城市地铁路网规划研究.doc

城市地铁路网规划研究摘要:在 研究 城市 交通 规划以及轨道交通规划的 文献 和研究成果的基础上,论述了城市轨道交通路网规划的重要意义,介绍了地铁路网规划的主要 内容 ,对地铁路网规模进行了探讨,提出了合理路网规模的概念,并指出了当前路网规划中存在的 问题 。关键词:地铁路网;规划;路网规模;路网形态现代 的城市快速轨道交通,美国称为,我国 台湾 省称为大众捷运系统。除传统的地铁系统外,在实践中还使用替代的解决 方法 ,有地面的快速轨道交通、轻轨和单轨电车。 目前 世界上主要有四种城市快速轨道交通形式:地铁、轻轨、通勤铁路、高架单轨电车。 在21世纪,快速轨道交通成为我国城市交通的一项 发展 战略,这也成为大城市解决交通问题的重大基础设施。如何在城市及其区域内系统、合理并 科学 地规划远期轨道交通线路和 网络 ,使其适应具体的城市地理形态和城市总体规划的土地利用格局,带动城市的土地开发;如何选择合适的路网规模和合理的路网形态,以提高交通的可达性,最大限度地吸引客流,成为我国选择发展、规划快速轨道交通的大城市所面临的共同问题。1 地下铁道的建设和发展 随着我国的 经济 发展和城市化进程的加快,我国大城市的数量和规模增长很快,目前我国百万人口以上的城市有34个,其中超过300万人口的城市有8个。随着 社会 的发展,大城市人口的增加和规模的不断扩大,使城市交通需求迅速增长,近年来城市道路及车辆拥有量都大幅度的提高,交通问题已变得非常突出。按照运输规划学者的建议标准,人口超过150万人的都市就应该有捷运系统。地铁是城市快速轨道交通的一部分,因其运量大、速度快、污染小、能耗低以及准时等优点,被称为“绿色交通”。 自1863年1月10日,在伦敦采用明挖法施工的第一条地铁通车开始,城市交通就进入了轨道交通的新 时代 。总体上,地下铁道的建设和发展经历了以下三个阶段: 第一阶段:18631899年,世界上有7个城市修建了地下铁道; 第二阶段:19001949年,世界上有13个城市修建了地铁; 第三阶段:二战后,随着各国城市大运量公共客运需求的快速增长,地铁发展非常迅速。到1999年为止,世界上有44个国家、115座城市开通了地下铁道。线路总数为336条,总长为7000多公里,车站总数为5400余座。其中,英、法、美等发达国家在二次世界大战之前就开始了地铁建设,到1999年末,总里程就已达到了2840左右。 在战后的半个世纪里,地下铁道建设突飞猛进。各个时代地铁建设里程如表1所示:我国地下铁道的建设起步较晚。1969年建成的第一条地下铁道线是北京地铁(北京站至苹果园)1#线,全长为24.17。随后又修建了北京地铁2#线(环线)的北半环、复八线。继北京地铁之后,1984年又修建了7.4长的天津地铁,1989年建成了上海地铁1#线,1998年又建成了上海地铁2#线,1998年建成了广州地铁1#线,2008年广州地铁5#线将渴望建成,沈阳地铁2005年10月已经开始启动,成都、杭州等城市也在积极筹备地铁工作。目前,我国已经投入运营的地铁线路已长达145。 1995年8月日本经济新闻对 中国 的地铁建设进行了评价和报道“中国的城市开始了交通革命”,“建国以来最大的地铁热”。尽管我国的地铁建设在起步上较其他国家相对较晚,但是目前我国已经在修建和准备开工的地铁就有20多条,近期规划的就有50多条。可以肯定地讲,21世纪的中国将进入地铁建设的高潮。2地铁路网规划的意义 在战后的几十年时间里,地铁建设的总里程占总地铁里程数的80%。而且随着城市交通问题的不断恶化,地铁建设已经逐渐被提到日程上来了。地铁建设是一个城市的基础性设施,是一项投资大、工期长的系统工程。它的形成和建设关系到城市建设的方方面面。它对城市的形成和发展以及人们的生活方式都产生着深远的 影响 。.说: 政治 家和投资者应该相信生活质量不是对今天而言的,而是20年后,规划我们子孙的生活质量。因此,对地铁的建设应有很高的规划要求,而作为地铁建设的关键问题网络规划就有着战略性的意义。 地下铁道路网的布局是否合理,直接关系到地下铁道能否在城市交通中发挥重要的作用;直接关系到基本建设费用能否降低造价、节约经费;也关系到能否方便、有效地为居民生活服务。反之,如果地铁路网的规划不够合理,那么就会影响到城市的建设和长远的发展。由于路网的规划与城市用地规划紧密相关,因此在地铁建设中必须针对路网规划做到心中有数。地下铁道路网布局合理与否,将导致能否有效地吸引运输客流。而且,经验证明轨道交通的建设只有在形成一定的网络时才可以吸引更大的客流需求。早期建设的地下铁道没有统一的规划,往往是根据某一时期某一地带客流量的需要逐步地进行建设。这样一条条叠加起来的线路,无法形成一定格局的路网,如伦敦、巴黎、纽约等。在我国,由于路网规划的不够合理,使得路网规模相当庞大。仅北京、上海、成都、济南、天津、广州6座城市所规划的路网总规模就是亚洲现有地铁总规模的23倍。网络 规划的不合理,会带来很多的负面效应。比如像客流负荷不均匀、换乘不便等现象。以伦敦的地铁建设和莫斯科的地铁建设相比较。莫斯科的地铁负荷强度大于伦敦地铁的负荷强度,但是其路网密度却低于伦敦的地铁路网密度。究其原因就在于:伦敦地铁缺乏较好的规划,结果导致了它的路网布局极其不合理,产生了路网庞大、负荷不均匀等负面效果。 由此可见,路网规划的好坏直接 影响 着后期的 社会 效益和 经济 效益。因此,作好地铁路网的规划工作有着长远的意义。3地铁路网规划 内容 地铁路网的规划一般是在对城市结构与土地利用、城市客流需求的空间分布特点以及线路工程实施可行性进行定性与定量 分析 的基础上,形成多个备选方案。并在此基础上,对备选方案进行必要的规划。一般说来,规划内容包括以下8点内容:(1)估算各条线路的客流量,进行初步的客流分析;(2)各条线路的大致走向和主要经由;(3)路网形态分析和规划方案的评价;(4)主要换乘站(内部)和与其他 交通 方式的换乘(内部)的布局安排;(5)车辆检修整备基地(车辆段)的设置方案;(6) 发展 序列和建设第一条轨道交通线的必要性论证;(7)规划路网对城市各种发展可能情况的适应性分析;(8)投资估算和宏观效益分析。 推荐的路网确定以后,可重新进行推荐方案的客流预测,进一步对地铁路网进行综合评价。 在规划范围上,必须保持与城市的总体规划相协调,以城市的总体规划为依据。由于规划是随着人们的认识和经济水平等因素在变化的,因此在路网规划编制完成以后,应根据具体的实施情况进行不断地修正。4 地铁路网规模确定 对于地铁路网来说,其路网规模是由路网的线路数和线路总长度两部分来组成。通常 计算 路网线路总长度的 方法 有两种:一是以城市公共交通客流总量来计算路网总长度;二是以路网密度指标计算路网线路总长度。 由于地铁路网的规划是针对不同地区、不同的地理环境来具体进行的,而每个城市的形态都大不相同,没有一个普遍适用的网络布局。既然路网的规划与城市规划紧密相关,而规划又是面向未来的,因此确定的地铁路网往往是一个具有多个甚至是相互冲突的目标和相互限制且不能定量的指标的多准则的决策 问题 。比如,要想覆盖较大的范围,吸引更多的乘客,这就必然与降低造价相抵触。因此,地铁路网的规划设计就显得更加复杂,确定合理的规模就显得非常有必要。5地铁路网规划的 研究 现状以及存在的问题 在国内外,城市轨道交通的路网规划方面的专门著作仍旧少见,而且这方面的 文献 也多分散在各个领域中。从 目前 的国内外资料来看,城市轨道交通规划可以划分为互相关联的三类问题:第一类是研究轨道交通布线或者叫网络设计问题,第二类是轨道交通需求分析预测,第三类是城市交通规划方案的评价和决策问题。这里,主要就第一类问题论述目前研究工作的现状以及所存在的不足。 .等人于1995年把启发式算法 应用 到城市轨道交通规划中,从一初始线图式,通过移动网格单元,建立网格系统,寻求相邻单元的较优答案:目标函数:·+·+·式中:造价和成本; 线路覆盖的人口; 线路覆盖的交通分布量; ,系数。 加拿大卡尔加里大学土木系使用分析方法建立车站选址模型和估算车站数目,采用最小生成树的概念优化,使得地铁的建筑费用和列车运营费用之和为最小,解决了地铁选择放射形线路的这一特殊情况。 这些方法本身存在的缺陷就在于仅仅考虑集中在线路覆盖的人口数上,没有考虑全面的出行需求。仅仅考虑静态的指标,如人口和点流量,而没有考虑出行的方向和出行距离,也没有考虑存在的其他的交通方式以及客运系统的竞争作用。 天津综合交通研究所在20世纪80年代末期,在 现代 道路客运交通流量密度图上,将客流较大的路段与人为判断的合理走向结合起来规划地铁线网。这种做法的一个缺点是没有考虑其它客运方式及各方式之间的竞争作用。 轨道交通网络设计的影响因素十分复杂,而且到现在为止在设计上仍然是经验占主导。由于人的认识的局限性,光靠定性分析或少数的几次定量分析都难以获得满意的路网方案,必须切实有效地把定性分析与定量分析有机地结合起来,构成定性分析与定量分析的循环