城市軌道交通發(fā)展模式的探討

摘要簡(jiǎn)單回顧了歐洲先進(jìn)城市軌道交通系統的發(fā)展過(guò)程，探討了在我國發(fā)展中等運量的綜合軌道交通系統的總體思路.

關(guān)鍵詞城市交通軌道交通交通模式

1城市軌道交通發(fā)展的現狀

隨著(zhù)我國經(jīng)濟的發(fā)展和人口的增長(cháng)，大城市交通狀況日趨惡化，簡(jiǎn)單的闊路增車(chē)方法已解決不了城市的這一重大問(wèn)題.世界上一些城市的發(fā)展由于沒(méi)有找到解決城市交通的有效方法而趨于崩潰，私有車(chē)輛的增長(cháng)使這種影響更趨惡化，尤其當交通狀況到了趨于停滯的邊緣時(shí)，用其他方式代替公共交通將負擔不起或不太可能.因此研究一種基于我國國情的、既經(jīng)濟又實(shí)用的城市軌道交通系統的確迫在眉睫. 改善城市交通的擁擠狀況是一項投資宏大的工程.同時(shí)也是擺在市政府面前的一個(gè)不可回避的現實(shí)問(wèn)題.事實(shí)證明，建設高效的公共交通系統(公共汽車(chē)和軌道交通)是改善城市交通狀況的根本途徑，其中軌道交通系統又是一條最有效的途徑，因為軌道交通系統使用專(zhuān)用的道路，可以保證快速、準點(diǎn)、安全和沒(méi)有污染，這一點(diǎn)在中國及亞洲的大城市體會(huì )更深.然而，選擇哪種公共交通系統并不是一件簡(jiǎn)單的工作.因為軌道交通與公共汽車(chē)的差異不僅是在運量上，更重要的是建設投資和運行成本.上海地鐵1號線(xiàn)長(cháng)16.1km，造價(jià)為6.2億/km.廣州地鐵1號線(xiàn)長(cháng)18km，造價(jià)為7.6億/km.如此高的投資，使許多城市對地鐵的發(fā)展望而生畏.對此，除了在建設標準和國產(chǎn)化方面需要重新反思外，軌道交通多種形式的最優(yōu)配置問(wèn)題，也是應該予以重視的重要方面. 城市軌道交通可進(jìn)一步分為有軌電車(chē)、輕軌和地鐵.隨著(zhù)城市基礎建設項目的增加及工程預算的消減，我們一直在尋找一條有效的軌道交通途徑，既要投資少、降低運行費，又要安全可靠、滿(mǎn)足客運要求.目前中國建設地鐵的城市人口均在300～400萬(wàn)以上，屬特大型城市.人口密度高、城市公共交通運量很大的城市，建設大運量的地鐵系統是十分必要的.但是單一的地鐵方案，不僅運量浪費大(圖1)，而且投資運量比也不合理.尤其在100～200萬(wàn)人口的城市里，公共交通運量相對要小一些.因此，是否可以探求一種中等運量的軌道交通模式呢?尤其是在當前資金籌措比較困難的情況下，如何能做到既要建設軌道交通，又要少花錢(qián)呢?我們現在必須冷靜地面對當前的地鐵熱，鼓勵發(fā)展有軌電車(chē)和輕軌.實(shí)際上亞洲和世界的許多城市也都碰到了同樣的問(wèn)題：一方面地鐵方案是技術(shù)成熟、環(huán)境最優(yōu)的解決方案，另一方面全面的地鐵網(wǎng)不僅投資巨大，而且運能又高于實(shí)際要求.所以應該找出這樣一個(gè)解決方案：在滿(mǎn)足運量要求的前提下，選擇投資運量比合理的軌道交通方案.

圖1軌道交通客運量與建設投資

應該看到，有軌電車(chē)、輕軌和地鐵相互結合的方式已越來(lái)越受到關(guān)注.尤其是有軌電車(chē)，隨著(zhù)輪軌技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展，它不再是一種低級的、吵鬧的公共交通工具，而是一種可靠、安全、運量適度、機動(dòng)靈活、投資運量比合理的軌道交通方式.可以與輕軌和地鐵有機地相互結合，實(shí)現城市軌道交通系統在運量、建設投資和運行費用方面的最優(yōu)組合. 同樣的問(wèn)題在歐洲已經(jīng)討論了很久，并且找到了解決辦法.所以在建設城市公共交通系統時(shí)，我們應該學(xué)習和借鑒國外的經(jīng)驗，少走彎路. 綜觀(guān)歐洲各國城市軌道交通的發(fā)展歷程，可以清楚地看到，城市軌道交通系統走過(guò)了兩條完全不同的發(fā)展道路，在今天仍可清晰地看到它們遺留的痕跡. 有軌電車(chē)起源于公共馬車(chē)，為了多載客，人們把馬車(chē)放在鐵軌上，這樣做是為了減少旅客人均牽引力.隨著(zhù)電動(dòng)機的發(fā)展和牽引電力網(wǎng)的出現，電動(dòng)機取代了馬.在私人汽車(chē)發(fā)展之前，歐洲的有軌電車(chē)系統得到很大發(fā)展.幾乎歐洲大陸和所有大城市都建立了廣泛的有軌電車(chē)網(wǎng)絡(luò ).但由于交通條件的限制，有軌電車(chē)行駛速度低、噪聲大，而且在城市中行使存在著(zhù)許多隱患.長(cháng)期以來(lái)由于缺乏成熟的技術(shù)，城市有軌電車(chē)交通的發(fā)展狀況一直難以解決. 現在，亞洲有些城市還存在著(zhù)有軌電車(chē)系統，我國過(guò)去有許多城市使用過(guò)有軌電車(chē)，如北京、天津、上海、哈爾濱、……，至今大連、鞍山、長(cháng)春仍存在著(zhù)有軌電車(chē)，它與其它交通交織在一起，沒(méi)有獨立的封閉線(xiàn)路，技術(shù)裝備落后，其運行速度和運量都很低. 在東歐的一些城市，由于私人汽車(chē)數量相對較少(與亞歐城市相比)，迄今為止，還有一些高效的有軌電車(chē)系統仍在運行.雖然這些系統逐步采用了一些現代技術(shù)，但系統的基本特征并沒(méi)有改變. 城市軌道交通的另一發(fā)展途徑是鐵路，最早的鐵路是用蒸汽驅動(dòng)的.至今，交通運輸仍對城市發(fā)展產(chǎn)生重要的影響，如鐵路沿線(xiàn)的土地開(kāi)發(fā)和永久設施的建設.如果觀(guān)察全世界城市的發(fā)展過(guò)程就會(huì )發(fā)現，鐵路在城市建設中起著(zhù)重要作用(美國的城市是個(gè)例外，它們的早期發(fā)展是以個(gè)人汽車(chē)開(kāi)始的).隨著(zhù)鐵路沿線(xiàn)城市的發(fā)展，城市間的鐵路變成了市內鐵路，這也是城市發(fā)展的結果.世界上大多數城市著(zhù)名的“老式”地鐵起源于鐵路，并具有典型的鐵路特點(diǎn). 綜觀(guān)現代城市的軌道交通系統，可清晰地發(fā)現兩種不同發(fā)展模式：地鐵使用鐵路技術(shù)；有軌電車(chē)使用完全不同的另一種技術(shù)，因兩種技術(shù)不同而造成的投資差異是顯而易見(jiàn)的. 如上所述，地鐵和有軌電車(chē)的運量有很大不同.如何填補有軌電車(chē)和地鐵之間運量的缺口是歐洲所有城市發(fā)展交通的難題.在二次大戰后的歐洲經(jīng)濟高速增長(cháng)階段，這個(gè)難題變得越來(lái)越突出了. 對于現在開(kāi)始和打算將來(lái)要建設城市軌道交通系統的發(fā)展中國家來(lái)講，這些難題和困難與幾十年前歐洲的情況完全一樣.歐洲城市的規劃人員和公交部門(mén)、生產(chǎn)廠(chǎng)家一道找到了解決這個(gè)難題的辦法.這就是立體城市軌道交通系統(以下簡(jiǎn)稱(chēng)輕軌系統).這是兩種不同公共交通系統的結合.它既能滿(mǎn)足運量的要求，又能大大降低了建設投資. 輕軌系統是由一些成熟的、標準的子系統組成：車(chē)輛、線(xiàn)路、車(chē)站、供電、信號和通信.采用不同系統的組合，可以滿(mǎn)足不同的要求.輕軌的主要特點(diǎn)如下：①輕軌車(chē)輛的大小可根據需要調整.②輕軌車(chē)輛的功能設計靈活：如地板高度、驅動(dòng)系統、駕駛和控制系統.③列車(chē)編組和行車(chē)間隔調整自如.④線(xiàn)路形式適應性強：可采用高架、地面、地下多種形式.⑤變化多樣的軌道上部結構：如封閉、半封閉和開(kāi)放式.⑥車(chē)站設備和換乘點(diǎn)設計靈活.⑦信號和列車(chē)防護系統可根據不同要求靈活選用. 輕軌系統的高效益在西歐的許多地方得到了驗證.城市在發(fā)展公共交通時(shí)，幾乎遇到了同樣的問(wèn)題.了解歐洲發(fā)展經(jīng)驗，避免時(shí)間和金錢(qián)的浪費是一個(gè)明智之舉.表1總結了有軌電車(chē)、輕軌和地鐵的基本特征.

表1有軌電車(chē)、輕軌和地鐵的基本特征比較

中等運量的綜合軌道交通系統是一個(gè)立體布局的軌道交通系統，是一種起步快、見(jiàn)效快、運量大、造價(jià)低的經(jīng)濟而實(shí)用的軌道交通系統.根據輕軌交通的特點(diǎn)，具體系統模式構思如下： (1)運量運量是決定建設規模的基本要求.對綜合軌道交通系統來(lái)說(shuō)，運量是運輸能力的重要指標. 參照國外經(jīng)驗，結合我國城市的特點(diǎn)，并控制一定的規模，確定本系統的適應運能為高峰小時(shí)單向斷面流量1～3萬(wàn)人次.3萬(wàn)人/h的運能要求，意味著(zhù)每列車(chē)最大載客量(定員)為1000人，行車(chē)最小間隔為2min的密度. (2)適用范圍根據客流預測實(shí)驗，高峰小時(shí)單向最大斷面流量達到3萬(wàn)人次，一般來(lái)說(shuō)，適用于市區外圍地區，如北京市的8個(gè)邊緣區域之間及與市區聯(lián)系的交通干線(xiàn)上. (3)線(xiàn)路型式線(xiàn)路布設基本上是沿街道走行，根據城市街道條件，采用立體化布局.因此線(xiàn)路設計具有較大的靈活性. 根據城市條件，能走地面線(xiàn)為優(yōu)，在重要路口和地段可以高架，在城市中心區必須采用地下方式.要盡量減少地下段，降低工程造價(jià). 地面線(xiàn)路要設置專(zhuān)用道和部分平交道口，以提高運行速度和保障運行安全.平交道口設置要與道路交通組織結合，盡量減少平交道口，即使要設，也要盡量與車(chē)站位置結合.平交道口要有信號防護，并與城市交通信號聯(lián)網(wǎng)，以保證輕軌優(yōu)先通過(guò). 高架線(xiàn)路的位置，必須與城市道路功能綜合考慮，其結構型式和高度必須與城市景觀(guān)相協(xié)調，既符合輕軌交通功能的要求，又與城市建筑總體規劃相一致. (4)車(chē)輛根據運量和線(xiàn)路型式，車(chē)輛必須滿(mǎn)足如下要求：車(chē)型新穎、載客量大，具有防寒能力、性能靈活、維修方便. 因車(chē)輛在城市中運行，對景觀(guān)、噪聲的影響比較敏感.從列車(chē)運行動(dòng)態(tài)效果來(lái)考慮，車(chē)輛造型要新穎，要為城市增添美感，要有降低噪聲措施. 由于未來(lái)城市流動(dòng)人口增長(cháng)很快，客運量大，車(chē)輛必須要考慮增加載客量，在不降低標準的條件下，適當增加立位，減少座位，以保證在高峰時(shí)間的最大載客能力. 車(chē)輛必須適應線(xiàn)路條件，具有爬坡能力大、轉彎半徑小的特點(diǎn).為提高速度和保障安全，必須有較大的加減速度性能. 車(chē)輛應編組靈活，檢查和維修方便，要考慮定型化、標準化、模塊化、組合化.這也有利于減小車(chē)場(chǎng)占地規模. 北方地區冬季時(shí)間長(cháng)，車(chē)輛在地上運行，?？空鹃_(kāi)門(mén)頻繁，必須考慮防寒問(wèn)題. (5)運營(yíng)管理運營(yíng)管理模式與提高服務(wù)質(zhì)量、降低運營(yíng)成本密切相關(guān).同時(shí)要加強人員培訓，提高管理水平.運營(yíng)管理可分三部分：列車(chē)運行管理、車(chē)站站務(wù)管理、設備運轉管理. 列車(chē)運行管理，主要是指對列車(chē)的運行調度指揮、保證行車(chē)安全和準點(diǎn)的信號控制管理系統.這與列車(chē)的行車(chē)間隔時(shí)間、了望條件、車(chē)輛技術(shù)性能有關(guān)，與采用的自動(dòng)化控制裝備有關(guān).這兩者之間要合理配合選擇，要與提高人員素質(zhì)和改進(jìn)管理方式結合起來(lái)，把地面線(xiàn)和地下線(xiàn)區分開(kāi)來(lái)，把行車(chē)密度不同的地段區分開(kāi)，根據具體條件采用不同方式.為簡(jiǎn)化管理，控制車(chē)站規模，在保證安全與準點(diǎn)的前提下，運行管理要因地制宜，采用靈活的方式. 車(chē)站站務(wù)管理主要是車(chē)站秩序管理、票務(wù)管理和安全管理，保障乘客上下車(chē)和列車(chē)到發(fā)的安全和準點(diǎn)，避免站內發(fā)生意外事故.票務(wù)管理主要是售檢票方式，要從管理方便、保障收入、控制規模、降低成本等方面考慮.票務(wù)管理的方式，對車(chē)站規模的影響尤為重要，要注意保障車(chē)站出入口的通過(guò)能力，要避免擴大車(chē)站站臺的規模. 設備運轉的管理，主要是供電系統和地下車(chē)站中的通風(fēng)和空調系統.由于線(xiàn)路以地面和高架為主，列車(chē)編組長(cháng)度短、軸重輕、總耗電量遠不及地鐵.所以運轉設備較少，可考慮盡量集中管理，并置于車(chē)站之外，不增加車(chē)站規模. (6)車(chē)站規模車(chē)站規模取決于客流量和管理方式，同時(shí)也取決于線(xiàn)路型式是地面、高架還是地下.此外也受建筑形式的影響.作為車(chē)站本身的因素，主要是管理方式和管理水平.車(chē)站站臺高度要與車(chē)輛地板面相當，站臺長(cháng)度適應列車(chē)長(cháng)度，不應超過(guò)110 m.地面車(chē)站的站臺兩側與街道間應有隔離措施，乘客均從站臺端部進(jìn)出，以便管理和保證安全.在高架車(chē)站，雖然車(chē)站空間允許擴大，但從景觀(guān)考慮，應盡量控制車(chē)站規模和體積，以便于建筑造型的處理.總之，車(chē)站規模要隨管理模式的簡(jiǎn)化而減小，這也有利于車(chē)站位置布局，有利于建筑造型玲瓏. (7)車(chē)場(chǎng)車(chē)場(chǎng)是車(chē)輛停放和維修的基地，車(chē)場(chǎng)占地較大，在城市中選址比較困難.車(chē)場(chǎng)規模大小主要決定于怎樣停車(chē)，怎樣修車(chē).停車(chē)場(chǎng)線(xiàn)路布局的基本條件是一條線(xiàn)路能停幾列車(chē).每條線(xiàn)停車(chē)數越多，則越可減少股道數和道岔區的占地面積.車(chē)輛保養和維修的工藝方式和周期是決定檢修線(xiàn)數量的基本因素.車(chē)輛制造標準化、模塊化，并具有故障自動(dòng)檢測裝置，使車(chē)輛各種維修能力大大提高，周期縮短，線(xiàn)位減少.由于列車(chē)允許通過(guò)曲線(xiàn)半徑甚小(R=20～30 m)，使車(chē)場(chǎng)線(xiàn)路布置有更大的靈活性.在車(chē)場(chǎng)布置的同時(shí)，應考慮全線(xiàn)的維修中心、培訓中心、材料總庫等，要立體規劃，節約用地. (8)關(guān)于先進(jìn)性在上述總體構思中，強調經(jīng)濟性和實(shí)用性較多，并未突出所謂先進(jìn)性.這并非是降低標準，而是從實(shí)用觀(guān)點(diǎn)來(lái)講先進(jìn)性，在發(fā)展過(guò)程中追求先進(jìn)性.實(shí)際上，能夠應用成熟的技術(shù)，發(fā)揮出最大的效益，并保留發(fā)展的余地，這是國際公認最大的先進(jìn)性標準.單純以自動(dòng)化程度的高低來(lái)體現先進(jìn)水平是片面的. 從發(fā)展的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，系統的先進(jìn)性更主要的體現在人才培養，提高素質(zhì)，提高管理水平，提高服務(wù)質(zhì)量上. 先進(jìn)的設備可以逐步投入，適應逐步增加的客運量，使物盡其用. 3結論與展望 在中國，軌道交通系統尚屬初級階段，目前僅在北京、天津、上海建有地鐵，廣州地鐵正在建設，大部分城市均處在規劃和籌劃階段.即使在大連、鞍山、長(cháng)春還保留著(zhù)有軌電車(chē)并亟待改造為輕軌系統，但仍未起動(dòng).總體上講，發(fā)展是緩慢的，其原因是地鐵造價(jià)過(guò)高，難以承受，輕軌無(wú)系統標準，容易套用地鐵模式，也導致造價(jià)提高.尤其是當前資金籌措比較困難的情況下，起動(dòng)更困難.為此，汲取歐洲的經(jīng)驗與中國實(shí)際情況相結合，探索一種適合于中國的經(jīng)濟、實(shí)用、靈活的中運量的軌道交通系統，對推動(dòng)中國軌道交通發(fā)展具有積極的意義.