國際觀察 | 德國萊茵-魯爾都市區軌道交通體系研究
引言
隨著城市經濟和社會的高速發展，城市地域范圍不斷擴大，圍繞著部分全球性的經濟中心城市逐步形成連綿發展的城市群，伴隨著這些城市群高強度的蔓延，城市發展與交通基礎設施之間的矛盾漸漸顯現出來，以軌道交通為骨干的城市群交通體系是解決這一矛盾的最有效措施。德國萊茵-魯爾都市區是世界上較大的多中心形態城市群的典型代表，其軌道交通規劃和運營對我國城市群及組團城市的發展有著很好的借鑒意義，本文以德國萊茵-魯爾都市區的軌道交通系統為研究對象，系統地分析了該多中心城市群的軌道交通功能層次特點以及運營組織方式特點，為我國軌道交通體系發展提供參考。
一、萊茵-魯爾都市區城市概況
1.都市區基本概況
萊茵-魯爾都市區坐落在德國西北部的北萊茵-威斯特伐亞洲（North Rhine-Westphalia），處于“歐洲藍香蕉（Blue Banana）”的心臟地帶，獨特的地理位置優勢使得它能更好與其他歐洲主要城市產生產業上以及經濟上的聯系。它是德國也是世界上最大的多中心形態城市群，全區面積約為9,759km²，人口規模約為1,100萬。整個都市區由北部的多特蒙德（Dortmund）、波鴻(Bochum)、埃森（Essen）、杜伊斯堡（Duisburg）等構成魯爾區；中心部分主要由門興格拉德巴赫（Monchengladbach）、杜塞爾多夫（Dusseldorf）、伍珀塔爾（Wuppertal）等大型城市組成杜塞爾多夫城市群；南部主要由科?。↘oln）以及波恩（Bonn）組成科隆/波恩城市群。
圖1 萊茵-魯爾都市區城市群空間布局
圖2 “歐洲藍香蕉”地理位置
注：“歐洲藍香蕉(Blue Banana)”：歐洲藍香蕉是一條連接歐洲西部與中部的不連續城市化廊道，此廊道連接了歐洲多個國家的主要城市中心。
2.都市區城市群劃分
萊茵-魯爾都市區的組成有兩種主流的劃分方式，一種是歐盟統計局提出的官方劃分方式，將萊茵-魯爾都市區劃分為六大城市區。
表1 萊茵-魯爾都市區概況（官方劃分）
注：數據來源于《德國萊茵-魯爾都市區軌道交通規劃體系及啟示》
另一種非官方的劃分方式將整個都市區劃分為魯爾都市區、杜塞爾多夫都市區和科隆/波恩都市區三個都市區。
表2 萊茵-魯爾都市城市群人口及面積規模（非官方劃分）
注：數據來源于《德國萊茵-魯爾都市區軌道交通規劃體系及啟示》一文及筆者自己整理。因統計口徑問題，數據與官方略有差異。
3.都市區城市空間結構
萊茵-魯爾都市區在城市空間布局上是一個很明顯的多組團、多中心結構的帶狀城市群，整個都市區的幾個核心城市沿著萊茵河和魯爾河蔓延和擴散，共包含20個核心城市（圖中黑圓點即為核心城市），每個核心城市的人口都超過了10萬（黑點越大表示城市人口越多），圖中顯示的白色區域為核心城區，淺色區域為城市內部通勤區域，深色部分為城市外部通勤區域。
這些核心城市加上周圍人口相對密集的小城市構成了一個由東部哈姆到西南部波恩的核心區。在核心區域的基礎上，通勤區是指那些至少有四分之一的城市通勤者需要前往核心區的城市區。內部通勤區和外部通勤區的劃分根據核心區的邊界劃分，和核心城市直接接壤的為內部通勤區，外圍區域被定義為外部通勤區。
圖3 萊茵-魯爾都市區的城市空間結構
4.都市區城市產業結構及職能分布
萊茵-魯爾都市群內每個城市都有其特定的職能以及產業分布，且產業布局通常為城市職能服務。下表為都市區內各主要城市產業及職能布局。
表3 萊茵-魯爾都市區城市產業及職能分布
二、萊茵-魯爾都市區軌道交通發展概況
萊茵-魯爾都市區的軌道交通體系在空間上呈現典型的多中心體系，而且軌道交通網絡層次完整且清晰，在外圍通過區域性鐵路聯系城市群外的城市，在區域層面提供市域（郊）鐵路用于聯系區域內各都市區中心，在郊區層面，通過傘狀的軌道網絡以有軌電車、輕軌、地鐵、市郊鐵路等多種交通方式將各城鎮與城市中心聯系起來。
1.都市區軌道交通構成
德國萊茵魯爾都市區城鎮之間運營的列車有很多種，按大致類別可分為高速列車和普速列車兩大類。高速列車有城際特快列車（ICE）、城際列車（EC）和（IC）3種，普速列車主要分為地區性列車（NV）以及城市列車（S-Bahn、U-Bahn & Straben）。NV包括德國聯邦鐵路公司負責開行的區域快車（RE）、區域慢車（RB/ERB）以及私鐵公司開行的（NWV、ABR）。
高速列車一般只在4:00-24:00之間運營，而普速列車一般全天運營。ICE是德國軌道網中最高級的列車，具有運行速度快、舒適性高的特點，一般往返于德國主要城市與周邊國家的鐵路干線上。城際列車EC是由歐洲之星運營的通往周邊國家的列車，IC是在德國境內鐵路干線上運行的列車，時速低于ICE。RE為德國境內主要城市之間的直達列車，停車站少；RB與ERB屬于地區性的停車站較多的普速列車，而S-Bahn（市郊通勤列車，以下簡稱S）、U-Bahn（地鐵，以下建成U）、Straben（有軌電車）屬于城市內的列車，主要服務于連接城市中心與其周圍城鎮及城市內部出行。
圖4 萊茵-魯爾都市區的軌道交通工具示例
圖5 都市區時空服務概念圖
2.都市區軌道交通功能層級
萊茵-魯爾都市區軌道交通功能根據運行速度、發車頻次、服務距離等一般分為三級。
表4 萊茵-魯爾都市區軌道交通線路類型特點
第一層次：
高速鐵路。ICE、IC列車幾乎只在地區中央車站（Hbf）?？?，而且這類列車每日開行對數與城鎮人口總數成正比，地區中心城市發車頻率為2~3對/h，人口較少的城鎮往往是0.5對/h，在非主客站以及大部分次中心城鎮車站均無ICE/IC?？?。
第二層次：
短途鐵路。NV（RE/RB）列車。在萊茵-魯爾區內覆蓋范圍最廣泛，除米爾海姆—奧伯豪森區間外，其余所有區間均有線路，開行數量也是所有軌道交通方式中最多的。萊茵-魯爾都市區內的NV列車以只在城鎮中央車站?？康腞E列車為主，以方便提供便利的城到城直達服務，形成區域間的軌道交通干線路網。部分區間線路也會開行站站停的RB列車。在支線鐵路上，RE列車占比大大降低而且?？空疽膊幌抻谥辉谥醒胲囌?。
第三層次：
城市軌道。S-Bahn列車主要為中心城市和次中心城鎮旅客服務，因為一般城鎮很少有地區中央車站，S-Bahn列車通常開行在地區路網上相鄰的中央車站之間，采用站站停的運營組織方式以滿足非中心城鎮的出行需求，并且S-Bahn列車基本上實現了軌道列車公交化運營，發車頻率最高時可達6對/h。U-Bahn屬于輕軌、有軌電車、地鐵的混合系統，通常在遠離市中心的區域類似于有軌電車，進入市中心又類似于地鐵，在德國，地鐵線路可以和其他輕軌及電車系統無縫銜接。
其軌道交通功能層級特點如下表：
表5 萊茵-魯爾都市區軌道交通線路類型特點
3.都市區軌道交通線網布局
萊茵-魯爾都市區的軌道交通線路主要由VRR和VRS兩家公共交通運輸聯盟組織運營。VRR（Verkehrsverbund Rhine-Ruhr）是德國最大的公交組織，在萊茵-魯爾都市區內主要負責魯爾城市群的大部分區域公共交通，服務范圍超過5000km²。VRS（Verkehrsverbund Rhine-Sieg）主要負責科隆和波恩城市群的公共交通服務，服務范圍接近5111km²。
圖6 萊茵-魯爾都市區內VRR和VRS轄區范圍
整個萊茵-魯爾都市區軌道交通路網圖如下圖所示：
圖7 VRR轄區軌道線網圖（包含區域線、市郊線、地鐵、有軌電車）
圖8 VRS科隆軌道線網圖（包含區域線、市郊線、地鐵、有軌電車）
圖9 VRS波恩軌道線網圖（包含區域線、市郊線、地鐵、有軌電車）
圖10 萊茵-魯爾都市區市郊鐵路、地鐵、有軌電車整體線網圖
圖11 德國范圍內ICE線網圖
三、萊茵-魯爾都市區軌道交通票務及運營組織特點
1.德國公交票價及票務系統簡介
德國城市公共交通主要采用按區域計價和按路程計價兩種方式，其中城市范圍內的公共交通基本都采用按區域計價的方式，在同一區域內所有運輸方式的票價是統一的。不同于中國公交、地鐵“各自為政”，在德國一個區域內的所有公共交通都執行統一的票價體系，每一個區域內的票價都由該區域的交通聯盟進行統一管理。德國交通聯盟將整個區域分為多個票價區域，乘客只需要計算經過的“票價區域”便可確定票價而并非依據經過站點數來確定票價。這種定價模式不但實現了傳統的互售車票，也實現了不同公交運營公司的互認車票，乘客可以在不同的公交運營售票系統上買到交通聯盟內任意種類和任意票價區域的票，大大方便了乘客公交選擇自由化。
以卡爾斯魯厄市為例，卡爾斯魯厄市及其周邊城市的公共交通由KVV（Karlsruhe Verkehrsverbund 卡爾斯魯厄交通聯盟）負責統一管理，凡是在這個區域的短途客運公司都要加入KVV這個聯盟，并執行統一的票價。KVV交通聯盟由DB Regio（德鐵區域運輸）、VBK（卡爾斯魯厄交通公司）、AVG（阿爾伯河谷運輸公司）、DB Regio Bus Südwest GmbH（德鐵區域巴士西南公司）、BBL（巴登巴登公交）再加上其他周邊城市的一些小公交公司共同組成。
2.萊茵-魯爾都市區票價及票務系統簡介
萊茵-魯爾都市區內主要有兩個公共交通聯盟，VRR和VRS，兩個交通聯盟分別管轄都市區內的一部分區域，都市區內的所有公共交通運營線路都由其通行的城市所在區域的公共交通聯盟統一管理。下文以VRR轄區票價系統為例進行說明，VRR轄區內公共交通一共有四個票價類型，在每一種票價類型中，又可分人群、分使用頻率購票，以下將詳細介紹VRR轄區的公共交通票價類型。
圖12 VRR轄區公共交通定價區域劃分
(1) VRR轄區內通行
A類票：一般用于單個城市或小鎮范圍內的公共交通通行，又分為A1、A2和A3，每一個城市都屬于其中的一個票區，不同類型票區的價格也不一樣。A1用于小城城鎮，A2用于十一個較大的具有良好公共交通網絡的城鎮，A3用于五個大的人口比較密集且有高質量地區交通服務的城市。
B類票：你需要先選定一個中心票區，中心票區不一定是你的居住地區，也可以是你從出發地可以直接進入的相鄰票價區，B類票可以通行所有與乘客所選中心票區相鄰的票區城市。
圖13 票價類型B通行范圍示例
圖14 票價類型C通行范圍示例
D類票：覆蓋范圍最大的票區，乘客可以在VRR涵蓋的轄區內自由乘坐公共交通工具出行。
萊茵-魯爾都市區的公共交通長期票分為月票和年票，年票的單月平均費用比月票要低。
Ticket2000
這類票作為個人出行的憑證，可以轉讓給其他人，而且可以帶自行車上車。除此之外，在周一至周五的下午7點之后、周末以及公共假日，此票可擁有暢行VRR全區以及攜帶一個成人和三個6至14歲兒童的權利。其價格由票區決定以及時間范圍決定。（以下所有票價均為歐元）
表6 Ticket2000票價表
Ticket1000
這類票只能個人使用，使用時需要驗證身份，不能轉讓，不能攜帶自行車。若乘客需要攜帶自行車，需要在每一次旅程前為自行車購買一張自行車附加票。除此之外，在周一至周五的下午7點之后、周末以及公共假日，此票可擁有免費攜帶三個6至14歲兒童的權利。
表7 Ticket1000票價表
注：上述票價表為便于理解都市區內票價系統，以下介紹不再贅述具體票價表
BarenTicket
這種票是專門為年齡60歲以上的老年人準備的，這類票也分月票和年票，月票需要91.35歐元，而年票折算下來每天只需要3歐。購買后在VRR轄區內所有城市全天候都可使用，有攜帶自行車的權利，而且可使用一等座座位。除此之外，在周一至周五的下午7點之后、周末以及公共假日，此票可擁有暢行VRR全區以及攜帶一個成人和三個6至14歲兒童的權利。
SchokoTicket
此類票只對25歲以下的學生有效，而且15歲以上的學生需要提供學校的入學證明才能辦理。購買此票后，學生可全天暢行VRR所有區域，月票只需37.35歐元，年票折算每日只需1.23歐元。這類票只有當學校與當地交通公司簽了協議的狀況下才能辦理。若學生需要攜帶自行車則需要再購買一張自行車附加票。
YoungTicketPLUS
這類票專門為學?；驅W術機構的實習生、學徒以及學生準備，可全天暢行VRR所有區域，而且可以攜帶自行車。
表8 VRR轄區內公共交通票型對比
Short trips（短途票）
只適用于城市內部的短距離通行，這類票最多能覆蓋三個站（1.5km），而且只在驗證后的20分鐘內有效。旅客購買這種票后只能乘公共巴士（Bus）、有軌電車（Tram）和地鐵（U-Bahn），沒有乘坐區域快線（RE/RB）以及城際鐵路（S-Bahn）的權限。
單程票
購買單程票的旅客在確定起點和終點站后，可以在兩站之間的所有區域通行，可以無限換乘，但是不允許繞路或者反向換乘。四人同購此票可以有一定的優惠。因為這類單人票都有有效期，最短20分鐘，最長5個小時，所以單程票也提供其他的24小時或48小時的時效票，價格略貴一些。
(2) VRR轄區外通行
SchonerTagTicket NRW Single/5 person（北萊茵-威斯特法倫州票）
購買洲票的旅客可以在德國北萊茵-威斯特法倫州內無限制使用公共交通，洲票也提供最多五人的團票。個人旅客可以攜帶任意人數的自己的孩子或者14歲以下的孫輩兒童以及一位任意人員。洲票有效期為周一至周五的早上9點至凌晨3點，周末以及公共節假日擴展為全天有效。若需攜帶自行車，需要購買洲自行車附加票。
EinfachWeiterTicket
這類票用于穿越VRR轄區邊界，萊茵-魯爾都市區內有VRR以及VRS兩家公共交通聯盟，當旅客需要穿越VRR轄區前往VRS轄區時，需要在已購買的月票、年票或單程票（非短途票）的基礎上再購買一張此類票便可在四小時以內由VRR轄區前往VRS轄區。同樣的，這類票可允許無限次換乘，但是不允許繞圈或者反向換乘。
三、萊茵-魯爾都市區軌道交通運營組織模式
(1) 多層次城市公共交通管理體制
在城市公共交通運營管理方面，德國的公共交通行業聯盟起著重要的作用，公共交通企業與政府之間絕大多數是通過公共交通行業聯盟來協調解決，大多數公共交通行業聯盟都受政府委托承擔城市公共交通標準制定、規劃咨詢、決策支持、生產營銷、財務核算、票制票價協調統一的職能。政府、公交聯盟以及公交企業之間的關系如圖所示：
圖15 政府、公交聯盟、公交企業關系圖
政府部門負責完善公交運營質量，公共交通企業負責提供車輛、公交從業人員等具體服務設施，而公共交通聯盟負責統籌、協調和完善公交運營的各項內容。
(2) 完善的規劃和技術標準體系
德國在軌道交通規劃的方法上重視科學性，在規劃時將所有交通方式放在一張網上進行統籌，從而實現不同方式的無縫對接。德國軌道交通的技術標準體系完善，全國統一標準中明確了城際間高速鐵路、區域快速火車、地鐵、城市快速軌道交通等軌道交通方式的標準、符號標記、等級劃分以及預期行駛速度等。
(3) 一體化的線路基礎設施
德國的軌道交通線路往往設置在城市道路中部，與公交汽車線路平行，便于實現軌道交通與公交汽車的站臺公用。在城市中心區以及土地資源較為緊張的地區，軌道線路一般置于城市道路內，與公交汽車、私人機動車公用線路空間。除此之外，德國城市軌道交通線路標準與國鐵基本相同，均為1435mm軌距以及相同的配電標準、信號控制標準等，這使得城際鐵路、地區鐵路、市郊鐵路、乃至地鐵、有軌電車之間可以共用軌道，極大地提升了軌道線路的利用效率。
(4) 整體性的過軌運營組織模式
過軌運營指某一運營公司的列車為了到達目的地從一條線路跨到另一條屬于其他運營實體的線路上繼續運行的運輸組織方式。在萊茵-魯爾都市區這種內部軌道線路繁多的地區，妥善調配管理過軌運營在VRR和VRS的邊界地區是極其重要的。萊茵-魯爾都市區的軌道交通在運營商實行“整合車次表”的方法，將所有經過區域內的線路進行車次排列，無論是長距離的ICE還是RB/RE/S/U/Straben，都會被整合到車次表中。
這樣一來可以統一調配車次，二來可以方便乘客確定在交通節點處的換乘時間，在重要的交通節點上，所有類型的車次都會比給定到站時間早，這樣可以提升乘客換乘的成功性。除此之外，都市區內的樞紐站換乘方式也十分便利，乘客只需在同一個站臺上便可換乘高鐵、區域快鐵、城市快軌，往下一層站臺便可換乘地鐵線路，避免了長距離換乘對乘客造成的一系列不便。
(5) 靈活多樣的運營組織模式
在軌道運營中，客流的不均衡性是客觀存在的。在一條線路上不同區段的運量不等（有所謂的最大斷面流量）；同一區段不同時間的運量也不同（有早高峰、晚高峰）；在地鐵的整個發展過程中，初、近、遠期的運量也在隨時間而增長著。萊茵-魯爾都市區的多層次軌道交通線路布局充分利用了軌道交通基礎設施。
在軌道線網圖中可以發現，一個區段中可能存在多條不同類型的長（大交路）、短（小交路）不一的線路。大交路通常是沿途區間大站直達，小交路通常是大交路中的某一段客流較多的區間，設置站點數較多。在萊茵-魯爾都市區的軌道站臺上，有長、中、短列車標識，即同一線路在不同時間根據客流情況，可以有長列（9節），中列（六節），短列（3節）不同長度的列車運行，這種大、?。ㄩL短）交路結合的軌道運營方式能極大提高列車運營效率以及減少客流集中在某個斷面對軌道運營帶來的負面影響。
四、萊茵-魯爾都市區軌道交通系統對我國的啟示
1.建立軌道統籌管理協調機制
以國家、省市、都市圈為單元，制定軌道線網相協調、標準相兼容的規劃設計標準，成立公交行業聯盟，打造大公交體系內外部無縫換乘（零距離換乘、安檢互認等）及一體化票價，突破切塊化軌道建設、運營模式，以市民出行服務最優為根本出行點，優化政府、公交聯盟、公交企業之間的權責和關系。
2.建設契合區域或城市特點的多層次軌道交通網絡
對于多中心的城市，根據城市發展階段、城市空間形態、城市產業分布、與外圍城市功能聯系等特點建設集高速鐵路、市域（郊）鐵路、地鐵、中小運量軌道交通的多層次綜合軌道交通體系。按需根據軌道的層次功能特點規劃線路，讓每個城市中心都有自己的特質性功能，再通過多層次的軌道交通串聯各個產業集群，充分發揮多中心城市的優勢。
3.推進軌道交通基礎設施一體化
除了建設多層次的軌道交通網絡，統一軌道交通基礎設施也是非常必要的。統一基礎設施首先要在城市主中心，建立綜合交通樞紐將多種運輸方式統一整合在一起。然后便是線路設施的一體化，推進軌道交通基礎設施一體化的核心便是需要將傳統鐵路、有軌電車乃至地鐵軌距及其配套系統（包括供電裝置、信號控制等）標準化和可兼容化。如果所有的軌道交通都能共用軌道，那么軌道線路的利用效率將會大大提高。
4.創新軌道靈活運營組織模式
以前我們都是按遠期最大斷面區間的高峰小時運量來設計地鐵，繼而購置設備。在運營中能采取的調節手段單一，僅僅靠不同的行車密度來適應不同的運量。建議豐富運營組織以適應運量和功能的不同要求。
●可以靈活編組，改編列車的長度
●在中途折返，開行區間列車，實行“套跑方案”
●可以多條線路在繁忙區段共線運行，以滿足運量的要求。
撰寫：謝明隆 劉儀
審核：夏國棟
審定：楊應科
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