动,不影响交通通行
一、成果导向的理念及其意义
1.交通工程专业就业目前现状。从2000年开始,全国各高校纷纷成立了交通工程专业,以解决交通拥堵和提高交通效率为目标,具有明显的道路特色,尤其是道路规划与管理特色。中国的大学教育,社会关注最多的是毕业生就业情况,这也是专业生存的主要条件,因此对交通工程专业进行培养模式改革,以适应社会的需求,是各个学校都切实考虑的现实问题。
2.成果导向的工程教育认证理念。自2006年开始的工程教育认证是为了提高工程教育和人才培养质量,参与国际交流,是各学校继评估后较为关注的一种资质认证工作,其基本理念为“成果导向”。成果导向教育理念主要是根据社会需求、政府要求和学校特色确定本专业学生能够到达的最终学习成果,确定学生所能达到的最大能力,以此来构建课程体系和教学策略,并在过程中进行质量与效果评价与持续改进,使得学生通过课程的学习逐级达到顶峰成果。学生最终成果既是成果导向的终点,也是其起点,将决定学生的就业可接纳性、专业胜任性和社会适应性。[1]
二、成果需求分析
1.就业领域分析。根据我校十多年本科毕业生的就业情况分析,就业领域主要有道路与轨道建设、轨道交通运营、轨道交通维护管理、交通规划、交通管理、交通咨询、物流与汽车服务工程等领域;根据北京工业大学的需求调查,本科生可以进入智能交通和产品生产开发等领域。随着解决交通问题成为社会的共识,随着智能交通、绿色交通以及轨道交通的大力发展,对交通人才的需求会有增加,尤其是高速铁路与城市轨道交通的快速发展,将会需要大量的建设、运营管理与维护人才。
2.能力需求分析。通过对轨道交通运营企业的调研,企业对大学本科生的工作情况反馈主要集中在“与学历不匹配的能力、手高眼低的工作态度、不够扎实的基础知识、较为缺乏的实践能力、有待提高的综合素质”。企业现场对大学生的要求主要体现在专业能力和综合素质方面。专业能力:需要掌握专业基础知识、专业职业技能(文案写作、软件操作等)、综合解决问题能力(处理专项问题及突发事件的能力)。综合素质:需要良好的工作态度、较强的适应能力和自学能力、交往与表达能力、团队协作能力、创新能力等。
三、基于办学特色的最终成果的确定
1.学校的办学特色。交通工程专业一般都依托学科背景而成立,如北京工业大学依托土木类、西南交通大学依托铁路类、武汉理工大学依托汽车类、长安大学依托公路类、中国民航大学依托民航类等。依托学校的办学特色,既能依托学校的强势学科力量,进行交通工程专业建设和特色建设,提高专业特色和质量;又能借助于行业优势,了解行业需求和发展,有针对性地培养,能够缓解本科生的就业压力。
2.培养目标的确定。基于对交通工程学生的就业领域尤其是轨道交通行业发展和大连交通大学的轨道交通办学特色,确定了我校交通工程专业的轨道交通特色定位。本专业培养具有交通运输工程学科的基础理论知识,系统掌握交通工程专业知识和分析方法,具备交通系统规划与设计、交通设施设计与施工管理、交通运输系统运用管理与维护等基础知识和基本技能,能在道路交通、轨道交通行业和政府部门从事交通规划设计、交通工程施工与管理、运用管理与维护等工作的应用型工程技术和管理人才。
3.培养要求(最终成果)确定。基于成果导向的工程教育认证理念,根据交通行业和轨道交通行业对本科生的要求,依据培养目标,从满足工程认证和专业评估的角度,将交通工程专业学生最终成果,也就是毕业要求确定如下:(1)热爱祖国,遵纪守法,身体健康,具有良好的人文素养、社会责任感和工程职业道德。(2)具备从事交通工程专业所需要的数学、物理等相关自然科学知识。(3)熟悉国家关于交通运输规划建设与运用管理的方针、政策和法规,能正确运用国家相关技术标准和行业规范。(4)具有独立提出问题、分析问题和解决问题的能力,具备设计和实施交通工程实验的能力。(5)掌握计算机软硬件基本知识,具有较强计算机应用能力,能熟练使用本专业应用软件。(6)掌握一门外语,具有一定的听说读写能力,能够熟练阅读本专业的外文资料。具有国际视野和跨文化的交流与合作能力。(7)具有综合运用理论和技术手段设计系统和作业过程的能力,初步具备科学研究、科技创新能力。(8)掌握运用现代信息技术获取相关信息的基本方法,具有资料收集和新知识获取能力。
四、培养方案设计
1.培养方向的确定。行业的高速发展,新知识新技术的不断涌现,现场对毕业学生的综合素质提出了较高的要求。因此,将我校交通工程专业培养目标定位为“厚基础、宽口径、高能力”人才培养,定位为“技术与管理人才”和“复合型”人才培养,以适应就业和评估认证的要求。交通工程专业要为交通运输业培养适合社会经济发展的人才;根据我校的轨道交通特色,交通工程专业设置两个方向:道路交通工程方向和城市轨道交通方向。道路交通工程方向是传统的交通工程方向,主要面对道路设计与建设和道路维护等领域;城市轨道交通方向体现办学特色,主要面对轨道交通线路运营与管理、维护等领域。
2.大学生基本能力的保障课程。对于大学生基本素质和创新的理论基础通过培养方案中的通识教育课程提供。世界观与价值观的认知通过马哲系列课程来理清,对外交流能力通过外语系列的课程来提升,科学逻辑思维通过数理系列的课程形成,健康的体魄由体育系列的课程来保障,工程基本技能由力学系列、电学系列、制图系列和计算机系列课程来奠定基础,初步管理能力由经管系列课程提供概念,人文素质课程由综合素质系列课程来培养。
3.专业基础课程体系。交通工程专业的“5E”特色体现了解决交通问题是一个系统工程,应从人、车、路、环境等方面的相互关系出发,进行协调发展研究,才能保证交通的安全、绿色与高效。因此在专业基础课程主要着眼于打基础、培养全局观,从培养综合解决问题能力和解决复杂工程问题能力的角度出发,设置了管理运筹学、交通系统工程、交通工程总论、城市轨道交通、城市总体规划原理、交通规划、道路勘测设计、交通管理与控制、交通设计、交通安全、交通分析、交通检测技术、交通系统仿真、智能运输系统、交通管理信息系统等课程。
4.少学时下特色课程设置。目前培养方案的特色是降低总学分,减少教学时,将传统的教师“教”变为学生“学”。在这样的情况下,专业特色课程的设置必须将方向中基础知识融入有限的学时中,高效地达到学习成果。城市轨道交通方向:课程设置主要以轨道交通运营与维护为主,设置运营组织与管理、工务管理、机电设备、运行控制、公共交通规划、运输枢纽规划与设计等课程。道路交通工程方向:课程设置主要以道路规划设计与建设为主,开设土质学与土力学、结构力学、混凝土结构设计原理、路基路面工程、桥梁与隧道工程、建筑材料、土木施工、项目管理等课程。
5.实践能力的培养。从成果导向教育理念出发,实践能力将是培养目标的最终表现形式。而目前的大学生普遍缺乏实践能力和创新能力,因此在培养方案中增加实践环节的比重,采用课程实验―工程实训―认识实习―课程设计―生产实习―专业实训―毕业设计等环节逐级提高学生动手能力和实践能力。从课程某一理论验证与应用,到某一专业技能的强化进而提高解决复杂工程问题的能力。
五、教学过程和持续改进
1.教学过程。根据成果导向教育理念,将学习过程的主体改为“学生”,以“学”为主。据北京工业大学的调查显示,结合项目进行实践活动能够有效提高学生的专业实践能力。在生产实习、课程设计和毕业设计教学过程中,结合项目进行实地训练,鼓励学生深入企业,自选题目。将理论与现场实践结合起来,要求学生使用计算机通用软件和专用软件,强化文案表达和自动化办公能力,强化专业基本技能和学生的独立解决问题的能力,培养学生创新能力。
2.质量评价与持续改进。开展学习成果评价改革,改变一张卷定终身的模式,注重学习过程质量和专业技能的考核,针对课程所支撑的能力,可以采用测验、讨论、小论文或是小案例分析等形式辅助考核。理论课程、实践环节都要进行教学总结,针对学生能力达成程度和影响因素进行分析,找到切实改进措施,进行持续改进,以逐级达到学生的最终成果。
应用成果导向理念进行培养模式改革,是应用型人才教育理念的基本体现,是发挥学生主动性和提高教学质量的有效途径。但在目前大学教育低头族、旷课族涌现的情况下,要让学生主动学习,还需在教育教学过程中进行教学艺术的研究。实践能力提高的最好的方式是去企业实践,因而探讨校企联合是以后提高实践能力的主要研究方向。
[案例]
“开往春天的轻轨”遭遇寒流
2004年7月28日,投资21.99亿元建设的武汉轨道交通1号线一期工程(轻轨)开通。1号线一期工程西起宗关,东至黄浦路,全长10多公里,沿线共设10个车站,轻轨试行时,数十万市民争先试乘,场面火爆。媒体称其为“开往春天的轻轨……能够缓解地面交通紧张……标志着武汉的交通进入轨道交通时代……”。然而,正式运营后却大闹客荒,至今累计乘客600余万人次,运营商入不敷出,并且“武汉交通拥堵路段的压力还未得到真正缓解”。现在,轻轨二期试验段开工,从宗关向汉口西部的吴家山挺进。
与公共汽车等常规公共交通运输工具相比,轻轨运量大、速度快,是现代化城市公共交通的大动脉;它污染小、能耗低、乘坐舒适安全,被称为“绿色交通”,对实现城市可持续发展具有重要意义。然而武汉市轻轨运行一年来,经营情况却不甚理想。众多市民担心:轻轨,会不会成为江城一个沉重的包袱?先后投资几十亿建轻轨,到底值不值?
[解读]
掣肘因素与解决方案
对有800万人口的特大城市武汉来说,城市客运交通再不妥善解决,势必制约经济的发展。鉴于地铁的造价过于昂贵,非目前武汉经济能力所能承受,轻轨交通成为优先选择。武汉轻轨现在最主要的问题是客流严重不足,原因主要有以下几个方面。
一是线路短,没有形成网络。按国际通行理论,线路长度是乘行距离的3-4倍,才能充分发挥道路应有的交通作用。据调查,武汉居民平均乘行距离为7.76公里,而轻轨一期长度才10公里,明显达不到这个比例标准,因此其对客流的辐射作用有限。同时,武汉位于长江与汉水的交汇处,两江穿城而过,形成了两江隔三镇的交通格局,跨江交通在武汉城市交通中有着举足轻重的作用。而武汉轻轨1号线一期全部处于汉口,不具备跨江功能,与公交线路相比,轻轨运量大、速度快的优势难以体现。
二是轻轨线路与公交线路重叠,并且换乘不便。武汉轻轨1号线一期工程从宗关至黄浦路,在该方向上,沿中山大道、京汉大道、解放大道运营的公交线路多达几十条,有许多与其重叠。而且公交线路与轻轨相比,线路更长,覆盖面更广,更加便利。同时武汉公交线路换乘系数低,还不到1.1,大部分情况下,市民出行选择公交无须换乘即可到达目的地,而如果选择轻轨,则很有可能需要换乘,据调查,轻轨与公交站点一般相距近300米,最远的达到800米,乘客一般不愿再走上一大段路去换乘轻轨。
三是客流培育时间短。对轨道交通而言,一般需要经过近3年,甚至更长的时间培育才会形成稳定的客流。武汉轻轨1号线一期工程于2005年9月正式运营,在未形成轨道交通网络的情况下,客流需要较长一段时间的酝酿培育。
对于目前轻轨二期刚开工,就轨道交通1号线一期10公里未形成轨道交通网络而言,收回成本不太可能,但当地政府可以通过对各种交通资源的整合和规划来改善武汉轻轨运营状况。当前武汉轻轨线路短与公交路线重叠的问题,可以考虑调整和减少京汉大道沿线的公交线路,降低公交线路对轻轨造成的压力。同时,应该注重公交线路与轻轨的衔接,为乘客的换乘提供方便,从而使部分客流选择轻轨,提高客流量。而对客流的培育,除了形成网络、方便转乘还要票价科学,如该市调低票价就是一种尝试。
专家还建议,建设轨道交通的同时,要注意结合公交导向型开发模式进行城市开发,对沿轨道线等交通轴线进行土地开局。武汉轻轨主要沿京汉大道修建,而京汉大道是在原京汉铁路的基础上修建的,沿线多是老城区,娱乐服务和商业设施相对较少,对客流的吸引相对较弱。因此,政府部门应加大轻轨沿线的开发力度,促进沿线特别是站点周围400-450m范围内的商业、服务业和房地产业的发展,增强轻轨对客流的吸引能力。
[启示]
近年来,由于机动车数量大幅度增长,而机动车制造水平又低,道路路况条件很差,机动车废气污染严重,加上我国城市现有道路几乎都没有防治噪声措施,而城市快速道路、高架桥和立交桥的大量兴建,使得城市交通噪声明显提高。未来,城市机动车化程度还将有更大的发展,交通环境对城市居住环境质量的影响以及危害居民健康和生存的矛盾将更为突出。同时,城市资源有限,不可能靠大量修路来解决交通拥堵问题。轨道交通大运量,可减少家庭小车消费,缓解城市道路拥挤,减轻城市污染。要改善大城市的交通困扰问题,发展大、中客运量的快速轨道交通系统是大趋势。因此,从战略角度来考量,还不能因武汉轻轨运营初期出现困境,过早地给这项决策下是非成败的结论。
公共部门的战略管理
轨道交通项目属于公益性城市基础设施工程,归根到底它是公共性与私人性并存的公共产品,其效益具有外溢性和间接性,不仅体现在微观经济效益本身,而且体现在巨大的外部宏观社会经济效益,对整个城市发展和社会进步具有举足轻重的作用。
政府提供的服务不是以营利为目的,这就决定了提供公共服务物品的供应商不可能仅以经济效益为中心。政府投资建广场、整绿地、维护公共设施,哪项工程不是纯粹“花钱”?问题的关键是这些钱“花”的是否“值”,是否换来相应的社会效益。因此,政府在轻轨投资中讲社会经济效益,就是强调投入资金的社会效益最大化。在这一价值目标实现的前提下,即便轻轨交通出现合理亏损,投资依然具有效益,属有效投资,它极大地促进了所在城市和地区的经济发展。众所周知,城市快速轨道交通的修建,不仅需要庞大的资金与长期的时间准备,而且还伴随着需求的不确定性和需求的长期性,对其合理性的评价指标只能是其社会效益。从北京、上海、广州等地的轨道交通运营看,随着线路延伸、路网形成,客流明显上升,且上升比例大大超过了线路增加的比例。对于武汉轻轨,乘客普遍认为:武汉这个大城市确实需要轨道交通,如果覆盖站点更多、票价与公交车相差不远,大家会选择轻轨。而且,随着线路建设增加、网络的形成,乘坐的人会越来越多,效益会越来越好。
轨道交通公司作为公共企业,既是“公共的”,又是“企业的”。政府提供的服务虽然不能像企业一样追求利润最大化,但是他要像企业对待顾客一样追求最高的效益,这就是西方所谓的建设服务型政府。因此,武汉轻轨投资虽具有合理性,但在实施过程中仍要进行严格的经济效益考核。这种考核与对企业的经营考核性质内容完全一样,只是将最大化盈利变成最小化亏损而已。
政府的公共管理不仅体现于以内部取向关注当前和短期的公共事务,还要求管理者考虑外部环境、长远目标以及如何通过资源的优化配置去实现目标。作为服务型政府,管理者在作决策时不仅要体现公众不同的利益诉求,而且要以一种战略性视野处理眼前与长远利益的关系。战略管理途径力图着眼于处于与外部环境发生相互作用的组织,系统考虑组织的未来远景、长期目标和近期目标。用纳特和巴可夫的话说,“战略管理处理这样一个关键问题,即为面临着日益增加的不确定性未来的组织定位”。无疑,战略管理在公共部门的地位越来越重要。
本文以当前城市化加速背景下城市交通规划面临的重大选择作为切入点,对如何解决轨道交通与现存城市公交系统的协调发展,特别是如何经济、优化地建造与运营城市轨道交通,提出自己的看法与建议。
1轨道交通是我国城市交通规划的重大选择
城市交通规划面临的一切问题起源于三个基本因素:人口剧增、城市化加谜与出行方式机动化。为此,规划者们必须在各种可能的决策方向之问慎重取舍。国外专业杂志《世界城市化展望》2004年载文指出,全世界人口从1950的25亿左右增长到2000年60多亿,只用了半个世纪的时间,预计再过30年将达到80亿以上。作为世界最大的发展中国家,中国改革开放二十多年来的社会经济发展带动了1亿3千万农村人口流入城市,一般城市居民的交通出行方式也在过去二十多年里发生了根本性的变化。城市出行方式机动化日益加速,造成了今日中国主要大中城市里司空见惯的“出门难行路难”问题。专业人士称之为严重的城市道路交通拥挤。
一般而言,城市交通方式大致可分为步行、自行车、摩托助动车、小汽车与公共交通国内外的城市交通基本上都经历过从步行、自行车到摩托、小汽车大体相同的发展过程。但是,当人类普遍进入小汽车时代后,美国和欧洲选择了不同的交通方式和城市形态。美国以小汽车为主要交通工具,城市多数呈现分散、蔓延的形态。欧洲大陆则十分重视公交、特别是轨道交通,大城市通过轨道交通将市中心、近郊生活就业区与远郊卫星城镇连结起来,形成多中心的城市形态[1]。轨道交通系统的诞生,使城市的发展从中心聚集型向离心分散型转变成为可能,也因此造就了城市中心的“职住分离”现象。应该承认,私人小汽车和轨道交通是目前发达国家城市中具有代表性的两种交通方式,分别突出地体现着更优的生活质量与更高的运输效率。改革开放前,这两种交通方式在我国大城市中的数量少到几乎可以忽视不计的程度,近年来,它们已分别迈出了从无到有的第一步,表现_出强大的生命力。
城市的功能和社会活动的多样化是大城市的基本特征,由此决定了大城市的交通需求必然是多种多样的,人们可选择的出行方式也应该是多种多样的,并且所有的出行方式都可以在各自适用的范围内发挥出最大优势口[2]。我国的城市交通机动化正处于起步状态,自行车等非机动车仍是目前大部分城市中居民出行的主导方式。随着社会经济持续、快速增长与人民物质文化水平不断提高,建立多层次、立体型多元化的交通体系,是我国数量迅速增长的大城市的唯一发展方向。在此目标之下,科学规划的轨道交通理论上提供了最大限度满足可持续发展要求的可能性。
城市交通拥挤现状,决定了各级政府部门在宏观决策过程中,理当重点考虑规划在环境系统、资源系统、社会系统等多方面具有可持续发展优势的城市轨道交通公共交通系统[3],这方面国内刊物近来论著颇多,本文不欲在此重复赘述。以下谨从技术与经济的角度,探讨进一步解决轨道交通建设面临的一些具体问题,加速走向它的现实可行性。
2轨道交通需重视与城市公交系统的和谐
一般而言,轨道交通规划工作的核心内容是要充分实现路线选址与转乘配套两者的最优化,与现有的公交系统在各个环节上达到最大限度的互相补充协调运作。
首先,城市轨道交通是一项涉及面广泛复杂、需要许多专业协调配合的大型系统工程,必须与城市建设发展中长期规划密切结合起来进行。作为城市规划的有机构成部分,轨道交通的规划与整个城市交通的线网规划实为一体。为了避免客流稀少,线路走向应尽可能合理,否则,小客流低运量必然导致轨道交通无法发挥预期的骨干作用。总之,结合城市的总体客运需求合理规划布局,是保证城市轨道交通主导地位的必要条件。当然,这种合理布局要充分考虑不同城市的用地空间总体规划。北京地铁线明显采用了沿城市道路走向布局的方式,轨道交通网络形态与市区道路棋盘式格局高度一致,恰恰体现了保护北京古城的特殊要求。这方面类似的例子,还有南京地铁1号线采用高架方式从中华门附近跨越古城,也充分考虑了地下车站与周围环境、高架线路与地面景观的协调需要。
其次,在以轨道交通为主导编制城市公交综合规划时,要十分注意加强交通换乘枢纽的建设,将轨道交通与现有的常规公交体系统一安排、有序调整,保证轻轨、地铁等轨道交通与城市公共汽车、出租车、轮渡等多种交通工具的方便转接,以及与机场、火车站、港口等其他运输场所的顺利衔接。前文所举的欧洲发达国家的大城市,面对小汽车交通的冲击,纷纷寻求一种新的交通发展模式,在通向郊区的沿线地铁站大量修建小汽车停车场,引导小汽车乘客换乘后进入中心城区,使轨道交通的大运量优势得以发挥。国内方面新近建成的上海火车南站,则成功地将铁路与两条城市轨道交通与几十路近、远郊公交汽车线的零距离换乘需要融入规划设计中,成为一个值得学习借鉴的样本。
最后,我们不能不充分注意轨道交通与整合改善城市常规公交之间的互动关系。世界上绝大多数国家的轨道交通都是在既有城市公交体系形成后逐渐发展起来的。在未来相当长一段时间内,公共汽车/电车仍将是人们出行使用较广泛的交通工具之一。根据我国许多城市目前的经济发展水平与人口规模及交通总量需求,常规公交的整体地位短期内变化不大。但是,常规公交系统效率低下的现状应该在逐步发展轨道交通的过程中加以综合整治与改善。除了科学制订线网布局,修建港湾式停靠站台,合理编制车辆运行图,建设服务查询显示信息系统等具体措施外,从规划立法角度保障公交的道路优先使用权的思路也有待于细化落实。
近来,在轨道与公套发展背景如何建设大容量快速公交系统(BRT)引起了专业规划人员的高度关注。BRT是一种利用现代化大容量专用车辆、在专用道路空间快速行驶的一种公交方式。它具有接近轨道交通的运力与快捷,建造和运营成本又相对低廉,而且很大程度上可以利用改造提升现有的城市公交道路系统,在某些人口规模不是很大的城市中甚至可以考虑作为轨道交通的替代方式。
2003年国务院81号文件出台后,国内许多城市马上把发展BRT项目推到了缓解城市交通拥堵的前台。北京市新近编制的中心城区公共汽/电车厂线网规划中包含了18条BRT线路,总长约300多km,在强调机动性与可达性高度协调的前提下,首次将BRT作为一个功能层次融人公交线网整体结构中。此外,昆明市在园艺世博会期间开通的国内首条位于道路中央的公交专用道,即将升级为规范的现代BRT系统。杭州根据城市发展模式与空间功能布局制订的中远期公交规划,也确立以轨道与BRT为骨干,东西走向穿城而过的首条28kmBRT今年已基本开通。3轨道交通应解决低成本建造运营问题。
作为城市中最大的基础建设项目之一的城市轨道交通投资巨大,京、沪、穗前几年修建地铁的综合造价平均每千米超过了6亿元人民币。显然,大多数国内城市的经济能力很难承受起如此高昂的成本。因此,不解决轨道交通的造价问题,城市轨道交通难以实现。综合考虑轨道交通的建造与运营费用,笔者以为解决成本问题拟应围绕以下三个方面认真思考。
3.1轨道交通的用地空间应体现预留渐进原则
一般轨道交通建设成本中,包括拆迁费用在内的占用土地成本是其中不可忽视的一个组成部分,并不因为某些国家无偿划拨方式而改变它的社会成本性质。为了降低这方面的成本,许多城市在已经完成的公交总体规划中,都为轨道交通的线路场站建设预留了用地空间。然而,线路建设的具体时机取决于城市发展的不同进程,某些线路的客流形成需要一个长期渐进的过程。
因此,如何既能适应逐渐增长的客流需要,又能合理有效地利用预留土地空间,是低成本发展轨道交通中必须慎重规划考虑的现实问题。在巴西的大多数城市里,市政当局大都在轨道交通近期没有开发的走廊上发展前文介绍的快速公交,将BRT专用道建在道路中央,初衷就是为了降低轨道交通项目的初期投资与运营费用[4]。实际上,北京2005年全线通车的第一条BRT线路,正是敷设在预留的M8轨交走廊上,完全满足了近期单向8000人次/h的客流需求。
经济合理地使用土地空间,不仅需要作为城市规划中发展轨道交通的指导原则加以确立,更应当具体落实在轨道交通系统工程的每一个子项目的设计图纸上。根据《上海市城市总体规划1999—2020》,到2020年将建成800km左右轨道交通线,如果全都继续采取目前的集中供电模式,届时仅该项子系统就需建造50多座主变电所。辙上亿元的巨额投资,仅建造变电所及电缆通道所需占用消耗的土地资源就将十分惊人。有鉴于此,最近上海相关部门已组织专家进行优化方案论证,将2020年前全网18条线路原先计划建造的51座主变电所减少为39座,更可节约投资10亿元人民币以上。
3.2轨道交通的建造模式要体现经济合理原则
世界城市轨道交通近百年的历史展现了丰富多彩的发展模式,为我们提供了地铁轻轨、导轨、有轨电车、郊区铁路、磁悬浮等多种选择模式,线型电机牵引系统则被公认为最有发展前途的一种在我国百万以上人口的城市中,因地制宜地利用现有条件低成本发展轨道交通,已有了一些成功的经验。上海的明珠轻轨一期有3/4长度是改造利用原先的铁路内环线,这对武汉等其他一些存在废弃或利用率很低的铁路既有线路城市,不啻是一种有益的启发与示范。另外,东北沈阳、长春、哈尔滨等城市,还存有部分有轨电车线路[5],在此基础上统一规划发展现代轨道交通,应该也能够达到节省一部分费用成本的目的。
其实,国内城市轨道交通建设成本居高不下的原因之一,还在于脱离国情片面追求豪华档次。表现在规划设计上就是大量采用类似于公共汽车系统的高线网密度、小站间距、低负荷强度。需知,轨道交通本质上属于快速大量运送中长距离乘客的交通工具,依靠其他交通工具为它输送客源,达到大运量高负荷。由于低线网密度、大站间距模式能够明显提高运行速度、缩短旅行时间,所以不但可以降低工程造价,而且还可以降低运行成本。正因为如此,将BRT系统规划为轨道交通线路两端的延伸段,或选择“轨交+BRT”的混合网络模式,都有助于达到适当降低轨道线网敷设密度的低成本目标。
另外,国内轨道交通运营成本高的部分原因,还与计划经济遗留下的传统思维方式与条块分割的管理模式密切相关。直到今天,许多城市在申请轨道交通立项时,每条线路都规划有独立使用的车辆段、控制中心、主要变电站,这套小而全的空间与管理体系必然造成资源的极大浪费。在轨道交通十分发达的日本,高速交通营团运营管辖着8条线路总长183.2km,但是所属16个车站统共只设置了1座综合控制中心。反观国内,即使在资源共享程度较高的上海地铁系统,已建和待建的控制中心仍有8座,另加1座轨道交通运营协调及应急中心。
3.3轨道交通的管理配套要体现因地制宜原则
如前所述,城市轨道交通的规划不应盲目追求高标准,该建地面、高架的绝不钻入地下、该建轻轨的绝不建地铁,因为后者的造价往往是前者的3倍以上。此外,对地铁建设成本影响甚大的土建工程中,其地下车站底板的埋置深度与车站建筑高度是决定造价大小的两个关键因素。因此,合理设计基坑深度与车站建筑高度对降低总成本的意义,无论如何也不应低估。
城市中使用车辆在固定导轨上运行并主要用于城市客运的交通系统称为城市轨道交通. 轨道交通具有大容量、快速、准时、安全、舒适、清洁等特点,是解决大城市尤其是特大城市道路交通拥挤和交通污染的有效运输方式. 轨道交通建设需求资金巨大、建设周期长,城市轨道交通线路逐渐接线成网,将最终构成一个轨道线路纵横交错、错落有致、衔接换乘方便的轨道交通网.
目前,世界上已有100 多个城市轨道交通系统,而且许多大城市如伦敦、巴黎、柏林、慕尼黑、纽约、东京、莫斯科等已形成网络. 上海市轨道交通网已经建成和即将建成1 号线、2 号线、明珠线一期工程都是放射线,明珠线二期工程建成后将与一期共同组成环线,初步构成放射线-环线轨道交通网络. 世界上许多大城市均采用放射线-环线的轨道网络.
上海轨道交通明珠线一期工程线路和二期工程线路接轨后并不是一个完好的圆环形,圆环上存在着一期工程线路的向北和向南的延伸段. 可以看作是放射线和环线部分线路重合的情形,不同线路的列车在线路重合的区段部分共线运营. 这种独特的轨道交通共线运营在国内外的轨道交通网络中是罕见的,其运输组织具有一定的难度,同时提出了要进行深入探讨研究的问题.
1 连通型城市轨道交通网络特点
1. 1 连通型城市轨道交通网络技术设备特点
世界上有很多城市都采用连通型城市轨道交通网络[1 ] ,如德国的柏林、慕尼黑,美国的亚特兰大,以及我国的上海等城市. 连通型轨道交通网络与一般轨道交通网络相比具有以下几个方面的特点:
(1) 各轨道交通线路之间接轨点多. 连通型轨道交通网络各轨道交通线路相交时尽可能地相互接轨,使得接轨点较多. 以德国慕尼黑城市轨道交通网络为例(如图1 所示),其轨道交通网络仅由6 条线构成,各线接轨点多达8 处,这为列车跨线运营提供了条件,使线路客运功能得到最大程度的发挥,也能最大限度地满足旅客出行需求. (2) 线路辅助线设施配置完备. 连通型轨道交通网络中各线辅助线配置完备,这些辅助线包括渡线、存车线、折返线以及联络线等,这不仅为提高线路通过能力奠定了基础,更为列车跨线共线运营提供了保障. 图1 慕尼黑城市轨道网络示意图
(3) 车辆基地集中. 连通型轨道交通网中,多条轨Fig. 1 Sketch map of Munich urban transit system net work 道交通线甚至全网共用同一车辆基地,如慕尼黑轨道 交通网只设一个车辆基地和一个小型的停车场. 由于各轨道交通线相互接轨,列车可以方便地通过与车辆基地直接相接的线路出入车辆基地,从而达到共享设施和资源的目的.
(4) 车辆及机电设备制式相同或相容. 轨道交通网络要成为连通型,不仅要求各线路设施相互连接, 而且要求车辆及机电设备系统具备统一性. 因此,连通型轨道交通网络中各轨道交通线的车辆及机电设备制式必须相同或相容.
(5) 全网共用同一控制中心,由同一管理机构管理. 连通型轨道交通网中相互联轨的轨道交通线甚至全网线路共用同一控制中心,并由同一运营机构管理. 网络运营组织要求统一调度指挥.
(6) 网络运营车底减少. 连通型轨道交通网络不仅有利于车辆基地集中设置、共用控制中心,以及车辆及机电设备等系统日常维修共享资源和设施,而且由于线路相互连通,车辆可以统一调配,备用车辆可以大大减少,从而有利于节省车底.
1. 2 连通型城市轨道交通网络运输组织特点
对于连通型城市轨道交通网络,相邻线路在交汇站接轨,相互线路间存在着直接联系. 因此不同线路上运营的列车可跨线运营. 此时列车运营组织可采用分线独立运营、共线运营和独立-共线运营相结合的方法. 城市轨道交通系统的独立运营是指列车在各自的线路上运行,列车在交汇站折返,旅客在交汇站换乘其它线路的列车. 城市轨道交通系统的共线运营则是指在连通型城市轨道交通网络中,组织不同线路上的列车通过交汇站运行,形成不同线路运营的列车跨线运行,并在部分线路的部分区段共线运营.
共线运营的运输组织方法与独立运营相比具有以下优点: ① 最大限度地方便了旅客的出行,旅客不需换乘即可到达旅行目的地; ② 充分地利用通过能力,采用共线运营的方式,可使得共线区段的线路通过能力得到充分发挥; ③ 有效地利用列车车底,减少车底折返作业. 但是,共线运营也存在着以下的缺点: ① 由于共线运营时,该轨道交通网络系统的能力将主要取决于共线区段线路的通过能力,因此会造成线路列车运营不均衡; ② 非共线区段列车运营间隔较长,将影响到非共线客流的出行; ③ 列车运营组织复杂,列车在交汇站存在较多的交叉干扰,相邻线路的列车运营相互影响较大. 城市轨道交通网络各线所衔接的城市小区旅客出行需求上存在差别,客流在不同时段、不同区段上的分布不同,为最大限度地满足客流需求,采用合理、灵活的运输组织方式十分重要. 因此,应根据各轨道交通线路的客流量、旅客出行特点、交汇站的线路连接方式等条件,确定列车运营组织方式.
2 上海轨道交通明珠线网络客流特点
2. 1 上海轨道交通明珠线网络特点
明珠线一期工程是上海城市轨道交通网中的南北向直径线,是联系南北辅城的城市轨道交通骨架线路. 线路走向南起闵行,经吴泾、沪杭铁路内环线、上海火车站、铁路客技站、凇沪铁路、逸仙路、吴淞镇、北止于宝钢,全长约60 km. 明珠线一期工程充分利用了经过市区内的沪杭铁路内环线及松沪铁路线,在原有铁路用地范围内修建高架轨道交通,彻底解决了既有市内铁路与城市道路的42 处平交道口严重阻塞交通的局面,给城市道路交通带来了通畅,沿线土地得到了开发.
明珠线二期工程起自老北站地区,经浦东新区至徐汇区虹桥路,所经地区有多个大型客流集散点,如宝山路、长阳路、张杨路、南浦大桥、上海体育场等. 明珠线二期工程与明珠线一期工程接轨成环,从而与运营中的地铁1 号线和地铁2 号线及明珠线一期工程构成“ 申”字形的轨道交通基本网络. 明珠二期与一期西部线路相接成环是上海地铁系统中的唯一城市环线. 它是联系其他线路的纽带,也是城市各个副中心之间联系的交通干道. 因此,其主要功能是将其他轨道交通线联系起来,使整个轨道交通网络成为一个有机的系统,加强城市区域间的联系,使城市土地得到合理、高效的开发利用,促进城市健康发展.
明珠线二期工程和明珠线一期工程接轨,利用明珠线一期西部区段(中段) 构成城市环线. 共线区段为虹桥路站至宝山路站(远期可能为上海火车站站) 的线路,有9 座共线车站. 国外的轨道交通网络也存在着共线区段,但那是树枝状的线网,共线区段在枝状线路的末端,像明珠线射线与环形线共线,并且共线车站达9 座之多的情况并不多见. 在明珠线这样的连通型城市轨道交通网络中,具备了组织不同线路上的列车通过交汇站运营,形成不同线路的列车跨线运营,并在部分线路的部分区段共线运营的线路基础.
2. 2 上海轨道交通明珠线客流特点
明珠线一期上行客流方向为上海南站站至江湾镇站(远期至宝钢站). 下行客流方向为江湾镇站(远期为宝钢站) 至上海南站站. 根据明珠线二期与一期连接形成环形网络的特点,本文把线路分为以下3 段:虹桥站以南为南段,虹桥站—宝山站为中段,宝山站以北为北段.
根据文献 提供的明珠线一期和二期线路各车站上下车预测客流量,利用线路O2D 矩阵推算方法,计算出明珠线一期和二期线路的O2D 客流量,然后根据线路分段情况进行客流量统计,得出了明珠线一期和共线运营环线的分段客流量. 表1 明珠线一、二期全线下行方向全日客流量
注:表中百分比是西半环到东半环客流量与东半环客流量的比值.
分析表1 可以看出明珠线一期上行客流集中在中段和北段,南段、中段和北段的客流比例大致为1∶20 , 说明上行客流主要是中段到北段的客流量. 下行方向每段客流量有着明显的年份变化,北段客流量基本稳定,中段和南段客流量急剧增加,反映出了中段客流到南段客流的增加. 可以看出明珠线一期工程主要服务线路南北端区域通学通勤进入市中心的交通需求.
明珠线二期工程和明珠线一期工程在一期线路宝山路站至虹桥路站共线. 明珠线二期线路为东半环, 明珠线一期共线9 座车站线路为西半环,东、西半环组成一个整环. 定义共线上行方向为从宝山路站顺时针经虹桥路站再回到宝山路站. 共线下行方向为从宝山路站逆时针经虹桥路站再回到宝山路站. 分析表2 和表3 可知,明珠线二期工程上行方向东半环客流量大于西半环,东半环到西半环的客流量占了东半环客流量50 % 以上的份额,且还有增长的趋势. 下行方向西半环到东半环客流量是逐年增加的, 这说明了环线的功能在不断地加强. 总之,从明珠线一期工程和明珠线二期工程的客流分析来看,虽然两线有9 座车站的线路是重复的, 但两线都具有各自的客流服务对象,即都有各自客流的主流向需求量,因此共线运营的方案既能满足客流需求,也能节省工程投资.
3 上海轨道交通明珠线运营方案
轨道交通工程建设投资巨大,每公里的轨道线路的资金需要7 亿多元,难以一次性建成投入使用,一般是采取边建设边运营的方法. 轨道交通促进了沿线区域的发展,运输需求也不断变化. 因此,轨道交通运营方案需要不断地调整以适应客流的变化. 根据线路技术设备和客流特点,明珠线网络存在多种运营方案,下面对几个有代表性的运营方案进行分析.
3. 1 共线运营方案
(1) 明珠线一期按现在南北向运营(上海南站站—江湾镇站),明珠线二期线路与一期西半环线共线9 座车站(宝山路站—虹桥路站),按环线运营. 运营方案示意图如图2 所示. 本方案特点是在明珠线西半环产生9 座共线车站,按连通型网络共线运营. 本方案要求明珠线南北向的客流较大,东西向的客流次之,在共线的9 个车站中客流最大. 为了采用此方案,在宝山路、虹桥路站需设换乘站(平面或立体换乘),在虹桥路站设停车场和折返线. 本方案对一期的运营组织不会产生太大的干扰,二期的运营方案也很易实施,使环线和一期线路上任意两车站旅客乘车方便. 本方案既节省了明珠线二期工程在西段工程建设投资,也实现了明珠线环线功能. 但共线车站运输组织较为繁忙, 图2 共线运营方案1 示意图
行车间隔的不同会造成输送能力的不均衡,非共线段能力利用率较 低. 一期南北段到东半环旅客要换乘两共线车站的客运组织工作要加Mingzhu Line 强,提供列车导向信息,组织好旅客换乘.
(2) 一期全线运营,二期环线运营和东半环运营相结合. 运营方案的示意图如图3 所示. 本方案特点是明珠线二期长短交路结合,共线运营. 此方案的客流特点是南北客流各区段均匀,中段客流较大,且东西环的客流相差不大,东西向的客流与南北向的客流相当. 方案要求一期的信号系统必须可以保证二期车辆在共线区段的运行. 本方案各段发车密度均匀,衔接方式多,可大大方便旅客. 但本方案组织不便,对车站 的组织工作增大了难度,其中列车的导向服务应加强. 应采取加强运营组织和导向系统等措施配合. 在上述方案基础上,还能形成多种共线运营方案,在此不再赘述.
3. 2 独立运营方案
明珠线一期在南北分段运营(上海南站站—虹桥路站,宝山路站—江湾镇站),明珠线二期按环线运营. 运营方案示意图如图4 所示. 本方案特点是不产生共线运营. 此方案要求明珠线一期南北两端之间直达客流较小且均匀,环线到一期两端的客流较小,环线的客流较大,3 条交路上的客流比较均匀. 本方案要求在宝山站和虹桥路站都应设换乘站,在上海南站站、江湾镇站、宝山站、虹桥站都要设折返线,一、二期信号及车辆系统要能相互兼容. 方案不产生共线运营,二期的运营方案也很易实施. 但是,虹桥路站以南的旅客到其他车站必须换乘,尤其是到宝山站以北的旅客要换乘两次;同样宝山站以北的旅客到其他车站也必须换乘,到虹桥站以南的旅客要换乘两次;环线上的旅客到一期南北两端也必须换乘. 这样会增加旅客的旅行时间,给这部分旅客带来不便. 如果采用此方案,应加强运营组织,认真设计好换乘站.
以上3 种运营方案的特点对比见表4.
图3 共线运营方案2 示意图 图4 独立运营方案示意图方案
【关键词】高架轨道交通;城市;
1、引言
随着城市的不断扩大发展,城市轨道交通在城市公共交通中所占比重越来越大,高架轨道交通与城市的协调问题是对现代交通提出的新课题。
武汉是国内第一批获批轨道交通建设规划的8个城市之一。早在2000年就开始启动了轨道交通建设,轨道交通1号线一期工程已于2004年开通运营,使武汉市成为国内第7座开通轨道交通的城市。武汉轨道交通1号线全长34.57公里,全部为高架车站。位于武汉市长江及汉江以北的汉口地区,贯穿东西湖、~口、江汉、江岸、黄陂五区。共设站29个,由东西湖区东吴大道站至黄陂区汉口北站。1号线延伸至黄陂区汉口北大市场,并将吴家山开发区、汉口中心区、堤角后湖大型居住区及快速发展的汉口北联系起来,真正形成一条贯穿汉口东西方向的骨架线路,也是衔接汉口北地区与城市中心区的一条重要客运交通走廊,对推进汉口北市场群建设,增强武汉商贸辐射力,促进武汉商贸业发展,同时也将对武汉市拓展城市空间、调整产业结构、促进经济发展具有非常重要的意义。
轨道1号线沿线串接了城市总体规划确定的一个中心、一个新城组群、四个综合组团。其中,位于滨水活动区和城市商业中心的站点数共计10个,占到全线站点总数的40%,表明轨道1号线与城心具有良好的衔接关系。
2、1号线对城市景观的积极作用
城市高架轨道交通由于其性质及功能决定了它的空间形态、结构形式,以及其车站、区间及附属建筑――人行通道出入口等,都存在与城市地环境空间结合或协调的问题。从整体形象、提高强度、吸引人口集聚等方面,都有较好的积极作用。
(1)1号线提升了城市整体形象
1号线一期沿线用地中,办公、商业等公共设施用地比例大大高于全线平均水平,工业、仓储用地得到了大幅腾退,居住用地大幅增加,绿化环境也有所提高。轨道交通的让多个商圈融合在一起,各个区域商圈的融合弥补了区域发展的差异,轨道交通站点尤其是线路交会处的站点成为新的客流集散中心。多个商圈一同发挥辐射作用,对城市的形象是较好的展现和提升。
(2)1号线提升了城市竖向景观
1号线沿线新建及在建项目过半百,主要分布在站点周边,项目密集程度远远高于周边其他类型区域。轨道建设成为推进旧城更新、优化城市空间布局的助推器。一期站点周边新建住宅项目容积率为4~6左右,二期拟建站点周边在建项目容积率为1.8~3.2左右。对城市的竖向景观有较大的促进作用。
(3)1号线吸引城市人口沿轨道交通廊道集聚
1号线沿线的人口密度高于其他地区,平均人口高达两万人/平方公里,其中以江汉区为最高,局部地段高达四万人/平方公里。 吸引了大量城市人口沿轨道交通廊道集聚。同时提升了沿线新城区―东西湖区和黄陂区的人口密度,轨道交通建设成为了疏解人口压力的龙头,加快了与新城公共服务的互联互通,不仅具有示范效应,而且具有引导效应。
3、1号线对城市景观的消极作用
高架轨道交通作为一种新的城市构筑物,为人们提供了欣赏城市的新的观赏点和观赏方式;但处理不当的高架构筑物具有造成功能失调、影响城市交通、破坏城市服务功能等负面影响。
(1)轨道线路与沿线土地利用互动仍存在问题。
轨道交通对土地开发具有很强的引导作用,一般来讲轨道沿线,尤其是站点周围适宜开发商业、办公、居住等功能。而目前1号线的五环大道站、竹叶海站周围被工业区包围。轨道站点周边用地与轨道交通不协调既降低了土地的使用价值又影响了城市形象进一步提升。
(2)交通设施基本配备,但需进一步完善。
结合轨道交通1号线车站、公交车站、居民小区、大型超市、市场等,配套设置了公共自行车租赁点和出租车停靠点。但沿线由于老的居民小区、临街门面配建停车位不足,存在占道停车现象。
(3)沿线路网密度不高,局部路段交通压力较大。
现状解放大道西段(下延线)以东为原江岸车辆厂、铁路江岸车站用地和仓储用地,道路密度较低,且不成系统;道路以西临近二七居住组团、百步亭社区,近年逐步完善了部分路网,但对外交通严重依赖解放大道,导致部分路段拥堵严重。
(4)路面破损严重,亟待修复。
轻轨的建设对路面和地下管线造成破坏,路面破损严重,对道路通行能力、行车安全和交通秩序均影响较大。
(5)高架层快速交通功能强化,对地块服务功能削弱
全程高架改造方式保证过境交通快速通过,高架快速路为沿线区域服务功能减弱。目前商业设施围绕站点开发的集中程度还不够,对城市公共服务功能的集聚作用仍需强化。
4、改进建议
根据城市的性质、历史、文化、地理、经济等,对城市高架轨道交通景观提出新要求。轨道交通高架与城市环境景观的协调主要在以下方面应加以改进。
(1)强化核心功能,控制整体强度
根据轨道交通线网规划重新调整轨道站点周边土地的功能与强度,布局应以商业、商务、居住用地功能为主。轨道站点的设置与既有的商业中心结合,在规划轨道换乘站的地方规划片区的商业服务中心。一般而言,轨道车站周边500米范围是步行合理区,即直接通过步行比较方便地到达车站,也是轨道车站主要辐射区域。因此在靠近车站的区域,优先考虑设置商业、办公等设施。
在整体强度控制上,整个站点地区的开发规模和强度根据梯度递减原则,在各个控制区进行规模和强度的分配和平衡。城市规划一般对容积率是上限要求,但轨道站点可提出下限要求。如东京、香港在一级地铁站周边,最高的容积率可以达到10以上。因为地铁交通可以承载最高强度的开发。在交通承载力最强的地方,把开发强度提上去, 宜高则高。
(2)优化交通和景观功能,降低生活和商业职能。
首先利用道路隔离带和两侧建筑后退空间布置富有层次的绿色植物,将赋予城市新的绿荫景观特征。其次两侧新建建筑实行统一的设计审批标准,形成清晰的边界和较强的空间围合感,营造一种整体有序的城市形象。再次通过天桥、地下通道形成立体过街通道,并与周边建筑功能衔接,方便大道两侧的联系。
一是以畅通为宗旨。融合快行和慢行交通,保障全线车行系统的通畅,设计车行时速不低于35~40公里/小时,并设置3米左右的自行车道。
二是以变化为需求。在2―3公里(即以40公里/小时速度行驶3―5分钟)的节奏,利用道路与建筑间的开放空间,设置一处景观节点,塑造丰富变化的沿线景观节奏。
三是以宜人为目标。沿线街宽比控制在1~2之间;40~50米的道路控制不小于25%的绿化率,高层建筑后退道路红线不小于12米,加大公共建筑退线,形成人流集散地,构建良好人行空间氛围。
四是以统一为原则。统一道路的路灯、公交站点、铺装等设施的色彩和风格,保证街景的连续性。
(3)与城市道路进行疏密有致的衔接
车站不再只是人行道上的一个“玻璃房子”,也不只是地上和地下的连接。它是整个街区的中心。强调城市资源向站点的有机集中和组团间的有机疏散,打破城市规划建设的均质化,形成疏密有致、大疏大密的城市模式。
(4)重视地面附属设施设计
因车站所处的周围城市道路和城市环境不同,既要考虑车站风格的统一又要各具特色。特别是对于地面建筑及景观,做好分解和组合。车站出入口、风亭、冷却塔、无障碍电梯间、紧急疏散出入口、自行车停放场所、便民设施、值班休息亭等轨道交通的地面附属设施都要分开考虑做好精心规划;对于车站地面附属建筑与附近城市景观又要整体考虑,从城市街道立面的角度研究车站地面附属建筑与城市景观的垂直立面关系。
【参考文献】
[1]仲建华,重庆跨座式单轨交通.都市快轨交通,2004 (5)
[2]孙 明,薛志鹏.城市快速路的景观特性及其对城市景观的影响. 北京建筑工程学院学报,2002(3)
关键词:桥型;70米跨简支钢箱梁;设计参数
中图分类号:U49 文献标识码:A
1 概述
重庆市轨道交通六号线是主城区轨道交通线网的重要组成部分,从茶园到北碚全长60.55km。金山寺站到北碚五路口站为六号线二期工程北段。二期工程北段在向家港站-龙凤溪站区间内需跨越渝合高速公路。轨道线路与渝合高速公路斜交,斜交角度为50.3°。
渝合高速公路与轨道线路相交处道路宽度为10.5(车道)+2.0(中分带)+10.5(车道)=23m。轨道桥梁设计起点与高速公路边坡上的隧道洞口相接,然后跨越渝合高速公路后向西延伸,跨越212国道后达到桥梁终点。由于本段桥梁两次跨越既有道路,为了减少施工期对交通影响,采用无支架施工最适宜的。由于地形限制,桥梁不等跨,因此该区段除跨高速公路边跨桥外,统一采用移动模架施工。
移动模架施工的桥梁主梁结构采用单箱单室斜腹板截面形式,桥梁采用三跨一联、40m跨为主的连续梁及连续刚构结构形式。为统一结构尺寸,外形美观,便于移动模架施工,梁高均采用2.5m。轨道线路为双线,线间距4.6m,桥梁顶面宽9.8m,梁底宽4.4m。
根据重庆市交委文件,跨越高速公路的桥梁若采用单跨通过,正交跨径不小于50m,若采用双跨通过,正交跨径不小于25m,以满足高速公路未来拓宽改造需要。因此,轨道上跨桥由于与线路斜交角度较大,若采用单跨通过,跨径不能小于70m。
2 桥型方案选择
2.1桥梁选型要求
桥型方案选择应满足系列要求:
(1)景观性好。作为城区跨线桥梁,除了满通功能之外,应重视景观性要求。
(2)满足结构受力和运营要求。轨道运营舒适性要求梁端转角小于3‰,静活载下结构竖向挠度应小于L/1500。桥梁方案选择必须满足受力及运营要求。
(3)建设周期短。本桥为轨道线路上的一个重要节点,如果建设周期长,就会推迟整条线路的运营时间,对社会经济效益影响很大。因此,建设工期是非常重要的,应选择尽量缩短建设工期的桥梁方案。
(4)对交通影响小。上跨桥施工应尽量减小对高速公路交通的影响,并应考虑施工期间及施工完成后运营期间防撞安全等因素。
(5)经济性。轨道桥梁方案选择应满足经济性要求,尽量降低工程造价。
2.2桥型方案
钢箱梁具有厂家制作、安装快捷的特点,梁体施工时间最短,对交通影响很小。单跨跨越高速公路,建成后对高速公路运营管理有利,基本不存在防撞问题,对轨道交通运营安全风险较小。钢箱梁单跨70m跨度很大,需满足轨道交通结构受力和运营要求,轨道运营舒适性要求梁端转角小于3‰,静活载下结构竖向挠度应小于L/1500,结构设计有一定难度;同时需要梁高较高,对景观性有一定影响。根据工程的施工便利性、美观性及经济性要求,可考虑采用70m单跨简支钢箱梁桥,工厂制作,现场拼装,单跨通过渝合高速公路。
3 70米跨简支钢箱梁设计
3.1 计算分析
通过计算分析,钢箱梁梁高需采用4m高方能满足计算要求。在该条件下进行了不同工况的结构计算:
(1)将不同板厚结构进行计算,找出控制性参数;
(2)将钢箱梁上是否设置混凝土板进行计算,分析设与不设的优缺点;
(3)设置混凝土板情况下,先钢梁承受自重与混凝土板重,然后由钢与混凝土组合体系承受二期恒载与活载;
(4)设置混凝土板情况下,钢梁与混凝土板作为组合体同时承受全部恒载与活载。
通过计算可得出如下结论:
(1)就无混凝土板钢箱梁而言,结构刚度虽低于带混凝土板结构,但也能满足指标要求,底板应力较低,受力较带混凝土板的结构有利。但采用混凝土板利于降低噪音和附属设施安装。
(2)70m跨度带混凝土板的简支钢箱梁,梁高一定时,底板应力为控制性关键因素,底板应力由板厚决定,当底板厚度增加,部分顶板应力由钢板转移到混凝土板上。
(3)混凝土板与钢梁同时承重,与钢梁先承重相比,作为控制性因素的底板应力基本不变,顶板钢板应力减小,混凝土板应力增加较大。
由于控制性因素是底板应力,顶板应力减小意义不大,而混凝土板应力增加较大对剪力键受力和混凝土受力不利;并且钢箱先承重对缩短交通干扰有利,综合比较,钢梁先承重受力模式应优先选择。
3.2 结构设计
基于上述分析结果,结构用钢采用Q345qD,钢箱梁顶板厚采用18mm,提高了面板刚度,便于采用板肋作为加劲肋,避免使用加工较复杂的U肋。顶板上设置间距400mm的剪力钉,然后铺设200mm厚混凝土板,混凝土板内设置直径12mm的钢筋网,提高抗裂性。为了提高承轨台区域局部刚度,利于应力重分布,在承轨台下各设置一道T型小纵肋。具体设计参数见“梁板构造设计参数表”。顶板构造细部设计见“钢梁顶板局部大样”图。
施工过程为:(1)先设临时墩,拼装钢箱梁,再拆除临时墩;(2)浇注混凝土桥面板;(3)当混凝土面板达到设计强度后,再施工桥面系。
4 钢梁先承重的钢砼叠合梁应用拓展研究
基于对重庆轨道六号线二期工程跨渝合高速公路大跨简支钢混叠合梁的研究,设定应用参数:钢箱梁底板厚35mm,应力接近190Mpa;采用在钢箱梁顶板上设置剪力钉,并浇200mm厚的混凝土板;钢梁先承重的钢砼叠合梁。在设定应用参数情况下,对不同跨度的桥梁结构做进一步分析,寻求普遍应用的规律。
通过分析可得出如下结论:
(1)不同跨度情况下,只要底板应力控制在190 Mpa,则顶板应力值维持稳定,钢顶板应力约98 Mpa,混凝土板应力约12 Mpa。
(2)随跨度增加,挠跨比减小,梁端转角减小,即整体刚度增加。
(3)跨度越大,高跨比越大,高跨比与跨径关系很大,随跨径增加高跨比的变化值逐渐减小。
(4)当跨径达70m时,钢梁高度已达4m,趋于景观可接受的上限,该结构形式应用跨径不宜再增加。
设H=A*L6+B*L5+C*L4+D*L3+E*L2+F*L+G,将表中数据代入七元一次方程组进行求解,得:
H=-1.51111×10-8× L6+ 5.08×10-6 ×L5 -7.06111×10-4 × L4+ 0.051911667×L3 -2.127337778×L2+ 46.12203334×L -412.71——(1)
其中,H—最小钢梁高,以m为单位;L—简支箱梁跨径,为两端伸缩缝中心之间的距离,以米为单位。
上述方程为带200mm厚混凝土板、钢梁先承重、Q345qD钢、钢梁底板厚取35mm、底板宽度取4.4m的条件下,跨度与最小梁高关系式。
在实际应用过程中,为了适应底板宽度变化、底板应力值变化情况下,求最小梁高,可以代入公式:
B/4.4×t/35×σ=190——(2)
其中B—底板宽度,以m为单位;t—底板厚度,以mm为单位;σ—设计应力,以Mpa为单位;可调整三者之间关系,满足最小梁高要求。
结语
本文通过研究,对于跨越有交通道路的轨道双线桥梁,由于特殊条件限制,需要做大跨简支梁时,采用钢梁先承重的钢砼叠合梁具有一定的优越性。本文通过分析统计,推导出的不同跨径下最小梁高公式具有普遍适用性,对于指导设计具有现实意义。
参考文献
关键词:可持续发展;城市规划;轨道交通;建造运营成本
作为文明历史发展中的崭新时代,城市的诞生宣告了人类生存方式的彻底变革,也由此开创了城市建设与规划的初始形态。今天,伴随全球化的大潮,中国正经历着前所未有人口迁移与国土城市化过程,充满中国特色的城市规划实践,越来越体现出面向未来可持续发展的先进理念。交通是现代城市规划中一个不可或缺的方面,对于中国这样一个各方面处于跳跃式发展的人口大国,科学地制定切合实际又具有前瞻性的城市交通规划,意义尤其重大深远。
本文以当前城市化加速背景下城市交通规划面临的重大选择作为切入点,对如何解决轨道交通与现存城市公交系统的协调发展,特别是如何经济、优化地建造与运营城市轨道交通,提出自己的看法与建议。
1轨道交通是我国城市交通规划的重大选择
城市交通规划面临的一切问题起源于三个基本因素:人口剧增、城市化加谜与出行方式机动化。为此,规划者们必须在各种可能的决策方向之问慎重取舍。国外专业杂志《世界城市化展望》2004年载文指出,全世界人口从1950的25亿左右增长到2000年60多亿,只用了半个世纪的时间,预计再过30年将达到80亿以上。作为世界最大的发展中国家,中国改革开放二十多年来的社会经济发展带动了1亿3千万农村人口流入城市,一般城市居民的交通出行方式也在过去二十多年里发生了根本性的变化。城市出行方式机动化日益加速,造成了今日中国主要大中城市里司空见惯的“出门难行路难”问题。专业人士称之为严重的城市道路交通拥挤。
一般而言,城市交通方式大致可分为步行、自行车、摩托助动车、小汽车与公共交通国内外的城市交通基本上都经历过从步行、自行车到摩托、小汽车大体相同的发展过程。但是,当人类普遍进入小汽车时代后,美国和欧洲选择了不同的交通方式和城市形态。美国以小汽车为主要交通工具,城市多数呈现分散、蔓延的形态。欧洲大陆则十分重视公交、特别是轨道交通,大城市通过轨道交通将市中心、近郊生活就业区与远郊卫星城镇连结起来,形成多中心的城市形态[1]。轨道交通系统的诞生,使城市的发展从中心聚集型向离心分散型转变成为可能,也因此造就了城市中心的“职住分离”现象。应该承认,私人小汽车和轨道交通是目前发达国家城市中具有代表性的两种交通方式,分别突出地体现着更优的生活质量与更高的运输效率。改革开放前,这两种交通方式在我国大城市中的数量少到几乎可以忽视不计的程度,近年来,它们已分别迈出了从无到有的第一步,表现_出强大的生命力。
城市的功能和社会活动的多样化是大城市的基本特征,由此决定了大城市的交通需求必然是多种多样的,人们可选择的出行方式也应该是多种多样的,并且所有的出行方式都可以在各自适用的范围内发挥出最大优势口[2]。我国的城市交通机动化正处于起步状态,自行车等非机动车仍是目前大部分城市中居民出行的主导方式。随着社会经济持续、快速增长与人民物质文化水平不断提高,建立多层次、立体型多元化的交通体系,是我国数量迅速增长的大城市的唯一发展方向。在此目标之下,科学规划的轨道交通理论上提供了最大限度满足可持续发展要求的可能性。
城市交通拥挤现状,决定了各级政府部门在宏观决策过程中,理当重点考虑规划在环境系统、资源系统、社会系统等多方面具有可持续发展优势的城市轨道交通公共交通系统[3],这方面国内刊物近来论著颇多,本文不欲在此重复赘述。以下谨从技术与经济的角度,探讨进一步解决轨道交通建设面临的一些具体问题,加速走向它的现实可行性。
2轨道交通需重视与城市公交系统的和谐
一般而言,轨道交通规划工作的核心内容是要充分实现路线选址与转乘配套两者的最优化,与现有的公交系统在各个环节上达到最大限度的互相补充协调运作。
首先,城市轨道交通是一项涉及面广泛复杂、需要许多专业协调配合的大型系统工程,必须与城市建设发展中长期规划密切结合起来进行。作为城市规划的有机构成部分,轨道交通的规划与整个城市交通的线网规划实为一体。为了避免客流稀少,线路走向应尽可能合理,否则,小客流低运量必然导致轨道交通无法发挥预期的骨干作用。总之,结合城市的总体客运需求合理规划布局,是保证城市轨道交通主导地位的必要条件。当然,这种合理布局要充分考虑不同城市的用地空间总体规划。北京地铁线明显采用了沿城市道路走向布局的方式,轨道交通网络形态与市区道路棋盘式格局高度一致,恰恰体现了保护北京古城的特殊要求。这方面类似的例子,还有南京地铁1号线采用高架方式从中华门附近跨越古城,也充分考虑了地下车站与周围环境、高架线路与地面景观的协调需要。
其次,在以轨道交通为主导编制城市公交综合规划时,要十分注意加强交通换乘枢纽的建设,将轨道交通与现有的常规公交体系统一安排、有序调整,保证轻轨、地铁等轨道交通与城市公共汽车、出租车、轮渡等多种交通工具的方便转接,以及与机场、火车站、港口等其他运输场所的顺利衔接。前文所举的欧洲发达国家的大城市,面对小汽车交通的冲击,纷纷寻求一种新的交通发展模式,在通向郊区的沿线地铁站大量修建小汽车停车场,引导小汽车乘客换乘后进入中心城区,使轨道交通的大运量优势得以发挥。国内方面新近建成的上海火车南站,则成功地将铁路与两条城市轨道交通与几十路近、远郊公交汽车线的零距离换乘需要融入规划设计中,成为一个值得学习借鉴的样本。
最后,我们不能不充分注意轨道交通与整合改善城市常规公交之间的互动关系。世界上绝大多数国家的轨道交通都是在既有城市公交体系形成后逐渐发展起来的。在未来相当长一段时间内,公共汽车/电车仍将是人们出行使用较广泛的交通工具之一。根据我国许多城市目前的经济发展水平与人口规模及交通总量需求,常规公交的整体地位短期内变化不大。但是,常规公交系统效率低下的现状应该在逐步发展轨道交通的过程中加以综合整治与改善。除了科学制订线网布局,修建港湾式停靠站台,合理编制车辆运行图,建设服务查询显示信息系统等具体措施外,从规划立法角度保障公交的道路优先使用权的思路也有待于细化落实。
近来,在轨道与公套发展背景如何建设大容量快速公交系统(BRT)引起了专业规划人员的高度关注。BRT是一种利用现代化大容量专用车辆、在专用道路空间快速行驶的一种公交方式。它具有接近轨道交通的运力与快捷,建造和运营成本又相对低廉,而且很大程度上可以利用改造提升现有的城市公交道路系统,在某些人口规模不是很大的城市中甚至可以考虑作为轨道交通的替代方式。
2003年国务院81号文件出台后,国内许多城市马上把发展BRT项目推到了缓解城市交通拥堵的前台。北京市新近编制的中心城区公共汽/电车厂线网规划中包含了18条BRT线路,总长约300多km,在强调机动性与可达性高度协调的前提下,首次将BRT作为一个功能层次融人公交线网整体结构中。此外,昆明市在园艺世博会期间开通的国内首条位于道路中央的公交专用道,即将升级为规范的现代BRT系统。杭州根据城市发展模式与空间功能布局制订的中远期公交规划,也确立以轨道与BRT为骨干,东西走向穿城而过的首条28kmBRT今年已基本开通。
3轨道交通应解决低成本建造运营问题
作为城市中最大的基础建设项目之一的城市轨道交通投资巨大,京、沪、穗前几年修建地铁的综合造价平均每千米超过了6亿元人民币。显然,大多数国内城市的经济能力很难承受起如此高昂的成本。因此,不解决轨道交通的造价问题,城市轨道交通难以实现。综合考虑轨道交通的建造与运营费用,笔者以为解决成本问题拟应围绕以下三个方面认真思考。
3.1轨道交通的用地空间应体现预留渐进原则
一般轨道交通建设成本中,包括拆迁费用在内的占用土地成本是其中不可忽视的一个组成部分,并不因为某些国家无偿划拨方式而改变它的社会成本性质。为了降低这方面的成本,许多城市在已经完成的公交总体规划中,都为轨道交通的线路场站建设预留了用地空间。然而,线路建设的具体时机取决于城市发展的不同进程,某些线路的客流形成需要一个长期渐进的过程。
因此,如何既能适应逐渐增长的客流需要,又能合理有效地利用预留土地空间,是低成本发展轨道交通中必须慎重规划考虑的现实问题。在巴西的大多数城市里,市政当局大都在轨道交通近期没有开发的走廊上发展前文介绍的快速公交,将BRT专用道建在道路中央,初衷就是为了降低轨道交通项目的初期投资与运营费用[4]。实际上,北京2005年全线通车的第一条BRT线路,正是敷设在预留的M8轨交走廊上,完全满足了近期单向8000人次/h的客流需求。
经济合理地使用土地空间,不仅需要作为城市规划中发展轨道交通的指导原则加以确立,更应当具体落实在轨道交通系统工程的每一个子项目的设计图纸上。根据《上海市城市总体规划1999—2020》,到2020年将建成800km左右轨道交通线,如果全都继续采取目前的集中供电模式,届时仅该项子系统就需建造50多座主变电所。
暂且不论一座主变电所动辙上亿元的巨额投资,仅建造变电所及电缆通道所需占用消耗的土地资源就将十分惊人。有鉴于此,最近上海相关部门已组织专家进行优化方案论证,将2020年前全网18条线路原先计划建造的51座主变电所减少为39座,更可节约投资10亿元人民币以上。
3.2轨道交通的建造模式要体现经济合理原则
世界城市轨道交通近百年的历史展现了丰富多彩的发展模式,为我们提供了地铁轻轨、导轨、有轨电车、郊区铁路、磁悬浮等多种选择模式,线型电机牵引系统则被公认为最有发展前途的一种在我国百万以上人口的城市中,因地制宜地利用现有条件低成本发展轨道交通,已有了一些成功的经验。上海的明珠轻轨一期有3/4长度是改造利用原先的铁路内环线,这对武汉等其他一些存在废弃或利用率很低的铁路既有线路城市,不啻是一种有益的启发与示范。另外,东北沈阳、长春、哈尔滨等城市,还存有部分有轨电车线路[5],在此基础上统一规划发展现代轨道交通,应该也能够达到节省一部分费用成本的目的。
其实,国内城市轨道交通建设成本居高不下的原因之一,还在于脱离国情片面追求豪华档次。表现在规划设计上就是大量采用类似于公共汽车系统的高线网密度、小站间距、低负荷强度。需知,轨道交通本质上属于快速大量运送中长距离乘客的交通工具,依靠其他交通工具为它输送客源,达到大运量高负荷。由于低线网密度、大站间距模式能够明显提高运行速度、缩短旅行时间,所以不但可以降低工程造价,而且还可以降低运行成本。正因为如此,将BRT系统规划为轨道交通线路两端的延伸段,或选择“轨交+BRT”的混合网络模式,都有助于达到适当降低轨道线网敷设密度的低成本目标。
另外,国内轨道交通运营成本高的部分原因,还与计划经济遗留下的传统思维方式与条块分割的管理模式密切相关。直到今天,许多城市在申请轨道交通立项时,每条线路都规划有独立使用的车辆段、控制中心、主要变电站,这套小而全的空间与管理体系必然造成资源的极大浪费。在轨道交通十分发达的日本,高速交通营团运营管辖着8条线路总长183.2km,但是所属16个车站统共只设置了1座综合控制中心。反观国内,即使在资源共享程度较高的上海地铁系统,已建和待建的控制中心仍有8座,另加1座轨道交通运营协调及应急中心。
3.3轨道交通的管理配套要体现因地制宜原则
如前所述,城市轨道交通的规划不应盲目追求高标准,该建地面、高架的绝不钻入地下、该建轻轨的绝不建地铁,因为后者的造价往往是前者的3倍以上。此外,对地铁建设成本影响甚大的土建工程中,其地下车站底板的埋置深度与车站建筑高度是决定造价大小的两个关键因素。因此,合理设计基坑深度与车站建筑高度对降低总成本的意义,无论如何也不应低估。
如果说轨交模式、建造标准的选择较多地影响到土建工程造价部分,轨道工。程总造价的另外一半(45%~50%)则取决于技术装备等硬件的建设、购置、安装费用。以地铁车辆为例,目前国产价格仅为进口产品的1/2~1/4。因此,降低成本费用的关键之一,是提高构成技术装备主要部分的车辆、牵引、供电、信号的国产化水平。这方面,较晚竣工投入使用的南京地铁为我们提供了很有说服力的例证。据有关杂志介绍,该项目通过车辆项目的合同谈判与国产化方案的慎密调整,大大减少了进口部件和材料,降低了进口设备的国际运输成本,在成功实现70国产化率的情况下,车辆项目合同价从最初的每辆约135万美元降低到116.5万美元,与设计概算相比节约投资4000多万人民币。
当然,轨道交通总体上属于公共产品领域,单纯的票务收入远远不足以偿付开通后的日常性运营支出,中长期的财务收支平衡对世界各国都是一个需要艰难应对的挑战。笔者了解到的香港地铁总收入中,票务收入约占60,其余409,6中广告与物业管理各占一半[6],这一香港较为成功的地铁和物业综合发展经营模式,今年初已通过成立合营公司引入北京地铁4号线的管理,各方都期待着它能为国内轨道交通建设运营展示一种令人鼓舞的前景。
参考文献
1邹胜勇.面向可持续发展的城市总体交通结构优化[J].交通运输系统工程与信息,2006,6(2):108.
2DavidBAYLISS.世界范围的城市交通可达性现状(英文)[J].TRI杂志(交通版),2006(2):17—18.
3樊颖玮.城市交通可持续发展问题的思考[J].交通与运输,2006(2):67.
4全永棠,孙壮志.关于BRT与轨道交通的理性思考[J].交通运输系统工程与信息,2006,6(2):117.
【关键词】建筑设计及其理论;城市轨道交通;地铁站;换乘车站;地下空间;地下空间综合开发
引言:为适应和满足社会发展对轨道交通的需求,缓解城市交通压力,改善城市环境状况,实现城市可持续发展,中国各地近年都加大了轨道交通建设的力度。轨道交通车站作为轨道交通线网的核心节点和城市交通系统的重要功能节点,每个轨道交通车站都需要根据城市规划条件,对车站的功能定位、功能布局、工程实施条件等方面进行深入研究,以实现其重要的交通以及城市建设功能。
1、工程概况
广州地铁八号线为串联城市东部、中部和北部的骨干线路。聚龙站是八号线与规划十二号线的换乘站,车站设置在西槎路、石槎路与德康路交叉口,位于同德围地区(老城区)与白云新城西片(规划发展区)交界处。其中八号线车站沿西槎路、石槎路南北向布置,规划十二号线车站沿德康路东西向敷设。站位所在的西槎路宽度为56m,双向6车道;石槎路宽度为50m;双向6车道;德康路为双向6车道,由于西槎路和德康路交叉口设有有规划立交,该段德康路宽度大于100m。站位周边道路两则以住宅、仓库、商铺为主。
此外,由于十二号线未纳入近期广州线网建设规划,因此近期先实施八号线车站部分(含换乘节点),十二号线车站作预留考虑。
2、设计特点
结合规划及现状条件,车站选址在同德围地区(老城区)与白云新城西片(规划发展区)交界处,因此车站布局需要考虑旧城区保护及改造、新区规划发展的综合因素,力求在满足客流需要的前提下,满足城市近期、远期规划发展需要,以提升车站综合服务功能。
聚龙站是八号线与规划十二号线的换乘站,由于十二号线未纳入近期广州线网建设规划,因此近期先实施八号线车站部分(含换乘节点),十二号线车站作预留考虑。
西槎路、石槎路和德康路交叉口设有规划立交,立交的布置方案将影响车站整体布局。其次,西槎路、石槎路地下有规划盾构电缆隧道,根据其埋深条件,需要穿越车站节点,同时车站布局需要为电缆隧道预留穿越空间。同时,因为站位所在的交叉路口远期将建设立交桥,车站内部布局需要妥善考虑行人过街的需要。
站位周边道路两侧建筑较多,车站建设应尽量减少建筑拆迁。同时在满足环境保护的前提条件下,妥善做好出入口、风亭和冷却塔的布局方案。
结合车站周边用地规划条件,同时根据广州地铁的战略发展需要,车站需利用配线上部空间进行商业开发,其出入口及风亭需要同步实施。
3、设计思路
根据规划条件、站位周边现状建筑物和八号线的线路条件,对车站总平面、车站功能布局、工程实施条件等进行综合分析比较,从而确定车站方案。相关的设计思路有以下几点:
1)车站功能
根据八号线就及十二号线的线路走向,已经两线的建设时序,选取合理的车站换乘方案;同时,根据西槎路、石槎路与德康路的交通道路条件,合理设置出入口,在满足客流需要的前提下,方便行人过街。
2)合理处理规划立交和电缆隧道的影响
西槎路、石槎路与德康路交叉口的规划立交布置方案对车站布局起决定性影响,因此车站方案需要结合立交的布置形式在功能、规模等方面进行分析比较,从而提出立交的布局方案;根据规划和电力部门的需要,在八号线(区间及车站主体)侧边需设置一条地下电缆隧道,聚龙站需同步考虑相应的电缆通过路径。
3)控制车站规模
车站需要综合功能、换乘形式、分期实施、规划立交和电缆隧道等各种控制条件,尽可能控制车站规模,减少车站投资。
4、车站方案比较分析
根据以上思路,以下对车站布局方案进行比较分析,以明确最合理的车站设计方案。
1)方案一
规划立交考虑采用双向高架桥布局,地铁车站避让双向高架桥桥桩,采用“T”型换乘布局。车站设置为地下3层,地下一层为共用站厅(呈“T”型布局);八号线站台设置在地下二层,中部设置换乘楼扶梯通往十二号线站台;十二号线站台设置在地下三层,站台南端设置了楼扶梯通往八号线站台。该方案进出站、过街、换乘客流流线方便直接,同时在十二号线地下二层的设备区可以设置电缆隧道的通过空间。车站规模合理、功能好。
2)方案二
规划立交考虑采用双向高架桥布局,地铁车站避让双向高架桥桥桩,采用“十”字型换乘布局。车站设置为地下2层,地下一层为八号线站厅和十二号线站台(呈“十”字型布局);八号线站台设置在地下二层,并利用换乘楼扶梯通往十二号线站台。该方案进出站、换乘客流流线方便直接,由于受到十二号线站台影响,过街功能稍差,同时在远期十二号线区间及车站实施难度较大。同时,车站地下二层可以设置电缆隧道的通过空间。车站规模较小、功能较好,但过街功能稍弱。
3)方案三
规划立交考虑南北方向(八号线方向)隧道、东西方向(十二号线方向)高架桥,地铁车站避让隧道及高架桥,采用“T”型换布局。车站布局与方案一类似,但由于受车行隧道的影响,车站建设需要拆迁大量房屋。同时,车站过街功能较差。
4)方案四
规划立交考虑南北方向(八号线方向)隧道、东西方向(十二号线方向)高架桥,车站与隧道结合,避让高架桥,采用T型换乘换乘布局。车站采用地下四层布局,地下一层为南北向车行隧道和物业开发区;地下二层为两线站厅层(呈“T”型布局);地下三层为八号线站台,中部设置换乘楼扶梯通往十二号线站台;地下四层为十二号线站台,端部设置换乘楼扶梯往八号线站台。该方案进出站、过街、换乘流线直接方便,同时车站物业开发空间多,在十二号线地下三层的设备区可以设置电缆隧道的通过空间。车站规模大,车站埋深大,施工难度大,车站功能较好。
5)方案五
规划立交考虑南北方向(八号线方向)隧道、东西方向(十二号线方向)高架桥,车站与隧道结合,避让高架桥,采用“十”型换乘布局。车站设置为地下3层,地下一层为车行隧道和十二号线车站站厅;地下二层为八号线车站站厅和十二号线站台;地下三层为八号线站台,并通过换乘楼扶梯通往十二号线站台。该方案进出站、换乘流线直接方便,但是过街功能较差。车站物业开发空间设置在地下二层,服务水平较差。电缆隧道的通过空间设置在地下一层,紧靠车行隧道。该方案车站规模较大,车站埋深大,车站功能较好。
根据以上在功能、规模、对规划立交影响等方面的分析比较,同时结合车站分期实施的前提条件,聚龙站选取了“方案一”作为实施方案。同时本着“同步设计,分部实施,整合功能,资源共享”的原则,两线车站的办公设备用房都尽可能整合,以减少远期整个车站设备数量,并且减少远期运营成本,从而实现轨道交通线网资源整合的最终目标。
5、结语
广州地铁聚龙站只是众多轨道交通车站中一个普通例子,通过综合比较分析,我们发现每个轨道交通车站均有其独特之处,同时我们会用各种技术手段对每个案例进行优化和改进。我们的城市在发展,需要更好、更完善的轨道交通进行配套,这正是我们对目前和未来的轨道交通进行改进和探索的动力。
参考文献
[1]GB50157-2003,地铁设计规范[S].
关键词:轨道交通,网络,换乘
1、引言
根据规划[1],深圳地铁7号线由5号线太安站引出,沿田贝四路向西,经田贝片区,穿过洪湖公园进入八卦岭片区,沿梅园路、八卦三路继续向西,在泥岗西路转向南,沿华强北路、华强南路穿过华强片区,之后经滨河大道接福民路、福强路至竹子林,然后穿过深南大道向北,经安托山再沿龙珠大道进入西丽片区,最后至线路终点丽水站。线路全长约29.8km ,全部为地下线。
2、7号线在轨道交通网络中的功能
作为中心城区的局域线[2] [3],7 号线连接布心、田贝、笋岗、八卦岭、华强北、福田南、车公庙、龙珠、西丽等片区,为特区内南半环主要居住区与就业区的居民出行提供一条便捷通道。7 号线与1 号线、2 号线、3 号线、4 号线、5 号线、9 号线、14 号线、15 号线等轨道交通线路接驳,具备联系线和集散线的典型特征,全线共27 个车站,其中换乘站12 个,修建7 号线后,1、2、3、4、5、7、9、14、15 号线换乘点从原来的19个增加到30 个,大大加强了线网的网络功能,具有极强的换乘功能。
3、对7号线与轨道网络关系的认识
(1)7 号线线型与沿线规划及整个轨网相协调
7号线全线呈“倒Ω”型。其中“倒Ω底部”位于滨河大道以南,承担深圳特区内南半环居民出行的功能,现有网络形态在此区域略显单薄,缺少东西走向的线路串联沿线众多站点,7号线在此区域的建设,填补了此中心区域东西向轨道交通布设的空白,打通了该居民密集区向就业区的便捷通道,完善了整个轨道交通网络系统。
“倒Ω右腰部”位于华强片区,本片区市政道路密集,华强路、福虹路、中航路、华富路、福明路与深南中路纵横交错,车流量巨大。区域西端为公交站点及换乘集中的地点,区域北端为电子工业区,有上海宾馆、赛格广场等建筑物;区域南端为住宅区,有世贸广场、福田大厦、国科大厦、北方大厦等建筑物,南北向的华强路是福田区的繁华商业街,7号线是线网中唯一南北向纵贯华强片区的轨道交通线路,在该商贸区域发挥集、散客流的作用,可极大减轻道路交通系统的压力,抑制小汽车在高峰时间的使用,加强华强商业片区的辐射能力。
“倒Ω左腰部”位于福田区与南山区交界处,竹子林枢纽位于此区域内。枢纽东侧保留原福田汽车站为枢纽的辅助功能区,规划将竹子林枢纽建设成为深圳市未来现代化、国际一流的综合交通枢纽中心,国际化都市高品质环境的城市标志性窗口。7号线在此区域串联1号线、2号线、9号线,本线的建设起到增强整个已建线网的换乘能力,提升轨道交通网络优势的功能。
“倒Ω的左腿部”位于南山区,此区域属于正开发或待开发地区,目前的客流聚集程度尚不高,本线的建设起到引导、拉动沿线地区经济、交通发展的功能。
“倒Ω的右腿部”位于罗湖区,此区域生活和就业区密集,客流聚集程度高,本线的建设起到有效缓解沿线区域交通压力的功能。
(2)7号线提高了一、二期工程的网络功能
深圳市轨道交通一、二期工程包括1、2、3、4、5号线共5条轨道交通线路,均为城市干线,覆盖城市主要节点及其沿线主要交通发生吸引点(主要居住、就业中心、交通枢纽等),提高可达性,改善出行结构,优化土地利用形态。城市干线的整体构架为“一主轴、三辐射、一半环”的格局。
地铁一、二期工程实施后,城市中心城区东西走向的轨道交通线路有3条之多,形成沿城市东西主客流方向的轨道交通走廊。但是由于干线线路基本平行布置于南北宽度约1~2km的带状区域内,线路相互之间的缺乏有效的联系,未形成网络化轨道交通。论文参考网。在这一地区,规划地铁7号线与规划9号线呈一正一反两个交叉的“U”型线路,线路南北向与轨道干线多处交叉。7号线建成后将中心城区轨道换乘站点由13处增加至21处;如果9号线同期建成后,换乘站点将增加至29处,形成中心城区轨道交通“棋盘+放射型”网络化格局,可提高轨道交通覆盖率,形成较完善的中转换乘系统。另外,7号线还起到连接西丽外围组团与城市中心区的功能,使外围城区与主城区形成具有一定独立性的轨道交通网络体系。论文参考网。
(3)7号线具有强大的换乘功能
7号线全线共27个车站,其中换乘站12个,占全部车站的44%,与南北走向的4、15号线、东西走向的1、2、3号线及5、9号线都形成换乘和接驳关系。在没有7号线的情况下,1、2、3、4、5、9、15号线共形成19个换乘点,修建7号线后换乘点增加到29个(其中西丽站5号线、7号线、15号线为三线换乘),加强了线网的网络功能,在城市轨道交通基本网络构架中,具有很强的换乘功能,具备联系线和集散线的典型特征。
在福田—罗湖组团的核心地带,1号线、2号线、3号线平行布设,各线覆盖区域间联系松散,换乘比较困难,如:1号线华侨城东—香蜜湖区间和2号线侨城北—莲花山西区间,两线平行布设。论文参考网。如图所示:7号线未建成时,蓝色区域与黄色区域、绿色区域与紫色区域之间的旅客交流,必须经过世界之窗站或3号线的购物公园—福田区间换乘。
4、结束语
7号线覆盖中心城区主要交通拥挤地区和二级交通需求走廊,衔接福田-罗湖中心外围的客流集散点,填补特区内南半环的轨道交通空白,缓解华强片区的交通压力,引导、拉动待开发地区经济、交通发展,是连接深圳特区内南半环主要居住区与就业区的局域线。
7号线与1号线、2号线、3号线、4号线、5号线、9号线、15号线等轨道交通线路相交,具有极强的换乘功能。本线的建设增强了整个已建线网的换乘能力,提升已建线路的网络优势,提高了全网的运输、接驳能力,是联系城市多条地铁主干线、形成城市轨道网的联络通道。
参考文献
[1] 深圳市交通研究中心.深圳市综合交通与轨道交通规划[Z].
[2] 深圳市交通研究中心.深圳市整体交通研究[Z].
[3] 深圳市交通研究中心.深圳市公共交通规划[Z].