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这次彻底明白:白话说说高铁站选址的科学

2014年10月21日10:03    来源:中国城市网    手机看新闻

  过南京长江大桥的时候,火车的声音空空洞洞大概持续了十几分钟。当时想这桥该有多长啊,一定是世界上最长的桥,就像我曾经认为沈阳是中国最大的城市。”盲人歌手周云蓬在他的《绿皮火车》中用这样的语言描绘那个特定历史时期的时空感觉。当冒着浓烟轰隆远去的蒸汽机车渐渐消失在天际,人们对火车的印象经历了从“绿色”到“红色”再到“白色”的转变,高铁这种集科技与实用于一身、集安全与舒适于一身、集力量与优美于一身的高科技产品,改变了中国的面貌。以京沪高铁为例,不但缩短了两地的行程,更将长三角与环渤海这两个发达的经济圈连为一体。它推进城市化进程,带动农村经济繁荣,还会形成“同城效应”,缩小城市、城市群、经济带之间的发展差距,促进区域间产业转移和合理布局,并为中国经济的发展插上腾飞的翅膀。

  随之而来的,是遍地开花的高铁新城建设。在全国“四纵四横”主要高铁网上,目前已有36座高铁新城正在规划或建设。此类新城大致可分成两类:一是全新的城市区划,二是紧挨站点的高铁站前区(亦称启动区)。前者属地方大手笔,动辄数十平方公里;后者则规模较小,仅有几平方公里。据《南方周末》统计,36个样本中,有1/3的新城面积在6平方公里以内;余下新城中,有5座面积在40平方公里以上。南京大学建筑与城市规划学院副教授于涛的研究也发现,京沪高铁沿线的高铁新城空间规划规模上大多采取了“超常规”尺度。如锡东新城(包括高铁商务区)达125平方公里、德州高铁新区56平方公里,南京高铁新城以高铁站点为核心的启动区就超过了30平方公里,基本都是在主城基础上实现了“跃进式”增长。而位于省会城市或一线城市的高铁新城有8座,一些经济、人口体量不大的县城,亦在大张旗鼓规划或建设高铁新城。如据媒体2012年报道,位于湖北的国家级贫困县大悟县,引资160亿元建设临站商务区,“鄂北高铁新城的梦想正一步步成为现实”。不少地方政府下了血本。如长沙2009年启动的高铁新城,截至2013年底,长沙在基建上已投入了九十多亿元,未来三年还要投入100亿元。而这座城市2013年财政收入为879亿元。在能找到投资计划的12座高铁新城中,已投资及计划投资百亿以上的有4座,投资50亿元的有4座,余下1/3为30亿元及以下。对此,有很多民众抱怨:为什么大陆没有把高铁车站建在市中心?甚至有人提出:为什么日本则可以把新干线车站建在最繁华的地方?

  答案是:不。笔者将在下文中详细阐述高铁站选址的科学。

  车是车,路是路:纠正那些公众模糊不清的概念

  自从2007年铁路第六次大提速,CRH系列电动车组正式以“和谐号”动车组之名上线运营以来,短短几年间,铁路客运发生了翻天覆地的变化,出现了大量的新名词新概念。广大的民众、专业媒体、甚至铁路部门自己,都没有完全对所有的名词概念有一个全面、准确的理解。导致出现很多笑话。比如电视直播中的“我们看到京沪高铁已经出现了”,比如微博上的“高铁和动车没什么区别嘛”,比如公交站牌上的“某某轻轨站”。出现这些混淆的原因有很多,有铁路部门自己解释不清楚的因素,有媒体行文不细致的因素,但是这些混淆,显然对公众已经造成了非常严重的误导。

  首先说说争议巨大的高铁。高铁,是高速铁路的简称。关于高铁的定义,国际上也没有共识。根据国际铁路联盟的解释,狭义的轮轨高速铁路,是指新建设计运营时速250公里及以上的铁路,和通过提速改造后,运营时速达到200公里或以上的铁路。从字面定义上,高速铁路是所有铁路中的一种,是纯粹以铁路的运行速度划分的铁路种类。因为其高运营速度的特点,所以对线路建设、调度模式、上线车辆、人员操作等有更高标准的要求。高速铁路只是高速铁路,它是一条路。不代表在铁路上运行的车辆,也不代表通过它开行的对外营业的旅客列车。像某卫视记者在京沪高铁开通的直播中大呼“我们看到京沪高铁已经出现了!”,其实是闹了笑话的。京沪高铁自2011年11月15日全线铺通后,就一直在那里。当时在镜头中出现的,是由上海虹桥站开往北京南站的G2次旅客列车,而不是什么“京沪高铁”。高铁永远只是一条路,不是车。

  再来说说刚才提到的城际铁路和客运专线。顾名思义,城际铁路,就是在城市之间开行旅客列车的铁路线。城际铁路一般是修建在人口密度较大,经济较发达,人口流动很大的地区。具有线路长度相对较短(通常最长300公里左右),站间密度较大,设计旅客发送量大,车站位置位于市中心等特点。所以城际铁路,是以它的功能属性命名的。严格的说,运营速度多少,并不影响城际铁路的特性。通常在我国,城际铁路都是新建的,大部分设计时速都在250公里及以上。少部分设计时速为200公里,预留250公里提速条件。在这里这里还要提一提时常见诸报端的“广珠轻轨”。这是一个错误的概念和叫法。这条由广州南站到珠海站的新建铁路,设计时速200公里,本线长116公里共设有18个车站,经过广州、佛山、中山、珠海四个市,是一条非常典型的城际铁路。轻轨通常是应用于城市轨道交通中的概念,与城际铁路有着非常大的区别。

  客运专线,字面意思是,专门用于客运的线路,例如大家通常所说的“京沪高铁”。同样是根据线路功能属性命名的铁路。由于现代铁路客运在高速、大运量、全天候、高密度等方面的要求,所以与高速铁路在不少特点上重叠。但客运专线不允许出现任何非客运列车。高速铁路也对速度有着严格的要求,所以二者也还是有区别的。在2009年12月铁道部修改并正式以高速铁路定义设计时速250公里及以上铁路之前,客运专线在我国跟高速铁路定义基本重叠。2009年12月1日,铁道部发布《高速铁路设计规范》,全面使用“高速铁路”取代“客运专线”这一称谓。一些设计时速达到高铁标准但规划为客货混跑的线路,自此被定义为高铁,而不再像之前因为不能满足客运专线定义而被定义为国铁一级线路。目前除胶济客专、石太客专还在使用客运专线这一名称外,其余建设线路只以XX线,XX城际,XX高铁命名。

  说完了“路”,接下来说说“车”。如果说“路”与“路”之间的混淆还可以理解,那“路”和“车”的混淆,则是明显的错误。老百姓所说的动车组或者动车,是一个外来语,英文为Multiple Unit Trainsets。与传统列车由机车在列首拉动车辆编组不同,动车组是由若干(若干≤2)辆自带动力的车辆和若干辆不带动力的车辆,组成固定,不可更改的编组运行的一种列车。按动力配置方式分为动力分散式动车组(动力来源于多个车厢)和动力集中性动车组(动力来源于车头和车尾两节车厢)。目前我们大量民众的误解中,最大的一个就是:动车组就是高速度,就是高铁。实际上,在和谐号动车组出现前,我国曾开发过“新曙光”、“中原之星”、“晋龙”、“长白山”等动车组,现在各个城市的地铁使用的列车,也都是动车组列车。因为它们的动力模式,都符合动车组的定义。但是它们的速度,显然不能称之为高速。动车组的设计运行时速取决于功率、牵引力配置、转向架设计时速、空气动力学部件、受电弓、列车控制系统等多方面因素。能达到高速的是动车组,但动车组不一定能达到高速。

  那么为什么会出现混淆动车组与高铁这两个放马牛不相及的概念的情况呢?2007年铁路第六次大提速后,通过引进消化吸收的CRH系列和谐号电力动车组上线运营。并且在列车运行等级中新设了“动车组”,以“D”为代号。铁路部门对外宣传动车组运行时速可达到200公里,在票价上也比特快列车更加昂贵。2008年8月1日,京津城际铁路通车,开通以“C”为代号的城际高速动车组。2009年12月26日,武广高速铁路通车,“G”为代号的高速动车组正式出现。高速动车组除了运行速度更快,票价标准相比D字头的动车组又有上涨。以“G”打头的动车组列车因为只在城际铁路和高铁上运行,所以在命名为XX高铁的线路上运行的G字头高速动车组,久而久之就被简化成了XX高铁。且这么一直将错就错下来。尤其是在沪宁沿线,由于沪宁城际高铁开通后开行G字头高速动车组,价格比六提后开行的D字头动车组更贵,引发部分旅客不满,因而将“动车”和“高铁”和两个概念对立了起来。其实,无论是D,还是G,它在铁路运输中都是以由CRH动车组执行的旅客列车。要跑出时速250公里及更高的时速,D和G字头的动车组,都必须驶上高速铁路。所以那种“高铁和动车没什么区别”的微博,是这种误导导致的让人啼笑皆非的结果。

  高铁站为什么多建设在城市核心区之外

  首先第一点就是市区里地价太高,人口和房屋稠密,很多都是几十年前的既有规划。为了把高铁从郊区接进市区,无论是动拆迁也好还是造价也好,经济成本都会变得离谱的高。或者说,在已经高度发展的城市中心再辟一条道出来开高铁,几乎不可能。即使有可能,很多情况下高铁为了开进市区,本身线路会由直变曲,也就是说直线上可以开到350公里时速的高铁,在曲线上因为安全只能开200公里时速甚至更低,为了进市区就必须妥协平均速度。参考日本东海道新干线的热海站(下图),因为地形和走向原因,新干线必须和原来既有的客运线进入热海站,但是这造成了新干线大站车在热海站不停站通过的时候,必须降速到 185 时速通过这个急弯,大大影响了运营效率。有人说这是城市规划的问题,这的确存在,但这绝不是主要问题,不得已而为之的情况很多。热海站的情况,一是高铁建设不能无视这个城市直接从山里挖个隧道直线开过去,这样造价也会很高;二是热海本来就是个背山靠海的小城,依靠新干线拉动经济的目的也必须使得新干线通过这座城市。

  类似的道理,来看一个上海轨道交通的例子,11 号线嘉定段最后四站路是:嘉定新城,白银路,嘉定西站,最后停在嘉定北站。线路在城区外绕了半圈,就是进不了老嘉定市区,因为考虑建设经济成本,工程难度和安全要求,不进老城区为上策(棕色是地铁走向,绿色是嘉定老城区)。

  第二个原因是噪音问题。高铁在开行本身就肯定会产生噪音,无论速度快还是慢,噪音肯定会存在。另外,高铁不同于一般地方的市内通勤系统,几乎所有国家的高铁都会采用俗话称“快慢车”、“大站车”的运营方式,比如高铁 G1 号班次,从北京南出发前往上海虹桥,近五个小时的车程里仅停站南京南,这就意味着在其它剩余 20 个车站,这辆高铁都是不停站全速通过的。尽管在 723 事故后全国高铁都进行了降速,但是最高时速依然能达到 300 公里。想象一下一辆 300 公里时速的高铁从闹市区正中央呼啸穿过,其产生的噪音和震动绝对是扰民级别的。如果感兴趣的话可以看一下京沪高铁全速通过的视频(京沪高铁列车全速通过)另外很多大城市内高楼林立,可以说高铁的上方完全暴露在很多大楼的窗下,如果遇上高空坠物进入高铁线路的问题,肯定是会引发极大的伤亡事故。这里发一条上海地铁的新闻:(上海轨交 3 号线高空抛物惹祸列车短路熄火)这还只是垃圾缠了架线,要是高铁贴着居民区通过,运行安全问题不得不考虑。有人说,日本新干线部分车站为什么可以放在市中心,下面我们来分析下原因。下图绿圈内是京都站,京都站的新干线和原来既有线路车站在同一车站,新干线的线路也从京都市正中央穿过。但是京都站是高等车站,所有往来列车都需要在这里停车,因为离新大阪出发距离也较近,速度提不快,列车限速也很低,所以噪音问题不太严重。但是想象一下在这样市区内开一辆 270公里以上时速的列车穿城而过,会是怎样的情形。换个角度,因为新干线在城市正中央开过,而不得不限速的例子也很多,比如东北本线的东京-大宫段,整段线路都在人口和房屋极度密集的市区内穿过,为了减少噪音,不得不降低车速。而在中国的高铁建设中,因为住宅和人口密度原因而必须降速运行的情况很少,所以应该说车站的规划选址以运行效率为先。

  第三,还有一个综合的原因,就是车站规模。中国高铁的大多数车站,尤其是始发站,其建筑规模、空间体积、到发线数量(站台数量)都远远超过日本新干线的车站。举东京站为例,东京站是东海道 - 山阳新干线和东北 -上越/长野/秋田/山形新干线的起点站,站台5个,到发线10条。相比之下,北京南站有13个站台,23条到发线,是东京站的双倍规模,上海虹桥甚至有16个站台30条到发线。候车室、售票窗口等等所占的面积,中国高铁的车站也远远大于日本新干线的。以上这些意味着中国的高铁车站,占地面积会远远大于日本的,也就意味着如果要把高铁造进市区,需要拆迁更多的人,花上更多的钱,占更多宝贵的市区土地。当然你要问为什么我们需要比日本新干线车站更大的高铁车站?除了提前规划,为未来做好准备的原因之外,目前中国高铁的运营效率还比不上日本新干线(列车到达其终点站后,再次发车前往新目的地或者回库的时间间隔长,导致列车在站台上停滞时间长,需要更多的月台容纳更多的车辆进站上下客),还有建筑空间利用效率也相对低。不过最重要的原因,我们的人口基数更大,潜在的高铁使用人数远大于日本新干线。

  第四,高铁新城建设需要,做到人跟线走,沿线开发。芒福德在《公路与城市》一书中曾经说过:“交通系统的意义,在于将人与物带到他(它)们最该去的地方,在有限的地段内集中尽可能多数量与多类型的人和物。”高铁作为高速度、高频次、高运量的快速客运交通组织方式,可大大改善沿线地区的相对区位条件,提高其可达性和交通便利条件,节省出行者的时间和费用,从而使人流、物流、信息流、技术流、产业流等要素加快向交通走廊集聚、向高铁组团集聚。由于中国的城镇化还有巨大的发展空间,用发展的眼光看问题,目前那些离市区远不可及、周边又比较偏僻的高铁车站,很可能会变成闹市区正中央的高铁站。以前是“农村包围城市”,现在是“城市包围农村”,随着城市的规模越来越大,一些本来偏僻的高铁站被城市边界吞并、消化,成为城市的副中心,也是很有可能的。很可能 50 年后我们会佩服 50 年前高铁线路的规划,为未来的发展留出足够的空间。

  结束语:迎接高铁时代

  虽然有各种各样的争论,但是稳步上升的高铁客流说明了一切。一般来说,高铁开通使高铁站周边地区成为城市发展最具活力的地区,扩大了城市辐射半径,拉动了周边土地升值,带动了偏远郊区的开放开发,崛起了一批新城区、新商圈、新业态,为新型城镇化注入新的动力。按照中国目前的城镇化速度,高铁规划必须有前瞻性和战略性,通过公共交通和用地一体化发展,有效促进城市格局转变、提高整体效率,不仅解决城市交通问题,还以此为基础形成紧凑型的网络化城市空间形态,反而是对城镇化的巨大贡献。未来中国的城际铁路(例如已经盈利的沪宁城际)一般会修建在人口密度较大,经济较发达,人口流动很大的地区,站间密度较大,车站位置靠近市中心。相对的,对于超长距离,设计平均运行速度快,站间距较大的客运专线(例如京沪高铁),车站将建设在城市外围,为今后的城镇化发展留足空间,打好“高铁新城”这张牌。

  背景资料1:中国建成、在建及规划建设的高速铁路有哪些?

  中国的高速铁路目前主要包括5个部分:“四纵四横”客运专线、城际铁路(时速250公里以上)、既有线提速时速200公里铁路、完善路网布局和西部开发性新线、海西铁路。其中“四纵四横”客运专线目前已经建成6127公里;城际铁路建成1143公里;既有线提速高铁因2011年8月16日降速运行,目前速度均低于时速200公里;完善路网及海西铁路部分共有5747公里线路开工建设,但尚未有线路开通运营。

  (1)“四纵四横”客运专线

  “四纵四横”客运专线撑起了中国高铁的主骨架,包括连接线在内共计14002公里,截至2011年年底共有包括秦沈、合宁、胶济、石太、合武、达成、温福、甬台温、武广、郑西、福厦、沪杭、宜万、京沪、广深港15条线路建成通车,总里程6127公里。

  “四纵四横”客运专线多数已经动工,目前在建线路包括汉宜、杭甬、盘营、哈大、津秦、京石、石武、合蚌、厦深、渝利、遂渝二线、西宝、杭长、长昆、广深港(香港段),共计6120公里。未开工路段仅剩石济、郑徐、宝兰、京沈,共计1755公里。

  (2)城际铁路

  目前已经开通运营的包括:京津、成灌、沪宁、昌九、长吉、海南东环、广珠等几条线,共计1143公里。其中京津城际、沪宁城际公里,设计时速350公里,成灌、广珠设计时速200公里,其他均为250公里。

  目前已经开工建设的线路包括:柳南、宁杭、宁安、成绵乐、武汉城市群、莞惠、哈齐、广佛肇、津滨、郑许、郑开、郑焦、沈丹、丹大、青荣、津保、成渝、长株潭、成雅、吉珲、渝万、福长、兰中、成蒲等,共计4324公里。

  背景资料2:Discovery 建筑奇观:京沪高铁CRH380是如何炼成的(点击链接观看)

  参考资料:

  (1)杭州国际城市学研究中心《迎接高铁时代建设多彩贵州》

  (2)《中国南车报》

  (3)中国铁路总公司《中长期铁路网规划》

  (4)《Discovery建筑奇观:京沪高铁CRH380是如何炼成的》

  (5)原铁道部《高速铁路设计规范》

  (6)《南方周末》

  致谢:

  中国南车宣传部徐主编

  业余铁路爱好者Reican

(责编:刘奕彤、冉旭)

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