丁建隆(2004)在《城市轨道交通线网资源共享规划》中提出了在城市轨道交通线网建设规划与具体线路工程可行性研究之间增加线网资源共享规划研究阶段的观点,并对开展线网资源共享规划的必要性和主要研究内容进行了阐述。
1.线网资源共享规划的必要性
按照目前各城市惯常的做法,在进行城市轨道交通线网规划及近期线网建设规划后,即可开展各条线路的工程可行性研究工作。城市轨道交通线网建设规划主要提出了轨道交通线网规划的总体目标、线网远景规划、近期建设规模和线路的功能定位;近期线网建设规划分析了建设的必要性,确定了线网规划和建设的任务,提出了项目建设规划和主要方案,策划了项目建设实施的规划,阐明了建设资金的筹集和年度计划。这些规划解决了城市的布局结构和发展方向的问题,仍属于宏观性的粗略规划。在此规划下开展的各线路的工程可行性研究,仍脱离不了以往单条线路独立建设存在的问题,达不到线网统一规划、资源共享的目的。因此,在城市轨道交通线网规划与具体线路工程可行性研究之间,有必要增加线网资源共享规划的阶段,从整体线网上进行系统研究,对线网的资源共享、信息互通、高效、节能等问题进行通盘考虑,使其成果能够指导具体线路的可行性研究,保证线网的先进性、系统性和协调性。
1)以线网资源共享规划保证城市轨道交通线网及近期建设规划的实施
线网资源共享规划是在轨道交通线网及近期建设规划的基础上,对线网的建设规模进行论证,使之更加具体化、数量化;对线网客流进行预测,避免了单条线的片面性,更具客观性;对系统制式进行选型,实际达到了线网之间设备资源的共享使用;对枢纽站点和与公交的配合进行规划,提高了乘客服务水平。因此,线网资源共享规划在真正意义上起到了国家提出的在城市统一规划的前提下,开展具体线路工程建设的作用。
2)以线网资源共享规划指导具体线路工程可行性研究
在线网资源共享规划的指导下,开展具体线路工程可行性研究,将会对系统定位、线路规划、车辆选型、车辆段与综合基地规划、供电方式、通信信号形式等方面的设计方案给出控制性的规定。这样,一方面简化了可行性研究阶段的过程与工程量,一方面也使线网资源共享规划的内容得到了实质性的实施。因此,线网资源共享规划将会加快具体线路工程可行性研究的进程,且更加科学有效。
3)以线网资源共享规划达到降低建设投资、减少运营成本的目的
纵观国外城市轨道交通发展的经验,一些城市经历了初期单条线路建设,在形成网络后再进行资源整合而对前期投入造成浪费的过程,也有一些城市在网络规划阶段就进行资源整合而达到良好的效果。比如,日本东京地下铁株式会社管辖的 9条线路,共203.4 km,188座车站,仅设置 1座综合控制中心,且不同线路之间可以互为后备,达到了线网系统最优化和资源共享的良好效果。因此,在线网规划中增加线网资源共享规划,将会起到事半功倍的作用。
2.线网资源共享规划的主要内容
线网资源共享规划包括了线网建设规模、客流预测、运营模式、系统主要组成设备的制式选择、枢纽站点规划和经营政策等牵涉线网整体性的研究内容。
1)建设规模与线路敷设方式研究
建设规模研究主要论证线网修建计划、资金需求分析、现金流量分析、资金筹措方案、城市资源利用方案,编制各条线的资金安排、修建顺序、工期等实施计划,为适应城市发展水平,发挥城市资源的容纳能力,为最大限度提高整体交通效率提供保证。
在完成线网建设规模研究的基础上,根据城市的地质、地形、道路条件、环境保护、工程造价等因素,选择各路段的线路地下、地面或高架合理的敷设方式,规划各条线路的走向、平面和纵断面参数,提出沿线用地控制的范围、高架及地面线路对周边地段开发的影响和处理方法,为沿线地区开发提供支持,为系统牵引计算、车辆设备选型等提供必要的条件。
2)客流预测与分析
在考虑了公交网络动态运作特点及轨道交通线网规划延续性的基础上,提出线网全日客流总量、断面客流、平均运距、平均在乘时间、枢纽点换乘系数、客流不均匀系数和敏感性分析等客流指标,研究近期实施线网的客流规模及各条线路的总体指标,确定初、近、远期线网各条线路的客流规模,其结果可作为线网建设规模、系统选型、市场营销策划和票务等方面研究的依据。
3)运营管理模式研究
在满足线网客流预测、城市设施配套、交通需求、乘客服务水平的基础上,在企业的管理体制、战略目标、人才策略等方面研究运营管理模式、组织结构和岗位设置;在调度指挥、中央监控设备、行车与线间匹配、系统功能要求、车辆段行车组织和维修施工等方面研究行车组织与调度管理模式;在车站信息系统、设备布置、导向管理、安全管理和乘务管理等方面研究车务管理模式;在设备分类、维修政策、委外与自修的执行原则和集中式综合维修基地设置等方面研究维修管理模式。以上线网运营管理模式研究成果,是开展线路工程可行性研究及总体设计和初步设计的必要基础。
4)车辆基地的设置
根据城市现状与规划、城市轨道交通建设现状、轨道交通线网规划、近期建设规划和线网客流预测的要求,从有利于设计规划、施工建设、运营管理和资源共享的角度,提出近、远期采用的车辆的形式;基于车辆初、近、远期配置的数量,车辆基地的设置规划,提出基于节约用地、维修流程合理、维修成本低、管理先进的车辆基地的布局方案,各条线路车辆基地位置及用地规模,线网联络线的设置。
5)枢纽站点地区发展规划及交通方式衔接研究
在分析线网通达性、可达性、换乘次数、客流集散规模等技术性指标,以及建设投资、票价因素、换乘时间和费用等经济性指标的基础上,提出线网枢纽的等级分类、客运枢纽的布设方案及交会点的换乘方案;在划分不同区位车站等级的基础上,在城市公交一体化的思路下,提出地铁与其他公共交通之间的衔接布局模式,以及公共汽车停靠站设计、停车场设计和行人通道设施设计的原则和方案。这为发挥站点地区的土地利用价值,提高整体交通运行效率,方便乘客出行提供前提保证。
6)主变电站设置及供电方式研究
从线网的角度,研究统一牵引供电与降压变电的方案与用地规模,初步确定各主变电站的供电范围和容量,主变电站投资、建设、运营及维护方式的选择;确定降压变电所与主变电站的位置,规划外部电源接入的方案,规划电力调度管理,为规划用地控制提供依据。
7)票务政策及AFC系统功能研究
通过对票务总体策略研究,确定线网票务系统的基本框架,明确系统的功能需求、系统的规模、系统的制式、系统构成的方式、设备配置、系统接口应遵循的原则,将现有系统和新建线路系统建立在统一标准的软件平台上,便于系统的升级,以保证线网内各条线路票务系统的兼容、高效运作和方便乘客通达;起到指导工程设计和工程建设,减少系统重复设置、返工、改造及技术选择的盲目性,降低工程建设成本、降低AFC系统综合运营和管理成本的作用。
8)信号、综合通信网与控制中心的设置研究
信号规划研究是在制定了信号系统选型选择原则的基础上,提出近期线网各条线路正线和车辆段信号系统的选型,使信号系统尽量归纳在若干种系统中,有利于运营维护。这起到了从线网上保证列车和乘客的安全,提高运行效率,有利于运营维护,提高综合运营能力和服务质量的作用。
综合通信网规划研究,通过对线网综合通信网传输系统的组网方式,以及无线通信、公务电话、时钟同步等联网子系统在轨道交通线网全网运行时的发展策略的研究,规划全线网的城市轨道交通综合通信系统网络构成、无线频点的需求对数和集中与分散型控制中心的设置,形成每条线路既相互关联又相对独立,各子系统之间结构紧凑、动作协调、功能齐备、高度可靠的综合大系统。(www.xing528.com)
在进行线网信号、综合通信网研究,以及在满足火灾自动报警、环境与设备监控、电力监控功能需求的基础上,统一规划控制中心的设置。以资源共享为根本出发点,确定综合控制中心的功能定位、分布规划、用地规模与选址,保证在线网系统上行车调度、电力调度、环境控制调度和维修调度的统一管理。
9)集中供冷方式研究
集中供冷是对轨道交通空调制冷系统方式的有益补充,广州地铁2号线率先在国内使用车站集中供冷方式,以一座集中供冷可向邻近的多条线路车站进行供冷为原则,取得了良好的效果,并在近期实施的线网中推广应用。在线网资源共享规划阶段,应从线网的角度考虑,合理选择集中供冷站及供冷范围,为后续工作实施提供指导。
3.城市轨道交通选线
线路设计必须与城市规划配合。城市轨道交通不仅是城市交通的重要组成部分,而且是城市建设和规划中不可分割的重要部分。
凡是修建城市轨道交通,首先要确定线路走向和车站分布,才能进行建筑结构工程和各种系统的设计和施工。线路走向和车站分布是否合理,也影响到建设期的造价和运营期的效益。
合理的选线设计,能大幅度地节省土建、设备和今后的运营费用,产生最大的社会效益。同时,由于城市轨道交通建设的不可逆性,技术选线的失误会无法达到效益的最大化,从而造成损失。
技术选线主要内容如下:
1)线路路由方案比选
城市轨道交通选线设计中,首要问题是线路走向合理,即对线路走向的评价,从全线总体要看路网,从局部地段要看客流,这些都与城市规划有关。
(1)工程的实施性,主要关注方案涉及的沿线工程地质资料,有无不良地质条件,沿线用地控制情况,有无导致方案难以实施的情况,形成若干方案控制点。该项调查中还应该注意尽量避免大规模拆迁,以及今后施工中可能对地面交通、环境造成大的影响。
(2)交通服务水平,对沿线主要客流产生吸引点的覆盖水平,是否有明显的疏漏。
(3)线路的整体性,关注线路方案与其他快速轨道线路的换乘条件,与其他交通方式换乘的可能性。
(4)线路长度,轨道交通为点与点的交通,为了降低投资成本,尽量缩短线路长度。
2)车站站位的选取
站点选择应在地面客流集散点上,而车站位置选择主要是车站出入口位置是否有利吸引客流,是否有利施工。因此选定站点必须与选定出入口位置同时考虑。其次还有车站风亭布局,因为出入口和风亭要出地面,一定要找到位置,要与规划配合,与地下管线配合,与地面建筑配合以及与人行过街地道配合。车站位置也与选择的施工方法相关。
3)车站形式比选
车站形式方案比选主要集中在车站埋深、车站层数、车站形式(岛式、侧式、侧岛混合式)。
随着车站埋深加大,成本也相应增大,垂直向运输压力大,因此国内车站多以浅埋为主。我国现阶段车站多以双层车站为主,将站台层和站厅层分开布置,有利于组织、疏散客流及布置车站设备用房。我国城市轨道交通地下站大多采用岛式车站的形式,客流较大时可以有效利用站台空间,侧式站台多见于高架或地面形式的车站,这样可以避免岛式车站常见的喇叭口。
4)车辆段、停车场方案比选
停车场设计要求为满足沿线部分车辆的运营、停放、清洁、调车、日常检查,并且根据场内功能设置承担全部检修任务,承担线路事故救援,段内设备、零配件存放,试车等。
车辆段大致需要有以下线路:出入段线、列车停放线、列检作业线、月检作业线、定修线、临修线、架修线、辅助作业线、试验线、辅助线。
4.敷设方式
线路敷设方式可分为地下为主的线路、部分地下线路、地上为主的线路。
成本为地下为主的线路>部分地下线路>地上为主的线路。
敷设方式选定为地下还是地面或高架,这是影响城市轨道交通工程造价的重要因素。许多城市线路方案比选结果显示,高架线的造价大致是地下线的一半。但是高架线在城市中要占道路位置,影响了环境和景观。敷设方式比较见表2.2-2。
表2.2-2 敷设方式比较
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