上海市城市軌道交通網絡規劃方案評價

摘　要　介紹上海市城市軌道交通網絡規劃方案評價的過程,提出分層次評價(粗選、篩選、優選) 網絡方案的思路,重點說明了定量評價指標體系及指標綜合方法。
關鍵詞　城市軌道交通,網絡規劃,方案評價
在城市軌道交通網絡規劃工作的后期,其焦點問題方案評價。若評價指標及評價方法不當,可能會在無意中選差棄優。因此,方案評價的研究在網絡規劃中非常重要。
1999 年6 月～2000 年5 月,根據上海市政府要求,上海市建委組織有關單位對上海市軌道交通網絡進行優化研究[ 1 ] 。作者參與了這項工作,承擔軌道交通網絡方案的評價研究。本文主要介紹這項研究工作中的評價指標及評價方法,拋磚引玉, 期盼同行深入地討論城市軌道交通網絡規劃方案的評價問題,以提高我國大城市軌道交通網絡規劃水平及決策的科學性。
1 　方案評價的思路
在進行上海市城市軌道交通網絡方案評價工作之初,我們試圖參與國外的一些做法,但未能如愿。如巴黎、柏林等國外大城市,其軌道交通建設開始于20 世紀初,因受當時交通規劃水平及認識程度的限制,網絡規劃所考慮的時限較短,主要從具體某條或幾條線路的角度進行局部性的效益評價[ 2 -3 ] 。60 年代后, 隨著交通需求分析理論的發展,到交通網絡對城市土地利用的動態作用及其社會效益,開始重視路網方案評價。法國巴黎在70 年代規劃建設的地區快速鐵路網(RER) ,主要是支持60 年代初提出的城市總體規劃,為開發建設距巴黎市中心8～10 km 的9 個副中心及距巴黎市中心25～30 km 的5 座新城服務。美國在70 年代末制定的大城市軌道交通發展規劃[ 4 ] 的評價指標為:
重構節省能源的城鎮體系,恢復中心區活力,促進舊城改建,改善環境,改善中心區的居民出行可達性,實現社會平等。可見,國外軌道交通網絡的評價重點是定性分析,在定量評價方面的研究還不深入。即使在定性分析方面,我們也不能套用這些指標,因為歐美等國的人口密度、城市化歷程等與我國現狀及未來的發展特征有很大差別。
在國內,比較代表性的評價方法是北京城建設計研究院在《廣州市城市快速軌道交通網絡規劃研究》中的做法[ 5 ] 。這種方法參照近年來公路、城市道路網絡規劃方案評價研究的成果,如多目標決策分析法、系統聚類分析法、層次分析法、層次熵決策分析法等[ 6 ] ,建立了3 個層次共18 項評價指標,試圖對路網方案進行全面的綜合評價。雖然廣州的評價指標比較全面,但在具體應用時由于指標數目多,且有些指標受主觀影響較大,各指標權重的取值可能會發生較大偏差,從而導致方案比較結果模糊不清,難辨好壞[ 7 ] 。
這次上海市軌道交通網絡規劃方案評價的特點是:分階段、分層次進行方案評價;定性分析與定量分析相結合; 在選擇評價指標時,盡量減少指標間內涵的重復性;定量評價指標中盡量減少主觀性指標。具體評價思路及過程如下:
(1) 通過戰略性分析粗選方案。對于城市軌道交通規劃中的一些戰略性問題,如新城與中心城間的出行總量、軌道交通占公交出行比例、路網規模、軌道交通系統模式等,組織專家反復論證,形成明確的目標。達不到這些目標的方案,即與城市總體規劃、城市綜合交通戰略目標不相適應,必須淘汰。本次網絡規劃中,規劃小組在第一階段方案設計時擬定了17 套規劃方案,經過定性及定量分析后,粗選出5 套符合要求的可行路網規劃方案供進一步深入研究。

(2) 通過方案設計原則及方案的定性分析篩選方案。規劃小組通過多次討論和專家咨詢,明確了軌道交通網絡規劃的原則。逐條對照規劃原則,考察各網絡方案與城市總體布局的配合、與城市主客流走向的配合、與城市主要客流集散點(市中心、副中心、地區中心、對內及對外交通樞紐等) 的配合、規劃近期網絡的可實施性、網絡結構的合理性等方面。通過規劃小組集體的經驗及綜合判斷能力,將不合適的方案淘汰。被淘汰的方案中,可能存在一些局部的優點或特色,這些將被添加或組合到保留下來的方案中。因此,在篩選方案的過程中,也會派出或組合出新的方案。本次規劃在對5 套粗選方案進行踏勘、客流分析、類比分析等研究過程中, 對上海市城市規劃、城市綜合交通情況有了更深刻的認識,對路網方案的規模、結構形式、層次等也有了更多的了解,構思出12 套比較可行的方案。然后對照各條原則進行取舍,選出較好的3 個方案。最后廣泛聽取有關專家的意見,總結歸納出2 個有代表性的方案 方案一與方案二。
(3) 通過定量分析優選方案。最后保留下來的方案都是各具特色且是總體上比較優秀的方案,這些方案從定性分析的角度看是難分高下的,因此需要建立定量的評價指標進行精確的比較。由于軌道交通涉及面廣,用單一的評價指標無法全面反映各方案的影響效果,故需建立由多個指標構成的評價指標體系。為達到方案比較的目的,還需采用一定的方法對各指標進行綜合。

上述3 個評價階段,充分利用人的經驗及綜合判斷等定性分析能力,把不同層次、不同影響程度的方案比較問題分解開來。到最后一個階段,由于比較對象在定性分析方面的綜合影響基本相同,所以可以把定量分析從復雜的定性、定量綜合分析體中分離出來,使相應的定量評價指標較少,綜合比較只需進行單層次的指標綜合。此舉不僅簡化了指標綜合方法,而且也提高了評價工作的透明度及準確性。下面重點介紹這次規劃方案評價所采用的定量評價指標體系及指標綜合方法。
2 　定量評價指標體系
文獻[7 ] 、[8 ]探討了城市軌道交通網絡規劃方案評價的指標體系。但在實際運用時,這些評價指標受城市特點以及所能獲得的數據資料等具體條規劃與方案件的限制。這次評價對指標體系作了適當調整,實際采用的比選性評價指標有如下4 項。
(1) 公交出行時間(萬人h/ 日):指使用公交的全部乘客的出行總時間,反映軌道交通帶來的居民出行方面的效益。該值越小,出行者的出行距離越短或旅行速度越高,出行越方便,說明網絡結構及換乘布置總體上越合理。
(2) 軌道交通周轉量強度(萬人km/ km 日):指平均每公里軌道交通線路的日周轉量,為軌道交通日周轉量除以軌道交通線路長度,反映單位長度軌道交通線的直接效果。該值越大,軌道交通運營公司的經濟效益越好。
(3) 軌道交通占公交周轉量比重(%) :是指軌道交通日周轉量占公交日周轉量的比重。該值越大,說明軌道交通在公共交通系統中發揮的作用越大,對改善地面交通系統擁擠狀況及環境越有利。
(4) 軌道交通網絡長度(km) :指軌道交通網絡運營線路總長,反映軌道交通網絡的建設成本。在建設標準相同的條件下,長度越大,工程造價越高。

上述4 項指標從效益和成本兩方面來評價軌道交通網絡的總體性能,較全面地反映了軌道交通網絡對居民出行、運營效果、城市發展、經濟效益的影響。其中效益評價考慮了居民、運營公司、社會(公共投資者)3 個方面。這4 項指標構成的指標體系的缺點是不能反映路網負荷均勻性及車站分布密度。其原因是由于前者的數據難以獲取,而后者在方案篩選階段已經對站間距作了優化研究,因而不影響方案比較結果。
根據上述4 項指標,可得到在軌道交通軌道規劃評價中習慣使用的其它指標。
(1) 軌道交通周轉量強度×軌道交通網絡長度= 軌道交通周轉量;軌道交通周轉量÷平均乘距= 軌道交通客運量;軌道交通客運量÷軌道交通網絡長度= 運載強度;軌道交通客運總量÷公交客運總量= 軌道交通占公交運量比重。
(2)“居民出行時間包括軌道交通乘客的車內時間、換乘時間以及軌道交通系統之外的公交接駁時間和步行時間。它反映了公交平均速度,也反映了軌道交通網絡與城市客流集散點銜接的好壞,還反映了軌道交通網絡與城市規劃的人口及工作崗位分布的吻合程度。

(3) 在一定面積、一定人口的區域上,軌道交通
網絡長度與軌道交通面積密度、軌道交通人口密度 是一一對應的。
3 　指標綜合方法
單層次的指標綜合如下式所示,只是簡單的代數運算,直觀易做。各評價指標的計算值bi 如表1 所示(上海市綜合交通規劃研究所利用EMME/ 2 軟件采用城市總體規劃數據及相應的軌道交通網絡規劃方案進行計算所得) 。
表1 　方案一與方案二定量評價指標計算值

由表1 數據可知: 比方案二差。如果票價為0. 3 元/ 人km ,則每天方
①兩方案規模基本相同。案一要比方案二少收入41. 1 萬元,10 年累計達15
②方案一的居民出行時間比方案二少10 萬人億元。h/ 日,因此從節省居民出行時間看,方案一好于方
③方案一的軌道交通客運周轉量比方案二小本次規劃向20 位專家進行了4 輪專家咨詢,經過137 萬人km/ 日,因此方案一的軌道交通運營效益整理后得到的表2 的權重結果。

④方案一的軌道交通占公交周轉量比重比方
案二。如果每人小時的時間價值按5 元計算,方案案二大1 % ,有利于減少道路交通阻塞及改善環境一每天節省的時間價值達到50 萬元,10 年約節省質量。18. 3 億元。權重wi 可通過特爾斐法專家咨詢法確定[ 9 ] 。

表2 　方案一與方案二指標綜合

　　 表2 中,指標綜合值P1 > P2 ,由此可判斷,方案一總體上略優于方案二。
4 　結語
象上海這樣的特大城市,未來可能要形成400 ～500 km 以上的軌道交通網絡,建設總投資將超過2000～3000 億元。如此龐大的投入,必將對城市布局、土地利用分布及強度、交通結構與效率、居民生活方式及方便程度等產生巨大而深遠的影響。城市軌道交通網絡規劃方案形態結構、線路走向、線路連接方向的微小差別,可能會給城市帶來不小的影響。因此我們必須審慎地對待方案比較。本文提出的方案比較指標體系及指標綜合方法尚需進一步深化,尤其在車輛配置、運營效率等方面。還要注意的是,實際的軌道交通方案評價是復雜細致的工作,除了受所能獲取的數據制約外,還要根據城市的具體情況選擇對解決城市問題有針對性的指標。從這個意義上講,評價不僅是一種技術,而且是一種藝術滲透著規劃理念及戰略思想的評價,綜合運用定性分析與定量分析的評價。

參　考　文　獻
1 　顧金山,顧寶根,王家瑋等. 上海市軌道交通交通網絡優化方案說明報告. 上海市建委軌道交通網絡優化課題組,2000 2 　Andeerstig C , Mattsson L G. Appraising large -scale investments in a metropolitan transporatiion system. Transportation 1992 , (19) :
267～283
3 　Viver J . Methods for Assessing Urban Public Transport Projects. Public Transport International , 1998(1) :24～27
4 　Pushkarev B S , Zupan J M , Cumella R S. Urban Rail in America. Indiana University Press , Bloomington , 1982
5 　沈景炎,唐國生,劉遷等. 廣州市城市快速軌道交通線路規劃研究報告. 北京市城建設計研究院,1997
6 　何寧. 城市軌道交通規劃系統分析: [ 學位論文] . 上海:同濟大學,1996
7 　顧保南,方青青. 城市軌道交通路網規劃的評價指標體系研究. 城市軌道交通研究,2000 (1) :24～27
8 　顧保南,曹仲明. 城市軌道交通路網結構研究. 鐵道學報,2000 ,22(增刊) :25～29
9 　蔡美德. 管理決策分析. 廣州:華南工業學院出版社,1986