国际观察 | 德国莱茵-鲁尔都市区轨道交通体系研究
引言
随着城市经济和社会的高速发展，城市地域范围不断扩大，围绕着部分全球性的经济中心城市逐步形成连绵发展的城市群，伴随着这些城市群高强度的蔓延，城市发展与交通基础设施之间的矛盾渐渐显现出来，以轨道交通为骨干的城市群交通体系是解决这一矛盾的最有效措施。德国莱茵-鲁尔都市区是世界上较大的多中心形态城市群的典型代表，其轨道交通规划和运营对我国城市群及组团城市的发展有着很好的借鉴意义，本文以德国莱茵-鲁尔都市区的轨道交通系统为研究对象，系统地分析了该多中心城市群的轨道交通功能层次特点以及运营组织方式特点，为我国轨道交通体系发展提供参考。
一、莱茵-鲁尔都市区城市概况
1.都市区基本概况
莱茵-鲁尔都市区坐落在德国西北部的北莱茵-威斯特伐亚洲（North Rhine-Westphalia），处于“欧洲蓝香蕉（Blue Banana）”的心脏地带，独特的地理位置优势使得它能更好与其他欧洲主要城市产生产业上以及经济上的联系。它是德国也是世界上最大的多中心形态城市群，全区面积约为9,759km²，人口规模约为1,100万。整个都市区由北部的多特蒙德（Dortmund）、波鸿(Bochum)、埃森（Essen）、杜伊斯堡（Duisburg）等构成鲁尔区；中心部分主要由门兴格拉德巴赫（Monchengladbach）、杜塞尔多夫（Dusseldorf）、伍珀塔尔（Wuppertal）等大型城市组成杜塞尔多夫城市群；南部主要由科隆（Koln）以及波恩（Bonn）组成科隆/波恩城市群。
图1 莱茵-鲁尔都市区城市群空间布局
图2 “欧洲蓝香蕉”地理位置
注：“欧洲蓝香蕉(Blue Banana)”：欧洲蓝香蕉是一条连接欧洲西部与中部的不连续城市化廊道，此廊道连接了欧洲多个国家的主要城市中心。
2.都市区城市群划分
莱茵-鲁尔都市区的组成有两种主流的划分方式，一种是欧盟统计局提出的官方划分方式，将莱茵-鲁尔都市区划分为六大城市区。
表1 莱茵-鲁尔都市区概况（官方划分）
注：数据来源于《德国莱茵-鲁尔都市区轨道交通规划体系及启示》
另一种非官方的划分方式将整个都市区划分为鲁尔都市区、杜塞尔多夫都市区和科隆/波恩都市区三个都市区。
表2 莱茵-鲁尔都市城市群人口及面积规模（非官方划分）
注：数据来源于《德国莱茵-鲁尔都市区轨道交通规划体系及启示》一文及笔者自己整理。因统计口径问题，数据与官方略有差异。
3.都市区城市空间结构
莱茵-鲁尔都市区在城市空间布局上是一个很明显的多组团、多中心结构的带状城市群，整个都市区的几个核心城市沿着莱茵河和鲁尔河蔓延和扩散，共包含20个核心城市（图中黑圆点即为核心城市），每个核心城市的人口都超过了10万（黑点越大表示城市人口越多），图中显示的白色区域为核心城区，浅色区域为城市内部通勤区域，深色部分为城市外部通勤区域。
这些核心城市加上周围人口相对密集的小城市构成了一个由东部哈姆到西南部波恩的核心区。在核心区域的基础上，通勤区是指那些至少有四分之一的城市通勤者需要前往核心区的城市区。内部通勤区和外部通勤区的划分根据核心区的边界划分，和核心城市直接接壤的为内部通勤区，外围区域被定义为外部通勤区。
图3 莱茵-鲁尔都市区的城市空间结构
4.都市区城市产业结构及职能分布
莱茵-鲁尔都市群内每个城市都有其特定的职能以及产业分布，且产业布局通常为城市职能服务。下表为都市区内各主要城市产业及职能布局。
表3 莱茵-鲁尔都市区城市产业及职能分布
二、莱茵-鲁尔都市区轨道交通发展概况
莱茵-鲁尔都市区的轨道交通体系在空间上呈现典型的多中心体系，而且轨道交通网络层次完整且清晰，在外围通过区域性铁路联系城市群外的城市，在区域层面提供市域（郊）铁路用于联系区域内各都市区中心，在郊区层面，通过伞状的轨道网络以有轨电车、轻轨、地铁、市郊铁路等多种交通方式将各城镇与城市中心联系起来。
1.都市区轨道交通构成
德国莱茵鲁尔都市区城镇之间运营的列车有很多种，按大致类别可分为高速列车和普速列车两大类。高速列车有城际特快列车（ICE）、城际列车（EC）和（IC）3种，普速列车主要分为地区性列车（NV）以及城市列车（S-Bahn、U-Bahn & Straben）。NV包括德国联邦铁路公司负责开行的区域快车（RE）、区域慢车（RB/ERB）以及私铁公司开行的（NWV、ABR）。
高速列车一般只在4:00-24:00之间运营，而普速列车一般全天运营。ICE是德国轨道网中最高级的列车，具有运行速度快、舒适性高的特点，一般往返于德国主要城市与周边国家的铁路干线上。城际列车EC是由欧洲之星运营的通往周边国家的列车，IC是在德国境内铁路干线上运行的列车，时速低于ICE。RE为德国境内主要城市之间的直达列车，停车站少；RB与ERB属于地区性的停车站较多的普速列车，而S-Bahn（市郊通勤列车，以下简称S）、U-Bahn（地铁，以下建成U）、Straben（有轨电车）属于城市内的列车，主要服务于连接城市中心与其周围城镇及城市内部出行。
图4 莱茵-鲁尔都市区的轨道交通工具示例
图5 都市区时空服务概念图
2.都市区轨道交通功能层级
莱茵-鲁尔都市区轨道交通功能根据运行速度、发车频次、服务距离等一般分为三级。
表4 莱茵-鲁尔都市区轨道交通线路类型特点
第一层次：
高速铁路。ICE、IC列车几乎只在地区中央车站（Hbf）停靠，而且这类列车每日开行对数与城镇人口总数成正比，地区中心城市发车频率为2~3对/h，人口较少的城镇往往是0.5对/h，在非主客站以及大部分次中心城镇车站均无ICE/IC停靠。
第二层次：
短途铁路。NV（RE/RB）列车。在莱茵-鲁尔区内覆盖范围最广泛，除米尔海姆—奥伯豪森区间外，其余所有区间均有线路，开行数量也是所有轨道交通方式中最多的。莱茵-鲁尔都市区内的NV列车以只在城镇中央车站停靠的RE列车为主，以方便提供便利的城到城直达服务，形成区域间的轨道交通干线路网。部分区间线路也会开行站站停的RB列车。在支线铁路上，RE列车占比大大降低而且停靠站也不限于只在中央车站。
第三层次：
城市轨道。S-Bahn列车主要为中心城市和次中心城镇旅客服务，因为一般城镇很少有地区中央车站，S-Bahn列车通常开行在地区路网上相邻的中央车站之间，采用站站停的运营组织方式以满足非中心城镇的出行需求，并且S-Bahn列车基本上实现了轨道列车公交化运营，发车频率最高时可达6对/h。U-Bahn属于轻轨、有轨电车、地铁的混合系统，通常在远离市中心的区域类似于有轨电车，进入市中心又类似于地铁，在德国，地铁线路可以和其他轻轨及电车系统无缝衔接。
其轨道交通功能层级特点如下表：
表5 莱茵-鲁尔都市区轨道交通线路类型特点
3.都市区轨道交通线网布局
莱茵-鲁尔都市区的轨道交通线路主要由VRR和VRS两家公共交通运输联盟组织运营。VRR（Verkehrsverbund Rhine-Ruhr）是德国最大的公交组织，在莱茵-鲁尔都市区内主要负责鲁尔城市群的大部分区域公共交通，服务范围超过5000km²。VRS（Verkehrsverbund Rhine-Sieg）主要负责科隆和波恩城市群的公共交通服务，服务范围接近5111km²。
图6 莱茵-鲁尔都市区内VRR和VRS辖区范围
整个莱茵-鲁尔都市区轨道交通路网图如下图所示：
图7 VRR辖区轨道线网图（包含区域线、市郊线、地铁、有轨电车）
图8 VRS科隆轨道线网图（包含区域线、市郊线、地铁、有轨电车）
图9 VRS波恩轨道线网图（包含区域线、市郊线、地铁、有轨电车）
图10 莱茵-鲁尔都市区市郊铁路、地铁、有轨电车整体线网图
图11 德国范围内ICE线网图
三、莱茵-鲁尔都市区轨道交通票务及运营组织特点
1.德国公交票价及票务系统简介
德国城市公共交通主要采用按区域计价和按路程计价两种方式，其中城市范围内的公共交通基本都采用按区域计价的方式，在同一区域内所有运输方式的票价是统一的。不同于中国公交、地铁“各自为政”，在德国一个区域内的所有公共交通都执行统一的票价体系，每一个区域内的票价都由该区域的交通联盟进行统一管理。德国交通联盟将整个区域分为多个票价区域，乘客只需要计算经过的“票价区域”便可确定票价而并非依据经过站点数来确定票价。这种定价模式不但实现了传统的互售车票，也实现了不同公交运营公司的互认车票，乘客可以在不同的公交运营售票系统上买到交通联盟内任意种类和任意票价区域的票，大大方便了乘客公交选择自由化。
以卡尔斯鲁厄市为例，卡尔斯鲁厄市及其周边城市的公共交通由KVV（Karlsruhe Verkehrsverbund 卡尔斯鲁厄交通联盟）负责统一管理，凡是在这个区域的短途客运公司都要加入KVV这个联盟，并执行统一的票价。KVV交通联盟由DB Regio（德铁区域运输）、VBK（卡尔斯鲁厄交通公司）、AVG（阿尔伯河谷运输公司）、DB Regio Bus Südwest GmbH（德铁区域巴士西南公司）、BBL（巴登巴登公交）再加上其他周边城市的一些小公交公司共同组成。
2.莱茵-鲁尔都市区票价及票务系统简介
莱茵-鲁尔都市区内主要有两个公共交通联盟，VRR和VRS，两个交通联盟分别管辖都市区内的一部分区域，都市区内的所有公共交通运营线路都由其通行的城市所在区域的公共交通联盟统一管理。下文以VRR辖区票价系统为例进行说明，VRR辖区内公共交通一共有四个票价类型，在每一种票价类型中，又可分人群、分使用频率购票，以下将详细介绍VRR辖区的公共交通票价类型。
图12 VRR辖区公共交通定价区域划分
(1) VRR辖区内通行
A类票：一般用于单个城市或小镇范围内的公共交通通行，又分为A1、A2和A3，每一个城市都属于其中的一个票区，不同类型票区的价格也不一样。A1用于小城城镇，A2用于十一个较大的具有良好公共交通网络的城镇，A3用于五个大的人口比较密集且有高质量地区交通服务的城市。
B类票：你需要先选定一个中心票区，中心票区不一定是你的居住地区，也可以是你从出发地可以直接进入的相邻票价区，B类票可以通行所有与乘客所选中心票区相邻的票区城市。
图13 票价类型B通行范围示例
图14 票价类型C通行范围示例
D类票：覆盖范围最大的票区，乘客可以在VRR涵盖的辖区内自由乘坐公共交通工具出行。
莱茵-鲁尔都市区的公共交通长期票分为月票和年票，年票的单月平均费用比月票要低。
Ticket2000
这类票作为个人出行的凭证，可以转让给其他人，而且可以带自行车上车。除此之外，在周一至周五的下午7点之后、周末以及公共假日，此票可拥有畅行VRR全区以及携带一个成人和三个6至14岁儿童的权利。其价格由票区决定以及时间范围决定。（以下所有票价均为欧元）
表6 Ticket2000票价表
Ticket1000
这类票只能个人使用，使用时需要验证身份，不能转让，不能携带自行车。若乘客需要携带自行车，需要在每一次旅程前为自行车购买一张自行车附加票。除此之外，在周一至周五的下午7点之后、周末以及公共假日，此票可拥有免费携带三个6至14岁儿童的权利。
表7 Ticket1000票价表
注：上述票价表为便于理解都市区内票价系统，以下介绍不再赘述具体票价表
BarenTicket
这种票是专门为年龄60岁以上的老年人准备的，这类票也分月票和年票，月票需要91.35欧元，而年票折算下来每天只需要3欧。购买后在VRR辖区内所有城市全天候都可使用，有携带自行车的权利，而且可使用一等座座位。除此之外，在周一至周五的下午7点之后、周末以及公共假日，此票可拥有畅行VRR全区以及携带一个成人和三个6至14岁儿童的权利。
SchokoTicket
此类票只对25岁以下的学生有效，而且15岁以上的学生需要提供学校的入学证明才能办理。购买此票后，学生可全天畅行VRR所有区域，月票只需37.35欧元，年票折算每日只需1.23欧元。这类票只有当学校与当地交通公司签了协议的状况下才能办理。若学生需要携带自行车则需要再购买一张自行车附加票。
YoungTicketPLUS
这类票专门为学校或学术机构的实习生、学徒以及学生准备，可全天畅行VRR所有区域，而且可以携带自行车。
表8 VRR辖区内公共交通票型对比
Short trips（短途票）
只适用于城市内部的短距离通行，这类票最多能覆盖三个站（1.5km），而且只在验证后的20分钟内有效。旅客购买这种票后只能乘公共巴士（Bus）、有轨电车（Tram）和地铁（U-Bahn），没有乘坐区域快线（RE/RB）以及城际铁路（S-Bahn）的权限。
单程票
购买单程票的旅客在确定起点和终点站后，可以在两站之间的所有区域通行，可以无限换乘，但是不允许绕路或者反向换乘。四人同购此票可以有一定的优惠。因为这类单人票都有有效期，最短20分钟，最长5个小时，所以单程票也提供其他的24小时或48小时的时效票，价格略贵一些。
(2) VRR辖区外通行
SchonerTagTicket NRW Single/5 person（北莱茵-威斯特法伦州票）
购买洲票的旅客可以在德国北莱茵-威斯特法伦州内无限制使用公共交通，洲票也提供最多五人的团票。个人旅客可以携带任意人数的自己的孩子或者14岁以下的孙辈儿童以及一位任意人员。洲票有效期为周一至周五的早上9点至凌晨3点，周末以及公共节假日扩展为全天有效。若需携带自行车，需要购买洲自行车附加票。
EinfachWeiterTicket
这类票用于穿越VRR辖区边界，莱茵-鲁尔都市区内有VRR以及VRS两家公共交通联盟，当旅客需要穿越VRR辖区前往VRS辖区时，需要在已购买的月票、年票或单程票（非短途票）的基础上再购买一张此类票便可在四小时以内由VRR辖区前往VRS辖区。同样的，这类票可允许无限次换乘，但是不允许绕圈或者反向换乘。
三、莱茵-鲁尔都市区轨道交通运营组织模式
(1) 多层次城市公共交通管理体制
在城市公共交通运营管理方面，德国的公共交通行业联盟起着重要的作用，公共交通企业与政府之间绝大多数是通过公共交通行业联盟来协调解决，大多数公共交通行业联盟都受政府委托承担城市公共交通标准制定、规划咨询、决策支持、生产营销、财务核算、票制票价协调统一的职能。政府、公交联盟以及公交企业之间的关系如图所示：
图15 政府、公交联盟、公交企业关系图
政府部门负责完善公交运营质量，公共交通企业负责提供车辆、公交从业人员等具体服务设施，而公共交通联盟负责统筹、协调和完善公交运营的各项内容。
(2) 完善的规划和技术标准体系
德国在轨道交通规划的方法上重视科学性，在规划时将所有交通方式放在一张网上进行统筹，从而实现不同方式的无缝对接。德国轨道交通的技术标准体系完善，全国统一标准中明确了城际间高速铁路、区域快速火车、地铁、城市快速轨道交通等轨道交通方式的标准、符号标记、等级划分以及预期行驶速度等。
(3) 一体化的线路基础设施
德国的轨道交通线路往往设置在城市道路中部，与公交汽车线路平行，便于实现轨道交通与公交汽车的站台公用。在城市中心区以及土地资源较为紧张的地区，轨道线路一般置于城市道路内，与公交汽车、私人机动车公用线路空间。除此之外，德国城市轨道交通线路标准与国铁基本相同，均为1435mm轨距以及相同的配电标准、信号控制标准等，这使得城际铁路、地区铁路、市郊铁路、乃至地铁、有轨电车之间可以共用轨道，极大地提升了轨道线路的利用效率。
(4) 整体性的过轨运营组织模式
过轨运营指某一运营公司的列车为了到达目的地从一条线路跨到另一条属于其他运营实体的线路上继续运行的运输组织方式。在莱茵-鲁尔都市区这种内部轨道线路繁多的地区，妥善调配管理过轨运营在VRR和VRS的边界地区是极其重要的。莱茵-鲁尔都市区的轨道交通在运营商实行“整合车次表”的方法，将所有经过区域内的线路进行车次排列，无论是长距离的ICE还是RB/RE/S/U/Straben，都会被整合到车次表中。
这样一来可以统一调配车次，二来可以方便乘客确定在交通节点处的换乘时间，在重要的交通节点上，所有类型的车次都会比给定到站时间早，这样可以提升乘客换乘的成功性。除此之外，都市区内的枢纽站换乘方式也十分便利，乘客只需在同一个站台上便可换乘高铁、区域快铁、城市快轨，往下一层站台便可换乘地铁线路，避免了长距离换乘对乘客造成的一系列不便。
(5) 灵活多样的运营组织模式
在轨道运营中，客流的不均衡性是客观存在的。在一条线路上不同区段的运量不等（有所谓的最大断面流量）；同一区段不同时间的运量也不同（有早高峰、晚高峰）；在地铁的整个发展过程中，初、近、远期的运量也在随时间而增长着。莱茵-鲁尔都市区的多层次轨道交通线路布局充分利用了轨道交通基础设施。
在轨道线网图中可以发现，一个区段中可能存在多条不同类型的长（大交路）、短（小交路）不一的线路。大交路通常是沿途区间大站直达，小交路通常是大交路中的某一段客流较多的区间，设置站点数较多。在莱茵-鲁尔都市区的轨道站台上，有长、中、短列车标识，即同一线路在不同时间根据客流情况，可以有长列（9节），中列（六节），短列（3节）不同长度的列车运行，这种大、小（长短）交路结合的轨道运营方式能极大提高列车运营效率以及减少客流集中在某个断面对轨道运营带来的负面影响。
四、莱茵-鲁尔都市区轨道交通系统对我国的启示
1.建立轨道统筹管理协调机制
以国家、省市、都市圈为单元，制定轨道线网相协调、标准相兼容的规划设计标准，成立公交行业联盟，打造大公交体系内外部无缝换乘（零距离换乘、安检互认等）及一体化票价，突破切块化轨道建设、运营模式，以市民出行服务最优为根本出行点，优化政府、公交联盟、公交企业之间的权责和关系。
2.建设契合区域或城市特点的多层次轨道交通网络
对于多中心的城市，根据城市发展阶段、城市空间形态、城市产业分布、与外围城市功能联系等特点建设集高速铁路、市域（郊）铁路、地铁、中小运量轨道交通的多层次综合轨道交通体系。按需根据轨道的层次功能特点规划线路，让每个城市中心都有自己的特质性功能，再通过多层次的轨道交通串联各个产业集群，充分发挥多中心城市的优势。
3.推进轨道交通基础设施一体化
除了建设多层次的轨道交通网络，统一轨道交通基础设施也是非常必要的。统一基础设施首先要在城市主中心，建立综合交通枢纽将多种运输方式统一整合在一起。然后便是线路设施的一体化，推进轨道交通基础设施一体化的核心便是需要将传统铁路、有轨电车乃至地铁轨距及其配套系统（包括供电装置、信号控制等）标准化和可兼容化。如果所有的轨道交通都能共用轨道，那么轨道线路的利用效率将会大大提高。
4.创新轨道灵活运营组织模式
以前我们都是按远期最大断面区间的高峰小时运量来设计地铁，继而购置设备。在运营中能采取的调节手段单一，仅仅靠不同的行车密度来适应不同的运量。建议丰富运营组织以适应运量和功能的不同要求。
●可以灵活编组，改编列车的长度
●在中途折返，开行区间列车，实行“套跑方案”
●可以多条线路在繁忙区段共线运行，以满足运量的要求。
撰写：谢明隆 刘仪
审核：夏国栋
审定：杨应科
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