城市軌道交通網絡分析研究

摘要：本文對城市軌道交通網絡進行目標、環境和結構分析在可持續發展理念下進行宏觀功能定位從城市自然環境、經濟環境、社會人文環境和科技環境四方面分析其外部環境展開系統內部構成分析并構建網絡分析的研究框架。關鍵詞：城市軌道交通可持續發展網絡分析
城市軌道交通網絡是一個復雜的大系統，人、通發展帶來的種種負面影響，尋找正確的新交通發
車、線路、車站是其基本構成要素。在具體可見的物態網絡的背后匯聚著地鐵文化和城市現代氣息，對城市的經濟發展、社會文化和生活環境具有重要的影響作用。本文從系統科學的角度對其進行網絡分析即進行目標分析、環境分析、結構分析為城市軌道交通網絡規劃過程注入可持續發展思想和系統協調思想。
1、 城市軌道交通網絡與可持續發展
交通發展戰略是政府在市場經濟條件下的一種宏觀調控。它立足現實著眼于未來的交通需求與運輸能力的矛盾著重于系統結構的調整、更新。交通發展戰略具有長期性、全局性、階段性的特征隨城市發展演變而演變據一項研究表明以城市土地利用形態和出行總量的距離分布確定不同規模城市的交通發展戰略，交通發展戰略呈現出低級至高級的漸進性與之對應的交通網絡亦有不同的體現與軌道交通網絡對應的是可持續發展的城市交通發展戰略。
城市是交通負面效應集中影響人類的區域，隨著城市化步伐的加速，城市交通面臨的壓力越來越大，如何實現城市交通可持續發展是整個交通行業可持續發展的重點。國外經驗表明在都市化的一定階段汽車化會促使城市的發展。但事實上存在的車輛增加的相對無限性與道路建設的相對有限性，必然會引發嚴重的交通問題、能源問題和環境污染等問題。在多數城市中小汽車的廣泛使用嚴重威脅到其起初帶來的自由與機動性產生了一系列問題由于擁堵，小汽車和公共交通運行時間延長；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，可持續發展理論的產生為城市交通指出了一個新的思想模式構建城市交通可持續發展戰略， 建立資源節約型和環境保護型的城市交通體系。
優先發展公共交通（含軌道交通）是實現城市交通可持續發展的首要對策，而發展軌道交通是優先發展公交的重要方面。城市軌道交通是綠色交通系統的主干交通方式一條地鐵可承擔數萬人次, 日的出行量對緩解道路負荷的貢獻突出。高強度的發生、吸引點如鐵路客運站航空港等處，高峰小時均有數千甚至上萬人次的發生、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樓內，實現旅客直接換乘。此外它還從交通供給適應需求上升至交通供給品質的提高刺激產生新的消費需求。利用軌道交通這種高品質的公交新“產品”，提高公交的競爭力使人們的交通消費向公交轉移有利于優先發展公共交通戰略的實現，促進客運交通系統的合理化，從而實現城市交通乃至整個城市的可持續發展。
綜上所述，城市軌道交通網絡對應的是城市交通可持續發展戰略。城市軌道交通是特大城市及部分大城市實現可持續發展的必要環節。城市軌道交通網絡系統總目標實現城市交通、經濟、社會系統的可持續發展。目標集：城市交通——充分滿足現代城市人口
1、迅速、舒適、大容量的出行需求提高交通可達性水平城市經濟 —啟動內需支撐城市經濟系統高效運轉，并實現城市軌道交通網絡自身的經濟可持續性（包括建設、運營等方面）；城市社會 —減輕環境污染，以人為本，提高居民綜合生活質量，創造新的文化空間，實現整體利益最優化。
2、 城市軌道交通網絡環境分析
城市軌道交通網絡是與其外部環境相互依存的開放系統，作為城市客運交通系統的骨干，它是一項獨立運轉的系統工程，所以具有鮮明的專業特點。同時它又與城市環境（城市結構、土地利用、出行規律、社會經濟等等）以及各種交通方式存在相互影響的關系。因此，不能把快速軌道交通線網作為一個孤立系統進行研究、規劃，既要重視其自身的建設運行機制， 又要研究與外部環境及其它交通系統的協調關系。

3、 自然環境分析
城市軌道交通網絡的自然環境涵蓋其所處城市的自然地理條件及相關交通環境（城市道路網、地面常規公交網以及區域軌道交通網）。
4、自然地理條件分析

網絡的形式主要由城市地理形態（河流、山川等）、規劃年城市用地布局人口流向分布決定， 當然主觀決策因素也發揮著重要作用。任何城市都具有其獨特的自然地質條件、地理形態， 在一定程度上決定了世界各國城市的軌道交通網絡具有千差萬別的結構形態。典型的結構形態是網格式、無環放射式及有環放射式三種。"）相關交通環境分析：現代城市立體多元化交通網絡主要由：道路網! 含城市快速路& ；城市軌道交通線網! 含車輛維修基地& ； 道路公交線網! 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：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；地面常規公交網：在相當長的時間內是城市交通的主體， 其所含的公共汽車專用道網是道路公交線網的骨干； 軌道交通線網： 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，也是實現“綠色交通”規劃的主要交通方式。這三種網絡多自成獨立網絡， 但在為城市提供交通方便時卻是多系統的協同關系，它們共為一體，目標一致，相互開放，相互協調。道路網的布局形式在很大程度上影響軌道交通網絡的布局， 應將城市軌道交通線網融入道路網，實現整體網絡系統的優化設計。
5、經濟環境分析
城市軌道交通網絡受國家和城市自身經濟環境的共同作用，其中城市經濟與其更是息息相關。重要的交通走廊往往形成重要的經濟發展帶， 但一個城市具有一定的()*! 國民生產總值& 水平，才有實力修建城市軌道交通網絡。有觀點認為：“消除我國大城市結構缺陷、實現大城市結構升級的突破口在于建設快速軌道交通設施”， 并從投資引發的建材業、建筑業和機電產業結構調整和升級， 沿線房地產等物業開發、更多就業機會的創造、邊緣區聯系的溝通、城市活動空間的擴展等方面進行了論證。這是有一定道理的， 但同時我們應該注意以此法拉動經濟增長是在一定限度內有效的，任何一個產業的發展， 如果超越了其它產業發展的需要， 或者超越了其它產業的追隨能力，就是浪費，由此所造成的繁榮實際上是“經濟泡沫”。盲目、過度的夸大基礎設施投資帶來的經濟增長是一短視之舉。此外，城市軌道交通建設決策機制、投資體制以及管理模式也制約著城市軌道交通系統運行狀態及發展趨向， 所以說創造良好的投融資環境和合適的運營管理機制是軌道交通系統健康發展的必要條件。
6、 社會人文環境分析
城市軌道交通代表了城市客運交通新的生命力，它的出現不僅能使城市規劃、經濟效率以至精神面貌發生很大變化，并能促進社會、文化和政治的發展。政府的發展戰略和發展政策，極大地左右著交通發展的方向， 城市軌道交通線網形態也直接或間接地體現市政府領導對城市開發的決策意向； 城市居民不僅在數量增長上對軌道交通網絡產生影響， 而且通過其居住、勞動、游樂、交際等社會活動對軌道交通產生較大影響，從消費上看，隨著科技的進步， 居民生活水準、收入水平的提高，居民的交通消費觀念在不斷發生變化， 盡管居民的交通消費行為受其偏好影響，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、雕塑等藝術作品匯聚的文化走廊， 甚至可與城市地下空間利用規劃相結合，構筑為行人服務的室內化、地下化的步行空間系統。
7、 科學技術環境分析
技術標準。技術標準對規劃系統具有客觀的約束性質。目前，我國城市軌道交通技術規范還很不完善，對地鐵系統，僅有一個以北京地鐵為主體編制的國標 — “地鐵規范”，其內容僅有新建內容無改擴建內容；輕軌僅有一本設計指南作參考。國標———“城市道路交通規劃設計規范”中涉及軌道交通的內容也很少。城市軌道交通技術標準的不完備易造成規劃局面混亂、系統設備“萬國化”的現象， 必須加大科技投入研究適合我國國情的城市軌道交通規范。
8、科技進步。城市軌道交通系統是一個具有高度社會化大生產特性高科技集聚的復雜系統。科學技術是其發展的基礎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， 體現了從工業革命到信息時代科技對交通工具所發生的巨大作用。以行車控制技術和先進舒適的車輛為代表軌道交通技術在不斷發展、進步研究城市軌道交通系統的發展戰略必須預見科技進步因素。
9、人才市場。由于歷史原因我國軌道交通行業發展緩慢必須培養具有綜合研究素質、宏觀決策意識和協調工作能力的專業人才隊伍。任何先進的科學技術，只有通過人才才能轉化為現實的生產力。
( 城市軌道交通網絡結構分析城市軌道交通系統與城市交通系統以及城市公共交通系統是包涵與被包涵的關系，并具有相互作用力（相互依存、相互制約）。
城市軌道交通系統自身具有獨立的內在構成方式和運行機制。它由若干不同功能層次的線路（市區線、市郊線等）按一定的銜接關系或空間布局形式組合到一起構成網體，并有一套與之相適應的配套設施（各類車站、信號控制等）以及運轉機制（運營、組織管理等）。其具體系統構成示于圖%，包括!線路

圖1 城市軌道交通系統的構成

（含隧道、高架橋等）) "車站（一般車站、換乘站 — 內部換乘站及綜合換乘站、折返站等）
號與控制，系統。其中前( 個子系統為“主體子系統”在一定程度上存在選擇的獨立性，但同時相互之間又有極強的相關性因此存在著“主體子系統”的相互協調問題。后’ 個子系統為“從屬子系統”，與主體子系統、環境之間是被動適應關系。主體子系統內部的相互協調作用是決定系統整體協同效應的關鍵，在保證交通需求的前提下力求各主體子系統經濟、實用與合理地分期發展實現全過程中的最佳匹配。
10、城市軌道交通網絡分析的總框圖和網絡分析的意義
在總結城市軌道網絡目標分析、環境分析、結構分析的基礎上，搭構了如下的網絡分析框圖（見圖"），為探索網絡基本特性和規律奠定了基礎。城市軌道交通網絡分析具有重要意義，它為系統規劃過程注入了可持續發展思想和系統協調思想。其中目標分析對城市軌道交通系統作了可持續發展理念下的宏觀功能定位（實現城市交通、經濟、社會系統的可持續發展），有利于城市軌道交通發展戰略乃至城市綜合交通發展戰略的科學制定，同時它也是系統必要性論證的有力支持環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構成獲得清晰的認識促進整個大系統的協調設計， 規模影響因素分析作了鋪墊，其中相關交通環境的是進行系統選型的基礎。