国内市域(郊)铁路未来发展思考
                              2021-09-16 14:02:11

                              编者按:市域(郊)铁路在都市圈通勤方面的作用不可或缺,加快推动“都市圈”市域(郊)铁路建设,因地制宜设置线路,统筹都市圈轨道交通协同发展,对发展市域(郊)铁路具有重大意义。成都都市圈在推动市域(郊)铁路建设时,要依据都市圈空间功能布局、产业人口分布和国土空间规划等科学规划、统筹衔接;要发挥好规划的引导作用,建立以市域(郊)铁路为主体的都市圈多层次轨道交通体系;要推进轨道交通之间的互相换乘,形成“四网融合”;要积极探索土地综合开发等外部效益内部化途径,打造TOD、EOD模式站城融合综合体,提升市域(郊)铁路健康可持续发展能力;要加快实现大数据、互联网、人工智能、5G、北斗融合新一代信息技术在市域(郊)铁路规划、建设、养护维修及运输中的深度创新应用,充分发挥新技术在装备制造、工程建设、养护维修、运输组织、旅客服务等方面的支撑作用,聚焦提高系统安全可靠性、提升网络生产效率、完善综合服务水平、提高社会效益和经济效益等目的,实现市域(郊)铁路数字化、智慧化发展。


                              轨道交通是实现都市圈可持续发展的重要支撑。在都市圈的发展中,人口逐渐向郊区扩散,使得市郊间通勤需求大大提升。城市轨道交通由于其低速、站距小等问题在长距离运输方面瓶颈效应明显;市域(郊)铁路是连接都市圈中心城市城区和周边城镇组团的轨道交通系统,主要为都市圈以及中心区通勤客流提供快速度、大运量、公交化的运输服务,可支撑和引导大城市由单中心向多中心发展形态转变,促进新城发展,对优化城镇空间布局,引领新型城镇化建设具有重要作用,为都市圈以及中心区通勤客流提供运输服务,重点满足1h通勤圈快速通达出行需求。各种轨道交通主要指标如表1所示。


                              各种轨道交通主要指标


                              轨道类型服务圈层主要客流群体建设目标值/(km/h)平均站间距/km长度 /km
                              速铁路长距离、旅25035030 60300
                              普速铁路距离务工、旅行<16010 30300
                              城际铁路城市群、旅120~20020100
                              市域(郊)铁路都市圈通勤客流120160~730 80
                              城市轨道交通中心城区心区客流80~1200.5 ~ 140


                              市域(郊)铁路的运行速度快于城市轨道交通,可以起到快速运输的作用,在运输方面优势更加明显;城际铁路服务对象主要面对城市群及城市间,而市域(郊)铁路覆盖密度更广,可弥补城际铁路沿线缺位。市域(郊)铁路同时整合了城市轨道交通的覆盖密度与城际铁路的速度,发展市域(郊)铁路,对城镇协调发展有重要意义。


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                              国内市域(郊)铁路运营及在建现状


                              我国目前运营的市域(郊)铁路以利用既有铁路居多,例如上海金山铁路、北京市郊铁路S2线及城市副中心线、成灌铁路、宁波至余姚市域铁路等,利用既有线开通市域(郊)铁路可充分利用闲置资源,节约建设工期与成本。新建的已正式运营的市域(郊)铁路有温州S1线等。


                              截至2019年底,全国铁路营业里程13.9万km,其中市域(郊)铁路1160km。在未来,全国拟规划新建市域(郊)铁路线路总里程约1.5万km。


                              我国都市圈发展起步较晚,多数都市圈尚处于发育期,中心城区与周边组团之间还未形成完整的产业分工格局和较大的通勤需求。当前全球城市轨道交通与市域(郊)铁路运营里程比平均值约为1:3,而我国仅为 1:0.25。故加快推动“都市圈”市域(郊)铁路建设,因地制宜设置线路,统筹都市圈轨道交通协同发展[6],对发展市域(郊)铁路具有重大意义。


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                              对市域(郊)铁路的展望

                              发挥各种轨道交通功能 实现“四网融合”发展

                              市域(郊)铁路发展要重点补齐规划的缺位,发挥好规划的引导作用,建立以市域(郊)铁路为主体的都市圈多层次轨道交通体系。统筹布局都市圈轨道交通网络,充分发挥各种轨道交通方式的功能,从实推动干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道交通“四网融合”,探索都市圈中心城市轨道交通适当向与之存在紧密联系的周边城市(镇)延伸,高效推进特大型、大型城市轨道交通高质量发展,造福于城、谋福于民,是新时代轨道交通建设的历史使命。


                              目前,我国市域(郊)铁路在与其他轨道交通方式融合方面,存在较为明显的短板,如规划不协调、定位不准确,导致市域(郊)铁路建设缓慢 ;换乘距离长、票证不统一、安检次数多等问题,导致对通勤客流吸引力不足,运营效果不理想。


                              “四网融合”特点在于在主要枢纽可以实现干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道之间的互相换乘,形成线路融合;相比国铁列车出行,市域(郊)铁路出行可以通过使用城市一卡通、手机二维码快捷支付等方式随到随走,对票价做一体结算,形成票制融合 ;市域(郊)铁路站点与城市轨道站点之间快速便捷换乘,免去多次安检,提高换乘效率,形成站点融合 ;干线铁路、城市轨道交通、市域(郊)铁路等轨道系统在牵引供电、车辆维修基地、信号控制设备、调控中心配备等方面寻求一体化的可能性,在必要时可实现轨道交通列车与市域(郊)列车间互通 ( 如上海轨道交通 11 号线与苏州 S1 线 ),形成功能融合。


                              综合而论,市域(郊)铁路与城市轨道交通、城际铁路、干线铁路在规划、建设、运营等环节的融合力度亟待加强。积极参与“四网融合”发展,合力构筑“网络整合、枢纽衔接、运营一体、站城融合”的都市圈轨道客运网,充分发挥不同轨道交通特点及优势,是新时代我国市域(郊)铁路实现高质量发展的必由之路。


                              完善体系 规范化发展

                              市域(郊)铁路规划要统筹考虑利用既有铁路与新建线路,依据都市圈空间功能布局、产业人口分布和国土空间规划等科学规划、统筹衔接。


                              对于利用既有铁路资源开行市域(郊)列车,铁路车站选址尽可能在新城、城镇组团中心城区或靠近城市建成区,并在车站、衔接线路、停车场、动车所以及车站周边及上盖综合开发用地等方面做好预留,为开行市郊列车及改造等创造条件。


                              在线网层面,应合理区分不同轨道交通类型的功能定位,从“一张网”的角度统筹各类型轨道交通的网络布局方案,优化都市圈轨道交通网总体布局。从我国具体实际来看,在都市圈“四网融合”发展中,市域(郊)铁路主要服务于中心城区与周边组团之间的通勤客流,兼顾中心城区内部及组团间客流。


                              对于新建市域(郊)铁路,在城市中心城区尽可能与城市轨道交通形成多线多点换乘,成本可控条件下尽可能统一限界、信号、制式,由此可以实现跨线过轨运营,提高运输效率 ;在都市圈外围地区尽量采取“中心放射、树枝状”支线布局,扩大服务范围,覆盖主要新城、功能组团、机场等综合交通枢纽。


                              当前国内区域轨道交通规划多集中于对干线铁路和城市轨道交通网络的建设,对市域(郊)铁路交通规划存在明显短板,导致都市圈中心城市与周边中小城镇间联系程度较弱,例如,北京市中心城区延伸至郊区的地铁网,其技术标准与中心城区地铁相同,导致全程通勤时间过长,不能满足城市通勤快速化,难以发挥运输主体作用。


                              市域(郊)铁路在规划、技术体系、建设、监管等方面的标准和政策还比较模糊,未对发展规划提出明确要求。例如,宁波市域(郊)铁路按照城际铁路方式批复 ;上海、成都、北京等地市域(郊)铁路是地方政府与国铁集团协商推进。多数地方政府尚未编制系统性的市域(郊)铁路发展规划,因此有必要重点补齐规划的缺位,发挥好规划的引导作用,建立以市域(郊)铁路为主体的都市圈“四网融合”轨道交通体系,未来有必要进一步向规范化、制度化发展。


                              在行业标准和监管层面,土木工程学会、铁道学会、城市轨道交通协会分别发布了《市域快速轨道交通设计规范》、《市域铁路设计规范》、《市域快轨交通技术规范》,但这些规范在市域(郊)铁路的线路速度标准、车型装备、规划审批、工程验收等方面并不完全一致。另外,国内已开通的市域 ( 郊 )铁路也不同程度存在运营管理职责划分不够明确的问题。因此,有必要在国家和行业层面进一步完善相关标准和法规体系,支撑保障我国市域(郊)铁路规范化发展。


                              提升可持续发展能力


                              市域(郊)铁路为城市提供基本公共交通服务,具有显著公益性,一般需要持续的资金补贴才能维持正常运营。国外发展较为成熟的市域(郊)铁路基本都离不开各种方式的资金补贴。例如,法国巴黎市郊铁路依靠交通税和政府财政补贴维持运营,其中政府财政补贴占营业收入的 26% ;美国纽约市郊铁路的政府补贴资金占营业收入近 50%。目前国内已开通运营的市域(郊)铁路也都离不开政府补亏,每年北京市对 S2 线、上海市对金山铁路补贴 1 ~ 2 亿元。对更多地方政府的财政支出提出考验,需积极探索土地综合开发等外部效益内部化途径,确定开发规划和实施方案,结合综合交通和生态发展要求,打造 TOD、EOD 模式站城融合综合体,并对市域(郊)铁路的建设和运营在土地、财税等方面给予更多优惠政策,以保障市域(郊)铁路健康可持续发展。


                              在充分认识市域(郊)铁路的客流强度及客流集中时间点的情况下,合理利用平峰时期的富余运力,组织展开货运运输发挥其富余运能。如金温铁路利用长途客货运,资产负债率从 79% 降至30% 以下 ;长株潭铁路跨线交路是本线交路收入的2 倍 ;金山铁路货运收入是本线市域客车收入的 1.5倍。


                              部分利用既有铁路开行的市域(郊)列车,由于受制于既有铁路早晩高峰运能不足,且铁路站场与居民区、办公区交通联系不便利,造成客流量低下。规划市域(郊)铁路需与空间布局相协调,合理布局铁路客站空间,铁路客站规模总量与城站融合要求适当,减小线路对沿线区域造成切割影响,与沿线客流需求相结合,充分权衡既有线路的运输能力以及既有车站的接发车能力与新建线路的成本代价,紧密联系区域空间规划,促进优化空间布局。国铁企业需要依靠政府在投资中发挥主导作用,鼓励引导企业充分认识城镇化发展趋势,超前谋划未来服务重点,积极推进自身改革。


                              在行业标准和监管层面,土木工程学会、铁道学会、城市轨道交通协会分别发布了《市域快速轨道交通设计规范》、《市域铁路设计规范》、《市域快轨交通技术规范》,但这些规范在市域(郊)铁路的线路速度标准、车型装备、规划审批、工程验收等方面并不完全一致。另外,国内已开通的市域 ( 郊 )铁路也不同程度存在运营管理职责划分不够明确的问题。因此,有必要在国家和行业层面进一步完善相关标准和法规体系,支撑保障我国市域(郊)铁路规范化发展。


                              建立智慧发展模式

                              在新一代信息技术快速迭代演进,推进传统企业数字化转型,建设科技自立自强和创新型国家的大背景下,加快实现大数据、互联网、人工智能、5G、北斗融合新一代信息技术在市域(郊)铁路规划、建设、养护维修及运输中的深度创新应用[13],充分发挥新技术在装备制造、工程建设、养护维修、运输组织、旅客服务等方面的支撑作用,聚焦提高系统安全可靠性、提升网络生产效率、完善综合服务水平、提高社会效益和经济效益等目的,实现市域(郊)铁路数字化、智慧化发展。


                              在装备制造层面,推动市域(郊)铁路工程建设和养护维修装备数字化、智能化,形成具有感知、认知、控制、决策、自主学习和自适应功能的智能建造系统以及网络化、协同化的建造装备,打造单机智能化以及机械装备互联组网而形成的智能生产线、智能预制场、智慧工地,推进工程化和产业化发展。


                              在工程建设层面,开展 BIM+ 三维 GIS+ 物联网协同建造技术攻关,打造融合北斗、5G、 BIM、GIS、物联网、区块链等新一代信息技术的智慧建造网络协同平台,实现市域(郊)铁路建设项目施工全过程、全工序、全要素的智能化精准管控,实现项目管理流程再造、智能管控、组织优化,提高工程建设质量和效率,降低市域(郊)铁路建设成本,推动建设项目管理水平提高。


                              在养护维修层面,从市域(郊)铁路工程基础设施运营养护的核心需求出发,依托各类传感器、工业软件、网络通信系统、新型人机交互方式、大数据分析技术,开展市域(郊)铁路工程结构健康及周边环境安全监测、状态评估、故障预测、服役期健康管理、安全预警、养护管理和预测性维修,建立统一、开放、全面、互联、实时、安全、绿色的市域(郊)铁路工程基础设施全生命周期管理平台。


                              在运输组织层面,在北斗时空信息服务的基础上融合应用移动通信等新一代信息技术,建立精确可靠的机车车辆定位跟踪系统、信号制式兼容的列车运行控制系统、高效安全的列车运输组织调度系统,推进干线、城际、市域、城市轨道交通“四网融合”发展,打造数字化运输管理体系,实施精准运输组织,实现科学经济分配运力,提升路网各节点通过效率,提高轨道交通设备设施的共享利用率,实现精准化运输服务,提升整体路网规模放量,全面适应数字经济时代、多式联运、立体交通发展的市域(郊)铁路运输组织需要。


                              在旅客服务层面,依托 5G、物联网、人工智能、大数据、北斗等新一代信息技术,普及无感支付、无感安检和智能引导,实现市域(郊)铁路与其他轨道交通系统的安检互信、票制互通、支付兼容,最大限度共享资源。积极推动关联企业数字化转型,以商旅服务为重心,集纳旅游、文化、商业相关大数据,融合车辆调度和转车信息,向旅客提供多样化服务,延展产业链和供应链,最大化和最简化惠民为民,打造市域(郊)铁路旅客服务新模式、新业务、新业态。


                              市域(郊)铁路作为现代化城市的重要基础设施和公共交通工具,具有运量大、速度快、时间可靠、安全性强等特点,在都市圈内可实现远距离快速运输,对于解决城市拥堵、优化城市布局、实现城市可持续发展、促进协调发展具有重要意义。


                              科学合理推进市域(郊)铁路建设,将市域(郊)铁路与国家干线铁路、城市轨道交通系统之间互联互通,可以引导城市土地合理利用,促进城市综合发展,提高城市人口承载能力。


                              作者简介:黄俊(中铁第五勘察设计院集团有限公司)铁路通信信号工程技术



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