论文部分内容阅读
西南交通大学交通运输与物流学院 611756
摘要：研究目的：市郊铁路是连接大城市市中心与卫星城之间，以中长距离城市通勤客流为主的城市轨道交通形式。本文分析了国内外主要大城市市郊铁路的特点，对其线网规模、车站分布、运营模式、供电制式等方面进行了对比研究，并结合分析结果，对我国市郊铁路发展提出建议。
研究结论：（1）市郊铁路可采取国铁制式或者城市轨道交通制式；（2）可利用或改造既有铁路开行市郊列车；（3）市郊列车服务可以采取不同线路间跨线运营的方式；（4）本文研究结论可对我国市郊铁路发展提供参考。
关键词：市郊铁路；既有线；发展建议
市郊铁路，指在经济发达、人口稠密且规模较大的城市区域内，以中心城区为核心，连接中心城区与卫星城的快速轨道交通方式。市郊铁路的线路长度通常在100km以内，站间距较大，采用公交化运营模式，客流以中长途城市通勤客流为主。
随着城市化进程的进一步加快，大城市的郊区开发强度也不断提高，城市人口、企业、机构、服务设施等先后向卫星城转移，形成以城市中心区或若干核心组团为中心、卫星城环绕发展的多核心现代城市结构。市郊铁路作为连接中心城区与卫星城的重要交通方式，在城市轨道交通系统中具有重要的地位。由于市郊铁路运量大，速度高，因此已成为世界上很多大城市发展的重点。
1 市郊铁路的特征
（1）服务范围方面：市郊铁路的服务范围为城市郊区或卫星城，相比于地铁等城市轨道交通方式要大，但小于城际铁路，属于中等范畴。
（2）服务对象方面：以往来于卫星城与中心城区之间的中长途通勤、通学、购物、休闲旅客为主。
（3）客流方面：以中长途城市通勤客流为主，近郊与远郊客流混杂，具有典型的潮汐性和向心性，早晚高峰明显。根据高峰客流的具体差異，市郊铁路客流可细分为扩散型、聚集型、均衡型，参见表1.1。
（4）运输组织方面：分为新建客运专线和利用既有线开行市郊列车两种方式，一般具备“公交化”特征。
表1.1 市郊铁路高峰客流的三种类型[1]
类型 客流流向 居住 工作 进城流：出城流
扩散型 城市向外扩展 市区 郊区、卫星城 2：8或3：7
聚集型 向城市聚集 郊区、卫星城 市区 8：2或6：4
均衡型 进出流相当 市区、郊区、卫星城 市区、郊区、卫星城 5：5
2 国外部分典型大城市市郊铁路概况
2.1 日本东京市郊铁路
日本东京都市圈可分为东京区部、东京交通圈和东京首都圈三个圈层，其中东京区部指以东京站为圆心，半径约15km的区域；东京交通圈为以东京站为圆心，半径约50km的区域；东京首都圈包括东京都、神奈川县、埼玉县等“一都七县”，半径约为100～150km。区域人口主要集中在东京交通圈内。三个圈层共有市郊铁路2 013km，占轨道交通总里程87.3%，包括JR线路（分割民营化前日本国铁线路）887km，由京成电铁、京王电铁等私营企业运营的私铁线路（含单轨铁路）1 126km。其中，JR线主要提供连接市区与卫星城以及其他城市的中长途通勤列车服务，平均站间距约为5～6km；各私铁线路均分布于山手环线外侧，并通过与地铁线路直通运行的方式提供前往市中心的列车服务，平均站间距为2km左右。
东京市郊铁路线网总体布局为双环线+放射线结构，其中环线2条（山手线、武藏野线），放射线25条（含JR与私铁线路，直通运行未考虑），以地面和高架线路为主，大多由既有铁路改造而来，供电制式为DC1 500V接触网。市郊铁路每天运送旅客2 843万人，占轨道交通总客运量的78%。
表2.1 东京交通圈快速轨道交通线路里程及客运情况（2005年3月）[2]
轨道交通 运营里程（km） 比例（%） 客运量（万人次/天） 比例（%）
地铁 292 12.7 815 22.3
JR 887 38.5 1456 39.8
私铁 1126 48.8 1387 37.9
合计 2305 100 3658 100
东京市郊铁路的特点主要体现在列车直通运行、不同种别列车灵活匹配和便利的换乘系统三个方面。包括私铁、JR和地铁在内的各家公司均在条件允许的线路间大量开行跨线列车，从而使线路辐射更大区域。在列车匹配方面，各公司大多在具有越行能力的线路上根据客流特点灵活组织各站停车、大站停快车等不同级别的列车，同时通过优化运行图使得线路通过能力最大化，从而最大限度地满足客流需求。在换乘方面，换乘站大量采用同台换乘设计，并通过环线有机地将各市郊铁路线路与地铁线路衔接起来；在线路并行区段，通常采用快慢线设计以提供差异化服务。
2.2法国巴黎市郊铁路
巴黎是世界上人口密度最高，公共交通网络最为完善的城市之一。巴黎大区位于法国北部，由巴黎市和周围的七个省组成，面积12 012km2，人口约1 220万，是典型的多中心城市。巴黎市郊铁路分为区域快线RER和远郊铁路Transilien两个系统，每天运送旅客26万人，占轨道交通总客运量44%，供电制式为AC25kV接触网。
RER系统包括5条主线和若干支线，服务半径约为40～50km，由巴黎地铁RATP和法国国铁SNCF共同运营，其中RER-A东段的两个方向和RER-B的南段由RATP运营，其他线路由SNCF运营。线网总长586.4km，线路以新建为主，以地下化方式穿越市中心，并在市区段采取大站快车服务模式，可方便换乘巴黎地铁。
Transilien系统包括8条线路，服务半径约60km，由SNCF通过整合巴黎外围铁路既有线形成，与长途列车共线行驶，主要服务于RER未覆盖到的远郊区域。线网呈放射状，总长约2000km，均为既有线改造而来。与RER不同，Transilien线路均终止于巴黎的6个主要火车站。Transilien线路在远郊无RER服务地区站间距较小，在市区或与RER并行区段则采用大站快车或一站直达模式。 2.3英国伦敦市郊铁路
大伦敦市包括伦敦城和32个区，卫星城呈同心圆分布在距核心区12～90km的区域。区域总面积约1 579km2，人口约800万。伦敦市郊铁路总长3 071km，多为既有线改造而来，且大多办理货运业务。路网整体呈放射状，连接郊区几乎所有主要城镇。其中中心城内线路总长788km，平均站间距2.5km；近郊区（50km交通圈）线路总长923km，平均站间距3.5km；远郊区（100km交通圈）线路总长1 360km，平均站间距7.5km。
在换乘方面，伦敦市郊铁路可在布置在地铁环线附近的10个换乘站与伦敦地铁网络换乘，同時伦敦地铁也有部分线路的列车与市郊铁路直通运行。在设站方面，伦敦市郊铁路在不同圈层采取不同的设站方式，在中心城内设站密度高，站间距小；在郊区则离中心城越远设站密度越低，站间距越大，从而有效的适应中心城和卫星城人口密度不同所带来的客流特点，满足不同交通圈的不同交通需求。
伦敦市郊铁路占伦敦轨道交通线路总长88.1%，每天运送旅客700万人，占轨道交通总客运量70%。大部分线路供电制式为DC750V第三轨或AC25kV接触网，少数线路为DC650～660V第四轨。
2.4美国纽约市郊铁路
纽约大都市圈面积27 372km2，人口2 000万以上。与其他大城市不同，纽约的公路网十分发达，私人汽车在交通中占据主导地位。市郊铁路在非高峰时段与私人汽车相比没有速度优势，只在通勤高峰时段起到为公路分流的作用。
纽约市郊铁路服务半径约80km，线网呈“主线+支线”结构，主要服务于纽约外围卫星城及邻近地区至中心城的通勤人群。线路总长1 632km，占轨道交通总里程81.6%，其中中心城线路里程167km，平均站间距4km；郊区线路里程1 465km，其中80km交通圈内平均站间距3km，80km交通圈外平均站间距6km。主要由长岛铁路（Long Island Rail Road，LIRR）和北方铁路（Metro-North Commuter Rail Road，Metro-North）运营。纽约市郊铁路每天运送旅客54.3万人，占轨道交通总客运量的11%。
长岛铁路服务于纽约长岛地区，是全美最繁忙的通勤铁路系统。线路里程超过1 100km，拥有车站124个，以曼哈顿的宾夕法尼亚站为中心放射出两条干线和八条支线。长岛铁路是美国铁路系统中仍使用原始名称的最古老的系统，年客运量约8 100万人，每工作日客流超过28万人。供电制式为DC750V第三轨。
北方铁路主要服务于纽约、康涅狄格州和北部郊区，是美国第二大通勤铁路系统。线网由四条干线和五条支线构成，以哈得孙河为界分为东岸线和西岸线两部分，东岸线三条市郊铁路均接入曼哈顿的纽约中央站，西岸线两条市郊铁路接入宾夕法尼亚站和霍博肯站。供电制式为DC750第三轨或AC12.5kV接触网（哈德孙河以东线路）。
3 我国市郊铁路发展现状
3.1 北京通勤圈——北京市郊铁路S2线
北京市郊铁路S2线连接北京中心区与延庆卫星城，全长82km，由国铁京包线、地方铁路康延线改造而成，2008年8月6日开通运营。线路始于北京西城区北京北站，经海淀区、昌平区，终于延庆县延庆站，是北京的第一条真正意义上的市郊铁路。线路运行时速120km/h，全线设站14个，平均站间距5.9km，全程运行时间1小时20分左右。使用车辆为NDJ3型“和谐长城号”动力集中式内燃动车组。
S2线由原铁道部和北京市政府共同投资，通过政府购买服务方式强化通勤功能。建设运营单位为北京城市铁路投资发展有限公司，运营管理委托北京铁路局负责。线路采取类似国铁的运营组织方式，采用“S”字头车次，开行列车种类包括各站停车和大站快车，同时定期开行北京北-沙城的京包线直通运行列车。票务方面，S2线取采取不对号入座方式，在发售定额车票外支持北京市政公交一卡通，北京北-八达岭段票价采用类似于地铁的计算方式，八达岭以远区间仍沿用国铁票价计算方式。目前每日开行列车16对。
3.2 上海通勤圈——金山铁路
金山铁路连接上海中心区与金山卫星城，全长56.4km，由原国铁金山支线改造而成，2012年9月28日开通运营。线路始于上海南站，途径徐汇区、闵行区、松江区、金山区，终于新建金山卫站。全线按国铁I级铁路、双线电气化干线设计，设计时速最高160km/h，部分路段设计时速最高100km /h，全线设站9个，平均站间距6.3km，全程运行时间34分左右，使用车辆为CRH2A型“和谐号”动力分散式电力动车组。
金山铁路由原铁道部和上海市共同出资组建上海金山铁路有限责任公司负责建设运营，运营管理委托上海铁路局进行。线路采取有国铁特色的公交化运营模式，使用“C”字头车次，开行列车种类包括各站停车、大站快车和一站直达快车。票价享受上海市补贴，全程不对号，在发售定额车票外支持上海公交一卡通，同时享受公交换乘优惠。截至2014年，金山铁路每日开行列车36对，其中一站直达快车17对，各站停车19对。
3.3 成都通勤圈——成都市域铁路成灌线系统
成都市域铁路成灌线及离堆支线、彭州支线（以下称成灌线系统）连接成都中心区与市区西部的郫县、彭州、都江堰三个卫星城，主线全长67km，设站12个；离堆支线全长6km，设站3个；彭州支线全长20km，设站6个。成都至郫县西最高运营速度120km/h，郫县西至青城山段最高运营速度200km/h，离堆支线最高运营速度80km/h，郫县至彭州段最高运营速度200km/h。使用车辆为CRH1A型“和谐号”动力分散式电力动车组。
成灌线系统为汶川大地震灾后重建重点项目，由成都地铁有限责任公司与成都铁路局合资组成成都市域铁路有限责任公司负责建设与管理。线路采用标准的国铁运行组织模式，使用“C”字头车次，开行列车种类包括各站停车、大站快车及一站直达快车，同时开行至营川、遂宁、达州的直通动车组列车。线路票价享受成都市补贴，购票方式与购买普通火车票相同，不支持天府通卡，乘车需接受与乘坐普通国铁列车相同的安检与候车过程。目前每日开行列车16.5对。 4 我国市郊铁路发展过程中存在的主要问题
（1）基础设施不足
市郊铁路能够在城市交通中充分发挥作用的基础是发达的线网和众多的市区站点，而国内亟需发展市郊铁路的大城市则基本不具备这些条件。首先是缺乏足够的市区站点。与动辄数十个市区车站的国外大城市相比，国内大城市市区客运车站明显偏少，如北京市区办理客运的车站只有5个，上海市区则只有3个。这导致点线运能的不匹配，线路富余能力因市区客运站总体运力限制而无法充分利用。如北京铁路局开行的北京至燕郊、蓟县通勤列车就由于北京站到发线紧张而不得不将始发站改为公交接驳极为不便的北京东站，且班次严重不足，运行时间不合理，自开通起客流一直不乐观。
其次，国内也缺乏具有大规模开行市郊列车条件的既有线网。国内既有铁路基本特点是优先满足长途客流需求。这一特点反映到运行图上，就是在早晚高峰时期会有大量的夕发朝至长途列车进出市区车站，从而严重挤压市郊列车的运行空间。因此，在国铁总体运能还存在缺口的前提下，市郊列车很难获得早晚高峰的黄金时刻，从而无法满足客流需求。如北京S2线，由于京包线运能紧张，市郊列车开行对数严重不足，真正的客流高峰站没有车次，至今仍是一条以旅行客流为主的线路，基本没有发挥出市郊铁路的通勤功能。
（2）发展理念落后
市郊铁路是介于区域铁路和城市轨道交通之间的特殊轨道交通类型，同时具有铁路属性和城市轨道交通属性。从技术标准和管理模式来看，其具有铁路属性。无论国内外，大多数市郊铁路均由铁路部门或企业运营，且通常直接采用铁路标准。从服务对象和客流特点来看，市郊铁路具有城市轨道交通属性。市郊铁路连接中心城与卫星城，其服务对象是往来于中心城与卫星城的中长途城市通勤人群，客流特征与城市轨道交通类似。
在目前阶段，国内市郊铁路的铁路属性仍处于主导地位。无论是国铁本身、城市轨交运营方还是社会对铁路的角色定位，长期以来都停留在长途干线与高速客运专线的层面，而介于干线铁路与城市轨道交通之间的市郊铁路却极少被与铁路联系起来。这种固化的认识阻碍了市郊铁路向正确的角色定位发展，带来了严重的负面影响。
对于铁路系统而言，这种影响是两方面的。首先，市郊铁路定位向干线铁路靠拢导致了铁路忽视城市通勤客流，对市郊铁路这一竞争领域缺乏热情。如北京市郊铁路S2线，虽然其线路经过北京西北部清河、沙河等人口密集区，但大多甩站通过，并未考虑其通勤需求。其次，市郊铁路定位向客运专线靠拢导致了在规划新建线路时过于追求高标准。如成都市域铁路成灌线系统，其大部分区间限速达200km/h及以上，而站间距集中在2.0～4.8km范围内，较速度标准而言严重偏小（限速220km/h线路合理站间距为15km），从而导致了较大的基础建设浪费。
对于城市而言，这种影响体现在将其市郊铁路视为引导郊区经济开发，尤其是房地产开发的先行者上，具体表现为“拆铁路修地铁”。如上海地铁3号线和武汉地铁1号线均存在购买城市内旧铁路，拆除后在其线位上新建地铁的情况。这当中虽然有与国铁沟通困难的因素，但主要原因仍是对铁路城市交通功能的忽视，未考虑将既有铁路直接改造为城市轨道交通线路。
（3）运行组织僵化
市郊铁路的客流具有多样性，既有往来于卫星城和中心城的中长途通勤客流，也有沿线的短途客流。为充分满足不同种类客流的需求，提供差异化的客运服务，有以下四类对策：
① 建设支线；
② 开行快慢车；
③ 开行跨线直通列车；
④ 不同线路列车共线运行。
其中，建设支线可扩大线路辐射范围，有效提高线路在郊区低密度地区的覆盖；开行快慢车可使中长途通勤客流和沿线短途客流分离，有效缩短从卫星城至中心城的旅行时间；开行跨线直通列车可消灭跨线客流的换乘时间，提高旅行速度，增加轨道交通网络的网络流动性。
以日本东京于2015年3月14日开通的上野东京线为例，该线连接位于山手环线上的上野、东京两大枢纽站，是上野-东京区间继山手线、京滨东北线之后的第三复线。该线沟通了自东京站出发，辐射东京西南地区的东海道线和自上野站出发，辐射东京北部地区的宇都宫线、高崎线、常磐线，是典型的跨线直通+共线运行模式。该线路的开通有效的缓解了由于修建东北新干线，东北本线上野-东京区间被拆除所带来的严重的交通压力。
国内目前尚无类似的系统解决方案，虽然已开通的市郊铁路均开行了不同等级的列车，部分线路也拥有支线并提供直通列车服务，但均未能发挥出足够的作用。如成都市域铁路成灌线系统，该系统目前下行有彭州、离堆公园、青城山（都江堰）三个方向，开行列车种别包括各站停车、大站快车和一站直达快车。但该系统所开行快速列车停站混乱，开行时间与客流高峰不重合，未能发挥出快车应有的快速疏解中长途通勤客流的作用。又如北京市郊铁路S2线，该线目前提供定期开往河北沙城的京包线直通列车服务，但班次过少，无法有效的促进沙城与北京之间的联系。同时该线路并未在昌平站利用国铁京通线开行前往昌平北方向，从而使线路对昌平城区的辐射大大削弱。
5.对发展市郊铁路的一些建议
5.1 及时规划和提前建设市郊铁路
国内城市对市郊铁路的重要性认识普遍不足，或虽能认识到市郊铁路在城市交通中的重要性，但由于城市轨道交通修建起步较晚，中心城地铁线网尚存在巨大的规模缺口，受财政、资源限制，通常只能采取“先内后外”策略，将市郊铁路的规划与建设向后推。
市郊鐵路系统规划不及时，会导致卫星城在缺乏快速交通走廊引导的情况下自由发展，进而影响城市整体规划。同时，大量的通勤客流转移到公路也会导致严重拥堵。考虑到城市发展带来的地价、物价和劳动成本上涨问题，规划建设越向后推，建设新线路所需成本就越高。建议：
（1）在缺乏足够资金新建市郊铁路时，应提前做出规划。规划应预留出空间足够的走廊，以免日后因建成区侵占红线导致规划线条无法落地，避免产生高额的拆迁费用。 （2）条件成熟的市郊铁路应及早批复，及早投资，及早建设。先修建的地铁等市政交通工程应为规划中市郊铁路做好预留，以免日后修建该线路时产生巨大的改造成本。
（3）规划线网时应有足够远见，避免频繁修改规划导致建成线路改造或预留工程废弃；或因规划运能不足导致线路建成营运后无法承受超出规划的客流。
5.2合适的地铁与市郊铁路里程比例
东京、巴黎等国外大城市均有长度超过1 000km的市郊铁路网，但地铁路网里程却通常限制在300km左右。而国内大城市地铁路网远期规划均远远超过300km，这意味着单条地铁线路的里程过长，许多线路超过30km，部分线路甚至超过50km。过长的地铁线路会导致长途旅行速度下降，基建投资增加，同时也会诱使城市“摊大饼”式发展。地铁长，市郊铁路短的线网结构会导致整体旅行速度下降，效率降低，效益变差。建议：
（1）控制中心城地铁线网规模与线路长度，避免地铁线路过度延伸至郊区。
（2）增加市郊铁路长度，保证卫星城通勤旅客可通过市郊铁路快速到达中心城。
（3）对于沿线客流较多的市郊铁路走廊，可以根据客流大小采取开行快慢车或修建“市郊铁路+地铁”复复线的方式解决沿线客流与中长途通勤客流的冲突。
5.3合适的线网平面布局
城市轨道交通线网由地铁线网和市郊铁路线网构成，两者在中心城区的功能既有重叠也有互补。地铁线网可充分照顾中心城区内部的通勤客流，而市郊铁路可将郊区通勤人群快速送达中心城内各主要地区，还能够高速有效地解决穿城客流的问题。因此，中心城除地铁线网外，还应有独立的市郊铁路线网。建议：
（1）借鉴东京、巴黎等国外大城市经验，中心城轨道交通网络规划普速、快速两个层次线网，其中市郊铁路构成市域及穿城快速轨道交通网；普速地铁构成中心城普速轨道交通网。
（2）对于客流量大的并行区段，建议市郊铁路与地铁线路并行修建，地铁线路采取小站距，市郊铁路采取大站距；在较不繁忙的并行区段，市郊铁路可与地铁共线运行，但应当采取快慢车模式，市郊列车只停大站。相应的越行站配置应当在线路规划时一次性设计完成。
（3）对于规模较大的城市，应视情况考虑修建环线。其中市区环线站距小、设站密度大、客运量大，主要起连接加强中心城路网、沟通不同方向放射线的作用；郊区环线站距大、设站密度小，主要起连接各卫星城作用。
5.4充分利用铁路既有线和既有铁路通道
发达国家通常铁路发展较早，相应的，其城市既有线网也较为发达。如东京、巴黎等城市在20世纪早期便已拥有发达的铁路网络。随着城市化进程的加深，城市工业纷纷外迁，城市铁路货运需求减少，这些既有线网被大量改造为市郊铁路，成为城市发展新的引导动力。
与之相对应，中国铁路发展起步晚，在相当长的时间内发展缓慢，因此中国大城市大多依靠公路交通发展壮大。随着城市的扩大，原先连接城市与卫星城镇的公路逐渐转化为城市道路，失去了快速连接中心城与卫星城的功能。目前国内大城市与外围城镇的联系主要通过在中心城形态基本固定后新建的高速公路。这些干线公路大多采取封闭式管理，占地大，对城市空间切割严重。因此，为避免对既有建成区造成进一步切割，应将市郊铁路的規划和干线公路的外移、城市快速路的修建结合，构建以轨道交通线为核心的新城市结构。
尽管我国城市既有铁路通常较少，但在具有重要铁路枢纽地位的城市，其既有铁路路网则有着相当的规模。这些既有铁路往往交通通道价值十分客观。如北京市境内拥有京广、京九等10条干线和一个完整的环线。这些铁路途径中心城与卫星城，潜在改造价值巨大。2008年开通的北京市郊铁路S2线即是一个比较成功的改造范例。
然而，许多城市，包括一些借助铁路而发展起来的内陆城市，却因为种种原因而纷纷将原市区段铁路拆除外迁，并未考虑过将其改造为市郊铁路的可能性。既有交通线一旦拆除，其用地很容易被其他建筑物侵占，从而破坏城市中已经存在的交通走廊。将这些建筑物拆除并重新恢复交通走廊的完整性无疑是成本高昂的，因此利用既有铁路改造成市郊铁路，或利用既有铁路拆除后留下的空间新建更高标准的城市轨道交通线路，才是节约成本，提高效率的最佳方案。建议：
（1）对市区内既有铁路应认真研究其开行市郊列车的可行性。如线路运能允许，尽量直接利用其开行市郊列车；如线路运能不允许，则可提前规划，待其客货运功能弱化转移后将其改造为市郊铁路。
（2）对于市区内的低运量或废弃铁路，在封闭拆除前应先分析其改造成为市郊铁路或城市轨道交通线路的可行性。
（3）对于市区内目前尚有较大客货运量的铁路，如其线路经由具有改造成市郊铁路的价值，则可考虑对该线路进行扩能改造，以开行与长途列车混行的市郊列车，或沿该线路新建并行的市郊铁路。
6结论
与部分国外大城市相比，国内大部分大中城市对市郊铁路这一城市轨道交通网络中的重要组成部分还没有充分的认识，市郊铁路发展还处于一个比较落后的阶段。面对城市高速扩张，道路资源缺口较大，交通拥堵严重等问题，兴建发达的市郊铁路网络是解决问题的最根本方法。在国内城市轨道交通发展速度落后于城市扩张速度的现状下，新建或改建市郊铁路将面临很多问题。
参考文献：
[1] 徐行方，左波祥.市郊铁路运营特点及运输组织方式研究，城市公用事业，2010年第24卷第5期
[2] 杨晓.市郊铁路建设模式及技术条件探究，西南交通大学硕士研究生学位论文，2012.3
[3] 孙海富.国内外市郊铁路的发展及建议，铁道工程学报，2014（3）
[4] 甄小燕.中国发展市郊铁路现存问题解析，城市交通，2014年第12卷第6期
[5] 秦永平.我国市郊铁路规划和建设中的主要问题与建议，铁道工程学报，2014（3）
摘要：研究目的：市郊铁路是连接大城市市中心与卫星城之间，以中长距离城市通勤客流为主的城市轨道交通形式。本文分析了国内外主要大城市市郊铁路的特点，对其线网规模、车站分布、运营模式、供电制式等方面进行了对比研究，并结合分析结果，对我国市郊铁路发展提出建议。
研究结论：（1）市郊铁路可采取国铁制式或者城市轨道交通制式；（2）可利用或改造既有铁路开行市郊列车；（3）市郊列车服务可以采取不同线路间跨线运营的方式；（4）本文研究结论可对我国市郊铁路发展提供参考。
关键词：市郊铁路；既有线；发展建议
市郊铁路，指在经济发达、人口稠密且规模较大的城市区域内，以中心城区为核心，连接中心城区与卫星城的快速轨道交通方式。市郊铁路的线路长度通常在100km以内，站间距较大，采用公交化运营模式，客流以中长途城市通勤客流为主。
随着城市化进程的进一步加快，大城市的郊区开发强度也不断提高，城市人口、企业、机构、服务设施等先后向卫星城转移，形成以城市中心区或若干核心组团为中心、卫星城环绕发展的多核心现代城市结构。市郊铁路作为连接中心城区与卫星城的重要交通方式，在城市轨道交通系统中具有重要的地位。由于市郊铁路运量大，速度高，因此已成为世界上很多大城市发展的重点。
1 市郊铁路的特征
（1）服务范围方面：市郊铁路的服务范围为城市郊区或卫星城，相比于地铁等城市轨道交通方式要大，但小于城际铁路，属于中等范畴。
（2）服务对象方面：以往来于卫星城与中心城区之间的中长途通勤、通学、购物、休闲旅客为主。
（3）客流方面：以中长途城市通勤客流为主，近郊与远郊客流混杂，具有典型的潮汐性和向心性，早晚高峰明显。根据高峰客流的具体差異，市郊铁路客流可细分为扩散型、聚集型、均衡型，参见表1.1。
（4）运输组织方面：分为新建客运专线和利用既有线开行市郊列车两种方式，一般具备“公交化”特征。
表1.1 市郊铁路高峰客流的三种类型[1]
类型 客流流向 居住 工作 进城流：出城流
扩散型 城市向外扩展 市区 郊区、卫星城 2：8或3：7
聚集型 向城市聚集 郊区、卫星城 市区 8：2或6：4
均衡型 进出流相当 市区、郊区、卫星城 市区、郊区、卫星城 5：5
2 国外部分典型大城市市郊铁路概况
2.1 日本东京市郊铁路
日本东京都市圈可分为东京区部、东京交通圈和东京首都圈三个圈层，其中东京区部指以东京站为圆心，半径约15km的区域；东京交通圈为以东京站为圆心，半径约50km的区域；东京首都圈包括东京都、神奈川县、埼玉县等“一都七县”，半径约为100～150km。区域人口主要集中在东京交通圈内。三个圈层共有市郊铁路2 013km，占轨道交通总里程87.3%，包括JR线路（分割民营化前日本国铁线路）887km，由京成电铁、京王电铁等私营企业运营的私铁线路（含单轨铁路）1 126km。其中，JR线主要提供连接市区与卫星城以及其他城市的中长途通勤列车服务，平均站间距约为5～6km；各私铁线路均分布于山手环线外侧，并通过与地铁线路直通运行的方式提供前往市中心的列车服务，平均站间距为2km左右。
东京市郊铁路线网总体布局为双环线+放射线结构，其中环线2条（山手线、武藏野线），放射线25条（含JR与私铁线路，直通运行未考虑），以地面和高架线路为主，大多由既有铁路改造而来，供电制式为DC1 500V接触网。市郊铁路每天运送旅客2 843万人，占轨道交通总客运量的78%。
表2.1 东京交通圈快速轨道交通线路里程及客运情况（2005年3月）[2]
轨道交通 运营里程（km） 比例（%） 客运量（万人次/天） 比例（%）
地铁 292 12.7 815 22.3
JR 887 38.5 1456 39.8
私铁 1126 48.8 1387 37.9
合计 2305 100 3658 100
东京市郊铁路的特点主要体现在列车直通运行、不同种别列车灵活匹配和便利的换乘系统三个方面。包括私铁、JR和地铁在内的各家公司均在条件允许的线路间大量开行跨线列车，从而使线路辐射更大区域。在列车匹配方面，各公司大多在具有越行能力的线路上根据客流特点灵活组织各站停车、大站停快车等不同级别的列车，同时通过优化运行图使得线路通过能力最大化，从而最大限度地满足客流需求。在换乘方面，换乘站大量采用同台换乘设计，并通过环线有机地将各市郊铁路线路与地铁线路衔接起来；在线路并行区段，通常采用快慢线设计以提供差异化服务。
2.2法国巴黎市郊铁路
巴黎是世界上人口密度最高，公共交通网络最为完善的城市之一。巴黎大区位于法国北部，由巴黎市和周围的七个省组成，面积12 012km2，人口约1 220万，是典型的多中心城市。巴黎市郊铁路分为区域快线RER和远郊铁路Transilien两个系统，每天运送旅客26万人，占轨道交通总客运量44%，供电制式为AC25kV接触网。
RER系统包括5条主线和若干支线，服务半径约为40～50km，由巴黎地铁RATP和法国国铁SNCF共同运营，其中RER-A东段的两个方向和RER-B的南段由RATP运营，其他线路由SNCF运营。线网总长586.4km，线路以新建为主，以地下化方式穿越市中心，并在市区段采取大站快车服务模式，可方便换乘巴黎地铁。
Transilien系统包括8条线路，服务半径约60km，由SNCF通过整合巴黎外围铁路既有线形成，与长途列车共线行驶，主要服务于RER未覆盖到的远郊区域。线网呈放射状，总长约2000km，均为既有线改造而来。与RER不同，Transilien线路均终止于巴黎的6个主要火车站。Transilien线路在远郊无RER服务地区站间距较小，在市区或与RER并行区段则采用大站快车或一站直达模式。 2.3英国伦敦市郊铁路
大伦敦市包括伦敦城和32个区，卫星城呈同心圆分布在距核心区12～90km的区域。区域总面积约1 579km2，人口约800万。伦敦市郊铁路总长3 071km，多为既有线改造而来，且大多办理货运业务。路网整体呈放射状，连接郊区几乎所有主要城镇。其中中心城内线路总长788km，平均站间距2.5km；近郊区（50km交通圈）线路总长923km，平均站间距3.5km；远郊区（100km交通圈）线路总长1 360km，平均站间距7.5km。
在换乘方面，伦敦市郊铁路可在布置在地铁环线附近的10个换乘站与伦敦地铁网络换乘，同時伦敦地铁也有部分线路的列车与市郊铁路直通运行。在设站方面，伦敦市郊铁路在不同圈层采取不同的设站方式，在中心城内设站密度高，站间距小；在郊区则离中心城越远设站密度越低，站间距越大，从而有效的适应中心城和卫星城人口密度不同所带来的客流特点，满足不同交通圈的不同交通需求。
伦敦市郊铁路占伦敦轨道交通线路总长88.1%，每天运送旅客700万人，占轨道交通总客运量70%。大部分线路供电制式为DC750V第三轨或AC25kV接触网，少数线路为DC650～660V第四轨。
2.4美国纽约市郊铁路
纽约大都市圈面积27 372km2，人口2 000万以上。与其他大城市不同，纽约的公路网十分发达，私人汽车在交通中占据主导地位。市郊铁路在非高峰时段与私人汽车相比没有速度优势，只在通勤高峰时段起到为公路分流的作用。
纽约市郊铁路服务半径约80km，线网呈“主线+支线”结构，主要服务于纽约外围卫星城及邻近地区至中心城的通勤人群。线路总长1 632km，占轨道交通总里程81.6%，其中中心城线路里程167km，平均站间距4km；郊区线路里程1 465km，其中80km交通圈内平均站间距3km，80km交通圈外平均站间距6km。主要由长岛铁路（Long Island Rail Road，LIRR）和北方铁路（Metro-North Commuter Rail Road，Metro-North）运营。纽约市郊铁路每天运送旅客54.3万人，占轨道交通总客运量的11%。
长岛铁路服务于纽约长岛地区，是全美最繁忙的通勤铁路系统。线路里程超过1 100km，拥有车站124个，以曼哈顿的宾夕法尼亚站为中心放射出两条干线和八条支线。长岛铁路是美国铁路系统中仍使用原始名称的最古老的系统，年客运量约8 100万人，每工作日客流超过28万人。供电制式为DC750V第三轨。
北方铁路主要服务于纽约、康涅狄格州和北部郊区，是美国第二大通勤铁路系统。线网由四条干线和五条支线构成，以哈得孙河为界分为东岸线和西岸线两部分，东岸线三条市郊铁路均接入曼哈顿的纽约中央站，西岸线两条市郊铁路接入宾夕法尼亚站和霍博肯站。供电制式为DC750第三轨或AC12.5kV接触网（哈德孙河以东线路）。
3 我国市郊铁路发展现状
3.1 北京通勤圈——北京市郊铁路S2线
北京市郊铁路S2线连接北京中心区与延庆卫星城，全长82km，由国铁京包线、地方铁路康延线改造而成，2008年8月6日开通运营。线路始于北京西城区北京北站，经海淀区、昌平区，终于延庆县延庆站，是北京的第一条真正意义上的市郊铁路。线路运行时速120km/h，全线设站14个，平均站间距5.9km，全程运行时间1小时20分左右。使用车辆为NDJ3型“和谐长城号”动力集中式内燃动车组。
S2线由原铁道部和北京市政府共同投资，通过政府购买服务方式强化通勤功能。建设运营单位为北京城市铁路投资发展有限公司，运营管理委托北京铁路局负责。线路采取类似国铁的运营组织方式，采用“S”字头车次，开行列车种类包括各站停车和大站快车，同时定期开行北京北-沙城的京包线直通运行列车。票务方面，S2线取采取不对号入座方式，在发售定额车票外支持北京市政公交一卡通，北京北-八达岭段票价采用类似于地铁的计算方式，八达岭以远区间仍沿用国铁票价计算方式。目前每日开行列车16对。
3.2 上海通勤圈——金山铁路
金山铁路连接上海中心区与金山卫星城，全长56.4km，由原国铁金山支线改造而成，2012年9月28日开通运营。线路始于上海南站，途径徐汇区、闵行区、松江区、金山区，终于新建金山卫站。全线按国铁I级铁路、双线电气化干线设计，设计时速最高160km/h，部分路段设计时速最高100km /h，全线设站9个，平均站间距6.3km，全程运行时间34分左右，使用车辆为CRH2A型“和谐号”动力分散式电力动车组。
金山铁路由原铁道部和上海市共同出资组建上海金山铁路有限责任公司负责建设运营，运营管理委托上海铁路局进行。线路采取有国铁特色的公交化运营模式，使用“C”字头车次，开行列车种类包括各站停车、大站快车和一站直达快车。票价享受上海市补贴，全程不对号，在发售定额车票外支持上海公交一卡通，同时享受公交换乘优惠。截至2014年，金山铁路每日开行列车36对，其中一站直达快车17对，各站停车19对。
3.3 成都通勤圈——成都市域铁路成灌线系统
成都市域铁路成灌线及离堆支线、彭州支线（以下称成灌线系统）连接成都中心区与市区西部的郫县、彭州、都江堰三个卫星城，主线全长67km，设站12个；离堆支线全长6km，设站3个；彭州支线全长20km，设站6个。成都至郫县西最高运营速度120km/h，郫县西至青城山段最高运营速度200km/h，离堆支线最高运营速度80km/h，郫县至彭州段最高运营速度200km/h。使用车辆为CRH1A型“和谐号”动力分散式电力动车组。
成灌线系统为汶川大地震灾后重建重点项目，由成都地铁有限责任公司与成都铁路局合资组成成都市域铁路有限责任公司负责建设与管理。线路采用标准的国铁运行组织模式，使用“C”字头车次，开行列车种类包括各站停车、大站快车及一站直达快车，同时开行至营川、遂宁、达州的直通动车组列车。线路票价享受成都市补贴，购票方式与购买普通火车票相同，不支持天府通卡，乘车需接受与乘坐普通国铁列车相同的安检与候车过程。目前每日开行列车16.5对。 4 我国市郊铁路发展过程中存在的主要问题
（1）基础设施不足
市郊铁路能够在城市交通中充分发挥作用的基础是发达的线网和众多的市区站点，而国内亟需发展市郊铁路的大城市则基本不具备这些条件。首先是缺乏足够的市区站点。与动辄数十个市区车站的国外大城市相比，国内大城市市区客运车站明显偏少，如北京市区办理客运的车站只有5个，上海市区则只有3个。这导致点线运能的不匹配，线路富余能力因市区客运站总体运力限制而无法充分利用。如北京铁路局开行的北京至燕郊、蓟县通勤列车就由于北京站到发线紧张而不得不将始发站改为公交接驳极为不便的北京东站，且班次严重不足，运行时间不合理，自开通起客流一直不乐观。
其次，国内也缺乏具有大规模开行市郊列车条件的既有线网。国内既有铁路基本特点是优先满足长途客流需求。这一特点反映到运行图上，就是在早晚高峰时期会有大量的夕发朝至长途列车进出市区车站，从而严重挤压市郊列车的运行空间。因此，在国铁总体运能还存在缺口的前提下，市郊列车很难获得早晚高峰的黄金时刻，从而无法满足客流需求。如北京S2线，由于京包线运能紧张，市郊列车开行对数严重不足，真正的客流高峰站没有车次，至今仍是一条以旅行客流为主的线路，基本没有发挥出市郊铁路的通勤功能。
（2）发展理念落后
市郊铁路是介于区域铁路和城市轨道交通之间的特殊轨道交通类型，同时具有铁路属性和城市轨道交通属性。从技术标准和管理模式来看，其具有铁路属性。无论国内外，大多数市郊铁路均由铁路部门或企业运营，且通常直接采用铁路标准。从服务对象和客流特点来看，市郊铁路具有城市轨道交通属性。市郊铁路连接中心城与卫星城，其服务对象是往来于中心城与卫星城的中长途城市通勤人群，客流特征与城市轨道交通类似。
在目前阶段，国内市郊铁路的铁路属性仍处于主导地位。无论是国铁本身、城市轨交运营方还是社会对铁路的角色定位，长期以来都停留在长途干线与高速客运专线的层面，而介于干线铁路与城市轨道交通之间的市郊铁路却极少被与铁路联系起来。这种固化的认识阻碍了市郊铁路向正确的角色定位发展，带来了严重的负面影响。
对于铁路系统而言，这种影响是两方面的。首先，市郊铁路定位向干线铁路靠拢导致了铁路忽视城市通勤客流，对市郊铁路这一竞争领域缺乏热情。如北京市郊铁路S2线，虽然其线路经过北京西北部清河、沙河等人口密集区，但大多甩站通过，并未考虑其通勤需求。其次，市郊铁路定位向客运专线靠拢导致了在规划新建线路时过于追求高标准。如成都市域铁路成灌线系统，其大部分区间限速达200km/h及以上，而站间距集中在2.0～4.8km范围内，较速度标准而言严重偏小（限速220km/h线路合理站间距为15km），从而导致了较大的基础建设浪费。
对于城市而言，这种影响体现在将其市郊铁路视为引导郊区经济开发，尤其是房地产开发的先行者上，具体表现为“拆铁路修地铁”。如上海地铁3号线和武汉地铁1号线均存在购买城市内旧铁路，拆除后在其线位上新建地铁的情况。这当中虽然有与国铁沟通困难的因素，但主要原因仍是对铁路城市交通功能的忽视，未考虑将既有铁路直接改造为城市轨道交通线路。
（3）运行组织僵化
市郊铁路的客流具有多样性，既有往来于卫星城和中心城的中长途通勤客流，也有沿线的短途客流。为充分满足不同种类客流的需求，提供差异化的客运服务，有以下四类对策：
① 建设支线；
② 开行快慢车；
③ 开行跨线直通列车；
④ 不同线路列车共线运行。
其中，建设支线可扩大线路辐射范围，有效提高线路在郊区低密度地区的覆盖；开行快慢车可使中长途通勤客流和沿线短途客流分离，有效缩短从卫星城至中心城的旅行时间；开行跨线直通列车可消灭跨线客流的换乘时间，提高旅行速度，增加轨道交通网络的网络流动性。
以日本东京于2015年3月14日开通的上野东京线为例，该线连接位于山手环线上的上野、东京两大枢纽站，是上野-东京区间继山手线、京滨东北线之后的第三复线。该线沟通了自东京站出发，辐射东京西南地区的东海道线和自上野站出发，辐射东京北部地区的宇都宫线、高崎线、常磐线，是典型的跨线直通+共线运行模式。该线路的开通有效的缓解了由于修建东北新干线，东北本线上野-东京区间被拆除所带来的严重的交通压力。
国内目前尚无类似的系统解决方案，虽然已开通的市郊铁路均开行了不同等级的列车，部分线路也拥有支线并提供直通列车服务，但均未能发挥出足够的作用。如成都市域铁路成灌线系统，该系统目前下行有彭州、离堆公园、青城山（都江堰）三个方向，开行列车种别包括各站停车、大站快车和一站直达快车。但该系统所开行快速列车停站混乱，开行时间与客流高峰不重合，未能发挥出快车应有的快速疏解中长途通勤客流的作用。又如北京市郊铁路S2线，该线目前提供定期开往河北沙城的京包线直通列车服务，但班次过少，无法有效的促进沙城与北京之间的联系。同时该线路并未在昌平站利用国铁京通线开行前往昌平北方向，从而使线路对昌平城区的辐射大大削弱。
5.对发展市郊铁路的一些建议
5.1 及时规划和提前建设市郊铁路
国内城市对市郊铁路的重要性认识普遍不足，或虽能认识到市郊铁路在城市交通中的重要性，但由于城市轨道交通修建起步较晚，中心城地铁线网尚存在巨大的规模缺口，受财政、资源限制，通常只能采取“先内后外”策略，将市郊铁路的规划与建设向后推。
市郊鐵路系统规划不及时，会导致卫星城在缺乏快速交通走廊引导的情况下自由发展，进而影响城市整体规划。同时，大量的通勤客流转移到公路也会导致严重拥堵。考虑到城市发展带来的地价、物价和劳动成本上涨问题，规划建设越向后推，建设新线路所需成本就越高。建议：
（1）在缺乏足够资金新建市郊铁路时，应提前做出规划。规划应预留出空间足够的走廊，以免日后因建成区侵占红线导致规划线条无法落地，避免产生高额的拆迁费用。 （2）条件成熟的市郊铁路应及早批复，及早投资，及早建设。先修建的地铁等市政交通工程应为规划中市郊铁路做好预留，以免日后修建该线路时产生巨大的改造成本。
（3）规划线网时应有足够远见，避免频繁修改规划导致建成线路改造或预留工程废弃；或因规划运能不足导致线路建成营运后无法承受超出规划的客流。
5.2合适的地铁与市郊铁路里程比例
东京、巴黎等国外大城市均有长度超过1 000km的市郊铁路网，但地铁路网里程却通常限制在300km左右。而国内大城市地铁路网远期规划均远远超过300km，这意味着单条地铁线路的里程过长，许多线路超过30km，部分线路甚至超过50km。过长的地铁线路会导致长途旅行速度下降，基建投资增加，同时也会诱使城市“摊大饼”式发展。地铁长，市郊铁路短的线网结构会导致整体旅行速度下降，效率降低，效益变差。建议：
（1）控制中心城地铁线网规模与线路长度，避免地铁线路过度延伸至郊区。
（2）增加市郊铁路长度，保证卫星城通勤旅客可通过市郊铁路快速到达中心城。
（3）对于沿线客流较多的市郊铁路走廊，可以根据客流大小采取开行快慢车或修建“市郊铁路+地铁”复复线的方式解决沿线客流与中长途通勤客流的冲突。
5.3合适的线网平面布局
城市轨道交通线网由地铁线网和市郊铁路线网构成，两者在中心城区的功能既有重叠也有互补。地铁线网可充分照顾中心城区内部的通勤客流，而市郊铁路可将郊区通勤人群快速送达中心城内各主要地区，还能够高速有效地解决穿城客流的问题。因此，中心城除地铁线网外，还应有独立的市郊铁路线网。建议：
（1）借鉴东京、巴黎等国外大城市经验，中心城轨道交通网络规划普速、快速两个层次线网，其中市郊铁路构成市域及穿城快速轨道交通网；普速地铁构成中心城普速轨道交通网。
（2）对于客流量大的并行区段，建议市郊铁路与地铁线路并行修建，地铁线路采取小站距，市郊铁路采取大站距；在较不繁忙的并行区段，市郊铁路可与地铁共线运行，但应当采取快慢车模式，市郊列车只停大站。相应的越行站配置应当在线路规划时一次性设计完成。
（3）对于规模较大的城市，应视情况考虑修建环线。其中市区环线站距小、设站密度大、客运量大，主要起连接加强中心城路网、沟通不同方向放射线的作用；郊区环线站距大、设站密度小，主要起连接各卫星城作用。
5.4充分利用铁路既有线和既有铁路通道
发达国家通常铁路发展较早，相应的，其城市既有线网也较为发达。如东京、巴黎等城市在20世纪早期便已拥有发达的铁路网络。随着城市化进程的加深，城市工业纷纷外迁，城市铁路货运需求减少，这些既有线网被大量改造为市郊铁路，成为城市发展新的引导动力。
与之相对应，中国铁路发展起步晚，在相当长的时间内发展缓慢，因此中国大城市大多依靠公路交通发展壮大。随着城市的扩大，原先连接城市与卫星城镇的公路逐渐转化为城市道路，失去了快速连接中心城与卫星城的功能。目前国内大城市与外围城镇的联系主要通过在中心城形态基本固定后新建的高速公路。这些干线公路大多采取封闭式管理，占地大，对城市空间切割严重。因此，为避免对既有建成区造成进一步切割，应将市郊铁路的規划和干线公路的外移、城市快速路的修建结合，构建以轨道交通线为核心的新城市结构。
尽管我国城市既有铁路通常较少，但在具有重要铁路枢纽地位的城市，其既有铁路路网则有着相当的规模。这些既有铁路往往交通通道价值十分客观。如北京市境内拥有京广、京九等10条干线和一个完整的环线。这些铁路途径中心城与卫星城，潜在改造价值巨大。2008年开通的北京市郊铁路S2线即是一个比较成功的改造范例。
然而，许多城市，包括一些借助铁路而发展起来的内陆城市，却因为种种原因而纷纷将原市区段铁路拆除外迁，并未考虑过将其改造为市郊铁路的可能性。既有交通线一旦拆除，其用地很容易被其他建筑物侵占，从而破坏城市中已经存在的交通走廊。将这些建筑物拆除并重新恢复交通走廊的完整性无疑是成本高昂的，因此利用既有铁路改造成市郊铁路，或利用既有铁路拆除后留下的空间新建更高标准的城市轨道交通线路，才是节约成本，提高效率的最佳方案。建议：
（1）对市区内既有铁路应认真研究其开行市郊列车的可行性。如线路运能允许，尽量直接利用其开行市郊列车；如线路运能不允许，则可提前规划，待其客货运功能弱化转移后将其改造为市郊铁路。
（2）对于市区内的低运量或废弃铁路，在封闭拆除前应先分析其改造成为市郊铁路或城市轨道交通线路的可行性。
（3）对于市区内目前尚有较大客货运量的铁路，如其线路经由具有改造成市郊铁路的价值，则可考虑对该线路进行扩能改造，以开行与长途列车混行的市郊列车，或沿该线路新建并行的市郊铁路。
6结论
与部分国外大城市相比，国内大部分大中城市对市郊铁路这一城市轨道交通网络中的重要组成部分还没有充分的认识，市郊铁路发展还处于一个比较落后的阶段。面对城市高速扩张，道路资源缺口较大，交通拥堵严重等问题，兴建发达的市郊铁路网络是解决问题的最根本方法。在国内城市轨道交通发展速度落后于城市扩张速度的现状下，新建或改建市郊铁路将面临很多问题。
参考文献：
[1] 徐行方，左波祥.市郊铁路运营特点及运输组织方式研究，城市公用事业，2010年第24卷第5期
[2] 杨晓.市郊铁路建设模式及技术条件探究，西南交通大学硕士研究生学位论文，2012.3
[3] 孙海富.国内外市郊铁路的发展及建议，铁道工程学报，2014（3）
[4] 甄小燕.中国发展市郊铁路现存问题解析，城市交通，2014年第12卷第6期
[5] 秦永平.我国市郊铁路规划和建设中的主要问题与建议，铁道工程学报，2014（3）