地下交通网络理论综述与规划实践
——以武汉市为例
2022-03-18常四铁
□ 常四铁 严 飞 吴 思
社会的快速进步和迅猛发展导致人民的出行需求迅速增加,而有限的土地资源决定了交通供给不能无限增长,也使得交通需求与供给之间的矛盾更为突出。为缓解土地资源与城市发展之间的冲突,开发城市地下空间、提升城市交通容量成为大城市发展的必然选择。地下空间资源开发始于1863 年英国第一条地铁的建成。国内城市中北京、上海和深圳等大城市地下空间开发利用都位于前列。北京市在已建地铁网基础上结合城市特点对地下空间进行多方面专题规划;上海市提出了市中心、副中心和地区中心三级地下空间开发体系;深圳市提出城市中心区与分区中心区地下空间、交通枢纽地区地下空间以及大型居住区地下空间开发利用的发展战略。
目前,国内研究侧重于地下交通的设计及改造方法,较少涉及地下交通网络建设时机和先决条件研究。地下交通网络规划需要适应规划地的社会经济发展状况、地理及人文环境等,若没有相应的先决条件支撑,地下交通网络的建设效益将大大减少。基于此,笔者结合实际案例探讨地下交通网络的建设时机选择和地下交通网络的规划方法。
一、城市地下交通网络规划方法
1. 城市地下交通特点及规划原则
相对于地面交通系统,地下交通网络受地质水文影响更大,受地面交通流影响较小,故地下交通设施的结构也会更为特殊,独立性也会更高。同时,地下交通网络使用主体单一,网络规划和设计时应精细化设计,以提供精细化服务。城市地下交通网络规划设计同时影响交通系统和社会其他子系统,结合城市地下交通网络的特点,其规划设计时要遵循以下思想与原则。
(1)坚持科学发展和可持续发展的规划理念,统筹考虑城市发展与历史街区保护、地下空间发展、改善城市环境和景观等需求。
(2)通过地下空间资源的综合利用,进一步从立体空间上规划完善城区交通体系,形成衔接高效、布局合理的地下交通系统。
(3)预留城市交通向地下深层空间发展的条件,提高城市交通可持续发展能力。
(4)考虑城市地质条件,因地制宜,形成与城市地质条件协调统一的地下交通系统方案,在规划设计时提前考虑建设施工条件。
地下交通网络规划设计主要围绕地下车行道路、地下停车设施、城市轨道交通、地下步行系统等4 个部分进行。地下交通网络规划设计流程如图1 所示。
图1 地下交通网络规划设计流程
2. 地下道路系统规划
城市地下道路是城市土地集约化发展的方向,根据地下道路服务对象不同,将地下交通设施分为地下道路与停车系统、地下轨道及人行系统。城市地下道路主要功能为:①改善、补充地面和高架道路系统的不足,连接重要集散点,减少车辆绕行,分离过境交通,减少地面和高架道路的压力;②解决路网断路问题;③城市中心区的重要节点易发生拥堵,重要流向采取地下下穿通过拥堵区域,减小地面交通压力;④连接地下停车场等公共场所,疏导交通。建设低速的地下道路,诱导车辆进入地下,通过地下道路连接周边开发地块与地下车库,从根本上解决车辆因停车而占用大量支路空间的问题。
依据以上功能定位分析,将城市地下车行道路分为系统性地下道路、节点型地下道路和地下环路系统3 类:①系统性地下道路一般为长距离地下道路,主要解决快速、跨区域性交通问题,长度一般大于3 公里;②节点型地下道路一般为短距离地下道路,主要是在城市交通网络中的难点、断点或堵点区域采用,主要以解决受山体、湖泊等分隔,路网节点交通拥挤等问题,隧道长度一般小于3公里;③地下环路系统一般连接重要商业区、商务区地下停车场,形成地下停车资源共享,是近几年城市重点功能区、CBD 区域建设中普遍兴起的一种方式。
3. 地下停车系统规划
地下停车系统一般由出入口、行车通道、停车位、引导标志标线以及附属设施组成。地下停车系统的发展规划应遵循分区控制、复合利用、互连共享和方便换乘的策略。面对新的发展要求,地下停车布局趋向板块化、片区化,在城市重点功能区可集中布置地下停车设施,打通地块地下停车,形成整体布局。地下停车系统规划布局应遵循以下原则:①方便车辆驶入驶出,与人行道、慢行道应实现分离;②汽车坡道的位置应最快驶入地下,避免在小区内穿行,减少对居民的影响。
4. 地下轨道系统规划
城市轨道交通线网规划目前并无统一模式,现行较为成熟的是点线面要素层次分析法。点线面要素层次分析法,是以城市空间发展和人、车流量需求为根本,按照客流发生源、流量空间分布方向、城市客流发展轴等进行逐层分析。目前城市轨道具体设计主要参考《地铁设计规范(GB 50157-2013)》。
5. 地下人行网络系统规划
结合城市用地功能和轨道站点分布,按步行通道规模从大到小地下人行系统可以分为步行网络、步行走廊、节点通道3 个规划层次。
(1)步行网络是网状地下通道,适用于城市重点功能区和重大交通枢纽区,通过建设覆盖核心区的网状地下步行系统串联轨道站点,对接地下停车场和地块内部地下空间,实现行人全地下出行。
(2)步行走廊为带状地下通道,适用于轨道换乘站点、商业街区等区域,衔接走廊两侧地下空间。
(3)节点型地下通道是独立设置的、短距离的地下通道,适用于重要节点人车分离或者提高被干路分隔的重要枢纽节点的可达性,以服务行人过街为主。
地下人行网络不受气候影响、安全性高,但网络内部环境单调,舒适距离较短。基于此,对地下人行网络进行规划时要注意改善行人步行体验;同时地下人行通道宜围绕区域地下公共空间节点建设,缩短行人在不同节点之间步行距离。
二、武汉市地下交通网络规划构想
1. 武汉市概况
武汉地处中国中部,土地面积8 569 平方公里,人口1 200 万以上。截至2021 年底,民用车辆拥有量突破400 万辆。对武汉市交通状况进行实地观测,发现存在以下问题:一是由于职住不平衡和道路网密度偏低导致道路交通拥堵,大量的车辆往返于中心城区与周边组团之间,增加了道路运输负担;二是停车位缺口加大,近半数私家车违停加剧了道路的拥堵。
根据武汉市国土空间总体规划草案,武汉市将逐步形成“1+4”总体格局,主城区服务功能将大大增强,岗位数量显著增加,中心城区呈现出居住人口减少、通勤人口大量增加的特征。远景年武汉市总人口将达1 600 万,较武汉市城市总体规划确定的2020 年人口规模增长60%。公共交通出行比例将会相应提升,主城区小汽车出行量也会增加,主城区外围四大板块之间的快速交通需求也将有较大的增长,总体交通出行量急剧上升且交通压力增大。
武汉市已经在建的地下交通道路有王家墩地下环路,规划建设二七片地下环路。通过对经济基础、土地利用及地下空间容量、城市交通地下化、市政设施地下化及综合化、资源的地下储存与循环利用、环境质量及保护、城市防空防灾各级指标的分析判断,武汉市已经具有了地下交通网络建设的先决条件。
2. 地下道路系统布局规划方案
结合武汉市用地布局、远景发展趋势,规划提出形成3 个不同层次地下道路网络布局的构想。
第一层级:系统性地下道路。以地下隧道建设方式为主,局部采取高架或地面方式,独立于既有的道路网络,规划布局“三纵三横”地下道路网络,总长度120公里,如图2 所示。适应城市发展格局,完善城市快速路体系,分流地面快速路交通压力。
图2 主城区系统性地下通道加密需求
第二层级:节点型地下道路。依附于既有的道路交通网络,建设方式上采取地下隧道方式,规划地下道路共45 处,总长约60.9 公里。一般在越江、湖等水体隧道、穿山隧道以及环境敏感或交通拥堵的节点设置节点型地下道路,规模相对较小。
第三层级:环路型地下道路。在重点区域建设相对独立的“多点”地下环路系统,服务区域内到发交通。规划在王家墩商务区、杨春湖副中心、四新地区、沿江商务区等重点区建设地下环路系统,连接区域地下停车场。
3. 地下停车规划
在王家墩CBD、汉正街中央服务区、二七商务区等重点功能区设置连片地下停车库,建设地下环路、车库连通道,对接地下快速道路,实现区域地下车库互连共享,保证车辆全地下快速进出,净化地面交通环境。
一般地区地下泊位按照由中心区向郊区逐步提高泊位配建标准的原则,参照《武汉市建设工程规划管理技术规定》,确定各环线之间机动车与非机动车道泊位配建标准,保证地下泊位占总泊位数的90%。轨道站点周边公交出行便捷,可适当降低泊位,增加地下商业空间比例;重点功能区开发强度、公交配套水平、地下停车库连通和共享程度均高于一般地区,也应适当降低泊位配建标准。
4. 地下轨道交通系统规划
(1)近期轨道线网规划。至2024 年建成606 公里的轨道线网,形成武汉市轨道交通基本网络,主城区轨道线网密度将达到约0.86 公里/平方公里(不含水域),轨道交通600 米覆盖率达到25%。
(2)远期轨道线网布局。在近期轨道线网的基础上,考虑服务重点功能区出行、提升轨道线网换乘效率等因素,加密中心城区轨道线路,形成武汉市远期轨道线网,线网总规模将达到约1 600 公里,其中,主城区轨道线网规模为570 公里,主城区轨道线网密度将达到约1.48 公里/平方公里(不含水域),轨道交通600 米覆盖率达到50%,机动化出行中,居民轨道出行比例达到36%左右,如图3 所示。
图3 武汉市轨道线网远期规划
5. 地下人行系统规划
结合轨道站点及地下空间开发,规划在王家墩商务区、汉正街中央服务区、二七商务区、武昌滨江商务区、国博中心、光谷中心城、杨春湖商务区等区域建设连续地下公共空间,形成地下步行网络,缩短末端步行距离,实现轨道站点与地下空间的无缝对接。
三、结语
地下空间是人类潜在的和丰富的自然资源,当城市持续发展遭遇土地资源有限的矛盾时,开发地下空间、提升城市容量成为世界范围内大城市发展的必然选择。分析武汉市地下空间及交通网络开发利用现状,提出城市地下交通网络规划设计理论与方法,具有现实意义。