轨道交通与上海城市空间结构的优化

轨道交通与上海城市空间结构的优化刘滨1)秦冰清2)蒋祖华1)

(1)上海交通大学工业工程与管理系,200030,上海;2)上海大学

国际工商管理学院,200436,上海M第一作者,硕士研究生)

摘要通过对上海城市空间结构、环境状况的分析,针对上海的世界级城市战略,指出空间结构失衡是阻碍上海发展的重要因素。分析了上海空间结构重组的可能性与可行性;提出以轨道交通发展促进上海的城市空间结构优化重组。

关键词城市轨道交通,城市规划,城市空间结构

中图分类号TU984.191

UMT and the Optimizatio n o f Shanghai Spatial Struc-ture

Liu Bin,Qin Bingqing,Jiang Zuhua

Abstract With an analysis of Shanghai spatial structure and environment c onditions,this paper points out that the unba-l anced spa t ial structure is the biggest hindranc e in shanghai development.But it is possible to optimize the spatial struc-t ure of Shanghai through the authors argue,will be the key in Shanghai development strategy for the world-class metropo-lis.

Key wo rds urban mass transit,city planning,c ity space structure

First-autho r.s address Dept.of Industrial Eng.,Shanghai Jiaotong Univ.,200030,Shanghai,China

上海中心城区空间狭小,已经成为人所共知的事实。这不仅表现在中心城区道路拥堵、生态失调、环境恶化,更表现在城市商务成本居高不下,可持续发展能力受到节制,致使引进外资增长速度低于全国平均水平,更低于周边城市的水平。从某种程度上说,上海中心城区的发展已经接近饱和。这一问题如果不能从根本上得到解决,上海的下一步战略目标的实现将相当困难。

然而,放眼/大0上海,可以看到上海郊区却是另一片天地。在全市6300km2的面积中它占到5700 km2,幅员辽阔,将给上海新一轮发展提供回旋的空间,也是连接上海中心城区和/长三角0的纽带。

1上海的城市空间结构应优化

建成世界级城市,有两条路可以走:第一是以科技进步为依托,进行产业结构升级,从而提升城市能级。第二条路就是以空间结构调整为主,通过创新城市形态,带动城市产业结构的战略调整。纽约、伦敦和东京等国际大都市走的是第一条路。然而,每一个世界级城市的建设都有其自身的特色和自身时代的特征。上海要建设为世界级城市,很难照搬其它城市的发展道路,只能依据自身特点走带有自身特色和时代特征的发展之路。

回顾上海的发展历史可以看到,1909年建成上海第一座钢结构桥)))外白渡桥,上海城市空间第一次跨越,其中心城区从苏州河北岸向南岸跨越。上海经济也随着城市空间的拓展而实现了第一次跨越。外滩的万国建筑群和/十里洋场0就是那个时期繁荣的见证。1993年以后,随着浦东大开发,上海城市空间实现了对黄浦江的跨越,从此上海迎来了有史以来发展最快的10年。10年间国民经济保持两位数增长,GDP增长3倍,突破5000亿元。

今天,上海中心城区空间明显不足,房地产价格居高不下,致使上海商务成本持续上扬。这些已经成为制约上海经济发展的一个主要因素。在这一背景下,应该以更广阔的视野来审视上海未来的发展空间)))5700km2的市郊大地。1990年后,全市引进外资总额中,上海郊区占到40%。可见上海已经越过了依靠中心城区发展的阶段。因此,要实现人均GDP从5000美元到8000~10000美元的跨越,靠的应是城乡一体化的拉动,靠城市空间结构的优化和拓展。

2以轨道交通促进上海城市空间优化重组

专家指出,上海外环线内人口应控制在800万,而现有人口已达915万。这就是说,要有115万左右的人口应疏散到郊区。同时,要吸纳100万外来人口和400万农民进城。据分析,上海市可容纳的人口在1900~2000万之间,因此,上海郊区人口将在1100~1200万人之间。如何解决这1100~

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第5期技术资料

1200万人的交通问题,这是城市空间优化重组的前提条件。

2.1上海交通环境现状

上海的人均道路面积为6m2(2001年),低于国际大都市水平(东京13.5m2、伦敦24.5m2、纽约28.5m2(1991年)、巴黎30m2(1993年))。由于道路资源不足,导致上海交通状况不良,公交车时速仅为17.6km。上海高楼林立,数量为4200栋,居世界第一。噪声在高楼间叠加、混响,使得噪声强度加大。噪声源主要为汽车发动机噪声,它呈发散状传播,传播距离远。汽车噪声等级高达80~100dB (A),远高于国家标准(白天不得高于70dB(A))。而噪声每增加3dB(A),噪声强度增加1倍。上海有16%(100万)居民生活于道路两侧,其受噪声污染之严重可以想象。在上海环保投诉中,50%都是源于噪声。

上海要建成国际大都市,中心城区的发展余地已经很小。城市交通的发展不得不向空中要面积,全市高架道路已达55km。由于高楼及高架道路,使得城市空间相对封闭,从而导致噪声在其封闭空间内相互叠加,加重了噪声强度,同时也使空气流通不畅,加大了空气污染。

2.2大众交通与城市空间发展的关系

大众交通的发展会给城市空间发展带来如下3种效应:

#因果效应)))运输带来人潮,车站附近出现住宅、零售业。

#优化效应)))当政府着手建设大的交通设施时,人们就会提高对目标地的价值预期而进行投资,加速人口移入,促进商业活动发展,形成一种相互优化的效应。

#可及性效应)))大众交通使人们的出行变得比以往更加便利,扩大了人们的活动空间,也就相对缩小了城市半径。人们工作、购物、娱乐、休闲更加便利,从而繁荣了城市经济,激发城市发展活力。这一方面有效节制了城市商务成本的提高,另一方面又可避免一些世界大都市出现的城市空心化边缘。

3大力发展轨道交通

/先有路,后有城0,这是古训和世界经济发展的经验总结。上海轨道交通线的建成通车,彻底地改变了浦江两岸及地铁沿线的城市结构。而最近即将通车的闵-松线,也将带动闵行、松江的发展。其带动作用不仅表现在沿线房地产的升值和繁荣,更为重要的是带动了沿线产业、商业、服务业的繁荣。轨道交通不仅仅使上海郊区变成一个良好的生态区、居住区,更为重要的是,它拉动上海郊区变成一个产业区、商业区、服务区。

3.1选择轨道交通的理由

大众交通大致分为公交汽(电)车及轨道交通系统。而轨道交通本身又可分类多种类型。最终要发展哪一种大众交通,第一要看交通流量,第二要看经济实力。

从交通运输能力分析:高峰小时单向流量8000 ~10000人次时,公共汽车运力可以解决;高峰小时单向流量1~3万人次时要建设轻轨;超出3万人就要建地铁。上海的主干道高峰小时单向流量早已经超过5万人次。从经济实力分析:据有关资料,城市基础设施建设用于轨道交通投入的资金可达到其GDP的0.7%[1]。据上海未来5年的经济预期,其平均GDP为7000~8000亿元。即每年财政可拨50~55亿元用于轨道交通建设。而上海市政府用于轨道交通建设的资金与社会资金比为1B4。这样,上海每年可用于轨道交通的建设费为200~220亿元,/十五0期间建设投入可超过1000亿元。因此,上海应优先选择发展轨道交通。

3.2轨道交通的比较优势

(1)占地面积小。城市中各种交通工具占用道路面积:自行车3.75m2/人,摩托车11.66m2/人,公交车1m2/人,小汽车14m2/人,出租车10.5m2/人;轨道交通建于地下或高架,不占用市区道路。而每小时输送5万人所需要的道路宽度,小汽车是180m,公共汽车是9m,轨道交通综合占地为道路交通的1/3(地铁和高架轻轨占地更少)。

事实上,上海市在20世纪90年代后,道路建设发展很快,但是由于机动车增长过快,交通拥挤状况并未得到有效缓解,主要的新增道路被小汽车占据。而小汽车的运量只占总运输量的11%,边际效益微弱。公交车由于受道路拥挤的影响,行车速度缓慢,与其它交通工具的竞争力不足,受竞争力和运输效率的双重影响,其总运输量在市区为24%,在全市的比例仅为17%。

(2)运行速度快。上海主城区空间已近饱和,郊区城市化战略虽使城区人口得到疏解,但中心商务区的吸引力不可能在短时间内消解。人们居住在郊区,出行距离会延长,因而出行速度显得尤为重要。上海轨道交通分为R、M、L三种:R(市域线)速度为60~80km/h,郊区运行速度可高达120km/h;

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城市轨道交通研究2004年

城市轨道交通桥梁设计中的车辆制动力

曹雪琴1)

朱金龙

2)

(1)同济大学桥梁工程系,200092,上海;2)同济大学工程力学与技术系,200092,上海M 第一作者,教授)

1 列车在桥上紧急制动的基本机理

列车制动分一般制动(或称正常制动)与紧急制动两种。列车的紧急制动对轨道、桥跨结构、支座以及墩台作用有纵向力,在城市轨道交通桥梁设计中必须加以考虑。

1.1 闸瓦与车轮间摩擦系数(U k )

单轮在制动状态时,闸瓦以法向力k 压向轮缘,车轮与钢轨间有轴重N 和纵向力B (图1)。按动力学平衡有: k U k r -Br -J a =0

(1)

则 B =(k U k r -Ja)/r

(2)

式中:B 为车轮与轨道间纵向力;U k 为闸瓦与轮缘间摩擦系数;a 为轮对角减速度;r 为车轮缘半径;J

为车轮转动惯性矩。

图1 单轮制动状态力学图式

k 由列车制动缸压力决定,在制动过程中,基本不变。U k 则与制动前速度v 0以及制动过程中列车瞬时速度v 有关。由图2可知,在制动过程中随着车速v 的降低,U k 逐渐增大。当车轮停止滚动瞬间,U k 达最大值。

式(3)、(4)表示地铁车辆的U k 值:

U k =0.25+8/(100+20v )

(v =0~45km #h -1

;R >450m )

(3)

U k =30/(100+v )(v >45km #h -1;R >450m )

(4)

制动煞停(v =0)时,式(3)、式(4)的U k 值相

等。1.2 车轮与轨道间粘着系数(L

)

图2 U k -v 关系曲线图

M(地铁)速度在60~80km/h;L(轻轨)主要作为郊区交通工具,速度也在60~80km/h 。相比其它交通工具,也只有轨道交通能够满足人们的出行需求,

即乘车时间小于1h 。

(3)环保、污染少。城市的可持续发展,生态问题几乎排在第一位。城市污染的50%源自汽车尾气。轨道交通由于无尾气排放,且占地相对集中,噪声可相对减小,而且随着现代技术的发展,轨道交通的噪声越来越小。此外,轨道交通的人均能耗为道路交通的15%~40%。

综上所述,以发展轨道交通为突破口,由轨道交

通推动城市空间重组,促进上海城市空间结构优化,并以空间优化带动产业结构的调整,应是上海城市发展的指导策略。

参考文献

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1998(4):5

2 张学孔.台北市永续运输与绿色交通整体规划.http:M www.

chinautc.co m

3 梁鹤年.城市理想与理想城市.城市规划,1999(7):18

4 曹国华,张 露.轨道交通与城市空间有序增长相关研究.城市轨

道交通研究,2003(1):9

(收稿日期:2003-09-23)

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研究简报