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日本大阪轨道交通系统发展经验与启示

2019-04-13 15:02:52发布 / 来源:都市快轨交通

摘要:日本大阪是全球工商活动繁盛、铁路运输地位重要的都市圈。大阪以发展轨道交通为长期战略,其集约、高效、便捷的轨道交通体系支撑了社会经济的健康发展,其轨道交通体系的成熟经验对我国大中城市极具借鉴意义。

  一、概述

  我国城市正处于转型发展、创新发展的关键阶段,大力发展轨道交通已得到广泛共识。我国大城市亟需统筹公共汽车、轻轨、地铁等协同发展,推进城市轨道交通系统建设,在有条件的地区规划建设市郊铁路。

  截至2016 年9 月,我国已有43 座城市获准建设轨道交通,包括4 座直辖市,5 座计划单列市和大部分省会城市,而徐州、南通、芜湖、绍兴、洛阳等传统意义上的三线城市也已入列。“十三五”期间我国城市轨道交通建成投运线路超过3 000 km。

  然而,随着我国新一轮城市轨道交通和市郊铁路建设热潮的掀起,国内不少城市轨道交通已出现了高峰车站限流、线路运能饱和等棘手问题,轨道交通尚不能有效降低小汽车吸引力,引导城市交通往永续健康方向发展。因此,在我国城市轨道交通大力发展的关键阶段,急需革新轨道交通规划、建设、运营、管理理念,以破解当前轨道交通发展的死结,切实提高轨道交通的辐射力与吸引力,切实发挥轨道交通在根治现代城市“富贵病”中的关键作用。

  日本大阪是全球工商活动繁盛、铁路运输地位重要的都市圈。大阪以发展轨道交通为长期战略,其集约、高效、便捷的轨道交通体系支撑了社会经济的健康发展,其轨道交通体系的成熟经验对我国大中城市极具借鉴意义。

  二、大阪轨道交通系统简析

  1、大阪概述

  从空间角度分析,大阪有大阪都市圈、大阪府和大阪市3 个层面的涵义,图1 是大阪3 个层面的空间范围。

  大阪都市圈,又叫京阪神都市圈,位于日本中西部、近畿地方的中央,范围包括大阪府、奈良县、兵库县、京都府和歌山县的部分地区,总面积约7 800 km2,居住人口1 800 万人,通勤、通学人员1 100 万人,是日本第二大都市圈。

  大阪府是日本一级行政区的二府之一,人口密度仅次于东京都,位列日本第二位。大阪府三面环山、一面临海。大阪府面积1 898 km2,人口882 万,下辖大阪市、堺市、池田市等33 市、9 町和1 村。

  大阪市是位于大阪府的都市,是大阪府府治,为政令制定都市之一,亦是大阪都市圈的中心城市之一。大阪市全市面积223 km2,居住人口269.5 万人,人口密度1.2 万/km2。

  2、大阪轨道网络结构特征

  (1)轨道网络多个层次,具有不同功能,服务不同圈层。

  大阪都市圈、大阪府和大阪市的轨道交通系统由新干线、JR铁路、私营铁路、地铁和新交通5 个层次组成,图2 展示了大阪府区域内不同轨道交通系统的分布。JR 铁路和私营铁路的座椅布置形式同大阪地铁,从车厢形式来看很难区分三者。

  新干线作为大阪都市圈对外高速联系通道,服务长距离的对外出行需求。东海道和山阳新干线将大阪都市圈核心城市(大阪、京都、神户)同日本其他主要的经济、文化中心城市(东京、名古屋、广岛、福冈等)紧密、高速地连接起来,图3 是东海道新干线部分路线和站点。

  大阪都市圈核心城市之间、大阪府外围城市与大阪市之间主要通过JR 铁路和私营铁路联系。大阪都市圈中外圈层(离大阪市中心城区20~50 km)内分布有发达的JR 铁路和私营铁路,其中JR 铁路服务范围更广。JR 铁路线深入大阪市内部,而私营铁路线往往是大阪地铁的进一步延伸线。大阪都市圈郊区到大阪市中心有着巨大的通勤客流量,前往大阪市中心的通勤者中有86%的人乘坐JR 铁路和私营铁路。

  大阪市是大阪府的中心城区。大阪府的地铁主要位于大阪市内部,服务大阪市内部的交通出行。大阪市密集的地铁网络,覆盖了中心城区主要客流廊道。

  另外,大阪府还有类似中运量的新交通系统。新交通主要起到衔接补充地铁、JR 铁路和私营铁路的作用。大阪府新交通线路布局于次要客流走廊,图4 展示了大阪市新交通自动导轨系统南港港城线(住之江公园车站—宇宙广场站)和单轨电车(大阪空港—门真市)。南港港城线连接了2 条地铁线路,而单轨电车可以和多条JR 铁路和私营铁路换乘。

  (2)轨道网络环加放射,城市布局依托轨道。

  大阪轨道交通总体呈环加放射状网络形态。大阪市内的地铁为网状结构,延伸的私营铁路呈放射状长支线结构。JR 铁路为环形加放射线结构。大阪JR 环状线位于大阪市内,连接大阪站、西九条车站、天王寺站和京桥等车站,线路全长21.7km,通勤客流会选择利用环线完成由“外部—内部”、“外部—外部”的出行。

  大阪都市圈内JR 铁路、私营铁路和地铁的合计线网密度约0.4 km/km2,其中JR 铁路和私营铁路占较大比重,总长分别为503 km 和777 km,占比分别为35%和55%。这种以大阪市为中心的高密度的环加放射网状轨道交通系统紧密串联起都市圈内的核心城镇,形成多中心结构,提高了大阪都市圈的经济活力。

  3、大阪轨道网络服务特征

  (1)时间距离为约束条件,提供强大运输能力。

  大阪都市圈内各层次轨道交通系统具有不同的功能定位和服务对象,并针对不同的交通需求提供差别化服务。

  大阪不同类别的轨道交通线路长度、运营速度是不同的,以缩小大阪都市圈的时间距离,表1 列出了各类轨道交通的技术指标。大阪都市圈新干线是16 节编组,线路最长,速度最快,站间距最大。JR 铁路和私营铁路线路较长,其中核心城市外围站间距较大,运营速度也较快。例如JR 京都线(京都站—大阪站)长度42.8 km,平均站间距2.9 km,最大站间距5.3 km,最小站间距0.7 km。

他山之石 | 日本大阪轨道交通系统发展经验与启示

  大阪JR 铁路和私营铁路的编组数量至少在7~8节以上,且这些线路发车间隔小。大编组和短发车间隔确保了轨道交通的强大运力,将大阪市的城市用地和居民出行架构在高质量服务不同类别的轨道交通之上。

  (2)地铁提供便捷服务,站台预留发展空间。

  大阪地铁主要位于大阪市200 多km2 范围内。大阪市共有8 条地铁,其中5 条地铁线的长度在15 km 以内,图5展示了大阪地铁线路分布,表2 为各条地铁线的技术指标汇总。大阪地铁平均站距较小,一般在0.6~1.2 km。在大阪市中心区,地铁站点密度非常高,乘客出地铁站可直接步行到目的地,不存在最后1 km 问题。例如大阪JR 环状线30 km2 范围内地铁线网密度高达2.3 km/km2,线路平均间距870 m;地铁站点密度高达1.9 座/km2,平均步行400 m 左右即可找到地铁站。

他山之石 | 日本大阪轨道交通系统发展经验与启示他山之石 | 日本大阪轨道交通系统发展经验与启示

  尽管大阪市只有200 多万人,但是在8 条地铁线路中,有1 条是10 节编组运营,1 条是8 节编组运营,3 条是6 节编组运营,3 条是4 节编组运营。大阪地铁的多编组运营提供了强大的高峰运力和服务水平。

  对于3 条6 节编组运营的地铁线路,1 条站台长度是按照10 节编组建设的,2 条站台长度是按照8节编组建设的。对于3 条4 节编组运营的地铁线路,1 条站台长度是按照8 节编组建设的,2条站台长度是按照6 节编组建设的。因此,大阪地铁还具有很强大的运力提升空间。

  4、大阪轨道网络运营特征

  (1)多交路与快慢线组织,轨道交通运营水平高。

  大阪轨道交通根据客流特征,采用多交路组织和跨线运营模式。JR 铁路和私营铁路一般有2 种及以上的交路,运营班次有特急、快速、普通等多种类型。此外,在高峰时段还开行通勤特急。乘客可以根据自身的需求选择相应的列车出行。

  例如阪急京都本线共有4 个交路:梅田—河原町、天神橋筋六丁目—河原町、梅田—高槻和梅田—淡路,每种交路有不同的停站方式,图6 是京都本线交路组织示意,表3 列出了京都本线不同交路的运营指标。其中梅田至河原町的交路中有特急、通勤特急、快速急行、快速、准急和普通6 种不同停站方式。特急列车12 节编组,停靠9 站,运营速度最快,平均站间距最长,平均发车间隔10 min。通勤特急列车仅在早晚高峰时段发车,停靠站点比快速急行少了淡路站,运营速度比快速急行列车稍快。快速列车比快速急行多停3 站,发车间隔25 min。普通列车均为8 节编组,站站停列车,站间距最小。

他山之石 | 日本大阪轨道交通系统发展经验与启示

  (2)多类轨道交通实现直通运营,提高整个轨交系统运输效率。

  大阪JR 铁路和私营铁路之间,以及JR铁路、私营铁路和地铁之间能够互联互通、直通运营。不同轨道交通系统之间的直通运营提高了轨道交通网络的可达性和服务品质。乘客直通服务质量主要体现在减少乘客换乘次数及旅行时间、减轻接轨站换乘压力等几个方面。

  图7 展示了大阪环状线区域铁路运营组织,可见大阪JR 环状线可以直通JR 铁路大和路线和阪和线。JR 环状线直通大和路线有2 种运营方式,其中区间快速停靠天王寺、新今宫、今宫站3 站,而快速班次仅停靠前两站。

他山之石 | 日本大阪轨道交通系统发展经验与启示

  大阪JR 铁路和私营铁路均深入到大阪市中心与地铁共线共站,以减少外围乘客至中心城区的换乘次数。例如图8 示意了JR 铁路近铁京阪奈线在长田站可与地铁中央线直通运行至宇宙广场站。

他山之石 | 日本大阪轨道交通系统发展经验与启示

  (3)依据轨道交通客流需求,提供线路和站台设施条件。

  大阪轨道交通线路类型有单线、复线、双复线等多种类型,以支撑跨站运营组织。双复线是指2 个方向各有2 股轨道,不同运行速度线路在不同轨道上运营。较快的特急、快速列车使用一股轨道;较慢的普通列车使用另一股轨道。

  地铁与郊区铁路直通需要考虑车辆、线路、供电及通信系统等工程技术的协调。直通区段采用了统一的轨距、统一的限界,接轨站需要统一标高,另外需要统一的供电方式和列车控制系统。

  例如JR 铁路大和路线,全程同时具有双复线、复线和单线型式。其中天王寺站—新今宫站之间为双复线,可以同时组织跨站运营以及和大阪JR 环状线的直通运营;木津站—天王寺站、新今宫站—JR难波站之间为复线,区间有快慢线跨站运营,上下行车分离;加茂站—木津站之间为单线,上下行车共线。

  三、对我国轨道交通发展的启示

  1、建立多层次轨道交通体系

  我国城市轨道交通系统功能较单一,一般以地铁制式为主,市郊铁路层次缺失。大城市地铁从中心城区一直延伸至远郊区、其他城市,而且地铁运营速度偏低、设计编组较小,运输能力很有限。我国不少城市的地铁,往往从远郊起始的几站乘客已上满,其后各站乘客无法乘车,大量客流积压在地铁车站。

  大阪市的城市规模相当于我国的Ⅱ型大城市,考虑城市出行需求,借鉴大阪经验,我国大城市急需构建由高速铁路、城际铁路、市郊铁路、地铁、中运量等各类轨道系统要素组成的多层次、多模式、一体化的轨道交通系统。不同层次轨道交通系统的功能定位、线路长度、运营速度、编组大小应借鉴大阪经验,以时间距离为约束条件,提升乘客出行品质。

  在城市群层面,依托国家高速铁路网络和城际铁路系统,满足城市群中心城市之间联系的需求。

  在市域层面,通过市郊铁路或市域快线承担中心城市与郊区城镇以及周边其他城市通勤、通学联系的需求,服务中长距离交通,促进和支撑区域经济一体化发展。市郊铁路应具有线路长(延伸至中心城区以外)、速度快(为地铁运营速度的1.5~2 倍)、编组大(8 节编组及以上)的特点,以确保市郊铁路的高效、强大运力,切实支撑TOD 和公交优先的发展战略。

  在中心城区,发达的地铁系统作为公共交通骨架,沿主要客流走廊布设。建议我国城市地铁车站考虑发展需求,根据服务人口规模和期望轨道出行比例,科学预留站台长度,地铁站台不宜机械选用4~6 节编组长度,制造遗憾工程。

  中运量轨道交通系统的运量和速度比地铁小,应起补充或衔接地铁的作用,建议在大城市次要客流走廊布局。

  2、协调市郊铁路与地铁的关系

  大阪都市圈的放射线铁路多达几十条,连接大阪市及附近地区。相比而言,我国同等规模城市放射型市郊铁路线路数量明显不足,有的仅将地铁延伸至远郊区替代市郊铁路功能。在早晚高峰时段,对于郊区居民而言,服务的地铁停靠站点多、运营速度慢、列车编组小,造成居民出行时间长,难以实现长距离快速通达的目标。

  我国大城市急需厘清市郊铁路和地铁的功能,大城市在市域范围应加大放射型的市郊铁路线路布设,市郊铁路可深入中心城区与地铁有机衔接,使市郊铁路成为长距离通勤出行的主体,切实将大城市的用地布局构架在强大运力的轨道交通网络之上,使轨道交通出行成为居民出行的主体。

  为解决大城市的地铁高峰限流问题,在一个客流走廊,市郊铁路和地铁宜共站不共线,各自具有独立线路。另外地铁线路应缩小长度,地铁的起讫点应在城市中心城区外围附近,并且在中心城区核心区缩小地铁站点间距,为乘客提供便捷的交通服务。在我国大城市中心城区,尤其是中央商务区,还应加密地铁线路,增加地铁线网和地铁站点密度。在目前大城市精细化、集约化发展的新阶段,高水平、高质量服务的地铁网络,将优胜于小汽车交通,从而解决大城市中心区交通拥堵的顽疾。

  3、优化轨道交通运营组织

  我国城市轨道交通运营组织比较单一,很少考虑交路和快慢线组织。我国大城市在加强市郊铁路建设的同时,应在轨道交通运营组织上进行创新。建议从实际交通需求出发,市郊铁路线路可以采用多种交路和多种停站方式,这种跨站运营的模式既能保证通道资源的高效利用,又能满足乘客的个性化出行需求。

  对于新建的市郊铁路,可以根据客流大小和运营需求,考虑车辆等候越站,规划4 股道双复线,以具备运营组织创新的前提条件;运营班次根据需求可以分成特快、快、普快等线路,实现跨站运营。特快线路具有运营速度快、停靠站点少的特点。速度较慢的普速线路停靠站间距较小,以保证市郊铁路沿线地区的可达性。

  另外,建议我国大城市的市郊铁路和地铁采用相同的制式,依客运需求,在过站客流大的区段,开通直通运营线路。直通区段的起终点可灵活设置,郊区线路可全线或部分区段参与直通。在高峰时段,开通连接郊区大型住宅区和中心商务区的通勤线路,从而减少乘客换乘次数和出行时间,提升轨道交通系统的整体运输效率和服务质量。

  四、结语

  目前,我国大城市的轨道交通系统正处于大规模建设的关键时期。为了进一步提升我国城市轨道交通服务水平,亟需吸取日本轨道交通建设的先进理念和经验,从轨道交通规划、设计、建设、运营等各个环节进行创新,以破解大城市交通发展困境,提升城市交通品质。


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