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陈湘生院士:城市轨道交通重塑城市空间
作者:肖琳芬 发表时间:2022年06月08日

  “我们希望用现代技术和先进的理念,建设安全、便捷、高效、舒适的城市轨道交通”,中国工程院院士、深圳大学土木与交通工程学院院长陈湘生在“创新与新兴产业发展国际会议”现代交通工程技术与产业专题会上做如上表述。他指出,站、产、城整体互联融合将进一步形成城市轨道交通和高铁轨道建设的新模式。以下为报告整理。 

    

陈湘生 

    

  「城市轨道交通的两个“难以持续”」 

  中国的轨道交通划分为六个阶段。第一个阶段是有轨电车阶段;第二阶段是以交通为目标的轨道交通阶段;第三个阶段是轨道交通项目重新启动;第四阶段是从纯轨道交通功能转向多功能阶段;第五个阶段是2008~2017年的高速发展的阶段,出现了多制式、多功能;第六个阶段就是近期由轨道交通建设大国向强国迈进即向高质量转型。 

    

  截至目前,我国轨道交通长度已达到7978.2公里,一共有49个城市开通运营地铁。在轨道交通全球排名前10名的城市中,共有5个中国城市。目前我国轨道交通面临几大问题:一是隧道施工,二是水下隧道,三是车站施工困难。核心问题就是施工过程中对地层变形的控制。按照双碳目标,基础设施建造中的碳排放、全生命周期运维的碳排放都需要控制,城市居民也需要安全、便捷、高效、舒适的轨道交通。 

    

  目前,城市轨道交通发展的模式自身难以持续,因为它具备公益性的特点,同时又有经济效益社会化的属性即内部效益外部化,所有的城市轨道交通的业主单位基本都处于亏本的状况。城市轨道交通的运维已经成为地方财政沉重的包袱,全国每年地铁投资高达6000亿元,地方政府很难满足如此巨大的需求。 

    

  这是经济上的难以持续,第二方面则是土地资源的难以持续。随着城镇化的高速发展需要大量的土地资源,特别是一线城市的土地资源基本接近枯竭。另一方面,建城市轨道交通要占用土地,特别是车辆基地和隧道以及区间保护区都要占用土地。 

    

  「扩大地下空间的资源利用」 

  怎么才能够实现可持续发展呢?我们希望用现代技术和先进的理念,建设安全、便捷、高效、舒适的城市轨道交通。一是需要施工装备的创新和安全控制技术的创新;二是要科学重塑安全保护条例;三是推行多轨合一,处理好轨道交通、土地资源、城市空间、居民需求四者之间的协同。 

    

  我们要基于HODHuman-Oriented Development)模式的核心思想,即人本需求下轨道交通效能最大化土地集约开发思想,实现社会和城市环境的可持续以及运营经济支撑的可持续。 

    

  中华民族最伟大的传承就是天人合一、物我合一,善待他物及善待自己,推崇人与自然的和谐与协同。因此在轨道交通建设时,能否同时开发地下空间和建设轨道交通呢?这样既减少地面的载人土地,又能扩大地下空间的资源利用。 

    

  我国一直高度重视生态文明建设,明确了生态文明作为“五位一体”的战略之一,向地下空间发展,让生态环境变得更好,也是城市轨道交通建设的目标之一。 

    

  在轨道交通建设方面,如何实现人与自然的和谐发展、绿色转型、高质量发展、生物多样性保护与“双碳”目标呢?一是尽量减少占用土地,比如利用重叠隧道,减少对地下空间的占用。二是穿过建筑物下方的时候,利用新型的盾构装备直接切割装机,在不同的岩石地层或者交互地形中,采用双磨盾构进行模式转换。 

    

  此外,我们还采用了各种新技术下穿各类建筑物以减少对土地资源的占用。而且在不同的城市有不同的河流或者海洋,都需要采用不同的应对措施。比如修建武汉地铁时要下穿长江隧道,修建杭州地铁时下穿钱塘江;千年古城西安既有地裂缝又有很多古建筑,如何保护这些古建筑又要通过地裂缝也成为修建难题。 

    

  「新规划和新理念推动多种融合」 

  另一方面,以往轨道交通建设主要为解决交通问题,但是如今城市面临着土地资源的紧缺、碳排放以及建筑密集等问题,因此轨道交通必须有新的规划和设计理念。我国已经开展基于大数据集城市居民整体需求、交通枢纽、土地、城市空间、城市全域多轨合一的新理念和新规划。一切紧紧围绕着以人为本,以实现人的需求为唯一目标。推动轨道交通建设,实现和城市其他所有的规划一体化都要在同一个平台上解决,其中分为几个层面。 

    

  比如深圳按照人口分布的强度,将轨道交通的枢纽分布在人最密集的地方、产业最需要的地方,以解决居民需求。建轨道交通并不是让大家更多地乘坐轨道交通工具,而是要重塑城市空间。核心是以换乘站或者枢纽为核心,做好点、连好线、接好网,实现融合并重塑提升整个城市的空间,建设城市综合体。 

    

  在城市发展中要实现多种方式融合的概念,从环保、社会、经济三个可持续方面考虑城市综合体的建设。基于这些目标,在建设城市综合体时有四个方面的目标。我们提出了16个建设的主要内容即以站、产、城一体化为核心,以实现上述四个目标。比如深圳地铁的大运站建设时,将整个城市的需求和地下空间一揽子解决;深圳前海站在建设时是我国当时最大的城市综合体,将近290万平方米,将5条轨道交通集中在一个枢纽中互联互通。另外我们在深圳将换乘站建设在中心城区,所建设的7个换乘站之间全部进行连通;京广、京港高速铁路建在福田枢纽,这也是亚洲最大的地下高铁枢纽。 

    

  另一方面,由于轨道交通要占用土地,那么如何对隧道上的土地进行开发?对此,我们建立了跨地铁隧道的地下空间利用综合技术。此外,对建设过程中所有的固体废弃物实施了减量化、资源化、无害化处理,实现资源化利用。 

    

  在节能方面我们也进行了系统性节能,通过光伏发电降低能耗。对车站的环境质量也在线监测确保乘车人的环境质量。比如上海轨道交通17号线诸光路站通过LEED银级认证,这是亚洲首个获得LEED有机认证的车站。中国城市轨道交通建设中也正在开展海绵城市的概念,建立蓄水、滤水、利用水的新理念。 

    

  此外,我们还利用数字孪生打造科技地铁,建设工程数字化管理平台;中低速磁悬浮也开始被应用,我国具有自主知识产权的长沙磁悬浮快线于201656号开始运行。城市轨道交通与高铁、普铁联网,互联互通后将进一步融合。而站、产、城融合整体互联融合,将进一步形成城市轨道交通和高铁轨道建设的新模式, 中国各地的文化、文脉也能传承进入整个城市轨道交通之中。 

    

  「促进城市新生态的形成」 

  城市轨道交通施工装备随着工程需求不断创新,使我国在这一领域已达到国际最前沿水平。各种地下施工地层变形精准控制技术的提升,确保了城市各种复杂条件下地铁工程施工的安全,整体也达到国际领先水平。 

    

  此外地铁智能运维平台、安全管理以及正在实现的城市轨道交通运维从静态走向动态,从人工走向智能、面向深刻服务的智能系统,都能让乘车人体验更好。 

    

  与此同时,绿色、低碳也正在整个城市轨道交通建设和运维中全面铺开。基于大数据的城市轨道交通全域新型规划模式,将城市轨道交通与城市空间、土地资源、居民需求整体协同。特别是在目前深圳土地资源紧缺的背景下,在推动生态环境向好、缓解交通拥堵方面起到了关键作用,初步实现了生态环境、社会和经济三个方面的可持续目的,形成了以枢纽或者换乘站经济为驱动源的城市轨道交通可持续发展的新模式。当前,在中国四大城市群中实现各类轨道交通、航空与其他陆路交通互联互认,浓缩城市群空间、激活人文发展的新生态正在形成。城市轨道交通基础设施建造由简单交通工具转向多制式与互联互认,正在成为体现中华文化与中华文化的人与自然协同、实现城市居民幸福的重要引擎。 

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