都市圈市域铁路发展及运营组织研究

李 航

(郑州地铁集团有限公司,河南 郑州 450000)

都市圈市域铁路在国外如东京、巴黎、纽约等发展已经比较成熟,但国内仍处于起步阶段。目前国家已批复南京、福州、成都、长株潭、西安、重庆、武汉计7个都市圈规划。市域铁路作为干线铁路、城际铁路及城市轨道交通的补充,以服务都市圈内通勤客流为主,兼顾中心城市与重点节点城市商旅客流,设计速度为100～160 km/h,平均站间距不小于3 km。为满足不同客流需求、提高出行效率、增强市域铁路吸引力,有必要对运行组织进行研究,从而指导市域铁路规划、建设及运营,提高运输质量。

1 研究背景

1.1 城镇化演变趋势

目前,我国处于快速城镇化阶段,2022年末全国常住人口城镇化率达到65.22%。高质量城镇化发展中后期的关键为都市圈建设,交通出行是都市圈的要素之一,轨道交通系统是“主力军”。市域铁路是连接都市圈中心城区和外围组团的重要方式,对内补充地铁换乘衔接,按照“穿城连心”布局模式从城市中心穿过,且与主要的交通枢纽衔接;对外补充城际铁路短板,在城市外围增加支线,进一步扩大服务范围,是都市圈城镇化发展的必然趋势。

1.2 宏观政策支持

近年来,国家层面先后发布了《国家综合立体交通网规划纲要》《关于推动都市圈市域(郊) 铁路加快发展的意见》《关于促进市域(郊)铁路发展的指导意见》《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》等关于市域铁路规划建设的政策性指导文件,要求增强市域铁路运营供给能力,明确其功能定位及技术标准,划分责任主体,制定推进原则,并提出一系列优化建议,为市域铁路发展提供了良好政策指引[1]。

2 典型都市圈市域铁路发展情况

2.1 国外经验

国外都市圈发展较早,比较典型的为东京、巴黎、伦敦、纽约等国际大都市圈,市域铁路在都市圈公共交通体系中发挥着重要的作用。随着城市规模的不断扩大,城际铁路、市域铁路、城市轨道交通已经成为大城市都市圈引导城市发展的重要手段,可借鉴经验主要有:

(1)市域铁路是都市圈交通的主体,补充城际及城市轨道交通功能。成熟的都市圈层划分十分明显,城市轨道交通主要服务城市半径为15 km以内的市中心区域,市域铁路主要服务城市半径为15～70 km以内的城市外围组团,城际及新干线主要服务范围更大的新城及跨城市组团。例如,东京市域铁路线路里程占轨道交通总里程的58.52%,客流占75.5%,是都市圈客流需求的主体,见表1。

表1 东京都市圈轨道交通系统及客流情况

(2)东京、巴黎、伦敦等都市圈轨道交通采用“穿城+放射+多支+联络线”的规划布局[2]。市域铁路线宜进入城市中心,尽量减少换乘,提高城市外围组团、新城至城市中心的直达性,从而提高服务水平和客流吸引力,见表2。

表2 东京、巴黎、伦敦都市圈轨道交通线路布局

(3)采用公交化运营服务标准。从东京JR铁路和地铁、巴黎RER和Transilien、伦敦crossrail系统的功能定位、运营间隔、最高运营速度、车辆编组、运营模式等指标,可以看出市域铁路发车间隔小,采用公交化运营。东京的私铁采用无安检、无实名、无候车管理模式,公交化运营实现了随到随走,服务标准达到同城化水平[2],见表3。

表3 东京、巴黎、伦敦都市圈轨道交通相关参数

(4)采用灵活多样的运营模式。东京都市圈市域铁路采用大小交路及快慢车结合的运营模式,开行有特急、准急、普通等不同等级列车,与地铁线路互联互通、直通运营,可实现乘客无换乘,减少通行时间;巴黎都市圈市域铁路采取站站停+跨站停的运营模式,同时具备共线运营、便捷换乘等特点;纽约都市圈市域铁路采用大小交路、快慢车混跑、开行跨站停列车等多种运营方式,线路向郊区辐射,实现中心城区与城市外围组团之间的便捷联系。

2.2 国内现状

目前国内市域铁路建设模式主要为利用既有铁路和新建两种,运营模式多采用快慢车、多交路,开行大站快车、站站停列车及直达车等,但由于起步晚、运营线路和理论研究较少,尚未有效构建起都市圈市域铁路网通勤服务体系,见表4。

表4 国内已运营市域铁路具体参数

3 运营组织模式

提升市域铁路运营组织水平是目前急需解决的问题,具体体现在公交化运营服务、分圈层运营组织及换乘衔接等方面。

3.1 公交化运营

公交化运营是实现市域铁路功能定位的内在要求,是指在运输能力较大的通道内,以较大的行车密度、较小的单位运输能力、较短的候车时间,实现旅客便捷、快速出行的运输组织模式[3]。市域铁路要参考公共交通运输组织模式,根据客流波动,以不同的行车间隔提供高速度、高密度、便捷舒适的公交化列车服务[3],类似于城市轨道交通的时刻表运营,依据线路客流情况,确定行车间隔。市域铁路往往线路较长,串联城市中心与城市外围及新城组团,客流的显著特征是城市中心客流较密集,城市外围及新城组团客流较小,客流密度向心递增且基本上属于长距离通勤,沿线客流逐站累加,至中心城区区间换乘较少。因此,公交化运营可针对中心城区开行高密度的公交化列车,针对城市外围开行与客流相匹配的低密度列车。市域铁路乘客进站候车同样与地铁类似,不必按车次乘车,可根据实际到达站台时间就近上车,同时设置快速换乘通道,方便乘客快进快出,实现便捷换乘。

3.2 分圈层运营组织

都市圈演化过程中,职住分离现象严重、直达需求较高,沿线乘客集中向中心城区通勤、沿途交换需求较少,出行强度向心递增,断面客流量沿线路各站堆积累加,运营组织需分圈层进行配置。第一圈层为城市辐射半径15 km中心城区区域,第二圈层为城市辐射半径30 km新城或城市外围组团区域,第三圈层为城市辐射半径60 km跨城市组团区域。不同圈层客流性质、客流量级、出行时间、出行距离、出行需求均有所不同,市域铁路运输组织方案以满足通勤客流高峰时段的需求为基础,再考虑外围段保证综合竞争优势的服务水平需求及中心城区段与轨道交通网络化运营的行车间隔匹配需求综合确定。主要遵循以下运营理念:

(1)第一圈层主要服务于城区通勤客流,以可达性、便捷换乘为主要要求,客流较为集中,运营模式应为站站停;

(2)第二圈层主要服务于市域通勤客流,该圈层客流是由于职住不平衡的空间格局导致的新城或城市外围组团之间的通勤客流,以高速度、快速运营为主要要求,客流呈现向心特征,可采用具有大站快车和快慢车结合的运行组织模式,通过换乘实现与中心城区的客流交换;

(3)第三圈层主要服务于城际客流和远距离市域客流,作为穿城快线,以直达、快速、差异化运营服务为主要要求,可采用快慢车、互联互通模式运营,部分可设机场专列、旅游专列等实现远距离乘客的客流交换。

综上,结合不同圈层、不同时段客流需求,配置差异化运输模式、运输能力和服务水平,针对城际客流和市域客流优先采用快慢车服务,针对城区客流采用站站停服务,针对旅游客流提供文旅站点和重大枢纽之间的快慢车方案。

3.3 换乘衔接

市域铁路的换乘衔接是指与其他轨道交通(地铁、铁路)之间的换乘衔接,需考虑不同轨道交通制式的安检互认、票务互通和信息共享,真正实现“无安检、无实名、无候车”管理模式,使进出站流线更短,达到随到随走的同城化水平。

(1)安检互认。加强不同轨道交通系统管理部门沟通协调,统一不同制式轨道交通系统安检标准,建立安检信息共享平台,最终实现不同轨道交通系统的安检互信,节约乘客换乘过程中的安检时间,提升出行效率。

(2)票务互通。建立票务一体化平台,实现国铁、城际、市域及地铁票务清分清算互联互通,做到不同轨道交通系统一票出行,提高出行便捷性。

(3)信息共享。主要包含客流和应急信息共享,不同运营主体之间通过共享信息,有计划调整行车组织方案,进一步提升服务水平。