關(guān)于降低地鐵工程造價的可行性分析　　

摘要:目前,工程造價過高和可供建設(shè)的資金匱乏已嚴(yán)重制約了國內(nèi)發(fā)展軌道交通的積極性,降低工程造價已被各界所共識。從減少地鐵系統(tǒng)土建規(guī)模角度探討降低工程造價的可行性。　　
關(guān)鍵詞:降低;造價;分析

　　作為一種大容量、快捷、安全、高效的客運(yùn)交通工具,城市快速軌道交通系統(tǒng)在城市客運(yùn)交通市場所應(yīng)起到的骨干交通作用已被各界所共識。然而,修建城市軌道交通所需要巨額資金投入及目前我國可用于發(fā)展城市軌道交通建設(shè)的資金尚很緊張也是不爭的事實(shí),能否降低工程造價已成為軌道交通發(fā)展的重要控制因素。
下面,從減少系統(tǒng)土建規(guī)模角度探討降低地鐵工程造價的可行性。
1　減少列車編組以降低車站土建規(guī)模
一個新建系統(tǒng)所確定的遠(yuǎn)期列車編組輛數(shù)是系統(tǒng)規(guī)模的主要控制參數(shù),也是車站規(guī)模的重要控制參數(shù)。按照設(shè)計(jì)規(guī)范,車站有效長要滿足遠(yuǎn)期列車編組輛數(shù)的需要,而車站有效長每延長1ｍ,就預(yù)示著土建工程費(fèi)用增加數(shù)十萬元。
地鐵列車的能力配置,要以該線路最大斷面點(diǎn)的預(yù)測客流量為依托,滿足未來沿線選擇地鐵方式出行的乘客需要。系統(tǒng)能力的配置,受到兩個條件的制約:其一是最小運(yùn)行間隔,其二是最大列車編組。目前,受國內(nèi)技術(shù)水平所限,最小運(yùn)行間隔普遍按2ｍｉｎ控制。因此,最大列車編組就成為控制系統(tǒng)運(yùn)輸能力的唯一條件。預(yù)測客流量越大,所需列車數(shù)量和列車編組車輛數(shù)就越多,系統(tǒng)的土建規(guī)模就越大。
探討減少列車編組的可行性,就要從研究客流預(yù)測數(shù)據(jù)入手,分析軌道交通的客流規(guī)律,研究其變化趨勢,在此基礎(chǔ)上開展列車編組形式及編組輛數(shù)的研究。
按概率統(tǒng)計(jì)學(xué)原理,乘客出行表現(xiàn)在城市道路上的空間分布是不均勻的,因此造成各條道路上的交通需求不一致和一條道路上各區(qū)段交通需求的不一致。通常情況下,一條線路的客流斷面呈“棗核形”分布,兩端需求小、中間需求大,見圖1。　　

通常情況下,運(yùn)營計(jì)劃是以高峰小時最大斷面流量為控制參數(shù),確定系統(tǒng)的運(yùn)輸能力,按最大斷面點(diǎn)滿載率為100%確定運(yùn)行間隔和列車編組。此種利用客流極端最大值的方法固然可以滿足乘客的乘車需求和舒適度要求,但用最大高峰小時客運(yùn)需求來確定系統(tǒng)運(yùn)輸能力,對于系統(tǒng)能力配備來講,其能力有所浪費(fèi)。原因有四:
(1)通常情況下,最大斷面點(diǎn)經(jīng)常發(fā)生在某一運(yùn)行方向上,在最大斷面區(qū)段的雙方向客流量存在著不均衡現(xiàn)象,一般早高峰比較明顯,晚高峰相對要均衡一些。
如用高斷面方向需求考慮配車,則相對另一方向客運(yùn)需求而言,能力將有所浪費(fèi),對于客運(yùn)需求較低的斷面而言,能力就更加浪費(fèi)。
(2)“棗核形”的客流斷面特點(diǎn)顯示,一條線路的最大斷面只發(fā)生在某一個方向的幾個區(qū)段內(nèi),而由此所確定的系統(tǒng)運(yùn)輸能力在高峰小時內(nèi)僅保證對一個方向的幾個斷面合適,對雙方向、對全線而言,就顯得過于浪費(fèi)了。
(3)一般情況下,列車運(yùn)行計(jì)劃的編制不僅要考慮系統(tǒng)在各時段的客運(yùn)需要,還要考慮系統(tǒng)在各時段的服務(wù)質(zhì)量。通常,一條線路的高峰小時客流占全天的15%,甚至更多。而其低峰僅占全天的4%～5%左右,高峰小時與兩峰之間的其它小時客流量相比,相差3～4倍。如僅按客運(yùn)需要安排列車運(yùn)行計(jì)劃,則在兩峰之間的其它小時列車運(yùn)行間隔最少也在6～8ｍｉｎ。系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量過低,將不利于系統(tǒng)對乘客的吸引。而縮小列車運(yùn)行間隔,事必降低系統(tǒng)的列車滿載率,不利于企業(yè)的經(jīng)營管理。如減少列車編組,則在客流低峰時將可以適當(dāng)縮小運(yùn)行間隔,提高系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。
(4)由于系統(tǒng)所確定的運(yùn)輸能力要滿足相當(dāng)長的一段時間內(nèi)該線路客運(yùn)需求增長的需要。因此,線路通車運(yùn)營后,客運(yùn)量的上升需要一個較長的時間,才能接近系統(tǒng)的運(yùn)輸能力,這個時間受沿線土地開發(fā)利用程度、常規(guī)公交線路的調(diào)整、城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和政府的宏觀調(diào)控政策等多種因素的影響,在這段時間內(nèi)系統(tǒng)將一直處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài),即使是高峰時間滿載率也較低,增加了工程投資。先進(jìn)的車輛和機(jī)電設(shè)備,只能在低效率下運(yùn)行。
為了提高列車的滿載率和利用率,縮短行車間隔時間、提高服務(wù)質(zhì)量,減少因采用極端最大值規(guī)劃列車編組而帶來的不合理成分,減少系統(tǒng)投資和降低運(yùn)營成本,進(jìn)一步研究列車編組形式和研究編組輛數(shù)是非常必要的。
本研究提出“采用適當(dāng)擁擠”的辦法,針對高峰小時高斷面點(diǎn)的幾個區(qū)段,其運(yùn)輸能力的安排不是按100%準(zhǔn)備,而是適當(dāng)降低其運(yùn)輸能力的配備,使其超載運(yùn)輸。該種方法通過使乘客在高峰小時的高斷面幾個區(qū)間乘車時略感擁擠,從而使乘客在其它區(qū)段、其它時間段均可感覺滿意。通過高峰小時高斷面幾個區(qū)間的乘車適當(dāng)擁擠,從而降低系統(tǒng)的運(yùn)輸規(guī)模,達(dá)到在其它時間段不減低系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的前提下,提高系統(tǒng)的滿載率。
北京地鐵1996年6月完成的一線地鐵現(xiàn)場調(diào)查資料顯示,在客流發(fā)生的高峰小時高斷面區(qū)域采用適當(dāng)擁擠的方法提高全系統(tǒng)的平均滿載,提高系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量不僅可行,而且是可能的。
調(diào)查期間,地鐵全日行車計(jì)劃安排為205對,其中早、晚高峰期間均安排16～17對,低峰期間均安排11～12對。其運(yùn)輸效果為早高峰的下行方向和晚高峰最大滿載率均維持在100%左右,早高峰的上行方向,萬壽路至禮士路幾個區(qū)間的最大滿載率達(dá)到130%～140%之間。以犧牲幾個區(qū)段的服務(wù)質(zhì)量,而降低系統(tǒng)的運(yùn)輸能力配備,則可以達(dá)到在滿足系統(tǒng)運(yùn)輸要求的前提下減少車站土建規(guī)模、節(jié)省工程投資的目的。
2　合理設(shè)置運(yùn)能儲備
按照城市軌道交通設(shè)計(jì)規(guī)范,系統(tǒng)規(guī)模的確定是以該線路預(yù)測的遠(yuǎn)期高峰小時最大斷面流量為基礎(chǔ)確定的,由于目前客流預(yù)測手段的種種不確定性,也由于人們對城市今后發(fā)展的種種不可預(yù)見性,在系統(tǒng)規(guī)模的確定上還存在幾個問題需要注意:
2.1　預(yù)測年限問題
按照設(shè)計(jì)規(guī)范,軌道交通客流預(yù)測的年限分初、近、遠(yuǎn)期,分別為開通后第3年、10年、25年。客流增長,有很多不可預(yù)計(jì)因素,從系統(tǒng)角度,也可以采取很多辦法來抑制客流的進(jìn)一步增長,以適應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)輸能力。但從發(fā)展的角度分析,在一定的時間內(nèi),客流總是在不斷地增長,用25年作為一條線路的遠(yuǎn)期,顯然是不夠的。因此,在系統(tǒng)規(guī)模制定時,要考慮一定的能力儲備。
2.2　預(yù)測總量問題
大體上說,目前軌道交通的客流預(yù)測結(jié)果普遍偏大,因此,在對其預(yù)測結(jié)果的應(yīng)用時,要與城市的總體水平協(xié)調(diào)分析,盡量避免系統(tǒng)規(guī)模制定得過大。當(dāng)然,也有系統(tǒng)規(guī)模確定過小的例子,如北京地鐵一號線受建設(shè)之初主導(dǎo)思想的局限,其運(yùn)輸能力不能適應(yīng)客流的發(fā)展,以致在1990年前后開始了一線運(yùn)輸能力的改造。天津地鐵一號線僅有3節(jié)編組的系統(tǒng)規(guī)模,根本不適應(yīng)城市未來的發(fā)展需要,以致不得不停止運(yùn)營,進(jìn)行大規(guī)模的土建改造。
在軌道交通系統(tǒng)規(guī)模確定時,要盡量提高預(yù)測方法的科學(xué)性,提高客流預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性,同時還要宏觀分析城市的總體發(fā)展,為適應(yīng)未來發(fā)展留有余地。
2.3　未來乘客對舒適度的要求
目前,我國作為一個人口最多的發(fā)展中國家,城市交通中存在著需求量大、發(fā)展速度快、運(yùn)輸能力緊張等特點(diǎn)。因此,在修建城市軌道交通時,首先要考慮快捷、安全、大運(yùn)量,其次才是考慮舒適問題。但是,20多年后,隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的日益提高,人們對出行過程中的舒適度要求必然越來越高。為此,在確定軌道交通系統(tǒng)規(guī)模時,要充分考慮這一因素。也就是說,系統(tǒng)規(guī)模在確定時,要合理設(shè)置運(yùn)能儲備,車站土建設(shè)施要為將來增加列車編組留有條件。
設(shè)置運(yùn)能儲備、為將來發(fā)展需要留有條件,并不代表要增加站臺有效長,本文分析建議充分研究站臺兩端設(shè)備用房外側(cè)走廊的利用價值。
如在設(shè)備用房墻外至站臺邊緣之間留有適當(dāng)余地,供乘客候車、上下使用,則在該區(qū)域可供列車停靠。按一般標(biāo)準(zhǔn),車站兩端在站臺有效長外側(cè)均延伸有10ｍ多,合起來已超出一節(jié)列車長度,以此作為系統(tǒng)規(guī)模的運(yùn)能儲備,當(dāng)將來客運(yùn)量增長超出預(yù)計(jì)、遠(yuǎn)期預(yù)測年限之后運(yùn)量繼續(xù)增長、將來乘客舒適度要求增加時,可作為系統(tǒng)適應(yīng)發(fā)展的一部分,避免將來土建改造的不便。
利用車站兩端設(shè)備用房外側(cè)空間,作為系統(tǒng)遠(yuǎn)期運(yùn)能儲備是可行的。不必增加車站土建規(guī)模和建設(shè)資金投入,可使系統(tǒng)具有更強(qiáng)的適應(yīng)能力。
3　車站裝修以實(shí)用為主
在車站建筑的設(shè)計(jì)理念上,國內(nèi)外有著明顯的不同:國外比較關(guān)注的是乘客在車站范圍內(nèi)的安全、舒適、方便;國內(nèi)普遍講究車站環(huán)境的美觀、大方。
在車站出入口的設(shè)計(jì)上,國內(nèi)普遍是對應(yīng)地排列在道路兩側(cè)便道上,一般是由車站向外伸出的4～6條通道,延伸到地面6～8個出入口,多不過13個出口。通常情況下,站在任何一個出入口處,視野內(nèi)均可看到該站其它所有出入口;而國外比較講究人性化,考慮到乘客去向的多方向性,在出入口的設(shè)計(jì)上,并不是采取將乘客輸送到地面就完事的辦法,而是將車站與周圍所有道路、所有可能產(chǎn)生客流的地點(diǎn)和方向均由通道和出入口連接起來,使乘客可以方便進(jìn)出地鐵車站。為此,一座車站的出入口設(shè)置十幾個,甚至是幾十個。車站出入口設(shè)計(jì)的多樣化,不僅是方便乘客進(jìn)出地鐵,同時也可以最大限度地吸引乘客。在多種交通方式競爭中,進(jìn)出地鐵站的方便程度也是增強(qiáng)地鐵競爭力的一個砝碼。
在車站土建工程裝修上,國內(nèi)普遍采用精裝修。國外普遍采用粗裝修,其理念為實(shí)用而不必拘泥于形式,其設(shè)計(jì)思路為以人為本、安全第一,在市場化運(yùn)作機(jī)制中,遵循的是效益最大化原則。
對于大多數(shù)乘客而言,選擇軌道交通是為了出行過程中的快捷、方便,追求的是安全、舒適。車站裝修標(biāo)準(zhǔn)高低,對其是否選擇軌道交通不起決定作用,因此,其裝修標(biāo)準(zhǔn)完全沒有必要選擇過于豪華。　　　
不同的裝修標(biāo)準(zhǔn),其造價相差較大,見表1。　　

按一座車站4000ｍ2計(jì)算,如在裝修時采用較低標(biāo)準(zhǔn),與采用較高標(biāo)準(zhǔn)相比,僅裝修一項(xiàng),其造價就可差出280萬元,一條線路如按20座車站計(jì)算,其造價可節(jié)省5600萬元。
除車站裝修簡單化之外,從規(guī)劃角度確定車站數(shù)量的多少也是直接控制工程造價的一個重要方面,目前國內(nèi)在規(guī)劃時一般按市區(qū)平均站間距1ｋｍ左右、郊區(qū)平均站間距適當(dāng)加大的標(biāo)準(zhǔn)控制車站數(shù)量,一般一條25ｋｍ左右的線路設(shè)站在24個左右,其中不乏連續(xù)站間距小于1ｋｍ的區(qū)段,北京已建和在建地鐵線路就有這種情況。
在城市交通體系中,不同的交通系統(tǒng),受其服務(wù)水平的制約,其吸引半徑是不一樣的,一般公共交通的站間距是0.5～0.6ｋｍ。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,軌道交通乘客的吸引半徑是0.75ｋｍ,也就是說軌道交通的站間距在1.5ｋｍ比較合適,按一條25ｋｍ左右的線路考慮,其設(shè)站數(shù)在18～20座比較合適。
據(jù)研究分析,在軌道交通線路中,由出發(fā)地直接步行進(jìn)站乘客量占45%左右,由公交車等其它方式轉(zhuǎn)乘量占55%左右,影響公交轉(zhuǎn)乘量變化的是公交站點(diǎn)與地鐵站點(diǎn)的換乘方便程度,這點(diǎn)可以通過調(diào)整公交站點(diǎn)位置得到滿足。應(yīng)該說,調(diào)整地鐵設(shè)站間距,可能會對步行進(jìn)站客流總量產(chǎn)生一定影響,但如將地鐵平均站間距由1ｋｍ增加到1.3ｋｍ左右,一條25ｋｍ左右的線路設(shè)站就可以由24座減少到0座,而對總客流的影響將不超過3%。但由于減少4座車站的建設(shè),總建設(shè)資金投入將可減少10%左右,在運(yùn)營中其運(yùn)營成本可節(jié)省5%左右。
對于車站裝修問題,筆者認(rèn)為,應(yīng)不必拘泥于形式,盡可能以簡單、實(shí)用為宜。簡單的裝修,不僅可減少建設(shè)時間、加快施工進(jìn)度,還可節(jié)省建設(shè)投資而不會對系統(tǒng)運(yùn)營能力造成任何影響。
地鐵建設(shè),巨大的資金投入和國內(nèi)目前可用于建設(shè)的資金的匱乏已成為制約地鐵事業(yè)發(fā)展的瓶頸,如何降低工程投資已引起國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)的高度重視,也是目前國內(nèi)許多專家學(xué)者重點(diǎn)研究的課題。本文就減少系統(tǒng)土建規(guī)模角度探討了降低工程造價的可行性,當(dāng)然,減少系統(tǒng)的土建規(guī)模要以不影響系統(tǒng)運(yùn)營和適應(yīng)未來發(fā)展為前提。