西安城市快速轨道交通线网规划研究

文章来源:中国传动网 点击数:442 发布时间:2011-10-29

1 城市快速轨道交通建设的必要性

目前西安市的交通状况不容乐观,诸多的交通供需矛盾日益突出,道路交通拥塞严重,行车速度逐年下降,公交方式单一,交通运输效率低。近年随着交通需求的不断增长,特别是小汽车数量的迅猛增加,交通紧张状况将会进一步加剧。西安城市交通正面临着严峻的挑战。同时随着西安城市空间结构的调整以及整体规模的扩大,现有的交通设施已不能满足城市发展的需要,在加大城市道路交通基础设施建设的同时,迫切需要新的交通工具及技术装备来支持未来城市的发展,进入21世纪,发展中国家随着经济水平的提高和城市规模的扩大,城市地面交通的压力也将越来越大,轨道交通为解决城市交通提供了一种有力的手段,主要体现在如下几点:

1)轨道交通建设是西安市迈向国际化大城市的需要。西安轨道交通的建设将会强化城市功能,加强中心城市与周边区域的联系,更有效发挥中心城市的辐射作用,对巩固和发展西安市城市地位将起到积极作用,轨道交通的建设将使西安结合自己独特的历史文化特色和现代化文明朝着现代化国际大城市迈进。

2)拉大城市骨架,支撑城市空间发展多元化。西安轨道交通的建设将促进城市周围副中心早日形成,有利于拉大城市骨架,发展外围新区,优化布局结构,完善城市功能,降低中心密度,实现南北拓展空间,东西延伸发展,支撑城市空间发展多元化。

3)优化调整城市公共交通结构,缓解城市交通压力,满足居民出行需求。由于受古城建筑格局和棋盘式道路网的限制,道路已不能满足城市交通的需求,而轨道交通的建设将有效调整公共交通结构,提高公交通行效率,利用地下大容量的轨道交通承担中心区地面客流,有效地发挥公共交通的客运主导作用,为市民提供快速、便捷、经济、舒适、安全的服务。

4)保护历史文化名城市的需要。地下轨道交通的建设,减少了地面交通设施建设的规模,为文物保护尤其是大型的遗址保护提供足够空间,减少对地面文物的污染,能较好地解决保护古城风貌与现代化城市建设的矛盾,既可解决城市发展,又能充分发挥西安文物资源的经济效益和社会效益。

5)是实施城市可持续发展战略,带动西安经济发展的需要。轨道交通是绿色环保工程,既符合城市环保要求,又符合节约型社会的原则,节省土地,节约能源,减少环境污染,改善投资环境,提升居民生活质量,可促进西安持续、稳定发展。近年来西安的旅游发展迅猛,旅游已成为西安支柱产业,轨道交通的建设将使旅游环境更加完善,现代旅游功能进一步加强。对西安的旅游业持续发展有着重要意见。

2 西安市轨道交通线网规划研究方法与技术路线

本次规划研究采用近年来在国内许多城市具体实践证明相对成功的线网规划方法和技术路线,针对西安市的具体特点对规划理论和方法进行进一步的改进和完善,使其更加符合西安市城市轨道交通发展规律,同时也进一步吸收国际上最新的学术成果。在规划研究中,以城市结构和客流需求的特征为基本,采用“点、线、面要素层次分析”进行分层研究逐步深入,坚持定性分析和定量分析相结合,快速轨道工程学与交通客流测试相结合,静态分析和动态规划相结合,近期线网与远景线网相结合的原则。

3 线网功能定位、结构形态、构架研究

未来西安城市空间呈大范围的九宫格局形态,由主城区向外沿几个功能轴延伸而形成以户县、临潼、高陵、蓝田、周到、阎良六个副中心的多心结构。在主城区外围,交通需求大多数为中长距离的出行,能够满足这种服务范围和能力的客运交通系统应首选城市快速轨道系统,它可为全城区与外围各区域以及组团之间提供方便,快捷的交通联系。在该区域范围内城市轨道交通起着骨干作用及快速便捷的通道作用。通过分析,在西安的中心唐城以轨道交通为主体,在主城区以轨道交通为骨干,而将其他方式定位为向城市快速轨道交通系统集散的辅助交通方式,形成多层次、多功能、多方式的立体化交通模式。

西安明城墙是城市重要的历史文化遗产和标志,道路严格按轴线棋盘式分布,从保护城市格局的角度出发,明城墙内轨道线网密度应适中,不宜有太多的路线进出,轨道线网的基本形态应沿轴线分布,形成以棋盘式(井字型)为基本结构形态的轨道线网。

主城区是以中心唐城为核心由周边功能不同的区域紧密环绕的团结状结构,形成具有传统城市空间特色的“九宫格局”,沿核心区中心轴线向外延伸。因此由中心唐城的基本线网向外延伸,形成沿轴线向不同区域放射的线网结构。

西安市需要棋盘+放射式网状结构的轨道线网来促进城市空间的重组与整合,改善土地利用布局,带动周边副中心及组团的发展,有效缓解城市中心交通压力。

4 西安轨道交通线网合理规模匡算

主要从需求和可能两方面分析。以西安总体规划提出的人口分布,出行强度和出行总量分析为基础,根据西安市交通方式的构成及其比例,分析西安市轨道交通需求规模。从西安市国民生产总值中提取一定比例建立专项建设资金,分析西安市经济承受能力及工程正常实施进度可能的规模,来匡算西安市的轨道交通线网长度的合理范围。

从客运量分析,预计西安市初期(2010年)、近期(2020年)及远景年轨道交通全日客运量分别为41.86万人/d,279.94万人/d,764.25万人/d,初期线网负荷取2万人次/km,则需轨道线路20.93km。近期线网负荷取2.7万人次/km,则需轨道线路103.68km。远景年线网负荷强度取3万人次/km~3.5万人次/km,则需轨道线路254.75km~218.36km。

从线网密度指标计算分析:中心圈,东、西、南至二环路,北到城市高架路、面积57.33km2,线网理论密度为1.33km/km2,考虑到区域内有部分遗址,计算线网密度取1.2km/km2,比较适宜。中间圈层,以中心圈为内界线,以城市三环内外为界线,面积为307.67km/km2,线网理论密度为0.5km/km2,考虑区内汉长安、大明宫大型遗址,计算时取0.4km/km2比较适宜。外层圈以三环路为内界,以主城区外线为外界线,面积235km/km2。实际计算西安市远景年轨道线路规模为250.6km,考虑将来空间发展战略,可能需延伸到咸阳、临潼等方向,还需10km~20km的线网规模,按合理线网密度匡算,西安远景年线网规模为260.61~270.61为宜。

从西安城市经济承受力分析:按每年GDP的0.72%投资力度分析,2005年~2010年6年中,西安市可用于轨道交通的投资额为65.69亿元~75.07亿元,按每公里综合造价3.5亿元~4.5亿元匡算,可实施规模14.6km~21.45km,2005年~2020年16年中,可用于轨道交通投资额为298.44亿元~331.6亿元,可实施规模为66.32km~94.74km。考虑建设轨道交通投资渠道多样性,这样的规模是可以实现的,从建设速度分析,每年建5km轨道线也是比较适中的。

由以上分析可知:西安市在初期2010年轨道线网长度合理规模为20km,近期2020年合理规模为100km,远景年合理规模范围为220km~270km。

5 西安市轨道交通线网方案构思及总体评价

根据西安市总体规划,结合西安市客运交通走廊和主要客运交通枢纽点,构思线网方案。

方案一:棋盘+放射型:

本线网方案由6条主线和一条支线组成,线网总长251.8km,换乘站17座,中心唐城区线网密度0.796km/km2,主城区线网密度0.338km/km2。

方案二:U型线+放射型:

本线网方案由6条主线和一条支线组成,线网总长248.27km,换乘站17座,中心唐站区线网密度0.69km/km2,主城区线网密度0.345km/km2。

方案三:环型+放射型:

本线网由6条主线和一条支线组成,线网总长261.94km,换乘站22座,中心唐城区线网密度0.868km/km2,主城区线网密度0.354km/km2。

从客流特征比较分析,采用美国Caliper公司的交通规划软件TransCAD。运用软件中的公交分配模块,在三个方案上进行网络客流量分配,汇总后得到各方案的客流主要指标见表1。

 

 

方案一保持了客流量大的优点,线网直达性好,结构合理,均衡性好,对明城墙客流压力有了较大缓解。从客流角度分析方案一是最优的。

综合评价:运用广义效用函数法,分别计算各方案的广义效用函数值,以效用函数值的大小,作为线网方案排序和优选的依据见表2。

 

 

通过客流测试后,方案一经综合评价均优于其他两个方案,最终确定方案一为推荐方案。

6 西安轨道交通线网建设时序

通过对线网内各条线的客流效益,对线网布局的重要性及与城市发展协调性进行分析:2010年起步阶段建设二号线。2015年骨架形成阶段建设一号线。2020年,骨干网充实形成阶段,建设3号线。远景年,完善城市轨道线网,形成完整城市轨道交通网阶段,建线网中的剩余线。

本次线网规划研究,仅为阶段性工作,随着线网内各条线路的建设实施,及城市规模的调整尚需对线网进行更深入地研究,并做补充修改完善。