軌道交通機場線運營組織模式適應(yīng)性分析

李團社

(1.中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司, 710043, 西安; 2.陜西省鐵道及地下交通工程重點實驗室(中鐵一院), 710043, 西安; 3.軌道交通工程信息化國家重點實驗室(中鐵一院), 710043, 西安∥正高級工程師)

航空業(yè)的發(fā)展速度不斷加快,旅客年吞吐量持續(xù)增高,此種發(fā)展趨勢對于機場的陸側(cè)交通提出了更高的要求。由于機場距城市中心普遍較遠,乘客到達機場可乘坐大巴、軌道交通、出租車及私家車等多種交通工具。在各種連接機場的陸側(cè)交通方式中,軌道交通由于其便捷、準時、舒適及運能高等優(yōu)點被大眾所接受,因此許多大型機場均建有軌道交通機場線(以下簡稱“機場線”)。

對于機場線的研究主要集中于兩方面:①借鑒國外先進經(jīng)驗,為我國機場線的規(guī)劃、設(shè)計及運營等方面提供理論借鑒;②對于機場線的建設(shè)工程、站點布局及客流特征等特點進行分析。文獻[1]分析了機場線的規(guī)劃適應(yīng)性,但其對于機場線運營模式的適應(yīng)性分析僅停留在專線及復(fù)合線層面,未深入分析延伸線、市域(郊)鐵路等方面的規(guī)劃適應(yīng)性。隨著軌道交通的不斷發(fā)展,對于快慢車運營模式的應(yīng)用也在不斷加強,相對于傳統(tǒng)的交通出行工具,軌道交通與機場銜接具有較明顯的優(yōu)勢。隨著時代的發(fā)展,不少機場開始從以城市軌道交通為主的單一模式向多層次軌道交通系統(tǒng)轉(zhuǎn)變,因此,對于機場線運營組織模式的適應(yīng)性分析是十分必要的。

各城市的機場定位、機場服務(wù)水平、機場與市區(qū)的距離均有所差別,導(dǎo)致了各城市銜接機場與城市中心區(qū)域的機場線運營模式的適應(yīng)性也有所差別。本文從規(guī)劃層面出發(fā),基于現(xiàn)有機場線運營組織的實際數(shù)據(jù),總結(jié)分析不同運營模式下機場線的特征及適用情況。本文研究可為機場線的規(guī)劃與修建提供借鑒與指導(dǎo)。

1 機場線定義及分類

作為航空旅客集散的重要場所,航站樓從功能上可以將機場劃分為空側(cè)和陸側(cè)兩大部分。機場線是指連接機場陸側(cè)的、為客運進行服務(wù)的所有軌道交通方式,其范圍較廣,包括干線鐵路、城際鐵路、市域(郊)鐵路、城市軌道交通、有軌電車等多種系統(tǒng)制式,其建設(shè)的主要目標為實現(xiàn)旅客的快速出行、城區(qū)至機場半小時交通可達[1]。本文主要研究陸側(cè)機場線,不包括機場空側(cè)的擺渡軌道交通線路。

根據(jù)運營模式,機場線可分為機場專線、城市軌道交通延伸線及市域(郊)鐵路。對于市域(郊)鐵路而言,由于其連接市郊的交通特性,因此使用快慢車運營組織模式居多。

2 機場線運營組織研究必要性分析

2.1 機場線發(fā)展現(xiàn)狀

國發(fā)[2017]11號《“十三五”現(xiàn)代綜合交通運輸體系發(fā)展規(guī)劃》指出,旅客年吞吐量超過1 000萬人次的機場可利用城市軌道交通等骨干公共交通方式連接。截止2019年底,我國年旅客吞吐量為13.5億人次,其中,年旅客吞吐量超過1 000萬人次的機場達39座。在增長率方面,除2019年航空旅客的總吞吐量增速降至6.9%以外,近十年航空旅客的總吞吐量增速均保持在10.0%以上。目前,各城市均在積極規(guī)劃及運營機場線。 據(jù)不完全統(tǒng)計,截至2020年末,我國已經(jīng)開通運營機場線的城市有35個,機場數(shù)量達到了38個[2]。

目前,連接我國機場線的主要制式為地鐵或輕軌,在連接機場線的38個機場中,有23個機場采用了地鐵或輕軌制式。例如,上海虹橋國際機場和上海浦東國際機場均由多制式接入,形成了機場交通樞紐中心。上海虹橋國際機場以城市軌道交通為主、高鐵為輔,為旅客提供出行服務(wù)。上海浦東國際機場以城市軌道交通為主、磁懸浮線路為輔,為旅客提供出行服務(wù)。機場線正處于蓬勃發(fā)展的階段,因此對于機場線運營組織的研究具有較大的現(xiàn)實意義。

2.2 機場線的特征

通過對我國大量機場線的運營指標整理及文獻搜集可知,機場線具有以下幾個特征:①運輸距離長;②時間剛性強;③速度要求高;④車輛座椅更舒適、容量空間大;⑤項目建設(shè)受機場旅客吞吐量限制。

3 不同運營組織模式的機場線適應(yīng)性分析

3.1 機場專線

3.1.1 機場專線的運營組織特點

機場專線的占比在機場線中相對較低。我國的機場專線僅有北京地鐵首都機場線與上海磁浮列車示范運營線。國外的機場專線中比較有代表性的有希思羅機場快線和戴高樂機場快線等。國內(nèi)外部分機場專線技術(shù)標準如表1所示。

表1 國內(nèi)外部分機場專線技術(shù)標準

通過整理表1的技術(shù)標準可以發(fā)現(xiàn),機場專線一般具有以下幾個特點:①通過大站間距實現(xiàn)乘客的快速出行,機場專線設(shè)站較少,一般中間僅設(shè)1座車站或不設(shè)站;②采用高于城市軌道交通其他線路的標準;③機場規(guī)模大、旅客吞吐量高;④票價高;⑤列車空間大,乘坐舒適感強;⑥為保證乘客的快速出行,機場專線的線路與城市接入點主要集中于城市外圍集散點,并不深入城市核心區(qū),這造成了機場專線乘客直達性差的特點。以北京地鐵首都機場線為例,分析首都國際機場T2、T3航站樓至北京市區(qū)其他大型集散點的直達性情況,如圖1所示。由圖1可知,從首都國際機場出發(fā)至北京市區(qū)其他大型集散點(如天安門、北京南站等)均需換乘兩次,到達北京西站站等站點則需換乘三次。對于攜帶行李的機場客流而言,換乘便捷性較低。

圖1 北京地鐵首都機場線換乘分析示意圖

3.1.2 機場專線適應(yīng)性分析

1) 旅客年吞吐量要求。國家發(fā)展和改革委員會制定的發(fā)改基礎(chǔ)[2015]49號《關(guān)于加強城市軌道交通規(guī)劃建設(shè)管理的通知》中明確指出,當機場旅客吞吐量>5 000萬人次/年時,需考慮建設(shè)機場專線的必要性。由此可見,機場專線對于客流的要求較高,對于一般規(guī)模的城市,其適應(yīng)性較差。

2) 考量機場服務(wù)水平。在已有機場線的大型機場中,考慮另外增加建設(shè)機場專線。例如,英國希思羅機場、法國戴高樂機場均出于此種考量,在現(xiàn)存機場線的基礎(chǔ)上增建了機場專線。

3) 評估社會效益、政治價值。機場專線在點對點出行的快速、舒適及旅行時間方面具有較大的優(yōu)勢。此種優(yōu)勢在提高及展示城市形象、城市國際地位方面具有重要的意義。

3.2 城市軌道交通延伸線

3.2.1 城市軌道交通延伸線的運營組織特點

城市軌道交通延伸線是目前我國機場線中使用最廣泛的一種。國內(nèi)外部分城市軌道交通延伸線技術(shù)標準如表2所示。通過整理表2的技術(shù)標準可以發(fā)現(xiàn),城市軌道交通延伸線具有以下幾個特點:① 城區(qū)內(nèi)設(shè)站較多且換乘節(jié)點較多,有利于吸引中心城區(qū)的客流,全線客流效益較好;② 平均站間距小,速度目標值低,全線旅行時間較長;③ 票價低,我國的票價一般在5～8元;④ 未將航空乘客與城市通勤乘客區(qū)分開,站立標準與既有線路一致,航空乘客舒適程度低;⑤ 運營組織簡單,采用站站停運營模式。

表2 國內(nèi)外部分城市軌道交通延伸線技術(shù)標準

3.2.2 城市軌道交通延伸線適應(yīng)性分析

1) 旅客年吞吐量要求。國發(fā)[2017]11號《“十三五”現(xiàn)代綜合交通運輸體系發(fā)展規(guī)劃》指出,可以利用城市軌道交通等骨干公交方式,連接年吞吐量超過1 000萬人次的機場。

2) 機場與市中心距離要求。服務(wù)對象以中心城區(qū)的通勤客流為主,同時兼顧機場客流。城市軌道交通延伸線的旅行速度較慢,乘客在途時間不宜過長,因此機場距離城市中心不宜過遠。

3) 沿線城市發(fā)展與客流出行的需求。城市軌道交通延伸線的功能復(fù)合且通勤客流密度較高,為避免出現(xiàn)車廂擁擠程度過高或車站內(nèi)人流堆積的情況,對于大型國際機場應(yīng)在線網(wǎng)中規(guī)劃不同功能的軌道交通線路,在建設(shè)時序上可根據(jù)客流需求區(qū)別對待。

3.3 市域(郊)鐵路

3.3.1 市域(郊)鐵路的運營組織特點

市域(郊)鐵路常采用快慢車運營模式,即同一條線路運營兩種不同服務(wù)水平的列車,機場專線與城市軌道交通線路混合運營,兼顧兩種功能。國內(nèi)外部分市域(郊)鐵路技術(shù)標準如表3所示。

表3 國內(nèi)外部分市域(郊)鐵路技術(shù)標準

通過整理表3的技術(shù)標準可以發(fā)現(xiàn),市域(郊)鐵路具有以下幾個特點:①快慢車混合運營,兼顧機場專線和城市軌道交通線路兩種功能。一般情況下,快慢車速度目標值相同(也存在快慢車速度目標值不同的情況,例如鄭州地鐵城郊線和雄安新區(qū)地鐵R1線),但由于停站數(shù)量不同,其旅行速度也不同。快車停站數(shù)量少,平均站間距長,旅行時間短。②部分市域(郊)鐵路,同樣也是城市軌道交通延伸線。鄭州地鐵城郊線,該線一期工程修建在城區(qū),站間距較小。二期工程延伸至城市郊區(qū),串聯(lián)郊區(qū)組團的同時服務(wù)于機場客流。由于二期工程站間距較大,一條線路上存在兩種速度目標值的列車,即列車運行速度為100 km/h的快車和列車運行速度為80 km/h的慢車。在一期工程范圍(城區(qū))內(nèi)不考慮快慢車同時運營,快車運營至一期工程范圍后降速至80 km/h,并實行站站停運營;而在二期工程范圍,快車實行大站快車高速運行、慢車全線低速站站停運營。此類線路的快車用于滿足機場線快速通勤的服務(wù)要求,而慢車的站站停運營模式可帶動郊區(qū)沿線的開發(fā)。③運營管理模式復(fù)雜多樣。在線路規(guī)劃實施時,需考慮多種車站越行方案,既要便于快車靈活越行,又要節(jié)省工程投資,此外還需做到客流吸引與服務(wù)水平的良好銜接,線路規(guī)劃實施難度較高、運營組織復(fù)雜。

3.3.2 市域(郊)鐵路的適應(yīng)性分析

1) 旅客年吞吐量要求。國發(fā)[2017]11號《“十三五”現(xiàn)代綜合交通運輸體系發(fā)展規(guī)劃》提出機場旅客年吞吐量需大于1 000萬人次的要求。

2) 機場與市中心距離要求。由于快慢車同時服務(wù)于都市圈核心城市中心城區(qū)及都市圈內(nèi)的其他城鎮(zhèn),若機場距離城市中心過近,沿線區(qū)域城市發(fā)展組團與空港組團成片狀或帶狀發(fā)展,機場專線功能體現(xiàn)不足,因此機場與城市中心距離不宜過近。

3) 線路運能要求。市域(郊)鐵路的通過能力較單種功能線路低,一般宜在運能較為富裕的情況下采用。

4) 線路敷設(shè)方式。越行線的設(shè)置對車站土建規(guī)模影響較大,鑒于站站停開行列車服務(wù)水平較低,與之對應(yīng)的沿線重大客流集散點較少,片區(qū)發(fā)展強度不大,因此快慢車運營組織更適合在高架或地面線路上采用。

3.4 運營組織模式總結(jié)

對于上述3種運營組織模式的適應(yīng)性分析總結(jié)如表4所示。

表4 3種運營組織模式適應(yīng)性分析

4 機場線規(guī)劃建議

4.1 多因素考慮,謹慎選擇適宜的運營組織模式

機場專線沿線設(shè)站少,搭配專用座椅,兼顧快速性與舒適性,這些特征有利于機場與城市中心的快速出行,對于機場工作人員及往返于機場、城市的商務(wù)人員明顯利好。同時,機場專線在提升城市形象、國際地位、擴大機場影響力等方面具有特殊意義。

城市軌道交通延伸線能夠更好地滿足沿線的客流出行需求,促進沿線城市的規(guī)劃發(fā)展,但較大程度地降低了機場乘客的出行舒適度,旅行時間過長成為了限制城市軌道交通延伸線服務(wù)機場的重要原因。

市域(郊)鐵路在運輸組織中兼具機場專線與城市軌道交通延伸線的特征,在滿足乘客快速出行需求的同時兼顧沿線城市的客流效益,但為保證快車越行,需在越行站設(shè)置越行線,因此線路條件受到限制。

3種機場線運營模式均有利弊,在機場線運營模式的選擇上需要仔細權(quán)衡機場線的功能定位,謹慎選擇適宜的運營模式。

4.2 適應(yīng)時代發(fā)展,加快空港交通樞紐建立

隨著城鎮(zhèn)化率的不斷提高,城市群的不斷發(fā)展,機場已由原先的城市邊緣交通節(jié)點演變?yōu)槌鞘腥簠^(qū)域重要的交通樞紐節(jié)點。與此同時,機場的功能也日趨綜合化,由原先的航空交通樞紐向綜合立體交通樞紐轉(zhuǎn)變,機場區(qū)域的發(fā)展亦向港、產(chǎn)、城融合發(fā)展快速邁進,規(guī)劃單一功能的線路已不能滿足國際大型機場乘客的出行需求。為積極適應(yīng)城市發(fā)展及機場功能提升的要求,應(yīng)加快空港樞紐的建立,形成多功能、多系統(tǒng)制式的立體空港綜合交通樞紐銜接方案。

4.3 結(jié)合機場線客流特點,加大快慢車運營組織模式應(yīng)用

國家發(fā)展和改革委員會制定的發(fā)改基礎(chǔ)[2020]576號《關(guān)于促進樞紐機場聯(lián)通軌道交通的意見》指出,機場線運營可適時開行快慢車,滿足不同旅客的出行需要。

城市規(guī)模在不斷擴大,新機場的規(guī)劃選址距離市中心的距離也在不斷增長。越來越多新規(guī)劃建設(shè)的機場線路選擇快慢車運營模式(例如:成都地鐵18號線和雄安新區(qū)地鐵R1線),快慢車運營正成為未來機場線的發(fā)展趨勢,因此在行車組織模式上更應(yīng)加強研究,設(shè)計更為便捷的配線,以更好地滿足列車的靈活運營功能。同時,借助于系統(tǒng)設(shè)備的先進性,加強土建方案的研究力度,以克服地下線路設(shè)置越行線投資過高的問題。

4.4 與時俱進,加強行李托運功能方面的研究

機場專線與快慢車運營線主要服務(wù)于機場客流,宜加強行李托運功能方面的研究。行李托運功能的實現(xiàn)可以使得乘客無需在乘車、登機時搬運行李,提高了乘客的乘坐舒適性,符合現(xiàn)代綜合交通運輸?shù)囊蟆?/p>

國內(nèi)也運營過具有行李托運功能的機場線,例如深圳地鐵11號線和昆明軌道交通6號線,但均因運營組織難或工程造價等問題而以失敗告終。雖然,最新運營的大興機場線在草橋站內(nèi)設(shè)立了國際和國內(nèi)的值機柜臺,但其行李托運須在飛機起飛2 h前辦理,這意味著乘客至少需在飛機起飛前2.5 h到達地鐵站,時間成本過高。目前,我國對行李托運功能的研究相對較少,應(yīng)從與機場協(xié)調(diào)、車站配線、土建工程和運營管理等多方面加強對行李托運功能的研究,使得更多國內(nèi)機場線路在運營中能實現(xiàn)此功能。

5 結(jié)語

隨著國際性綜合交通樞紐城市的建設(shè)、推進及軌道交通網(wǎng)絡(luò)的不斷完善,聯(lián)通大型國際機場的軌道交通在功能實踐中不斷融合發(fā)展,各城市機場定位、服務(wù)水平、與市區(qū)的距離均有所差別,因此銜接機場與城區(qū)的機場線運營模式適應(yīng)性也有所區(qū)別。本文將機場線運營模式復(fù)合線劃分為機場專線、城市軌道交通延伸線和市域(郊)鐵路,并從政策要求、機場與市區(qū)距離、線路功能與客流規(guī)模、運營組織難度、經(jīng)濟性和服務(wù)水平等多方面,系統(tǒng)地分析3種運營組織模式的建設(shè)適應(yīng)性。最后,本文還提出了機場線的規(guī)劃建議,為將來規(guī)劃修建機場線的城市提供參考。