呂昌明
(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,西安 710043)
城市軌道交通前期研究是軌道交通設(shè)計(jì)及建設(shè)過(guò)程中極其重要的階段,決定著軌道交通的研究方向,也是確定建設(shè)規(guī)模和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的重要階段[1-2]。不同城市、不同區(qū)域、不同軌道交通線路的前期研究具有各自特點(diǎn),具體線路應(yīng)特定分析。例如,北京、上海、廣州、深圳等城市客運(yùn)樞紐站多、銜接復(fù)雜,前期要重點(diǎn)論證軌道交通接入樞紐站的形式和規(guī)模[3];“山城”重慶地形變化劇烈,軌道交通形成橋隧結(jié)合、“上天入地、穿山跨河”的獨(dú)特布設(shè)[4],重點(diǎn)分析線路通道和敷設(shè)方式;西安市文物遺址分布廣泛,前期要重點(diǎn)對(duì)接文物部門(mén),落實(shí)工程與文物保護(hù)范圍關(guān)系,取得文物部門(mén)的許可等[5-6];河谷型城市軌道交通選線在前期需重點(diǎn)考慮主客流走廊、避免單邊客流現(xiàn)象、跨河客流需求、天然沖溝的影響等因素[7-8]。以穿越大西安西咸新區(qū)范圍內(nèi)的西安地鐵16號(hào)線為例,重點(diǎn)探討貫穿城市新區(qū)的軌道交通骨干線路前期研究過(guò)程中的典型特點(diǎn)。
2014年國(guó)務(wù)院正式批復(fù)陜西省設(shè)立西咸新區(qū),作為中國(guó)第七個(gè)國(guó)家級(jí)新區(qū),西咸新區(qū)發(fā)展定位為現(xiàn)代化大西安新中心、西部大開(kāi)發(fā)的新引擎、絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶重要支點(diǎn)、國(guó)家創(chuàng)新城市發(fā)展方式試驗(yàn)區(qū)[9]。沿承西安國(guó)際化大都市的空間結(jié)構(gòu),新區(qū)形成“一河兩帶四軸五組團(tuán)”的空間結(jié)構(gòu),其中五組團(tuán)分別為灃東新城、灃西新城、秦漢新城、空港新城和涇河新城[10]。根據(jù)西咸新區(qū)城市總體規(guī)劃,新區(qū)規(guī)劃區(qū)范圍882 km2,規(guī)劃城鄉(xiāng)總建設(shè)用地360 km2,其中城市建設(shè)用地272 km2,2020年人口156萬(wàn)人。
西安地鐵16號(hào)線是線網(wǎng)規(guī)劃中的一條區(qū)域線路,貫穿并輻射了西咸新區(qū)五大新城,見(jiàn)圖1。
圖1 西安地鐵16號(hào)線與西咸新區(qū)五大新城關(guān)系
作為一條南北向的快速客運(yùn)通道,西安地鐵16號(hào)線覆蓋了西咸新區(qū)主要功能區(qū),支撐大西安新中心發(fā)展格局。同時(shí),一期工程線路沿科技創(chuàng)新軸布設(shè),對(duì)大西安新中心新軸線(簡(jiǎn)稱(chēng)“大軸線”)具有重要的引領(lǐng)帶動(dòng)作用,見(jiàn)圖2。
圖2 西安地鐵16號(hào)線一期工程與大西安新中心新軸線關(guān)系
根據(jù)上位規(guī)劃,西咸新區(qū)優(yōu)先發(fā)展渭河以南的灃東、灃西新城,兩新城相對(duì)其他三大西城提前啟動(dòng)建設(shè),因此西安市城市軌道交通第三期建設(shè)規(guī)劃納入了輻射灃東、灃西新城的16號(hào)線一期工程,并于2019年6月獲得國(guó)家發(fā)改委批復(fù)。作為貫穿西咸新區(qū)的首條軌道交通骨干線路,16號(hào)線及其一期工程在前期研究過(guò)程中,技術(shù)特點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)選擇與西安市其他軌道交通線路存在一定差別,具有不同于建成區(qū)線路的獨(dú)特特點(diǎn)。
結(jié)合城市新區(qū)的發(fā)展特點(diǎn)和發(fā)展時(shí)序,西安地鐵16號(hào)線前期研究具有如下特點(diǎn)。
一期工程沿線規(guī)劃強(qiáng)度高,尤其大軸線核心走廊復(fù)興大道沿線及能源金融起步區(qū)規(guī)劃商業(yè)辦公用地、容積率極高,但現(xiàn)狀開(kāi)發(fā)程度較低,決定了16號(hào)線是一條典型的以TOD模式帶動(dòng)新區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)的線路。研究過(guò)程中,規(guī)劃條件十分影響線站位布局及沿線客流,需不斷結(jié)合規(guī)劃設(shè)施的平面總圖和豎向高程設(shè)計(jì),穩(wěn)定軌道交通總圖設(shè)計(jì)。相反,沿線開(kāi)發(fā)建設(shè)強(qiáng)度較低的特性,也決定了工程實(shí)體控制因素較少,工程邊界條件相對(duì)簡(jiǎn)單,工程實(shí)施難度相對(duì)可控。
大軸線沿線規(guī)劃建設(shè)強(qiáng)度較高,但受建設(shè)時(shí)序影響,初期建設(shè)規(guī)模較小,遠(yuǎn)期客流規(guī)??赡艹^(guò)預(yù)測(cè)量級(jí)。結(jié)合西安市軌道交通1、2、3號(hào)線等運(yùn)營(yíng)線路開(kāi)通后客流增長(zhǎng)過(guò)快的實(shí)際情況及預(yù)測(cè)斷面客流,考慮系統(tǒng)運(yùn)能的適應(yīng)性、資源共享等因素,16號(hào)線推薦選用與西安市已運(yùn)營(yíng)、在建及規(guī)劃線路相同的鋼輪鋼軌B型車(chē)。就如何適應(yīng)初、近、遠(yuǎn)期建設(shè)強(qiáng)度差異的列車(chē)編制和運(yùn)營(yíng)組織方案進(jìn)行了專(zhuān)項(xiàng)研究,重點(diǎn)對(duì)初、近、遠(yuǎn)期采用4-4-6、6-6-6及列車(chē)靈活編組的4-4(8)-8等列車(chē)編組方案進(jìn)行了多方案比選論證[11]。經(jīng)研究,4-4-6編組方案近期需開(kāi)行至30對(duì)/h,靈活性較差,伴隨列車(chē)改擴(kuò)編和混跑運(yùn)營(yíng)組織難度;4-4(8)-8編組遠(yuǎn)期運(yùn)行采用4+4重連編組,車(chē)站規(guī)模大,投資高,在遠(yuǎn)期東西向線路(15、5、11、19、17號(hào)線)建成分流的情況下,必要性不強(qiáng),而重連編組列車(chē)中部不能貫通,與目前列車(chē)具備端門(mén)疏散功能要求有一定爭(zhēng)議,需隨著技術(shù)發(fā)展進(jìn)一步明確;綜合比選推薦采用6-6-6編組方案,初期高峰小時(shí)開(kāi)行12對(duì)/h,根據(jù)預(yù)測(cè)客流量級(jí),系統(tǒng)運(yùn)能稍富裕,但總體上車(chē)站規(guī)模、投資規(guī)模控制較好。鑒于預(yù)估遠(yuǎn)期客流較大,在考慮東西向連接西安主城區(qū)線路分流的條件下,在新一輪大西安軌道交通線網(wǎng)修編過(guò)程中,增加了沿軸線布置的中低運(yùn)量局域線路,以疏解軸線客流,同步研究了局域線與軸線內(nèi)部交通設(shè)施和軌道交通的銜接方案,在前期建設(shè)中做好合理的預(yù)留。
規(guī)劃地鐵16號(hào)線線路全長(zhǎng)達(dá)67 km,是線網(wǎng)規(guī)劃中里程最長(zhǎng)的線路,需要按照超長(zhǎng)軌道交通線路系統(tǒng)研究[12-13]。而本期建設(shè)的一期工程線路僅長(zhǎng)15.03 km,占比不足全線的1/4。前期研究過(guò)程中結(jié)合全線規(guī)劃情況統(tǒng)籌考慮、系統(tǒng)研究技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)留條件及設(shè)備選型等相關(guān)重點(diǎn),從行車(chē)配線、大宗用地選址、資源共享以及設(shè)備選型的結(jié)構(gòu)與延展等方面進(jìn)行了系統(tǒng)深化研究,避免對(duì)后續(xù)延伸線路形成制約。同時(shí)土建方案綜合考慮了二期線路的通道路由、敷設(shè)方式、施工方法等,預(yù)留了二期工程合理的接口條件,盡量避免因后續(xù)延伸線路的不穩(wěn)定造成工程的浪費(fèi)。例如,一期工程起點(diǎn)預(yù)留了向南采用高架、地下不同敷設(shè)方式的靈活性;終點(diǎn)向北延伸,按照線網(wǎng)規(guī)劃,線路上跨渭河進(jìn)入秦漢、空港及涇河新城,為適應(yīng)后期的不確定性,預(yù)留了向北、向東、向西延伸的平面通道條件,同時(shí)預(yù)留了向北上跨、下穿渭河的豎向條件,將二期工程的三站三區(qū)間納入了前期研究范圍。
骨干軌道交通貫穿大軸線核心走廊,符合新中心新軸線構(gòu)建大西安多軸多心的核心載體,以創(chuàng)新發(fā)展、開(kāi)放合作為著力點(diǎn) ,建設(shè)成為大西安區(qū)域經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)極和產(chǎn)業(yè)發(fā)展新引擎。
因此,大軸線核心區(qū)域?yàn)枛|段,沿線規(guī)劃了高強(qiáng)度開(kāi)發(fā)的商務(wù)辦公用地,平均容積率高達(dá)5.0以上。在偏離大軸線西側(cè)約1.5 km位置是鐵路阿房宮站,該站是《西安鐵路樞紐規(guī)劃(2016—2030年)》中“四主一輔”客運(yùn)站中的輔助客運(yùn)站[14],主要辦理漢中方向通過(guò)動(dòng)車(chē)組作業(yè),是軌道交通需要考慮的客流集散點(diǎn),線路通道和車(chē)站布設(shè)應(yīng)考慮對(duì)其銜接,社會(huì)關(guān)注度高。在項(xiàng)目研究過(guò)程中,通過(guò)對(duì)鐵路樞紐規(guī)劃和城市總體規(guī)劃的充分分析研究,結(jié)合大西安“三軸三帶多中心”的空間戰(zhàn)略規(guī)劃和阿房宮火車(chē)站功能定位、年發(fā)送旅客量,詳細(xì)分析了大軸線的功能定位和發(fā)展趨勢(shì),在充分尊重規(guī)劃意見(jiàn)的基礎(chǔ)上,最終確定地鐵16號(hào)線沿著軸線核心走廊復(fù)興大道布設(shè),以支撐和帶動(dòng)新軸線的開(kāi)發(fā)建設(shè)[15],如圖3所示。在此基礎(chǔ)上,也重點(diǎn)研究了對(duì)阿房宮火車(chē)站的交通銜接,有利于乘客客運(yùn)樞紐換乘。
圖3 灃東新城段線站位比選示意
大西安新中心新軸線將聚焦現(xiàn)代化、國(guó)際化服務(wù)功能,傳承歷史,創(chuàng)新未來(lái)。沿線用地規(guī)劃強(qiáng)度高,平均容積率基本在5以上,將是未來(lái)商務(wù)、辦公的集中區(qū)域??紤]大軸線功能定位及作為西咸新區(qū)發(fā)展的示范區(qū),新區(qū)范圍內(nèi)首條骨干線路16號(hào)線貫穿新區(qū)核心走廊,帶動(dòng)規(guī)劃集中區(qū)發(fā)展。
遵循新區(qū)“現(xiàn)代、時(shí)尚、生態(tài)、科技、文化、活力”的特征和目前軌道交通發(fā)展趨勢(shì),線路采用一鍵開(kāi)關(guān)站、語(yǔ)音購(gòu)票、人臉識(shí)別、智能咨詢(xún)終端等多項(xiàng)智慧車(chē)站新技術(shù),對(duì)AFC、通信、扶梯、給排水、綜合監(jiān)控等系統(tǒng)設(shè)備提出了新要求和接口功能;采用全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng),按照GOA4等級(jí)建設(shè)和開(kāi)通,將是大西安地區(qū)第一條開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的全自動(dòng)運(yùn)行線路;車(chē)輛基地按照綠色建筑、海綿城市、干熱巖供熱、上蓋開(kāi)發(fā)等標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),體現(xiàn)生態(tài)化、綠色化、智能化理念。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高、新技術(shù)應(yīng)用廣泛[16-17],16號(hào)線也因此成為目前大西安地區(qū)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)最高、新技術(shù)應(yīng)用最多的軌道交通線路。
西咸新區(qū)初期建設(shè)強(qiáng)度較低,具有豐富的地下空間開(kāi)發(fā)資源,尤其大軸線地下空間綜合利用,規(guī)劃定位為打造大西安地下空間全面開(kāi)發(fā)的時(shí)代標(biāo)志,規(guī)劃有綜合管廊、軌道交通、地下環(huán)路、步行系統(tǒng)、公共設(shè)施、停車(chē)網(wǎng)絡(luò)等功能板塊。在本項(xiàng)目研究過(guò)程中,結(jié)合國(guó)內(nèi)先進(jìn)理念[18-19],提出軌道交通與地下空間采用“同期規(guī)劃、同期設(shè)計(jì)、同期實(shí)施”的思路,在實(shí)施過(guò)程中秉承“共同管理、獨(dú)立設(shè)計(jì)、獨(dú)立施工、獨(dú)立驗(yàn)收”原則,實(shí)現(xiàn)“地下空間”與“軌道交通”的合理銜接,遵循建地鐵就是建城市的發(fā)展理念,前期研究中,平面總圖、豎向高程、外立面造型都充分考慮了地下空間開(kāi)發(fā)方案,滿足軌道交通設(shè)計(jì)方案合理,同時(shí)實(shí)現(xiàn)地下空間開(kāi)發(fā)效益最大化。
根據(jù)沿線規(guī)劃用地建設(shè)時(shí)序和建設(shè)方案存在不確定性的實(shí)際情況,部分片區(qū)處于開(kāi)發(fā)建設(shè)階段,導(dǎo)致客流風(fēng)險(xiǎn)較高[20]。因此基于當(dāng)前預(yù)測(cè)的客流數(shù)據(jù),部分車(chē)站站臺(tái)寬度取值稍大,車(chē)站規(guī)模適當(dāng)留有富裕。例如,灃東大道站是位于西咸新區(qū)規(guī)劃的“一心雙軸”中兩軸交匯的核心區(qū)域車(chē)站,即車(chē)站處于大軸線核心走廊復(fù)興大道與對(duì)接西安鐘樓東西方向傳統(tǒng)軸線灃東大道走廊的交匯地帶,周邊區(qū)域商務(wù)商業(yè)氣氛濃郁,規(guī)劃強(qiáng)度高(車(chē)站周邊的四個(gè)象限容積率分別為5.5、8.9、9.5、9.5,其中1個(gè)象限的商務(wù)辦公高層已入駐,2個(gè)象限的用地已經(jīng)按規(guī)劃開(kāi)工建設(shè),包含1處高達(dá)498 m的中國(guó)國(guó)際絲路中心大廈),為打造一流的地鐵商業(yè)活力灣及現(xiàn)代商務(wù)核心城,推薦站臺(tái)寬度在計(jì)算值14 m的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加,取為16 m,提高抗風(fēng)險(xiǎn)能力。位于中軸線其他的車(chē)站,根據(jù)周邊規(guī)劃強(qiáng)度和實(shí)施情況,基于車(chē)站寬度的計(jì)算值適當(dāng)加大,規(guī)模適當(dāng)提高,留有一定富裕。超前的設(shè)計(jì)理念,為將來(lái)本線應(yīng)對(duì)客流風(fēng)險(xiǎn)提供一定基礎(chǔ)條件,可以有效支撐大西安新中心新軸線沿線的高強(qiáng)度開(kāi)發(fā)建設(shè)。
針對(duì)西安地鐵16號(hào)線在西咸新區(qū)范圍內(nèi)發(fā)揮的交通功能和帶動(dòng)城市綜合開(kāi)發(fā)功能,后續(xù)線路在參照規(guī)劃建設(shè)過(guò)程可借鑒規(guī)劃理念和研究思路,同時(shí)應(yīng)注意以下相關(guān)問(wèn)題。
(1)城市設(shè)計(jì)與軌道交通規(guī)劃應(yīng)充分互動(dòng),軌道交通作為城市功能的一部分,需提前做好與周邊設(shè)施設(shè)備的銜接,相互融合發(fā)展。
16號(hào)線一期工程基本沿大西安新中心新軸線布設(shè),《大西安新中心新軸線綜合規(guī)劃(城市設(shè)計(jì))》是軸線建設(shè)的上位依據(jù),在大軸線城市設(shè)計(jì)編制和穩(wěn)定過(guò)程中,充分考慮了《關(guān)中城市群城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃》及16號(hào)線的整體規(guī)劃,對(duì)站點(diǎn)周邊的用地性質(zhì)進(jìn)行了統(tǒng)籌梳理和合理調(diào)整,實(shí)現(xiàn)聚集TOD效益。地下空間布局規(guī)劃涉及的豎向規(guī)劃、分層規(guī)劃、地下公共服務(wù)設(shè)施規(guī)劃、地下交通規(guī)劃等充分銜接了軌道交通站點(diǎn)和軌道隧道空間,打造配套完善、功能復(fù)合、三維一體、交通便捷、安全舒適的地下城市網(wǎng)絡(luò)??梢钥闯觯筝S線的城市設(shè)計(jì)與軌道交通規(guī)劃做到了互動(dòng)協(xié)調(diào),融合發(fā)展,為規(guī)劃交通的建設(shè)提供了穩(wěn)定的上位依據(jù),是軌道交通深化建設(shè)的基礎(chǔ)。
(2)重要客流集散點(diǎn)與軸線功能關(guān)系要客觀分析,以確定軌道交通布設(shè)路徑,不可一概而論。
16號(hào)線在大軸線核心區(qū)域?yàn)枛|段沿中軸線復(fù)興大道布線,主要是基于軸線沿線用地規(guī)劃強(qiáng)度高、發(fā)展?jié)摿Υ?、軌道交通需求?qiáng),而阿房宮火車(chē)站為輔助客運(yùn)站,遠(yuǎn)期年發(fā)送旅客量少,通過(guò)東西方向11號(hào)線銜接可以滿足軌道交通需求等相關(guān)因素提出的推薦。相反,若阿房宮火車(chē)站為主要客運(yùn)站,站臺(tái)規(guī)模大,辦理高鐵、動(dòng)車(chē)始發(fā)終到作業(yè)及通過(guò)列車(chē)頻次多,年發(fā)送旅客量大,則軌道交通應(yīng)當(dāng)選擇銜接鐵路客運(yùn)樞紐,按照文中提出的沿站東一路方案布線,重點(diǎn)考慮與樞紐接駁換乘。而軸線核心走廊內(nèi)部理應(yīng)做好沿軸線的局域線路規(guī)劃,滿足沿軸線的客流出行需求。類(lèi)似軌道交通工程的路徑選擇還需客觀分析,合理決策。
另外,鑒于社會(huì)穩(wěn)定性影響的重要性,在研究論證過(guò)程中,社穩(wěn)評(píng)估小組通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、團(tuán)體交流、張貼公告等方式,征求了沿線個(gè)人和團(tuán)體單位意見(jiàn),全面考慮了社穩(wěn)影響,尤其多次征詢(xún)了灃東規(guī)劃局、西安鐵路局等管理主體部門(mén)的意見(jiàn),在方案抉擇的過(guò)程中充分考慮了社會(huì)民眾意愿和群眾利益的因素。
(3)以客流為設(shè)計(jì)依據(jù),但不局限于客流數(shù)據(jù),土建工程適當(dāng)預(yù)留合理規(guī)模;以發(fā)展眼光看新區(qū)發(fā)展,設(shè)備系統(tǒng)預(yù)留改造提升接口條件。
考慮到與西安市軌道交通資源共享和遠(yuǎn)期東西線路分流作用,16號(hào)線選用地鐵B型車(chē)開(kāi)展總圖、土建設(shè)計(jì),但對(duì)于處于大軸線核心區(qū)域內(nèi)的個(gè)別特殊車(chē)站,在前期研究中,適當(dāng)增加了車(chē)站規(guī)模提高抗風(fēng)險(xiǎn)能力,建議后續(xù)線路在充分結(jié)合城市發(fā)展方向、規(guī)劃條件、工程投資等條件,合理借鑒,不可盲目增擴(kuò)。另外,新區(qū)的發(fā)展日新月異,軌道交通的技術(shù)也不斷創(chuàng)新,加之軌道交通與城市設(shè)施設(shè)備銜接緊密,在新形勢(shì)下,目前的新技術(shù)、新設(shè)備、高標(biāo)準(zhǔn)或許在城市的發(fā)展過(guò)程中逐漸成為時(shí)代產(chǎn)品,設(shè)備系統(tǒng)需要在目前新技術(shù)的基礎(chǔ)上,預(yù)留設(shè)備功能提升的接口條件,在用戶需求書(shū)編制和設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)時(shí)與設(shè)備廠商充分對(duì)接,運(yùn)用時(shí)代前沿的同時(shí),能適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的要求。
城市新區(qū)是城市郊區(qū)化發(fā)展的產(chǎn)物,是承接中心城區(qū)產(chǎn)業(yè)、人口遷移的重要載體,與中心城區(qū)存在著緊密的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)聯(lián)系,而自身也具有高定位、沿軸線高強(qiáng)度發(fā)展的特征。在城市綜合規(guī)劃和綜合交通規(guī)劃研究中,應(yīng)特別重視大運(yùn)量城市軌道交通在公共交通的中流砥柱作用,尤其對(duì)于類(lèi)似西安地鐵16號(hào)線貫穿城市新區(qū)的骨干線路,在落實(shí)規(guī)劃的前期研究過(guò)程中,需要統(tǒng)籌考慮,合理分析,使軌道交通整體布局與城市規(guī)劃相協(xié)調(diào)。
貫穿城市新區(qū)的軌道交通骨干線路主導(dǎo)控制因素一般是規(guī)劃條件,因此需要深入貫徹TOD發(fā)展理念,采用高標(biāo)準(zhǔn)、新技術(shù)的建設(shè)思路適應(yīng)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì),全面實(shí)現(xiàn)軌道交通與城市創(chuàng)新同步發(fā)展。在遵循軌道沿城市發(fā)展軸帶布線的前提下,合理考慮客流集散點(diǎn)的布局和功能,分析軌道交通線路分布。城市新區(qū)各功能區(qū)域的有序化發(fā)展特征,也決定了軌道交通骨干線路分期建設(shè)的實(shí)際情況,這對(duì)于系統(tǒng)選型、標(biāo)準(zhǔn)選擇、接口預(yù)留等研究提出了較高的要求,需要認(rèn)真探討與決策,而在選擇系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),建議以客流預(yù)測(cè)為依據(jù),但不局限于客流數(shù)據(jù),在線路設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)預(yù)留規(guī)模適應(yīng)新區(qū)遠(yuǎn)期發(fā)展的不確定性。