市域快轨空间需求特征研究——以上海市为例

王斌

（上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司，上海市　200125）

0　引言

随着我国的城市化进程明显加快，很多城市逐步改变一核多环的发展形式，而更倾向于多中心的组团式发展模式，形成了以特大城市为中心、若干卫星城镇组成的都市群，如我国的长江三角洲地区和珠江三角洲地区等。

市域轨道交通产生于组团式发展背景下，它的发展受日益增长的客流需求的驱动，也是完善以多模式轨道交通为主导的公交优先策略的必然产物。市域快轨连接城市中心和外围组团，连接城市中心与卫星城镇，满足在整个市域范围内提供快速到达城市各主要集散点的长运距高速度的要求。建设市域快速轨道交通系统、丰富轨道交通系统层次是提高轨网效率和服务水平的重要手段，在解决特定区域的长距离快速出行方面有着明显的优势。

从发展政策上，市域快轨已经成为国家作为落实公交优先发展战略的重要内容。根据中国城市轨道交通协会的《城市轨道交通2014年度统计分析报告》[1]，2014年末，全国22个城市共开通城市轨道交通运营线路长度3 173 km。其中，市域快轨308 km，占9.7%，是除城市中心地铁外占比最多的轨道交通制式（见图1）。

图1　2014年末城轨交通运营各制式占比

根据统计，截止2014年末，我国城轨交通在建城市40个，在建线路4 073 km，首次突破4 000 km。其中市域快轨526 km，占12.9%。市域快轨在城市轨道交通中的比重正不断上升。

发达国家的市域快速轨道交通发展也较为完善，国外利用市域快速轨道交通引导城市的发展，引导居民向郊区迁移，为工业产业重新布局、减少环境污染创造交通条件。国内市域快速轨道交通发展起步较晚，但发展迅猛，同时，市域快轨的发展还缺乏成熟的实践经验[2]。

因此，本文以上海大都市圈为例，在分析市域快轨客流需求特征的基础上，从空间系统的视角进行研究，以空间职能为标准，衡量市域快轨在我国大都市圈发展中的空间特征与需求。

1　市域快轨客流需求特征

1.1　市域快轨客流需求形成与机理分析

市域快速轨道客流的形成是大都市圈发展中交通需求与交通供给相互作用的结果。中心城与卫星城之间、城市群与周边城镇之间交通需求产生的同时，如果出现了连接各个城市的市域快速轨道网络，能够满足出行者在各组团之间自由往来的需要，则必定会有出行者选择轨道交通作为出行方式，这部分客流就形成了市域快轨的交通客流。

市域快轨交通系统承担的客流量主要包括趋势客流量、转移客流量和诱增客流量三部分。趋势客流量，是轨道车站和沿线按原有规律增长的客流量；转移客流量，是由于轨道交通与其他交通方式之间出行成本和服务水平的差异，原来由其他交通方式承担的中、长距离客流转移到轨道交通的客流量，其中包括车站附近直接吸引的客流和通过其他交通方式换乘的客流；诱增客流量，主要是指市域快轨的建成促进沿线土地开发、社会经济活动的活跃，使区域之间可达性增加，交通服务水平提高，居民出行强度增加而诱增的客流。对于新建的市域快速轨道交通系统则有转移客流量和诱增客流量。

1.2　市域快轨客流出行特征分析

相比于城市中心区轨道交通和公共交通客流，市域快轨客流出行受到出行目的、时间、距离、费用等因素影响，具有其自身特征，导致出行分布也具有特殊性。

1.2.1基于出行目的的特征分析

市域快轨主要服务大都市市域居民出行。成熟大都市区居民出行目的特征总体表现为：通勤出行比例外围郊区高于中心城，呈现“凸”式分布特征，其中以与中心城连绵化发展的近郊区最高，而弹性出行比例由中心城向外呈现下降趋势[3]。

以伦敦大都市区为例：各圈层通勤出行比例由中心城向外逐步上升，近郊区通勤出行最大，达到44%，其次是远郊区33%；弹性出行比例下降，购物、商务和休闲等出行比例由内向外呈减少趋势。上述数据表明：中心城由于各类城市功能集聚，人口密集，经济发展水平相对较高，人均可支配收入和业余时间富余，生活购物和文体娱乐配套设施齐全，从而刺激了弹性出行的产生；外围郊区居民的出行目的则相对较为简单，通勤出行占主体地位，其中近郊区作为中心城联系最为密切的区域，存在高比例的向心通勤出行，而远郊区由于距离中心城相对较远，功能更为独立，因此向心通勤出行规模低于近郊区，因此，存在较高比例的组团内部出行，出行目的也相对近郊区更为多样化，通勤出行的平均水平要低于近郊区。表1为伦敦大都市区分圈层居民出行目的比例。

表1　伦敦大都市区分圈层居民出行目的比例　%

1.2.2基于出行距离的特征分析

由于城市中心区内部轨道交通主要承担市内短途客流，因此其出行距离较短，一般不大于城市半径。市域快轨平均乘距较市内出行较长，视市域范围内城镇密集程度而定，一般在10～30 km。因此从站点分布来看，一般来说市域快轨交通站间距离较城市轨道交通的长[4]。

1.2.3基于出行费用的特征分析

市域快轨客流对出行时间和便捷适度的要求较高，但人均出行次数较少，距离较远，故城际客流对票价的承受能力较强，能够承受较高于公交的出行费用。

1.2.4基于出行分布的特征分析

市域快轨客流出行分布主要由3部分组成：城市之间的出行、城市与其所辖郊区之间的出行、城市郊区与相邻城市之间的出行。根据出行产生的基本原理，城市与其所辖郊区之间的出行往往大于城市与无隶属关系的其他城市郊区之间的出行，由此可以推断，在两城市之间，城际客流出行分布的主要特征为中间小、两头大，这与城市内轨道交通客流两头小、中间大的纺锤状不同。表2上海大都市区公共交通模式分类。

2　市域快轨空间特征与需求

2.1　上海大都市圈空间发展趋势

为满足上海大都市圈全面承载国家重要战略的要求，“上海2035”将在交通通勤、产业分工、文化认同等方面把上海关系更加紧密的地区作为上海大都市圈的范围，形成90 min交通出行圈，是区域一体化发展的核心，积极推动上海大都市圈同城化发展，形成多维度的区域协同治理，引领长三角迈向具有全球影响力的世界级城市群（见图2、图 3）。

表2　上海大都市区公共交通模式分类[7]

图2　上海大都市圈空间范围及圈层划分示意图[7]

图3　上海大都市圈圈层结构

上海大都市圈以上海为源点，以沪宁、沪杭、沪通、沪甬通道为辐射轴，北翼辐射江苏省南部地区，南翼辐射浙江北部城市。上海都市圈内城市之间的资金流、人流、物流、创新技术流、网络信息流等，流量远超都市圈以外城市（见图4）。

2.2　上海大都市圈空间发展需求

根据联合国人居中心的研究资料，纽约、东京、伦敦等世界级大都市的发展已形成了由4个部分组成的大都市圈空间结构，即自里向外：第一层为中心城区，面积在100～600 km2，半径10～20 km；第二层为都市边缘区，由中心城区外围郊区及郊区城市组成，面积在1 500～2 000 km2之间，半径30～50 km；第三层为大都市扩展区，由一个以上的大都市区组成，面积在10 000～20 000 km2，半径100 km左右；第四层为大都市连绵带，由一个以上的大都市扩展区组成，面积在30 000 km2以上，半径200～300 km。

图4　上海对苏浙皖各省市经济联动百分比

上海市的地域被分为两个圈层（外环线以内的中心城区和以外的郊区），形成了中心城区和边缘城区两个部分。

（1）中心城区面积为660 km2，包括内环内为中心城区的核心区，面积约120 km2。浦东和浦西内外环间区域540 km2。根据上海城乡规划管理条例，上海市中心城范围由总体规划确定，中心城范围以外为郊区。现行城市总体规划规定了中心城范围为外环线以内。

（2）上海郊区具体包括有闵行、宝山、嘉定、青浦、松江、金山、奉贤、浦东新区以及一个郊县崇明，面积为5 680 km2。

依据当前上海都市圈发展，上海城市空间存在结构不均衡的问题，中心城区职能吸聚作用过强，边缘城区疏解能力不足，具体表现在：

a.中心城区人口向边缘城区的疏解动力不足

当前上海城市发展的主要矛盾是中心城市向心作用过强，占全市9/10的郊区吸集作用太弱。这样的人口布局与“城市，让生活更美好”的主题是有矛盾的，应推进6 340 km2范围内上海郊区城市的人口吸集。同国际大都市郊区城市的人口情况相比，上海当前市域内的人口密度还相当低。例如东京全市域的人口密度是5 796人/km2，大阪为3 591人 /km2，上海则为 2 588人 /km2。因此，未来发展中上海郊区城市的人口密度需有较大程度的提高。如果按照人口密度为3 000人/km2计算，上海市域范围内的人口总量应可达到1 900～2 000万人。这意味着，除上海市中心城区规划目标的800万人，上海郊区城市的人口发展应该在1 100～1 200万。届时，外环线外城市化地区的面积从当前规划的900 km2扩展到1 500 km2，应该是可以接受的。

b.中心城区建设向边缘城区的疏解动力不足

上海郊区城市的布局应该从现在的均衡式发展向非均衡发展转变。当前上海郊区城市的人口规模与上海中心城市相差悬殊，与现代化国际大都市的郊区不甚相称。另一方面，上海郊区的城市化既不能搞贴近中心城市的摊大饼式发展，也不能搞天女散花式的发散型发展。上海大都市圈需要围绕中心城区 ，为中心建设人口在120～150万的具有综合功能的新城，以对中心城形成强大的反磁力作用。同时于边缘城区加强郊区新城的建设，发展成为有50万人左右的中等城市。图5为上海对比其他城市发展图。

图5　上海对比其他城市发展图

2.3　上海大都市圈市域快轨发展必要性

在上海建设全球城市的目标背景下，城市交通系统能否为城市周边区域提供强有力的辐射，推动城市职能向边缘区域的疏解，为城市市民的活动提供便捷、高效的交通方式，是上海实现全球城市目标的重要方面。

（1）城区交通瓶颈区:中心城区向边缘城区交通疏解困难。

通过网络测算的方法得到各自点到中心点的最短用时，构成上海市区交通时间等时圈层。经分析可知，上海外环线基本与出行半小时圈层重合，而西部外城到达时间最长约为2h，到达耗时长，交通不便利，主要交通限制区集中在城市西部，出现明显的交通不畅现象。

（2）区域交通限制：外围城区与区域的交通联系困难。

选取上海所有主要对外交通站点在空间上的落点，形成上海区域交通门户布局图（见图6）。由交通站点分布情况可知，主要对外交通站点设施大多集中在内城范围以内，外围城区只是零散分布有若干交通站点设施，并相距较远，难以形成完善的交通站点配套系统。这种状况从侧面造成了中心城区内外发展吸引力不均衡，外围城区由于基本出行交通设施的缺乏，难以吸引大量人群前往，不利于区域进一步发展。

图6　上海区域交通门户布局分析图

（3）轨道交通限制：城市轨道主要服务于中心城区，站点密度和服务能力与顶级城市仍有差距，难以支撑城市职能向边缘城区疏解。

轨道交通系统对于带动一个城市的人口和建设的外延拓展具有重要作用，其中轨道站点的数量是一项重要的因素。它可以反映区域中大运量轨道服务的能力。

经过分析研究，上海轨道交通站点的密度分布呈现出内外城两级分化的趋势。中心城区轨道站点分布较为密集，而外城轨道交通站点沿主要线路线性松散分布，其他地区存在大片服务盲区，难以支撑人群向外疏解的需要，不利于城市外围进一步发展。图7、图8分别为上海轨道站点密度分布图和东京轨道站点分布图。

图7　上海轨道站点密度分布图

图8　东京轨道站点分布图

综合以上分析，大运量公共交通的服务能力与服务范围需要进一步增强。现阶段上海交通联通方面存在的主要问题是中心城区内外公共交通资源发展失衡，中心城区对公共交通资源呈现强烈的吸引力，逐渐形成内核集聚的垄断态势，与此同时，外围城区由于自身发展水平以及相关配套设施的不足导致没有能力吸引到足够的公共交通资源。中心城区内外吸引力的差异导致公共交通设施两极分化严重，直接影响了上海城市内外联通程度，在未来土地零增长同时兼顾城市可持续发展的大背景下，不利于中心城区内外的联动，进而无法真正实现统筹有序发展。

因此，市域快轨网络的发展能够有效推动大都市圈中长距离快速出行的发展，尤其是组团间城市、城镇之间的联系方式，也是推进新型城镇化的重要内容。

2.4　市域快轨空间演变特征

通过对大都市圈空间发展需求分析以及市域快轨发展必要性研究，与大都市圈发展空间结构演变相对应，进行市域快轨空间演变特征分析。

大都市区空间结构演变包括3个阶段：中心城和郊区独立发展阶段、中心城和边缘组团协调发展阶段、区域全面发展的网络结构阶段。市域快轨在不同阶段中的交通网络支持表现出不同的特征（表 3、见图 9、图 10）。

表3　市域快轨对空间结构演化的作用过程表

东京是目前全球城市中跟上海相似度较高的城市，其空间职能与空间发展趋势有很多值得上海大都市圈发展借鉴的地方。将东京列为上海2035发展的标杆城市，旨在谋划上海在空间职能上能发挥活力方面所具备的优势，以核心的优势空间职能带动整个职能骨架的构建。图11为上海及目标城市（东京）的全球城市空间职能模型[6]。

图9　大都市区发展阶段示意图

图10　市域快轨对空间结构演化的作用过程示意图

图11　上海及目标城市（东京）的全球城市空间职能模型[6]

以城市空间发展为依托，市域快轨的具体空间演变可以分为：

（1）中心城、郊区独立发展阶段

这一阶段是大都市区发展的起步期，城市发展作用力以集聚作用为主。城市空间层次单一，中心城和外围城镇是相互独立的发展态势，彼此间社会经济联系不强，外围城镇依靠自身优势，开始有机集中，对中心城形成了反磁力，分担了中心城的人口压力，避免中心城无序蔓延。中心城人口与产业不断集聚，城市规模迅速扩张，但人口与就业主要集中在中心城。城市呈现单中心空间结构，交通设施建设主要集中在中心城范围，轨道交通线路主要以简单放射线路支撑中心城交通需求，线路根据需要适当延伸至近郊区形成市域快轨，带动近郊组团发展。

（2）中心城和边缘组团协调发展阶段

该阶段为大都市区的发展期，是集聚与扩散并行阶段。市域快轨与外围用地相互协调快速发展。外围城镇依靠人力资源、土地资源的优势和交通可达性的提高，集聚效应作用变强，形成一定的就业中心、商业中心，吸引周边大量的农村人口向城镇集中，渐渐发展成为功能齐全的大都市区边缘组团。大都市区外围地区的发展轴形成，市域快轨带动大都市区内部的联系，扩大中心城的辐射范围。

以东京发展为例，20世纪60年代，东京大都市区基本成型，轨道网络建设以加强放射线运能为主，但虽然采用了复线化改造、增加编组等方式提升线路运能，仍然无法满足日益增长的客流需求，拥挤状况依然严重。由于放射线大多终止于山手环线，大量客流在此换乘其他交通工具前往就业地点，造成山手线上枢纽拥挤不堪。在此背景下，一方面加快建设中心城轨道，另一方面将外围市郊铁路接入中心城轨道，实现线路直通运营。1965～1985年，东京产业重心由二产向三产转移，人口继续扩散至距离东京站40～50 km，东京中心城轨道基本成网，并与市郊放射性市域快轨直通运营。至1983年中心城内部共建成180 km轨道线路，年均建设6.2 km线路。

市域快轨和中心城轨道逐步发展完善，遏制了城市的无序蔓延，人口与用地沿轨道交通线路和站点集聚，中心城外围实现指向拓展。1958年，日本政府编制了《第一次首都圈基本计划》，要求中心城内沿山手线发展副中心(新宿、池袋和涩谷)缓解城市中心压力，分散中心区的就业岗位。

（3）区域全面发展网络结构阶段

该阶段是大都市区的成熟期，市域快轨系统完全网络化运营，大都市区内交通可达性渐趋均匀，大都市区由单中心转为多中心发展格局，中心城内部呈现组团式用地布局形态，外围郊区沿市域轨道轴向发展。随着交通系统的全面建设与完善，区域间联系便捷，人流、物流等来往密切，区域城市化和城市区域化双向推动，各个地区趋向均衡状态，城市成群体发展态势，形成了高度一体化的多中心网络空间形态结构。

从东京大都市区市域快轨的发展与空间结构的演变历程看出，强大的市域快速轨道交通网络支撑了东京城市空间的拓展，促进了城市中心功能的集中与多中心格局的形成，以及职居空间分离[5]。图12显示出东京大都市区空间演变与市域快速轨道交通的发展过程。东京市域快轨网络（JR线、私营铁路等）使得城市在集聚和扩散的过程中，及时、高效地支撑了大量的通勤出行需求。在当前大都市区空间结构基本稳定阶段，市域快轨与中心城轨道无缝衔接、直通运行，共同支撑了东京大都市区庞大的交通出行需求。

图12　东京大都市区空间演变与轨道交通网络示意图

通过以上分析，以东京成熟大都市区为依托，与城市空间发展相协调，可以合理对上海大都市区市域快轨网络进行规划，实现上海市中心与大都市区外围区域的新城及城市核心区的快速连接，并通过外围环线加强外围城镇圈之间的联系，最大限度地发挥上海的核心辐射作用。图13为上海多模式公共交通网络示意图[7]。

图13　上海多模式公共交通网络示意图[7]

3　结语

市域快轨作为长距离、大运量、快捷舒适的市域范围内的轨道交通方式，随着国内大都市圈的发展，在我国城市交通中将具有广阔的发展前景。本文在分析市域快轨需求特征的基础上，以上海市为例，明确了大都市圈发展趋势与空间发展需求，进而从城区交通瓶颈、区域交通限制、轨道交通限制等方面以空间视角分析了上海大都市圈市域快轨发展的必要性，其能够充分疏解中心城区向边缘城区、外围城区与区域的交通需求，加强轨道交通对外围组团的衔接。最后，本文将上海大都市圈与东京成熟都市圈进行类比，解析了市域快轨的空间演变特征。其空间演变分为中心城和郊区独立发展阶段、中心城和边缘组团协调发展阶段以及区域全面发展网络结构阶段，提出了与上海空间发展相协调的市域快轨线网规划模式。