國內城市快速軌道交通線網規劃發展和存在問題
1.概述
城市快速軌道交通（地鐵與輕軌）是大城市公共客運交通的骨干，是大眾化、大運量、獨立專用軌道的城市客運系統。同時又是城市的大型基礎工程，所以它在城市建設總體規劃中占有十分重要地位，并且對城市建設和規劃發展具有明顯的導向作用。
城市快速軌道交通線網規劃（以下簡稱“線網規劃”）是一項城市總體規劃的專項（專業）規劃，在世界范圍內都是一個新鮮的課題。我國對線網規劃的研究起步較早，但受理論體系的制約，進行現代意義上的線網規劃卻是九十年代后期才開始。北京市城建設計研究院自1996年以來，有幸為廣州、南京、青島、天津、濟南等城市主編“線網規劃”，通過幾年的探索和實踐，提出了一套完整的內容體系和方法體系，并得到國內城市交通學界的熱烈反響和廣泛認可。為了進一步完善線網規劃的方法，本文一方面向各位同仁介紹線網規劃學術發展概況，另一方面對其中有爭議的學術問題進行探討，希望引起大家的深入思考，推動該領域規劃工作的發展。
2.線網規劃發展
2.1 線網規劃的歷史
自1863年倫敦建設世界上第一條地鐵線以來，世界上城市快速軌道交通建設已有130多年的歷史，已有43個國家的320座城市修建了軌道交通，其中115座城市修建了地鐵，有一些大城市已經形成了比較完善的快速軌道交通網絡系統。據不完全統計，現在城市快速軌道交通線網總長達到100km以上的城市已經達到15個，最長的巴黎線網，整體規模已經超過550km。在這些城市線網建設飛速發展的同時，各個城市對線網規劃的認識是不同的。
歐美國家受其城市規劃理念的影響，強調短期性、實效性和可實施性、因此忽視長遠規劃的意義。同時受建設投資體制的影響，基本上是“建設一條線、研究一條線”，強調本線的合理性、忽視線網整體的科學性。比如一些城市可以看到一條街道下敷設5、6條線路的不合理現象。這些城市目前已經普遍意識到沒有科學的長遠規劃的“遺害”，近年來開始對線網整體合理性的研究，但限于線網已經形成規模，這種規劃完善往往是“補丁”式的。而對于前蘇聯等計劃經濟體制國家，受其規劃學術思想的影響，比較注重長遠性的線網規劃研究，在此領域的技術積累也比較豐富。因此，莫斯科地鐵線網是世界上公認的規劃得最合理、最有效率的線網。但是、受其學術思想的制約，線網規劃也帶有計劃色彩強、靜態色彩強、長遠適應性查、靈活性欠缺的問題。
我國受前蘇聯的影響，從50年代開始就比較注重線網規劃工作。整體性遠期性規劃的效益使我國近年的城市軌道交通建設受益非淺。但是，我國的線網規劃由于缺乏完整的方法體系和內容體系的支持，也存在諸多的問題。突出表現在內容過于簡單、計劃色彩較強和規劃可實施性差等方面，距離城市對線網規劃的要求有較大差距。
我國真正意義上的線網規劃開始自1996年《廣州市城市快速軌道交通線網規劃》，在此項規劃中提出的一套方法體系和內容體系，對我國大城市線網規劃產生了深遠影響，在此之后，許多城市均采用這套方法進行了新一輪線網規劃。對比近年來國內一些城市聘請國外公司進行的線網規劃，可以欣慰地發現我國的線網規劃技術居世界先進水平。
2.2 線網規劃的目的
人們的交通行為，實際上是交通需求和交通供給這一對矛盾因素平衡下的狀態。快速軌道交通作為作為城市交通的一種方式，同樣是需求和供給平衡下的出行選擇。快速軌道交通的規劃工作意義，就是要科學回答“快軌需求”和“快軌供給”這兩個方面的問題，以及二者間動態影響關系和科學的平衡關系，從而闡明作為大城市客運骨干系統的發展方向，同時協調與城市其它要素之間的關系。
因此，線網規劃的具體目標主要包括下述方面：
1） 保證快速軌道交通建設對城市土地發展的刺激和誘導按總體規劃意圖發展
2） 保證快速軌道交通系統與城市交通發展的整體協調。
3） 為城市大型基礎設施建設項目統一安排創造條件。
4） 科學合理安排城市財政支出
5） 保證快速軌道交通自身的可持續發展。
3.主體規劃方法和技術路線
3.1 項目特點
線網規劃是綜合的專業交通規劃，同時又是全市綜合交通規劃的延續和補充，由于快速軌道交通的特點，規劃和建設均會對全市的規劃格局產生相當程度的影響。因此本規劃即有相對的獨立性，又要與城市總體規劃有機地融為一體。線網規劃的研究工作涉及城市規劃、交通工程、軌道交通專業工程、建筑工程及社會經濟等多項專業。各專業相互聯系緊密又彼此獨立，因此整體研究方法是一個包含多項子方法的集合體系。線網規劃作為一項復雜的系統工程，除本身各子系統具有復雜的關系外，各種外界的影響因素和邊界條件對本規劃又產生不同程度的影響。因此，不能把本規劃作為一個孤立系統進行規劃，既要重視其自身的建設運行機制，又要注重與外部環境及各種影響因素協調關系。
3.2 研究方法的特點
城市快速軌道交通線網規劃是一項涉及多個研究范疇的系統工程，研究理論涉及城市規劃、交通工程、建筑工程及社會經濟等多種學科理論，在各子系統中又包含各自的方法，線網規劃將其統一為一個整體，其中，交通工程學的交通規劃理論是本項目研究理論體系的主線。方法主要特點是：交通分析為主導；定性分析和定量分析相結合；靜態和動態相結合；近期規劃與遠景方案相結合
3.3 總體規劃方法、主要內容和技術路線
3.3.1 規劃方法
傳統的線網規劃方法，可以簡單地歸納為經驗分析法、客流預測法、公交增長法等三種類型。這三種方法均各有所長但也都存在思路片面的缺陷。科學的線網規劃方法是在總結先前方法基礎上，采用一套相對復雜的方法體系，一般稱之為“多模塊網絡層次分析方法”。這套方法實際上可以分為兩個層次：
- 整體的工序（模塊）邏輯關系和工作流程。
- 各模塊內部研究系統。
詳細闡述研究方法應參見后文的《研究技術路線》和《研究內容》章節
3.3.2 主要規劃內容和技術路線
線網規劃工序全過程大致可分為四大部分，即背景研究、線網構架研究、規劃可實施性研究和規劃接口。
背景規劃研究又稱為基礎研究，顧名思義就是對線網規劃的前提條件、影響因素、背景環境進行研究。主要內容包括城市自然、人文、規劃、政策等。通過歸納總結這些規律性的城市特征，提出指導線網規劃的原則和要點，并對城市線網的模式劃分、合理規模、線網評價體系進行專題研究。同時，對國內外有關線網規劃的經驗進行研究也是非常必要的。
線網構架研究是線網規劃的核心部分，主要是方案構思、交通模型測試和方案評價三個工序的循環過程，其目的是推薦優化的線網方案。受多種不確定因素的影響，定性分析和定量分析都是必不可少的。在這個過程中，過分依靠定性分析容易造成主觀臆斷，過分依賴模型又容易受模型成熟程度和可靠性的影響造成宏觀失控。整個過程是一個模糊的決策過程，是規劃師和模型師的密切合作的過程。
規劃可實施性研究是保證線網可行性的保證。城市軌道交通系統專業性很強，線網是否可行受很多工程和經濟條件的限制，往往一個條件不滿足就影響整個系統建設的可行性，因此，必需以方案規劃的形式提出具體的安排。這部分研究主要針對影響線網可行性的幾個主要專項：車場設置、線路走向、線路敷設方式、主要車站分布、換乘站分布和形式、聯絡線分布、運營。由于規劃可實施性研究是保證線網可行性的重要因素，因此這部分研究與前面方案構架研究也是一個循環過程。
規劃接口主要承擔線網規劃與后續規劃的銜接任務。線網規劃在城市規劃體系中處于承上啟下的位置，在線網規劃完成后，將馬上進行以下規劃項目：
- 快速軌道交通線網的土地詳細控制規劃
- 針對線網的相關分區規劃調整
- 快軌與城市交通其它方式的銜接規劃
因此，線網規劃必須對這些規劃提出明確的規劃條件和規劃要點。
總體技術路線圖
4.線網規劃中存在的主要問題
4.1 忽視城市總體規劃
在我國城市規劃體系中，《城市總體規劃》是一切規劃研究的指導性綱領規劃，所有專性項規劃都應在城市總體規劃意圖框架下完成。線網規劃是《城市總體規劃》下的專項規劃，同時軌道今天規劃對城市土地利用格局、交通特征和發展戰略、經濟發展等方面都會產生強大的引導作用。如果軌道交通規劃與城市總體規劃意圖發生偏差，可能引起整個規劃體系的混亂，或者是線網規劃本身不可行。因此，線網規劃必須依據和支持總體規劃，尤其在土地利用、交通發展戰略、經濟發展戰略三個方面應與城市總體規劃一致。
4.2 忽視可實施規劃研究
衡量線網規劃優劣最關鍵的標準是這個規劃能否實施。城市快速軌道交通是技術非常復雜和專業的系統，而期規劃的可實施性受多方面技術因素的制約，比如修建計劃、車輛基地配置、運營組織可行性、三維的線路設計、換乘站形式、聯絡線建設等許多因素均能直接決定規劃能否實施，因此線網規劃可實施性的研究是專業要求非常高的規劃。目前一些線網規劃由于種種原因，專業研究非常欠缺，甚至只進行所謂概念規劃不進行起碼的專業可行性研究，這樣的規劃是否具有價值是值得懷疑的。
4.3 研究對象界定不明確
城市快速軌道交通線網規劃的首要工作就是要明確研究對象，因為一個城市的快速軌道交通系統是一個非常龐大的系統，如果研究對象含糊不清或面面俱到，很可能影響規劃實際效果。在此，對一個城市的快速軌道交通進行模式分析是十分必要的。所謂模式分析就是要回答以下問題：
1） 從服務對象上講，城市的軌道交通系統分為市際軌道交通系統和城市軌道交通系統；從旅行速度上講，可分為快速和低速系統；從運行方式上講，可分為封閉獨立運行系統和開放混合運行系統。那么，城市快速軌道交通系統應包含什么范疇？
2） 城市快速軌道交通系統與其它軌道交通的功能和空間關系如何處理？
3） 快速軌道交通系統應如何劃分層次？各層次適宜選用何種模式并達到何種服務水平？各種模式技術發展水平和發展動態等。
以上這些問題都是對線網規劃方向產生重要影響的前提性課題，目前各城市線網規劃均對這些問題研究較少。
4.4 客流預測工作中的問題
客流預測是線網規劃中進行定量分析的主要手段，因此客流預測工作的好壞直接影響線網規劃的效果。但從目前線網歸劃中的客流預測情況看，還存在諸多問題，其中主要表現在：
（1）城市交通模型還未完善建立：
線網客流預測是一種宏觀層次的客流預測，因此要求模型在宏觀方面性能要突出。但從目前掌握的情況看，除廣州使用了START模型外，還未見到其它城市建立了自己的宏觀層次交通模型。所使用的模型基本上是微觀層次的詳細交通分析模型。即便是這些模型，本身受基礎數據豐富、真實程度以及對模型和城市規律熟悉程度的制約，在模型運用上也存在相當的問題。因此，在全國各大城市進行科學的線網規劃，就應在這些城市中建立從微觀到宏觀的，完善的模型體系，而且這些模型應在本城市中有一個相當的積累完善過程，成為相對成熟的模型。
（2）難以建立土地發展和交通預測的動態聯系
土地利用和交通之間有明顯的互動聯系，但是目前的客流預測工作對土地開發強度影響基本不能作出動態的反映。盡管土地發展和交通預測方面都有各自領域內的分析模型，但由于兩類模型的原理和數學語言差異很大，而且從事土地發展和交通預測研究的人員對彼此領域研究甚少，因此到目前為止還未發現兩個方面的研究能實現模型兼容，因此對彼此的考慮只能是定性分析或靜態層次的計算。這實際上是整個規劃領域存在的一個突出的技術瓶頸，但這個問題不解決，客流預測工作就很難保證可信性。
（3）缺乏交通影響分析研究
線網客流預測的工作集中在兩個方面，一是對線網內部客流增長及特征進行預測，二是對線網對于城市綜合交通影響進行分析。現在，線網規劃中對線網自身的客流預測工作進行得比較深入，但對線網外部交通影響的工作進行得不夠充分，難以回答“線網建設后，城市交通的變化是什么”這樣的問題。
4.5 用道路規劃的思路進行線網規劃
道路上的交通載體是汽車，汽車運行的特點是方向靈活、彼此干擾、客貨混雜；快軌系統上的交通載體是列車，運行的特點是方向一定、干擾較少，客運為主。正是由于其交通載體的不同，這兩大交通系統表現出明顯的差異性。這些差異主要表現在網絡形態、網絡節點、中心區網絡影響、環線功能、對沿線土地發展影響等多個方面。由于道路網絡建設發展較早，規劃理論和經驗比較成熟，因此在快軌線網規劃的起步階段，比較多地借鑒了道路網絡規劃經驗。隨著快速軌道交通線網規劃理論的逐步完善，業內人士應逐漸認識到與道路網絡規劃的區別。由于這些區別的存在，就必須注意在規劃和建設階段，協調二者的關系。
4.6 重視線網規劃，忽視用地控制和管理
線網規劃的成果必須落實到土地管理體系，對快速軌道交通設施用地進行有效控制。但是，一些城市出現了重線網規劃，忽視土地控制規劃的現象。實際上土地控制規劃是一項同樣復雜和專業的工作。其中不但要根據專業要求繪制合理的用地紅線，還要對規劃控制方法進行研究。線網建設往往是幾十年上百年的長期工程，對如此漫長時間建設項目的土地控制管理肯定不能簡單“嚴格控制”，而是應針對不同建設時間和不同設施性質進行分類管理，最大程度利用城市土地的價值。
4.7 一些有爭議的學術問題
4.7.1 環線設置問題
各個城市的線網規劃中一個存在的爭議就是是否設置環線，不可否認這受道路系統規劃思想影響較大。但根據研究，這兩大系統中環線的作用存在本質區別。在道路網絡中，環線的作用在于屏蔽中心區過境交通，雖然環線會造成車輛一定程度的繞行，但高速度卻抵消了空間距離上的損失，所以環線對過境或跨區交通有較大的分流作用。快軌是方向固定的交通系統，受技術條件的限制，線路間的交通轉換不能象汽車那樣靈活，而是要通過旅客換乘的辦法實現，而換乘的時間損耗比汽車改變行車方向的時間損耗大。同時，由于快軌是獨立的、準點運行的運輸系統，穿越中心區不會影響旅行速度，即便擁擠也不會對綜合服務水平產生明顯影響，使用環線反而增加換乘次數造成延誤，因此快軌環線的交通分流作用受到限制，尤其是交通屏蔽作用不如道路環明顯。
快軌環線的客流取決于沿線人口和就業數量，也就是環線自身串聯的客流集散點的規模。比如著名的倫敦環線地鐵，全線串聯了13座鐵路車站，每座車站又基本上是倫敦市區向倫敦大區輻射的放射形鐵路的起點站，所以它始終具備較高的客流。又如在廣州快軌線網規劃時，曾經根據城市特點，提出過幾個在不同位置設置不同規模的環線的比較方案，但這些環線方案在進行模型測試后，普遍存在客流不高，平均乘距明顯低于其它線路的特征，換乘率增加，線網非直線系數比無環線線網增加將近10%，因此最終環線被否定。
根據城市特點，科學設置適宜的道路環線往往能取得很好的效果，但設置快軌環線必須十分謹慎地進行研究，更不能為了具備環線而設置環線。
4.7.2 機場專線問題
近年來，建設連接機場的專用快速軌道交通線似乎已成為各城市普遍追求的模式，但其中隱含著相當的風險。
機場客流一般由旅客、接送親友和機場及周邊就業職工構成。航空出行一般是800km以上的長距離出行。由于全程出行時間較長，其對到港時間長度要求比較寬松，因此對快速并不過分要求，但對到港方式的便捷程度（是否是門到門）、準點率和舒適度要求很高
在機場接運方式中，主要有個體機動車（出租車、公司自備車、私家車）、機場巴士和快速軌道交通。由于個體機動車在舒適性、門到門便捷性、快速等幾個方面占據優勢，因此一般個體機動車在機場接運方式中占主要地位。機場機場由于一般都在建設時配套有專用高速公路，這種優勢則更明顯。其次是機場巴士，該方式在門到門便捷性、快速等幾個方面也有優勢，一般也占有重要地位。快速軌道交通的優勢是準點、快速，最大的缺點是門到門便捷性差，因此在客流競爭中優勢并不明顯。這就是世界各國單獨服務于機場的客運軌道專線客運客流效益普遍不好的主要原因。
因此，建設機場專用快速軌道交通線必須慎重，要從以下幾個方面進行充分論證：
- 是否有客運功能以外的非常明顯的社會、政治價值；
- 機場客流是否足夠大到需要快速軌道交通銜接；
- 機場接運方式中，軌道交通的綜合競爭力如何，競爭關系如何處理；
- 機場專線市內起點位置是否合適，能否在中心區建立行李辦理設施，如何降低運營成本；
4.7.3 半徑線設置問題
在世界許多城市建設或規劃有連接邊緣組團到中心區的半徑線，從表面上看，這符合客流方向，客運效果較好，因此受到一部分規劃者的推崇。實際上，半經線存在很大的弊端，集中反映在運營和交通影響兩方面。
首先，半徑線客流分布往往呈現一個明顯的楔形，就是約靠近中心區客流約大，而在客流最大處，車上所有旅客上下列車勢必在終點站列車停站時間增加，這時，車站列車折反返能力能否滿足最小列車間隔就很成問題，這給列車正常運營造成相當的風險。
其次，線路截止在中心區某處，車上旅客不一定是全部到這個地方，但必須在這個地方下車，由此勢必給這個區域引入相當大的無關客流。這些無關客流需要換乘地面其它交通方式，而軌道交通客運量往往很大，因此會給這些交通平衡很脆弱的地區增加很大大交通壓力，形成新的交通瓶頸。
因此，從理論上講筆者一般不贊成半經線的設置，當然這也要具體問題具體分析。
4.7.4 換乘節點和合理分布
快軌線路如果想獲得較好的客流效益，一般都希望通過城市中心區。因此整個線網的換乘節點都集中在中心區。一種意見認為換乘節點這樣分布可以符合一般城市客流中心區為O點或D點集散的規律，因此也符合主客流方向。而且換乘發生在地下或相對封閉的軌道交通換乘車站，不會增加地面交通壓力。而且會給城市中心區提供強大的交通供給和方向周到的交通可達性。另一種觀點認為換乘節點分布在中心區，勢必吸引部分出行OD點均在外圍區的客流在中心區換乘，也勢必加大中心區今天交通壓力。而且換乘站工程復雜，集中在中心區進一步增加了工程難度和代價，因此換乘節點應外移。
以上兩種觀點都有各自的道理，因此如何分布換乘節點應根據具體情況，進行充分的論證，尤其是交通影響分析和工程費效比論證。
5.結束語
城市快速軌道交通線網規劃是一項難度高、風險大的規劃與研究工作，多項內容還為國內末曾涉及過的問題。我們為完成國內一些大城市進行快速軌道交通線網規劃的過程中，摸索出的這一套系統的規劃內容、研究方法、技術路線、合理規模、評價體系和實施規劃等新理論、新思路，僅僅屬于起步，仍有待改進完善。希望各城市快速軌道交通的籌劃和建設部門重視線網規劃，做好線網規劃，為我國快速軌道交通建設持續有序發展奠定良好基礎。
