東京都市圈市域鐵路、城際鐵路效能提升經(jīng)驗及啟示*

梁敏之 彭 磊 趙丹彤 王鎮(zhèn)波

(1.廣州地鐵集團有限公司, 510335, 廣州； 2.廣州地鐵設(shè)計研究院股份有限公司, 510010, 廣州；3.同濟大學(xué)道路與交通工程教育部重點實驗室, 201804, 上?！蔚谝蛔髡撸?高級工程師)

2017年6月，國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布的發(fā)改基礎(chǔ)[2017]1173號《關(guān)于促進市域(郊)鐵路發(fā)展的指導(dǎo)意見》(以下簡稱“1173號文”)中指出：“當前，市域(郊)鐵路發(fā)展滯后，有效供給能力不足，成為城市公共交通短板，在發(fā)展理念和體制機制等方面問題較為突出?！眹鴥?nèi)目前開通運營的市域鐵路的線路負荷強度普遍低于0.5萬人次/(d·km)，部分線路甚至低于0.2萬人次/(d·km)，運營效益欠佳。為此，本文從市域鐵路效能提升角度，總結(jié)東京都市圈市域鐵路、城際鐵路相關(guān)經(jīng)驗，以期為我國市域鐵路的高效可持續(xù)發(fā)展提供借鑒與參考。

1 市域鐵路概念界定

1173號文對市域鐵路的描述為“城市中心城區(qū)聯(lián)接周邊城鎮(zhèn)組團及其城鎮(zhèn)組團之間的通勤化、快速度、大運量的軌道交通系統(tǒng)”。T/CRS C0101—2017《市域鐵路設(shè)計規(guī)范》[1]指出，市域鐵路應(yīng)以實現(xiàn)區(qū)域中心城市與周邊新城、城鎮(zhèn)地區(qū)及組團城市各城鎮(zhèn)地區(qū)間1 h交通圈為基本目標。

市域鐵路與城市軌道交通的關(guān)鍵區(qū)別在于服務(wù)的空間范圍和功能。市域鐵路主要服務(wù)于城市內(nèi)部，而城際鐵路服務(wù)于都市圈的范圍內(nèi)；市域鐵路主要承擔通勤交通，而城際鐵路主要承擔商務(wù)及社會親緣聯(lián)系。由此可見，可以通過服務(wù)于中心城市內(nèi)部和通勤兩個功能內(nèi)核來界定市域鐵路[2]。國內(nèi)常說的市郊鐵路、通勤鐵路、市域快速軌道交通，日本東京都范圍內(nèi)的JR(日本鐵路公司)鐵路、私營鐵路(以下簡稱“私鐵”)，以及柏林的S-Bahn等均屬于市域鐵路的范疇。

2 東京都市圈市域鐵路、城際鐵路效能提升經(jīng)驗

日本東京的城市規(guī)模和人口密度與我國大城市相似度較高，社會經(jīng)濟發(fā)達，軌道交通發(fā)展歷史悠久且都市圈形成時期早[3]，東京都市圈市域鐵路、城際鐵路效能提升相關(guān)經(jīng)驗值得國內(nèi)城市借鑒。

2.1 運能與需求高效匹配

東京都市圈一般指以東京站為中心的50 km半徑范圍，涉及東京都、埼玉縣、茨城縣、千葉縣、神奈川縣，中心城區(qū)通常認為是東京都23區(qū)。東京都市圈的市域鐵路、城際鐵路網(wǎng)絡(luò)由JR鐵路和私鐵構(gòu)成。自1913年和1925年分別開通運營第一條JR鐵路山手線和私鐵京王線[4]以來，伴隨著東京都市圈的不斷發(fā)展，市域鐵路、城際鐵路網(wǎng)絡(luò)一方面積極建設(shè)新線，另一方面及時提升既有線的運能，以高效匹配因沿線區(qū)域開發(fā)強度提升、衛(wèi)星城及新城形成而不斷增長的客流需求。為此，從東京都市圈不同區(qū)位挑選了6條較為典型的市域鐵路、城際鐵路，統(tǒng)計調(diào)查了其在1955年至2010年間高峰小時最大客流斷面的發(fā)車對數(shù)及列車編組變化情況，如表1所示。各市域鐵路、城際鐵路的地理位置如圖1所示。

表1 東京都市圈部分市域鐵路、城際鐵路的高峰小時最大客流斷面發(fā)車對數(shù)及列車編組

從表1中可見，增加發(fā)車對數(shù)及列車編組是東京都市圈市域鐵路、城際鐵路運能提升的主要手段。各市域鐵路、城際鐵路的運能在1955年至1990年間基本都具有較為明顯的增長趨勢，而在1990年至2010年間總體趨于穩(wěn)定，這與東京都市圈在20世紀中葉快速拓展，而在20世紀90年代之后趨于成熟完善的發(fā)展背景[5]相吻合。其中需要注意的是，1955年各市域鐵路的列車編組均小于4輛，但發(fā)車對數(shù)最低為13對/h，最高達到20對/h。這說明在客流需求較小的時期，市域鐵路、城際鐵路主要采用小編組列車+高發(fā)車密度的形式提供與之相匹配的運能，并根據(jù)需要開行一定班次的大編組列車，在滿足客流需求的同時有效降低了乘客平均候車時間。

此外，當發(fā)車對數(shù)增加到一定程度時，各市域鐵路、城際鐵路的運能普遍通過增加列車編組來提升。這主要得益于東京都市圈市域鐵路、城際鐵路基本采用地上敷設(shè)方式，具有較好的工程改造條件，如東武東上線在2008年將位于地上的上本橋站站臺由原本的8節(jié)編組長度擴建為10節(jié)編組長度。當列車編組也難以增加時，則會考慮進行四線改造，如東武伊勢崎線在1974年完成了北千住—竹塚區(qū)段的四線改造，使得1975年之后的發(fā)車對數(shù)均突破30對/h。

2.2 普遍采用快慢車組合運營組織模式

為了更好地服務(wù)都市圈外圍地區(qū)向中心城區(qū)通勤通學(xué)的客流，東京都內(nèi)延伸到中心城區(qū)外20 km及更遠地區(qū)的市域鐵路普遍采用快慢車組合運營組織模式，從出行時間可達性方面提升了市域鐵路的效能，增強了市域鐵路對這類向心通勤通學(xué)客流的吸引力。

東京都市圈常見的快慢車組合運營組織模式是快車和慢車在同一軌道上運營，快車在慢車?？空纠迷叫芯€完成跨站運營。實施該模式的條件之一是需要有足夠的空間來設(shè)置越行線，而地下車站設(shè)置越行線代價較大，因此對于基本采用地上敷設(shè)方式且線路普遍較長的東京都市圈市域鐵路、城際鐵路而言，采用快慢車組合運營組織模式十分合適。

以京成本線為例，該線路全長69.3 km，共設(shè)置42個車站，平均站間距為1.69 km，列車最高旅行速度為110 km/h，全線按照普通、快速、特急、快速特急、額外收費特急、Access特急等6種列車運營模式組織停站方案，如圖2所示。其中，普通列車即站站停的慢車；快速列車?？?7個車站，平均站間距為2.67 km；特急列車停靠17個車站，平均站間距為4.33 km；快速特急列車比特急列車少停了大佐倉—公津之杜區(qū)段的4個車站，平均站間距為5.78 km；額外收費特急列車主要服務(wù)機場客流，?？康能囌緮?shù)少于快速特急列車，大幅縮短京成上野與成田機場之間的行程時間；Access特急列車專門服務(wù)機場客流，僅在工作日開行，發(fā)車密度為5對/d。

京成本線較小的站間距限制了普通列車旅行速度的發(fā)揮，單向完成行程需要113 min，而特急列車則基本擺脫了小站間距對旅行速度的限制，單向完成行程縮短到了81 min，有效減少了遠距離出行乘客的行程時間。工作日發(fā)車頻率方面，早高峰時段(08:00—09:00)發(fā)車密度最高，京成上野—京成高砂區(qū)段可達到16對/h，其中包括快速列車1對，特急列車3對，額外收費特急列車1對；非高峰時段發(fā)車密度有所降低，一般在10～12對/h?？傮w來看，快慢車組合運營組織模式雖然存在列車開行復(fù)雜、額外建設(shè)成本等問題，但可以顯著縮短中遠距離出行乘客的行程時間和最大限度地吸引沿線客流，有利于市域鐵路、城際鐵路運輸效能的提升。

2.3 城際鐵路兼顧東京都通勤交通功能

為了加強東京與周邊地區(qū)乃至全國的聯(lián)系，多條城際鐵路在東京站交匯，形成了以東京站為核心向外擴散的放射型鐵路線網(wǎng)形態(tài)。這些城際鐵路基本都位于重要的交通走廊，且在進入東京都后往往會在沿途的衛(wèi)星城、新城及重要客流集散點設(shè)置車站，并增設(shè)在東京都范圍內(nèi)開行的列車班次，通過兼顧東京都通勤交通功能，來盡可能避免在同一交通走廊設(shè)置市域鐵路所帶來的效能浪費問題。

以東海道本線為例，東海道本線連接?xùn)|京與神戶，全長589.5 km(不含支線)。其中，與東京都聯(lián)系緊密的是東京—熱海區(qū)段，總長104.6 km，其線路走向如圖3所示。高峰時段(08:00—09:00)東京—熱海區(qū)段的列車對數(shù)僅3對/h，而東京—大船區(qū)段、東京—品川區(qū)段的列車對數(shù)分別達到了7對/h、17對/h，較好地服務(wù)了沿線通勤客流。

3 啟示

1) 始終重視市域鐵路的服務(wù)水平。在客流需求較小的時期，宜采取小編組列車+高發(fā)車密度的形式提供與之相匹配的運能，從而有效縮短發(fā)車間隔，增強市域鐵路對客流的吸引力。后續(xù)將根據(jù)客流需求增長情況，在確保服務(wù)水平不下降的前提下陸續(xù)增開大編組列車，以逐漸適應(yīng)不斷增長的客流需求。

2) 為了盡可能提升市域鐵路通勤效率，同時兼顧不同出行距離乘客的行程體驗和最大限度地吸引沿線客流，應(yīng)積極探討按照客流需求設(shè)置車站并采用快慢車組合運營組織模式的設(shè)計方案。

3) 優(yōu)先考慮地上敷設(shè)方式。一方面可以顯著降低市域鐵路的建設(shè)及維護成本，減少收支壓力；另一方面可以提供較好的工程改造條件，為市域鐵路應(yīng)對非預(yù)期的客流需求變化創(chuàng)造先天優(yōu)勢。

4) 在城際鐵路富余運能可以滿足中心城市通勤客流需求，或新建城際鐵路與市域鐵路共通道且一條線路可以同時滿足二者客流需求的前提下，城際鐵路宜嘗試在中心城市范圍內(nèi)按照市域鐵路標準增設(shè)車站，并采用大、小交路列車和快慢車組合運營組織模式，以避免同一交通走廊城際鐵路與市域鐵路的客流競爭問題。