現(xiàn)代有軌電車應用模式及發(fā)展影響因素

黃振暉 張 華 李 虎 張?zhí)彀?任俊利

(中國北車集團唐山軌道客車有限責任公司 河北唐山064000)

優(yōu)先發(fā)展公共交通已經成為解決當前中國城市交通問題的必由之路，許多城市希望通過建設地鐵或輕軌等大運量公共交通來解決交通擁堵問題。然而，受到城市財力、人力、物力以及客流需求的限制，不是所有城市都符合建設地鐵或輕軌的標準?，F(xiàn)代有軌電車作為一種介于輕軌和常規(guī)公交之間的中等運量公共交通系統(tǒng)，能夠滿足大城市新區(qū)和中等城市的公共交通需求［1］，以其嶄新的形象和舒適的服務受到國內不少城市的關注。國家“十二五”規(guī)劃中也提出“有序推進輕軌、地鐵、有軌電車等城市軌道交通網絡建設”［2］，長春、大連、天津、上海、沈陽等城市已經開始運營有軌電車線路，武漢、蘇州、珠海等城市也正在規(guī)劃和建設有軌電車線路。總體來看，現(xiàn)代有軌電車在我國仍處于起步階段，因此，研究現(xiàn)代有軌電車的系統(tǒng)特點和優(yōu)勢、發(fā)展影響因素及應用特征，可為我國現(xiàn)代有軌電車的規(guī)劃和運營提供參考，進一步推動現(xiàn)代有軌電車在我國的科學發(fā)展。

1 現(xiàn)代有軌電車的特點

1.1 定義

現(xiàn)代有軌電車是采用模塊化車輛、具有多路權方式、與地面交通方式以平交為主的中低運量、節(jié)能環(huán)保、乘坐舒適的新型智能交通系統(tǒng)。作為公共交通方式，現(xiàn)代有軌電車屬于城市交通的有機組成部分，決定了其必須具備適應城市道路交通的技術標準，可以將其特征概括為:具備道路交通與軌道交通雙重特性;與道路其他交通方式混行;地面線路為主，線路直接敷設在城市道路上，非完全獨立路權;控制系統(tǒng)為人為控制，基于人工駕駛、目視線路狀態(tài)行車的運行模式［3-4］。

1.2 優(yōu)勢

1.2.1 技術優(yōu)勢

現(xiàn)代有軌電車作為在傳統(tǒng)有軌電車基礎上全面升級改造的公共交通方式，系統(tǒng)技術成熟可靠，適應性強。在系統(tǒng)運能方面，現(xiàn)代有軌電車運能介于常規(guī)公交和輕軌之間，高峰小時最大運能為8 000～15 000人次，可有效填補地鐵和公交之間的客流需求，滿足大多數(shù)城市的要求;在車輛性能方面，現(xiàn)代有軌電車車輛曲線通過能力、爬坡能力較強，最小曲線半徑為25 m，最大坡度為60‰;用地集約，占用道路空間小，可適應多數(shù)城市道路技術標準;在運營管理方面，現(xiàn)代有軌電車線路布局靈活，可以針對性地選擇不同的軌道敷設方式和路權形式，基建及站臺建設等工程少。根據城市遠期客流變化情況，線路有彈性延伸的空間，同時車輛采用模塊化設計，可通過設計靈活的編組方案使列車在一定范圍內應對變化的客流需求。

1.2.2 成本優(yōu)勢

與地鐵、輕軌等大運量公共交通系統(tǒng)相比，現(xiàn)代有軌電車線路多在地面，施工量少，拆遷量小，建設費用相對較低，直接造價約為0.8億～2.0億元/km，是地鐵建設項目的1/10～1/5，而且建設周期短，通常為1年左右，大大降低了投資成本?，F(xiàn)代有軌電車能耗低，車輛使用壽命較長，運營成本也相對較低，是快速公交運營成本的60%～70%。

1.2.3 環(huán)境優(yōu)勢

在城市環(huán)境中，交通噪聲和汽車尾氣是主要污染源?，F(xiàn)代有軌電車車輛采用彈性車輪和電能驅動，噪聲低，能耗小，其噪聲等級比汽車低5 dB左右，人均每千米能耗約為小汽車的1/9，常規(guī)公交的1/3?，F(xiàn)代有軌電車的發(fā)展有助于降低噪聲水平，提高城市空氣質量，顯著降低城市環(huán)境負荷。

1.2.4 形象優(yōu)勢

現(xiàn)代有軌電車的安全性和舒適性高，車輛造型流暢，外觀明快，可很好地融入城市景觀及環(huán)境中。列車內外可以按照不同城市的需求進行設計，彰顯個性，例如法國各個城市不同主題和形象的有軌電車已經成為其城市個性化的標志。

2 現(xiàn)代有軌電車發(fā)展影響因素

國外現(xiàn)代有軌電車成功運營的經驗證明了其對城市發(fā)展的重要作用，但各種公共交通方式都有其優(yōu)缺點。城市在發(fā)展公共交通時是否采用有軌電車方式受多種因素影響，主要有乘客需求因素、政策因素、成本效益因素以及城市環(huán)境因素。

2.1 乘客需求因素

乘客是必須考慮的最重要的因素。通常而言，現(xiàn)代有軌電車建設必須滿足一定規(guī)模的客流需求，這是維持良好、可持續(xù)運轉的根本保證。如果乘客的需求沒有被滿足，有軌電車就不能吸引足夠多的乘客。但由于客流預測模型的偏差，很難精確地掌握建成運營后遠期的客流增長量，因此乘客需求并不是唯一的影響因素。歐洲部分城市發(fā)展有軌電車不僅考慮現(xiàn)代有軌電車的形象，還考慮它對城市宜居性的影響，希望通過有軌電車的發(fā)展來提高城市宜居性。

2.2 政策因素

現(xiàn)代有軌電車作為一種公共交通方式，很大程度上受公共交通發(fā)展和環(huán)境政策的影響。由于各類公共交通方式在功能上具有一定的相似性，如快速公交和現(xiàn)代有軌電車，因此在選擇公共交通發(fā)展方式上會存在一定的爭議。另外，選擇何種方式也會受到政府意愿的影響。法國有軌電車的成功很大程度上得益于20世紀90年代政府的大力支持，由于國家層面強烈的政治意愿，通過運輸稅收、補貼以及相關法律法規(guī)等手段，極大地促進了法國有軌電車的發(fā)展。

2.3 成本效益因素

現(xiàn)代有軌電車作為地面公共交通系統(tǒng)，大多數(shù)投資都是政府提供的。政府需要依據系統(tǒng)成本效益分析，結合城市財力、建設能力、城市綜合規(guī)劃、交通出行量等確定有軌電車的合理投資規(guī)模。

成本效益分析需綜合考慮其內部成本效益和外部成本效益。國外有軌電車的發(fā)展表明，有軌電車對于城市和居民所產生的宏觀社會經濟效益遠遠超過其建設或運營的微觀經濟效益?，F(xiàn)代有軌電車的內部成本效益因素主要包括投資建設成本、運營管理成本、融資成本、運營收益及與其他公共交通方式相比節(jié)省的運營成本等。內部成本效益易于量化衡量，法國有軌電車的內部成本效益(部分)如表1所示。

表1 法國有軌電車的內部成本效益(部分)［5］

外部成本效益主要表現(xiàn)在節(jié)約乘客出行時間，改善地區(qū)投資居住環(huán)境，緩解城市交通擁堵，改善交通結構，促進城市經濟發(fā)展，促使沿線土地增值、就業(yè)、城市旅游、購物和文化事業(yè)發(fā)展等方面。盡管有軌電車系統(tǒng)的外部成本效益很難精確定義，但從長遠來看，會對土地利用分布、健康的CBD(central business district，中央商務區(qū))和有吸引力的郊區(qū)居住區(qū)的發(fā)展等產生積極的影響。

2.4 城市環(huán)境因素

有軌電車的發(fā)展要符合城市經濟、規(guī)模、公共交通結構優(yōu)化、道路空間等條件。由于原有的城市道路沒有充分考慮有軌電車線路的布局，新建有軌電車將占用既有通道建筑內的資源，因此，需要合理的土地利用規(guī)劃和控制。此外，惡劣天氣情況也是需要考慮的重要方面，尤其是雨、雪、冰凍天氣頻繁的城市，需要注意暴風雪等惡劣天氣對道路和有軌電車運行組織的影響。

3 現(xiàn)代有軌電車的應用模式和特征

3.1 現(xiàn)代有軌電車的應用模式

由于不同的城市規(guī)模、客流需求等因素的影響，現(xiàn)代有軌電車在不同城市的功能定位也有差異，在公共交通體系中所起的作用也不相同［6］?？v觀全世界，借鑒墨爾本、巴黎、倫敦、香港等城市的有軌電車應用經驗，主要可以歸納為以下3種模式。

3.1.1 城市公共交通的主體

現(xiàn)代有軌電車作為城市公共交通骨干系統(tǒng)，承擔城市大部分的客流需求，輔以常規(guī)公交等其他方式，支撐城市的公共交通體系。典型的城市如墨爾本。墨爾本共有人口425萬，有軌電車的發(fā)展已有100多年的歷史，目前已建成有軌電車線路29條(包括1條環(huán)城觀光線)，形成了錯綜復雜的有軌電車線網(如圖1所示);網絡總里程達250 km，年客運量超過1.87億人次;其功能是提供市區(qū)的服務，為鐵路車站提供接駁，連接郊區(qū)與核心區(qū)，是整個城市公共交通體系的主體。

圖1 墨爾本有軌電車線網

3.1.2 城市軌道交通的補充和延伸

有軌電車作為城市軌道交通的補充，主要布設在城市外圍走廊地區(qū)，加強城市各功能區(qū)的聯(lián)系，接駁地鐵和輕軌等大運量公共交通系統(tǒng)。典型的城市如法國巴黎。目前巴黎有軌電車運營的線路有5條，在建的線路有2條，長期規(guī)劃的線路還有10多條，其線路示意如圖2所示。巴黎有軌電車系統(tǒng)的功能定位十分明確，是地鐵、快速鐵路網(RER)在遠郊及近郊的延伸、加密;圍繞地鐵、RER、國鐵等其他軌道交通線路，不斷形成網絡化規(guī)模，目前已形成具有一定規(guī)模的巴黎市區(qū)內第三層級的公共交通體系。

圖2 巴黎有軌電車線網

3.1.3 大城市的衛(wèi)星城或開發(fā)區(qū)內部(類似于小型城市)主要的公共交通骨干系統(tǒng)

有軌電車一方面成為衛(wèi)星城內的公共交通骨干，另一方面也用于加強主城區(qū)和郊區(qū)之間的聯(lián)系，促進沿線地區(qū)的發(fā)展。典型城市如倫敦和香港。倫敦衛(wèi)星城Croydon的有軌電車運輸系統(tǒng)名為Tramlink(線網如圖3所示)，目前提供4條線路服務，連接了多個市郊鐵路車站，并與多條郊區(qū)公交車接駁。香港屯門有軌電車也是典型的衛(wèi)星城內采用有軌電車系統(tǒng)的案例(線網如圖4所示)。屯門有軌電車線網長度36.15 km，采用公交線路形式進行組織，將不同區(qū)域的線路匯集到主干線路，并與其他交通形式銜接，既滿足了對外交通的需求，又擴大了有軌電車的服務范圍。

3.2 現(xiàn)代有軌電車應用特征

不同模式的現(xiàn)代有軌電車在規(guī)劃、建設、運營過程中的應用特征各有側重。

1)作為城市公共交通主體的有軌電車系統(tǒng)，需要充分發(fā)揮現(xiàn)代有軌電車的網絡規(guī)模效益。有軌電車系統(tǒng)應在區(qū)域或城市內成網發(fā)展，利用網絡擴大系統(tǒng)的服務范圍，彌補單條線路的不足。各條線路之間能夠快速換乘，使得資源得以共享，提高系統(tǒng)的服務水平，吸引更多的客流。同時，也需要充分考慮客流需求、成本等因素，合理控制網絡規(guī)模。

圖3 倫敦有軌電車線網

圖4 香港有軌電車線網

2)作為城市軌道交通輔助和延伸作用的有軌電車系統(tǒng)，需要明確有軌電車和軌道交通網絡的關系，充分融入城市公共交通網絡。有軌電車線路規(guī)劃應以軌道交通線網規(guī)劃為依據，確定其線路位置和里程等;車站布置需要加強與軌道交通車站的換乘設計，同時也要與常規(guī)公交合理銜接，更好地發(fā)揮有軌電車的客流特征，實現(xiàn)與軌道交通的接駁集散功能。

3)無論何種模式，現(xiàn)代有軌電車都要充分發(fā)揮其運營組織靈活的特性，根據不同發(fā)展階段的客流需求，采用不同的編組形式以及共線、跨線的運營模式，提高運營效率。

3.3 現(xiàn)代有軌電車應用問題

1)國外通過有軌電車深入城市中心區(qū)，轉變了城市交通模式，很好地改善了老城區(qū)的道路交通條件和城市景觀面貌。但老城區(qū)城市道路條件復雜，道路改造涉及路面、綠化帶、市政管線、路燈等各類配套設施，改造成本較高，而且老城區(qū)道路交通狀況復雜，自行車、行人等會對有軌電車交叉口的通行產生影響。因此，有軌電車是否能在中心城區(qū)適用需要平衡成本與城市長期交通模式之間的關系。在老城區(qū)等建設約束條件較多的區(qū)域，可以考慮采用部分高架或地下等工程措施，提高有軌電車適用性。

2)有軌電車解決城市交通擁堵問題，主要是通過提供高質量的公共交通服務，引導人們轉變出行方式，減少小汽車的使用，其效益顯現(xiàn)需要較長時間。而由于有軌電車需要占用道路資源，并對其他交通方式產生干擾，隨著城市汽車保有量的增長，在城市中心區(qū)修建有軌電車，短期內有可能會惡化城市道路交通，使交通擁堵情況更加嚴重。因此，有軌電車應用也需要平衡短期負面效應和長期正面效應之間的關系。

4 結語

在當前城市化快速推進的背景下，有軌電車以其顯著優(yōu)勢，可以為我國城市發(fā)展提供動力，具有廣闊的發(fā)展前景，但我國的城市特征和交通情況與歐洲國家相比差異性較大［7-10］。通過分析現(xiàn)代有軌電車的系統(tǒng)特點、發(fā)展影響因素、應用模式和特征，得知我國發(fā)展現(xiàn)代有軌電車應注意以下幾個問題。

1)制定適宜的政策和補貼機制，完善現(xiàn)代有軌電車發(fā)展規(guī)范。我國現(xiàn)代有軌電車發(fā)展還處于起步階段，國家“十二五”規(guī)劃中也鼓勵城市優(yōu)先發(fā)展公共交通。結合我國具體國情，需要政府進一步制定適宜的稅收等政策，并提供一定的財政補貼。另外，有軌電車規(guī)劃、建設和運營的相關標準也需要進一步完善。

2)理性發(fā)展現(xiàn)代有軌電車?，F(xiàn)代有軌電車雖然造價相比地鐵和輕軌較低，但投資仍比較大，各城市應根據自身的經濟條件和客流規(guī)模確定是否需要發(fā)展現(xiàn)代有軌電車。現(xiàn)代有軌電車與輕軌系統(tǒng)有較大區(qū)別，對于想先修建有軌電車、然后將其通過線路升級改造為輕軌的城市，這種可行性較低，建議直接修建輕軌。

3)現(xiàn)代有軌電車的規(guī)劃與城市綜合規(guī)劃的一體化。需要認識到現(xiàn)代有軌電車不僅是一種公共交通方式，而且也是一種塑造城市形象的重要工具。現(xiàn)代有軌電車的建設需要從城市總體規(guī)劃、空間布局、綜合交通規(guī)劃等宏觀層面進行綜合審視，一定要提前做好規(guī)劃，充分結合城市綜合交通體系，明確有軌電車功能定位和服務水平，使城市的交通體系層次分明、分工明確、布局合理。

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