6月12日，2018北京国际城市轨道交通高峰论坛成功举办。
这场论坛由中国城市轨道交通协会、中国铁道科学研究院集团有限公司主办，中国城市轨道交通协会工程建设专业委员会协办，中国城市轨道交通协会传媒会展中心、北京城建勘测设计研究院有限责任公司承办。
本次高峰论坛的分论坛三——轨道交通勘测关键技术研讨会也同期召开，在研讨会上，业界专家都做了精彩发言。
今天，我们与大家分享中国工程院院士、深圳轨道交通集团总工程师陈湘生在会上的演讲《建效能最大化的城市轨道交通》。陈院士高屋建瓴地提出：
只有走建效能最大化的城市轨道交通之路才是解决城市无法可持续发展困境的主要选项，借助城市轨道交通建设将城市土地资源最高效能化利用，不但极大地改善和拓展了城市空间形态，做到生态环境协调，方便市民出行、购物、学习、休闲，而且实现了社会效益和新增经济效益最大化。
下面是这次演讲的实录。
建效能最大化的
城市轨道交通
陈湘生
中国工程院院士
深圳轨道交通集团总工程师
地铁建设与效能最大化
国际上的轨道交通起源于1765年，建成我们地球上第一条线。深圳建成非常晚，1965年毛主席对地铁建设，这句话在今天仍然有非常重要的指导意义，1965年咱们国家第一条地铁正式开工，1969年共和国成立二十周年的时候地铁开通。结合学习其他专家的想法，把我们国家轨道交通分五个阶段，第一阶段是电车，是1980到1990年，是以解决出行困难为目标，当时所有装备都要进口，国家比较落后，所以成本太高，我们进行国产化。第四个阶段是1999年到2008年，蓬勃发展阶段，2008到去年年底是一个高速发展阶段，去年内蒙古成立六十周年，叫停包头地铁以后，我个人觉得轨道交通全面审视，怎么从大到强这么一个过程。
这些数据大家都知道，去年年底我们国家33个城市开通了4712公里。其中地铁占82%。2017年年底这也是协会统计的，城市轨道交通投资达到4762亿，这是以后轨道交通投资还会增长。国内五十多个城市去年在建线路250条，其中成都在建405公里，这是最大的及杭州和广州都超过350公里，深圳比较小，272公里。这是去年建设和开通的城市。
那么我们运行的4712公里，因为地铁具有公益性的特点，特别是内部效益外部化，经济效益社会化，这么一个属性，那么境内没有一家地铁是盈利的。那么轨道交通运营它已经成为各个地方政府的沉重的财政负担。第二方面我们在建的每年投资都突破四千亿，这么大的投资，对于任何一个城市财政上也是巨大的压力，但是深圳除外。这是我们讲轨道交通本身。
我们看城市发展，一个是城市高速发展土地越来越紧张，严重的制约了发展，轨道交通基地占用了大量的土地资源。我们觉得怎么解决这两个方面四大矛盾呢？只有走建效能最大化的城市轨道交通之路才是解决无法可持续发展的主要玄想，其内涵与城市可持续发展内涵协同，并起到支撑和促进的关键作用。
三个可持续性
实现三个要求，社会的可持续性、环境的可持续性、经济的可持续性。包括轨道交通自身经济可持续。要实现三个持续，首先在轨道交通网络布置上，借助科技手段，在线站规划时除了与不同交通方式协调，还需要与城市环境、空间、土地集约利用之间协同发展，方便快捷的轨道交通改变了城市空间结构、市民出行形式，提升了市民幸福感和获得感，促进和带动了中国制造相关产业发展，那么这个是我们社会的可持续性一方面。
第二方面，将轨道交通规划与城市空间规划融为一体，基于车站、枢纽建设城市综合体，孤立的旧城空间、重塑城市空间，将土地资源与生态环境协同，实现高效能利用，按城市居民需求塑造城市空间以及业态分布，不但提高整个城市交通服务的水平和满足人们各自需求，而且还极大节约利用了土地资源，减少了土地资源占用。实现环境的可持续。
通过城市轨道交通建设实现城市土地资源高效利用，促进经济与社会可持续健康发展，给城市轨道交通业主带来大量的收益，包括环境和资源利用的新增效益，实现可持续发展，突破关键技术国产化，运营维护过程当中的安全高效，降低全生命周期的成本，实现经济可持续。
以深圳地铁为例
我们把深圳这二十年来地铁建设做了一个回顾，深圳地铁比较年轻，我们经历了四个阶段，四期工程进行建设，运营是286公里，客流580万，客流强度第三，在建272公里。我们规划在2035年之前规划1265公里，深圳通过三十多年的发展，面临着四个难以为继，土地、交通、水和生态环境，作为轨道交通如何解决这四个难以为继是深圳地铁必须解决的问题。
土地资源高效利用
首先是借助轨道交通枢纽进行土地资源高效利用，我们将枢纽与节点耦合，锚固综合交通网络和城市中心体系，借此将土地资源高效利用，环节资源恶化。深圳轨道交通布局所有参建单位帮我们做了大量工作，我们与人口结构与城市空间进行枢纽布局，我们深圳有十个枢纽，把这十个枢纽分布在人居和工作比较集中的地方，在这些枢纽上进行土地集约利用，建城市综合体。在综合体当中解决跟市政既有网络，给排水、供电、人流、物流车流和市政的接驳。同时将地下空间开发把原来孤立的地下空间串接起来，把立体的也串接起来，利用率非常高。
空间互联
第二个我们将布局尽可能再一个地方和其他网络全部连起来，形成大的地下空间互联互通。我们建设轨道交通高效利用地下空间，什么样的地下空间、或者地面和地下体量多大，都是一个从我们来讲是一个学习的新问题，我们与天津大学联合借助教育部境外的特聘教授的空间句法，对城市不同出路的布局通过空间句法进行研究，建立把城市空间进行拟合快行，我们在十公里、五十公里不同半径进行耦合调查，进而对500米半径进行调查，然后我们再考核城市的街区发展。我们再考核每一个地方要开发地车流是怎么增加的，再考察人流是怎么增加的，我们发现它今后的发展对空间需求是多少。
同时我们对人的，行人在地下空间当中成熟街区成功与失败进行空间的比较，这样我们得出在宏观和中观上得出四个结论。我们从微观上再比对与已经成熟的地下空间和建立的地下空间它们之间的关联关系。我们从微观角度开展行为轨迹、视域整合和空间尺度对人们的喜好。再看建筑微观角度看人是不是舒服，一期工程建了很多地下空间，有的好用、有的不好用，怎么办？常用的很难比对出来，通过空间句法我们发现，微观上又获得七个方面结论。这样对华强北7号线贯穿华强南北，和地铁开通东西三条线串接，进行新的分布。
车辆基地改盖
第二方面我们将车辆基地改盖，再造相近面积的土地资源，在深圳一共11个车辆段，集体全部加盖，我们获得108万平方米新增土地，经过招拍挂，深圳地铁拿到或者联合拿到这些土地，获得450万平方米的开发面积，按目前费用有4500亿，足以支撑深圳轨道交通今后建设。另外这些物业持有又可以支撑今后折旧和设备更新。
另外一方面深圳可用面积只有780平方公里，有限环境里解决下穿是必须解决的问题。
地铁运行区间、安保区建设割裂了城市空间，运营隧道上一般禁止地下空间开挖，我们经过十多年探索，跨地铁运营线路的隧道上部地下空间开发。我们形成一整套技术。包括开挖技术。我们在运营隧道上进行地下空间开挖、跳挖、加固形成地下空间。最根本的建筑物各自独立，变形都是分割的。
枢纽建设
回过头看几个枢纽的建设，对城市取得什么作用，我们现在一共建成六个，在建两个，待建的还有两个。另外一个正在进行审批。
一期工程罗湖，当时我们第一个考虑的是人车物，管理式运营，建立了罗湖车站。是我们国家第一个轨道交通和大铁结合的进出口口岸结合车站。实现了地下地面广场人行管道化、车行管道化。
北站枢纽，和城市轨道交通结合以后形成新的开发区，这片开发的深圳地铁取得了其中一点点面积，别人盖不了的我们做上盖，以每平方米1万块钱价格拍掉四万平方米的开发用地。我们建筑面积31万平方米，现在25万销售完毕，剩下一栋大楼没有销售，均价8.6万，这块其他开发商没有办法利用的土地我们开发以后，不但解决北站建设静态投资，而且解决了长远运营的钱。
在前海枢纽，前海已有1、5、11号线，以及将来要建两条线，右边三条线已经运营，中间的隧道在建，港深西部快线预留，进行地下空间开发。开发准备建筑面积294万平方米，其中地下空间98万平方米，今后建成是这样的。这是我们的剖面图，地下6、9、4全部是停车场，要通过大厅全部贯通。这个地方今后销售是非常可观的，目前均价14万，我们294万平方米，14万销售价格扣除税三千多，加上其他各个开发有万亿收入在这一块，解决了深圳城市轨道交通静态和远期投资，包括运营。
另外一个是福田机场枢纽，我们国家最大的地下交通枢纽。建筑面积37万。我们纯粹作为一个交通枢纽，通过福田地下交通枢纽把深圳新的地区全部串联起来，今后建成超过千万平米的地下空间线，目前建成三分之二，三分之一地面建筑没有建成，和周边七个地铁站和枢纽全部串联起来。
下面还有一个车公庙，这是我们国家第二个地下枢纽，加上上下立体交通统一规划设计和施工的，建设是非常困难的。我们利用这块土地做了一个物业开发，我们盖了一个大楼。这栋大楼建了以后14万平方米。卖也是10万/平方米的价格卖掉的，卖了一百多亿，解决了枢纽静态投资、物业建设、今后运营成本，已经盖完封顶了。
旧城改造
还有旧城改造，已经进场拆迁了。完成了一百多处轨道交通下穿、将近万处的下穿。我们通过跨地铁运营隧道的地下空间利用，红色是轨道交通占有土地，不能开发，把整个前海割裂了，如果不解决这个问题，国务院批准的前海发展战略建设无法落实，市委市政府高度重视，我们集中了国内高校、科研、设计单位，经过八到十年研究把这块所有的红色地方全部开挖，最早的地下两层、一般三层、个别地方四层，释放了土地空间，为前海土地布局奠定了基础。直接经济效益超过60亿人民币。
还有就是地铁上盖不一定要盖房子，根据周边环境协同，周边是郊野公园，我们把上盖做成公园，这是两个深圳郊野公园的设计。这里还存在比较多的复杂的管理问题，多业主合作，统一规划、统一设计、同步或分步施工，同步、同深度、一体化推进枢纽内铁路、地铁、公交出租等设施以及周边区域规划，只有政府牵头才能做成，否则其他的POD都是一句空话。管理上深圳在政府、人大引导下建立了一系列的管理城市，跟各个业主、各个利益集团怎么分配。我们管理上是一体化管理、人文管理、绿色管理。
南山区地铁上盖市政体育公园人行天桥工程项目
对城轨交通的思考
个人在轨道交通有一些简单的思考、供大家思考。第一是节能技术，第二是城市轨道交通结构形式，传统的结构形式，包括车站有返梁，是不是值得我们深思呢？包括装配式车站、装配式建筑应用，还有设备用房、管理用房能不能模块化。
第三是大数据以及大数据挖掘、云技术应用，可以使城市轨道交通实现智慧化，从而使城市轨道交通可以进行全自动运行，手机刷卡进出闸机，包括联网识别，智能技术乘客能否便捷安全，我们安检不简化的话快捷交通就变慢了。我们能不能人和携带的东西，凶器比较容易辨识，不需要闸机，人过了就知道。
第四是以缩短时间为要素的城市快速轨道交通，传统的城市轨道交通120、140就很高了，新型的服务、新型的其他轨道交通在城市轨道交通当中应该有所体现，应该是我们发展的方向。点对点还是以半小时、一个小时作为概念，很难满足未来人们在时间上、距离上缩短的渴求。另外一方面是修复新技术、建造新工艺，都应该值得我们业界好好研究的，无论是新型盾构、矩形盾构、超前地质预报，包括超前地质预判。我给杨院士也提出建议，盾构上能不能有可伸缩钻杆，可以变角度，上面有感知元件，提前对地质情况，建筑物下、河流下、海底，我们没办法在地面进行勘探的时候能不能下面进行勘探？一系列的新技术都值得业界研究。
第五，给大家简单说一下，我们上面所有做的这些，我们国家重大基础设施建设存在三大问题，首先第一个是勘察不给足时间，可研不给足时间，我原来是世界银行亚洲区重大工程的评估专家，印度一个水库光进行勘察验收要一个月时间评审，我们半天就评审完了。勘察在西方需要两年到三年，我们只有半年。我们需要反思，城市轨道交通合理的时间到底是多长时间？合理的费用到底是多少？我们国家的费率和国外相比到底在哪里？我们很多重大事故更多在勘察不给足时间，监察监控不到位。 我今天讲的核心是这个东西。还有空间复杂结构，前期工程地质做不好，后面的难以实施，都会酿成重大事故。勘察带监测费用这个地方超过800万。
左边这个地下要建这个，右边要建立交桥，开挖30米，如果没有精确的地质勘探，就在跨地铁线路，通道全部建成，离不开精确的地质勘探，和过程当中的控制。前提是监测监控。形成地下四通八达的步行街，如果地质调查不清楚，那么就是一句空话。深圳为什么勘察时间长？就是为了解决复杂地形施工过程当中的难题。我们现在各种各样的下穿，也是学习北上广、南京、杭州、苏州学的，我们做了一些工作。我们做了过程首条隧道建设，另外在隧道群的错叠，工程地质、水文地质不清楚，工程无法实施。还有跨运营地铁的地下空间的施工。
总结
最后简单说一下，做一个结论，地下空间利用涉及到现行法规，城市各个层面上的规划、各个主体单位的协调、难题。首先是当地政府和相关部门在充分认识到地下空间利用的重要性、必要性、击破性，经济社会环境可持续运行基础上要有担当精神，要承担主体责任，没有政府的积极作为，地下空间效能最大化利用只能是一句空话。另外个人认为光谈某一个方面很难做到满足城市空间发展需求。
第二借助城市轨道交通建设将城市土地资源效能最大化利用，不但最大的改善、拓展形态，方便市民休闲、购物、实现了社会效益、新增经济效益最大化。
第三城市轨道交通与城市空间、土地立体空间之间的协同，形成的空间与环境协同，城市规划和城市轨道交通规划互为因果，还需要统一规划、统一设计、协同运营，三者规模和体量取决于需求，不是越大越好，而是恰到好处，适当的留有弹性，需要注重空间尺度和协同，使整个城市富有韧性。详细的地质勘察和准确的工程地质、水文地质资料，是决定地铁工程成败的关键和先决条件，而有针对性的实施工程变形、位移，精确监测监控是保障工程的必要手段，此二者往往被忽视，这是导致许多事故发生的最主要原因之一。到了各个方面必须给予重视和矫正的时候。
深圳地铁向北上广等地学习的基础上结合深圳特点，产业发展、城市空间需求，走过了以解决出行难到建效能最大化的历程，过程当中秉承适量、适宜、弹性、兼容，地下空间要适宜的基本原则，拓展城市空间做了一点尝试，改善了城市空间和交流，满足了城市高速发展的需要，下一步继续向国内同行学习，借助粤港澳大湾区一体化的机遇，与城市空间与环境协同的能力，为人民幸福感提升创造坚实的基础。
这上面是所有参加深圳地铁建设的监理单位、设计单位、施工单位共同努力做到的，在这里一并表示感谢，谢谢大家！
（本文来源：中国城市轨道交通协会；图片来源：网络）
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