东京城市轨道交通系统的规划_建设和管理.pdf

东京城市轨道交通系统的规划 建设和管理 冈田 宏 日 摘 要 介绍了东京大都市圈轨道交通网络的概况及 其运营情况 并与其它交通方式作了比较 城市轨道交通 网络保证了东京大都市社会生活的正常持久运作 从减少 能源消耗 空气污染 交通事故 土地消耗等方面讨论了轨 道交通的社会收益 城市轨道交通促进了东京郊区居住区 沿着辐射状的线路发展 并形成了城市次中心 加速了商务 区与居住区的分离 还讨论了城市轨道交通的发展方面及 融资渠道变化等问题 关键词 东京 城市轨道交通 社会效益 1 东京大都市的定义以及与大上海的比较 1 1 东京大都市 东京位于上海以东1 760 km的太平洋西岸 东京大都市的地理范围见图1 图1 东京大都市地图 1 东京23个区 在这个区域的中心 分布着包括国会在内的政 府机构和许多大型企业的总部 该区域包括23个 部分 其中大部分是商业区 其它一些是居民区 该区域覆盖了以东京中心站为圆心半径15 km的 范围 拥有800万人口 2 东京都行政区 外围中等深度颜色部分 东京都行政区的形状像一个长 东西方向 87 km 宽 南北方向 44 km的长方形 3 东京大都市的城市交通范围 外围颜色最 浅的两部分 该区域是一个以东京中心地铁站为圆心 半径 为50 km的圆形区域 它包括了东京都除岛屿以外 的所有部分 以及与神奈川 琦玉 千叶县接壤的区 域的一些部分 1 2 与大上海的比较 表1给出了从土地面积 总人口 人口密度三 方面对大上海和东京大都市所进行的对比 在土 地面积方面 东京23个区大致相当于上海市中心 1 第3期百家论坛 冈田 宏 日本海外铁道技术协力协会 高级顾问 原会长 本文为作者在 2003中国城市轨道交通国际峰会 上所作的学术报告 东京城市交通圆大致等同于大上海 2 东京城市交通圆的城市轨道网络 东京城市轨道交通圆范围内的网络总长度为 2 246 4 km 城市轨道网络的密度是222 m km 2 这个数字在诸如伦敦 纽约和巴黎等世界大城市的 近似范围内是最高的 东京23区的网络长度为 584 8 km 密度高达令人吃惊的947 8 m km2 这个网络最显著的特色之一是针对每一个区 域分别建立不同的模式 从名称上 这个网络包括 公交型普通铁路 包括高架和地面 地铁 微型地 铁 单轨 包括跨座式和悬挂式 定向人群运输 G MT和有轨电车 该情况在图2和表2中可以看 出 表1 东京和上海的土地面积 总人口 人口密度的比较 区域 土地面积 km2 总人口 1 000人 人口密度 1 000人 km2 东京 东京23个区6178 16413 23 行政区1 77711 8566 67 城市交通范围10 11729 9422 96 上海 市中心8127 9419 78 大上海6 38313 2712 09 在这些组成部分中 普通铁路线占到整个网络 长度的80 以上 比如说由东日本铁路 私有化以 后日本国家铁路的继承公司 或私人铁路公司经营 的山手线和主要放射线 地铁线有近300 km 占整个网络长度的13 大部分集中在山手线以内的城市中心 单轨线和定向人群运输线G MT是在1960年 或其后建设的 连接着新商业区和新居民区 有一 个大型干线铁路站 向那些新开发的区域提供了必 需的运输工具 直到几十年前 有轨电车还是诸如山手线以内 的城市中心的主要运输工具 但是由于客运汽车 的快速发展 导致了有轨电车被拆除 部分代之以 地铁网络 目前有轨电车只剩两条线共17 2 km 图2 东京大都市的城市轨道网络 2 城市轨道交通研究 2003年 东京大都市城市轨道网络的另一个显著特色 就是它的经营者总数达到一个很大的数字 30家 共有16家经营公交型普通铁路 其中13家是私营 企业 比如日本国家铁路私有化的继承者东日本 铁路 这些企业在服务质量上进行着竞争 地铁线的经营者是国有企业 单轨和G MT的 经营者主要是由市政府和私人企业联合投资建立 的第三类组织 表2 东京大都市轨道交通网络的组成及经营者类型 类型长度 km 网络份额 经营者类型 家 私营国有企业第三类型合计 公交型普通铁路1 846 182 2130316 地铁276 212 30303 微型地铁12 90 60101 单轨54 72 42024 G MT定向人群运输39 31 71034 有轨电车17 20 81102 合计2 246 4100 0195630 3 网络的交通情况 3 1 轨道交通在上下班交通中的份额 在东京大都市的中心区域 由于城市的快速发 展以及因此导致的自1960年以来的地价猛涨 居 民区不可避免地向城市郊区迁移 逐渐与市中心的 商业区分离开 这意味着工作日的每个早晨 大量 的上班族会从郊区涌入城市 在1995年 每天进入东京中央10个区的上班 族平均流量达到了令人不可思议的404 8万人 这个数字仅略少于俄罗斯第二大城市圣彼得堡 1997年的人口总数 短期内如此大的乘客流量是 无法被公路交通接纳的 实际上其中的90 以上 是由城市轨道交通承担 尽管这个区域内的客运 汽车的拥有量也在增加 但轨道交通承担的份额一 直在平稳地上升 很容易理解 如果没有2 000多km的城市轨 道网络 东京大都市的每一项活动都不可能正常持 久运作 3 2 每个轨道线的人群密度 东京的2 246 4 km城市轨道网络根据系统 经 营者和起终点不同被分为93条操作线 根据公交 型普通铁路 地铁等系统类型的不同 统计出1999 年每条线的日平均客流密度 每公里路线的客流 量 见图3 图中很引人注目的是公交型普通铁路拥有最 高的客流密度 超过了地铁 最大的日双向客流量 近100万人 是山手线创造的 这条最短直径7 2 km 最长直径13 8 km 总长34 5 km的环线连接着 东京的大型城市轨道站 地铁客流密度的最高纪录约是35万人 天 该纪录是由穿过城市中心的30 8 km长的东 西 线创造的 不管是单轨还是G MT 都是从有限的狭窄区 域到城市轨道的主要站点 它们的客流密度远远小 于公交型普通铁路和地铁 每个系统的运能 以及在一条线两个相邻站点 之间 高峰时间每小时实际单向客流量的最大值见 表3 由表3可知 公交型普通铁路的两个指标均超 过了地铁 这是因为决定公交型普通铁路运能的 关键因素 如机车组成 站台宽度和车站乘客设施 等可以比缺乏空间的地铁更容易设计 4 城市轨道交通的收益 作为人群运输的超高效工具 城市轨道交通为 3 第3期百家论坛 整个社会提供了巨大的效益 其中 减少能源消 耗 防止空气污染和有效土地利用等因素获得了尽 可能多的益处 4 1 能源消耗 由表4可知 轨道交通每个乘客的每公里必需 能耗是209 J 50 Cal 然而私人汽车的能耗是轨道 交通的12倍 公交车是轨道交通的3倍多一些 图3 东京轨道交通各线的客流密度 每日双向 表3 每个系统的运能和实际容量 运能 人 h 实际容量 人 h 线路 公交型普通铁路49 05692 760中央 地铁41 29679 732千代田 单轨10 51211 763羽田 G MT2 9643 808Ina 有轨电车1 9202 398世田谷 表4 不同运输方式的能量消耗 运输方式 能量消耗 J 人 km 比率 私人汽车2 47911 84 公交车6703 20 轨道交通2091 00 虽然1990至1999年间工业部门的能量消耗 仅仅增长了7 4 带来的却是同期的工业出口大 幅度上升 但是同期交通运输部门的能耗显著上 升了24 5 这部分巨大的能耗增长来自私人汽 车的增多 4 2 空气污染 表5给出了每运送100人 km时 轨道交通和 汽车产生的有害气体的比较 其中 给全球气候带 来严重危害的二氧化碳 汽车的单位释放量是轨道 交通的26 7倍 表5 不同交通工具产生有害气体的比较 g 100人 km 方式COXNOXSOX 汽车123 00025721 轨道交通4 60017911 汽车 轨道交通26 71 41 9 4 城市轨道交通研究 2003年 4 3 交通事故 对于轨道交通而言 它在大多数情况下拥有独 立的车道 而且其运作和维修是由专业人员执行 相反 私人汽车没有任何指定路线 一辆车只有一 个驾驶员 即使是非常熟练 也只能单独负责驾驶 而没有人帮助 在这种情况下 汽车运输的伤亡率 是无法与轨道交通比较的 两者的伤亡率比较见 表6 表6 轨道交通和汽车的伤亡率比较 人 10亿人 km 方式死亡率比较伤害率比较 轨道交通0 05310 1061 汽车11 968221856 2828 080 4 4 土地资源 轨道交通是沿轨道或指定线路运行的 其单位 宽度线路的运能远远大于汽车运输 而就汽车运 输而言 除了道路宽度外 线路两边的许多停车点 也是必需的 两者线路宽度比较见表7 可见轨 道交通可以节省城市地区昂贵的陆地空间 表7 轨道交通与汽车的运能和必需的线路宽度比较 形式 运能 人 h 标准宽度 m 运能 标准宽度 轨道交通83 02010 97 617 汽车7 82017 0460 4 5 成本估算 以上提到这些益处如果按照成本估算并不容 易 但是持各种观点的许多学者已经进行了估算 表8是一个研究的成果 该研究建立在这样一种 设想的基础上 如果东京大都市没有城市轨道交 通 即整个轨道交通的运输任务由公共汽车运输系 统承担 作为大众公共运输形式 公交车在每一方面都 比私人汽车有效 显然 上表的数值仍大大低估了 城市轨道的社会收益 即便如此 仅1996年一年 城市轨道节约的社会成本总量仍然达到了2 2万 亿日元 表8 轨道交通和公交车的社会成本比较 1000亿日元 项目轨道交通如果被公交车取代差额 空气污染0 551 010 47 事件浪费3 8621 0717 21 事故0 114 344 23 合计4 9226 8221 90 5 城市轨道交通对城市规划的影响 毫无疑问 城市轨道交通和城市规划之间是紧 密联系的 作为普通市民能够方便低廉地使用的 大众运输系统 城市轨道交通对城市规划的影响非 常巨大 这里介绍东京大都市的城市轨道交通与 城市发展的特点 1 郊区居民区沿城市轨道交通线发展 东京的郊区居民区是沿着辐射状的城市轨道 区域发展起来的 并在城市轨道交通的终点站产生 城市次中心 在东京大都市圈中 商业区的分布越来越密 集 比城市中心还要高度发展的商业区是山手线 上的池袋 新宿和涉谷等地区 形成这样的局势可 能基于以下的原因 首先 直到1940年 东京大都 市的城市轨道交通网络仅仅限于诸如中央 京浜 东北等有轨电车和国家铁路等辐射线路 延伸到郊 区的私营铁路不允许进入城市中心 被强迫将终点 站建在山手线上 一些大的私营铁路公司在池袋 新宿 涉谷等站设置了换乘站 这些换乘中心吸引 了大量的客流 于是逐渐形成了繁荣的商业区 娱 乐区和中等商务区 私营公司自身的设施建设投 入更加速了这种趋势 第二 新宿地区的发展还有 别的成因 就是东京市政府清除了当地的植物 将 岛屿卖给了私营公司 刺激了该地区的发展 2 私营铁路沿线居民区的发展 私营铁路公司为了发展运营 都希望铁路沿线 形成大规模的居民区 例如日本最大的私营铁路 公司之一 东急铁路公司 曾将它的一条铁路线 延伸到东京西南郊区 同时在没有任何政府辅助资 5 第3期百家论坛 金的情况下将沿线原来的农业区发展成了大规模 的居民区 这是一个利用私营铁路公司的活力发 展城市的典型例子 3 加速了商务区和居住区的分离 城市轨道网络的显著发展 加速了居住区与商 务区的分离 从而形成了世界上罕见的远程上下班 人潮 当然 商务区的环境要求和居住区的环境要 求有很大区别 但笔者认为上下班的平均时间超 过60 min 2000年是66 9 min 的情况是不合适的 无法阻止城市中心地价暴涨又不能设计合适的城 市发展规划的政府官员应该受到批评 无论如何 建立充满远见的城市发展规划以及 与之配套的城市轨道开发方案 是最重要的 6 城市轨道交通的发展方向 近几年 东京大都市的城市轨道网络建设步伐 正在减慢 然而许多城市轨道的经营者正在竭尽全 力提高服务质量 6 1 便利性的提高 东京大都市的私营轨道交通线路将它们的终 点放在山手线上 乘客们不得不在那里换车 在 20世纪60年代 曾经是轨道交通主要组成部分的 有轨电车消失了 地铁开始取代它 一个私营铁道 公司充分利用这些有轨电车设备 通过实施一些改 进工程直接将它的列车并入了地铁 第一个例子 是1960年在京成铁路公司运营的押上线和东京市 政府运营的浅草线之间完成的 它引来了用户的称 赞 从那以后工程改造的例子逐步增加到8个 归四家公司经营的最长一条线路 长174 1 km 自 西南到东北的方向穿过了东京的心脏地带 目前 城市轨道的经营者都非常重视引进设备 来满足不同的顾客需求 这样有利于吸引顾客 其中一些措施有 引进售卡机和自动门 为盲人安装自动扶梯 电梯和指引刻板 为残 疾人改造卫生间 在车站 站台和列车内设置清晰的指示标志 并广播指引 在不同经营者路线发行通用储值卡 增强不同交通工具的互动关系 比如自行车 出租车 公交车和私家车 6 2 消除不便和缺点 1 缓和列车运行中的噪声和振动 列车运行中的噪声和振动是轨道交通运输的 显著缺点 虽然地铁的这些影响较小 但是其建设 费用远远高于其它形式的线路 为了缓和线路在 高架和斜坡部份的噪声和振动 采用了如下的一些 措施 开发和使用合适类型的隔音设备 开发和采用有效的轨道结构 轨道和车轮均磨削光滑 2 消除平面交叉 随着公路交通的快速发展以及列车速度 频次 的提高 轨道交通和公路的平面交叉成为严重的社 会问题 立体交叉的措施应该推广 尤其在密集发 展的城市地区 但这需要耗费大量资金 因此公路 部门和铁路经营者之间的紧密合作是必须的 7 城市轨道建设的融资渠道 现在 由于地价的暴涨 密集建设的高楼 紧密 安装的城市设施 以及施工中需采取防止影响城市 活动的措施 使城市轨道的大规模扩建耗资猛涨 在另一方面 城市轨道的乘车费用应该保持在一定 的限制范围内 因为普通的的上班族每天都要乘坐 它 耗资猛涨使轨道交通的经营者不能再像几十 年前那样完全靠自己的资金建设轨道线 因此 考 虑到城市轨道巨大的社会效益 社会至少应部分承 担城市轨道改建 扩建的费用才是合适的 在日 本 尤其在大城市 有相应的政策来维持这种花费 虽然这并不是足够的 现介绍部分如下 地铁建设津贴 大规模新城镇的轨道建设津贴 有关共同促进大城市房地产发展和轨道交通 加强的特殊措施之有关法律 部分道路为单轨车建设基本的地下结构 8 结语 现将笔者对东京大都市圈城市轨道交通建设 的认识归纳如下 1 从开始的时候 自从1910年代 国家铁路 公司就积极参与了东京大都市城市轨道网络的建 6 城市轨道交通研究 2003年 设 这大大促进了以后的发展 2 私营企业从开始就利用各种新颖的设想积 极建设和运营城市轨道网络 带来了繁荣发展 3 私营铁路公司支持了城市轨道网络 即使 在因制度的原因而导致日本国家铁路公司停止营 业的时候也是如此 4 具有极强能量的城市轨道网络带来了办公 和居住区的明显分离 导致上班族长距离的行程 5 有必要建立恰当的城市发展规划并促进与 之配套的城市轨道网络规划 6 在人口减少和老龄化的年代 提高服务质 量比扩展数量更需要 7 靠建设城市轨道盈利已经成为过去 提供 合适的融资渠道已经变得非常重要 Planning Construction and Management of Urban Rail System Experience from Tokyo Hiroshi OK ADA Senior Consultant Japan Railway Technical Service Abstract With an introduction to the urban rail system including ordinary railway subway mini subway monorail and G MT and its operation in T okyo Megalopolis the author argues that urban rail network could obtain great social benefits in terms of reducing energy consumption air pollution traffi