中国都市圈中运量型轻轨交通的发展问题研究

摘要:从都市圈的空间结构和 交通 需求的特点 分析 入手,讨论了中运量型轻轨交通在都市圈公共交通中的地位与作用。结合 中国 都市圈建设中有关轻轨公共交通 发展 的 问题 ,指出发展以中运量型轻轨交通为骨干的城市公共交通是中国都市圈交通建设的重要方向,并对中国都市圈以中运量型轻轨交通为骨干的都市圈综合交通体系的规划建设提出了若干建议。

关 键 词:都市圈;中运量型轻轨交通;公共交通;中国

1 中国都市圈的发展战略

20世纪80年代后期,随着国民 经济 的高速发展,中国城市化进程的不断加快,在中国一些经济 社会 发展水平最高的地区,大城市地域的空间组织发生了很大的变化,最为显著的特征是从单体型城市的简单形态,向以中心城市为核心的诸多城市和地区相互交融形成的都市圈的复杂形态转变。如,在长江三角洲、京津冀、珠江三角洲和辽中地区,大上海、大北京、大广州、大沈阳等4大都市圈的雏形已经初步形成,同时在一些经济发展水平较高的大中城市的周边地区,一些区域性都市圈和地方性都市圈也在逐步形成。以这些中心城市为核心的都市圈的形成,对中国区域经济社会的发展起着重要的支撑作用。 都市圈是以中心城市为核心、以便捷交通通道为依托、以城市职能的空间扩散为条件、以城市之间以及城市与区域间的整合为结果、以城市日常生活圈的空间范围为界限的高度区域一体化的城市功能区。构建都市圈的本质在于淡化行政区划,从区域角度强化城市间的经济联系,形成经济、市场高度一体化的发展态势;协调城市与区域之间协调发展的关系,推进跨区域基础设施的共建共享;保护并合理利用各类资源,改善人居环境和投资环境,促进区域经济、社会与环境的整体可持续发展。

根据都市圈中心城市的地位、都市圈的人口规模、地域范围和中心地职能的不同,都市圈可以分为大都市圈、区域性都市圈和地方性都市圈三种类型。每一类型的都市圈都有相应的规模。 区域性都市圈通常是以一个发展水平较高的区域中心城市为核心,由多个邻近的市(地)、县(市)的部分地区共同构成的一个空间尺度居中的都市圈。人口规模可在500~1000万人左右,地域范围的半径在30~40km左右,中心地职能具有区际意义,其吸引和辐射范围在数千平方公里。哈尔滨、长春、大连、成都、西安、南京、长沙、郑州等城市都可以发展成为区域性都市圈。在中国这类都市圈的数量大约在20个左右。 无论是大都市圈或者区域性都市圈还是地方性都市圈,它们的地域空间范围都是以当日往返通勤范围为界限的,即所谓的“日常生活圈”[7]。在这一地域范围内,都市圈内部的城市之间以及城市与周边地区之间通过整合,形成了一个统

一、完整的城市实体地域。因此,都市圈的地域空间范围是可以通过具体指标来界定的,而不是简单的城市之间以及城市与区域之间通过行政区划调整实现的人为的组合与无联系的拼凑。

2 中国都市圈发展中交通体系建设

2.1 中国都市圈的交通体系建设问题

都市圈 现代 化的交通体系的建设对于加强都市圈中心城市与周边城镇和地区的联系,促进都市圈内部城市土地利用的整合,实现都市圈的一体化发展至关重要。因此,欧美、日本等国家都是非重视都市圈交通体系的建设。中国一些正在编制的都市圈发展规划也把现代化的交通体系的建设作为非常重要的 内容 ,但是,对于按照何种交通方式来建设都市圈内部交通体系的问题还存在一些误区。一些都市圈的交通体系规划还是按照区域交通来设计都市圈内部交通体系,而没有按照城市交通来设计都市圈内部交通体系。如,在哈尔滨、南京、西安等都市圈的规划中都 参考 了国外都市圈的经验,提出了建设以铁路、高速公路等为主要交通通道,构筑从中心城市到外围地区1小时车程、半径约100km左右的所谓“1小时交通圈”的设想。这一设想是建立在城市交通系统高速行驶,中途不停车的前提之下,是典型的城际交通的运行方式。其次,在都市圈的交通体系规划中,对于是否把发展公共交通作为重点以及发展何种方式的公共交通也是比较模糊的。

总体上看,中国都市圈发展战略中的交通体系建设带有较大的盲目性。我们应当从都市圈交通需求的特点和都市圈交通的必要条件的分析入手,来探讨适合中国都市圈发展的现代化城市交通体系的建设问题。

2.2 都市圈交通需求的特点及条件

2.2.1 都市圈交通需求的特点

现代城市化的一个重要特征是大城市的发展,特别是20世纪50年代以后,世界规模的人口和以中心商务职能为主的高次产业向少数大城市地区的急剧集中,使传统的城市地域社会发生了巨大的变化。其中,郊区化现象所带来的城市用地向周围郊区的外延扩散使城市地域规模不断扩大,连续分布的城市化地域超越了城市的行政区界,形成了一个面积数千平方公里、人口数千万的都市圈。同时,随着城市地域规模的巨大化,城市诸职能的地域分化越来越显著,在都市圈的地域内部形成了许多诸如居住区、中心商务区、文教区、 工业 区等职能上相对独立、空间上相互分离、日常生活上相互依存的职能地域。大量研究成果表明,欧美、日本等国家的都市圈在城市职能地域分化过程中,中心商务职能向都市圈中心地区聚集,居住、工业职能向都市圈外围地区扩散的倾向非常明显。

都市圈的交通需求与都市圈特殊的地域结构有着十分密切的关系。城市各职能在空间上的相互分离,必然会产生地域间的各种交通需求。其中,通勤、通学、购物、访友等旅客交通需求是现代都市圈日常生活中不可缺少的重要组成部分。都市圈居民利用各种交通工具的频度之高、日常活动范围之广是一般中、小城市所不能比的。在以中心商务职能为主的高次产业发达、就业人口比重高的现代大都市圈,每天城市中心地区与外围居住区之间的放射状通勤交通和遍及全域的通学交通需求在交通中占有相当大的比重。据统计,每天东京大都市圈仅铁路部门的旅客交通运输量就高达2710万人次,其中通勤、通学旅客交通运输量1790万人次,占城市旅客交通运输问题的66%以上[8]。

通勤、通学所产生的交通需求的高峰发生在早晚两个特定的时间带内,旅客的短距离乘降频繁,并具有比较明显的向心性和离心性。因此,在特定时间带内、城市特定地区所发生的这种巨大的交通需求是都市圈交通需求的主要特征。

2.2.2 都市圈交通的必要条件

都市圈地区的交通需求地域范围广、流量大、时间性和方向性强。处理都市圈这种特殊的交通需求,要求都市圈交通必须具备以下三个基本条件:第一,大量运输能力;第二,高速性能;第三,频繁乘降服务。

大量运输能力可以通过提高单位运输量和增加运行密度来得以实现。增加单位运输量有两种 方法 ,一是使用大型车辆、二是普通车辆的长编组运行。在大城市地区,铁路、公路等陆路交通的车辆大型化受到城市交通线路的严格限制,因此,普通车辆的编组运行是提高城市交通单位运输量的唯一办法。增加运行密度是指缩短发车时间间隔、增加单位时间内的运行次数。特别是在高峰时间带内,增加运行密度是处理瞬间发生的巨大交通需求的有效办法。编组运行和增加运行密度在技术上对车辆的综合控制系统、刹车系统及线路的信号系统等自动化程度要求很高,同时在管理上对调度、驾驶员的素质也有着很高的要求。

高速性能是指保持运行系统在运行区间内比较高的平均速度。发挥高速性能除了要求车辆本身的良好性能以外,一个最基本的条件是确保专用线路,避免混行。从这个意义上来看,城市道路交通的高速性能较差。

频繁乘降服务是根据都市圈内部的人口、城市职能在空间上连续分布的特点,缩短停车站间的距离,频繁地停车载客和降客的运行方式。频繁停车必然会降低平均速度,为了保持运行系统的高速性能,在技术上要求使用的车辆必须具有良好的高加速和高减速性能。

都市圈规模越大,城市交通对上述三个基本条件的要求越高,否则就无法适应不断增加的交通需求。公共汽车、无轨电车等城市道路交通在大量交通运输能力和高速性能方面都很难满足上述条件,一般铁路虽然具有很大的运输能力,但高加速和高减速性能较差,无法满足大城市地区旅客频繁乘降服务的交通需求。在 目前 的条件下,最能满足上述三个基本条件的是以地铁、路面有轨电车、新型交通系统等为代表的轻轨交通。现代大都市圈的城市交通基本上都是以轻轨公共交通为主的[9]。

2.3 都市圈综合交通网的组织

随着城市化的进展及城市规模的扩大,轻轨交通的重要性越来越突出。但是,都市圈仅有轻轨交通还不能满足都市圈内部多样化的交通需求。如果把都市圈比做一个人体,轻轨交通网则相当于大动脉,还必须有相当于毛细血管的其他类型的城市交通工具与其配合。这些城市交通工具不需要有很大的运输能力,但要有比较稠密的线路网,负责一个小地域内部及该地域与城市干线交通网的交通连络。

在欧美、日本等国家,都市圈内部的交通体系是由轻轨交通、城市高速道路、城市干线道路、一般道路等有机组成的综合交通体系,而铁路和高速公路则主要承担都市圈对外交通的职能。中国都市圈交通体系的建设中最重要的问题就是轻轨干线交通与其他类型的辅助交通的组合。关于轻轨干线交通与其他类型的辅助交通的组合,根据辅助交通运输能力的区别,存在以下几种不同的观点:

许多城市交通专家支持大运量型轻轨交通与公共汽车、小汽车的组合。这种观点导致了大运量交通工具与小运量交通工具的两极分化,废除了中运量型的轻轨交通。采用这种组合的都市圈主要集中在日本、英国和美国,都市圈的规模一般在1000万人以上。

也有许多人支持运量型轻轨交通、中运量型轻轨交通与小运量型轻轨交通、公共汽车、小汽车的组合。一般在运量不太大的线路上直接采用中运量轻轨交通与小运量型交通工具的组合。采用这种组合的都市圈主要集中在以德国为中心的欧洲国家,都市圈规模一般在300~500万人。

在现代都市圈的公共交通体系中,小汽车同公共汽车一样,发挥着重要的末端运输功能。小汽车包括家用小汽车和出租小汽车。家用小汽车是个人交通工具,在美国轻轨交通与家用小汽车组合的通勤方式比较常见。出租小汽车从公众利用的观点来看属于一种公共交通工具,但从每次只能被个别旅客所利用的角度来看属于个人交通工具。因此,确切地说出租小汽车是个人用公共交通工具。在日本,夜间和黎明公共汽车停止运行的时间带内,轻轨交通与出租小汽车组合的通勤方式比较常见。但是,白天由于道路容量饱和所造成的交通阻塞、停车空间减少和停车费用增加所造成的停车困难、汽车尾气排放所引起的环境问题以及乘车费用较高等原因,出租小汽车在都市圈公共交通体系中所起的作用有限。尽管如此,在现代都市圈地区小汽车作为轻轨交通的辅助手段应该说是社会发展的一种必然结果。特别是小汽车的机动性对于以商务活动为主的城市交通需求来说是其他交通工具无法替代的。

以上几种组合各具长处,难分优劣。但是,关于保留和废除中运量型交通工具的问题,近几年随着路面有轨电车线路和车辆的现代化以及独轨铁路、新型交通系统的发展,日本和欧美的一些国家开始重新评价中运量交通工具在都市圈公共交通体系中的作用,许多专家提出应当从都市圈交通政策的角度保留和发展中运量型交通工具[10]。

3 中运量型轻轨在都市圈交通中的地位与作用

3.1 轻轨交通的主要类型

如果根据轨距和车辆把铁路分成重型和轻型铁路的话,一般承担城市间交通连络的铁路属于重型铁路,而负责都市圈内部通勤交通的铁路则是通过对车体的密封、隔音、减震、供水等附属设备的轻量化处理的轻轨交通。与承担城市间连络的重型铁路不同,轻轨交通主要是为城市及城市近郊地区的通勤交通而设计的,线路通常是采用地下、地面、高架等形式专用线路,牵引机车除了少数使用柴油发动机以外,绝大部分都使用电力发动机。在轻轨交通系统的大家族中,根据运输能力、服务区间、轨道特征等方面的区别,世界上常见的轻轨交通可以分成以下几种:

3.1.1 快速电车 路面有轨电车是城市轨道 交通 中最古老的形式之一。20世纪30至50年代,路面有轨电车曾是世界大城市最重要的公共交通工具。第二次世界大战以后,随着家用汽车和公共汽车的普及,路面有轨电车因其机动性差、速度慢等缺点,常常引起城市道路交通阻塞,逐渐被世界许多大城市所废除。但是,欧洲和日本的一些大城市,通过对车辆和线路改造,路面有轨电车以 现代 化轻轨交通的面貌重新活跃在大城市的公共交通中。车辆的改造主要包括崭新的车体设计,高性能电机和刹车系统的采用,防震、防音设备的改善以及车辆连结运行。线路改造的主要目的是确保专用线路。在交通流量很大的城市中心地区轨道进入地下或拆除轨道间的铺石,尽可能的减少与城市道路的平面交叉,避免其他车辆进入专用线路内。3.1.3 新型交通系统 新型交通系统属于中运量交通工具,一般实行4~6辆连接运行,一列定员为300人,每小时单向运输能力为2000~10000人,合理服务范围在5~1km左右。 目前 ,世界上运营中的新型交通系统主要集中在日本的东京和京阪神大城市地区。绝大部分是在20世纪80年代建成投入运行的,主要承担机场、郊区居住区及城市新开发地区与城市中心地区之间的交通联络功能。

3.1.4 小型地铁3.2 中运量型轻轨交通的优点

3.2.1 公共交通网中的骨干作用 中运量型轻轨交通在都市圈的公共交通中发挥着重要作用。特别是对于一些规模适中的区域性都市圈和规模较小的地方性都市圈来说,中运量型轻轨交通因其具有安全准时、快速灵活、舒适方便等特点,运量及各项技术指标都优于其他城市道路交通工具。而且,中运量型轻轨交通造价较低、投资回报快,对环境的污染较小,并且在必要时可以与其他车辆混行,与任何类型的城市交通 网络 都能连接,同时又可采取地面、地下和高架三种方式敷设,增添了交通网络建设的灵活性。中运量型轻轨交通的灵活性还表现在,它的运行有自己的专用轨道,可以保证快速、安全、准时,在日常运行时,又可以根据交通流量变化改变编组方式。尽管中运量型轻轨交通系统具有许多灵活性,可以大大缓解城市交通的拥挤现象。但是,中运量型轻轨交通只有在形成一定的路网规模、并与其他城市交通方式组合成一个合理完整的交通体系时,才能充分发挥其在大城市公共交通网中的骨干作用[13]。

3.2.2 创造和丰富城市景观

从城市景观角度讲,中运量型轻轨交通可以给城市增添一道独特的风景线,独具匠心的线路设计可以成为一个城市甚至所在国家的形象代表。据统计,在全世界城市轨道交通线路中,高架线路约占总长度的一半以上[14]。采用高架方式修建的中运量型轻轨交通,形成了立体、动态的城市景观,与整个地面交通网络及其他城市景观有机的结合在一起,大大增添了城市的动感和美感。同样,对于乘客来说,可以在一个全新的高度、速度和角度上观察城市,欣赏沿线形成独特的城市景观序列,打破了传统的衡量城市景观的 艺术 观[15]。

3.2.3 促进都市圈空间的拓展与地域结构的优化

解决城市交通拥挤 问题 是中运量型轻轨交通的突出功能,同时,中运量型轻轨交通对于引导城市空间结构优化也起着重要的作用。城市是人类便于进行商业、行政、文化、 政治 及宗教等活动而形成的聚居地。因此,城市空间结构和地域形态等取决于人们在较短时间内的出行距离和活动范围,而出行距离又取决于当时的交通方式。“先有路、后有城”是 中国 和世界几千年来的古训和经验,建了“路”才能促进城市的发展,才能带动沿路的 经济 繁荣。因此,交通方式的发展是 影响 城市空间结构和土地利用形态的重要因素。随着中国城市经济 社会 的不断发展,城市郊区化现象日趋显著、卫星城镇不断崛起,城市的地域结构发生了重大变化,这都为发展中运量型轻轨交通带来了机遇。中运量型轻轨交通不仅可以从时间上缩短外围郊区、卫星城镇同城市中心区的距离,而且可以促进城市新区建设和旧区改造,引导城市轴向发展、形成多中心格局,有利于都市圈城市土地利用空间结构的优化[16]。

同时,由于中运量型轻轨交通的线路敷设方式灵活,能根据不同路段的交通和土地利用状况,适当选择地面、地下、高架三种敷设方式,这有利于都市圈空间的立体化发展,合理开发利用地上与地下空间,缓解都市圈地区城市建设用地紧张的问题。

3.3 都市圈建设中中运量型轻轨交通的选择

从欧美、日本等发达国家都市圈公共交通发展的经验与教训来看,优先发展轻轨公共交通是解决大都市交通问题的唯一选择。当然,轻轨交通的建设也要因地制宜,应根据城市经济、地理特点、交通需求等实际情况, 科学 、合理地选择轻轨交通的类型,以获得最佳的社会经济效益。目前,中国北京、上海、天津、广州等大城市都在建设地铁。虽然地铁具有轻轨交通的诸多优点,但是其造价昂贵,基础工程复杂,投资回报周期较长,除大北京、大上海、大广州、大沈阳等中国未来大都市圈的发展可以考虑地铁的规划建设外,中国绝大多数区域性大市圈和地方性都市圈的经济实力难以承担。而中运量型轻轨交通具有运量适中、速度快、安全、准时、节能、无污染等优点,适合中国一般都市圈城市交通发展的要求。因此,根据中国一般都市圈的实际规模比较小、城市的郊区化进展不显著、城市经济发展水平比较低、城市财力有限等特点,应当把建设造价低廉,服务范围适中的以中运量型轻轨交通为主体的城市公共交通网作为中国都市圈交通发展的基本目标。

4 结 语

大城市的交通问题,是中国城市化进程中亟待解决的问题之一,特别是在一些经济高速发展都市圈地区,城市基础设施投入不足与巨大的城市交通需求之间矛盾非常突出。改革开放以来,中国的经济快速发展,城市化进程逐步加快,城市人口急剧增加,人员出行频繁,使城市交通面临着严峻的形势。据统计,中国大城市公共交通出行比重一直徘徊在15%左右的较低水平。这与中国大城市道路设施的现代化滞后和城市公共交通发展缓慢有着密切的关系。目前,中国绝大多数大城市仍然采用以公共汽车和无轨电车为主的城市公共交通,这种单一落后的公共交通方式己越来越难以满足日益增长的大城市交通需求,迫使城市居民的出行不得不选择自行车和小汽车。机关单位用小汽车、家用小汽车和出租小汽车的增加,使城市道路处于饱和状态,在一些重要地段交通阻塞严重,城市交通处于瘫痪状态。自行车与机动车辆的混行,相互干扰,不但降低了机动车辆的运行速度,而且诱发了大量城市道路交通事故。城市交通问题严重地制约着中国都市圈的发展,严重地制约着中国城市社会经济的发展,通过积极发展以中运量型轻轨交通为主体的城市公共交通,解决都市圈建设中的交通问题是中国都市圈发展战略中的重要课题。

当然,中国都市圈公共交通的建设也应当配合中运量型轻轨交通的建设合理发展城市高速公路、干线道路交通。在都市圈综合交通网的组织方面,还可以考虑发展城市的“骑乘系统”,即自行车与以中运量型轻轨交通为主体的城市公共交通网的组合。尽量避免自行车进入城市主干道与机动车辆的混行,减少城市交通事故的发生。[17]世界大城市交通发展的经验已经证明,以小汽车为主的城市交通不仅浪费了大量的能源,产生许多严重的环境问题,而且常常引起城市中心地区的交通阻塞。因此,以小汽车为主的城市交通发展政策对中国都市圈的发展来说是不宜借鉴的。从 理论 上来说,根据现代都市圈交通需求的特点,发展城市轻轨交通对于任何都市圈都是正确的,而优先发展中运量型轻轨交通将是中国都市圈公共交通系统建设的唯一正确的选择。

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