北京城市軌道交通線網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整
——西直門城市鐵路南延伸實(shí)施性探討

摘 要:2001年9月——2002年4月參加了中國城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院的《北京城市軌道交通線網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整》工作，負(fù)責(zé)工程實(shí)施性研究的部分內(nèi)容，本文從城市鐵路在規(guī)劃線網(wǎng)中的地位、作用入手，結(jié)合客流特征分析，闡述延伸的必要性，并就可能性從工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、及政策層面進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:西直門、城市鐵路、南延伸、可行性

北京是我國的首都，是全國的政治和文化中心，是世界著名的古都和現(xiàn)代國際城市。北京是國內(nèi)最早規(guī)劃并早于其他城市二十多年率先建設(shè)地鐵的城市，集四十六年的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，如今面臨調(diào)整優(yōu)化軌道交通線網(wǎng)。北京規(guī)劃市區(qū)是由城市中心區(qū)和環(huán)繞其周圍的清河(回龍觀)、北苑、望京(酒仙橋)、東壩、定福莊、垡頭、南苑、豐臺(tái)、石景山及西苑10個(gè)邊緣集團(tuán)組成。規(guī)劃市區(qū)面積1040km2（規(guī)劃調(diào)整后約1090km2），2010年規(guī)劃城市人口650萬人，其中中心區(qū)450萬人，邊緣集團(tuán)200萬人。本次《北京城市軌道交通線網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整》（以下簡稱《優(yōu)化調(diào)整》）工作，首先，通過對(duì)城市總體規(guī)劃的理解，把握城市未來空間發(fā)展趨勢，以創(chuàng)造條件發(fā)展城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)為立足點(diǎn)，促進(jìn)城市空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，增強(qiáng)區(qū)域競爭力，構(gòu)筑國際城市；其次，通過對(duì)城市綜合交通規(guī)劃的理解，分析城市交通現(xiàn)狀與規(guī)劃的偏差（見表1、圖1），從而找出無法支持發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)的原因和相應(yīng)策略。最后，通過明確軌道交通的作用、地位以及分析目前城市發(fā)展現(xiàn)狀，確定本《優(yōu)化調(diào)整》的工作目標(biāo)。
圖1 規(guī)劃與實(shí)際發(fā)展偏差示意
由目前城市發(fā)展及交通規(guī)劃與統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)可見，上個(gè)世紀(jì)九十年代城市交通發(fā)展偏離了發(fā)展戰(zhàn)略的軌跡，軌道交通未能對(duì)城市空間的調(diào)整起到強(qiáng)有力的支持作用，北京城市公共交通系統(tǒng)由于軌道交通的發(fā)展緩慢，目前的競爭能力在交通擁堵下日趨降低，原規(guī)劃公交應(yīng)吸引的客流在機(jī)動(dòng)化的猛烈沖擊下，向小客車轉(zhuǎn)移，甚至轉(zhuǎn)向自行車。對(duì)于城市的可持續(xù)發(fā)展，作為城市結(jié)構(gòu)和交通結(jié)構(gòu)調(diào)整的基礎(chǔ)和前提的軌道交通規(guī)劃建設(shè)，已經(jīng)逐漸成為制約的關(guān)鍵因素。
一、《北京城市軌道交通線網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整》概述
為實(shí)現(xiàn)城市空間布局的調(diào)整，降低城區(qū)人口密度，以便從根本上改變城區(qū)簡陋的居住條件，提高道路和市政基礎(chǔ)設(shè)施水平，實(shí)施對(duì)古都風(fēng)貌的保護(hù)，遏制城市“攤大餅”式的不良發(fā)展勢態(tài)，確保實(shí)現(xiàn)城市綠化隔離帶。北京城市總體規(guī)劃提出“城市建設(shè)重點(diǎn)要從市區(qū)向遠(yuǎn)郊轉(zhuǎn)移，市區(qū)建設(shè)要從外延擴(kuò)展向調(diào)整改造轉(zhuǎn)移”的戰(zhàn)略目標(biāo)。線網(wǎng)構(gòu)架是根據(jù)城市的規(guī)劃需要確定的。軌道交通在支持社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的作用是相同的，但城市不同的地區(qū)發(fā)展終極目標(biāo)是不同的，因而根據(jù)城市的規(guī)劃交通走廊客流斷面等級(jí)（見圖2），確定軌道交通網(wǎng)絡(luò)功能層次、服務(wù)水平和等級(jí)。本次規(guī)劃的軌道交通線路功能層次劃分為市域線、市區(qū)線及半徑線（輕軌線）三個(gè)層次（詳見表2），以適應(yīng)不同區(qū)域、不同運(yùn)量等級(jí)的客運(yùn)走廊，為市民提供最適宜的服務(wù)。


圖2 遠(yuǎn)期客流斷面示意


北京城市軌道交通線網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整一覽表 表2
線 別線路起迄點(diǎn)客運(yùn)量（萬人次/日）線路長度(km)
M1蘋果園~通州85.848
M2環(huán)線59.323.7
M4太平莊北~南苑79.938
M5回龍觀~十里河87.936
M11航天城~南磨房51.939
M12小煤廠~熱電廠45.428
M15郭公莊~廣順北大街88.350
R3三河~涿縣63.9178
R6機(jī)場~良鄉(xiāng)78.688
R7密云~固安96.8234
R8延慶~廊房45.6150
R9西二旗~門頭溝101.4110
R10通縣~亦莊82.694
R16機(jī)場~第二機(jī)場53.583
L13王府井~垡頭18. 720
L14門頭溝~西單28.131
L17香山~平安大街30.224

二、城市鐵路在線網(wǎng)中的地位及建設(shè)情況
1.在原線網(wǎng)中的地位
城市鐵路位于北京適度發(fā)展的象限內(nèi)，該象限現(xiàn)狀城鎮(zhèn)體系比較發(fā)育。為了加快實(shí)施科教興國戰(zhàn)略，推進(jìn)科技創(chuàng)新和高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)我國跨世紀(jì)的戰(zhàn)略目標(biāo)，全面提高綜合國力，1999年6月黨中央、國務(wù)院決定正式啟動(dòng)“中關(guān)村科技園區(qū)”。按照北京“十五”計(jì)劃，中心城近期發(fā)展重點(diǎn)是突出“一環(huán)兩帶”，所謂“一環(huán)”，即包括中關(guān)村地區(qū)的高科技產(chǎn)業(yè)環(huán)；“兩帶”即：沿八達(dá)嶺高速公路高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)帶和沿機(jī)場高速公路產(chǎn)業(yè)帶。
北京西北方向、東北方向是兩條重要的城市發(fā)展軸，自八十年代中期以來，由西北、東北兩個(gè)城市發(fā)展軸沿線的土地利用結(jié)構(gòu)所決定的主要交通流向的流量，隨著土地開發(fā)強(qiáng)度的提高和市區(qū)機(jī)動(dòng)車保有量的迅猛增長而持續(xù)增加，且與道路設(shè)施的通過能力之間的矛盾日益擴(kuò)大，道路交通擁擠狀況越來越嚴(yán)重。修建城市鐵路，可以新開辟大容量的客運(yùn)交通走廊，調(diào)整居民出行方式，改善客運(yùn)交通結(jié)構(gòu)，緩解中心區(qū)道路交通擁堵。城市鐵路是這一地區(qū)的發(fā)展線和生命線。
城市鐵路西端的起點(diǎn)車站位于西直門，這里是匯集了鐵路、長途汽車、地鐵、地面公交以及自行車等多種交通方式的大型交通換乘樞紐，每日乘客集散量超過22萬人次。長期以來由于未能按照綜合樞紐規(guī)劃建設(shè)，樞紐布局凌亂，設(shè)施簡陋，換乘距離長（最長達(dá)700米），換乘站內(nèi)交通組織混亂，人流與車流相互干擾，再加上樞紐周邊道路狹窄，沿街布滿商店、餐館和攤販，致使地區(qū)交通十分混亂，擁堵現(xiàn)象嚴(yán)重，地區(qū)臟亂差的環(huán)境正通過城市鐵路車站的工程及廣場的建設(shè)進(jìn)行整治，以達(dá)到面貌的徹底改觀。
為盡早實(shí)現(xiàn)城市人口向外轉(zhuǎn)移的戰(zhàn)略目標(biāo)，促進(jìn)邊緣集團(tuán)的發(fā)展，利用既有鐵路的線路位置及其交通走廊修建城市鐵路，一能盡快達(dá)到修建目的，二能節(jié)省工程投資，事實(shí)證明近期現(xiàn)實(shí)性極佳。
2.建設(shè)情況及存在問題
正如決策時(shí)所料到的那樣，城市鐵路的建設(shè)非常順利，創(chuàng)下了北京城市軌道交通建設(shè)史上進(jìn)度及單公里綜合造價(jià)的記錄，更可喜的是市民的外遷興趣，將成為城市空間結(jié)構(gòu)調(diào)整的原動(dòng)力；由此引發(fā)了北部房地產(chǎn)業(yè)的逐波熱浪，將是更多的資金聚集與投入。
根據(jù)當(dāng)初的計(jì)劃，初期先建西線，隨后完成東線，因此客流預(yù)測結(jié)果為初期高峰小時(shí)斷面流量1.13萬人次，遠(yuǎn)期為2.7萬人次。根據(jù)預(yù)測客流進(jìn)行運(yùn)營組織（見表3），并配置車站線路（見圖3），已達(dá)到運(yùn)能大于運(yùn)量需求。
表3
年度項(xiàng)目200120112026
列車編組輛數(shù)（輛）466
最小間隔時(shí)間（分）443
列車對(duì)數(shù)（對(duì)）151520
列車定員（人）94414281428
運(yùn)輸能力（萬人）1.422.142.86

西直門站

圖3 車站配線示意

根據(jù)初、近、遠(yuǎn)三期的預(yù)測客流量繪制客流斷面示意圖（詳見圖4、圖5、圖6），其中上、下行分別用不同顏色表示，圖5、圖6將東線的客流示意省略掉。分析客流特征，初步得出以下結(jié)論：1. 如此的流量，確實(shí)需要軌道交通承擔(dān)；2.上、下行基本均衡，非明顯的鐘擺式，便于行車組織，也有益于企業(yè)效益；3.西直門站上、下客量過大，初期一站竟占單方向（9座車站）總量的85%，近、遠(yuǎn)期一站竟占單方向（16座車站）總量的40~44%，顯現(xiàn)出強(qiáng)烈的非目的地特征。這在線網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整階段的客流預(yù)測中也得到了證明，R8線最大的客流斷面在西直門以南。由于列車編組決定了車站的土建規(guī)模，因此線路配線的折返能力將是今后該線制約運(yùn)能的關(guān)鍵。

圖4 初期高峰小時(shí)客流斷面示意

圖5 近期高峰小時(shí)客流斷面示意

圖6 遠(yuǎn)期高峰小時(shí)客流斷面示意

3.在優(yōu)化調(diào)整方案中的地位
北京的邊緣集團(tuán)和衛(wèi)星城鎮(zhèn)作為中心城市發(fā)展的主要空間，承擔(dān)著城市人口疏散和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的兩大重任，但它在極具空間優(yōu)勢的同時(shí)，與中心區(qū)的連接卻存在時(shí)間的劣勢，須以快速交通運(yùn)輸作為依托。隨著私人機(jī)動(dòng)化水平的不斷提高，道路的交通壓力日益加劇，快速道路拉動(dòng)城市向外發(fā)展的動(dòng)力是有限的，軌道交通的需求日顯迫切。市域快線正是基于這種需求，實(shí)現(xiàn)邊緣集團(tuán)和衛(wèi)星城鎮(zhèn)對(duì)城市中心的直達(dá)性，增加公交的競爭力，提高運(yùn)輸效率。
在區(qū)域快線的布設(shè)上，主要考慮市域的六個(gè)發(fā)展軸，并輔以市區(qū)干線，有效的編織成高效、快捷的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。具體為：R7、R8和R3首先構(gòu)成抽去南北軸（預(yù)計(jì)該走廊在全市的地位將隨著城市發(fā)展逐漸減低）的“米”字形主骨架，突出東西方向交通走廊的重要性，及東南到西北方向、東北到西南方向最具發(fā)展?jié)摿Φ慕煌ㄗ呃取３鞘需F路西段是市域快線R8的一部分，結(jié)合城市目前開發(fā)狀況，應(yīng)北部高科技園區(qū)的建設(shè)而先行建設(shè)，今后R8線將北連延慶、昌平、沙河，南接亦莊、大興、永樂店、廊坊，中段橫貫中心區(qū)，在城市這一主導(dǎo)方向的發(fā)展上，將起到無法替代的作用。從客流預(yù)測的結(jié)果來看，遠(yuǎn)期全線最大高峰小時(shí)斷面出現(xiàn)在西單附近，為西直門的1.3倍（見圖2），這與城市鐵路預(yù)測的西直門的客流特征基本吻合，進(jìn)一步證明了西直門不是目的站，除與東西向線及環(huán)線換乘外，南北向通過客流占相當(dāng)比重。因此從規(guī)劃角度來看，城市鐵路遠(yuǎn)期延伸是必要的。
三、西直門城市鐵路南延伸方案
從支持城市拉開空間布局框架的角度論證延伸的必要性是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，關(guān)鍵是實(shí)施的可能性，即回答：能否實(shí)施？怎樣實(shí)施？在城市鐵路前期研究階段，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的總體方案及該項(xiàng)目與國鐵的關(guān)系進(jìn)行了深入專題研究，提出了三個(gè)具體方案。其中，方案一為西直門火車站北移至清河的方案，這樣清河以南的京包鐵路改建城市鐵路，性質(zhì)單一，便于西直門地區(qū)的統(tǒng)籌規(guī)劃，但對(duì)鐵路及沿線有鐵路專用線的工礦企業(yè)影響較大，投資較高，工期較長，鐵路與地方的關(guān)系協(xié)調(diào)困難，經(jīng)分析，不能滿足迫切的使用要求，而未被采用；方案三為利用既有鐵路走廊兩側(cè)規(guī)劃方案中確定的紫線范圍的綠化隔離帶，按軌道交通建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，新建城市鐵路的雙線，從工程投資，運(yùn)輸能力以及項(xiàng)目的可操作性方面看，方案三因?yàn)橛杀本┦胸?fù)責(zé)投資、建設(shè)、運(yùn)營管理以及初期每年的財(cái)政補(bǔ)貼，目前的投資對(duì)象及今后的運(yùn)營管理主體單一而明確，較為現(xiàn)實(shí)，因而被推薦采用。
1.關(guān)于西直門南延伸路徑
在城市鐵路前期研究階段，曾經(jīng)研究過多種西直門站敷設(shè)方式和配線形式，旨在解決換乘問題、車站折返以及線路延伸問題，從當(dāng)時(shí)的情況看，延伸出路只有一條，即：高梁橋路接北禮士路（詳見圖7）。但從敷設(shè)方式、換乘距離、折返型式等幾方面考慮（詳見表4），延伸方案難以兼顧各方面的利益。

圖7 西直門站線路方案
由于城市鐵路當(dāng)時(shí)建設(shè)的緊迫性及鐵路北站改造的不現(xiàn)實(shí)性，由開發(fā)商投資建設(shè)，采用了改良后的第二方案，換乘從高架到地下，且距離大于兩百米；站前折返，能力滿足當(dāng)初預(yù)測遠(yuǎn)期運(yùn)量及編組的要求。本次《優(yōu)化調(diào)整》工作。

線路及站位線路斜穿鐵路站場，車站設(shè)與西直門立交西北角線路沿鐵路貨場線高架，車站位于鐵路新站房西側(cè)，與鐵路北站合建線路沿高梁橋路向南，車站設(shè)于鐵路站前廣場西側(cè)
敷設(shè)方式地下線高架站地下線
折返型式站前折返站前折返站后折返
換乘關(guān)系靠近環(huán)線西北出入口，的下?lián)Q乘廳換乘地下通道橫穿站前廣場，連接環(huán)線及預(yù)埋的東西線車站地下通道橫穿站前廣場，連接環(huán)線及預(yù)埋的東西線車站
換乘距離近遠(yuǎn)遠(yuǎn)
折返能力有限有限較大
工程難度大相對(duì)較小大
備 注基本采用
對(duì)城市鐵路進(jìn)行了重新定位，并輔之以客流預(yù)測，顯示出重新調(diào)整后的該線，今后的客流量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破城鐵建設(shè)時(shí)的預(yù)測。通常情況下的解決辦法無外乎擴(kuò)大編組或減小行車間隔，目前情況下此兩點(diǎn)都難以實(shí)現(xiàn)；西直門樞紐的客流如何疏解，看起來減少換乘次數(shù)，增大直達(dá)性，不失為一種解決辦法。
2．延伸線與既有線的關(guān)系（出岔方式）
城市鐵路南延伸從大鐘寺站入手，考慮到車站改造的難度，將東側(cè)站臺(tái)向南延長，于站南JD6及JD7間的夾直線（K2+780）設(shè)渡線、出岔，可調(diào)出一坡長157m、坡度5‰的坡段（且做到緩和曲線與豎曲線避免重迭），站東側(cè)增設(shè)匯入方向的平行進(jìn)路（詳見圖8）此配線可有兩種運(yùn)營方式，高峰時(shí)南延伸線作為主線運(yùn)營，大鐘寺至西直門間進(jìn)行往復(fù)運(yùn)行（俗稱拉抽屜），平峰時(shí)可混合運(yùn)營。岔線向南隨即鉆入地下。

圖8 線路示意
3.實(shí)施關(guān)鍵
通過較為深入細(xì)致的研究，城市鐵路的西直門南延伸除了樞紐自身疏散客流的需要外，存在著工程技術(shù)上的極大可能性，但其實(shí)施的關(guān)鍵在于與京包鐵路的關(guān)系處理，即：大鐘寺站北線路的接軌問題。為確保運(yùn)營安全，混合運(yùn)營或配合往復(fù)運(yùn)營必須于車站增設(shè)至少一條平行進(jìn)路，大鐘寺站北緊連跨三環(huán)路的橋梁，線路也呈曲線，所增線路是利用京包線復(fù)線位置，利用既有線跨路橋？還是通過大鐘寺車站自身的改造來實(shí)現(xiàn)？尚有許多工作要做。鐵路北站北遷可能性在城市鐵路建設(shè)初期曾經(jīng)探討過，當(dāng)時(shí)考慮對(duì)鐵路及沿線有鐵路專用線的工礦企業(yè)影響較大，投資較高，工期較長，鐵路與地方的關(guān)系協(xié)調(diào)困難，而未實(shí)施，隨著時(shí)間的推移，有些問題將淡化而不成為問題。歸根結(jié)底，最后將由規(guī)劃統(tǒng)籌考慮綜合交通問題，很可能最終剩下一座僅僅作為文物的鐵路北站。
四、初步結(jié)論
如同城市鐵路當(dāng)初的建設(shè)一樣，投資的問題、工期的問題、建設(shè)難度的問題以及需要協(xié)調(diào)處理的關(guān)系問題，都將成為實(shí)現(xiàn)軌道交通線網(wǎng)中其他線路的首要問題，利用鐵路沿線的土地，使城市鐵路走了捷徑，迅速構(gòu)成交通骨干，有力支持城市西北地區(qū)的發(fā)展，有利于規(guī)劃布局調(diào)整的實(shí)現(xiàn)。
城市鐵路南延伸以形成線網(wǎng)規(guī)劃爭議多輪但一直未下決心布設(shè)的對(duì)角線，是本《優(yōu)化調(diào)整》工作的重要成果之一，必要性和可行性都存在。其實(shí)施的必備條件：①充分論證并確立該線在規(guī)劃線網(wǎng)中的無可動(dòng)搖的骨干地位；②客流增長迅猛，致使西直門樞紐的交通難以組織；③城市經(jīng)濟(jì)足以支撐工程的實(shí)施或投融資體制改革，引來投資；④鐵路北站或京包鐵路復(fù)線作出相應(yīng)調(diào)整。
隨著城市經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，加上為迎接奧運(yùn)，市政府加大城市基礎(chǔ)設(shè)施的投資力度，北京的軌道交通目前迎來了快速發(fā)展期。新線網(wǎng)規(guī)劃即將出臺(tái)，除了在建的城鐵、八通、5號(hào)線外，4號(hào)線（接3號(hào)線、9號(hào)線）、奧運(yùn)支線等正加緊研究，其他幾條輕軌線也在醞釀之中。4號(hào)線的建設(shè)方案雖然是階段性的運(yùn)營組織方案，但無意間竟構(gòu)成了對(duì)角線，而且其作用不在城市鐵路延伸方案之下。總而言之，線網(wǎng)規(guī)劃具有相對(duì)穩(wěn)定性和適量的彈性，還可能尋求出更好的對(duì)角線替代方案，這正是我們軌道交通規(guī)劃工作的責(zé)任和義務(wù)所在。

文章出處：中國交通運(yùn)輸協(xié)會(huì)城市軌道交通專業(yè)委員會(huì)首屆中青年專家論文集