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上海城市轨道交通网络设计

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      上海市作为这样一个特大城市,通过一段时期的发展,城市病已很多,交通问题则是上海市很重要的一个问题。要解决这个问题,就交通论交通当然是行不通的,应该从城市的本身来研究。上海市在新一轮的城市总体规划中,从城镇体系的完善,从城市布局的调整乃至于人口、生产力的分布都作了战略的研究,要改变结构,改变它的布局形态,使它更合理,更可持续发展,更以人为本。我想把交通作为前瞻的内容来研究,这一点是很重要的。所以,在上海新一轮的城市规划中,我们的综合交通体系,市域内的交通都以两网建设为主体,我们要建立一个在市域范围里的高速公路网络,再就是我要讲述的上海的轨道交通。它是我们城市发展的一个很重要的支撑条件,也是新一轮城市总体规划或者说是我们十五计划中的一个很主要的内容,我们对轨道交通需要作一些深入的研究。目前上海的轨道交通已建成的将近有60公里。在建设的过程中,我们觉得也是一个发展的过程,以往都是以单线或者是地面公交流量最大的线路为基数来考虑我们的轨道交通。在建设过程中,往往就考虑一条线,考虑网络的问题较少,考虑线路上的问题则比较多。交通最大的前提是提高它的运行效率,而运行效率和网络的设计非常有关,当然单线做得好,不等于它的整体运行效益是最好的,所以网络设计很重要。上海地铁1号线和2号线的换乘问题很突出,做1号线时没有考虑将有几条线要换乘,即使考虑几条线但都没有很好地从枢纽站去设计,所以做第2条线时再凿了一个连轴角来沟通,我们想二号线与明珠线的车站要尽量靠近,而没有从枢纽上去考虑是否可把相邻车站靠近一点,换乘方便一点。在建立一条线路时,经常遇到车站如何建立的问题,没有以合理的网络作为支撑,总会造成以后很多的麻烦。所以从这一点,市委市政府非常重视网络的设计。为此,我们对网络设计进行了深化,下面我简单介绍一下这方面的工作:
      在总体规划中,我们规划了一个网络,而在网络的编制方面觉得不尽人意,特别是市长要我们在换乘方面、枢纽方面拍板时,我们感觉心中无底,于是对此项工作我们进行了国际招标,来完成上海的轨道交通网络。在99年3月份开了3-7次专题会议,专门进行了研究。之后,由规划局具体组织落实。一方面由建委牵头,成立了建委课题组;另一方面在国际上进行邀标,经过对几家公司的筛选,最后确定由法国住房公共交通装备部下面的西斯塔公司来完成这项优化工作。通过将近9个月的时间,2个课题组在2000年5月递交了方案,规划局拿出一个指标评价体系,然后组织专家根据指标体系进行评审,经过2个月的时间,通报了评审情况,在7月份得出结果并向市政府作了汇报,后来又通过近2个月的时间对此方案进行了又一轮的优化,目前这个方案基本已定,在此,我简单评述一下这3个方案。
      一、首先评述总体规划中原来的方案,这个原方案形成过程实际也很长,早在1958年就开始研究,到80年代的上一次总体规划中已经有7条地铁线,组成了一个长176公里的地铁网。当时中心城的规模是300平方公里,相应的地铁网络长176公里。之后,在新一轮城市总体规划时,对网络进行了优化。因此,这个网络是一个历史悠久,由规划部门长期控制的一个网络。它的主要设计思想是结合城市的土地使用规划,使交通和土地使用相互联系,同时也依据交通的发展战略即上海公共交通以大容量交通为骨干的交通政策,提出了上海轨道交通客运强度指标,然后确立网络的规模,以市郊铁路作为补充,每个新城考虑两条轨道交通的联系以换乘的形式进入市中心,郊区网和市区网在外环线边缘全部需经过换乘。在等级划分方面有四个层次,分别是中心层的轨道交通系统、城市快速轨道交通系统、市郊系统及铁路系统。
      二、介绍建委课题组进行的优化工作。其方案的设计思想是通过类比的方式、城市交通需求分析和网络的密度分析来进行研究,确定上海城市轨道网络应有合理规模和结构,同时在原来网络的基础上,结合上海城市轨道交通建设中的一些实际问题进行结构调整,这样保证了有序的建设,所以这个网络和原网络相比变化不大,但的确是经过优化了。郊区线和中心线在市郊边上换乘,它的等级划分是由中心网络和郊区网络两部分组成,中心城网络又分为骨架网和加密网,根据预测的客流量的大小来划分线路的等级,是这样划分的:高运量的地铁(每小时单向5万人次),大运量的(每小时单向3-5万人次),中运量(每小时单向1-3万人次)。它确立了枢纽在整个网络里有453座车站,可换乘的有175座,占39%,其中中心城里有388座,可换乘车站有170座,约占44%,主要的换乘枢纽是12座,2线相交的有168座,3线和3线以上的有12座。其设计原则是靠近交通主要的节点、公共活动中心及住宅区,车站换乘的布置形式是为换乘便捷创造条件。
      三、重点介绍法国西斯塔方案。它的设计思路是根据城市总体规划中确立的城市发展方向,分析市域整体交通服务的需求,确定轨道交通网络的总体布局结构。它的规划编制运用了科学和经验相结合的方法,主要是识别交通走廊,特别是潜在的交通走廊。根据轨道交通服务的等级、城市交通预测的模型、上海的总体规划和人口岗位的布局等多方面的因素,找到一个潜在的交通走廊。特别在网络的设置上有两种概念,一种是以规划道路方式来规划轨道交通网络,而规划道路是遵循宜疏不宜结,尽可能分解到最简单的交通为原则。而作为一个轨道交通网则不然,其宗旨是有最便捷的换乘,有最高的运行效率,故它们的编制方式是不一样的。地面上很密集的交通,通过潜在的最好的网络来解决不一定和现在地面交通完全吻合,而是一个相辅相承互为补充的一个网络。所以法国人觉得应该找一个潜在的交通走廊。他们的规划设计思路跟我们不同,是这样来分级的:第一点是寻找潜在的交通走廊,第二点是通过交通模型,对不同线路进行测算,以市域线为骨架,它的市域线绝对不在边缘换乘,而是在市域范围里全线通过,进入中心城区,没有边上的换乘站,通过运行的组织来组织。当然这一点仍是争论的焦点,他们认为通过运行的组织可以解决。通过主要的换乘枢纽来锚固整个网络,在每一个阶段的实施过程中,不断地在锚固。这是一个枢纽带动线路的概念,这样增强了区间地铁,增强了网络在中心城的功能,以市区线、轻轨线作为补充,突出网络方案的整体性、系统性以及服务能力的直达性和连贯性,有利于维持网络规划长期的稳定性。它的等级划分中一个是市域的快速等级,主要是可以为整个市区提供快速到达城市的各大枢纽的服务,这个网络将作为城市轨道的一个骨架;第二级是市区级的线;第三级是局域级,它是和其它的地面公交组合在一起的。大型的枢纽和规模一般的换乘车站相辅相承,作为组成轨道线网的基本元素。和市域线网络一道锚固在城市结构中,大型枢纽作为地区发展中心是多功能城市的一个结点,轨道交通的结点和地面公共活动中心是重合在一起的,也是和城市布局相协调的。这个网络规模为890公里,线网密度每平方公里是0.14,在内环线以内较密,内环线以内的密度每平方公里为1.68,在内外环线之间是0.52,外环线整个中心城平均为0.72,市域快速线全程为530公里,有140个车站,其中有15个大型车站 。
      四、分别对这3个方案进行比较和评价。首先把建委课题组和原来的方案进行比较,建委方案是在原来方案的基础上结合上海市城市轨道交通建设中的实际情况,调整了原来网络中某些不适应的地方,并且进行了多方案比选,确定了推荐网络方案,建委方案和原方案分别见如下两张图。从图中可见建委方案优化了,其中走向一致的占42%,有较大变动的线路只占10%,略有调整的有48%,网络的规模比原方案的线网总长度小14%,郊区线思路是一样的,郊区线是独立的,从中心城外围向新城辐射,由换乘和市区线连接,基本一致的有3条,少量改变的有3条,明显区别的只有1条;接着以法国人方案和原方案作比较,法国人的方案中不同地铁的换乘达到了出行的连续性和直达性,提高了网络总体服务水平,在推进城镇体系发展,在市域范围里更显合理,更可持续发展,其综合实力在郊区体现出一个很好的支撑。第二从枢纽来看,西斯塔方案强调了枢纽作为锚固整个网络的一个重要节点,通过多线换乘达到减少换乘和稳定网络的目的。在网络的编织上强调线路和交通之间的编织,以纵横交错的线网取代棋盘式的结构,目的在于线路布局和交通的流向能更好地结合,并且减少了换乘。这是编织角度上一个很大的突破(如图示和原方案图相比),基本线路相同的占20%(是已建60公里的结果),辅设在同一个路段上需要有的占整个路网的60%,这也很自然,因为交通流向有一个基本规律。从它市域的Ⅰ方案中,郊区和轨道交通相比,Ⅰ线直达市中心,与原来郊区线要换乘进入市中心这个构思截然不同的,另外一点是原来的郊区线和Ⅰ线在同一个路段有6段,占70%,我们分析这也是合理的。下面通过一个评价体系的课题,确定评价指标。比较集中地选择了如下几项评价指标,对这三个方案进行比较对照:
1、路网长度的比较:
原来方案:全市长688公里,中心城长492公里
建委方案:全市长722公里,中心城长425公里
西斯塔方案:全市长890公里,中心城长480公里
2、车站总数比较:
原来方案:362座,其中越江的有10座
建委方案:373座,其中越江的有8座
西斯塔方案:380座,其中越江的增加了12处
3、以换乘枢纽相比较:
原来方案:两线换乘的占43%,3线换乘的占6.6%
建委方案:两线换乘的占32%,3线换乘的占9.7%
西斯塔方案:两线换乘的占37%,3线换乘的11%
4、从轨道网络的周转量占公交的总比例来讲,数字越大,反映了减去地面的公交压力越大
原来方案:占60%
建委方案:占64%
西斯塔方案:占69%
5、从轨道的换乘系数来相比,换乘系数越小说明直达性越好,如下所示:
原来方案:1.5
建委方案:1.48
西斯塔方案:1.37
6、从公交出行所耗时间相比(以万人小时为指标),数值越小,则反映轨道交通带来的时间效益越高
原来方案:946
建委方案:918
西斯塔方案:848
综上所述,可以得出这样的结论:建委方案和西斯塔方案都比原方案有了改进,法国人方案则更优。
      五、评审专家的意见结果
1、专家评审的意见
第一,两个优化方案对原方案都从不同角度进行了优化,达到了预期目标,基本符合这一次整体方案的预期要求。
第二,西斯塔项目组将国际成熟的经验用到上海轨道网的编制中,它的规划思路比较清晰,其论证是有力的,轨道网络方案整体性强,功能层次分明,特别是市域快速线、Ⅰ线等概念的提出有力地支撑了新城和中心镇的发展,保障了市民出行的连续性和交通的直达性,它以大型的换乘枢纽锚固整个网络,使线网的编制更为科学合理,方案的整体服务水平高,对工程可操作性也作了深入研究,对于某些结点工程技术要求很高(例徐家汇站),换乘技术要求高、难度大,但效益很好,如果在技术上能突破,那么从网络角度来分析肯定是有利的。
第三,专家组觉得建委课题组在原来规划的方案基础上结合上海城市轨道交通建设中的实际情况,调整了原来网络中某些不适应的地方,进行了多方案的比选,确定了推荐网络的方案,方案也强调了近期实施的可行性,从工程技术角度进行了大量的研究,可操作性强。对于西斯塔项目方案,专家组认为此方案在规划思路、网络的结构和功能服务水平上均优于建委课题组方案,专家组建议在下一阶段优化工作中以西斯塔方案为基础,新的建委课题组将西斯塔方案和原方案优点再进行优化,指导轨道交通的建设和管理(实际上建委方案是在7-8个方案基础上优化出来的,西斯方案是做了4个方案通过评审才确定的)。
2、专家的评分
专家组通过6个指标进行评分,结果如下:
⑴从总体规划思路来评定:
原方案:15分;建委方案;15分;西斯塔方案:19分
⑵从网络结构、规模的合理性来评定:
原方案:26分;建委方案:27分;西斯塔方案:31分
⑶从对城市发展目标的支持来评定:
原方案:31分;建委方案:31分;西斯塔方案:37分
⑷从交通改善的效果来评定:
原方案:40分;建委方案:43分;西斯塔方案:50分
⑸从建设量和投资来评定:
原方案:11分;建委方案:43分;西斯塔方案:51分
⑹从分期建设的合理性来评定:
原方案:11分;建委方案:12分;西斯塔方案:17分
3、专家组综合印象评分:
原方案:14分;建委方案:15分;西斯塔方案:17分
4、各评分、累计总和
原方案:147分;建委方案:155分;西斯塔方案:177分
由此,得出这样一个结论:以西斯塔方案为基础,用2个月时间作了优化工作,调整了一些不太合理的地方(例嘉定没必要湾到安亭去),见图中目录有调整后的优化方案,和分期建设方案建议每5年作为一期。最近,我们在讨论的杨浦线到不到人民广场,争论比较激烈,我们通过科学的分析,决定采用西斯塔方案,最后仍然到人民广场,不久的将来上海人民广场将是三线交汇,共辐射6个方向,目前我们正在根据地面轨道交通,调整地面公交网络,正在做交通白皮书,我们下一步的任务将是对地面公交和轨道交通不同换乘进行科学组合。由于时间关系作一简要介绍。
谢谢各位!
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