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我国城市轨道交通线网合理规模的探讨(交通运输学院，四川成都610031)摘要：本文首先采用定性与定量分析相结合的方式，通过研究国内外关于轨道交通建设规模的理论和方法，总结归纳出影响轨道交通规模的影响因素；其次总计并分析分析了国内外现在所使用的线网规模的计算方法；最后，将国内快的交通状况、经济、人口和城市轨道线网规模进行比较。在这些定性和定量分析的基础上，并结合我国国情和我国城市轨道交通建设的现实特点来分析运行的结论，给出建议。关键词：城市轨道交通；影响因素；计算模型；发展历程；合理规模中图分类号：U491文献标识码：A引言在进行城市轨道交通线网规划中,一个十分重要的问题就是如何根据城市的现状及其发展规划、城市的交通需求、城市经济的发展水平等,从宏观上合理地规划轨道交通线网的规模。所谓合理规模就是在一定的发展阶段、一定的城市规模及经济发展水平上,建立起一个经济的、有效的线网。目前,在确定城市轨道交通线网规模时,一般是从影响线网规模指标某一方面进行估算,这使得利用各个不同指标估算的线网规模值之间有较大的偏差,难以确定合理的城市轨道交通线网规模。本文将定性与定量相结合,分析了城市轨道交通线网规模的影响因素,并结合国外的城市轨道的发展规律，来思考我国城市轨道交通线网规模的合理性。1线网规模的影响因素城市轨道交通线网规模的影响因素主要有城市发展规模、城市交通需求、居民出行特征、城市未来交通发展战略与政策、国家政策等。其中，城市的发展规模又包涵城市人口规模、城市土地利用规模、城市经济规模、城市基础设施规模等。这些影响因素之间又存在相互关联的错综复杂关系，应当对其影响因素进行综合分析，分清主次关系和各因素的联结关系，为合理规模分析奠定基础，同时也使决策者对影响线网规模的各种因素有一个全面的认识。朱玉琴等利用系统工程技术中的结构化模型方法，通过构造各影响因素间的邻接矩阵，基于推移率定律进行运算获得可达性矩阵，进而得到变位的可达性矩阵，根据该矩阵中各个因素的相互关系最终建立线网规模影响因素的递阶层次结构图，见图1.轨道交通线网规模城市发展规划轨道建设资金、技术投资力度轨道交通分担率城市交通需求已有轨道交通规模城市轨道交通发展战略及政策城市经济技术发展水平轨道交通服务水平城市人口城市面积城市地理环境国家交通政策图1线网规模影响因素的递阶层次结构图已有轨道交通规模,城市发展规划,轨道建设资金、技术投资力度等5项指标是线网规模最直接的影响因素。轨道交通服务水平、城市人口、城市面积等4项指标通过城市交通需求对线网规模产生递阶控制作用。城市轨道交通发展战略及政策与城市经济、技术发展水平则决定了轨道建设资金、技术投资力度,体现了城市经济与技术实力对线网规模的影响。其中城市轨道交通发展战略及政策又受国家交通政策整体大环境的影响。2国内外确定线网规模的计算模型城市轨道交通线网规模影响因素的多级递阶结构图局限于定性的分析,没有结合定量的指标给出一个具体的估算线网规模的数学模型,以下为几个城市轨道交通线网规模估算的多因素模型分析。2.1按交通需求匡算线网规模按交通需求推算线网规模主要包括交通需求预测、轨道交通方式出行比例以及线网负荷强度等方面,计算公式为：qaQL（1）式中:L为线网中规划线路总长度(km)；Q为远期公共交通出行总量(万人次/d)；a为快速轨道交通在公共交通总客流量中分担客流的比重；q为线路负荷强度(万人次/km·d)。2.2按线网服务覆盖面匡算线网规模按线网服务覆盖面匡算线网规模,是从线网的覆盖面和合理服务水平上进行计算,计算公式为:L总=S中×ρ中+S边×ρ边（2）式中:L总为规划年轨道交通线网规模(km)；S中、S边为规划年城市中心区和边缘区面积(km2)；ρ中、ρ边为中心区和边缘区轨道交通线网密度。2.3按综合因素分析法匡算线网规模综合因素法是在以城市面积及估算轨道年客运量综合计算法的基础上改进的一种方法。以城市面积及估算轨道年客运量综合计算法没有考虑到城市经济发展水平对轨道交通线网规模的影响。发展中国家建设地铁面临最大的问题就是资金缺乏,城市经济增长前景、都市中心区的发展潜力都是需要考虑的重要因素。在进行城市轨道交通规划时,应综合考虑城市的社会经济发展水平、人口和用地规模的现状及发展等因素。以综合因素法来确定轨道交通线网规模,采用的计算公式为:L=a·Sb·Pc（3）式中:L为轨道线网长度(km)；S为城市建成区面积(km2),建成区面积以镇人民政府建设部门或规划部门提供的范围为准；P为城市中心区人口(万人)；a、b、c为待定参数。2.4定性与定量结合的模型综合定性与定量的分析,将对影响因素:城市人口、城市面积、轨道交通分担率、轨道建设资金技术投资力度、轨道交通负荷强度及已有轨道线网规模6个因素给予量化,综合考虑建立城市轨道交通线网规划模型。数学模型为：ERPTRSGDPGDPPCAL)1(,（4）式中:L为线网规划总长度；CA为规划年城市面积；CP为规划年城市人口；GDP为某城市目前国内人均国民生产总值；GDP′为规划目标年限的人均国民生产总值；RS为轨道交通负荷；PT为轨道交通客运总量；ER为现有的轨道交通规模；γ为规划年限；α,β,η,δ为几个待定参数。3世界典型城市轨道交通的发展历程及其启示3.1世界典型城市轨道交通的发展历程到目前，粗略估计世界上有50个国家、320座城市有地铁或轻轨，线路多达493条，运营长度超过900km。半个多世纪以来，世界各国城市轨道交通有很大发展，20世纪70年代后，发展中国家的轨道交通建设速度明显加快。1970年，发展中国家仅有3个国家拥有轨道交通，至1990年己有21个城市建成了城市轨道交通，增长了6倍。巴黎地铁是世界上开通最早、服务设施最完善的地铁之一。1900年世博会的召开促进了巴黎第一条地铁建成通车，连接万生门和马约门，长约10km。其快捷和方便不久就征服了巴黎人的心，到1901年1月，地铁已经运载了400万人次。1900年至1910年地铁运载乘客达到54800万人次，新地铁线路网络的建设成了当务之急。一次大战前夕巴黎地铁里程达到了122公里。短短14年，巴黎地铁从无到有，从10公里发展到了122公里。大阪是京阪神都市圈的中心城市，面积222平方公里，人口约263万，日间人口366万，在日本居第三位。大阪现有(2006年)地铁8条，总长129.9公里。香港地铁1979年开始运营。由于香港的地铁建在世界上人口最稠密的市区，地质结构复杂多变，地下水位又高，给施工带来很大的困难。自1975年至1986年，耗资260亿港元，先后修建起三条地铁线路。3.2发展启示从世界大城市轨道交通的建设进程来看，一个城市的轨道交通发展都要经过一个很长的发展阶段来实现，特大城市如伦敦、巴黎、东京、纽约等轨道交通建设己经走过了近百年的历程，系统发展已趋于稳定、完善。欧美国家城市早期有轨电车比较普遍，自行车、摩托车也很盛行。小汽车出现后，市区交通剧增出现了交通拥挤问题。20世纪50年代，经济的发展导致了人们从自行车、摩托车向小汽车过渡，小汽车的普及率很高，小汽车的数量也急剧上升，结果导致了交通的严重堵塞，欧美日国家开始了大规模地修建地铁，20世纪60，70年代是其建设高峰期。亚洲国家普遍在20世纪六七十年代开始轨道交通的建设，此时各大城市经济发展迅速，机动车的数量急剧增长，路面交通恶化，大大促使了轨道交通的建设。4国内外发展条件比较4.1交通状况我国人口众多，但是可被利用的土地资源却非常有限，交通用地更是少之又少。以北京市为例，根据《北京市土地利用总体规划（1997—2010年）》，北京市交通用地仅占建设用地面积的13%左右，道路资源严重不足。根据相关资料统计，上海市人均道路面积为9m2，而国外大城市平均人均道路面积为30m2，有的城市可以达到50m2，上海市区道路网密度为8.57km/km2，而国外大城市平均道路网密度为20km/km2，有的城市达到了30km/km2。随着城市化进程的加快，出行需求不断增加，供需矛盾导致了我国城市交通的一系列问题，交通拥堵严重，交通安全缺乏保证，环境逐步恶化等等。交通拥挤已经成为我国大城市交通的顽疾，发展公共交通是解决各国大城市交通拥挤的一个行之有效的措施，这一点在国内外的发展过程中已经达成了一定的共识。城市公共交通系统主要包括定时定线的公共汽车、无轨电车、有轨电车、中运量和大运量的快速轨道交通，以及小公共汽车、出租汽车等交通工具及其配套设施，各种交通方式之间相互配合，以不同的速度、运载能力、舒适程度和价格为乘客提供服务。表1是我国和世界部分大城市公共交通的结构比例，通过比较发现，国外大城市几乎无一例外的都选择了轨道交通作为城市交通的主体，而以北京为代表的我国城市公共交通仍严重依赖传统的公共交通方式，即公共汽(电)车。我国人多地少，发展轨道交通是公共交通发展的首要选择。表1我国和世界部分大城市公共交通的结构比例表城市纽约伦敦巴黎莫斯科东京大阪北京统计年份1984198519821985198519872003公共汽车2092949101489轨道交通809171519086114.2经济、人口与轨道交通规模城市轨道交通系统规划是一个综合性决策问题，涉及从交通政策到技术设施水平等一系列的因素。世界上很多国家都高度重视发展包括城市快速轨道交通在内的公共交通，作为提高城市运输效率、出行机动性和可达性的重要手段，相应制定了具体的建设轨道交通的标准。西方发达国家的经济实力强、城市化水平高，建设轨道交通的标准定的较低规定在50万人口以上的城市就可规划建设轻轨交通甚至地铁系统。在前苏联，国家城市规划标准按城市规模把城市划分为个级别，并规定人口在50~100万的大城市应发展轻轨交通，人口超过100万的特大城市应发展地铁[5]。《国务院办公厅关于加强城市快速轨道交通建设管理的通知》(国办发〔2003〕81号)要求建设地铁的城区人口在300万以上、建设轻轨的城区人口在150万以上，或者两者相结合具体要由城市的客运需求、经济实力和其他相关因素来决定。5结论从城市轨道交通的影响因素可以看出，影响某个城市城市轨道交通的因素非常之多，要想有效、精准的确定某个城市轨道交通的合理规模，是一件十分困难的事情。另外，从目前国内外确定线网规模的模型来看，各种模型考虑的影响因素也十分的有限，仅仅从有限概括的模型来定量的确定城市轨道交通的线网规模，也是缺乏可信度。所以，应该借鉴国外城市轨道交通的发展经验，综合考虑国内城市的各种因素，来进一步的考虑城市的线网规模。应进行科学的论证，要集思广益，要认真总结已建成并在运营中的地铁的经验和教训。应从线路走向、车站布置、换乘布局、车辆设备选型和实际客流情况入手，与可行性研究报告认真对照进行后评估。城市轨道交通的建设既是领导者的业绩，更关系到百姓和城市的百年大计，所以更要慎之又慎、实事求是地进行科学民主的决策，使规模适当、规划合理，以适应建立节约型城市的要求。参考文献[1]杨京帅.城市轨道交通线网合理规模与布局方法研究[D].成都：西南交通大学，2003.[2]朱玉琴，陈义华，吴红兵.城市轨道交通线网规模影响因素分析与模型研究[J].交通与计算机，2007，25(2)，43-46.[3]陈旭梅，童华磊，高世廉.城市轨道交通线网规模影响因素分析.中国铁道科学，2001，22(6):59-62.[4]柳荫，陆建.城市轨道交通建设规模研究[J].城市交通，2006，4(2):16-20.[5]郭文军，刘迁.石家庄市轨道交通合理线网规模匡算的研究[J].北方交通大学学报，2003，27(1):100-103[6]PortRj，ThomsonJMStudyofMassRPaidTransitinDevelopingCountries·TRLRePort，UIO，1995:5一30.[7]安学武，杜殿虎，马超群，等.基于溢出交通需求的城市轨道交通线网规模测算模型[J].交通运输工程学报，2008，8(3):82-85.[8]孟迎春.我国城市轨道交通规模研究[D].北