蘭州新區(qū)骨干交通制式選擇研究

李瑞杰

(中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司， 西安 710043)

蘭州新區(qū)骨干交通制式選擇研究

李瑞杰

(中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司， 西安 710043)

骨干交通制式的選擇關(guān)系到城市交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率，是城市可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。根據(jù)客流預(yù)測，蘭州新區(qū)主要客流通道上公共交通客流量級在1萬人次/h，公共交通制式初步選擇為BRT(快速公交)或現(xiàn)代有軌電車。從投資、政府財政補(bǔ)貼、客流適應(yīng)性、節(jié)能環(huán)保、舒適方便、安全性等幾方面進(jìn)行綜合對比，結(jié)果表明，蘭州新區(qū)與現(xiàn)代有軌電車的互適性好，選擇現(xiàn)代有軌電車作為骨干交通制式是合適的。本研究對其他類似區(qū)域的骨干交通制式選擇具有借鑒意義。

骨干交通制式； 公共交通； 現(xiàn)代有軌電車； 適應(yīng)性： 蘭州新區(qū)

蘭州新區(qū)地處秦王川盆地，為第五個國家級新區(qū)，位于蘭州、白銀兩市結(jié)合部，距兩者均50 km，區(qū)內(nèi)交通自成一體?，F(xiàn)階段蘭州新區(qū)正在大規(guī)模開發(fā)建設(shè)中，急需構(gòu)建蘭州新區(qū)內(nèi)部的骨干交通體系。

1 公共交通發(fā)展目標(biāo)與定位

根據(jù)蘭州新區(qū)總體規(guī)劃和蘭州新區(qū)綜合交通規(guī)劃，蘭州新區(qū)公共交通系統(tǒng)的目標(biāo)是構(gòu)建一個規(guī)模上可滿足蘭州新區(qū)居民生活出行需求,品質(zhì)上達(dá)到國際先進(jìn)水平，具有快速、舒適、便捷、安全、環(huán)保等特征的現(xiàn)代城市公共交通系統(tǒng),并充分發(fā)揮公交先導(dǎo)作用，引導(dǎo)城市整體發(fā)展，支撐各組團(tuán)功能中心的形成和完善?；谔m州新區(qū)公交系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)及城市 特 征，規(guī) 劃 將蘭州新區(qū)公交線網(wǎng)結(jié)構(gòu)分為兩個層次：

第一層次為城際公交線網(wǎng)，服務(wù)于蘭州新區(qū)與蘭白經(jīng)濟(jì)區(qū)其他城市的快速聯(lián)系。以蘭州市軌道交通線網(wǎng)和鐵路網(wǎng)為基礎(chǔ)，布局市域快線和中川城際連接蘭州市區(qū)與蘭州新區(qū)。

第二層次為新區(qū)內(nèi)部公交線網(wǎng)，為主輔型布局結(jié)構(gòu)，包括骨干交通和常規(guī)交通兩個系統(tǒng)，一方面滿足蘭州新區(qū)內(nèi)部公交出行需求，另一方面便捷外圍組團(tuán)與核心組團(tuán)的聯(lián)系。

蘭州新區(qū)骨干公交功能定位：蘭州市城市軌道交通線網(wǎng)之下的次級中低運(yùn)量公交系統(tǒng)，承擔(dān)區(qū)域客流集散,是新區(qū)內(nèi)部骨干交通線路，滿足組團(tuán)間出行需求。

2 公共交通制式的初步選擇

2.1 蘭州新區(qū)骨干公交的客流量級預(yù)測

根據(jù)蘭州新區(qū)總體規(guī)劃，2030年規(guī)劃人口為100萬人，建設(shè)用地面積170 km2，根據(jù)對新區(qū)主要客流走廊的公共交通客流預(yù)測，主要客流通道的公共交通客流量級在1萬人次/h[1](見圖1)。

圖1 蘭州新區(qū)主要通道客流量級Fig.1 Passenger flow level of main passageway in Lanzhou new area

2.2 各種公共交通方式對客流的適應(yīng)性

城市公共交通系統(tǒng)由多種交通方式組成，大體可以分為軌道交通系統(tǒng)和道路路面交通系統(tǒng)，根據(jù)運(yùn)輸能力軌道交通系統(tǒng)又可以細(xì)分為大運(yùn)量地鐵系統(tǒng)、中運(yùn)量輕軌系統(tǒng)和中低運(yùn)量有軌電車系統(tǒng)，道路路面交通系統(tǒng)可以分為快速公交系統(tǒng)(簡稱BRT)和常規(guī)公交系統(tǒng)。根據(jù)《城市公共交通分類標(biāo)準(zhǔn)》[2]，這5種交通方式的運(yùn)量等級如表1所示。

表1 城市公共交通系統(tǒng)運(yùn)能等級

由于蘭州新區(qū)主要客流通道的公共交通客流量級在1萬人次/h，而輕軌和地鐵系統(tǒng)高峰小時運(yùn)能在1.5萬人次/h以上，建設(shè)周期較長，建設(shè)成本高，所以新區(qū)骨干公共交通選擇地鐵或輕軌容易造成投資和客運(yùn)能力的浪費(fèi)；常規(guī)交通系統(tǒng)由于運(yùn)能小，也難以作為新區(qū)的骨干公共交通。有軌電車和BRT運(yùn)能則介于常規(guī)公交和輕軌之間，能夠適應(yīng)蘭州新區(qū)公共交通的客流量級，因此蘭州新區(qū)公共交通制式初步選擇為有軌電車或BRT，下面對兩種交通制式進(jìn)行綜合比選。

3 現(xiàn)代有軌電車與BRT的優(yōu)缺點(diǎn)分析

現(xiàn)代有軌電車和BRT作為運(yùn)量等級相當(dāng)?shù)膬煞N公共交通系統(tǒng)，具有相似的功能定位，以下進(jìn)一步對比兩種系統(tǒng)的各項(xiàng)特征。

3.1 投資特征

3.1.1 初期投資

BRT造價為0.5億～1億元/km，有軌電車造價為0.8億～1.8億元/km[3]，與有軌電車相比，BRT建設(shè)投資較低。但即使同一種交通方式，標(biāo)準(zhǔn)不同時，其投資量相差也較大(見表2)。

表2 全國部分城市有軌電車和BRT造價對比

注：蘭州安寧BRT一期建成為9.1 km

天津?yàn)I海和上海張江的有軌電車采用膠輪導(dǎo)軌，工程量相對較小，因此在初期投資方面造價相對較低，與后來建造的廣州中山大道BRT及蘭州安寧BRT基本相當(dāng)。沈陽渾南有軌電車采用中國北車生產(chǎn)的鋼輪鋼軌車輛，一次性建設(shè)成網(wǎng)，因此造價與BRT也基本相當(dāng)。

珠海有軌電車1號線一期線路全長8.9 km，采用意大利安薩爾多地面供電技術(shù)的100%低地板有軌電車，總投資14.9億元(含車輛場段建設(shè)費(fèi)用3.8億元)，造價為1.6億元/km，由于車輛場段是供全線使用，而在一期工程中建設(shè)，所以均攤在一期工程中，每千米造價較高。

根據(jù)各地收集的資料，近期建成或規(guī)劃建設(shè)的有軌電車制式大都選用鋼輪鋼軌，造價也均在1億元/km以上。因此，在初期投資中，有軌電車要比BRT高。

3.1.2 運(yùn)營維護(hù)成本

由于國內(nèi)已運(yùn)營有軌電車城市的運(yùn)營部門均處在成立初期，運(yùn)營的維保費(fèi)用等資料都還沒有統(tǒng)計，且有軌電車的運(yùn)營維護(hù)成本與客流量、車輛制式、供電制式、技術(shù)的成熟度和國產(chǎn)化率息息相關(guān)，運(yùn)營維護(hù)成本不斷浮動變化。在運(yùn)營初期，由于客流量相對較小，車輛的滿載率低，人公里運(yùn)營維護(hù)成本相對較高；在運(yùn)營的中后期，隨著沿線規(guī)劃的成熟，客流量的增大，機(jī)車車輛性能的提升，人公里運(yùn)營維護(hù)成本會降低?？傮w來說，有軌電車人公里運(yùn)營維護(hù)成本呈逐步下降的趨勢。

在運(yùn)營初期，由于客流量處于培育階段，有軌電車為保持服務(wù)質(zhì)量，需要以一定頻率發(fā)車，可能會導(dǎo)致滿載率較低，人公里的運(yùn)營維護(hù)成本提高，而BRT由于單車載客能力小于有軌電車，在初期對客流的適應(yīng)性較好，人公里運(yùn)營維護(hù)成本相對較低；在運(yùn)營中后期，有軌電車對大客流的適應(yīng)性較BRT好，且由于采用電力牽引，能耗低，鋼輪鋼軌維護(hù)成本低，人公里運(yùn)營維護(hù)成本比BRT低。在整個計算期內(nèi)，有軌電車運(yùn)營維護(hù)成本比BRT要低。

3.1.3 車輛購置費(fèi)

有軌電車車輛的使用壽命為30年，BRT的車輛使用壽命為10年，因此在30年的運(yùn)營周期內(nèi)，BRT涉及到車輛報廢，仍需購置兩次車輛。而有軌電車由于遠(yuǎn)期客流量的增加，僅需增加部分車輛，且后期有軌電車的車輛造價呈下降趨勢。綜合比較，后期的車輛購置成本有軌電車要比BRT低。

因此有軌電車較BRT初期投資要高，但運(yùn)營成本和后期車輛購置費(fèi)較BRT低。以30年為計算期，在相同的運(yùn)量下，有軌電車的總投資與BRT基本相當(dāng)，甚至略低。

3.2 政府財政補(bǔ)貼

由于公共交通具有公益性，根據(jù)全國各地的公共交通運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，公共交通基本上都是虧損的，需要政府的補(bǔ)貼。根據(jù)西咸新區(qū)的有軌電車測算，計算期內(nèi)人公里的總成本(含運(yùn)營維護(hù)成本、折舊費(fèi)、攤銷費(fèi)和財務(wù)費(fèi)用)為0.87元，而人公里的票價為0.35元，加上廣告、土地開發(fā)等其他收益，也需要財政補(bǔ)貼。而BRT的人公里總成本與有軌電車相當(dāng)，因此采用相同的票價和相同的運(yùn)量時，由于其廣告、土地開發(fā)效益小于有軌電車，需要的政府財政補(bǔ)貼更多。

3.3 對道路交通的影響

根據(jù)客流測試，蘭州新區(qū)主要通道上的公共交通量級為1萬人次/h，雖然現(xiàn)代有軌電車和BRT在運(yùn)能上均能滿足要求，但是兩者對道路交通的影響不同。

現(xiàn)代有軌電車可以采用不同模塊的編組方式，單列運(yùn)輸能力可以最高達(dá)到500人，高峰小時開行20對即能滿足乘客出行需求；BRT若采用18 m長的車輛，乘客定員為160人，高峰小時需開行約60對方能滿足乘客出行需求。在相同的情況下，現(xiàn)代有軌電車較BRT的行車密度明顯降低，對道路交通的影響明顯減小。

3.4 運(yùn)營組織

現(xiàn)代有軌電車和BRT均可采用網(wǎng)絡(luò)化的運(yùn)營方式，做到運(yùn)營網(wǎng)與路網(wǎng)分開。當(dāng)多個路線的車輛共用一個路由，在交叉口需要分流時，由于現(xiàn)代有軌電車運(yùn)量大，同一線路需要開行的對數(shù)少，所以在進(jìn)行運(yùn)營組織時就較BRT更為方便靈活[4]。

有軌電車的最高運(yùn)營速度為70 km/h，BRT的最高運(yùn)行速度一般為60 km/h，在相同的道路和信號控制條件下，有軌電車較BRT的旅行速度稍有優(yōu)勢。在準(zhǔn)點(diǎn)率方面，采用隔離和信號優(yōu)先的有軌電車準(zhǔn)點(diǎn)率高，而社會車輛經(jīng)常進(jìn)入BRT專用道，BRT容易受地面交通的影響，因此準(zhǔn)點(diǎn)率差。所以，有軌電車較BRT在準(zhǔn)點(diǎn)率上具有優(yōu)勢。

3.5 客流適應(yīng)性

有軌電車采用模塊化的車輛，在客流需求增大時，可以通過靈活的編組調(diào)整運(yùn)能，系統(tǒng)可擴(kuò)展性好，對客流變化適應(yīng)性好，能夠應(yīng)對遠(yuǎn)景客流增加的需求[5]。

BRT在客流增大時，只能通過提高發(fā)車密度來擴(kuò)大運(yùn)能，但由于發(fā)車密度不可能無限縮小，運(yùn)能提高幅度有限，對客流變化適應(yīng)性較差，難以應(yīng)對遠(yuǎn)景客流增加的需求。因此在客流適應(yīng)性上，有軌電車優(yōu)于BRT。

3.6 節(jié)能環(huán)保性

有軌電車采用電力驅(qū)動，BRT大多采用燃油驅(qū)動。在同樣運(yùn)量下，能耗約為BRT的1/4，小汽車的1/10。同時，有軌電車的運(yùn)營噪聲低，較機(jī)動車交通要低5～10 dB[6]。

有軌電車人公里廢氣排放量是BRT的1/5左右，對于擁堵和大氣污染日益加重的都市，是一種非常環(huán)保的交通工具。因此從環(huán)保的角度，有軌電車較BRT具有優(yōu)勢[7]。

同時有軌電車可以與綠化結(jié)合，對軌行區(qū)進(jìn)行綠化[8](見圖2)。在建設(shè)有軌電車的同時，還能增加城市的綠化面積。這一點(diǎn)，在占用空間相同的情況下，采用BRT是無法做到的。

圖2 有軌電車軌行區(qū)的綠化Fig.2 Greening of tramcar in track area

3.7 舒適方便性

現(xiàn)代有軌電車是以地面專用道為主要敷設(shè)方式的城市軌道交通系統(tǒng)，采用6人/m2的乘客站立密度標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)情況下可以調(diào)整為5～6人/m2標(biāo)準(zhǔn)，而BRT采用的是8人/m2的公交站立標(biāo)準(zhǔn)。在舒適度方面有軌電車要優(yōu)于BRT。

現(xiàn)代有軌電車采用100%低地板，車內(nèi)無臺階，采用人性化設(shè)計，方便乘客尤其是殘疾人上下車；有軌電車沿軌道運(yùn)行，轉(zhuǎn)向架配減振裝置，具有更高的穩(wěn)定性和安全性；車輛采用隔音材料，密閉性好，噪聲低；采用視野開闊的大型玻璃窗，車廂通透寬敞，采光好(見圖3)。在舒適便捷性方面有軌電車要高于BRT。

圖3 有軌電車的舒適便捷性Fig.3 Comfort and convenience of tramcar

3.8 安全性及對地形和氣候的適應(yīng)性

有軌電車采用專有路權(quán)和專用信號的運(yùn)營模式、高性能的車輛加減速度，極大地減少了有軌電車系統(tǒng)與其他道路之間的相互影響，保證有軌電車系統(tǒng)的安全性。

蘭州新區(qū)道路坡度大，冬季雨雪天氣多，在極端的天氣情況下，BRT作為道路交通經(jīng)常會受到較大的影響甚至停運(yùn)，影響居民的正常出行需求；而有軌電車作為軌道交通，沿軌道運(yùn)行，爬坡能力強(qiáng)，且受極端天氣氣候影響小，是一種全天候的公共交通方式。因此有軌電車在安全性及對地形和氣候的適應(yīng)性方面比BRT有優(yōu)勢。

3.9 與公共交通規(guī)劃目標(biāo)的適應(yīng)性

有軌電車較BRT來說更加快速、舒適、便捷、環(huán)保、安全，與公共交通規(guī)劃目標(biāo)的適應(yīng)性更好，也可以采用無網(wǎng)供電技術(shù)，不影響景觀，符合未來城市公共交通發(fā)展的方向，且與蘭州市城市軌道交通5號線銜接更順暢[9]。因此在與新區(qū)公共交通規(guī)劃目標(biāo)適應(yīng)性方面，有軌電車較BRT有優(yōu)勢。

3.10 提升城市形象，帶動沿線發(fā)展

有軌電車美觀的流線型車體，可較好地塑造現(xiàn)代化城市形象，更符合蘭州新區(qū)的發(fā)展理念。對于其他新區(qū)及中小城市的發(fā)展具有示范、帶動作用，建成后可以作為新區(qū)提升城市形象的名片，起到提升城市形象和拉動投資的作用[10]。同時有軌電車可以與新區(qū)的太陽約城、恐龍園等項(xiàng)目結(jié)合，作為一條觀光線，帶動文化旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

現(xiàn)代有軌電車作為城市重大基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，對于周邊用地開發(fā)具有較強(qiáng)的帶動作用，易形成交通引導(dǎo)城市發(fā)展的TOD模式。BRT作為公共交通難以起到有軌電車的作用，對于帶動沿線發(fā)展方面效果有限。

3.11 小結(jié)

根據(jù)以上分析，有軌電車較BRT初期投資要高，但運(yùn)營成本和后期車輛購置費(fèi)要低，在適合兩種制式同等運(yùn)量情況下，有軌電車在計算期靜態(tài)成本與BRT基本相當(dāng)，甚至略低。

有軌電車在整個運(yùn)營期內(nèi)，客票收入和運(yùn)營維修成本基本相當(dāng)，同時可以通過廣告開發(fā)，沿線用地升值來彌補(bǔ)財政補(bǔ)貼；在相同運(yùn)量下，計算期內(nèi)BRT人公里總成本比有軌電車高，需要更多的財政補(bǔ)貼。

同時有軌電車在節(jié)能環(huán)保、舒適準(zhǔn)時、安全性方面比BRT具有優(yōu)勢，更加貼合蘭州新區(qū)國家級新區(qū)的定位，適應(yīng)新區(qū)公共發(fā)展目標(biāo)，可以顯著提升城市形象、帶動沿線發(fā)展，特別適用于新區(qū)或者新城開發(fā)的初期或者中期。越來越多的新城區(qū)選擇有軌電車，有軌電車是未來公共交通發(fā)展的方向。未來隨著現(xiàn)代有軌電車的普及，有軌電車的成本有望進(jìn)一步的降低。

4 結(jié)論

作為國家級新區(qū)，蘭州新區(qū)遠(yuǎn)期100萬的人口規(guī)模，現(xiàn)代有軌電車對新區(qū)的客流量級適應(yīng)性更強(qiáng)；在快速、準(zhǔn)時、舒適、節(jié)能環(huán)保上優(yōu)勢明顯，是帶動整個地區(qū)公共交通快速發(fā)展的最佳選擇；作為正在建設(shè)的新區(qū)，道路條件寬闊，土地可塑性強(qiáng)，骨干交通具備與規(guī)劃統(tǒng)一協(xié)調(diào)的先天條件，與以地面線為主的現(xiàn)代有軌電車特點(diǎn)相契合。結(jié)合綜合交通發(fā)展目標(biāo)及骨干通道的客流量級，蘭州新區(qū)骨干交通制式宜選擇有軌電車。

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Selection of Transport Modes for Backbone Transit System in Lanzhou New Area

LI Ruijie

The selection of transport modes for backbone transit systems is of great significance for the efficiency of urban traffic system and the sustainable development of cities. Lanzhou New Area is selected as an example to analyze the mode selection for backbone transits. According to the passenger flow test, the public passenger flow on the main transport channels in Lanzhou New Area is about 10 thousand passengers per hour, and bus rapid transit (BRT) or modern tramcar is initially selected as the mode of public transport system. A comprehensive comparison is made from ten aspects such as the investment, government subsidies, passenger adaptability, saving energy and environmental protection, comfort and convenience, safety and so on, and it is concluded that the modern tramcar as the backbone of the traffic system in Lanzhou New Area is necessary because of mutual compatibility. This paper provides reference significance for the selection of the backbone traffic system in other similar areas.Keywords: backbone transit system; public transit; modern tramcar; adaptability; Lanzhou New Area

(編輯：曹雪明)

10.3969/j.issn.1672-6073.2017.04.002

2017-01-21

2017-05-10

李瑞杰，男，工程師，從事城市軌道交通規(guī)劃與設(shè)計，442753703@qq.com

U491

A

1672-6073(2017)04-0008-05