作者:李斌
鉴于区域轨道交通建设对促进都市区发展的重要性,国内外相关专家均开展了大量的研究。曹国华等[2] 以江苏省为例,分析与轨道交通建设与区域转型发展之间的关系,明确提出轨道交通建设可促进都市区功能的优化;黄庆潮等[3] 通过研究,提出了区域轨道交通的功能定位和建设标准;刘鹏和杨永平等[4-5] 则提出区域轨道交通建设要与区域经济协调发展,做到共赢;胡道生和官莹等[6-7]通过对都市区功能布局的研究,提出了都市区功能布局的优化需要大容量的公共交通系统予以支撑,尤其是区域轨道交通;徐正全等[8] 研究分析了新型城镇化背景下城乡结合部这类地区交通发展特征、问题及未来发展方向,研究提出了新型
城镇化背景下通过大容量公共交通建设引导和支撑城市轴带拓展、引导用地集约化高强开发的理念。
应该说,目前有关轨道交通与都市区功能布局之间关系的研究大都停留在理论阶段,缺乏与实践应用之间的反馈。因此,本文将通过区域轨道交通建设对优化都市区功能布局的促进作用的理论分析,将相关研究成果应用于实践指导,并以宁波都市区为例进行案例分析。
1 区域轨道交通建设对优化都市区功能布局的促进作用分析
建设区域轨道交通,并与中心城区内部的轨道交通无缝衔接,是优化出行结构、真正实现区域同城化、提高中心城区吸聚能力和辐射范围的有效手段和必然之路。区域轨道交通建设对优化都市区功能布局的促进作用主要表现为:
(1)有利于优化交通系统结构。区域轨道交通具有快速、廉价、可靠、舒适、安全等优点,可以满足区域间大规模客流的需要,尤其是通勤交通,可极大地优化交通系统结构,减少小汽车出行。
(2)有利于优化区域空间布局。区域轨道交通可快速联系各相关功能区,可实现各功能区之间的功能互补,从而优化都市区的功能布局。在中心城区与相关功能区之间建设区域轨道,将扩大中心城区城市功能的辐射范围,便于相关功能区的从业人员到中心城区进行消费,甚至可以实现“中心城区居住、周边区域上班”,实现产业集聚区和城市功能区之间的互补。
(3)有利于优化土地利用形式。轨道交通线网布局的原则一般为:土地开发成熟区域,“线随人走”;土地开发未成熟区域,“人随线走”。不管是何种形式,区域轨道交通的建设均可极大地提升轨道站点周边区域的出行条件,促进人口、商业和产业的有序集聚,从而优化土地利用的形式,提高土地的利用效率。
2 宁波都市区发展现状及问题剖析
根据《浙江省城镇体系规划(2011- 2020)》中的相关内容.宁波都市区范围包括宁波市域及舟山部分区域(六横),但以宁波市域为主。宁波都市区整体的功能定位为:发挥港口和外贸口岸优势,发展先进制造业、海洋高新技术产业和重化产业。都市区2020年规划城镇人口为590万~620万人,中心城市人口230万~270万人。区域人口保持快速增长,成为浙江沿海地区主要人口迁入地区,人口向都市核心区、余姚慈溪片区和重点镇集聚,减少宁波西部、南部和余姚南部山区人口,实现“小岛迁、大岛建、陆岛连”。
在最新获国务院批复的《宁波市城市总体规划(2006~2020)》(2015年修改)中,宁波市域整体将形成“一核两翼、两带三湾、多节点、网络化”的市域空间功能格局。其中一核为宁波市区;北翼为余姚、慈溪和杭州湾新区;南翼为奉化、宁海和象山三县(市);两带为东部滨海城镇产业带和西部山区生态人居带;三湾为杭州湾、象山港和三门湾;节点为卫星城和中心镇。
虽然相关规划中对宁波都市区的功能布局进行了较好的规划,但现状整体而言,功能布局还较为混乱,主要表现为:
(1)宁波市区作为“一核”,其所承担的提升发展水平的能力不足,对周边区域的集聚辐射和综合服务的作用尚需提升,尤其是宁波市区对余姚、慈溪区域的辐射作用。
(2)南北两翼产业基础、区位和资源优势各异,但发展协同性不足,“2带三湾”之间的区域联动也有待加强,同时,2大组团内部产城融合、城乡一体化发展也有待进一步推进。
(3)作为区域融合和城乡融合着力点也是“节点”的卫星城、中心镇和新市镇,其引领作用有待进一步发挥,中心镇、全国重点镇需加快培育,农民就近城镇化的载体有待增加。
以上问题究其原因,主要为缺乏便捷、可靠、快速、舒适的交通系统进行沟通,尤其是缺乏大容量快速公共交通系统。
3 宁波都市区现状交通系统存在的主要问题
目前,宁波市域“一环、六射、二复、三连,四疏港”的高速公路网已大部建成,并朝着“二环、十射、四连、四疏港”的规划方向继续增进,高速公路网已较为完善,同时,国省道也在进一步提升并加密。整体而言,宁波市域基本上纳入了宁波中心城区的1h交通圈,外围交通较为便捷[9] 。但仍存在不少问题,主要表现在:
(1)出行的时间成本较高。目前,宁波市域交通日益便捷,但市内交通却日益拥堵,外围交通便捷所节省的时间正在被内部的交通拥堵所吞噬。例如,从高速云龙出口至象山丹城所需时间约为50 min,但高峰时段市区双东坊片区至云龙出口也差不多需要50 min,加起来的整体时间成本仍较高。
(2)出行的经济成本较高。以宁波市区东门口至象山丹城为例,仅计油费和过路费,驾驶私家车来回一趟约需160元,经济成本较高。
(3)出行的舒适性和安全性不高。目前,宁波至市域各地的距离基本上在50~80 km之间,又由市区道路和高速公路组成,出行距离较长,若自驾私家车则舒适度和安全性不高。
总体而言,以上问题主要是因为目前宁波市域公共交通不够发达,市域交通主要依靠小汽车出行,由此导致出行的时间成本和经济成本较高,而出行的舒适性和安全性则较低,难以带动人口高效快速地流动,市域范围内的“同城效应”较弱,中心城区对周边区域的辐射性不强。若能在市域范围内形成区域快速轨道交通系统,并与中心城区的市内轨道系统无缝衔接,则能较好地解决以上所列的问题。
4关于加强区域轨道交通建设的若干建议
宁波都市区城市轨道交通线网以三江片为核心,形成跨三江、连三片的放射状网络格局,规划线路7条,线网总规模278 km。市域轨道形成以中心城区为中心的放射状网络,网络由余姚一杭州湾新区线、慈溪线、奉化一宁海线、象山线4条线组成,并与城市轨道形成便捷的换乘系统,见图1。其中,余姚一杭州湾新区线从现在的宁波火车东站出发,沿现在的萧甬铁路,经过余中心城终到杭州湾新区;慈溪线从轨道2号线、5号线的双桥站出发经慈溪中心城到周巷北站;奉化一宁海线从轨道3号线陈婆渡站出发经奉化中心城到宁海中心城;象山线从轨道4号线横溪站出发经过象山中心城到石浦,同时象山线通过新建石浦一长街一宁东新城线与奉化一宁海线相接。
应该说,宁波都市区整体的轨道交通线网规划与宁波都市区市域“一核两翼、两带三湾”多节点网络化的空间格局及中心城区“一主两副,双心三带”的空间结构基本相符,能够适应都市区的区域融合和快速发展。本文主要提出以下建议。
(1)余慈方向线路。余慈片区是宁波北部片区重要的产业基地,特别是杭州湾新区,产业集聚度高、从业人口密集,且有大量的高层次人才,是未来宁波都市区重要的经济增长极和入口集聚地。因此,加强余慈地区特别是杭州湾新区与宁波中心城区之间的轨道交通联系,促进两地之间的便捷沟通,有利于杭州湾新区的产业和人口集聚,有利于扩大中心城区的功能辐射。本文对该区域线路的建议如下。
①优化调整连接杭州湾新区和宁波中心城区的市域轨道。现状市域轨道线网规划中,中心城区到杭州湾新区的轨道线位余姚一杭州湾新区线,从宁波火车东站出发,利用现状的萧甬线,经胜山后新建线路到余姚中心城区,经余姚北站后到杭州湾新区,由于该线路需利用现状国铁,并采用动车进行运营,发车频率受限明显,不利于提高杭州湾新区到宁波中心城区发车频率;而慈溪线从轨道2号线、5号线的双桥站出发经慈溪中心城到周巷北站,需在慈溪客运中心站换乘余姚一杭州湾新区线再到达杭州湾新区,不够方便。因此,建议将余姚线调整为宁波铁路东站一萧甬线一高铁余姚北站一慈溪客运中心一周巷,将慈溪线调整为轨道双桥站一慈溪客运中心一杭州湾新区,2条线路在慈溪客运中心实现换乘。由此,通过增加慈溪线的发车频率,既可加强与慈溪中心城区之间的沟通,也可加强与宁波中心城区之间的沟通。
②提升改造现状宁波站至庄桥段,由现状的2线增建至4线。现状萧甬线宁波站至庄桥段由于只有2股轨道,且为利用老线通行,已成为沿海铁路的瓶颈路段,今后若开通至余姚的市域轨道,则线路瓶颈将更为明显,既影响国铁的正常通行,也不利于市域轨道车次的加密,因此,建议将现状的2线增建至4线,以提高该路段的通过能力,为余姚市域轨道线提供通道。
③加强铁路东站和庄桥站的接驳换乘功能。根据规划铁路东站将建设成为市域轨道重要的首末站,将庄桥站建成重要的换乘站,2站均需设置城市轨道、城市公交、公共自行车、小汽车和出租车的换乘设施,成为重要的城市综合交通枢纽。而与铁路东站换乘的轨道4号线“铁路东站”站主要通过地面换乘,且换乘距离达到500 m,极为不便,因此,建议优化设置换乘设施,通过建设专用换乘通道来缩短换乘距离,并提高换乘的舒适性和便捷性。
(2)宁象方向线路。宁海、象山片区是宁波休闲旅游和居住的重要片区,特别是宁海三门湾区域,定位为宁波南部滨海新区,今后将聚集大量的产业和入口,有着与宁波中心城区之间大量的公共交通需求;象山片区随着象保合作区、大东海围垦等区域的开发,与宁波中心城区之间的联系需求也更为强烈。因此,加强宁象片区与宁波中心城区之间的市域轨道建设也极为必要。本文对该区域线路的建议如下。
①在相关跨海通道建设时提前按公铁两用标准建设。根据宁波市公路网规划,在现状象山港大桥西侧将再建一座跨海大桥,即象山港二通道,随着三门湾大桥及接线工程的建设,甬台温高速复线将全线贯通,象山港大桥将面临较大的交通压力,象山港二通道的建设将提升议程:因此,建议宁波至象山的市域轨道借用规划的象山港二通道,以公铁两用桥进行选址和建设;另外,现状沿海南线将提升为国道,在现状伍山汽渡附近将新建岳井洋大桥,并将于近年建设,考虑到规划有象山石浦至宁海的市域轨道线,建议该大桥也采用公铁两用桥进行建设。
②宁海城区至长街段、象山丹城至石浦段建议按县域内轨道模式进行运营。宁海城区至长街轨道线连接了宁海县域内的宁海城区和宁波南部滨海新区这两大重要区域;象山丹城至石浦轨道线连接了象山县域内的象山城区、大目湾新区、象保合作区和石浦镇等一连串重点开发的区域。2条线的交通出行需求均较大,而2条线所经过区域目前道路交通条件均不甚理想,因此,建议按县域内轨道模式进行运营,提高发车频率,促进县域内部的公共交通联系。
5 结语
区域轨道交通作为一种大容量的公共交通工具,已越来越受到相关城市的青睐,特别是都市区的建设发展,将逐渐依赖于区域轨道交通的建设。本文以宁波都市区为例,研究分析了区域轨道交通建设与都市区功能布局之间的关系,较为全面地讲述了两者的互动作用,可为宁波都市区的区域轨道交通建设和都市区的功能布局提供决策参考,也可为相关城市提供借鉴。
6摘要
区域轨道交通建设是促进都市区功能布局优化的重要措施。文中首先分析了区域轨道交通建设对优化都市区功能布局的促进作用,研究分析了宁波都市区整体发展现状,总体评述了宁波都市区交通系统发展的现状与水平,提出了宁波都市区区域轨道交通建设的优化建议。
解。得到三个阶段两种集热床温度关于时间的曲线分别如图4所示,两集热床温度上升速率曲线如图5所示。
由图4知,6:00~7:00阶段由于太阳辐射强度较弱集热床温度上升缓慢,7:00之后集热床的温度随太阳辐射强度的增加迅速上升,但真空管集热床的温度上升速度较平板集热床的快。这是因为真空管集热床的集热效率高,另一方面真空管集热床的热损系数小且单位集热面积下其内部吸收的热量小。在11:00打开冷凝阀门后,制冷剂蒸汽开始脱附,脱附出的制冷剂蒸汽进入冷凝器被冷凝,同时制冷剂蒸汽脱附吸收集热床的热量。在14:30对集热床冷却时,其温度迅速下降,但真空管系统是通冷水冷却而平板系统是自然冷却,水的换热系数比空气的高且水的温度较低,所以真空管集热床温度下降快且终温较低。
由图5知,两集热床的温度增加速率在6:00之后逐渐增大,在11:00之后逐渐减小。这是因为在11:00之前两系统的温度都随着辐射强度的增加而增加,此时的温度增加速率也在逐渐加快。而在11:00之后系统内的甲醇气体开始脱附,脱附消耗了部分所吸收的太阳辐射能;解析出的甲醇气体被冷却释放了部分热量。与此同时太阳辐射强度也在迅速增加,且辐射强度增加的速率较快。集热床吸收热量的速率大于系统所消耗能量的速率。所以集热床的温度继续增加。但随着越来越多的甲醇气体解析导致温度上升的速率逐渐减小。当吸附床开始冷却后水冷的效果强于自然冷却,所以真空管的温度下降的快,但16:00后太阳辐射强度明显减弱时,则周围环境温度也逐渐减小,这导致平板系统的冷却效果逐渐提升,从而两床的温差逐渐减小。单从温度增长速率上来看在10:00之前温度上升速率增加较快,在此之后上升较慢且有下降的趋势=而在11:00后有个速率迅速下降的阶段,真空管系统这段的温度差值为1.190C,平板系统为1.120C,存在差异的原因是当打开冷凝器的阀门后,由于集热
床和冷凝器间压差较大导致大量甲醇气体流入冷凝器被冷却,从而带走了大量的热量,集热床的集热速率增加量无法与之抗衡,因此出现了集热速率迅速下降这一趋势:
真空管系统无论从集热温度上还是温度上升速率上都较平板系统快,其原因是真空管系统单位集热面积的集热效率高,且单位面积的热损系数小。
3.2吸附床吸附速率曲线
两种吸附床的吸附速率随时间变化的曲线如图6所示。
由图6知,吸附床内的活性炭的吸附速率随着吸附床温度的升高而降低,这就意味着甲醇气体脱附的速度在逐渐增加。当吸附床的温度达到1000C左右时活性炭的吸附速率减小缓慢并逐渐接近吸附的谷值,此时是甲醇脱附的高峰期,大量的甲醇气体脱附,在14:30时吸附床停止吸热,甲醇气体脱附结束。从曲线的变化规律来看真空管系统脱附速率的减小趋势较平板系统的快且谷值较低,平板系统的最低值为0.02kg/kg,真空管系统为0.012kg/kg。所以当脱附结束时单位容积吸附床内平板系统存留更多的甲醇,初始时脱附速率为0.315kg/kg:则平板系统残留甲醇占全部甲醇的百分比为6.3%,真空管系统为3.8%。可见虽然在脱附阶段真空管集热床比平板集热床温度高13~18.80C,但两系统所残留的甲醇量相差并不大,这说明真空管集热床虽然吸收了较多的热量但也存在着热量的浪费。
当接受太阳辐射的时间段为6:00至14:30时,计算得平板吸附床制冷系统的制冷系数为0.303,而真空管吸附床制冷系统的为0.207。这恰恰说明了数据图像分析的问题,即真空管系统所吸收的热量存在浪费。
4 结论通过计算分析可知,真空管集热床温度较高,且脱附速率较快,脱附完成时吸附床内残留的甲醇量少,但真空管吸附床制冷系统的制冷系数较平板式吸附床制冷系统的低。可以通过适当加大真空管集热管管径的方法,增加其吸收太阳辐射能的利用率来提高真空管吸附床制冷系统的制冷性能。
4 摘 要:
应用集总参数法建立太阳能集热吸附床能量守恒的数学模型,对以活性炭一甲为工质对的真空集热管 吸附床和平板式集热吸附床进行模拟分析比较,分析吸附床的逐时吸附速率,得到集热床的温度和时间的函数关系,求解函数并绘制出吸附床温度随时间变化的曲线图。对太阳能吸附式制冷系统进行性能分析,对比分析两种吸附床系统的优缺点,并提出了改进的方向。
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