中小城市發(fā)展中低運量城市軌道交通系統(tǒng)制式選擇研究

■ 閔國水??曾瓊

中小城市發(fā)展中低運量城市軌道交通系統(tǒng)制式選擇研究

■ 閔國水??曾瓊

中低運量軌道交通具有運量適中、布設(shè)靈活、經(jīng)濟(jì)合理、建設(shè)周期短等優(yōu)勢，符合中小城市發(fā)展實際。從豐富公交線網(wǎng)層次、促進(jìn)城鎮(zhèn)化發(fā)展、提升城市發(fā)展形象3方面，分析中小城市發(fā)展中低運量軌道交通系統(tǒng)的必要性；介紹跨座式單軌、現(xiàn)代有軌電車、中低速磁浮3種中低運量軌道交通制式，并對其技術(shù)特點進(jìn)行對比分析；以麗水市為例，從技術(shù)應(yīng)用狀況、城市總體規(guī)劃和綜合交通規(guī)劃、客流水平、功能定位、建設(shè)條件、城市經(jīng)濟(jì)狀況、車輛基地大架修資源共享等方面，分析中低運量軌道交通系統(tǒng)制式的適應(yīng)性，提出推薦麗水市軌道交通線網(wǎng)采用現(xiàn)代有軌電車的結(jié)論。

中小城市；軌道交通；中低運量；制式選擇

0 引言

中小城市的發(fā)展是我國城鎮(zhèn)化的重要組成部分，是推動工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要載體，可以說，中小城市的發(fā)展事關(guān)我國現(xiàn)代化建設(shè)全局。改革開放以來，我國中小城市發(fā)展取得了巨大成就，中小城市數(shù)量快速增加，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大。截至2009年底，我國地級城市287個，其中162個屬于中小城市，占比超過56%[1]。隨著中小城市經(jīng)濟(jì)水平和居民收入水平的提高，中小城市已進(jìn)入小汽車快速家庭化時期，小汽車出行比例較高，城市交通供需矛盾日益加大。城區(qū)高峰期道路交通擁堵現(xiàn)象開始出現(xiàn)，停車矛盾不斷加劇，城市道路設(shè)施的建設(shè)始終無法滿足私人機(jī)動化的發(fā)展需求。因此，必須從交通發(fā)展模式上轉(zhuǎn)換思路，大力提倡公交優(yōu)先發(fā)展，提升公交服務(wù)水平，引導(dǎo)和控制私人小汽車的無限制使用，保證城市交通系統(tǒng)的健康可持續(xù)發(fā)展。然而，中小城市公交體系模式單一，服務(wù)水平相對較低，公交出行分擔(dān)率也較低，亟待加快發(fā)展多層次的公共交通體系。

地鐵、輕軌在解決城市交通擁堵中的作用越來越受到重視，但由于其造價高、建設(shè)周期長、后期運營成本高，中小城市的經(jīng)濟(jì)實力及客流水平還不適應(yīng)大規(guī)模修建。近期興起的跨座式單軌、現(xiàn)代有軌電車及中低速磁浮等新型軌道交通具有中低運量、布設(shè)靈活、經(jīng)濟(jì)合理、建設(shè)周期短等優(yōu)勢，且在國外已發(fā)展應(yīng)用多年，可為我國中小城市軌道交通的發(fā)展及大城市軌道交通多元化、層次化發(fā)展提供支撐和選擇[2]。

1 發(fā)展中低運量軌道交通系統(tǒng)的必要性

1.1 豐富公交線網(wǎng)層次

目前，我國城市軌道交通采用大運量、低線網(wǎng)密度的發(fā)展模式，覆蓋范圍有限，在大運量軌道交通和低運量常規(guī)公交之間缺乏中低運量軌道交通系統(tǒng)的層級。我國大多數(shù)大城市普遍意識到公共交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性缺失的問題，正在積極發(fā)展中低運量等級的軌道交通系統(tǒng)，如廣州、上海等均規(guī)劃了里程約1 000 km的現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)，在中心城市作為軌道交通的加密線和接駁線，加快形成覆蓋全面、層次分明、功能互補(bǔ)的一體化公共交通網(wǎng)絡(luò)體系。

在中小城市，中低運量軌道交通系統(tǒng)相對低運量常規(guī)公交具有運量大、速度快的優(yōu)勢，因此，可作為中小城市公共交通骨干，承擔(dān)主要的公共交通客流運輸任務(wù)。

1.2 促進(jìn)城鎮(zhèn)化發(fā)展

隨著我國城市的不斷發(fā)展，城市郊區(qū)化現(xiàn)象日趨顯著，衛(wèi)星城及組團(tuán)不斷發(fā)展，中低運量軌道交通系統(tǒng)可作為中心城市的加密線和接駁線、可作為外圍組團(tuán)的骨干公共交通，也可作為中心城市與外圍組團(tuán)的快速聯(lián)系通道，有利于加強(qiáng)城市郊區(qū)與中心城區(qū)的聯(lián)系。

在中小城市發(fā)展中低運量軌道交通系統(tǒng)，能夠有效提升城市內(nèi)部交通基礎(chǔ)設(shè)施水平，帶動沿線土地開發(fā)，改善投資環(huán)境，從而引導(dǎo)城市發(fā)展，支撐城市空間布局的拓展及外圍組團(tuán)的聯(lián)動發(fā)展，促進(jìn)中小城市的城鎮(zhèn)化發(fā)展。

1.3 提升城市發(fā)展形象

從城市景觀角度，獨具匠心的線路設(shè)計可以給城市增添一道亮麗的風(fēng)景線，成為城市的形象代表。目前，全世界范圍的城市軌道交通線路中，高架線路約占一半以上。采用高架方式敷設(shè)的中低運量城市軌道交通，可成為立體、動態(tài)的城市景觀，與整個地面交通網(wǎng)絡(luò)及其他城市景觀有機(jī)結(jié)合在一起，可增加城市的動感和美感。對于乘客而言，可以以全新的高度、速度及角度觀察城市，欣賞沿線獨特視角下的城市景觀序列。因此發(fā)展中低運量城市軌道交通，既能提升城市形象，也能給出行者提供獨特的欣賞視角。

2 中低運量軌道交通系統(tǒng)制式特征分析

根據(jù)《城市公共交通分類標(biāo)準(zhǔn)》，城市軌道交通系統(tǒng)選型大致分為6類，包括地鐵、輕軌、單軌、磁浮、自動導(dǎo)向軌道和有軌電車。此外，目前還有市域鐵路系統(tǒng)。城市軌道交通系統(tǒng)制式主要分類和適用情況對比見表1。

其中有軌電車、單軌、中低速磁浮車輛等屬于中低運量系統(tǒng)，在國內(nèi)外應(yīng)用較多。

表1 城市軌道交通系統(tǒng)制式主要分類和適用情況對比

2.1 中低運量軌道交通系統(tǒng)制式

（1）現(xiàn)代有軌電車。有軌電車是一種低運量的城市軌道交通系統(tǒng)，采用鋼輪鋼軌，軌道主要鋪設(shè)在城市道路路面上，車輛與其他地面交通混合運行，根據(jù)街道條件，又可區(qū)分為混合車道、半封閉專用車道、全封閉專用車道3種。蘇州高新區(qū)現(xiàn)代有軌電車見圖1。

（2）跨座式單軌。單軌系統(tǒng)是一種車輛與特制軌道梁組合成一體運行的中運量軌道運輸系統(tǒng)，軌道梁不僅是車輛的承重結(jié)構(gòu)，同時也是車輛運行的導(dǎo)向軌道。單軌系統(tǒng)的車站布置與周圍地形和環(huán)境密切配合，形式靈活多樣。重慶單軌系統(tǒng)見圖2。

（3）中低速磁浮。磁浮系統(tǒng)是一種非輪軌黏著傳動、車輛懸浮于線路上的交通運輸系統(tǒng)，利用常導(dǎo)磁鐵產(chǎn)生的吸力使車輛浮起，用直線電機(jī)產(chǎn)生牽引動力，因此車輛不需要車輪、車軸、齒輪傳動機(jī)構(gòu)和架空輸電線網(wǎng)?，F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)軌距為2 800 mm，主要在高架橋上運行，特殊地段也可在地面或地下隧道中運行。長沙機(jī)場磁浮系統(tǒng)見圖3。

2.2 3種制式的特點及對比分析

圖1 蘇州高新區(qū)現(xiàn)代有軌電車

圖2 重慶單軌系統(tǒng)

從車輛特性、車輛國產(chǎn)化、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、平縱線位指標(biāo)、供電方式、接觸網(wǎng)設(shè)置、信號系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、建設(shè)周期、建設(shè)投資等方面對中低運量軌道交通系統(tǒng)3種制式進(jìn)行綜合比較（見表2）。

圖3 長沙機(jī)場磁浮系統(tǒng)

綜上分析，在舒適性、美觀性、節(jié)能環(huán)保等方面，3種制式的優(yōu)勢相當(dāng)，另外，有軌電車主要在綜合造價、供電制式方面具有優(yōu)勢，中低速磁浮主要在安全性、運行速度、空間節(jié)省方面更具優(yōu)勢，而跨座式單軌在運能、空間節(jié)省方面具有優(yōu)勢。

3 中低運量軌道交通系統(tǒng)制式的適應(yīng)性分析

中低運量軌道交通系統(tǒng)制式選擇的主要影響因素有技術(shù)應(yīng)用狀況、城市總體規(guī)劃和綜合交通規(guī)劃、客流水平、功能定位、建設(shè)條件、城市經(jīng)濟(jì)狀況、車輛基地大架修資源共享等。結(jié)合麗水市城市現(xiàn)狀，對不同制式中低運量軌道交通系統(tǒng)的適應(yīng)性進(jìn)行分析。

3.1 技術(shù)應(yīng)用方面

中低運量軌道交通系統(tǒng)的3種制式在國內(nèi)外城市均有應(yīng)用，其中跨座式單軌和現(xiàn)代有軌電車應(yīng)用較為廣泛?？缱絾诬壪到y(tǒng)在美國、日本、澳大利亞、新加坡等均有成熟運營線路，沙特、巴西等國家也在新建線路；目前，國內(nèi)重慶開通數(shù)條運營線路?，F(xiàn)代有軌電車在西歐國家30多座城市及北美10多座城市均已開通運營；國內(nèi)近百座城市提出了建設(shè)規(guī)劃，超過40座城市已經(jīng)開始實施。中低速磁浮的應(yīng)用實例相對較少，主要有日本名古屋、韓國仁川市已開通運營，國內(nèi)長沙市中低速磁浮線路于2016年5月開通試運營，該線路車輛平均國產(chǎn)化率可達(dá)95%，技術(shù)相對成熟。

表2 中低運量軌道交通系統(tǒng)3種制式綜合比較

3.2 城市總體規(guī)劃和綜合交通規(guī)劃方面

3.2.1 與城市總體規(guī)劃的適應(yīng)性

麗水市是浙西南中心城市、生態(tài)制造業(yè)基地、浙江省歷史文化名城、國際生態(tài)休閑養(yǎng)生旅游名城。城市總體規(guī)劃提出，2020年人口總量達(dá)60萬人，2030年人口總量70萬人。市區(qū)總體規(guī)劃提出“打造中軸、強(qiáng)化中閑、一江雙城、一體發(fā)展”的總體發(fā)展框架，形成“一江雙城、三大功能片區(qū)”的總體結(jié)構(gòu)。麗水市規(guī)劃城市空間結(jié)構(gòu)見圖4。市域規(guī)劃提出，打造“一心、二軸、四區(qū)、四級”的城鎮(zhèn)體系空間結(jié)構(gòu)，麗水市域規(guī)劃結(jié)構(gòu)見圖5。

現(xiàn)代有軌電車、中低速磁浮、跨座式單軌等中低運量軌道交通對于城市總體規(guī)劃的支持主要表現(xiàn)在優(yōu)化城市空間布局，促進(jìn)土地開發(fā)利用，引導(dǎo)城市發(fā)展等方面。針對麗水市，第一，中低運量軌道交通的建設(shè)對麗水市土地利用形態(tài)具有導(dǎo)向作用，可充分發(fā)揮軌道交通TOD+SOD開發(fā)建設(shè)模式，促進(jìn)軌道交通沿線及周邊區(qū)域的開發(fā)建設(shè)，進(jìn)一步增強(qiáng)麗水市綜合實力，提升麗水在長三角與海西兩大經(jīng)濟(jì)區(qū)的綜合競爭力，將麗水極力打造成浙西南中心城市。第二，麗水城市規(guī)劃2030年人口約為目前的1．5倍，中低運量軌道交通的建設(shè)能夠為產(chǎn)業(yè)和城市生活功能進(jìn)駐做好環(huán)境鋪墊。第三，中低運量軌道交通一方面可增強(qiáng)麗水中心城區(qū)的集聚和輻射能力，另一方面可增強(qiáng)麗水中心城區(qū)與縉云、松陽-遂昌、青田、龍泉-慶元等組團(tuán)的聯(lián)系，引導(dǎo)城市有序外延拓展，實現(xiàn)“一心、二軸、四區(qū)、四級”的市域城鎮(zhèn)體系布局結(jié)構(gòu)。第四，中低運量軌道交通一般采用高架方式敷設(shè)（現(xiàn)代有軌電車一般采用地面敷設(shè)），可與地面交通網(wǎng)絡(luò)及其他城市景觀有機(jī)結(jié)合，增添城市的動感和美感，進(jìn)而提升城市形象，且結(jié)合其節(jié)能環(huán)保的特性，共同助力將麗水打造為浙西南的旅游集散中心。

圖4 麗水市規(guī)劃城市空間結(jié)構(gòu)

圖5 麗水市域規(guī)劃結(jié)構(gòu)

從支撐城市總體規(guī)劃中城市功能定位與職能、人口發(fā)展目標(biāo)、空間布局結(jié)構(gòu)等方面，3種中低運量軌道交通制式均能適應(yīng)。

3.2.2 與城市綜合交通規(guī)劃的適應(yīng)性

《麗水市綜合交通運輸發(fā)展研究》提出要打造集海陸空與信息化一體的現(xiàn)代綜合交通運輸體系，提供安全、便捷、經(jīng)濟(jì)、舒適的交通運輸服務(wù)，實現(xiàn)出行無憂、運輸無阻、人便于行、貨暢其流?！尔愃泄步煌òl(fā)展規(guī)劃》提出將麗水打造成為一個“集約型”公交都市，即構(gòu)建層次清晰、用地集約、功能明確、服務(wù)到位的公交客運體系，保障“公交都市”創(chuàng)建，引導(dǎo)麗水“一江雙城”城市空間拓展，支撐“麗水秀山”建設(shè)。

發(fā)展中低運量軌道交通對麗水交通發(fā)展具有促進(jìn)作用。第一，可以與麗水較為發(fā)達(dá)的對外交通體系相連，促進(jìn)軌道交通與綜合交通樞紐的無縫銜接，構(gòu)建安全高效、互聯(lián)互通的一體化綜合交通樞紐，打造麗水一體化綜合交通體系。第二，可作為麗水公共交通體系的骨干，迅速提升麗水公共交通的出行比例，有效緩解麗水交通供需矛盾，提升居民出行質(zhì)量，支撐麗水“公交都市”的創(chuàng)建。第三，中低運量軌道交通屬綠色環(huán)保交通體系，符合可持續(xù)發(fā)展原則，可支撐“麗水秀山”的建設(shè)。

此外，在《麗水城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃》中，麗水中心城區(qū)已規(guī)劃了6條現(xiàn)代有軌電車線路。

3.3 客流水平方面

2003年，《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加強(qiáng)城市快速軌道交通建設(shè)管理的通知》（國務(wù)院81號文件）中，明確提出了申報城市軌道交通建設(shè)的城市應(yīng)滿足的基本條件（見表3）。

2014年，麗水市完成生產(chǎn)總值1 051億元，人均生產(chǎn)總值為4．94萬元，財政總收入135．02億元，總?cè)丝?65．65萬人，其中市區(qū)人口45萬人。預(yù)測2030年國內(nèi)生產(chǎn)總值將達(dá)到2 000億元，中心城區(qū)人口達(dá)到70萬左右。從經(jīng)濟(jì)實力來講，麗水市具有修建輕軌甚至地鐵的能力，但從市區(qū)人口指標(biāo)來看，相差較大，運能與需求不相適應(yīng)。因此，根據(jù)未來城市人口、城市定位及客流預(yù)測情況，麗水市適合發(fā)展中低運量的城市軌道交通模式。

據(jù)客流預(yù)測，麗水市客流遠(yuǎn)景單向高峰小時斷面運量均在0．6萬人次以下，客流量級較小。從滿足客流需求來看，現(xiàn)代有軌電車可以滿足客流需求，而中低速磁浮、跨座式單軌運能偏大。

3.4 線路功能定位方面

目前麗水市軌道交通遠(yuǎn)景推薦線網(wǎng)方案示意見圖6，規(guī)劃的6條軌道交通線路功能定位見表4。

1、2、3號線均為中心城區(qū)骨干線，中低速磁浮、跨座式單軌均可適應(yīng)線路功能，但由于麗水中心城區(qū)范圍小，規(guī)劃線路均較短，現(xiàn)代有軌電車也能滿足線路功能。4、5、6號線作為遠(yuǎn)景預(yù)留線，主要為加密中心城區(qū)軌道交通覆蓋范圍，適宜采用現(xiàn)代有軌電車。

表3 申報建設(shè)軌道交通城市主要指標(biāo)

圖6 麗水市軌道交通遠(yuǎn)景推薦線網(wǎng)方案示意圖

表4 線路功能定位適應(yīng)性

3.5 建設(shè)條件適應(yīng)性方面

跨座式單軌和中低速磁浮交通制式，主要以高架形式敷設(shè)，結(jié)合城市道路，設(shè)置高架橋梁，軌道交通線路架空走行。

麗水城區(qū)以甌江為界，分為南北兩城，南北走向的主要道路為綠谷大道，是聯(lián)系南北城的主要道路樞紐，現(xiàn)狀路寬為45～50 m，道路條件良好。東西走向道路有鳳嶺街、惠民街，惠民街現(xiàn)狀均為雙向4車道，道路寬度約35 m，道路條件良好。北城區(qū)是麗水市城市居民主要居住區(qū)，城區(qū)內(nèi)主干道有括蒼路、大洋路、紫金北路、開發(fā)路、環(huán)城北路、城北街、人民街、麗陽街、盧鏜街，道路寬為40～45 m。次干道有中山街、宇雷路、和平路，道路寬度為30～35 m，道路現(xiàn)狀良好。綜合考慮麗水市發(fā)展現(xiàn)狀和道路限界條件，麗水市道路滿足跨座式單軌及中低速磁浮系統(tǒng)敷設(shè)要求。

現(xiàn)代有軌電車主要結(jié)合城市道路沿地面敷設(shè)線路，所需限界寬度一般為8．1 m，若條件所限，有軌電車也可高架或地下敷設(shè)線路，敷設(shè)方式靈活。當(dāng)前麗水市道路條件良好，道路限界寬裕，麗水市城區(qū)道路滿足有軌電車敷設(shè)要求。

因此，麗水市道路條件滿足跨坐式單軌、中低速磁浮、現(xiàn)代有軌電車3種制式敷設(shè)要求。

3.6 經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性方面

有軌電車由于以地面線路為主，而且車站建筑、系統(tǒng)設(shè)備等比較簡單，在既有道路上建設(shè)也不會引起大規(guī)模的城市房屋拆遷，因此造價較低。

中低速磁浮、單軌以高架線路為主，經(jīng)過城市中心區(qū)的地段由于景觀需要甚至?xí)捎玫叵戮€敷設(shè)方式，車站建筑結(jié)構(gòu)也相對復(fù)雜，而且線路標(biāo)準(zhǔn)較有軌電車高，個別地段還會引起房屋拆遷，因此造價較地面線高，投資規(guī)模較大。從麗水經(jīng)濟(jì)實力來看，有軌電車比較適合（見表5）。

表5 建設(shè)成本分析對比

另外，從后期運營補(bǔ)貼情況來看，中低速磁浮、單軌系統(tǒng)大致在0．7～0．9元/（人·km），有軌電車基本在0．2～0．4元/（人·km）。相比中低速磁浮、單軌系統(tǒng)而言，有軌電車后期運營成本更低，對城市所造成的補(bǔ)貼壓力也相對較小。

3.7 車輛基地大架修資源共享方面

從車輛基地大架修資源共享方面考慮，同一城市的軌道交通系統(tǒng)應(yīng)盡可能統(tǒng)一車輛制式。麗水市規(guī)劃線網(wǎng)中的1、2、3號線客流均低于1萬人次/h，為最大限度實現(xiàn)車輛基地大架修資源共享，建議1、2、3號線統(tǒng)一采用現(xiàn)代有軌電車?？筛鶕?jù)線網(wǎng)建設(shè)時序及用地條件，在首條建設(shè)線路設(shè)1個大架修基地，并適時落實聯(lián)絡(luò)線設(shè)置條件，實現(xiàn)同一車輛制式檢修資源的共享。

4 結(jié)論

（1）中小城市由于經(jīng)濟(jì)實力及客流水平較大城市低，地鐵、輕軌等大運量系統(tǒng)造價高、建設(shè)周期長、后期運營成本高，中小城市難以適應(yīng)大規(guī)模修建，而跨座式單軌、現(xiàn)代有軌電車及中低速磁浮等中低運量軌道交通具有運量適中、布設(shè)靈活、經(jīng)濟(jì)合理、建設(shè)周期短等優(yōu)勢，更符合中小城市發(fā)展實際。

（2）中小城市是否適宜發(fā)展中低運量軌道交通系統(tǒng)及如何選擇適合的軌道交通制式受很多因素影響。在分析不同制式與城市的適應(yīng)性時，可從技術(shù)應(yīng)用狀況、城市總體規(guī)劃、綜合交通規(guī)劃、客流需求、線路功能定位、建設(shè)條件、城市經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性及資源共享等多方面綜合分析，從而進(jìn)行系統(tǒng)、全面的比選。

（3）通過對麗水市進(jìn)行以上分析，3種中低運量軌道交通系統(tǒng)在技術(shù)應(yīng)用狀況、城市總體規(guī)劃、綜合交通規(guī)劃、建設(shè)條件等方面都符合麗水現(xiàn)狀，而有軌電車在客流需求、線路功能定位、經(jīng)濟(jì)性方面適應(yīng)性更強(qiáng)，因此，推薦麗水市軌道交通線網(wǎng)采用現(xiàn)代有軌電車。

[1] 牛明． 我國中小城市的城市化發(fā)展趨勢[J]． 經(jīng)濟(jì)問題探索，2015(7)：142-145．

[2] 中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司． 浙江省現(xiàn)代有軌電車、中低速磁浮、跨座式單軌等軌道交通制式可行性研究[R]． 武漢，2016．

閔國水：中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司線路與站場設(shè)?計研究處，教授級高級工程師，湖北?武漢，430063

曾瓊：中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司線路與站場設(shè)?計研究處，工程師，湖北?武漢，430063

責(zé)任編輯李鳳玲

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1672-061X（2016）06-0040-06