城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)分析研究

摘要：本文對城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行目標(biāo)、環(huán)境和結(jié)構(gòu)分析在可持續(xù)發(fā)展理念下進(jìn)行宏觀功能定位從城市自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、社會人文環(huán)境和科技環(huán)境四方面分析其外部環(huán)境展開系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)成分析并構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)分析的研究框架。關(guān)鍵詞：城市軌道交通可持續(xù)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)分析
城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)是一個復(fù)雜的大系統(tǒng)，人、通發(fā)展帶來的種種負(fù)面影響，尋找正確的新交通發(fā)
車、線路、車站是其基本構(gòu)成要素。在具體可見的物態(tài)網(wǎng)絡(luò)的背后匯聚著地鐵文化和城市現(xiàn)代氣息，對城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會文化和生活環(huán)境具有重要的影響作用。本文從系統(tǒng)科學(xué)的角度對其進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析即進(jìn)行目標(biāo)分析、環(huán)境分析、結(jié)構(gòu)分析為城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程注入可持續(xù)發(fā)展思想和系統(tǒng)協(xié)調(diào)思想。
1、 城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)與可持續(xù)發(fā)展
交通發(fā)展戰(zhàn)略是政府在市場經(jīng)濟(jì)條件下的一種宏觀調(diào)控。它立足現(xiàn)實(shí)著眼于未來的交通需求與運(yùn)輸能力的矛盾著重于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、更新。交通發(fā)展戰(zhàn)略具有長期性、全局性、階段性的特征隨城市發(fā)展演變而演變據(jù)一項(xiàng)研究表明以城市土地利用形態(tài)和出行總量的距離分布確定不同規(guī)模城市的交通發(fā)展戰(zhàn)略，交通發(fā)展戰(zhàn)略呈現(xiàn)出低級至高級的漸進(jìn)性與之對應(yīng)的交通網(wǎng)絡(luò)亦有不同的體現(xiàn)與軌道交通網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)的是可持續(xù)發(fā)展的城市交通發(fā)展戰(zhàn)略。
城市是交通負(fù)面效應(yīng)集中影響人類的區(qū)域，隨著城市化步伐的加速，城市交通面臨的壓力越來越大，如何實(shí)現(xiàn)城市交通可持續(xù)發(fā)展是整個交通行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)。國外經(jīng)驗(yàn)表明在都市化的一定階段汽車化會促使城市的發(fā)展。但事實(shí)上存在的車輛增加的相對無限性與道路建設(shè)的相對有限性，必然會引發(fā)嚴(yán)重的交通問題、能源問題和環(huán)境污染等問題。在多數(shù)城市中小汽車的廣泛使用嚴(yán)重威脅到其起初帶來的自由與機(jī)動性產(chǎn)生了一系列問題由于擁堵，小汽車和公共交通運(yùn)行時間延長；造成噪音、空氣等污染；影響交通安全；大量城市空間為道路和停車場占用戶外活動受到干擾等。如何解決交展模式，可持續(xù)發(fā)展理論的產(chǎn)生為城市交通指出了一個新的思想模式構(gòu)建城市交通可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略， 建立資源節(jié)約型和環(huán)境保護(hù)型的城市交通體系。
優(yōu)先發(fā)展公共交通（含軌道交通）是實(shí)現(xiàn)城市交通可持續(xù)發(fā)展的首要對策，而發(fā)展軌道交通是優(yōu)先發(fā)展公交的重要方面。城市軌道交通是綠色交通系統(tǒng)的主干交通方式一條地鐵可承擔(dān)數(shù)萬人次, 日的出行量對緩解道路負(fù)荷的貢獻(xiàn)突出。高強(qiáng)度的發(fā)生、吸引點(diǎn)如鐵路客運(yùn)站航空港等處，高峰小時均有數(shù)千甚至上萬人次的發(fā)生、吸引量如用道路交通車輛停放、人流集散都極為困難， 這就需要軌道交通直通至站房或候機(jī)樓內(nèi)，實(shí)現(xiàn)旅客直接換乘。此外它還從交通供給適應(yīng)需求上升至交通供給品質(zhì)的提高刺激產(chǎn)生新的消費(fèi)需求。利用軌道交通這種高品質(zhì)的公交新“產(chǎn)品”，提高公交的競爭力使人們的交通消費(fèi)向公交轉(zhuǎn)移有利于優(yōu)先發(fā)展公共交通戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)客運(yùn)交通系統(tǒng)的合理化，從而實(shí)現(xiàn)城市交通乃至整個城市的可持續(xù)發(fā)展。
綜上所述，城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)的是城市交通可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。城市軌道交通是特大城市及部分大城市實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必要環(huán)節(jié)。城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總目標(biāo)實(shí)現(xiàn)城市交通、經(jīng)濟(jì)、社會系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。目標(biāo)集：城市交通——充分滿足現(xiàn)代城市人口
1、迅速、舒適、大容量的出行需求提高交通可達(dá)性水平城市經(jīng)濟(jì) —啟動內(nèi)需支撐城市經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，并實(shí)現(xiàn)城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)自身的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性（包括建設(shè)、運(yùn)營等方面）；城市社會 —減輕環(huán)境污染，以人為本，提高居民綜合生活質(zhì)量，創(chuàng)造新的文化空間，實(shí)現(xiàn)整體利益最優(yōu)化。
2、 城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)環(huán)境分析
城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)是與其外部環(huán)境相互依存的開放系統(tǒng)，作為城市客運(yùn)交通系統(tǒng)的骨干，它是一項(xiàng)獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)的系統(tǒng)工程，所以具有鮮明的專業(yè)特點(diǎn)。同時它又與城市環(huán)境（城市結(jié)構(gòu)、土地利用、出行規(guī)律、社會經(jīng)濟(jì)等等）以及各種交通方式存在相互影響的關(guān)系。因此，不能把快速軌道交通線網(wǎng)作為一個孤立系統(tǒng)進(jìn)行研究、規(guī)劃，既要重視其自身的建設(shè)運(yùn)行機(jī)制， 又要研究與外部環(huán)境及其它交通系統(tǒng)的協(xié)調(diào)關(guān)系。

3、 自然環(huán)境分析
城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的自然環(huán)境涵蓋其所處城市的自然地理?xiàng)l件及相關(guān)交通環(huán)境（城市道路網(wǎng)、地面常規(guī)公交網(wǎng)以及區(qū)域軌道交通網(wǎng)）。
4、自然地理?xiàng)l件分析

網(wǎng)絡(luò)的形式主要由城市地理形態(tài)（河流、山川等）、規(guī)劃年城市用地布局人口流向分布決定， 當(dāng)然主觀決策因素也發(fā)揮著重要作用。任何城市都具有其獨(dú)特的自然地質(zhì)條件、地理形態(tài)， 在一定程度上決定了世界各國城市的軌道交通網(wǎng)絡(luò)具有千差萬別的結(jié)構(gòu)形態(tài)。典型的結(jié)構(gòu)形態(tài)是網(wǎng)格式、無環(huán)放射式及有環(huán)放射式三種。"）相關(guān)交通環(huán)境分析：現(xiàn)代城市立體多元化交通網(wǎng)絡(luò)主要由：道路網(wǎng)! 含城市快速路& ；城市軌道交通線網(wǎng)! 含車輛維修基地& ； 道路公交線網(wǎng)! 含公交專用道& ； 停車場! 站& ；大型綜合換乘樞紐等組成。其中道路網(wǎng)：由快速路、主干道、次干道和支路組成，并且布局合理、功能匹配；地面常規(guī)公交網(wǎng)：在相當(dāng)長的時間內(nèi)是城市交通的主體， 其所含的公共汽車專用道網(wǎng)是道路公交線網(wǎng)的骨干； 軌道交通線網(wǎng)： 作為城市交通的骨干，是主交通走廊上的大容量、快速交通方式，也是實(shí)現(xiàn)“綠色交通”規(guī)劃的主要交通方式。這三種網(wǎng)絡(luò)多自成獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)， 但在為城市提供交通方便時卻是多系統(tǒng)的協(xié)同關(guān)系，它們共為一體，目標(biāo)一致，相互開放，相互協(xié)調(diào)。道路網(wǎng)的布局形式在很大程度上影響軌道交通網(wǎng)絡(luò)的布局， 應(yīng)將城市軌道交通線網(wǎng)融入道路網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)整體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。
5、經(jīng)濟(jì)環(huán)境分析
城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)受國家和城市自身經(jīng)濟(jì)環(huán)境的共同作用，其中城市經(jīng)濟(jì)與其更是息息相關(guān)。重要的交通走廊往往形成重要的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶， 但一個城市具有一定的()*! 國民生產(chǎn)總值& 水平，才有實(shí)力修建城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)。有觀點(diǎn)認(rèn)為：“消除我國大城市結(jié)構(gòu)缺陷、實(shí)現(xiàn)大城市結(jié)構(gòu)升級的突破口在于建設(shè)快速軌道交通設(shè)施”， 并從投資引發(fā)的建材業(yè)、建筑業(yè)和機(jī)電產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級， 沿線房地產(chǎn)等物業(yè)開發(fā)、更多就業(yè)機(jī)會的創(chuàng)造、邊緣區(qū)聯(lián)系的溝通、城市活動空間的擴(kuò)展等方面進(jìn)行了論證。這是有一定道理的， 但同時我們應(yīng)該注意以此法拉動經(jīng)濟(jì)增長是在一定限度內(nèi)有效的，任何一個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展， 如果超越了其它產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要， 或者超越了其它產(chǎn)業(yè)的追隨能力，就是浪費(fèi)，由此所造成的繁榮實(shí)際上是“經(jīng)濟(jì)泡沫”。盲目、過度的夸大基礎(chǔ)設(shè)施投資帶來的經(jīng)濟(jì)增長是一短視之舉。此外，城市軌道交通建設(shè)決策機(jī)制、投資體制以及管理模式也制約著城市軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)及發(fā)展趨向， 所以說創(chuàng)造良好的投融資環(huán)境和合適的運(yùn)營管理機(jī)制是軌道交通系統(tǒng)健康發(fā)展的必要條件。
6、 社會人文環(huán)境分析
城市軌道交通代表了城市客運(yùn)交通新的生命力，它的出現(xiàn)不僅能使城市規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)效率以至精神面貌發(fā)生很大變化，并能促進(jìn)社會、文化和政治的發(fā)展。政府的發(fā)展戰(zhàn)略和發(fā)展政策，極大地左右著交通發(fā)展的方向， 城市軌道交通線網(wǎng)形態(tài)也直接或間接地體現(xiàn)市政府領(lǐng)導(dǎo)對城市開發(fā)的決策意向； 城市居民不僅在數(shù)量增長上對軌道交通網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生影響， 而且通過其居住、勞動、游樂、交際等社會活動對軌道交通產(chǎn)生較大影響，從消費(fèi)上看，隨著科技的進(jìn)步， 居民生活水準(zhǔn)、收入水平的提高，居民的交通消費(fèi)觀念在不斷發(fā)生變化， 盡管居民的交通消費(fèi)行為受其偏好影響，但是，快速、安全、方便、舒適的軌道交通方式普遍上愈來愈受到人們的青睞； 在可能的條件下，城市軌道交通還有利于新的文化空間的培育，軌道交通車站空間可以成為書畫、雕塑等藝術(shù)作品匯聚的文化走廊， 甚至可與城市地下空間利用規(guī)劃相結(jié)合，構(gòu)筑為行人服務(wù)的室內(nèi)化、地下化的步行空間系統(tǒng)。
7、 科學(xué)技術(shù)環(huán)境分析
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對規(guī)劃系統(tǒng)具有客觀的約束性質(zhì)。目前，我國城市軌道交通技術(shù)規(guī)范還很不完善，對地鐵系統(tǒng)，僅有一個以北京地鐵為主體編制的國標(biāo) — “地鐵規(guī)范”，其內(nèi)容僅有新建內(nèi)容無改擴(kuò)建內(nèi)容；輕軌僅有一本設(shè)計指南作參考。國標(biāo)———“城市道路交通規(guī)劃設(shè)計規(guī)范”中涉及軌道交通的內(nèi)容也很少。城市軌道交通技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不完備易造成規(guī)劃局面混亂、系統(tǒng)設(shè)備“萬國化”的現(xiàn)象， 必須加大科技投入研究適合我國國情的城市軌道交通規(guī)范。
8、科技進(jìn)步。城市軌道交通系統(tǒng)是一個具有高度社會化大生產(chǎn)特性高科技集聚的復(fù)雜系統(tǒng)?？茖W(xué)技術(shù)是其發(fā)展的基礎(chǔ)動力從城市軌道交通的雛形 —軌道公共馬車到今天的無人駕駛自動地鐵， 體現(xiàn)了從工業(yè)革命到信息時代科技對交通工具所發(fā)生的巨大作用。以行車控制技術(shù)和先進(jìn)舒適的車輛為代表軌道交通技術(shù)在不斷發(fā)展、進(jìn)步研究城市軌道交通系統(tǒng)的發(fā)展戰(zhàn)略必須預(yù)見科技進(jìn)步因素。
9、人才市場。由于歷史原因我國軌道交通行業(yè)發(fā)展緩慢必須培養(yǎng)具有綜合研究素質(zhì)、宏觀決策意識和協(xié)調(diào)工作能力的專業(yè)人才隊(duì)伍。任何先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，只有通過人才才能轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)力。
( 城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析城市軌道交通系統(tǒng)與城市交通系統(tǒng)以及城市公共交通系統(tǒng)是包涵與被包涵的關(guān)系，并具有相互作用力（相互依存、相互制約）。
城市軌道交通系統(tǒng)自身具有獨(dú)立的內(nèi)在構(gòu)成方式和運(yùn)行機(jī)制。它由若干不同功能層次的線路（市區(qū)線、市郊線等）按一定的銜接關(guān)系或空間布局形式組合到一起構(gòu)成網(wǎng)體，并有一套與之相適應(yīng)的配套設(shè)施（各類車站、信號控制等）以及運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制（運(yùn)營、組織管理等）。其具體系統(tǒng)構(gòu)成示于圖%，包括!線路

圖1 城市軌道交通系統(tǒng)的構(gòu)成

（含隧道、高架橋等）) "車站（一般車站、換乘站 — 內(nèi)部換乘站及綜合換乘站、折返站等）
號與控制，系統(tǒng)。其中前( 個子系統(tǒng)為“主體子系統(tǒng)”在一定程度上存在選擇的獨(dú)立性，但同時相互之間又有極強(qiáng)的相關(guān)性因此存在著“主體子系統(tǒng)”的相互協(xié)調(diào)問題。后’ 個子系統(tǒng)為“從屬子系統(tǒng)”，與主體子系統(tǒng)、環(huán)境之間是被動適應(yīng)關(guān)系。主體子系統(tǒng)內(nèi)部的相互協(xié)調(diào)作用是決定系統(tǒng)整體協(xié)同效應(yīng)的關(guān)鍵，在保證交通需求的前提下力求各主體子系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、實(shí)用與合理地分期發(fā)展實(shí)現(xiàn)全過程中的最佳匹配。
10、城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)分析的總框圖和網(wǎng)絡(luò)分析的意義
在總結(jié)城市軌道網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)分析、環(huán)境分析、結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，搭構(gòu)了如下的網(wǎng)絡(luò)分析框圖（見圖"），為探索網(wǎng)絡(luò)基本特性和規(guī)律奠定了基礎(chǔ)。城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)分析具有重要意義，它為系統(tǒng)規(guī)劃過程注入了可持續(xù)發(fā)展思想和系統(tǒng)協(xié)調(diào)思想。其中目標(biāo)分析對城市軌道交通系統(tǒng)作了可持續(xù)發(fā)展理念下的宏觀功能定位（實(shí)現(xiàn)城市交通、經(jīng)濟(jì)、社會系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展），有利于城市軌道交通發(fā)展戰(zhàn)略乃至城市綜合交通發(fā)展戰(zhàn)略的科學(xué)制定，同時它也是系統(tǒng)必要性論證的有力支持環(huán)境分析則是對外界影響制約因素的識別，對城市軌道交通線網(wǎng)構(gòu)成獲得清晰的認(rèn)識促進(jìn)整個大系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計， 規(guī)模影響因素分析作了鋪墊，其中相關(guān)交通環(huán)境的是進(jìn)行系統(tǒng)選型的基礎(chǔ)。