东京轨道交通直通运营特征分析及启示

贺 鹏

（北京城建设计发展集团股份有限公司，北京 100044）

近年来，随着我国人口和经济的快速增长，轨道交通行业的发展也方兴未艾。在加快轨道交通建设的同时，通过网络化运营组织技术优化列车运输组织、改善交通供给与需求的不匹配、提高乘客服务水平，成为了国内外学者的研究热点[1]。其中，直通运营的运输组织方法已在国内外城市投入使用[2]，如东京的东武东上线-副都心线[3]、巴黎的RER-B线[4]、北京的4号线-大兴线等。实际的运行效果证明，直通运营模式可以有效地缓解通勤时段的出行不便，节省换乘时间，提升轨道交通吸引力[5]。国内外学者主要从案例介绍的角度对东京都市圈直通运营进行分析[6-7]，而对于直通运营与城市发展的关系以及不同直通运营区段运力特征的深入研究尚不多见。因此，笔者拟从城市空间结构与城市功能分区两个方面，分析直通运营线路与城市发展协调性之间的关系，并针对不同直通运营区段的运力及运行模式展开研究，对我国轨道交通的运营组织方法提出建议。

1 东京都市圈直通运营概况

东京都市圈在学术界一般定义为以东京站为中心的70 km范围，包括东京都、埼玉县、千叶县、神奈川县及茨城县南部。轨道交通以山手环线作为分界，环线之内以地铁为主，环线之外以私铁和 JR(东日本铁路)为主，并通过山手线上的新宿、涉谷、池袋等车站进行连接，这为直通运营奠定了基础。

东京外围的放射型轨道交通建设较早，但大多止于山手环线，乘客需在此换乘其他交通方式进入城市中心区[8]。20世纪60年代，为了缓解山手线上枢纽车站的换乘压力，方便乘客从郊区直达城市中心，东京地铁浅草线与京成电铁的押上线开行了直通运营列车[9]，此后这种运营模式在东京得到了广泛的应用。

东京都市圈的直通运营主要集中在东京地铁与私铁之间，13条地铁线路中共有10条参与了与私铁线路的直通运营，直通长度的比例达到了73.86%。未参与直通运营的线路是由于供电制式及轨距的不同：银座线与丸之内线采用了1 435 mm的标准轨，但绝大部分的私铁和JR采用的是1 067或1 372 mm的窄轨；大江户线采用的是直线电机的牵引方式，与其他轨道交通的制式不同。笔者按照不同地铁线路的直通运营互通性，将东京都市圈的直通运营分为7组直通运营组合，整体线路如图1所示，具体直通运营组合如表1所示。

图1 东京都市圈直通运营线路Figure 1 Through operation map of Tokyo Metropolitan Area

表1 东京都市圈直通运营分组Table 1 Through operation groups of Tokyo Metropolitan Area

从图1中可以发现，东京直通运营的线路覆盖了东京都、埼玉县、千叶县和神奈川县，加强了东京都心与多摩地区、埼玉市、横滨市、千叶市之间的联系。从表1中可以发现，除东西线、千代田线与JR线路进行直通运营外，绝大部分的直通运营都发生在私铁与地铁之间。直通运营组合中最少的线路为4条，最多的线路多达10条，这说明东京都市圈直通运营组织的多样性和复杂性。

2 直通运营与城市发展协调性

东京都市圈直通运营在数十年的发展中，形成了多层次、一体化的轨道交通体系，并与城市发展紧密结合，下面将分别从城市空间结构以及城市功能分区两个角度，分析直通运营与城市发展之间的协调性关系。

2.1 直通运营与城市空间结构

整体来看，东京都市圈呈现出“单中心+两环”的城市形态，形成了“一核+七心+业务核都市”的城市空间结构。其中：“一核”是指东京都心；“七心”是指7个副都心，即池袋、新宿、涉谷、大崎、上野、锦系町、临海，副都心基本位于山手环线上，大部分为直通运营的过轨车站；业务核都市为多摩地区、神奈川县、埼玉县、千叶县，承担不同城市功能的重要地点，形成了基本与30 km出行圈层重叠的环状。

从图2中可以发现，东京都市圈直通运营的线路覆盖全部的都心、副都心和绝大部分的业务核都市。直通运营与城市空间结构紧密结合，为城市外围的业务核都市快速地连通都心、副都心提供了保证。

图2 东京都市圈直通运营与城市空间结构Figure 2 Through operation and urban spatial structure of Tokyo Metropolitan Area

2.2 直通运营与城市功能分区

东京都市圈涵盖了行政管理、业务管理、居住、商业、交通枢纽以及科研教育等城市功能，“一核七心”的主要城市功能为业务管理及商业功能，除了临海副都心以外，其他副都心及都心的业务及商业的用地占比都超过了50%[10]。多摩地区及埼玉县南部城市以居住作为主要功能，与城市中心通过交通走廊连接。30～50 km圈层中的厚木市、木更津市、筑波等地区以科研、教育为主要功能，形成了高校教学以及科研技术密集的区域。50 km圈层之外，主要为制造业及轻工业所在的区域。

从图3中可以发现，东京都市圈的直通运营线路衔接了承担业务和商业功能的城市中心，以及承担居住及科研、教育功能的城市外围区域，为往返于两地的通勤客流提供了快速抵达中心的运输服务。通过直通运营的方式，将羽田机场、成田机场、东京站等交通枢纽连接起来，形成有机统一的交通体系。

图3 东京都市圈直通运营与城市功能分区Figure 3 Through operation and urban functional zoning of Tokyo Metropolitan Area

3 直通运营的运营特征分析

为探究东京都市圈直通运营的特征，基于直通运营线路的列车时刻表，分析直通运营线路的运力[11]，并以京王线—新宿线直通运营组合为例，对直通运营的运行模式及与客流需求的匹配度进行研究。

3.1 直通运营的运行能力分析

通过统计数据，得到了东京都市圈直通运营早高峰小时区段的列车开行数量，如图4所示。

图4 东京都市圈直通运营区段的运行能力(早高峰)Figure 4 Through operation capacity of Tokyo Metropolitan Area (morning peak)

从图4中可以发现，早高峰时最大运量的直通运营区段基本集中在15 km圈层与山手环线之间，这是由于早高峰时外围城区的通勤客流绝大部分在山手环线处汇聚，该区段中的线路也多设计为双复线形式。30 km圈层外均为小运量区段，很多线路通过支线的形式来达到提高覆盖率、集中郊区客流的作用。山手线内的地铁线路在早高峰时段一般保持 20～30列/h的发车数，平峰时段保持10～15列/h的发车数，以应对在城市中心出行及穿城的客流需求。

3.2 直通运营的运行模式分析

下面以京王线—新宿线直通运营组合为例，对东京都市圈直通运营的运行模式进行分析。该直通运营组合包括：京王电铁经营的京王线、京王高尾线、京王相模原线以及都营地铁经营的地铁新宿线。其中，京王高尾线与京王线在北野站衔接，京王相模原线在调布站与京王线直通运营，京王线在新宿站与都营新宿线直通运营，具体线路的走向和衔接如图5所示。

图5 京王线-新宿线直通运营组合Figure 5 Through operation between Keio Line and Shinju Line

京王线—新宿线直通运营组合在本八幡方向平日开行列车共计592列，其中包括各站停、区间急行、急行列车、准特急列车、特急列车、快速列车、京王专有列车共7种列车类型，对应不同的停站方式。这里以新宿线的数据为基础，统计全日不同时段内直通运营列车的占比以及快慢车开行的占比，分析该线直通运营的运行模式。

3.2.1 不同时段内直通列车占比的对比

以一个小时为步长，统计了全日不同时段都营新宿线本线运行的列车对数与京王线直通新宿线的列车对数，如图6所示。

从图6中可以发现，仅在新宿线本线运行的列车只在早高峰之前以及午平峰时段发车。早高峰之前，因为郊区开出的、面向通勤客流的大量直通运营列车还未抵达城中心，需要本线运行的车辆补充交通供给；早高峰时期，为应对大量的通勤客流，全部列车从京王线直通运营而来，新宿线不开行本线列车；平峰时期，由于客流需求降低，直通运营的列车开行对数下降，每小时开行3列本线运行的列车来满足这时城中心出行的乘客需求；晚高峰以及夜间时段，进城方向的客流较小，不需要开通本线运行的列车即可满足需求。

图6 不同时段内直通列车占比Figure 6 The proportion of through operation trains in different periods

3.2.2 不同时段内直通区段快慢车占比的对比

以一个小时为步长，统计了全日不同时段都营新宿线运行快慢车的情况，如图7所示。其中，快车指在新宿—本八幡之间只停部分站的急行列车，快慢车指在京王线只停部分站而直通运营至新宿线后站站停的列车，各站停指在京王线以及新宿线各站都停靠的列车。

从图7中可以发现，从凌晨到早高峰期间，各站停列车数量逐渐增加，在 5:00—8:00时段内从大岛站共开行10列前往本八幡的各站停列车，以应对大岛至本八幡的大量短途客流需求，早高峰时没有快车，只有快慢车以 4列/h的发车数直通运营。10:00—16:00平峰时段内开行列车较为规律，每小时从笹塚站开行3列急行快车，从新宿站开行3列各站停列车，从桥本站、京王多摩中心站各开行3列快速列车，直通至新宿线后站站停，针对不同需求的乘客提供不同的列车服务。晚高峰时段快慢车的对数不变，各站停的列车逐步增加。晚高峰后快慢车逐渐减少，各站停列车的比重逐渐提高，说明从郊外进城的需求降低。

图7 不同时段内直通区段快慢车占比Figure 7 The proportion of fast and slow trains in through sections in different periods

4 对我国轨道交通的启示

近年来，我国轨道交通发展快速，尤其是在北京、上海、广州等特大城市，逐渐出现了时空维度上的供需不平衡、换乘便捷性差、枢纽节点压力大等问题。东京都市圈轨道交通发展较国内要早，曾出现过上述问题，但已通过合理的方法进行了改善，取得了一定的效果。因此，东京轨道交通的发展经验和教训对我国轨道交通的发展具有一定的参考价值和意义。

4.1 提高轨道交通与城市发展的协调性

东京轨道交通与城市发展具有紧密的关系，通过TOD模式、利用轨道交通引领城市发展，通过“站城一体化”模式来提高轨道交通与城市的融合度，加强轨道交通的吸引力。国内的轨道交通建设，需在规划阶段即综合考虑城市规划、土地利用、交通规划；对于已建成的市区，需要利用轨道交通连接不同城市功能的区域，提高轨道交通网络的可达性；对于发展滞后的郊区，则需通过轨道交通来引导城市布局及空间结构走向合理化。

4.2 关注网络化运营和直达性

借鉴东京都市圈轨道交通的发展经验，国内城市轨道交通应特别注重网络化运营和直达性。对于轨道交通网络中的半径线、断头线、接力线等问题，应积极探索线路间互连直通运营的可行性。对于有相关设备设施条件的线路，以及在枢纽站具有大量直通需求的线路，应考虑采用直通运营方式，缓解枢纽站的换乘压力，减少直通乘客的出行时间。

4.3 采用快慢车和支线运营的形式

对于连接郊区与城中心的放射性线路，一般都有大量从郊区住宅区到城中心就业区的通勤客流需求，可考虑开行快慢车的方式，缩短这部分乘客的通勤时间，使其更快地直达城市中心。对于郊区客流分散的特点，可考虑设立支线运行等的方式，以达到提高轨道交通覆盖率、集中分散客流的效果。