伦敦市郊铁路 Crossrail 规划建设运营经验及启示
2022-05-20赖艺欢王怀相
赖艺欢,张 源,王 静,夏 阳,王怀相
(1. 北京城建设计研究院有限公司,北京 100037;2. 北京城建设计发展集团股份有限公司,北京 100037;3. 中国铁道科学研究院集团有限公司运输及经济研究所,北京 100081)
1 背景
近几年,中华人民共和国国家发展和改革委员会连续发布相关指导意见,明确要求“打造轨道上的都市圈”[1],构建以轨道交通为骨干的通勤圈,推动干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道交通的“四网融合”。尽管目前国内大城市开始从中心城向都市圈范围拓展,如京津冀、长三角、珠三角都市圈,然而如何打造支持都市圈可持续发展的交通系统依然是需要解决的问题。国外大都市圈发展早于国内,对市域(郊)铁路已有较为丰富的实践经验。例如,东京都市圈已形成双环、多贯穿、多放射的市郊铁路网络[2],是中心城区周边居民出行的重要交通方式;伦敦市郊铁路总里程3 071 km,呈放射状,多为既有线改造而成,服务通勤客流,通过32座换乘站点与伦敦地铁互联互通[3]。
我国市域(郊)铁路发展相对滞后,近几年才进入加速阶段,其规划、建设、运营及发展模式等均成为学者们的关注焦点。曾琼[4]总结我国市域(郊)铁路发展现状,得出其运输组织需满足公交化、快速化、多样化、舒适化、便利化要求,并研究适宜的运输组织模式。向蕾等[5]结合国内外市域铁路发展经验,从网络的科学构建、重视综合开发、提升换乘效率和服务水平等角度提出成都市发展市域铁路的思路。武剑红等[6]提出应借鉴发达国家在构建路地双方合作外部机制上的丰富经验,建立促进我国市域(郊)铁路发展的多层合作机制,探索市域(郊)铁路外部效益内部化的商业模式。本文以大伦敦(包含英国首都伦敦与其周围的卫星城镇所组成的都会区)市郊铁路Crossrail为研究对象,分析该线路规划建设背景、社会经济效益、运营组织及客流等,从中得到对国内市域(郊)铁路发展的一些启示。
2 Crossrail项目概况
2.1 线路概况
大伦敦轨道交通网络中,市郊铁路多为放射线,且站点多分布在中心区外围,缺乏穿越市中心的线路,由此产生的郊区新城至中心区的换乘客流给换乘车站带来很大压力。此外,伦敦中心区交通拥挤,高峰时段轨道交通供需矛盾突出,老旧的设施设备已逐渐不能满足部分乘客对服务质量的要求。在上述城市及交通的发展背景下,2008年Crossrail Act 2008通过国会审议,一条东西横跨大伦敦地区、穿越城市核心区的市郊铁路线应运而生。
Crossrail西起伯克郡雷丁(Reading),东至萨里郡谢菲尔德(Shenfield),横穿大伦敦地区,另有希思罗机场(Heathrow)、艾比伍德(Abbey Wood)2条支线,总运营里程为118 km。经过伦敦城的部分为地下线路(长度为22 km),其他部分为地上线路,共规划建设41座铁路站点,其中10座为新建车站。目前,帕丁顿(Paddington)至利物浦街(Liverpool Street)城区段以及艾比伍德(Abbey Wood)支线仍在建,其他区段已投入运营,如图1所示。
Crossrail的建设模式较为灵活,既充分利用了既有铁路资源,又不受限于既有线条件。线路的市郊部分大多沿用既有的国家铁路(以下简称“国铁”)轨道和车站,新建部分为从帕丁顿贯穿市中心至斯特拉特福(Startford)的42 km专用隧道,以及白教堂(Whitechapel)东延至泰晤士河以南的艾比伍德支线。线路在制式上采用铁路标准(表1),但纳入伦敦轨道交通系统进行公交化运营,服务城市客运。
表1 Crossrail主要技术标准
2.2 社会经济效益
Crossrail线路服务沿线、伦敦郊区的人口超过150 万人,这些地区都纳入“伦敦45 min城市圈”。根据伦敦交通局(Tfl )预测,未来轨道交通高峰期还有580 万人次/km的增量,而Crossrail将为伦敦轨道交通网络增加10%的运能,可大幅缓解地铁网络的拥挤情况,降低地铁线路的局部拥挤度(表2)。
表2 Crossrail对伦敦地铁部分线路拥挤度的影响(2016年为基准)
Crossrail与中央线在市中心区基本共通道,如图2所示。现状中心区范围内中央线双向早高峰已是超负荷运行;Crossrail运营后,预计使线路西行(Stratford 至Chancery Lane区间)的超负荷率从38%下降至19%,反方向(Lancaster Gate 至 Chancery Lane区间)从10%下降至0%。
Crossrail构建了贯穿东西的快速直达通道,大大缩短了通勤时间,提高网络畅达度(表3)。它预计将平均减少约15 min到伦敦市中心的出行时间,同时,为伦敦中心和东南地区等开拓新的出行通道。
Crossrail还将吸引部分原小汽车出行者使用轨道交通,推动绿色出行。根据CLRLL公司(Cross London Rail Links Limited)的预测[7],早高峰线路将吸引2万人从小汽车转移到轨道交通出行,预计将为伦敦市内减少早高峰1.5万人的小汽车出行量,有效改善城市道路交通拥堵,减少交通碳排放。
综上,Crossrail的社会效益显而易见,而其经济效益方面也非常突出。根据《伦敦市长交通战略》(MTS)中的评估,根据当时物价,Crossrail在未来60年将给英国国民生产总值带来至少360亿英镑的效益[7]。
3 Crossrail 运营组织与客流
3.1 高频率、多交路的行车组织模式
Crossrail的行车计划保障了中心城区段的最高供给能力和服务水平;工作日帕丁顿至白教堂段早晚高峰发车频率为24对/h,最小发车间隔为2.5 min。同时,对于不同线路分支按需设置交路、分配运输富能力;对于线路4个支线,白教堂至谢菲尔德和艾比伍德2个支线发车频率均为12对/h,希思罗机场(Heathrow)支线发车频率为4对/h,雷丁支线发车频率为6对/h,如图3所示。
此外,列车的停站时间结合车站客流需求差异化制定,例如:在帕丁顿、利物浦街这2座车站与国铁的换乘客流量较大,停靠时间设定为60 s;其他站点的停靠时间均为45 s。
3.2 对标城市公共交通的运营时间
不同于国内市郊铁路,Crossrail运营时间更接近于城市轨道交通系统。规划周一至周六运营时长接近19个小时(05 : 45—00 : 30),周日运营时长为18个小时(06 : 30—00 : 30);目前已运营段的服务时间比原规划更长,如表4所示。
表4 Crossrail运营服务时间(2020.12.13-2021.5.15)
3.3 与多层次轨道交通系统融合
线路东西向跨度大,在网络上与轨道线路、其他交通设施交汇,大幅提高了轨道交通网络的通达性,同时也对线路的换乘、衔接提出了更高的要求。Crossrail共设车站41座(换乘车站21座),如图4所示,其中15座车站可换乘国铁,13座车站可换乘其他城市轨道交通,7 座车站可同时换乘国铁和城市轨道交通。线路可与地下铁(Underground)11条线路中的9条换乘,还可以与地上铁(Overground)和码头区轻轨铁路(DLR)换乘。
与机场衔接方面,线路西端引出支线接入希斯罗机场,与机场4个航站楼(Terminal 2&3&4&5)衔接。该线路在利物浦街站(Liverpool Street)、法林顿站(Farringdon)、斯特拉福德(Stratford)3座车站可通过换乘其他轨道交通快捷的连接伦敦其他4个机场(Stansted、Southend、Luton和Gatwick),如表5所示。
表5 Crossrail与机场衔接的车站情况
3.4 现状及预测客流情况
据统计,2016年5月—2017年5月,Tfl Rail运营Liverpool至Shenfi eld支线第一年服务乘客超过4 700 万人次,日均客流量约12.8万人次。预测全线开通后每年约有2亿乘客乘坐Crossrail,伦敦西区、金融城、金丝雀码头等主要就业区45 min通勤圈范围增加150万人[8]。预测线路高峰时段07 : 00—10 : 00客流量将达到16万人次;最大客流断面位于“白教堂站—利物浦街站”区间,达到5.5万人次[7]。
4 我国市域(郊)铁路发展启示
市域(郊)铁路是连接都市圈中心城市城区和周边城镇组团,为通勤客流提供快速度、大运量、公交化运输服务的轨道交通系统[1];随着我国城镇化、区域一体化发展的推进,市域(郊)铁路逐渐受到青睐,未来发展前景广阔。相较于高速铁路、城际铁路,市域(郊)铁路起步较晚、发展缓慢,规划、设计、运营等各方面均处于探索阶段。
(1)完善都市圈轨道交通的层次结构,提升市域(郊)铁路服务水平。在国际大都市的发展过程中,市域(郊)铁路的成功运用使其成为城市交通运输系统中不可或缺的重要组成部分[6]。而国内各大城市服务都市圈层次的市域(郊)铁路发展滞后,轨道交通体系层次结构尚未健全。例如,粤港澳大湾区现状尚无建成市域(郊)铁路,北京、上海利用既有铁路资源开行的市郊列车现状服务水平较低且与其他层次轨道交通衔接不畅。国内都市圈已经意识到建立多层次轨道交通融合发展体系的重要性,而发展市域(郊)铁路,推进其灵活化运输组织及公交化运营是保障通勤功能发挥、融入城市交通体系的关键。
(2)合理引导市域(郊)铁路伸入市区,加强中心城区轨道交通供给。伦敦市域(郊)铁路在Crossrail之前与国内城市类似,线路多为外围放射线,与城市轨道交通网络单点换乘,导致进入中心城区的换乘客流过于集中,影响服务水平且换乘站压力较大。同时,北京、上海、广州、深圳等城市均存在中心城区主要客流走廊高峰时段轨道交通运输能力不足、交通效率低下、乘客体验较差的问题。Crossrail穿越了伦敦城市的核心区并与中央线共通道,大幅提高了中心城区公共交通能力和服务水平,有效分担市中心公共交通系统的客运压力。借鉴Crossrail的规划思路,国内各都市圈规划市域(郊)铁路时可以合理引入城市中心区,一方面可以与城市轨道交通网络多点换乘,提升通勤客流直达性;另一方面可提高中心城区的轨道交通供给水平,完善公共交通系统服务。
(3)重视市域(郊)铁路与不同层次轨道交通系统的无缝衔接。国内同类型轨道交通系统内部换乘设计理念不断优化,换乘效率日益提高,而不同轨道交通系统之间便捷换乘却仍未实现。Crossrail联系了多个重要对外枢纽,加强各层级交通系统之间的换乘衔接。国内城市在考虑市域(郊)铁路与其他层次轨道交通网络融合发展时,首先应重视综合交通枢纽的构建及不同交通方式的无缝衔接,这是轨道交通系统的一体化、整体性提升的重要基础。
(4)新建工程和利用既有铁路共举,因地制宜发展市域(郊)铁路。北京副中心线、S2线、怀密线、通密线以及上海金山铁路均为利用既有铁路开行市域(郊)铁路列车的项目。但利用既有铁路资源发展市域(郊)铁路还存在诸多空间和时间格局上的失配问题[9]。Crossrail既利用了大量的既有铁路资源,又不完全受制于铁路,在中心城区新建地下段,对部分车站进行改造升级。未来国内市域(郊)铁路的建设也应从功能和需求出发,灵活选择发展模式,充分发挥市域(郊)铁路对都市圈发展的支持作用。
5 结束语
伦敦Crossrail项目在市域(郊)铁路的线路规划、建设模式、运营服务等方面进行了有益的探索和尝试,为我国市域(郊)铁路发展提供了宝贵的经验借鉴。在都市圈发展、交通强国、“四网融合”等背景下,我国内市域(郊)铁路发展正在不断摸索和尝试,需要进一步优化规划设计思路、创新运营管理和建设发展模式等,有序推动市域(郊)铁路建设,有效支撑都市圈更高质量发展。