時間:2023-10-07 15:45:01
引言:易發表網憑借豐富的文秘實踐,為您精心挑選了九篇道路與軌道交通工程范例。如需獲取更多原創內容,可隨時聯系我們的客服老師。
關鍵詞:交通功能,規劃設計,設計流程,規劃內容,工作建議
中圖分類號: S757 文獻標識碼: A 文章編號:
隨著社會經濟的快速發展,城市化的日益發展,城市中車輛越來越多,城市化使交通問題變得集中、強度加大,機動化使交通空間日益局促,交通問題也變得越來越突出。目前解決城市問題主要有以下兩個途徑: 1) 增加交通供給即新建或拓寬城市道路; 2) 控制交通需求即道路交通功能規劃設計。然而,在城市建設過程中,建設部門只重視道路設計方面,不重視交通功能規劃設計的系統指導作用,往往在道路使用過程中出現交通需求不均衡、交通問題突出,無法進行道路拓寬時,才考慮采取相關交通管理措施。交通功能規劃設計在宏觀方面,在建設前期,在系統分析的基礎上對交通設施所要承擔的功能做出規劃,利用仿真軟件對未來交通進行分析,使交通設施的空間結構形態能與其功能適應; 在微觀方面,對其空間布局和交通組織做出安排,并利用先進的ITS 技術優化交通結構,確保交通構筑物能滿通需要,實現高效交通。
1 城市道路交通功能規劃設計的重要性
1. 1 交通功能規劃是城市道路建設的重要指導
城市交通規劃建設管理存在著條塊分割問題,規劃建設管理部門溝通不夠,道路規劃經常忽視交通需求管理,不注重交通功能規劃的指導作用,一般情況下交通功能規劃設計只是城市道路設計的一個組成部分,而沒有將交通功能規劃設計從道路設計中分離出來,以交通功能規劃設計來指導城市道路設計。另一方面交通理論與規劃設計、施工設計脫節,從而導致交通設計思想夭折,道路規劃不合理。同時受專業限制,具體設計人員對功能問題往往研究不夠,缺乏基本的交通功能設計素質,交通功能規劃設計問題也就得不到應有的重視。
在進行新建城市規劃時,必須整合土地使用政策、交通規劃和城市規劃三者關系,進而來管理交通需求,即在進行城市總體規劃時,要把交通功能規劃作為一項重要內容,然后對初步完成的總體規劃中的交通功能規劃部分通過數學模型和大型仿真軟件模擬未來交通狀況,以確定交通設計的容量和分布是否合理,并將信息進行反饋從而對總體規劃進行修改或者完成總體規劃。進而在論證合理的總體規劃的基礎上進行具體的城市道路建設項目設計。
1. 2 交通功能規劃設計是解決城市道路使用存在系列問題的重要保障
1) 城市路網功能結構不合理。在城市道路路網規劃建設中,許多城市往往只重視擴大路網的空間尺度,忽視了路網功能結構的改善。在大力推進快速路和主干道建設的同時,忽視了城市次干道和支路的建設,導致城市道路路網功能級配關系進一步失衡。
2) 城市道路交通管理設施布置不完善。許多城市道路出入口、交叉口設計、立交匝道設計不合理,停車設施功能配置不全,車輛掉頭區、行人地下通道設置不盡合理,安全設施、流量檢測、監控系統、交通誘導系統等城市道路配套設施不齊全。
3) 公交車、地鐵、輕軌等城市公共交通發展滯后。城市公共交通的設計容量小于實際的交通量,公交線路以及公交站點設置不合理,公交線路重復系數往往過高,導致公交過分集中在某條道路,造成該線路交通擁堵及公交通達性差等諸多交通問題。地鐵、輕軌等城市公共交通是解決城市交通供求關系的有效途徑,而目前,地鐵、輕軌等城市公共交通發展滯后,尚未形成一個系統的公共交通體系。
4) 交通樞紐布置不當。城市交通樞紐主要是指汽車站、火車站等,是城市主要集散地,包括商業、交通集散、公交樞紐等各種功能,各功能產生與吸引的交通流在此匯合交織,形成了特殊的交通特性。現代城市未能合理的安排交通樞紐的功能定位與建設條件,導致交通樞紐的交通區位不當,造成了各交通流分布不均衡,交通流過度集中而造成交通擁堵及交通事故的頻繁發生。
城市道路交通功能規劃主要從以下幾個方面來解決現代城市交通主要問題:
1) 綜合土地利用與交通功能規劃,充分提高土地利用效率,減少路網建設的盲目性和冗余度; 2) 建設完整有效的道路交通網絡體系,完善支路網,提高城市道路交通通達性; 3) 進一步完善交通管理設施體系,合理布置城市道路標志、標線系統,根據具體情況安排交叉口渠化、道路出入口等,并利用先進的ITS 技術,合理布置交通控制系統及誘導系統,優化城市道路交通體系; 4) 采用先進的路段交通組織措施,如設置單行線系統、變向交通等,組織微觀道路交通的有序、高效運行; 5) 完善城市停車設施配置,并利用經濟杠桿有效調節交通需求; 6) 發展以公共交通為導向的交通系統,建設完善的公共交通體系,并通過交通需求管理及交通系統管理,從各個方面來支持公共交通的發展。
1. 3 交通功能規劃設計有必要專題研究、專題審查
在工程前期,應充分論證總體方案,對交通功能做出充分考慮和細致的安排; 對于具體的建設項目,應根據《建設項目交通影響評價技術標準》對建設項目進行交通影響評價分析,確保項目建成后新增交通量與背景交通量不會對未來周邊的道路交通環境造成很大的影響。對于城市道路交通管理具體的細節方面,應充分聽取交通管理部門的意見,建立專項交通工程項目,如交通疏導工程、交叉口渠化設計、交通控制系統改善、施工期間交通組織設計等,這樣才能進一步優化城市道路交通體系,提高城市道路的利用率。
2 城市道路交通功能規劃設計流程
根據城市道路交通功能規劃在城市建設各個階段所具有不同的功能性質,可以將城市道路交通功能規劃設計分為三個階段:
第一階段為道路規劃階段,在控制性詳細規劃和新城開發建設中,結合用地規劃,對道路進行初步交通功能規劃設計,為實施階段道路詳細交通工程設計預留發展空間,保證其交通功能的實現,使交通功能規劃設計制約土地利用,土地利用為交通功能規劃做指導。具體包括道路功能定位、道路網路功能結構布局、停車設施布置、交通樞紐布置、立交及匝道設計及主要交叉口設計等。
第二階段為道路實施階段,在進行道路初步設計之后,施工圖設計之前,對即將建設的道路,進行深化細致的交通功能規劃設計,具體內容包括路段交通設施設計、交叉口設計、出入口設計、公共交通設計、人行橫道設計、交通管理系統設計等。交通功能規劃設計完成并通過專家評審后,再由施工單位進行施工圖設計。
第三階段為面向管理階段,具體內容包括交通協調控制系統設計、交通誘導系統設計等。
具體的設計流程如圖1 所示。
圖1 城市道路交通功能規劃設計流程
3 結語
目前,大部分城市是由歷史沿革演變而成,沒有系統的交通規劃,城市道路交通資源相當有限,大部分道路無法拓寬,因此,只有強化面向建設及管理兩個階段的道路交通功能規劃,大力實行城市道路交通功能規劃,利用現有道路網及先進技術,系統的誘導交通流,充分挖掘城市道路交通資源,才能在很大程度上解決城市道路交通問題。對于新建城市而言,要強化面向規劃的道路交通功能規劃,正確預測城市規模及城市交通量,進而制定合理的新建城市道路體系結構。
1.1 路網等級結構不合理,造成道路系統功能紊亂
路網等級規劃不合理是城市路網中常見問題。路網等級結構的不合理,就會使得整個道路系統紊亂,相應的功能不能得到很好實現。交通生成點和管路系統之間沒有連著設施,對車輛的正常運行產生極大的負面影響,導致不同類別的道路交通指揮系統功能失效,從而給機動車以及行人的出行到來不便,不利于交通功能安全性和穩定性的發揮。
1.2 路網節點不暢,路段與交叉口通行能力不匹配
眾所周知,我國傳統的城市交通線路比較復雜,已經不適合現代化經濟的發展需要,需要設計符合我國現階段發展的城市交通線路,為獲得經濟效益和社會效益提供基礎保障。現有的城市交通路線設計沒有得到很好的理論性指導,在交叉道路上時經常出現車流相互等待或者避讓的現象,影響道路的通暢性。同時,機動車、非機動車,以及行人之間相互產生干擾,嚴重降低了交叉口服務水平,從而造成路網的整體運行效率低下,浪費路網資源。因此,相關部門必須對交叉通進行改造,通過增加交叉口車道數量來減少相互等待的時間,進而提高交叉口的通行效率,發揮交叉口的應有功能。
1.3 城市道路橫斷面設計不合理,導致道路功能效率不能有效發揮
城市道路橫斷面的設計不合理會對道路的通行能力以及土地資源利用造成不利影響。傳統的城市道路規劃只注重道路工程建設的設計,忽略了對城市交通工程的設計,在施工之前,沒有對其提出合理化的設計方案,結果導致城市規劃設計不合理,尤其是在橫斷面的設計方面。首先,在進行設計的過程中,沒有全面分析道路功能、交通流的構成。其次,缺乏對道路交通流組織、路段與交叉口的通行能力,以及行車速度與延誤等定性的具體研究和考察。最后,道路兩旁的綠化帶、景觀沒有列入道路交通規劃的范圍之內,沒有在交通規劃設計時融入道路通行能力的環保、安全因素。
2 城市道路交通規劃與建設的改進
2.1 道路交叉口規劃原則
道路交叉口是城市交通中的重要組成部分,對交通的通行能力起著關鍵性作用,要想使交叉口的相應功能完美發揮,就要遵守以下幾方面的原則。第一,針對性原則。嚴格根據城市的實際交通現狀進行交叉口規劃設計,綜合考慮各種因素,提出科學合理的設計方案。第二,協調性原則。城市道路中的干路交叉口在設計的過程中,必須要進行渠化規劃設計,以此增加交叉口的車道條數,使交叉口的空間資源得到充分利用,減少等待時間,實現路口通行能力與路段通行能力的統一性。第三,系統性原則。在改造的過程中,相關工作人員要進行全面性的改造,保障交通規劃的系統性原則,不可以單獨改造某一方面,這樣會對問題轉移到其他路口,增加新的矛盾。第四,節約性原則。在對城市交通規劃設計時,要保證資源得到有效利用,在提高城市交通通行能力的同時,節約土地資源,節省工程投資成本,防止人力、物力,以及財力的浪費。
2.2 城市道路橫斷面建設
城市道路橫斷面建設與道路交叉口設計相比,同等重要,也是城市道路規劃設計重要點。城市道路規劃設計是保證城市交通運行能力的有效保證,要想使其功效得到充分發揮,就要熟練掌握其中的關鍵點。首先,在設計城市交通線路時,要對道路的通行能力、機動車等的行駛速度,以及土地資源的使用情況進行分析,綜合考慮各方面的客觀要求,以此對道路的寬度進行合理設置。其次,對城市交通規劃進行管理是實現道路通暢性的重要內容,事先預測道路交通量,根據實際通行能力進行設計,調整原有的車道數。再次,隨著人們生活水平的提高,機動車的數量明顯增加,車的類型也多種多樣,要合理分配車道的種類以及分隔帶,優化道路斷面的分配比例。然后,道路上的附屬設施在長時間運行的情況下,會發生破損。因此,要考慮到設施的養護需求,適當地調整斷面的各部分比例,使其滿足各種因素的需求。最后,在減少城市交通規劃成本的基礎上,還要節約土地資源,必要的情況下,可以對道路交通進行分期改造。
3 加強道路工程建設管理
3.1 制定安全方案
道路工程是我國的重要建設工程,是經濟發展的前提條件,只有保證道路工程建設的質量滿足相關標準,才能為提高我國的建設水平提供堅實基礎。在進行道路工程建設之前,要根據道路項目的實際情況進行方案設計,以此確保道路工程建設的穩定性以及安全性。道路工程建設的總體目標就是安全施工,根據我國的相關法律法規和道路標準進行道路制定安全方案,建立一套合理、完善的道路建設安全體系,并嚴格要求施工人員按照規定制度進行施工,以免出現安全事故,影響施工速度,降低道路工程質量。同時,還要制定詳細的實際施工方案,針對施工過程中存在的問題提出解決措施,使問題得到及時解決,從而提高道路工程論文建設質量。
3.2 加強道路建設施工的管理
管理環節是道路工程建設施工過程中的重要內容,占有主導地位,是施工質量的有效保障。因此,要加大力度對道路工程建設施工進行管理。(1)在施工環節,加強施工過程的管理,對施工方向進行引導,重視和施工技術人員的交流與溝通,全面掌握各個施工環節的進度。在道路工程工程建設管理的過程中,對施工的相關內容進行合理控制,優化施工質量,及時反饋施工信息,這樣可以保障在施工出現問題時,及時發現并提出解決方案,不影響施工進度以及施工質量。(2)在整個施工過程中,都必須嚴格按照事先制定的道路工程施工方案進行施工,建立崗位責任機制,防止在發生問題時沒有工作人員承擔責任,出現互相推諉的現象,保證施工中的所有環節都有序、正常進行,還要制定清晰透明的獎罰機制,激發全體工程人員的施工積極性,從而確保道路工程施工建設目標得以實現。道路工程建設施工之前,設計具體、詳細的施工方案,透徹地分析施工中存在的問題與不足,保證施工過程順利進行,為道路工程施工建設質量提供有效基礎。
4 結束語
隨著社會化經濟的快速發展,我國的城市交通規劃管理與道路工程質量是人們關注的重點內容,也是我國國民經濟健康發展的基礎前提。因此,對相關部門與施工技術人員提出了更加嚴峻的考驗與要求。現階段我國城市道路交通規劃管理與道路工程建設仍然存在一些問題,要求相關研究人員對其進行探討與分析,提出有效的安全實施方案,加大施工組織的管理力度,為推動社會的和諧、穩定發展做出貢獻。
參考文獻
[1]蓋春英,裴玉龍.基于公路網的路段交通量預測方法研究[J].交通工程通訊,2001(2).
[關鍵詞]影響;高速公路;瀝青路面;平整度;原因;對策
中圖分類號:TU328 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)19-0139-01
路面平整度是指路表面縱向凹凸量的偏差值。路面平整度是路面評價及路面施工驗收中的一個重要指標,主要反映路面縱斷面剖面曲線的平整性。當路面縱斷面剖面曲線相對平滑時,則表示路面相對平整或平整度相對好,反之則表示平整度相對差。它是評定路面質量的主要技術指標之一,關系到行車的安全、舒適以及路面所受沖擊力的大小和使用壽命,且對于水網地區,不平整的路面還會積滯雨水,加速路面的水損壞。
一、影響高速公路瀝青路面平整度原因分析
1、路基下沉的影響
路基下沉主要由路提固結沉降和地基沉降兩部分組成。由于地質會出現變化,在高速公路建成之前若未及時預防,加之各施工單位工程質量的參差不齊,不可避免地會造成完工后路基由于自身重力原因發生不均勻沉降,致使路面平整度較差,影響高速公路的質量。地基沉降,主要是地基上增加荷載而引起的沉降。如滿載貨物的大型重型車輛對其產生的壓力影響等。路提固結沉降的原因主要為施工不良。如路基填土標準不具代表性,壓實度檢測的代表性以及規定的檢測頻率不高,壓實度檢測誤差較大,取土樣不規范等因素。
2、瀝青混合料質量的影響
瀝青路面的平整度, 也和所用攤鋪的瀝青混合料有關, 包括瀝青混合料的原材質量、級配、配合比、拌合情況等。瀝青混合料的原材料選擇時若礦料的質量達不到規范要求, 例如集料的抗壓強度差或者其含扁平顆粒的含量較大, 都會使混合料的穩定性降低; 瀝青和石料的配合比不合理也會對路面的平整度有所影響, 例如瀝青比重偏大時, 路面就會出現泛油等, 而瀝青比重偏小時, 路面會因為混合料的粘聚性差出現路面開裂松散等問題; 瀝青混凝土的拌合而影響路面的平整度, 主要是在生產過程中發生離析造成或者瀝青混合料未按照規范要求進行裝車造成的, 因為粗細集料的壓實系數不同, 離析后在進行壓實時, 會造成壓實效果不同而影響整體的平整度。
3、 攤鋪質量的影響
攤鋪質量對路面平整度的影響包括攤鋪機械的選擇、攤鋪基準的控制及攤鋪機的操作三方面。
攤鋪機是瀝青路面工程施工的一個主要機械設備, 其本身性能和操作都會對整個攤鋪平整度有所影響, 其中包括攤鋪機的結構參數、行走裝置、攤鋪速度、供料系統等。攤鋪機都是通過自動找平裝置來控制攤鋪的, 所以基準的準確設定顯得十分重要, 基準沒有設定好會引起基準誤差、高程測量誤差等, 這些都會通過找平裝置反映到攤鋪的路段上, 引起攤鋪的高低不平, 進而影響路面平整度。
4、路面碾壓設備對平整度的影響
當施工的時候,如果路面碾壓設備的選擇不合適,比如當頻率較低或者振幅高的壓路機施工時,就會導致夯擊跳動而使得路面產生不平整問題,壓路機的初壓噸位過大的情況下也會導致路面擠壓變形而產生不平整,路面碾壓的溫度控制不合適的情況也會影響路面的平整度。如果施工時候的溫度過低,則會造成混合材料相互之間的摩擦阻力大大的增加,導致瀝青路面壓實度出現不均勻的問題,影響力瀝青混凝土路面的平整度。
二、提高高速公路瀝青路面平整度的對策
1、路基施工質量的控制
(1) 嚴格基底的處理。路基填筑前應對地表雜草、有機土等徹底清除,對坑槽、墓穴應進行分層回填夯實;對承載力達不到設計要求的軟基,應制定科學的方案,合理處置,達到設計要求。
(2)制定科學合理的填筑方案,及時進行試驗段的施工,對施工方案的可行性和作業效果進行驗證,對方案中存在的缺陷和不足,進行整改,保證方案的科學、合理、可行。對科學合理的施工方案,在施工中嚴格執行。如果路基填料、施工工藝、機械組合發生改變,必須重新制定施工方案并進行驗證。
2、提高瀝青混合料攤鋪質量
(1)攤鋪作業時,應正確選擇攤鋪速度,并保持攤鋪速度均等,連續、不間斷地作業。如果攤鋪機時快時慢、時開時停,將導致熨平板受力系統平衡變化頻繁,會對面層壓實度和平整度產生很大影響。攤鋪速度過快,會使鋪層疏松,供料困難;過慢會影響生產效率,停機會使鋪層表面形成臺階狀,且料溫下降,不易壓實。
(2)在卸料過程中,供料車要在空檔狀態下,靠攤鋪機的推力移動,為此供料車駕駛員應事先培訓,達到技術熟練。嚴禁供料車撞擊攤鋪機,每撞擊一次,對攤鋪機的自動找平裝置都有影響,撞擊處平整度會有一定的缺陷。要防止混合料撒落在攤鋪機行走履帶前,避免攤鋪機顛簸,造成自動找平系統的工作迎角發生變化,影響路面平整度。
3、選擇滿足要求的攤鋪碾壓設備,提高施工工藝
攤鋪機、壓路機(含雙鋼輪、膠輪壓路機) 經歷了國產機到進口機的變化, 目前高速公路一般采用ABG423、ABG525攤鋪機,悍馬、戴納派克壓路機等,這些機型性能比較優越、穩定, 使用效果大大優于其他設備。
在瀝青路面開始攤鋪前要作好以下準備工作: 準確調整好基準鋼絲和找平裝置的位置,熨平板要加熱20―30分鐘,使熨平板加熱至85-90℃, 選定振搗器和夯錘的頻率、試驗段中確定的松鋪厚度、壓實遍數等等。
攤鋪時要嚴格控制攤鋪速度,一般控制在2m/min-4m/min,且保持勻速運行; 要保證混合料供應充足,不停工待料。
碾壓包括雙鋼輪壓路機初壓,初壓時初始溫度不低于140℃, 速度不超過: 3Km/h,一般碾壓: 2遍;然后用振動壓路機復壓,復壓溫度一般不低于100-110℃,速度不超過4.5Km/h,一般碾壓3-4遍;終壓常使用靜力雙鋼輪壓路機并應緊接在復壓后進行,終壓結束時的溫度不應低于的70℃。整個碾壓過程中都要確保行走線路的直線性, 不得隨意轉動方向,嚴禁停機與走S型。
4、接縫的處理
關鍵詞 城市軌道交通,交通規劃,交通政策
對上海這樣的大都市,大力發展以城市軌道交通為主體的城市公共交通已成為共識;但是,如何發展城市軌道交通,還有若干重要問題有待研究。一方面是建設費用太高。如何降低造價,縮短建設期? 在1997 年新一輪上海市軌道交通網絡規劃中,規劃修建地鐵385 km , 輕軌177 km , 結構形式為地下隧道或高架。目前,在交通建設規劃者和決策者中,似乎形成了如此認識傾向:城市軌道交通要么建地鐵,要么建高架,地面鐵路不能象老滬杭鐵路那樣進入市區。而目前地鐵造價已高達10 億元/ km , 象上海3 號線這樣拆遷較少的高架線初步設計概算超過3 億元/ km 。按此造價水平匡算,建成上海市軌道交通網所需投資超過4 000 億元,即使每年投資100 億元,還需持續建設40 a 以上的時間,而且地鐵及輕軌充其量只能滿足市內交通需求,而對周邊城市的交通,特別是對市郊道路的擁擠阻塞仍難緩解[ 1 ] 。另一方面是軌道交通網絡規劃的結構仍有優化的可能。例如,目前正在建設的3 號線與規劃11 號線有可能合并,其它縱橫線路與環線如何銜接也有待研究。如果把市郊鐵路定義為城市區域內(包括市中心區) 的城市間鐵路, 那么其中一個重要問題是城市軌道交通規劃中如何處理與市郊鐵路的關系? 怎樣銜接? 城市中既有的市郊鐵路是否要遭受與老滬杭內環鐵路同樣的命運? 從空間范圍看,現有的軌道交通規劃主要集中在市中心區,與衛星城之間的軌道交通采用何種結構形式? 本文結合世界大城市軌道交通的發展經驗,針對上海市軌道交通的幾個主要問題進行粗淺地分析,期盼同行廣泛深入地研究和討論上海市城市軌道交通發展中的戰略性問題,包括布局、規模、結構形式、各類城市軌道交通間的銜接等。
1 關于城市軌道交通的結構形式
城市軌道交通的結構形式不只是地下隧隧、高架線路兩種,也可采用地面線路。日本及歐美國家城市有不少這樣的例子。例如:
① 在日本東京,位于市中心區的內環鐵路山手線,一周全長34. 5 km , 設29 個車站,線站大部分設在地面上,在與道路交叉處設有道路立交或地道。因該線與城間鐵路均屬同一公司管轄,因此城間鐵路的列車可以開行到環線上去,給旅客以很大便利。這條線路在1987 年平均每天運客397. 3 萬人次,1 天收入
2. 43 億日元,是當年國鐵中唯一的一條盈利鐵路[ 2 ] 。
② 在德國柏林,內環鐵路長37 km , 大部分設在地面,與15 條鐵路線連接,在內環線附近有10 個鐵路客運站,其中有6 處上下客較多的車站分布在市中心半徑3 km 的范圍內。為了便于旅客上下車和最大限度地減少城市交通運輸負荷,將原來盡頭式的旅客站改成通過式。在二戰以前,已建成東西直徑線和南北直徑線各1 條。東西直徑線是雙復線(4 條線),以路堤和棧橋方式通過市中心,并設有5 個旅客站和8 個停車點[3 ] 。
由此可見,市中心區的軌道交通可以采用地面形式,只要與道路立交,同樣可以達到很大的運能。上海市民之所以害怕鐵路進入市區,是因為老滬杭鐵路曾經給城市交通帶來非常大的負面影響。而造成這種不良后果的直接原因是鐵路與道路的平交道口。同時,修建地面鐵路具有線路造價低廉、車站造價低、旅客乘降方便、省時等優點,因此,應該客觀地去分析城市地面鐵路的利弊,而不應一概否定。
目前正在修建的3 號線1 期工程(漕河涇站~ 江灣站) 約25 km , 如果在原來地面鐵路基礎上加設一條地面鐵路線,按城市軌道交通要求加密車站分布,同時在各道路交叉口建設必要的道路地道或簡易立交,則可節省數億元投資。
2 關于城市軌道交通網絡總體規劃
考察1997 年最新的上海市軌道交通規劃圖,作者認為在以下3 方面還需認真研究: ① 優化軌道交通路網結構; ② 市區與郊區間的軌道交通的建設順序; ③ 市郊鐵路與市內軌道交通的銜接與互補。
現有的軌道交通規劃網絡結構比較混雜,在方格狀路網上再疊加上環線放射線,無論是工程,還是運營,其有效性均降低。如已有環線,就不必將所有縱橫線路都橫穿市中心區。路網分布過于稠密,類似方格的路網平均每條線路間隔1. 2~1. 5 km , 密處不足1 km , 如中山公園、老西門等區域。一般講,軌道交通線路的直接吸引范圍在800~1 000 m 左右,即軌道交通線路間隔在2 km 以內的方格網就可覆蓋所有區域。目前的規劃似乎要用軌道交通解決全部的或絕大部分公共交通運量,這是不經濟的,一是因為軌道交通造價昂貴,二是因為市區內有密集的道路網絡,現在和未來必然存在大量的公共汽車,必須合理運用。莫斯科就十分重視地鐵與公交的分工協作,讓地面公交主要承擔向地鐵運送乘客的任務,公共汽車因其機動靈活,有路就能通行,所以它在莫斯科的客運量中占較大比重。實踐證明,這樣做既可大大縮短乘客的乘車時間,又可保證公共汽車的實載率,公交勞動力和能源消耗的使用效率較高。
目前的城市軌道交通路網建設原則是優先考慮市中心區的地鐵建設。在短時期內先建市內部分區段是合理的,無可非議,但如果規劃時只重視市內,不重視市郊則是錯誤的。理由如下:
(1) 上海的建成區迅速擴大,且市郊客流量大,增長速度快。
在經濟迅速發展的上海,現在的近郊就是未來的城區。一方面,伴隨著工業區大量搬遷,近郊區域的廠房和住宅區大量興建,城市建成區域不斷擴大,導致近郊與市中心的出行量大量增加;另一方面,上海作為國際現代化大都市的發展戰略的實施,促使上海城市向多中心結構發展,郊縣作為上海的衛星城得到快速發展,促使中心城與衛星城間的遠郊交通需求快速持續增長。這些長距離的、大量的客運需求,迫切要求建設與之相適應的大容量軌道交通。例如,市中心與莘莊、閔行間雖然修建了快速路和若干條6 車道干道,但高峰時段仍然交通阻塞。一般時段小汽車從莘莊到人民廣場需1. 5 h , 而地鐵無論是否高峰期不足0. 5 h 。如果沒有地鐵1 號線,徐閔線上的交通擁擠程度將不堪設想,莘莊、閔行的發展速度將大受影響。
(2) 市郊軌道交通線的建設正好順應了城市向外擴展的趨勢。
一個城市的建成區向外擴展總是優先沿著某些交通軸線進行的。如果有軌道交通輻射線,則在市民可接受的1. 0~1. 5 h 行程中可達的半徑范圍約為30~50 km ; 而靠道路交通,其半徑范圍至多只能達到15~20 km 。近年來,上海在近郊范圍內建設了許多住宅,其中許多商品房賣不出去,其主要原因就是住宅附近沒有軌道交通,道路交通時間太長。
(3) 優先建設市郊鐵路可以大幅度降低造價,同時建設市郊鐵路是加快舊城改建的一項重要策略。
在市郊或新開發區建設鐵路有多方面的效益: ① 刺激市郊地區的開發。倫敦、巴黎、柏林等城市在本世紀上半葉的快速發展區域主要集中在城市輻射形的市郊鐵路兩側。② 這些地區地價低,建筑物少,絕大部分可以建成地面鐵路,大大降低工程造價。③ 線路走向約束較少,其布局形態容易接近理想形態,線路容易按短直方向定線,對日后的經營者的運營費用和旅客行程時間均可節省。④ 這些地區剛剛開發或尚未開發,其城市規劃有很大的彈性,線路兩邊后建的建筑物可以與之融為一體,使得鐵路對環境的影響盡量減小。⑤ 在先有鐵路的情況下,通過城市規劃、建筑設計能夠減輕鐵路對其兩側的不利影響;例如,在鐵道線路旁布置綠化帶、公園,或規劃一些使用功能上對噪聲和振動不太敏感的建筑物,如商場、工廠、貨場等;鐵路與道路的立交可結合城市近、遠期規劃,建設或預留必要的立交等。⑥ 加快市中心區向新的建成區和郊區疏散,大幅度減少市中心區人口數量,為舊城改建減輕拆遷安置工作,是加快舊城改建的一項重要策略。
隨著上海及我國經濟的持續發展,上海與外省市的城間交通,尤其是客運量,必然有大幅度的增長,這些客流大部分有賴于城市軌道交通進行集散。今后的城市軌道交通路網規劃應注意兩點:一是必須緊密地與上海市鐵路樞紐的站線銜接起來,二是努力發揮鐵路樞紐的城市客運功能。上海鐵路樞紐市區鐵路長度有100 多km , 如果進行適當改建和增設車站,那會在城市客運中起不小的作用,當然體制、政策等方面的問題還有待研究。從長遠的發展看,其規模還將增大。例如,京滬、滬杭高速鐵路的建設,上海大都市區域內的鐵路車站和聯絡線建設等。只有當它們與城市軌道交通作為一個整體進行系統規劃,才能在以后的運營中真正方便顧客,實現高效率運輸。在這方面,國外許多大城市的城市鐵路建設都給我們良好的范例。例如,東京有10 條地鐵線與地面鐵路環線構成換乘,并通過環線與18 條市郊鐵路線連通;倫敦有20 條鐵路進入市區,其中15 條線路進入市中心半徑為3 km 的范圍,15 個終點站均與地鐵線路構成換乘, 其中大部分車站座落在地鐵內環線上。巴黎、柏林、莫斯科、紐約等城市的地鐵系統都是與城市間鐵路在市區的客運站連成一體的。
3 關于市郊鐵路規劃
由于城區的擴展,市郊鐵路有相當一部分是在市區,并不全部在郊區。長期以來,由于市郊鐵路歸鐵道部負責建設和管理,而城市軌道交通是由地方政府負責建設和管理,兩者的規劃和協調較差。好在現在軌道交通剛剛開始大規模建設,否則這種不協調將會給城市發展及居民出行帶來非常不利的影響。現有的上海市軌道交通網絡規劃是建立在上海市獨立建設和管理城市軌道交通的思想基礎上,較少考慮市郊鐵路系統(上海市鐵路樞紐)對上海市城市客運的功能和作用。隨著市場經濟體制改革的深入,鐵路經營觀念、策略和政策也可能向城市客運傾斜,城市軌道交通的建設和管理有可能呈現多元化的局面。考察發達國家的城市軌道交通系統的發展狀況可以得到有益的啟示。
① 東京都市圈:地鐵全長230 km , 承擔總客運量的12. 9 %; 市郊鐵路超過2 000 km , 承擔總客運量的
42. 7 % , 其中私營市郊鐵路819 km , 承擔總客運量的20. 3 %[4~6] 。
② 大倫敦區:地鐵9 條線路(單行線)共391 km , 由倫敦交通局管轄的地鐵有限公司經營,承擔總客運量的36 %; 市郊鐵路約20 條共1 000 km , 由英國鐵路公司管轄,承擔總客運量的35 %[2 ] 。
③ 大巴黎區:巴黎有28 條放射式的市郊鐵路線,連接市區和周圍郊區,構成一個密集的鐵路網,總長約1 000 km , 由法國國營鐵路公司經營,巴黎市內有25 個火車站與地鐵相連,日客運量300 萬人次,完成的旅各周轉量占市郊各種運輸方式總量的55. 5 % , 住在郊區去巴黎上班的人約有40 % 乘坐市郊列車[3 ] 。
④ 莫斯科:市區引入12 條放射型鐵路線,市區范圍內的長度約200 km , 旅客站9 處。這些鐵路除了完成城市間的客貨運輸任務外,主要是參與市內客運以及市區與郊區之間的客運。大部分放射線是雙復線(4 條線),其中2 條專門用于城市客運,行車間隔2 min , 高峰時可不到1 min ; 另兩條行駛長途客貨車, 城市客運高峰時可安排市郊列車,間隔約5 min 。市郊列車每天完成運量約170 萬人次,約占市郊鐵路總客運量的95 %[3 ] 。
從中可以看出: ① 市郊鐵路在城市客運中占據重要地位,東京都市圈占42. 7 % , 大倫敦占35 % , 大巴黎占55. 5 % 。② 市郊鐵路的一個重要職能是城市客運,包括市內客運、市區與郊區間的客運。例如,莫斯科的市郊鐵路,其運量的95 % 是城市客運,只有5 % 是城市間客運量。③ 市郊鐵路有相當的規模。例如巴黎、倫敦均達到1 000 km , 東京則超過2 000 km 。④ 市郊鐵路形態多為環線放射線型式。東京、倫敦、巴黎、莫斯科、柏林的市郊鐵路都是放射型的,其中東京、莫斯科、柏林都有兩個市郊鐵路環線。
4 結 語
我國的鐵路總里程還將不斷發展,同時,城市市郊鐵路也將不斷發展,對于上海這樣的大城市,其發展速度和規模都會更大。因此,在進行上海城市軌道交通路網規劃時,應該注意到:
1. 1. 市區地鐵與市郊鐵路并重。市郊鐵路將是未來城市客運交通體系中一支重要力量,應盡早進行市郊鐵路網的全面規劃,控制鐵路建設用地,這是降低城市軌道交通造價的一個有效途徑。
2. 2. 多種結構形式建設軌道交通。為降低城市軌道交通建設成本,某些地段可以采用地面形式。對城市中既有的市郊鐵路,不能采取“一律拆除”的敵視態度,而應是“盡可能地利用”,通過調整線路局部走向、增設車站、建設必要的立交,同樣可以達到與地鐵或高架軌道線路一樣的運能。
3. 3. 大都市軌道交通網絡體系的重新構劃。該體系應包括多種軌道交通形式,有地鐵或高架為主的城市快速軌道交通路網,有地面鐵路為主的市郊鐵路,還可能有速度較慢、無專用路權的輕軌或有軌電車等。要重點研究它們之間的銜接,力求換乘方便,這就要求在規劃城市軌道交通路網時統籌考慮,尤其要考慮市內軌道交通與市郊鐵路及其發展規劃的緊密銜接。
參 考 文 獻
1 華允璋. 借鑒澳大利亞經驗發展我國城市鐵路. 科技導報,1997 ; (10) :55
2 吳家豪. 國外鐵路樞紐. 北京:中國鐵道出版社,1991 :125
3 北京市城市規劃設計研究院. 世界大城市交通研究. 北京:北京科學技術出版社,1991 :14~
143 ,157
4 運輸省鐵道局. 數字てみゐ鐵道’95. 東京:運輸經濟研究? ?? 一,1995 :25 ,118~120
5 日本交通協力會. 交通年鑒(日本). 東京:交通協力會刊,1992 :476
關鍵詞:道路工程;軌道交通工程;安全評估;控制
1 概述
城市軌道交通正面向多元化發展,軌道交通、地鐵、軌道交通等構成了城市綜合軌道交通網絡,其中軌道交通作為一種快速、高效、環保、高技術含量的運輸方式,正受到社會越來越廣泛的重視。
軌道交通車輛運行對軌道平順度要求極高,對下穿既有軌道交通工程橋梁的城市道路的施工關乎軌道交通工程運營安全和行車舒適度。道路以路塹下穿軌道交通工程橋梁,如果交叉處開挖深度較深,其施工過程中可能會對軌道交通工程橋梁基礎及墩身產生影響,并會反映到橋上設置的軌道結構上。
文章基于A道路下穿軌道交通工程橋梁項目,研究道路施工時橋梁的基礎受力、墩頂位移等,分析其對軌道交通工程橋梁的影響是否安全可控,并對A道路的設計和施工提出意見及措施。
2 工程概況
軌道交通工程A道路特大橋采用(35+55+35)m連續梁跨越A道路,A道路在中墩7號墩和8號墩之間穿過,軌道交通工程橋墩均采用矩形橋墩,墩底尺寸3.6×3.8m,橋墩高度17.5m,承臺尺寸寬×長×厚=8.0×9.0×3.0m,承臺接8-Φ1.2m鉆孔樁,樁長分別為20.0m(7號墩)、18.5m(8號墩)。
交叉處A道路為路塹,開挖深度約6.5m。A道路與軌道交通工程線路軸線之間夾角約為85°,A道路人行道邊線與軌道交通橋墩最小距離0.17m。(如圖1所示)
3 有限元模型
文章采用大型通用有限元軟件ABAQUS建立施工區域有限元模型進行數值分析,并充分考慮巖土材料非線性、樁同作用等因素。取軌道交通工程A道路特大橋7#、8#橋墩與其周邊土體為主要分析對象建立有限元數值分析模型。
模型Model-1、Model-2分別用于分析7#、8#橋墩受A道路開挖的影響。模型中建立了橋墩、承臺及承臺底面以下的土體。承臺頂面以上土體以荷載形式施加,通過調整土面上的壓力分布形式模擬整個路面開挖過程。土體模型尺度為(長、寬、高):60m×60m×40m。模型整體如圖2(a)所示,橋墩及基礎如圖2(b)所示。
Model-1模型共有150074個節點,143660個單元;Model-2模型共有119098個節點,111446個單元。模型中包括了土體、橋墩基礎兩個部分,全部由六面體單元C3D8R組成。土體與基礎之間采用面對面接觸形式連接以模擬樁土作用。
4 計算結果
4.1 對軌道交通工程7號橋墩的影響
4.1.1 基礎受力分析
根據Model-1的計算結果,提取了7#橋墩基礎3#角樁的側摩阻力、樁身軸力等參數,以評估橋梁樁基承載力是否受到影響。
由圖3可知,樁基下部樁側摩阻力在開挖后有較明顯的減小,且靠近開挖土體一側的樁基下部在挖后出現了一定程度的負摩阻力。其原因是,上部土體開挖后,下部土體的地應力得到釋放,土體向上隆起,并通過承臺將基礎向上抬起,故而樁基下端與樁周土體發生一定程度的反向滑移,引起樁端摩阻力降低。但樁側摩阻力絕對值較小,不大于3Kpa,可以認為開挖前、后的樁側摩阻力變化對樁基承載力影響不大。
從圖4可知,開挖后樁身軸力小于開挖之前樁身軸力。其原因是,土體開挖后,土體局部隆起,向上擠壓承臺底部,引起樁身軸力減小。此時基礎承臺底與樁底承受的荷載重新分配,承臺底部土體承載增大,樁端土體承受荷載減小。樁身軸力的減小對于樁基本身以及樁端下部的土體是有利的,但仍需要研究承臺底部土體承載力是否滿足要求。提取了開挖前、后承臺底土體上表面接觸壓力云圖,如圖5所示。
由圖5知,開挖前承壓土面區域最大壓應力為36.8Kpa,局部最大壓應力可達55.3Kpa;開挖后承壓土面區域最大壓應力增大為45.3Kpa,局部最大壓應力可達67.9Kpa,滿足規范要求。
4.1.2 基礎變形分析
圖6則為開挖前、后基礎與土體之間的變形關系圖,土體在橋墩基礎位置處發生不均勻隆起,引起承臺上浮并使得承臺朝開挖段相反方向發生偏轉,基礎的隆起和偏轉會導致橋墩發生豎向及順橋向位移。
表1列出了各工況下7號墩墩頂中心位置的各個方向上的位移增量,可知工況1引起墩頂中心上浮量和順橋向位移量最大,最大值分別為1.149mm和3.031mm;工況4引起的橫橋向位移最大,最大值為1.050mm。
表1中豎向位移向上為正,順橋向位移指向線路前進方向為正。
4.2 對軌道交通工程8號橋墩的影響
4.2.1 基礎受力分析
根據Model-2的計算結果,提取了8#橋墩基礎1#角樁的側摩阻力、樁身軸力等參數,以評估橋梁樁基承載力是否受到影響。
由圖7可知,樁基下部樁側摩阻力在開挖后有較明顯的減小。其原因是,上部土體開挖后,下部土體的地應力得到釋放,土體向上隆起,并通過承臺將基礎向上抬起。故而樁基下端與樁周土體發生一定程度的反向滑移,引起樁端摩阻力降低。整體上看,樁側摩阻力絕對值較小,不大于3.5Kpa。所以認為該樁基在道路開挖前后的樁側摩阻力變化程度對基礎整體承載力影響不大。
從圖8可知,樁基角樁的軸力在土體開挖后也減小了。其原因是,開挖后土體局部隆起,向上擠壓承臺底部,引起樁身軸力減小,樁端土體承受荷載減小。雖然樁身軸力的減小對于樁基本身以及樁端下部的土體是有利的,但此時基礎承臺底與樁底承受的荷載重新分配,承臺底部土體承載增大,特提取了開挖前、后承臺底土體上表面接觸壓力云圖,如圖9所示。
如圖9(a)所示,開挖前承壓土面區域最大壓應力為35.6Kpa,局部最大壓應力可達55.3Kpa。如圖9(b)所示,開挖后承壓土面區域最大壓應力增大為39.5Kpa,局部最大壓應力可達59.2Kpa,滿足規范要求。
4.2.2 基礎變形分析
圖10則為開挖前后基礎與土體之間的變形關系圖,可以發現,土體在橋墩基礎位置處發生不均勻隆起,引起承臺上浮并使得承臺朝開挖段相反方向發生偏轉,基礎的隆起和偏轉會導致橋墩發生豎向及順橋向位移。
表2列出了各工況下8號墩墩頂中心位置的各方向位移增量,可知工況1引起的墩頂中心上浮量和順橋向位移量最大,其值分別為0.562mm和1.843mm;工況4引起的橫橋向位移量最大,其值為1.13mm。
表2中豎向位移向上為正,順橋向位移指向線路前進方向為正。
5 控制方案
(1)軌道交通工程橋墩范圍為人工填土,應采用坡度較小的邊坡,以保證邊坡穩定,并減小軌道交通工程橋墩承受的土壓力。
(2)道路開挖時應分層開挖,每層同步下降,避免產生過大土壓力。
(3)軌道交通工程橋墩附近人行道與道路之間高差大于40cm,軌道交通工程橋墩安裝防撞裝置,以避免車輛直接撞擊軌道交通工程橋墩。
(4)軌道交通工程橋墩附近路面禁止采用重型機械碾壓,應采取小型機械夯實,施工機械嚴禁碰撞橋墩。
(5)嚴禁在軌道交通工程橋墩附近堆放土方。
(6)施工過程中嚴禁抽取地下水。
(7)加強施工監測,對軌道交通工程橋墩附近一定范圍土體以及墩身進行動態化監控量測,密切關注施工引起的地面沉降及橋墩變形。
(8)道路施工完成后,應及時對該段軌道交通橋梁上軌道平順性進行復測,根據測量結果決定是否進行軌道標高調整。
6 結論
文章對A道路下穿軌道交通工程A道路特大橋施工現場及橋梁基礎進行了三維仿真建模分析,模擬了A道路路塹開挖施工對橋梁所造成的影響。分析了橋梁基礎受力、變形等相關參數,可以得到以下結論:
(1)道路及管線開挖后,基礎及土體內力重新分布,樁體及樁端土體持荷降低,承臺底部及其下的土體持荷上升。計算結果表明,軌道交通工程橋梁基礎受力滿足相關規范要求。
(2)道路及管線開挖過程中引起7號橋墩短期豎向最大隆起
1.666mm、8號橋墩短期豎向最大隆起0.988mm,小于其上連續梁計算采用的基礎非均勻沉降值10mm,滿足連續梁結構安全需要。
(3)道路開挖后,6號墩基礎后期總的沉降量為0.8mm,7號墩
基礎后期總的沉降量為0.1mm,8號墩基礎后期總的沉降量為0.7mm,9號墩基礎后期總的沉降量為1.1mm,滿足墩臺均勻沉降量不大于30mm、相鄰墩臺沉降量之差不大于5mm的要求。
(4)開挖引起7號墩產生的順橋向位移3.031mm,8號墩產生順橋向位移1.843mm,由于7號墩為活動墩,8號墩為制動墩,梁體將跟隨制動墩發生移動,但實際情況下活動支座仍可對梁體產生一定的摩阻力,7#墩將限制整個梁體的順橋向位移,故梁體的移動距離必將小于1.843mm,該值在軌道交通軌道接頭位移變化容許范圍內。
(5)車輛輪載作用在承臺上引起的偏壓可能造成橋墩產生順橋向位移0.163mm(指向道路側),滿足規范要求。
參考文獻
[1]范力礎.橋梁工程[M].北京:人民交通出版社,2001.
[2]蘇潔,等.地鐵隧道穿越既有橋梁安全風險評估及控制[J].巖石力學與工程學報,2015,34(1):3188-3195.
[3]顏志華.軌道交通橋梁結構設計與試驗研究[J].都市快軌交通,2011,24(3):70-73.
[4]鐵道第三勘測設計院.橋梁地基和基礎[M].北京:中國鐵道出版社,2002.
[5]鐵道第一勘測設計院.鐵路工程地質手冊[M].北京:中國鐵道出版社,1999.
[6]甘杰文.關于預防和減少軟土地基不均勻沉降的探討[J].黑龍江科技信息,2009(20).
關鍵詞:軌道交通;換乘;內部;外部
中圖分類號:U239.5 文獻標識碼:A 文章編號:1000-8136(2012)06-0123-03
隨著我國經濟和社會的發展及城市化進程的加快,城市人口和規模持續上升,城市居民出行總量不斷增加,城市公共交通系統的壓力逐漸增大。城市客運交通供不應求的矛盾日益突出。交通堵塞、停車困難、環境惡化等交通問題隨之出現。由于我國城市用地緊張,不可能大規模地新建、擴建道路來滿足日益增長的交通需求。因此,為解決城市客運交通問題,必須發展具有快速、大運量、方便、準時、舒適的城市軌道交通系統。
隨著城市軌道交通網絡的完善,市民出行換乘量必定增大。換乘點是線網構架中各條線路之間或軌道交通線與其他交通方式的交織點,是提供乘客轉線換乘的車站,乘客通過換乘站及其專用通道設施,實現人流溝通,達到換乘的目的。城市軌道交通的換乘節點作為城市的重要客運樞紐,通過互相接運,以充分發揮城市軌道交通強大的優勢,最大限度地提高居民的出行效率。
1 城市軌道交通內部換乘方式
在進行城市總體規劃,布置軌道交通線網時,必須重點研究各線路的相交點位置和相交形式。在兩條軌道線路的交叉點,是換乘客流集中的地方,為了高效地完成軌道線路間人流的集散任務,應根據規劃總體布局和換乘客流的集散量配置若干路線,并規劃相應的換乘節點。軌道線網內部換乘點研究的任務就是對換乘點分布和換乘方式的可行性進行論證分析,并提出原則性的設想,以及對線路具體走向提出建議。
確定換乘方式的主要原則是:滿足換乘客流量的需要;調整相交線路方向創造良好的換乘條件;盡量縮短乘客的走行距離,減少人流交叉;結合地形選擇合適的車站布置形式。
根據上述原則,結合兩條線路常見的相互交織形式,如垂直交叉、斜交、平行交織等情況,換乘方式可分為同站換乘、通道換乘、站外換乘、組合式換乘等多種形式。在換乘方式的構思過程中充分運用無縫換乘的理念,最大程度地方便乘客。
1.1 軌道交通內部同站換乘
同站臺換乘一般適用于兩條線路平行交織,而且采用島式站臺的車站形式。乘客換乘時,由島式站臺的一側下車,跨過站臺另一側上車,即完成了轉線換乘,換乘極為方便。同站臺換乘的基本布局是雙島站臺的結構形式,可以在同一平面上布置,也可以雙層立體布置。
采用同站臺換乘方式要求兩條線要有足夠長的重合段,在兩線分期修建的情況下,近期需把后期線路車站及區間交叉的預留處理好,工程量大,線路交叉復雜,施工難度大。所以盡量選用在兩條線建設期相近或同步建成的換乘點上。
圖1 同站臺換乘的換乘示意圖
1.2 軌道交通內部通道換乘
在兩線交叉處,車站結構完全脫開,用通道和樓梯將兩車站連接起來,供乘客換乘。連接通道一般設于兩站站廳之間。通道換乘方式布置較為靈活,對兩條線路交角大小及車站位置有較大適應性,預留工程少,甚至可以不預留,容許預留線位置將來可以作適當調整。通道寬度可按換乘客流量的需要設計。換乘條件取決于通道長度,一般不宜超過100 m,這種換乘方式最有利于兩條線路工程分期實施,預留工程最少,后期線路位置調節有較大的靈活性。
圖2 通道換乘的換乘示意圖
1.3 站外換乘
這種換乘方式是乘客在車站付費區以外進行換乘,實際上是沒有專用換乘設施的換乘方式。采用站外換乘方式,往往是無線網規劃而造成的后遺癥,一般不予推薦。這種換乘方式由于乘客需增加一次進、出站手續,再加上在站外與其他人流交織和步行距離長,因而顯得十分不便。對軌道交通自身而言,是一種系統性缺陷的反映。因此,站外換乘方式應注意盡量避免。
1.4 組合式換乘
在換乘方式的實際應用中,往往采用兩種或幾種換乘方式組合,以達到改善換乘條件,方便乘客使用,降低工程造價。例如:同站臺換乘方式輔以站廳或通道換乘方式,使所有的換乘方向都能換乘;樓梯換乘方式在島式站臺中,必須輔以站廳或通道換乘方式,才能滿足換乘能力;站廳換乘方式輔以通道換乘方式,可以減少預留工程量等。上述組合的目的,是從功能上考慮,不但要有足夠的換乘通過能力,還要有較大的靈活性,為乘客、工程實施提供方便。
1.5 小結
通過以上各種內部換乘方式的分析,可以看出,任何內部換乘點的換乘方式都是把滿足換乘客流功能需要放在第一位,同時還要考慮一系列的相關因素:換乘點上兩條線路的修建順序;換乘點上兩條線路的交織形式和車站位置;換乘點的換乘客流量和組織形式;換乘點線路和車站的結構形式和施工方法;換乘點的周圍地形、地質條件以及城市規劃的地面和地下空間開發要求等。
2 城市軌道交通外部換乘方式
城市軌道交通外部換乘在城市公共交通體系中主要是指與常規公交的換乘,軌道交通與常規公交均屬于城市公共交通系統,都為城市居民出行服務,滿足居民出行交通需求。同時,它們又有各自的特性,軌道交通具有速度快、運量大,主要覆蓋范圍為城市主要交通干道,是城市公共交通的骨干力量,但它又具有建設周期長、投資大、城市支道路覆蓋范圍小等缺點。常規公交具有投資小、建設快、運輸靈活、城市支道路覆蓋范圍大等優點,但它又具有速度慢、運量小、易發生擁堵等缺點。兩者互為補充,軌道交通一起構成完善城市公共交通系統。而軌道交通與常規公交的換乘就是能最大限度地發揮兩者優勢互補的關鍵因素。
2.1 軌道交通與常規公交換乘的規劃協調
即在軌道交通與常規公交線網及站點規劃、布局過程中兩者空間結構上的相互協調。規劃協調反映軌道交通與常規公交在空間結構銜接上的有機結合、相互滲透、相互制約、相互促進和相互銜接。規劃協調是系統正常運轉所需要的最基本的協調。
2.2 軌道交通與常規公交換乘的運營協調
通過運能匹配、管理政策等手段達到在軌道交通與常規公交運營組織過程中乘客出行時間上的連續協調。運營協調是軌道交通與常規公交換乘系統總體協調的具體表現,通過管理、控制手段使子系統功能最優組合和相互協調作用達到整體功能最優,負效應最小。復雜系統的總體功能需要通過子系統的功能得以實現,盡管子系統的功能和特征不一,重要程度不同,但對整體功能都是不可缺少的,任何一個子系統功能的衰弱或殘缺都會影響整體功能發揮。
2.3 軌道交通與常規公交換乘的組織協調性問題分析
城市軌道交通與常規公交換乘協調不好,會影響城市公共交通總體的運行效率,常會出現以下問題:
換乘時間過長。換乘時間即乘客完成軌道交通與常規公交之間的轉換所占用銜接設施的服務時間。換乘時間過長是由于換乘組織協調問題造成乘客在各換乘環節上滯留,影響乘客換乘的通暢性和舒適性。
常規公交的運送能力滿足不了軌道交通客流的換乘需求。軌道交通的客流量一般較大,特別是在客流高峰期,需要足夠運能的常規公交進行接運。若公交車數量不足或發車間隔過長等,都將難以滿足軌道交通客流的需要。
換乘設施面積不足。換乘設施面積不足易造成乘客擁擠、環境質量差,嚴重影響換乘的舒適性和效率,破壞換乘組織的協調性。
換乘站內客流交叉干擾。換乘客流具有混合性、多向性和沖擊性等特征。若進、出站客流方向混雜,對換乘客流的疏導不夠,極易造成換乘客流交叉和相互沖擊。
2.4 軌道交通與常規公交換乘的解決方法
調整軌道交通沿線公交線路走向,增強軌道交通沿線垂直方向線路與軌道交通車站的銜接,重點考慮垂直方向線路站點的設置,并逐步減少平行方向公交線路。開發用地集中公交站點設置,考慮在軌道交通出入口周圍增加公交站點用地,以方便換乘,縮短換乘距離。縮短軌道交通沿線公交站點與軌道交通出入口的距離,方便乘客換乘,以增加換乘客流。在軌道交通方案設計中同時對公交線路進行優化。在軌道交通線路的設計過程中,同時調整沿線常規公交線路,使軌道交通線路在建成通車后能及時與常規公交設施配套。注意規劃方案與具體實施間的相互協調。軌道交通的建設成本巨大,且竣工后難以進行較大的調整,因此在設計中應考慮與遠期規劃的結合。對常規公交線路的優化調整是一個復雜的過程,也是軌道交通效益發揮的重要環節,常規公交線路調整的原則應體現城市公共交通發展的整體性、協調性、便捷性、合理性和政策性,使常規公交與軌道交通能有機地形成一體,體現城市公共交通的主導地位。
3 結束語
隨著城市化的發展,城市人口和規模不斷增大,城市客運交通需求持續上升,城市公共交通的發展也面臨著巨大的挑戰。軌道交通作為解決城市交通運輸難題的一種方式,在未來中國城市發展中將發揮越來越大的作用。因此,它的內部換乘也意義重大,換乘站的位置及換乘方式的確定,在滿足建設標準規范的前提下,要做到“以人為本”,增加乘客的換乘效率和舒適性。同時,軌道和常規公交也是城市公共交通的重要組成部分,軌道交通與常規公交的換乘是城市交通自身發展的需要,它使常規公交與軌道交通能有機地形成一體,最大限度地發揮城市公共交通的作用。
參考文獻:
[1]韓志新,魏連雨.交通管理中控制系統與誘導系統協調理論探索[J].河北工業大學學報,2003(1).
[2]黃文娟.城市軌道交通與常規公交換乘協調研究[D].長安大學,2004.
[3]姜帆.城市軌道交通與其他交通方式銜接的研究[J].北方交通大學學報,2001(4).
[4]張生瑞,嚴寶杰.交通運輸系統協調發展的理論分析[J].長安大學學報,2002(2).
[5]王璇,束昱.國內外地鐵換乘樞紐站的發展趨勢[J].地下空間,1998(5).
[6]魏連雨,李巧茹.城市交通系統的可協調發展[J].河北工業大學學報,1998(3).
On Urban Rail Transit Internal and External Transfer
Li Rui
城市交通規劃面臨的一切問題起源于三個基本因素:人口劇增、城市化加謎與出行方式機動化。為此,規劃者們必須在各種可能的決策方向之問慎重取舍。國外專業雜志《世界城市化展望》2004年載文指出,全世界人口從1950的25億左右增長到2000年60多億,只用了半個世紀的時間,預計再過30年將達到80億以上。作為世界最大的發展中國家,中國改革開放二十多年來的社會經濟發展帶動了1億3千萬農村人口流入城市,一般城市居民的交通出行方式也在過去二十多年里發生了根本性的變化。城市出行方式機動化日益加速,造成了今日中國主要大中城市里司空見慣的“出門難行路難”問題。專業人士稱之為嚴重的城市道路交通擁擠。
一般而言,城市交通方式大致可分為步行、自行車、摩托助動車、小汽車與公共交通國內外的城市交通基本上都經歷過從步行、自行車到摩托、小汽車大體相同的發展過程。但是,當人類普遍進入小汽車時代后,美國和歐洲選擇了不同的交通方式和城市形態。美國以小汽車為主要交通工具,城市多數呈現分散、蔓延的形態。歐洲大陸則十分重視公交、特別是軌道交通,大城市通過軌道交通將市中心、近郊生活就業區與遠郊衛星城鎮連結起來,形成多中心的城市形態[1]。軌道交通系統的誕生,使城市的發展從中心聚集型向離心分散型轉變成為可能,也因此造就了城市中心的“職住分離”現象。應該承認,私人小汽車和軌道交通是目前發達國家城市中具有代表性的兩種交通方式,分別突出地體現著更優的生活質量與更高的運輸效率。改革開放前,這兩種交通方式在我國大城市中的數量少到幾乎可以忽視不計的程度,近年來,它們已分別邁出了從無到有的第一步,表現_出強大的生命力。
城市的功能和社會活動的多樣化是大城市的基本特征,由此決定了大城市的交通需求必然是多種多樣的,人們可選擇的出行方式也應該是多種多樣的,并且所有的出行方式都可以在各自適用的范圍內發揮出最大優勢口[2]。我國的城市交通機動化正處于起步狀態,自行車等非機動車仍是目前大部分城市中居民出行的主導方式。隨著社會經濟持續、快速增長與人民物質文化水平不斷提高,建立多層次、立體型多元化的交通體系,是我國數量迅速增長的大城市的唯一發展方向。在此目標之下,科學規劃的軌道交通理論上提供了最大限度滿足可持續發展要求的可能性。
城市交通擁擠現狀,決定了各級政府部門在宏觀決策過程中,理當重點考慮規劃在環境系統、資源系統、社會系統等多方面具有可持續發展優勢的城市軌道交通公共交通系統[3],這方面國內刊物近來論著頗多,本文不欲在此重復贅述。以下謹從技術與經濟的角度,探討進一步解決軌道交通建設面臨的一些具體問題,加速走向它的現實可行性。
2軌道交通需重視與城市公交系統的和諧
一般而言,軌道交通規劃工作的核心內容是要充分實現路線選址與轉乘配套兩者的最優化,與現有的公交系統在各個環節上達到最大限度的互相補充協調運作。
首先,城市軌道交通是一項涉及面廣泛復雜、需要許多專業協調配合的大型系統工程,必須與城市建設發展中長期規劃密切結合起來進行。作為城市規劃的有機構成部分,軌道交通的規劃與整個城市交通的線網規劃實為一體。為了避免客流稀少,線路走向應盡可能合理,否則,小客流低運量必然導致軌道交通無法發揮預期的骨干作用。總之,結合城市的總體客運需求合理規劃布局,是保證城市軌道交通主導地位的必要條件。當然,這種合理布局要充分考慮不同城市的用地空間總體規劃。北京地鐵線明顯采用了沿城市道路走向布局的方式,軌道交通網絡形態與市區道路棋盤式格局高度一致,恰恰體現了保護北京古城的特殊要求。這方面類似的例子,還有南京地鐵1號線采用高架方式從中華門附近跨越古城,也充分考慮了地下車站與周圍環境、高架線路與地面景觀的協調需要。
其次,在以軌道交通為主導編制城市公交綜合規劃時,要十分注意加強交通換乘樞紐的建設,將軌道交通與現有的常規公交體系統一安排、有序調整,保證輕軌、地鐵等軌道交通與城市公共汽車、出租車、輪渡等多種交通工具的方便轉接,以及與機場、火車站、港口等其他運輸場所的順利銜接。前文所舉的歐洲發達國家的大城市,面對小汽車交通的沖擊,紛紛尋求一種新的交通發展模式,在通向郊區的沿線地鐵站大量修建小汽車停車場,引導小汽車乘客換乘后進入中心城區,使軌道交通的大運量優勢得以發揮。國內方面新近建成的上海火車南站,則成功地將鐵路與兩條城市軌道交通與幾十路近、遠郊公交汽車線的零距離換乘需要融入規劃設計中,成為一個值得學習借鑒的樣本。
最后,我們不能不充分注意軌道交通與整合改善城市常規公交之間的互動關系。世界上絕大多數國家的軌道交通都是在既有城市公交體系形成后逐漸發展起來的。在未來相當長一段時間內,公共汽車/電車仍將是人們出行使用較廣泛的交通工具之一。根據我國許多城市目前的經濟發展水平與人口規模及交通總量需求,常規公交的整體地位短期內變化不大。但是,常規公交系統效率低下的現狀應該在逐步發展軌道交通的過程中加以綜合整治與改善。除了科學制訂線網布局,修建港灣式停靠站臺,合理編制車輛運行圖,建設服務查詢顯示信息系統等具體措施外,從規劃立法角度保障公交的道路優先使用權的思路也有待于細化落實。
近來,在軌道與公套發展背景如何建設大容量快速公交系統(BRT)引起了專業規劃人員的高度關注。BRT是一種利用現代化大容量專用車輛、在專用道路空間快速行駛的一種公交方式。它具有接近軌道交通的運力與快捷,建造和運營成本又相對低廉,而且很大程度上可以利用改造提升現有的城市公交道路系統,在某些人口規模不是很大的城市中甚至可以考慮作為軌道交通的替代方式。
2003年國務院81號文件出臺后,國內許多城市馬上把發展BRT項目推到了緩解城市交通擁堵的前臺。北京市新近編制的中心城區公共汽/電車廠線網規劃中包含了18條BRT線路,總長約300多km,在強調機動性與可達性高度協調的前提下,首次將BRT作為一個功能層次融人公交線網整體結構中。此外,昆明市在園藝世博會期間開通的國內首條位于道路中央的公交專用道,即將升級為規范的現代BRT系統。杭州根據城市發展模式與空間功能布局制訂的中遠期公交規劃,也確立以軌道與BRT為骨干,東西走向穿城而過的首條28kmBRT今年已基本開通。3軌道交通應解決低成本建造運營問題
作為城市中最大的基礎建設項目之一的城市軌道交通投資巨大,京、滬、穗前幾年修建地鐵的綜合造價平均每千米超過了6億元人民幣。顯然,大多數國內城市的經濟能力很難承受起如此高昂的成本。因此,不解決軌道交通的造價問題,城市軌道交通難以實現。綜合考慮軌道交通的建造與運營費用,筆者以為解決成本問題擬應圍繞以下三個方面認真思考。
3.1軌道交通的用地空間應體現預留漸進原則
一般軌道交通建設成本中,包括拆遷費用在內的占用土地成本是其中不可忽視的一個組成部分,并不因為某些國家無償劃撥方式而改變它的社會成本性質。為了降低這方面的成本,許多城市在已經完成的公交總體規劃中,都為軌道交通的線路場站建設預留了用地空間。然而,線路建設的具體時機取決于城市發展的不同進程,某些線路的客流形成需要一個長期漸進的過程。
因此,如何既能適應逐漸增長的客流需要,又能合理有效地利用預留土地空間,是低成本發展軌道交通中必須慎重規劃考慮的現實問題。在巴西的大多數城市里,市政當局大都在軌道交通近期沒有開發的走廊上發展前文介紹的快速公交,將BRT專用道建在道路中央,初衷就是為了降低軌道交通項目的初期投資與運營費用[4]。實際上,北京2005年全線通車的第一條BRT線路,正是敷設在預留的M8軌交走廊上,完全滿足了近期單向8000人次/h的客流需求。
經濟合理地使用土地空間,不僅需要作為城市規劃中發展軌道交通的指導原則加以確立,更應當具體落實在軌道交通系統工程的每一個子項目的設計圖紙上。根據《上海市城市總體規劃1999—2020》,到2020年將建成800km左右軌道交通線,如果全都繼續采取目前的集中供電模式,屆時僅該項子系統就需建造50多座主變電所。
暫且不論一座主變電所動轍上億元的巨額投資,僅建造變電所及電纜通道所需占用消耗的土地資源就將十分驚人。有鑒于此,最近上海相關部門已組織專家進行優化方案論證,將2020年前全網18條線路原先計劃建造的51座主變電所減少為39座,更可節約投資10億元人民幣以上。
3.2軌道交通的建造模式要體現經濟合理原則
世界城市軌道交通近百年的歷史展現了豐富多彩的發展模式,為我們提供了地鐵輕軌、導軌、有軌電車、郊區鐵路、磁懸浮等多種選擇模式,線型電機牽引系統則被公認為最有發展前途的一種在我國百萬以上人口的城市中,因地制宜地利用現有條件低成本發展軌道交通,已有了一些成功的經驗。上海的明珠輕軌一期有3/4長度是改造利用原先的鐵路內環線,這對武漢等其他一些存在廢棄或利用率很低的鐵路既有線路城市,不啻是一種有益的啟發與示范。另外,東北沈陽、長春、哈爾濱等城市,還存有部分有軌電車線路[5],在此基礎上統一規劃發展現代軌道交通,應該也能夠達到節省一部分費用成本的目的。
其實,國內城市軌道交通建設成本居高不下的原因之一,還在于脫離國情片面追求豪華檔次。表現在規劃設計上就是大量采用類似于公共汽車系統的高線網密度、小站間距、低負荷強度。需知,軌道交通本質上屬于快速大量運送中長距離乘客的交通工具,依靠其他交通工具為它輸送客源,達到大運量高負荷。由于低線網密度、大站間距模式能夠明顯提高運行速度、縮短旅行時間,所以不但可以降低工程造價,而且還可以降低運行成本。正因為如此,將BRT系統規劃為軌道交通線路兩端的延伸段,或選擇“軌交+BRT”的混合網絡模式,都有助于達到適當降低軌道線網敷設密度的低成本目標。
另外,國內軌道交通運營成本高的部分原因,還與計劃經濟遺留下的傳統思維方式與條塊分割的管理模式密切相關。直到今天,許多城市在申請軌道交通立項時,每條線路都規劃有獨立使用的車輛段、控制中心、主要變電站,這套小而全的空間與管理體系必然造成資源的極大浪費。在軌道交通十分發達的日本,高速交通營團運營管轄著8條線路總長183.2km,但是所屬16個車站統共只設置了1座綜合控制中心。反觀國內,即使在資源共享程度較高的上海地鐵系統,已建和待建的控制中心仍有8座,另加1座軌道交通運營協調及應急中心。
3.3軌道交通的管理配套要體現因地制宜原則
如前所述,城市軌道交通的規劃不應盲目追求高標準,該建地面、高架的絕不鉆入地下、該建輕軌的絕不建地鐵,因為后者的造價往往是前者的3倍以上。此外,對地鐵建設成本影響甚大的土建工程中,其地下車站底板的埋置深度與車站建筑高度是決定造價大小的兩個關鍵因素。因此,合理設計基坑深度與車站建筑高度對降低總成本的意義,無論如何也不應低估。
如果說軌交模式、建造標準的選擇較多地影響到土建工程造價部分,軌道工。程總造價的另外一半(45%~50%)則取決于技術裝備等硬件的建設、購置、安裝費用。以地鐵車輛為例,目前國產價格僅為進口產品的1/2~1/4。因此,降低成本費用的關鍵之一,是提高構成技術裝備主要部分的車輛、牽引、供電、信號的國產化水平。這方面,較晚竣工投入使用的南京地鐵為我們提供了很有說服力的例證。據有關雜志介紹,該項目通過車輛項目的合同談判與國產化方案的慎密調整,大大減少了進口部件和材料,降低了進口設備的國際運輸成本,在成功實現70國產化率的情況下,車輛項目合同價從最初的每輛約135萬美元降低到116.5萬美元,與設計概算相比節約投資4000多萬人民幣。
當然,軌道交通總體上屬于公共產品領域,單純的票務收入遠遠不足以償付開通后的日常性運營支出,中長期的財務收支平衡對世界各國都是一個需要艱難應對的挑戰。筆者了解到的香港地鐵總收入中,票務收入約占60,其余409,6中廣告與物業管理各占一半[6],這一香港較為成功的地鐵和物業綜合發展經營模式,今年初已通過成立合營公司引入北京地鐵4號線的管理,各方都期待著它能為國內軌道交通建設運營展示一種令人鼓舞的前景。
關鍵詞:軌道交通 地鐵 輕軌 容量
隨著我國城市化進程的加快,城市人口和機動車的快速增加已大大超過城市交通基礎設施的最大承受能力,交通狀況嚴重惡化。城市交通問題已經嚴重影響城市功能的發揮和城市的可持續發展。為此,1985年4月19日,國務院在國發[1985]59號文指出:“為解決城市交通擁擠問題,必須綜合治理。……從長遠來看,在一些大城市要考慮快速軌道交通和地下交通,以緩和地面交愛的緊張狀況”①。到1998年,我國已有京、津、滬、穗四大城市擁有地鐵,總通車里程約75km。1998年,廣州市地鐵2號線、深圳市地鐵1號線和上海市地鐵3號線相繼獲國家批準立項動工后,今年將有15個城市獲國家立項。據最新統計,目前在建和計劃建設的地鐵共21條線,長350km,總投資預計達1400多億元。另外,鑒于軌道交通成本巨大的特點,國家要求在今后建設地鐵時,設備國產化率必須在70%以上②。
由于我國軌道交通建設處于起步階段,有必要澄清軌道交通的概念、性質和特點,學習國外和境外的先進經驗,加以總結,避免重大決策失誤,更好地為我國今后大規模的軌道交通建設服務。
1、城市軌道交通的概念
現在國內在軌道交通概念方面存在諸多的混淆,比如認為地鐵必定是在地下行駛的交通工具,卻不知國外地鐵有的部分在地面、甚至在高架行走,例如,新加坡有2條地鐵線,48個站(15個地下、32個高架和1個地面站),83km(其中地下19km、高架60.2km和地面3.8km)③。而我國現在地鐵幾乎是全地下結構,導致成本居高不下,如廣州市地鐵1號線,建設成本高達8~9億元/km!軌道交通特征和概念的模糊不清可能會影響我國新的交通設施的規劃、建設和營運,不僅造成重大經濟損失,而且影響城市的健康發展。
快速軌道(Rapid Rail Transit or Rail Rapid Transit)是城市地下鐵道(地鐵)、輕型軌道交通(輕軌)、單軌(獨軌)交通、有軌電車、新交通(new transport system, NTS)、高速磁浮列車和市郊(郊區)列車(通勤列車)等城市軌道交通的統稱④。其共同特點是:運量大、速度快、安全可靠、準點舒適,可以在地面、高架和地下、半地下(open cuttings)的輪軌上行駛。輪軌系統一般有鋼輪一鋼軌系統和膠輪一混凝土軌系統兩大類,世界上軌道交通主要以鋼輪一鋼系統為主,我國也不例外。軌道交通通常以電力驅動(直流電、交流電或線性電機傳動,電壓有600V,750V或1500V),一架空線網受電或第三軌(側軌)受電,自動或人工操作控制。城市軌道交通的站距一般在市區1km左右,在郊區2km左右。但是,城市或區域之間的高速鐵路站距較大,否則達不到200km/h以上的運行速度。
地鐵(subway, metro, the underground),是地下鐵道的簡稱,別名有地下鐵(mass transit railway, MTR)、重軌(heavy rail)、快速軌道(rapid rail)、大都市鐵路(metropolitan railways)。地鐵可以在地面、高架和地下運行,有人把行駛在高架軌道上的地鐵稱為(高架地鐵)。地鐵是大容量的客運工具,高峰單向容量為3~7萬人次/h,量大運行速度達120km/h,平均營運速度為30~45 km /h,這與站距有關。地鐵需要道路完全隔離和封閉,從而確保了快速和準時,但線路一旦建成,更改非常困難,只能考慮延長線。地鐵由于建設成本非常高昂,一般由市政當局或公共公司所擁有。地鐵的信號和控制系統很復雜,用以滿足地鐵的快速和發車時間間隔。車站一般比較寬敞,高站臺、有電動扶梯,有利于乘客上下地面。地鐵一般位于城市核心區或城市內環路之內。
輕軌(LRT)是輕型軌道交通(light rail transit)的簡稱,是由原來的有軌電車(streetcar、trams or tramway)演變而來的。1978年3月在布魯塞爾召開和第一屆國際輕軌交通會議上統一了輕軌的稱謂,英文簡寫LRT,認為輕軌交通的荷載比地鐵和常規列車輕⑤。根據輕軌定義,獨軌(單軌)交通、新交通系統(New Transport System)、輕軌地鐵(Light Metro)、輕型快速交通(Light Rapid Transit)、高架線性系統等都屬于輕軌范疇。輕軌線路有地面、高架和地下線,地下線比較少見。輕軌建設成本為地鐵的1/3~1/5[7]。輕軌一般位于城市內環路之外。
市郊(通勤)鐵路(commuter rail)擔負著大城市市區與郊區衛星城鎮或社區之間的客運聯系,一般與地鐵站或輕軌站有方便的換乘關系。通勤鐵路以架空線網供電,站距長、速度快。它屬于重軌交通,與貨運列車的兼容性強。
高速鐵路指導運行于大城市或區域之間,甚至國家之間的高速軌道交通,如歐洲之星(TGV)、日本的新時速、中國的廣深準高速列車,營運速度在200以上,最大速度達350km/h。新研制的磁浮高速列車,時速將達500km/h。一般把高速鐵路歸為區域或國家鐵路系統,所以狹義上說不是城市軌道交通的研究范圍。
2、城市軌道交通的基本特征
目前,世界上擁有城市軌道交通的城市有320多個,其中有地鐵的占5%,有地鐵和輕軌的占11%,有輕軌和有軌電車的占84%,全世界軌道交通的營運線路長達5200km。發展中國家發展很快,目前有730多km的營運線路,占全世界的14%④⑦。軌道交通在世界上的分布情況,見圖1⑧。
軌道交通與其他交通模式的特征比較見表1和表2。
綜上所述,小汽車機動性強,從門到門,但是道路面積大,綜合運能不大,能耗大,污染嚴重;公共汽車機動性好,基礎工程簡單,成本低,能耗雖然不大,但是綜合運行速度慢,影響運能,污染大;有軌電車工程造價低,能耗低,成本低,無空氣污染,運行速度慢,運能提不高;輕軌運量和運行速度均較大,安全、準點、能耗低、無污染,造價比地鐵低,但是占用地面空間;地鐵運量大,運行速度大,安全、準點、能耗低、無污染,不占用地面空間,工程造價高,但是綜合效益好。
3、因素分析
3.1線路類型
線路類型影響軌道交通的營運速度和容量、服務質量和投資成本。根據線路的隔離和封閉程度,可以分為三種類型:
A型線路:全封閉、無平面交叉、具有專用的路權(exclusive rights-of-way),如地鐵線路,營運速度30~45km/h;
B 型線路:大部分線路處于封閉和隔離狀態,有部分平面交叉口。在交叉口,軌道交通優先通過,以確保快速的營運速度,具有大部分的路權(substantial rights-of-way),如輕軌線路,營運速度25~35km/h;
C型線路:只要小部分線路處于封閉或隔離,與其他交通混行,有大量的平面交叉口,如有軌電車和常規公交車線路,營運速度14~18km/h。
三種類型線路與服務質量和投資成本關系見圖2。
服務質量
從圖2可知,A型線路比B、C型線路具有更高的投資成本和服務質量,但是它占地更多,線路更改更加困難,彈性小。
線路類型在軌道交通中的應用見表4。
3.2 線路結構形式
線路結構形式有地面或半地面分級、高架軌道和地下軌道三種形式。線路在垂向的結構形式對軌道交通的建設成本影響最大。世界軌道交通建設經驗表明,一般情況下,地面結構與高架、地下結構的投資成本的比例,大致在1:2:6的關系。如果建設一條15km長的軌道交通,在地名分級系統約3.3億美元,高架6.6億美元,而地下結構則高達20億美元。特別是地下結構,成本與當地的地質水文條件、施工方法、車站規模等關系很大,但是與軌道交通技術水平影響不大。軌道交通結構形式與建設成本(含設備)的關系如表5。
為了更清楚地說明線路結構對建設成本的影響,表6列出了世界一些大城市的軌道交通成本情況。
3.3系統技術類型
軌道交通之間的技術差別主要是列車的控制方式。根據軌道交通的控制方式,大致可以很分為三種技術類型:①司機控制的交通系統;②自動控制的鋼輪一鋼軌系統;③人工/自動聯合控制的交通系統,如有軌電車、膠輪系統等。
自動控制系統與司機控制的系統相比,具有如下優點:
·可在地面、地下和高架行駛,車道窄、占地少;
·噪聲低、無空氣污染、衛生清潔;
·性能優、安全可靠、車輛耐用、易維修;
·因多節車輛編組,容量大、勞動生產率高、能耗低、單位營運成本低;
表6 案例城市軌道交通建設成本(12)(1983)
其主要缺點如下:
·與其他交通兼容性差,在地面行駛問題更多;
·只能在軌道上行駛,線路在低密度區不經濟;
·改線或更改調度靈活性差、車輛更新困難(因車輛壽命長)
·投資成本高
膠輪系統指橡膠輪胎(充氮氣)在鋼筋混凝土軌道上運行,并附有鋼輪一鋼軌作用,以防萬一胎破裂,目前已經在巴黎、蒙特利爾、阿德萊得、墨西哥和日本的Sapporo用。膠輪系統與鋼輪一鋼軌系統比較有明顯的特點:噪聲小、爬城能力大(最大7%,而其他5.5%)、能大、控制系統復雜、造價高,只能在全封閉的軌道上行駛。
3.4營運服務類型
在分析和選擇軌道交通模式時,發車頻率(間隔)和列車容量是必須考慮的重要因素。發車頻率和容量影響軌道交通系統以及乘客的成本費用。如果發車間隔長,營運成本就低,但是增加了乘客的等待時間成本。從理論上來說,全自動控制系統確保了列車的高容量。客運量與發車成正比,因為發車頻率(一般30~120次/h)提高可以增加軌道交通的吸引力。但是,發車頻率與車站設施、列車速度、安全程度等有關。單位營運成本與客運量的關系曲線,見圖3。當列車頻率一定(如30次/h)時,列車容量增加,客運量也增加。隨著客運量的增加,總營運成本(包括軌道交通系統成本和乘客時間成本)下降,但是當列車容量一定的情況下,存在一個最佳客運量,此時,總成本最小。
4、結語
我國對軌道交通的特征描述過于籠統,缺乏詳盡的對比分析。在軌道交通的概念和內涵方面,也比較模糊、不確切。由于特征和適用性了解不透,特別可行性研究不深,導致有些城市軌道交通規劃隨意性大,一會兒上地鐵、一會兒上輕軌,線網規模大大超過預期的發展水平,為了獲得立項,客運量也常常過高估計。在社會主義市場經濟條件下,市政府是軌道交通巨額投資的主體,如果決策失誤,市政府將永遠背上沉重的財政包袱。世界經驗表明,只有滿足經濟實力(包括經濟潛力)和人口密集兩個重要條件,才能上軌道交通,如北京、上海、天津三座直轄市,副省級市廣州、深圳已經滿足條件;而新直轄市重慶位于內陸,盡管人口密集,但是經濟實力弱,地鐵中途停工就是最好的說明。每個城市應該根據當地的實際情況,苦練內功,加強軌道交能特征比較研究,選擇正確的交通模式和線路結構,才能促進城市交通健康發展。
參考文獻
①彭長生,南京城市交通發展與快速軌道交通規劃,城市國道交通學術研討會論文集。北京:中國鐵道出版社,1997,P71~75
②南方日報,1996—06—07
③http://WWW.Subway.net
④施仲衡主編,地下鐵道設計與施工,西安:陜西科學技術出版社,1997
⑤良,輕軌技術講座概要,中國市政工程1997[4],51~56
⑥Schumann, J.W., What is New in North American Light Rail Transit Projects? TRB (Transportation Research Board, USA) Special Report 221,1989.
⑦包宗華,中國城市化道路與城市建設,北京:中國城市出版社,1995
⑧Pushkarev, B. S., Urban Rail in America, Indiana University Press,1982
⑨譚復興、翁夢雄,上海市區高架軌道交通系統模型及車輛選型的研究。城市軌道交通學術研討會論文集,北京:中國鐵道出版社,1997,P100~105
⑩Vuchic, V. R., Place of Light Rail Transit in the Family of Transit Mode. TRB Report 161,1975,P62-75
(11)In Stare, S and Liu Zhi (ed.) Allport, R., Investment in Mass Rapid Transit. China’s Urban Transport Development Strategy, The World Bank,1997
摘要:軌道交通已成為緩解城市交通擁堵的重要方式,軌道施工周期長、影響范圍廣,軌道施工往往會占用已有的城市道路資源,影響整個城市原有的交通秩序,給社會公眾交通出行帶來較大的沖擊。在城市軌道建設期進行交通疏解工作是必需的。本文闡述了軌道施工交通疏解原則和施工站點交通疏解方法,并以貴陽市軌道1號線延安路站為例,提出了軌道施工站點交通疏解方案。
關鍵詞:軌道交通;站點施工;交通疏解
0引言
隨著社會經濟的快速發展,城市交通供給和交通需求的矛盾日益突出,山地城市出現了比平原城市更為嚴重的交通擁堵問題,軌道交通已成為緩解城市交通擁堵的重要方式。貴陽市正積極開展城市軌道交通建設。貴陽市軌道交通遠景年規劃了9條線路,線路長度總計467公里,總投資額達2700億元,目前1號線和2號線已經開工建設,預計2018年貴陽市軌道交通1號線實現全線通車。貴陽市軌道交通1號線連接金陽新區、老城區和小河區,其線路位于城市重要交通走廊上,沿線站點位于多個重要城市交通要道,受地形限制,貴陽市老城區具有建筑密度高、城市功能匯聚度高的特點,交通需求巨大而道路資源十分有限。站點施工必然影響城市交通正常運行,繼而影響城市社會經濟發展[1]。城市軌道交通施工往往會占用已有的城市道路資源,影響整個城市原有的交通秩序,給社會公眾交通出行帶來較大的沖擊。在城市軌道建設期進行合理的交通疏解,有利于把施工期交通影響降至最低程度,保障城市生產生活的基本運行,促進軌道交通施工建設。本文以貴陽市軌道站點延安路站為例,提出了軌道施工站點疏解思路和方案。
1軌道施工交通疏解的原則及施工站點交通疏解方法
1.1軌道施工交通疏解原則
①保障軌道交通工程順利進行的原則。交通組織是為了降低施工的影響,但是不能犧牲項目的本身來滿足,任何交通組織措施、交通改善措施都不可能完全徹底地解決道路施工對周邊路網交通的影響問題,因此必須接受因道路建設對路網在施工時期內造成的持續的影響,需要社會相關群體和單位支持城市發展和道路建設,必要時為保證工程的順利進行,做出應有的犧牲與讓步[2]。
②系統性原則。交通作為一個系統,除要保障施工節點通行外,更要從沿線道路和區域路網層面進行分流組織,使組織方案的整體達到最優。
③保證沿線居民基本出行需求。交通疏解方案應體現“以人為本”及“效率優先”的原則,優先保證公交交通通行。同時,施工期間在需封閉的道路上應預留足夠空間的行人通道,盡量減少慢行交通繞行距離。
④穩定性與適應性相結合的原則。穩定性是指對于一些工期較長的項目在施工期間交通組織方案在一定時期內應相對穩定,不應輕易更改,從而培養在特殊時期市民相對穩定的交通習慣,以保證交通組織方案的有效性。適應性原則是指項目施工期間交通組織實施方案并不是一成不變的,應根據實際的情況、實際實施后的效果、項目的進度及時調整方案,以適應項目施工建設以及市民生產生活的需要。
⑤統籌安排原則。城市多處于快速發展的階段,在進行軌道交通施工的同時,不可避免會有其它重大市政工程同步施工,比如人防工程、道路改擴建工程等。施工期間交通疏解方案應考慮外部條件的變化,與其它工程統籌安排。
⑥可行性原則。在交通疏解方案設計時,必須考慮方案的綜合性、可實施性和可操作性。
1.2軌道站點施工期間交通疏解方法
根據軌道交通施工建設期道路交通流特性,制定施工站點交通疏解方案,減少站點施工對交通流的干擾,使交通流運行平穩。一般包括以下方面:行車道交通組織方案,車輛交通組織方案,人員交通組織方案,公交線路交通組織方案[3][4]。
1.2.1機動車交通組織方案考慮
在施工圍擋周圍布設相應的安全警示標志設施,如夜間警示燈、道路施工及車輛慢行標志,在不設信號燈的交叉口合流處設置讓行標志。對于有道路封閉的情況,在相應節點提前設置繞行標志,以提醒駕駛員提前繞行。圍擋區域設置應考慮消防車在緊急情況下能夠通行,盡可能保證交叉口和路段的原有通行能力,特殊情況可布設鋼便橋保證通行。
1.2.2行人交通組織方案
保證一定的人行通道,加強交通宣傳力度,及時交通組織調整公告,鼓勵廣大市民群眾能夠盡量選擇公共交通方式出行,請盡量避開擁堵道路、錯開高峰時段出行。行人流量較大時,架設人行天橋,行人流量較小時,在適當位置布設人行橫道或人行過街信號燈。
1.2.3公共交通組織方案
有些施工區域會占用公交站點,需要將公交站點遷出施工區域或與相鄰站點合并。施工導致道路封閉的情況,有些公交線路需要進行相應的調整。
2工程概況
貴陽市軌道1號線延安路站點位于貴陽市老城區中心區域,處于延安路與合群路交叉口,是集軌道1號線、2號線、出租車和公交于一體的綜合換乘樞紐,延安西路為貴陽市城區東西向主干道,是橫跨老城區最重要的橫向連接道路。根據調查,老城區交通擁堵嚴重,高峰期主次干道平均行程車速為12km/h,老城區內交叉口平均等待時間為2分鐘,個別交叉口需等待3-4個信號周期,等待時間超過5分鐘,延安路站施工期間貴陽市一環內擁堵的程度將更嚴重。由于延安路站點施工難度大,對周邊交通影響大,采取分2期施工方式。
2.1延安路站點一期施工情況及影響
一期施工車站主體結構,1號線車站采用明挖施工方法,2號線車站采用分幅蓋挖施工,施工周期約需18個月。施工期間車站范圍內合群路全部圍擋,合群路斷交。延安路剩余道路空間為13m,在交叉口西口施工方法為鋪蓋施工。影響為:①施工期間東西方向延安路上交通能保證通行,但通行能力受到一定影響;②南北向合群路交通完全中斷,公園路在交叉口只能實現左右轉向功能,對交通影響很大。此外施工時該交叉口處的行人天橋將被拆除,行人跨過延安路受阻;③部分支路龍泉巷與合群路無法實現交通轉換;④沿線用地多個出入口無法出入。
2.2延安路站二期施工情況及影響
二期施工車站附屬結構,1號線車站施工點零星的分布于合群路兩側,2號線車站施工點分布與于延安路兩側,施工周期約為8個月;1號線施工期間合群路路面交通恢復,施工期主要占用部分行人空間;2號線施工期間占用延安路部分行人以及車行空間,同時交叉口南口剩余車道寬度僅為2.66m,延安路行車道寬度為15.3m。其影響為:①二期施工期間,可保證南北向合群路機動車交通正常通行,但部分支路如龍泉巷與合群路無法實現交通轉換;②東西向延安路可保證基本通行,但對通行能力有一定影響;③公園北路進口處基本無法通行,對交通影響很大,此外沿線用地仍有部分無法出入。
3交通疏解方案設計
為保證軌道施工建設和站點周邊交通通行,結合施工進展,交通疏解措施必須分期開展。
3.1一期施工交通疏解方案設計
3.1.1一期施工第1階段交通疏解方案設計
①一期施工期間2號線車站施工分為三個階段進行,一期先施工延安路南側鋪蓋系統,此時北側預留雙向四車道通行空間,交叉口處主要保證東西向交通通行,南口右進右出,在交叉口西口搭建人行剛便橋,解決南北向行人過街需求;
②延安路南側拆除部分步行空間,設置一條車道的機動車通行空間,保證沿線單位出入;
③合群路利用建筑物拆除空間以及縮減部分圍擋區域,保證圍擋西側4m、東側6m寬的通行空間,在合群路搭建6m寬便橋連通夏狀元街,滿足沿線居民出入及緊急情況下車輛通行。
④在交叉口西口延安路上搭設人行鋼便橋滿足行人過街需求,根據行人流量分析,寬度為3m;暫停龍泉大廈地下車庫使用,設置地面停車位。
3.1.2一期施工第2階段交通疏解方案設計
①二期施工1號線車站的主體結構、1、2號線人行聯絡通道以及2號線北側鋪蓋系統,施工期間保證延安路雙向四車道通行空間,主要保證東西向交通通行,公園北路右進右出;
②圍擋區域北側拆除部分步行空間及綠化,設置一條3.5m左右的車行道,保證小區的出入,在振華科技大廈延安路處縮減部分圍擋實現振華科技大廈的出入;
③振華科技大廈東側小區僅有一個出入口通過延安路進出,施工期間只能進無法出,建議打開景天城與小區間的分隔墻,利用北側設置的臨時便道進出;
④合群路沿線居民出入沿用一期解決方案。
3.1.3一期施工第3階段交通疏解方案設計
①三期施工期間2號車站的鋪蓋系統已施工完畢,不影響地面交通,但施工1號線的主體結構及1、2號線步行聯絡通道,此時延安路能保證雙向四車道的通行空間,交叉口處繼續維持公園北路右進右出的組織模式。
②合群路沿線交通出入解決沿用一、二期方案。
3.2一期施工交通疏解方案設計
①確保延安路雙向四車道,根據行人流量分析,東西向需保持1.6m寬的行人通道,現在延安路兩側分別預留1m的人行步行通道,北口與延安路采用右進右出的交通組織方式;
②人行南北向過街解決沿用一期方案;
③利用拆除建筑物剩余空間設置便道保證合群路兩側用地出入需求;
④虹祥大廈出入需與相關負責人進行協商,從其它出入口進出;振華科技大廈延安路處的出入口需縮減部分圍擋,通過連通延安路實現出入;
⑤振華科技大廈西側小區出入解決沿用一期第2階段交通疏解中的方案。
4結語
軌道交通站點施工對城市交通正常運行影響很大,交通疏解能減小軌道施工對城市交通的影響。本文以貴陽市軌道1號線延安路站點為例,進行了站點施工期交通疏解方案設計。交通疏解方案結合站點施工要求和交通需求,分兩期進行。其中第一期分三個階段進行交通疏解方案設計。延安路站交通疏解方案很好地解決了站點施工帶來的交通影響,促進了軌道交通建設,保障了城市生產生活的正常運行。
參考文獻:
[1]覃國添,申麗霞,王金秋.地鐵施工期間交通疏解工作思路與方法[J].城市交通,2006,4(4):46-49.
[2]馬靜.城市軌道交通建設期間地面交通組織管理技術方法研究[D].長安大學,2014.
[3]樊麗,王龍.關于深圳地鐵施工期間交通疏解工作的幾點思考[J].城市軌道交通研究,2014,17(9):14-17.