长春市轻轨规划的优化调整与设计
摘 要:长春市轻轨一期工程的规划与设计,把量力而行,结合实际作为原则,使轻轨作为城市中心区与市郊边缘地区联系的走廊,不断进行规划的优化调整,其经验可为同类城市借鉴。
关键词:轻轨铁路;规划;优化设计
1长春市概况
长春市是吉林省省会,是全省政治、经济、文化、商贸中心,也是全国重要的汽车工业、农产品加工业基地。全市土地总面积20571km2,总人口706万人,市区建成区面积158km2,2003年市区人口310万人。
长春市2002年实现国内生产总值1150亿元,比上年增长13.1%,一般预算内财政收入110.2亿元;2003年完成国内生产总值1338亿元,比去年增长14.2%,一般预算内财政收入134.8亿元,比去年增长22.3%。
长春市目前的建成区为椭圆形城区,属单一中心区结构。根据长春市总体规划,今后将采用多中心分区结构,城市形态逐步呈现“分散组团式”格局,整个市区由中心组团、兴隆团、富锋团和净月团组成。
长春市目前已形成了以人民广场为中心的放射和棋盘状相结合的道路网系统。到2002年末,市区道路有1596条,道路网密度6.5km/km2,中心区路网密度达到8.9km/km2,道路广场用地率7.8%。
截止到2002年,长春市全市民用机动车保有量为23.4万辆。近几年来,机动车保有量平均每年的增长率为15%。每千人出租车拥有量达到5.5辆,在全国同等规模城市中居于前位。到2002年末,市区公共电汽车运营线路共90条,运营线路总长度为1654km,公交线网密度为2.2km/km2。公共交通运营车辆为 2 224辆,年客运量 4.3亿人次。出租车运营车辆15000辆,年客运量1.8亿人次。
长春市目前的路网结构存在先天不足,明显缺少周边与中心区快速交通走廊。中心区域集中了全市区40.6%的常住人口、31.3%的就业岗位,是最大的交通吸引区,居民出行的吸引强度是其他地区的2.7倍。这种由市区单一中心造成的向心式交通流分布格局,给市区交通造成了巨大压力。加之中心区域与市区大部分路段节点标准不够,造成市区道路通行能力较差,成为交通“瓶颈”。
2 长春轻轨系统的“大规划”理念及其规划优化过程
长春市规划建设城市快速轨道交通轻轨系统是在城市人口、生产总量、地方财政收入以及客流实际需求预测等方面完全符合国家的政策规定的条件下制订的。也是1994年完成的《长春市快速轨道交通路网规划》和1997年完成的《长春市轨道交通路网规划说明》的思想指导下形成的。1999年10月国家批准长春市轻轨实施方案。
轻轨整体规划为沿市核心区域边缘布置线路,形成以长春火车站为闭合点的环线。其中一期工程(轻轨环线的西半环)线路走向自火车站起,沿京哈铁路经辽宁路、西安桥、西解放桥、宽平桥,向东沿南湖大路至工农广场,总长约14km。西半环位于城市核心区的北、西、南侧,约40%的线路沿京哈铁路预留空地布置,尽管对沿线吸引客流有一定影响,却可避开市中区交通拥挤地带,大幅减少拆迁,降低造价;拟后期建设的二期工程(东半环)约17km,位于城市核心区域的北、东、南侧,客流较密集,拆迁量大,且大部分线路须高架,造价将明显高于一期工程(西半环)。
经初次规划后,又进行了3次调整,见图1。
2.1第一次改线
改线目的是着重解决市核心区交通紧张问题,争取最大客流和效益。鉴于批准方案的线路位于市核心区周边地域,存在吸引客流问题,1999年12月长春市人大、政府的有关领导和部门提议将原定环线向核心区域内侧收缩,全线基本以高架线路为主,沿客流最密集街区布置,以求吸引最大客流、获取最大经济效益。其中一期工程(西半环)线路走向自火车站起,经汉口大街、白菊路、建设街、工农大路至人民大街。由于此方案比较直观,一经提出立刻得到广泛的支持。
2.2第二次调整线路走向
改线方案提出不久,调研中很快发现,调整后线路方案综合单价高昂,且严重影响市容,限制市区发展。考虑到当前与未来相结合、吸引客流与降造相结合,2000年2月,长春市经过认真研讨和对比分析,提出了线路规划的新思路:坚持利用京哈铁路预留空地的得天独厚的有利条件,西半环延至欠发展的城南市区,然后继续向城区东部经济活跃、大型会展活动频繁的高新技术经济开发区和地处远郊、旅游资源丰富且为七届亚冬会主会场的净月经济开发区延伸,力图带动沿线的土地升值和经济发展;东半环规划继续保留;整个轻轨工程分三期进行建设,一期(西半环)由火车站向西环绕至人民大街;二期(西半环的延伸,亦称净月线)由人民大街开始沿卫星路直接向东顺延至高新技术经济开发区及净月经济开发区,三期为调整后的东半环。
至此,长春市对轻轨交通项目的规划建设体现量力而行、讲求实效,同时兼顾城市当前建设和未来发展的“大规划”理念基本形成。
由于拟议中的一期工程线路经由一单位所处区域,在协商未果的情况下,顺势将线路走向继续南延,然后向东转折,经电台街、前进大街、卫光街至人民大街。至此,长春市轻轨项目一期工程(西半环)的线路平面布置基本敲定,里程为14.46km。
2.3实施方案与最新的远景城市轨道交通整体规划相吻合
“环线+净月线”理念的形成,真正统一了方方面面的思路和观点,应当说此理念在我国轨道交通界有一定的独到之处。2004年初,长春市最新制定了面向远景的《长春市城市轨道交通建设规划》,该规划包括了3条地铁线路、2条轻轨线路(西半环+净月线,东半环)。2004年5月,《长春市城市轨道交通建设规划》通过了中国工程咨询公司的评审,专家组认为,“线网规划依据清楚,方法科学,总体规模适当,线网形态与城市发展形态基本吻合”,并认为已建设的轻轨一期“工程造价较低,符合长春市经济实力,符合实事求是、量力而行的原则”,同时还肯定了目前实施的建设顺序。
3轻轨一期工程设计标准
长春市轻轨一期工程项目法人为长春市轨道交通有限责任公司,设计总体单位为北京市城建设计研究院,沈阳铁路局沈阳勘测设计院、北京通号总公司设计研究院、吉林省建筑设计研究院为主要参加单位。一期工程于1998年9月开始进入初步设计阶段,工程正式开工日期为2001年5月27日,2001年12月28日试通车,2002年10月30日试营运。
一期工程线路总长14.46km,包括地下线约600m、高架线约1km、地面线约12.86km;全线设17座车站,其中地面站16座,高架站1座,平均站间距为0.851km;设车场1座;设牵引变电站6座。
一期工程线路设计旅行速度为28~30km/h,属半封闭营运线路。由于种种原因,整条线路保留5个平交道口,略显较多,这是一期工程实施中的无奈与遗憾之一。
(1)线路标准。最小曲线半径:正线300m,困难地段200m;辅线100m,困难地段50m。最大坡度:正线不大于30‰;辅助线不大于35‰;道岔区不大于10‰;站台区不大于3‰。
正线及辅线均采用50kg钢轨,7号道岔;钢轨采用现场铝热焊接。各平交道口、隧道内采用整体道床,地面线、高架线采用碎石道床。
为保证线路两侧噪声衰减符合标准要求,在困难地段临居民楼一侧设降噪屏,长计280m。
(2)桥涵。在车流人流密集的西道口、湖西路两处交汇点,采用有利于市容景观的钢管拱桥,跨度分别为40.5、60.4m;在线路走向离开京哈铁路折向东部方向的南湖大路交汇点,设曲线高架桥(桥中部设高架站点——南湖大路站),高架桥全长699.56m,桥宽9.1m,分为9联28孔,采用钢筋混凝土连续箱梁结构,目前是长春市第一长桥;在海龙路交汇点,设全长543m(含坡道)单孔双线框构隧道,坡道两侧设挡桩挂板式挡土墙。
(3)车站建筑模式。根据各站点所处环境的实际情况,实施中业主放弃了把车站建筑都搞成高大建筑物、而且要“一站一景”的原有思路,只在5处有市场开发潜力或有综合利用可能的站点设站舍建筑,其余12处地面站均采用通透、新颖的不锈钢结构简易站形式,风格协调,造型别致。
站台宽度3~6m,有效长度65m,站台面距轨顶面0.3m 。
(4)行车调度指挥及通信、信号。行车调度中心对列车运行、电力供应、旅客乘降、客流变化和票务管理实行统一指挥。中心设列车定位显示系统、无线列调指挥系统、有线电视监视系统。
通信信号系统满足初、近期4min行车间隔需要,预留升级换代的条件,采用光缆和综合数字传输设备组成的ATM网络传输系统。
有岔站、车场采用联锁设备,线路区间采用半自动闭塞设备,5处平交道口采用“列车优先通过”信号设备。
(5)牵引供电。采用分散式供电方式,按一级供电负荷设计。一期工程设6座牵引变电所,由城市电网直接引入10kV电源为电动车组供电,每座变电所引入两路电源,互为备用。
牵引网系统的供电制式为DC750V柔性架空接触网方式。架空接触网正常运转时构成双边供电,特殊情况下允许单边供电或通过变电所直流母线构成大双边供电;渡线、车场线、库线为单边供电。
行车调度指挥中心设电力/监控系统(SCADA),对全线的供电设备运转情况实施调度管理。
(6)车辆。采用6轴双绞接70%低地板车体的C型车,该车由3个单元车体组成,车长28.4m,宽2.65m,高3.38m;每列额定载员310人(站立人员标准6人/m2);最高运行速度70km/h;车辆国产化率为70%。
噪声控制标准:以70km/h速度在平直线运行,车内≤70dB(A),车外7.5m处≤75dB(A)。
(7)车场及检修基地。车场按初、近期分期建设,初期建设用地70000m2,总占地13000m2。实施过程中,项目法人没有走大而全、小而全的路子,而是充分利用了长春市的既有社会资源,段修、厂修外委长春客车厂;线路维护外委长春铁路大修段;供电接触网维护外委中铁电化工程局。车场内部只承担车辆存放、整备、临修、辅修等业务。因此,设备及人员的配置大大精简,营运成本大幅降低。
4 长春市轻轨规划与设计的经验
4.1 较低的造价、较高的国产化率和成熟技术的应用
长春市轻轨一期工程的规划与设计,突出体现了讲求实效、不盲目追求“高、大、洋、全”的主旨。
(1)考虑线路实现全封闭确有困难,则不苛求全线封闭,因为半封闭本身就是轻轨所允许的标准之一。
(2)关于是否采用整体道床特别是在高架桥上采用整体道床,鉴于在全年温差很大的我国北方地区尚无成熟经验可以借鉴,因此设计中采纳以碎石道床为主的方案。
(3)保有能够征用的铁路走廊预留空地,是长春市得天独厚的有利条件,经过利弊对比分析,认为完全应当坚持利用,这既符合城市发展规划,又大大降低了造价。
(4)车站建筑形式一直是倍受争议的课题,“一站一景”、“艺术造型”、“体现城市风格”、“全面实现市场开发”等观点始终徘徊在规划与设计过程中,最终的决策还是从尊重城市实际情况出发,贯彻了简易站型为主、开发利用站型为辅的现实观念。
(5)车型的选择上也存在过进口与国产、高地板与低地板之争,实施中选择了兼顾各方意见,引进国外先进技术,由国内生产的、采用70%低地板车体的C型车(国产化率70%)。
(6)行车调度指挥与通信信号系统坚持以成熟、适用为主,适当采用高新技术,拒绝不必要的“豪华”。
以上列举的贯彻实事求是指导思想的规划、设计决策事例,保证长春市轻轨实现了既实用又花钱少、符合标准的预期目标。根据最新统计,一期工程采用的设备,除车辆国产化率达70%,其余均达100%;最终投资决算为12.94亿元,综合单价为8950万元/km,在全国范围内应属经济造价。
4.2规划布局具有前瞻性,将城市的当前与未来紧密结合
形成既考虑当前城市实际状况、又兼顾城市整体协调发展的“大规划”理念,是长春市轻轨项目的突出特色之一。
比照其它城市,大连市的轻轨主要解决的是主城与副城之间的联络,北京市的城轨主要解决的是市区核心层以外的北部城区交通问题,上海市明珠线的作用主要是缓解市区中心人员出行压力,而长春市的轻轨把解决城市中心的交通与城市边缘及外围亟待开发区域的深化发展一笔相连,非常有自己的特色,这一点对欠发达大城市尤其重要。
4.3长春市轻轨设计模式合国情、符市情、达标准,值得我国大多数同类城市借鉴
作为我国第1条投入商业试营运的城市轻轨线路,长春市轻轨以其量力而行、注重实用、物美价廉、拒绝浮华的基本特色,为我国各大城市轻轨线路的规划与建设提供了一个合适的样板。
目前,尽管有些大城市的GDP、地方财政收入指标超过了国家规定的标准,但真正能够投入到轻轨建设上来的资金到底有多少,则很难预见。即便是长春市轻轨一期工程所需的区区13亿元,项目资本金不到位的比例依然很高。众所周知,城市轨道交通项目属公益事业,基本不具备债务偿还机能,建设资金除政府投入的资本金,主要靠借贷、债券等渠道进行融资,且一般情况下须政府担保。借钱难,还钱更难,即使建设资金解决了,接踵而来的沉重债务偿还压力,无疑将给地方财政的运转带来严重不良后果。
相对于目前一些城市拟议中的地铁6~8亿元/km、总共上百亿或者轻轨2~3亿元/km、总共数十亿的巨额投入,长春市轻轨以其相对低廉的造价、经济适用的标准,完全可以为同类型城市所参照和借鉴。