二十年来遗尘漫步——上海现状轨交网络雏形诞生记
2021年12月30日，轨道交通14号线、18号线一期北段【御桥站（不含）长江南路站】开通初期运营。届时，上海轨道交通全网络运营里程将增至831公里，换乘车站增至83座。
在由Systra编制的市区网络基本建成之际，回到20年前，来看现在方案的雏形是如何诞生的。
上一版版方案
在1996年11月有关部门主持的研究报告中，提出城市轨道交通系统调整为地铁11条，轻轨10条，总长562km。并在1998和1999年经过了两次修改，形成了稳定的方案。
为制定1999年～2020年上海市城市总体规划，开展新一轮上海市轨道交通线网规划。
为适应上海已经和正在发生的变化和实现上海经济、社会发展战略的客观需要，上海开展了新一轮城市总体规划的编制工作，同时开展城市轨道交通线网规划的新一轮研究工作。
1999年6月开始，根据上海市政府要求，上海市建委组织有关单位对上海市轨道交通网络进行优化研究，经过6家国外公司的比选，确定法国SYSTRA公司为轨道网络规划设计的境外公司。
合适的线网结构
几何分析法
一个城市具体的轨道交通路网形态在很大程度上受该城市特殊的自然地理、人文地理、城市发展布局现状及规划、投资水平等条件的制约，但在这些条件下，毕竟还是存在若干不同的路网结构方案。如果这些结构的路网性能存在差异，就有必要建立评价指标体系来反映这些差异及其大小。
一般地讲，路网结构的评价应涉及三个方面：对路网工程造价的影响、对路网运营效果的影响及对城市发展的长期影响。[1]
栅格状结构
栅格状结构是由若干(至少4条)纵横线路在市区相互平行布置而成，形同棋盘。
这种结构连通性好，乘客换乘的选择较多。线路多为平行分布，方向简单，在纵横两个方向能提供很大的输送能力，线路和换乘站上的客流分布也比较均匀。
缺点是这种路网平行线路之间的换乘至少需两次，且由于没有通达市中心的径向斜线，市郊到市中心的出行不便。（例：北京）
放射环状结构
放射环状结构是在放射网状结构的基础上增加环线、通过环线将各条放射线有机地联系起来的一种结构。它既具有放射网状结构的优点，又克服了其不足之处，方便了环线周围地区间的交通，对市中心客流起到一定的疏解作用。
由于有环形线，它所引导的城市结构与放射网状有所不同。根据环形线的位置不同，可分为两种情况。
①环绕在CBD（ 中央商务区） 周围的环线：除具有一般轨道交通线的作用外，还可以截流通过市中心区的
过境客流，并将其引到不同方向的放射线上。
②环绕市中心区的环线：则可引导城市副中心的形成与发展。
针对上海1996版规划，其网络主要是栅格网状,这种布局不利于平行线路之间的换乘。
故Systra在编制过程中，提出了“枢纽锚固”的理念，即确认几个换乘中心枢纽，再用线路把他们串起来，而非通过线路的走向来确定换乘站。
此种方法有几个好处：
① 三角交叉大大减少了路网中互不相交的线路数目，从而大量减少路网换乘总量及换乘次数，节省乘客换乘时间。
② 这种路网结构所形成的交叉点往往是一撮，有三条及以上的线路交叉时会在一个小的区域中形成3个及以上的换乘站群，这种交通便利的位置如能与中心区的区级中心或商业中心结合起来，将比原来栅格网状的路网更有效地促进城市土地利用效果，形成动静结合、错落有致的城市结构，而不是到处呈现人群拥挤的高楼大厦。
③ 这种路网结构有利于充分发挥地面公共交通的作用。
但由于上海在中心区（ 内环路内） 范围内均为高强度开发，在外围区（ 内环路以外的中心城区） 为次高强度开发；因此，Petersen型较适合上海轨道交通网络结构，即中心区为方格状，外围区为放射状。
由于地铁环线（ 明珠1期及2期）近期将建成。因此，最终采用带有环线的Petersen 修正型。[2]
故上海最终选择了环外放射环内方格状网络
合理的中心城网络规模
线间距
一般通过步行方式乘坐轨道交通的乘客至车站站台的步行时间不大于15min ，乘客在车站内的时间消耗按3～5min 考虑，步行速度取4km／h。则车站的吸引半径约为0．65～0．80km。考虑到上海的城市道路网络以网格式为主，居民不能沿径向直达车站。
故一个车站吸引的方格形区域的边长约为1．00～1．30km。
鉴于上海中心区内的高强度开发及有限的道路面积，中心区内轨道交通网络宜基本覆盖全部区域。
故中心区（明珠线二期，现4号线环内）的线间距宜取1．10～1．35km。
网络长度
由于中心区线间距为1.10~1.35km,故中心区线网规模也有所不同。
当中心区线间距取1．10km，则中心区有9纵9横。则内环线上放射线平均线间距为0．94km外环路上放射线平均线间距为2．39km；中心区（4号线环内）及中心城（外环内）网络规模分别为184km、532km。
当中心区线间距取1.35km,则中心区有7纵7横。经计算得到内环线上线间距为1．2km外环路上线间距为3．1km；中心区及中心城网络规模分别为130km、354km。
如果上述2种情况下,都考虑在内环线及外环路间的中间部位增设一条轨道交通环线,以方便各条放射线之间的换乘,则相应的网络规模大约再增加60km。
综合上述计算及分析结果所得到的中心城轨道交通网络规模为354～592km。
网络客运强度法
上海市综合交通规划研究所近期对新一轮城市总体规划进行了客流预测:中心城内的远景公交客运总量为2582万人次／d ;远景客运周转量为16473万人次·km／d 。
(图片来源[3]）
根据可持续发展的原则上海制定了以轨道交通为骨干、以公共交通为主体的城市综合交通发展战略指导思想。且按东京的轨道交通客运量占整个公交的80％以上轨道交通周转量占整个公交的90％以上。
上海的轨道交通客运量占公交比例宜取70％～80％，周转量比例宜取80％～90％。
按平均值计算，相应的客运量为1936万人次／d 周转量为1402万人次·km／d 。
类比城市的轨道交通网络密度法
网络特征对比
从城市地理形态、人口及土地利用布局结构上看，上海与东京、巴黎的共性较多。故由其两个城市进行比较。
注：东京区部中心按山手线环内计算，相对比的是上海浦西内环内，区部即23区；巴黎中心区即古城墙区域内
城市间差异比较
从城市性质、区域面积与人口、城市综合交通体系的特点、客流特征、经济发展水平、轨道交通线路类型、开发强度、道路面积可以得出：
上海作为经济中心没有过多的政府机构；东京都区部面积及人口与上海中心城很接近；上海的通勤客流及平均乘距都要比东京小得多；上海的经济辐射范围及吸引强度远大于东京与巴黎，有着长远的发展潜力。
进行比较得出：上海市中心城轨道交通网络面积密度宜取0．75～0．85km／km2（ 中心区宜取1．9～2．0km／km2） 相应的轨道交通网络规模为437～496km（ 中心区为207～218km） 。
线网规模估算结果
几何分析法的结果对服务水平的敏感性较大线间距间1．35km 减小至1．10km，会使网络规模扩大238km。此外，在城市中心区内线路也并非均匀布置，中央商务区一般会有多条线路集中布置在一起。因此，在低服务水平时实际的网络设计规模要比低限值大。
周转强度法是按每条线路均达到极限运能的情况测算的实际上由于客流分布的不均匀性总有一些线路不能达到极限运能。因此其估算值偏低。
综合上述各方面的分析，类比分析法的结果比较合理。建议上海市中心城轨道交通规划网络的合理规模为440～490km。
线路走向的编制
1996版规划的不足之处
①4个城市副中心（徐家汇、花木、江湾五角场、真如）都不在地铁环线（明珠线一、二期即11号环线）上不利于城市副中心的发展。
②路网的结构及层次不分明；放射线与环线之间有些换乘不便捷。
③中心区内轨道交通线路之间的换乘点与区内既有及规划的交通枢纽配合不佳。
④通过黄浦区及陆家嘴CBD 中央商务区的轨道交通线只有2号线、6号线及7号线，可能偏少，不能适应这里高密度的工作岗位及大客流量的运输需求。在东京都心三区、东京火车站及新宿等副中心各处直达轨道交通线均在5条以上。
⑤2号线、4号线、7号线3条东西向主要线路相互之间不能直接换乘，换乘次数增加。
⑥G 线位于主城西部边缘单纯沿南北向布置可能客流不足，运输效率较低。
⑦杨浦区有3、4、5、8号线及C、E 等6条、过于集中，且4号线与8号线平行且相距较近（约1．1km），运营效率不高。
⑧南市老城区一带线路分布过密，2km 宽有5条线。
识别客流走廊
SYSTRA 在网络编织时采用了两种方法用于捕捉乘客流向。
经验判断法与期望线网法
经验判断法主要根据人口与岗位分布情况，并设定影响范围,通过对线网覆盖率的判断来确定线路的走向。
期望线网法必须借助于上海交通所开发的交通预测模型，也可称作蜘蛛网分配技术。这有别于城市交通规划中较常使用的期望线。
所谓期望线网是指各形心点相连的虚拟空间网络，在该网络上采用“全有全无的方法”，将公交OD 出行矩阵一次分配至该网络上之后，可以识别出客流主流向，由于网络分配图也反映了客流在交通小区间的路径选择，因此我们也能够方便地走到客运走廊。[4]
初步线网优化
首先轻轨、地铁制式的区分被取消，统一标注上了番号
在线路上，环线的浦东部分为靠近花木副中心而东扩；
为进入徐家汇副中心，7号线从吴中路南移至宜山路，中间段也由原本的淮海西路——复兴西路改为走肇嘉浜路——徐家汇路——陆家浜路；
新增新的5号线，在市中心，5号线和2号线在静安寺和陆家嘴换乘组成了组合环线，把南京路、东方路、复兴路、常熟路这个中心区的核心区围成一圈，弥补了原11号环线偏大的不足；
6号线从经过人广改为走河南路；9号线走新村路，然后拐进市中心区域；12号线市中心段改走茂名路——大木桥路
在线路通道上又新增了徐虹支线—淮海西路通道；金沙江路—新闸路—浦东南路通道；军工路—长阳路通道和长寿路—华山路—龙吴路通道
青浦市郊铁路被取消，改为2号线直接延伸；3号线南段取消；轻轨F-F线，G-G线合并为真华路—大渡河路线；取消轻轨C-C线，原地铁8号线
新增了走真华路—大渡河路—真北路—场中路—中原—云山路—龙阳路客站—高科西路—上海南站的一条市域快速环线。重点连接各轨道交通放射线及外围区的重要集散点（如真如、五角场副中心、上海南站、浦东客站等），兼作外围区周向客运通道。因此采用2～4km 的大站距，最高速度100km／h，平均旅行速度达到55～60km／h。
修改方案后，路网呈多层次、多环、多射线的结构。内环内共计186km外环内共计436km。路网密度：内环线内为1．7km／km2外环线内为0．77km／km2。
如此修改加强了CBD（中央商务区）与外围区的轨道交通直达线路；加强放射线与环线的连接与换乘，发挥环线联络功能，增加环线客流，缩短乘客出行时间。
锚定换乘枢纽
[5]Systra在编制过程中，提出了“枢纽锚固”的理念，即确认几个换乘中心枢纽，再用线路把他们串起来，而非通过线路的走向来确定换乘站。
如，虹口体育场、上海火车站、世纪大道东方路、人民广场、铁路浦东客站、徐家汇、成山路、铁路上海南站、龙华、常熟路、曹阳路、静安寺等12个大型换乘枢纽，与换乘车站共同组成轨道线网的基本元素。
同时和市域级线网一起，将轨道线网锚固在城市的结构中，网络清晰突出，线路均以径向穿过市中心。
层次分明的网络
（1） 市域快速级（R 线）：主要是可以为整个市区提供快速到达城市各大枢纽的服务。该类服务配合城市朝多中心方向发展，并开辟了通往国际大枢纽站的通道，该级网络将作为轨道网络的骨架。(站距宜2-3km)
（2） 市区级（地铁M 线和轻轨L线）：可以对城市化最为密集的中心区域，提供能满足城市活动需要的服务该级网络是编织在市域级网络之上的。(站距宜1-1.5km)[6]
网络方案比选
SYSTRA 在提交中间报告时，根据不同的服务功能确定了设计了四套可供选择的轨道交通系统规划方案。不仅仅进行了客流预测，还预测了客运周转量，分析交通直达性和乘客出行时间。
例如方案一和方案二的主要区别在于前者市域线路直接穿越市区，后者则在外围实现市域线路和市区线路的换乘。从客流来看前者客流量比后者少了100 多万，但是客运周转量却略高，而且乘客换乘系数较小，乘客适用轨道花费的时间较小，由此认定方案一优于方案二。
根据交通分析以及其它多项评价指标的比较，最终方案三被法国专家选定为推荐方案。
而该方案的各项交通指标同样也表现出了的优势:客运周转量明显高于其它三个方案,乘客平均换乘系数最高，乘客出行时间最短，客运总量仅次于方案二。而方案二多出的客运量是由于郊区乘客进入中心区需要一次换乘造成的。
因此，交通分析结果支持了SYSTRA 的选择。
虽然我没有完整的四个方案，但是我这里有最终推荐的方案[7]
深化后的方案让所有的通道全部利用了起来，原本的大环线被拆分，市中心的线网相较初期方案变得更加均匀。
前往六里的线路又原来的河南路线改为西藏路线；河南路线市中心走复兴路，并接上了淮海西路—徐虹支线通道；
5号线和5号线支线被拆成两条线，一条改走华山路通道前往徐家汇副中心，一条由于复兴路线位被占而改走长乐路，在黄陂南路新增三线枢纽
新增了广中路和马当路通道
原本轻轨C-C线线为被L3和M7使用
此方案共有17条线路，其中市域快速轨道线4条、市区地铁线8条、市区轻轨线5条，线网总规模约为780公里。
客流预测
预计到远景年，SYSTRA 轨道网络方案大约可以吸引1620 多万客流，客运周转量高达1.98 亿人公里。
市域线路和市区线路分别通过平均乘距反映了不同的功能：前者在15－20 公里，服务于中长距离的乘客；后者在7－10 公里，服务于中短距离的乘客。客流的最高断面出现在现有的两条线路上
总规线网
2001年，市规划院和市综合交通研究所在Systra方案基础上进一步优化完善，最终确定网络规模为810公里，车站451座，换乘站91座，大型换乘枢纽16座，同年纳入《上海市城市总体规划(1999年~2020年)》。
M8和M5在浦东段互换线位，M7终点站从世纪公园站改成了龙阳路（浦东客站），L5改走金科路前往张江核心区，M3和L1上海南以南线为互换，R3南段延长至海湾
此时依旧存在交而不换
同样是2001年，在总规报批中或批复后，线网再次进行了大调整，此方案正式纳入了总规1999-2020
M8浦东段改走上南路，R2和R3前往海港新城的功能互换，R3新增了两条支线分别前往南汇和安亭
交而不换被彻底消灭
Systra的时代已经结束，从中获得经验的上海规划者们自己编制的总规2017—2035中又会和长三角一体化碰擦出什么火花，敬请期待
参考
^顾保南,曹仲明.城市轨道交通路网结构研究[J].铁道学报,2000(S1):25-29.
^顾保南,叶霞飞,许恺.上海市中心城轨道交通网络规划合理规模研究[J].上海铁道大学学报,2000(10):76-80.
^上海市综合交通发展战略分析与预测评估
^上海轨道交通规划方案交通分析
^杨赉良, 沈秋飞. 上海城市轨道交通线网规划回顾与展望[C]// 2003上海国际隧道工程研讨会. 2003.
^齐峰.对轨道交通网络系统规划设计方法的思考——以上海市轨道交通网络规划设计为例[J].城市规划,2002(11):76-79.
^2000年 Systra实际上提出的线路 http://www.ditiezu.com/thread-490584-1-1.html
