城市轨道交通建设研究

时间:2022-10-28 18:30:46

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城市轨道交通建设研究

城市轨道交通建设研究篇1

1前言

城市轨道交通作为基础公共交通方式,对提升人们的出行便捷度、提高城市现代化水平、促进经济发展而言有着重要意义。在经济发展水平不断提高的背景下,城市轨道交通工程的建设体量和建设规模也在逐步扩张。但是,必须明确这种工程形式在施工建设过程中对现有交通的影响难以避免;如何平衡城市开发工程和它周边交通正常秩序之间的关系也是城市轨道交通建设过程中必须明确的问题。交通疏解就是在此背景下开展的设计工作;通过一系列工程措施和非工程措施,它可以在保障工程项目施工建设工作顺利进行的同时,减小对当下交通运输能力的负面影响。

2案例概况

本文所引用的案例工程为深圳市轨道交通16号线,该工程项目为笔者亲历工程。线路全长约29km,采取全地下敷设的施工方式,共设车站24座,预计全日客流量约94万人次。在施工过程中,为避免地铁工程对地面交通造成的影响,需要对交通疏解、地面交通倒流、临时交通措施等内容进行规划设计,最大化地削减施工对正常交通造成的影响,同时也能一定程度上避免车辆通行对施工工作顺利开展造成的影响。文章聚焦于案例中的16号线文化中心车站,主要内容在于分析该站点施工对地面交通的影响,以及临近路段的交通疏解问题。

3案例疏解难点

(1)工程建设地点位于城市繁华地段。本案例工程位于深圳市深汕公路与东纵路交叉口位置,如图1所示;在施工地点方圆5km之内具有学校、居民区、商业社区、银行、购物广场等多种建设业态。同时,深汕公路与东纵路均为城市主干道,起到重要的交通运输作用;该位置人车流量大,绕行困难;这些是在进行交通疏解过程中必须考虑的重点问题。(2)周边既有工程与管线工程复杂。文化中心车站位于较为成熟的城市街区。在该城市轨道交通线路开通之前,区域内就已经存在多个既有工程;大部分附近工程及地下管线工程在当初建设时并未考虑对未来线路施工的诸多影响。此次施工作业除对地面交通产生直接阻碍之外,也可能对道路排水、交通信号指示灯、道路安全护栏等设施造成破坏;发生破坏之后,这些设施能否发挥正常使用功能、维护交通秩序是一个值得考量的问题。(3)涉及社会舆论压力与民生满意问题。从所处城市规模来看,深圳市属超一线城市,人员密度大,交通压力大,交通工程能否顺畅安全使用也一定程度上影响民生满意度。因此,需要考虑城市轨道交通工程在施工过程中所进行的地面交通疏解工作能否解决当下存在的实际问题。若疏解工作形式化明显,无法保障受影响区域民众的顺利通行和交通安全,社会舆论会带来较大压力,最终影响民生满意度。此外,值得注意的是,该站点施工过程会影响附近商业业态和居民正常出行,如何最大化地平衡交通出行与工程施工之间的关系是本设计方案所要解决的重点问题。

4疏解方案设计

4.1交通通行需求与现状

在正常使用状态下,该交通路口为T字路口,东西向为双向8车道,路口南侧为双向6车道,案例工程交通路口车道及车行方向如图2所示,一般时段交通流量属中等水平,早晚高峰呈现交通饱和的状态。对该路口的交通状况进行简要分析,深汕路(聚升一路至联旺二街)、东纵路(坪山文化广场)段车流量调查报告显示:深汕路,7:00—8:00的高峰期,由西至东,直行380车次,右转460车次;由东至西,直行520车次,左转140车次;18:00—19:00的高峰期,由西至东,直行400车次,右转640车次;由东至西,直行620车次,左转140车次。东纵路,7:00—8:00的高峰期,由南至北,左转600车次,右转25车次;18:00—19:00的高峰期,由南至北,左转620车次,右转60车次。主要通行车辆有普通小型汽车、公交车(含大型客运车辆)、大型货运车辆,慢行交通形式有摩托车、自行车(含电动自行车)、步行。为更好地满足交通疏解具体需求,本案例在设计前,对该城市同等规模路段在进行地铁施工前后的交通情况进行调研。调研结果表明地铁施工并不会使交通流量显著减少,有效减少量在20%以内。最终,疏解方案计划以不影响原交通通行需求为目标,将交通通行流量保持为原有的60%设定为疏解底线。

4.2站点交通疏解方案

地铁站点施工过程对当下交通最为明显的影响就是工程用车占道情况难以避免,当下车道可能会被占用以确保工程场地活动正常进行。对该方案涉及的交通路线进行分析,不难发现该路口东侧的交通道路车道并不完全对称;这一现象形成的主要原因是实际交通通行中自西向东为主城区方向,通行需求更多。因此,在进行站点交通疏解的过程中也需考虑到这个问题。图3中有矩形框所标记位置为车站施工过程中需要划分的施工区域,这部分区域所跨越的车道就会被施工影响。可简单地认定,原东西方向双向8车道中仅有6条车道可以使用,原南北方向双向6车道中只有4条车道可以正常使用,且其中包含1条通向东北侧的右转专用道。从交通通行方案上来校验,所保留的交通通行能力为原来的67%~75%,高于设计底线60%的数值设定。在车道更改方面,由南向西左拐车道目前有3条,由南向东右拐车道目前有1条,该路口不涉及由南向北的直行,故对于东纵路车道不采用任何方向更改方案;东西向深汕路通行车流量大,同时早晚高峰效应明显,为保障安全和满足通行需求,自北向南第4号车道由原有直行车道改为右转车道以增强通行能力,第5号车道由右转专用道改为潮汐车道,可根据交通压力情况将其变更为由东向西直行或由西向东直行车道;但为保障交通统筹安全,该车道不能掉头也无法左转。(1)设置围挡。为保障交通出行和施工安全,从距施工区域500m处开始设置车行道围挡,确保误驶入封闭车道的车辆有充足的反应和处理时间,以避免威胁交通安全的情况出现。(2)设立标识牌。本设计方案中车道数量减少、行车空间狭窄且道路通行方向发生改变,因此计划从该路口东、西、南3个方向的临近交通路口处开始设置标示牌。同时,为保障行车安全,取消潮汐车道和变相车道两侧临近路口位置的通行时间限制,便于变道。交通指示灯同样按照此条措施中标识牌设置原则进行设立。(3)进行行人疏导。该站点的交通疏解措施经综合评估并不会影响行人正常通行,但行人行进路线与施工现场交叉的情况仍难以避免。为解决这一问题,计划在各个施工现场设立1条安全通道,如图4所示;安全通道两侧及顶部具有可靠防护,同时委派工作人员对行人进行疏导,确保行人快速通过施工区。

4.3路段交通疏解方案

从路段交通的角度来看,因该位置施工所损失的交通运输能力可通过绕行的形式在一定程度上弥补。在前期交通调研中,该路段常有大型货运车辆和客运车辆通行;由于车道的改变已经无法满足大型货运车辆的安全通行需求,需对绕行路线进行规划。绕行路线的规划如图5所示,主要通过宝岭北路、横岭塘路、东纵路(非封控段)、联旺二街这一线路将深汕路东西方向可能受到施工影响的位置避开。该路线经由道路以双向4车道为主,基本能够满足通行需求;且由于所绕行的道路原本也不是城市主干道,该绕行措施并不会带来交通压力。

4.4区域交通疏解

从该车站施工位置的道路规划来看,除该路口之外,附近能够满足同等交通通行需求的路口与此地相距约7km;这对维持区域内的交通流量稳定具有不利影响。图6中矩形框所标的位置为本案例工程所在区域,图中深色道路示意东纵路的整体走向,东纵路与深山路直接相连的线路沿途除起点位置,无任何同等级的交通岔路;又由于施工活动难以避免地占用东纵路与深汕路交叉口位置的2条车道,所造成的通行阻碍并无优化解决方案。从实际应用的角度来看,交通疏解之后,所剩余的交通运力为原运力的67%,也无需进行远距离绕行。经综合考虑,未对该案例的区域交通采取疏解对策。

5疏解方案总结评价

事实上,本案例工程所面临的疏解需求并不复杂,主要难点问题是需要解决文化中心车站施工过程对地面交通造成的负面影响。由于施工区域位于2条城市主干路重要的交叉口,经优化设计,施工活动也至少需要占用每个方向2条车道。为缓解车道减少所带来的交通压力,该方案采取的优化思路及其应用是从以下3个方面考虑的。(1)在车道占用方面,由于该交通路口在非早晚高峰时期交通流量并不饱和,可采取直接占用车道的形式。经综合考虑,提出满足原交通运力60%的疏解底线。该疏解模型并不复杂,通过车道的划分与潮汐车道的使用,基本实现保留原交通运力60%的目标,非早晚高峰时段正常的交通通行几乎不会受到影响。(2)在保障行人行进的方面,该路口原本具有较大的慢速交通流量;为确保出行便捷性,并未完全封闭人行通道,也未采取搭建临时设施的形式。方案采用搭设跨越施工区域的安全通道,并设立管理人员进行交通疏导的措施,从经济性、便捷性、安全性方面追求施工活动与正常通行的平衡。(3)在保障大型车辆通行运力方面,结合该位置的实际通行需要,规划深汕路的绕行通道,一方面能够缓解高峰时的交通通行压力,另一方面,在施工过程中,若有临时占用更多车道或完全封闭所有车道的情况,也不至于在该位置出现严重交通拥堵甚至交通瘫痪问题。所绕行的车道原本车流量并不大,该绕行方案也不会对原有交通秩序造成冲击。客观评价该疏解方案仍具有一定的优化空间;如绕行路段经过学校路口,可能会给原有学校周边交通安全带来隐患,或出现噪声扰民问题。此外,该疏解方案未考虑公共交通影响;实际上,临近该路口附近的深汕路上有多个关键公交站点,而当下的疏解对策可能会影响公共交通运行效率和上下车乘客的安全。

6案例结果

深圳市轨道交通16号线文化中心站点交通疏解方案采取本文所述的方案完成现场疏解。在实际应用当中,早晚高峰时段可明显感受到因车道数量减少所带来的交通压力;同时,在前期也有个别车辆误入封控车道造成通行受阻;但经由后期标识牌的清晰指引及人员疏导,该问题已不再发生。针对绕行经过学校路段的问题,提前与学校沟通,通过学校方面增加安保、加强防范的方式避免安全风险的提升;同时,在绕行路段全程增设禁止鸣笛的标志,防止大型车辆通过该路段时出现扰民情况。由安全通道构建的人行横道在使用过程中起到保障安全和引导便捷通行的重要作用,全程无任何因行人与工程交叉而导致的事故发生。对于地铁站工程施工中所动用大型机械不得不增加占道面积的情况,大部分采取下午时段进行相关工作,同时做好现场安全保障并提高施工效率,避免早晚高峰时段和夜间因临时规划变动造成的行政安全问题。最终,通过全面规范的交通疏解设计,深圳市轨道交通16号线文化中心站点在施工过程中真正实现交通畅行、民生满意、安全生产的目标。

7交通疏解未来技术发展与创新

7.1疏解方案与交管部门的联动

城市轨道交通建设期间交通疏解问题本质上是交通规划和与民生相关的问题,并不完全归属于工程承建方。大部分交通疏解方案也需在当地交管部门的协助下予以全面落实,以确保城市轨道交通工程的顺利开展。事实上,大部分交通疏解方案临时性强,实施过程中可能存在更改的问题,而当下大部分出行人群更习惯于按照网络信息来规划出行线路,仅通过传统指示标识的形式进行协调还是具有一定不足之处。针对这种问题,可试行交通疏解方案与交管部门信息联动,通过交管部门获取具体的封路规划信息,并将当前网络信息与线路实际情况同步,这样能够最大程度保障出行者在规划出行线路时的安全便捷,对保障交通安全和便捷出行具有重要意义。

7.2信息化设计技术在交通疏解中的应用

交通疏解作为一个综合性的问题,不能仅仅从工程手段和交通规划的角度完全解决。随着信息化技术的不断发展,诸多新兴技术已经可应用于解决交通疏解问题。例如,可通过工程建筑信息模型(BIM)技术或数字孪生技术,根据工程现场的实际情况建立信息化模型;该信息化模型可基本认为是与现场等效的。基于此模型展开模拟设计工作,能够在实际应用前就知悉具体应用效果和遇到的问题,并在此基础上进行设计更改与优化。这一过程无需消耗任何工程资源,从成本和效率方面看,相对于传统规划手段是更具优势的。此外,也可通过有效的信息采集结合人工智能技术,精准判断各个交通路口的流量情况,并作为交通疏解设计的重要参考依据,从而实现全面设计和科学设计的目标。

8结语

城市轨道交通是促进城市发展,推动城市现代化进程的重要工程形式。由于工程项目的特殊性,大部分城市轨道交通工程在开展过程中均会影响到成熟城市社区的交通通行。交通疏解设计能一定程度上避免该问题的产生。本文引用一具体工程案例,说明在城市轨道交通施工过程中,对既有道路交通影响的疏解思路与具体落地方案。事实上,本文所述的模型为实际应用模型的简化版本,在开展交通疏解过程中,除工程措施和交通规划之外,还需考虑到“城市温度”所带来的人性化需求,紧急情况下保障交通畅通的底线安全需求。在传统疏解思路上,本文还探索新型技术在交通疏解中的创新应用。随着行业的不断发展与相关技术保证知识的完善,在未来也会有更为清晰明确的设计方案与设计思路被应用到轨道交通工程施工过程地面交通疏解工作当中,平衡城市发展、交通便捷、民生满意之间的关系,为推动轨道交通行业发展,促进和谐社会目标达成提供坚实保障。

作者:张生 单位:中铁十九局集团有限公司

城市轨道交通建设研究篇2

1雄安新区轨道交通线网规划

雄安新区规划1条市域快线(含4条支线)和5条城市轨道交通普线。该新区范围内轨道交通线网总规模约219km,预留的轨道通道长155km。其中,起步区轨道交通线网规模约112km,预留的轨道通道长40km[3⁃4]。

1.1城市轨道交通快线

预留“一干多支”市域快线。该线路在雄安新区内部的规模约87km,在起步区内部的规模约30km[5]。雄安新区至北京大兴国际机场快线(以下简为“R1线”):规划本线路工程的研究范围为雄安城市航站楼—北京大兴国际机场北航站楼南侧区间。R1线正线长85.8km,其中,北京段长5.7km,廊坊段长42.5km,雄安段长37.6km;设车站7座,其中,高架车站3座(雄安站、霸州开发区站、永清站),地下车站4座(雄安航站楼站、金融岛站、东二组团站、雄县站)。R1线保定段:R1线的支线,规划从保定东站至雄安城市航站楼站。该线路正线长36km,其中高架段长17.75km,地下段长18.25km;在雄安新区内长约2km。共设5座车站。R1线徐水段:R1线的支线,规划从R1线起步区一组团西侧站点引出,向西至徐水组团。该线路全长15km,其中在雄安新区内长约2km。共设1座车站。R1线白沟段:R1线的支线,规划从R1线起步区五组团东侧站点引出,向北经大河镇、晾马台乡至白沟组团。该线路全长约22.1km,其中在雄安新区内长约12.8km。共设2座车站。R1线霸州段:R1线的支线,规划从R1线雄安高铁站引出,向东北经马庄镇、牛驼镇、知子营乡至北京大兴国际机场。该线路全长约51.3km,其中在雄安新区内长约12km。共设1座车站。

1.2城市轨道交通普线

规划5条城市轨道交通普线,布局于雄安新区内部,总规模约132km。M1线:规划从起步区一组团西侧出发,向东沿东西轴依次串联起步区5个组团至第五组团东侧,与R1线共走廊继续向东经雄县组团、昝岗组团,止于雄安高铁站西侧。M2线:规划从容城组团西侧出发,向东贯通容城组团后向南进入起步区四组团,至东西轴后向东经过雄安城际站于五组团西侧向南至安新组团,止于安新组团南部。M3线:规划从起步区一组团南侧出发,向北贯通一组团后向东,东西向贯通起步区北侧发展走廊至起步区五组团东侧,止于R1线白沟段换乘站东侧。M4线:规划从贾光镇出发,向南串联白洋淀站,经容城组团中部贯通起步区二组团后,向西南经一组团南部与M3线换乘,向西至寨里组团,止于寨里组团。M5线:规划从白沟火车站西侧出发,与R1线白沟段交汇后向西,经刘合庄村向南,与M2线换乘向西,经小里站转向西南,止于寨里组团。

2雄安新区近期需启动建设的轨道交通线路及建设方案

2.1R1线启动建设的必要性

2.1.1疏解北京非首都功能的需要

本项目与北京大兴国际机场线贯通运行,是接入北京轨道交通线网的唯一通道,可从雄安新区直达北京金融街和丽泽商务区,形成两地城市核心区的直接快速联系。通过与北京丽泽商务区的4条轨道交通线路、草桥的2条轨道交通线路换乘,雄安新区可紧密连接北京轨道交通线网,直接覆盖北京非首都功能疏解区域,从而为北京非首都功能疏解提供高品质服务,以及提高北京非首都功能疏解的吸引力。

2.1.2形成雄安新区“一干多支”骨干线网的需要

本项目沿起步区东西轴横穿启动区核心区并联接雄县、容城、安新、寨里、昝岗等组团,形成新区“一干多支”的快速轨道交通线网,极大地满足了雄安新区“一主五辅”内市民快速出行需求。远期支线可快速连接新区周边城镇及重要节点,包括保定、徐水、白沟、霸州等地,同时可带动周边城镇向雄安新区聚集,提高周边城镇活力。

2.1.3实现雄安新区至北京大兴国际机场专线服务的需要

北京大兴国际机场是面向京津冀的国际大型枢纽机场,距雄安新区核心区的距离为60km,将成为雄安新区的主要航空港。本项目在雄安新区启动区设置城市航站楼,可提供旅客值机及行李托运服务,为雄安新区打通航空出口提供助力。

2.2建设方案

目前,R1线工程可行性研究报告已编制完成。结合相关上位规划,已确定全线站位方案。计划近期开展工程总体设计、勘察及初步设计等工作;计划本年度内完成土建施工单位招标和启动征地拆迁等方面的工作,力争实现全线正式开工[6⁃7]。结合全线施工进度,预计2022年下半年完成全线土建工作;2023年上半年完成全线轨道铺设,以及车站装修、设备安装与调试、接触网架设、区间管线铺设等工作;2023年下半年完成全线联调联试,力争2023年底开通试运营。

3雄安新区近期需预留建设条件的轨道交通线路及建设方案

3.1预留原则

雄安新区近期建设容东片区、启动区和昝岗高铁片区。轨道交通结构预留原则如下:1)有条件后期建设的部分,需要预留后期建设空间,近期不预留轨道交通结构。2)后期建设困难的部分,需在沿线地下构筑物及两侧地块开发时,充分考虑后期轨道交通工程实施条件,通过加强结构等措施预留出轨道交通工程建设条件及空间。3)后期因地下构筑物或两侧地块开发会导致轨道交通工程无法实施的,应提前进行预留预埋。

3.2建设方案

3.2.1容东片区建设方案

1)片区概况。容东片区规划范围北至津保铁路,南至荣乌高速公路,东至容城县张市村,西至容城县白塔村。该片区规划面积12.7km2,规划人口约17万人。总建筑面积约1140万m2,地下总建设面积约470万m2。该片区是以生活居住功能为主的宜居宜业、协调融合、绿色智能的综合性功能区,为起步区、启动区建设提供支撑和配套服务,为探索雄安新区开发建设模式积累经验[8]。2)线网规划。根据线网规划,容东片区规划有轨道交通M2线,在该片区内部呈倒“L”型走向。共设置3座车站,分别为八于站、南文站和容南站,其中八于站、南文站2座车站为远景换乘站。该片区内远景规划预留轨道交通M5线,在与M2线共走廊段设置2座车站,其余非共走廊设置2座车站。该片区内M2线与M5线均采用地下敷设方式。3)预留的必要性。根据容东片区控制性详细规划,M2、M5线在容东片区敷设的道路及其周边区域规划有大量地下空间、地下道路,且线路部分区段下穿上述地块。为降低后期工程的实施难度,同时保证轨道交通车站与地下空间的有机衔接,实现良好的轨道交通车站、商业空间、市政设施一体化功能,真正践行高水平、高质量、高标准地建设容东片区,该片区需结合车站及区间同地下空间、市政设施的关系,采取预留、预埋方案。4)建设方案。根据目前的工程设计方案,八于站、南文站、容南站三站两区间穿越上述地块,建议预埋八于站、南文站、容南站3座车站,以及八于站—南文站区间(M2线与M5线区间同步实施)、南文站—容南站区间工程,而其他车站及区间仅做空间预留。线路全长共计4.3km。

3.2.2启动区建设方案

1)片区概况。启动区西至起步区第三组团,北至荣乌高速公路,东至起步区第五组团中部,南至白洋淀。规划范围为38km2,规划建设用地为26km2。优先承接企业总部、金融机构、科研院所、高等院校、医疗机构和事业单位等。以资源环境承载力为约束条件,原则上按照新区规划建设区1万人/km2的要求进行建设。地上总建设规模控制在2800万m2,地下空间利用规模控制在1000万m2以下。规划人口约26万人,规划岗位30万。2)线网规划。启动区规划有M2线(6座车站(与M2线的换乘车站为2座)、5个区间)、M1线(5座车站(与M2线的换乘车站为2座)、6个区间)、M3线(6座车站(与M2线的换乘车站为1座)、5个区间)及M3线支线(3座车站(与M3线的换乘车站为1座)、3个区间)。3)建设的必要性。启动区围绕地铁车站规划有大量地下空间。这些地下空间均为高密度开发区,且地面道路均为窄密路网,车站与周边地块结合紧密。如果未来地面路网建设完成且地块开发完毕后再进行轨道交通线路的建设,会极大地提高建设成本,影响地上部分正常运行功能。4)建设方案。启动区预埋M2线(6座车站、5个区间);M1线预埋5座车站、6个区间(其中与M2线的换乘站为2座),M3线预埋6座车站、5个区间(其中与M2线的换乘车站为1座),M3线支线预埋3座车站、3个区间(其中与M3线的换乘车站为1座)。线路全长共计17.2km。

3.2.3昝岗高铁片区建设方案

1)片区概况。昝岗高铁片区位于雄安新区昝岗组团内,以雄安站为核心,西临大营镇东照村,东接昝岗镇刘神堂村,北抵大营镇南大阳村,南跨昝岗镇梁神堂村。规划占地4.9km2,规划人口约3.7万人。地上总建筑面积约759.2万m2,根据功能需求预测地下空间开发量约为350万m2。2)线网规划。昝岗高铁片区规划M1线3站2区间:车站均位于地块内部,且与地下空间紧密结合;区间与地下环隧和地下步行通廊交织。3)建设的必要性。昝岗高铁片区地铁的站厅层是联系周边地下商业空间的枢纽,如果近期不建设,则地下空间商业品质会受到极大的影响,不利于片区地下空间的开发。4)建设方案。昝岗高铁片区结合高铁站建设时序,建议同步预留、预埋M1线车站及区间。该片区共计预埋3座车站(1座换乘站,2座标准站)。线路全长共计1.8km。

4结语

本文结合雄安新区近期(至2025年)的建设时序和人口聚集情况,充分考虑启动建设或预留的必要性,提出了雄安新区近期轨道交通的建设内容和建设时序,并介绍了需预留建设条件的轨道交通线路及其建设方案。

作者:黄治中 武旭 单位:北京交通大学交通运输学院

城市轨道交通建设研究篇3

1组团型城市发展特征分析

1.1城市空间结构及功能分区呈现分散、差异化特征

城市的空间布局形态,一般可以分为集中与分散两种类型[1]。组团型城市空间结构具有明显的分散特征,且随着城市规模的不断扩大,城市功能分区呈现明显的差异化特征。诸如,珠江三角洲佛山、东莞、中山受自然因素或行政体制等非自然因素影响而形成的组团型城市[2⁃4],其空间结构分散,城市功能呈现差异化的发展特征(见表1)。

1.2社会经济及人口发展相对均衡

组团型城市除中心城区在社会经济及人口规模等方面具有一定优势外,其他各组团型城市总体上呈现均衡发展状态。例如:东莞市各组团城市人口密度基本维持在0.3万~0.4万人/km2,人均GDP(国内生产总值)为6.0万~7.0万元;中山市则位于下一个发展阶梯,各组团城市间发展差异相对较小;佛山市除中心城区、大良容桂副中心外,其他组团间差异亦相对较小。

1.3交通出行以组团内部及短距离为主

据统计,组团型城市具有组团内部短距离交通出行的独有特性[5⁃7]。如,中山市组团内部出行占比高达80%~90%。东莞市由于背靠广州、面朝深圳,产生一定“职住分离”与“空间错位”现象,使得组团内部出行占比从2004年的90%降至2019年的53.2%;但其机动化平均出行距离仅6.5km,明显低于深圳的10.7km、广州的13.6km。

2组团型城市发展低运能轨道交通系统的必要性

2.1低运能轨道交通系统的定义

T/CAMET00001—2020《城市轨道交通分类》依据运能对城市轨道交通系统做了分类,见表2。其中低运能轨道交通系统是指运能低于1万人次/h的城市轨道交通系统。

2.2组团型城市发展低运能轨道交通系统的必要性

2.2.1丰富线网功能层级,打造全链条轨道交通出行服务

目前,国内城市轨道交通大多采用大运能、低线网密度的发展模式,在大运能轨道交通和常规公共汽车之间缺乏中低运能轨道交通系统层级[9]。而组团型城市由于城市布局分散等原因,大运能轨道交通仅承担各组团间的快速联系,存在覆盖不足、可达性较差等问题。通过对比可知,组团型城市步行接驳占比明显低于非组团型城市(见表3),其更多地需要依赖于自行车、公共汽车等中、短距离交通接驳,接驳距离更远、时间更长[10⁃11]。而低运能轨道交通相对常规公共汽车、自行车等具有速度快、准点率高、舒适性好等优势[12],有利于提升轨道交通接驳服务品质,构建层级分明、功能互补的轨道交通网络体系,打造全链条轨道交通出行服务。

2.2.2支撑多组团协调发展,解决轨道交通发展不平衡及不充分的问题

2019年中共中央、国务院印发了《交通强国建设纲要》,提出建成人民满意的交通运输体系,需着力解决交通发展不平衡、不充分问题。在组团型城市轨道交通中,大、中运能轨道交通仅能覆盖城市主要发展轴带,轨道交通覆盖不足、客流效应差。低运能轨道交通由于工程投资低、运能适中、站间距小,有利于拓展轨道交通覆盖范围,能有效解决组团型城市轨道交通发展不平衡、不充分等问题,从而辐射带动外围组团发展。

2.2.3顺应中、短距离交通出行特征,解决组团内部交通出行问题

根据城市公共交通规划相关规范,大、中运能轨道交通出行时间不宜超过60min,低运能轨道交通则宜控制在30min以内。结合各层级城市轨道交通的功能定位,大、中运能轨道交通的服务范围宜为30~50km,主要提供中长距离快速轨道交通出行服务;低运能轨道交通的服务范围宜为10~15km,站间距约0.5~1.0km,主要提供中短距离轨道交通出行服务。这与佛山、东莞等组团型城市以组团内部、中短距离交通出行为主的特征相符。

3组团型城市低运能轨道交通规划建设的关键问题

目前,国内共有17座城市的31条低运能轨道交通线路投入运营,总里程约430km。但由于低运能轨道交通线网规划不合理、项目建设论证不充分等原因,线路开通至今其客流强度远低于《现代有轨电车工程技术指南》中“拟建线路远期客流强度不低于0.4万人次/(km·d)”的要求。基于低运能轨道交通系统的发展现状,认为组团型城市发展低运能轨道交通需要重点解决线路功能定位、规划方法、系统制式及选线原则等关键问题。

3.1功能定位

目前,国内外关于低运能轨道交通系统功能定位大致可划分为轨道加密线、轨道接驳线、公共交通骨干线及特色线路[13⁃14]。因城市等级、敷设区位及服务目的的不同,其功能定位有着显著的差异。如本文所述,组团型城市在城市发展定位、区域位置及轨道交通发展的基础条件上均有显著差异性,因而决定了不同组团型城市间低运能轨道交通系统功能定位存在一定的差异性。综合分析,轨道加密线宜布设在中心城区,作为大、中运能轨道交通补充线,其线路功能与普速线基本相当,有效扩大了轨道交通覆盖范围;轨道接驳线一般布设在城市高密度、重点核心区,重点解决轨道交通出行最后1km;公共交通骨干线则宜布设在外围组团的次要发展走廊,与大、中运能轨道交通共同组成公共交通骨架网络。

3.2规划方法

城市轨道交通线网规划较常用的方法是点线面分析法和功能层次分析法。此两种方法在国内外均有成功应用经验[15]。低运能轨道交通线网规划因客流断面量低、服务距离短、与常规公交车的服务大幅重叠等因素,很难从整体的公共交通需求走廊中识别低运能轨道交通系统的需求走廊,从而导致传统的城市轨道交通线网规划方法失效。为解决上述问题,基于组团型城市的发展特点以及轨道交通功能定位的差异性,采用分组团、分片区、差异化自下而上的规划方法。规划研究中不宜刻意追求低运能轨道交通线路成网,重点注重组团内部以及与大、中运能轨道交通成网问题,同时利用城市公共财政预算收入作为城市轨道交通发展规模的控制依据,详细规划技术路线见图1。1)中心组团规划重点。中心组团是城市核心区,需重点加强对城市核心区、重点发展片区的轨道交通加密及接驳服务。低运能轨道交通以加密线、接驳线为主,线路长度宜控制在10~15km左右。2)外围组团规划重点。外围组团轨道交通大多以市域快线、骨干线的延伸线为主,主要解决片区对外交通联系,覆盖相对偏弱。低运能轨道交通则以覆盖城市次要发展轴带为主,并与大运能轨道交通共同形成片区公共交通主骨架。线路功能定位以公共交通骨干线为主,线路长度宜控制在15~20km左右。

3.3系统制式

根据CJJ/T114—2007《城市公共交通分类标准》,城市轨道交通制式大致分为6类,包括地铁、轻轨、单轨、磁浮、APM(自动旅客捷运系统)和有轨电车。其中,低运能系统主要包括悬挂式单轨和有轨电车(钢轮⁃钢轨有轨电车、虚拟轨道胶轮电车、导轨式胶轮电车)。低运能轨道交通各系统制式主要分类及适用情况见表5。综合分析,有轨电车在工程造价、旅行速度、乘坐舒适性等方面优于悬挂式单轨。导轨式胶轮电车的舒适性、美观性、运行安全性则优于钢轮⁃钢轨、虚拟轨道有轨电车,而虚拟轨道有轨电车造价更低,钢轮⁃钢轨有轨电车则运营相对成熟。导轨式胶轮电车目前尚未形成正式的商业化运营线路,其产品的兼容性、稳定性等有待市场进一步验证。

3.4选线原则

为充分发挥低运能轨道交通系统的固有特性与优势,促进低运能轨道交通可持续发展,选线时宜遵循以下原则:1)高质量发展原则。规划线路宜串联城市重点发展片区或城市更新旧改片区,引导组团型城市由粗放型发展模式向土地集约化转变,为低运能轨道交通建设提供客流保障。2)客流导向原则。良好的客流是线路可持续发展的根本,规划线路应提前做好客流需求预测。高峰小时单向断面客流不应低于当地公交车专用道设置标准(如,佛山公交车专用道设置标准为高峰时段单向公交车客运量大于3000人次/h)。3)网络协同原则。低运能轨道交通线路需与大、中运能轨道交通线路及重要的交通枢纽做好衔接,以推动与落实轨道交通四网融合的发展理念,为上层级轨道交通喂给、疏散客流。4)可实施性原则。低运能轨道交通线路的优势在于噪声低、振动小、敷设方式灵活及工程造价低。因此,选线时宜尽量避免征拆、跨越等级航道,以提高线路的可实施性。

4结语

随着城市轨道交通建设日益成熟,大、中运能城市轨道交通的发展速度必将受到一定制约,而低运能轨道交通由于具有造价低、运能适中、敷设方式灵活、站间距小及覆盖范围广等优势,可进一步丰富轨道交通线网层级,打造“门到门”、全链条、高品质的轨道交通服务。在建设交通强国背景下,加快推进小运能、高密度、广覆盖的低运能轨道交通建设,是解决组团型城市轨道交通发展不平衡、不充分的重要手段,也是引导土地集约化利用,提升公共交通核心竞争力和服务水平的必然选择。

作者:陈文斌 王小龙 李思佶 刘力嘉 单位:深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司

城市轨道交通建设研究篇4

1系统现状

目前城市轨道交通安防系统主要包括视频监控系统、安检系统、门禁系统、电子巡更系统及周界报警系统[1],存在以下几个方面的问题:①安防各子系统依照各地的建设习惯,分布在通信系统、综合监控系统、段场安防系统中,未有一个统一平台来归口牵头整个安防系统设计方案。②安检信息化应急处理、安防联动管理不足。③安检无法满足大客流需要,造成安检点拥堵。④人力资源利用率低,运营人力成本居高不下。⑤安防集成平台与安检管理平台独立建设,造成资源的浪费。

2需求分析

随着城市轨道交通安全形势逐步严峻,安防等相关新技术的发展、地铁规模及客流的逐步扩大、国家新的安防规范及政策的发布,建设统一的安防平台及智慧安检的应用需求已愈发强烈。

2.1政策需求

2.1.1安防集成平台政策分析

2016年4月15日,住建部、国家质量监督检验检疫总局联合发布《城市轨道交通公共安全防范系统工程技术规范》(GB51151-2016),2017年12月1日起实施。该规范4.2.3强条描述“城市轨道交通公共安全技术防范系统的各子系统应集合成为一个整体,并应由独立的安防集成平台统一进行管理。”[1],并且规范编制组经过反复多次讨论最终形成一致意见:安防集成平台必须独立设置,与综合监控等集成系统平台之间设置明确的边界,不能以子模块等方式构成其一部分。

2.1.2智慧安检政策分析

《国务院办公厅关于保障城市轨道交通安全运行的意见(国办发〔2018〕13号)》中“(十一)规范安全检查工作”中要求“鼓励推广应用智能、快速的安检新技术、新产品,逐步建立与城市轨道交通客流特点相适应的安检新模式。制定安全检查设备和监控设备设置标准、人员配备标准及操作规范”[2]。交通运输部2018年第8号令施行的《城市轨道交通运营管理规定》中第三十七条要求“鼓励推广应用安检新技术、新产品,推动实行实检新模式,提高安检质量和效率”。

2.2业务需求

2.2.1安防集成平台建设需求

GB51151自发布以来,各城市轨道交通建设方对此规范不感冒,重视程度不高。部分城市认为规范强制要求独立建设的安防集成平台与轨道交通现有综合监控系统兼做安防集成平台存在众多功能重合之处,希望通过加强综合监控建设实现相关安防集成平台功能,节省项目建设资金。通过安检升级改造及建设契机,安防集成平台与智慧安检结合建设,满足规范独立建设要求并降低安防集成平台与安检管理平台两者独立建设造价,为国内城市轨道交通建设提供新的工程应用案例,推进城市轨道交通公共安防技术防范体系的完善。

2.2.2智慧安检需求

在大客流的冲击下,强制性的安检以及乘客排队接受安检造成的拥堵及增加乘客的出行时间,与快捷、方便的服务之间存在矛盾关系。安检迫切需要采用新技术(智能图像识别)加快人员及行李安检速度,提高安检速度,减少安检点拥堵,提高乘客地铁出行效率,节省居民出行时间。对于早晚高峰安检人员工作饱满、平峰及低峰时段安检人员工作清闲等人力资源利用率较低问题,通过应用远程集中判图技术,将判图任务进行综合调配,判图员与X光机不再一一对应,灵活根据客流量即判图任务安排判图员工班,充分利用人力资源,以保障每个判图员全日常相对饱满。

3建设方案

安防集成平台作为安防系统的运行管理核心和集成管理平台,采用开放式架构和先进的系统集成技术构建,系统应能够对各个集成的子系统(视频监视系统、出入口控制系统、安检系统、周界报警系统及电子巡更系统)进行数据采集、联动处理和综合监视管理,完成安防系统内各子系统的信息交互和联动功能。

3.1设计思路

安防集成平台采用两级管理、三级控制的分层分布式体系结构。两级管理分别是线路中心级管理和车站站点级管理,三级控制分别是线路中心级控制、车站站点级控制和现场级控制[3]。安防集成平台本次融合智慧安检建设,传统安检设备需具备网络化接口及信息化管理要求,以安检点为单位接入安防集成平台,站点级安防集成平台设置GPU服务器及危险品库实现对安检原始X光图像智能图像识别,并利用中心级安防集成平台服务器资源设置远程集中判图系统。根据规范要求,安防集成平台需按照《信息安全技术网络安全等级保护基本要求》(GB∕T22239-2019)第二级标准要求建设。最终网络安全等级应参考本规范及测评单位对实地定级备案定级结论为准。

3.2系统构成

安防集成平台主要由站点级安防集成平台与线路及安防集成平台构成,安检后台管理及智慧安检相关功能集成于安防集成平台。具体系统构成如下:1)站点级安防集成平台站点级安防集成平台主要由平台服务器(含智能判图GPU服务器、平台管理服务器等)、以太网交换机、磁盘阵列、平台管理终端、判图工作站、打印机、平台软件(含智能图像识别软件、数据库软件)、防火墙、入侵防御设备等组成。集中判图中心可设置于线路控制中心或线路段场办公用房。2)线路级安防集成平台线路级安防集成平台主要由平台服务器(接口服务器、管理服务器、集中判图服务器)、磁盘阵列、以太网交换机、平台管理终端、集中判图中心、平台软件(含判图软件)防火墙、入侵防御设备等组成。3)与线网安防平台接口线路级安防平台可接入线网安防级平台,可实现线网安防平台对线路、站点安防平台的管理,包括对智能图像识别算法及危险品库的在线更新,便于智慧安检功能可持续高效使用。4)网络传输通道线路级平台核心交换机与站点级汇聚交换机通过传输系统提供的千兆以太网共享通道,构成一个整体,实现站点与中心信息交互。

3.3系统功能

3.3.1基本功能

满足GB51151-2016《城市轨道公共安全防范系统工程技术规范》第4.8.3条、第4.8.4条、第4.8.7条、第4.8.8条对车站级、线路中心级和线网级的功能要求。

3.3.2信息报送功能

安防集成平台应具备对监控点各类图像及文字信息的统计汇总和导出能力,并需实现与公安部门的数据接口,实现相关数据上传。3.3.3报警信息处置功能当发生报警时,安防集成平台可自动或手动对报警信息进行复核,确认报警后,将报警信息及现场图像自动显示在安防集成平台操作员工作站上,平台自动启动相关预案。3.3.4应急预案管理功能安防集成平台具有预案管理功能,可先将事件及相应的处理流程分类存储在平台内,遇到突发事件时调取相应的处置流程进行处理。

3.3.5统计分析功能

通过大数据相关技术,对平台各安防子系统各类事件信息进行数据分析、挖掘、归纳,从而给出系统中各类事件时间、地点、位置、处置方案及效果等统计报表数据。

3.3.6值排班工功能

具备对安检点、集中判图中心、安防平台值班工作人员的值排班管理,主要包括值班安排、值班表报送、值班统计、交接班管理。

3.3.7系统联动功能

系统联动功能主要包括视频监视系统、入侵报警系统、安全检查及探测系统、出入口控制系统、电子巡查系统之间的联动功能。

3.3.8智能图像识别功能

通过平台与车站安检机(点)接口将X射线图像实时上传至安防集成平台图像智能识别系统,识别结果实时上传至安防集成平台集中判图中心,集中判图中心复核后将判图结果反馈至现场开包台,及时通知现场安检人员进行开包复核;车站安防集成平台需实时接收开包台开包复核信息并反馈开包结果。智能识别系统具备正常模式及降级模式功能。正常模式下,系统将智能识别后将原始X射线图像及标注危险品X射线图像上传至中心集中判图中心,供判图员复核确认后回传至现场开包台复核查验;降级模式下,系统将智能识别后将原始X射线图像及标注危险品X射线图像直接回传至现场开包台复核查验。

3.3.9集中判图中心功能

通过网络将各车站智能图像识别反馈的标准格式图片传输至集中判图中心,采用动态分配图像的方式为判图人员分配图片,判图人员可以在集中判图中心对图片进行判读处理,最终给出判读结果及时反馈至车站现场安检点开包台。

4结语

本文通过介绍国内城市轨道交通安防系统建设现状及存在的问题,结合国内规范及政策要求,对安防集成平台及智慧安检必要性进行了分析。提出了安防集成平台与智慧安检结合建设的新思路。通过搭建统一的安防集成平台,分别集成及互联各安防子系统(视频监控系统、出入口控制系统、安检系统、周界报警系统及电子巡更系统),并将安检智能判图及集中判图集成于站点级及中心级安防集成平台,解决了安防平台独立建设强条要求。同时,也对安检效率低、人工成本高等问题,为国内城市轨道交通安防建设及行业发展提供技术支持及借鉴。

作者:闵晶晶 单位:广州地铁设计研究院股份有限公司