懸掛式個(gè)人快速交通系統(tǒng)（PRT）在高原山地風(fēng)景區(qū)的應(yīng)用研究

劉魯建 徐紅 王辛巖 張平

摘 要：高原山地風(fēng)景區(qū)的交通方式主要為道路交通，山區(qū)道路存在著道路坡陡且長、彎多且急、視線不良、造價(jià)高、維護(hù)難、可達(dá)性差、速度受限制、破壞原始植被和地貌等一系列問題，運(yùn)用懸掛式獨(dú)軌交通技術(shù)對(duì)景區(qū)交通的研究，充分發(fā)揮該技術(shù)安全快速、建設(shè)過程中不受地形地貌的限制、不破壞山形地貌、環(huán)保等優(yōu)勢。提出了將該系統(tǒng)應(yīng)用于高海拔的山地風(fēng)景區(qū)的設(shè)想，為提高高原傳統(tǒng)公路交通的安全性、環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性提供新思想。

關(guān)鍵詞：高原山地；風(fēng)景區(qū)交通；懸掛式獨(dú)軌交通技術(shù)的應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U239 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

在旅游業(yè)高速發(fā)展過程中，在道路需求日益緊張的情況下，高原山區(qū)交通暴露出了許多問題，例如交通擁堵、交通事故引發(fā)的安全問題和環(huán)境污染問題等等。為了改善這種狀況，以PRT交通系統(tǒng)研究為基礎(chǔ)，以懸掛式獨(dú)軌交通技術(shù)為研究重點(diǎn)，對(duì)該交通系統(tǒng)今后在高原山區(qū)中應(yīng)用的相關(guān)方案進(jìn)行研究。從而為改善山區(qū)中的交通問題、環(huán)境問題等方面提供一種有效的解決方案。

（1）國外現(xiàn)狀

1953年由美國人Don Fichte提出，其目的是為了緩解汽車交通所帶來的擁擠和尾氣污染等問題，PRT（Personal Rapid Transit）又稱“個(gè)人軌道交通”（Personal Rail Transit），為小型車輛在專用軌道網(wǎng)或?qū)Ｓ玫缆肪W(wǎng)上自動(dòng)行駛的交通系統(tǒng)，為獨(dú)軌交通及專用道路交通的一個(gè)分支。按照車輛的運(yùn)行模式可以分為懸掛式和跨坐式，以及路軌兩用雙模式PRT交通方式。

最早的懸掛式的獨(dú)軌交通，是1887年開通的Enos Electric Railway，該項(xiàng)目是Enos Electric公司在Greenville美國的New Jersey測試，與以前的monorails用木梁架構(gòu)件的顯著區(qū)別是大量的運(yùn)用了鋼架的結(jié)構(gòu)，同時(shí)對(duì)德國的獨(dú)軌交通的發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響。

（2）國內(nèi)現(xiàn)狀

國內(nèi)懸掛式技術(shù)飛速發(fā)展，2016年11月21日成都投入試運(yùn)行了新能源空中懸掛式軌道列車。2017年7月20日，中國國內(nèi)最高速的懸掛式單軌列車在中車四方股份公司下線，進(jìn)入型式試驗(yàn)和試運(yùn)行階段。中國上海長寧區(qū)已開始進(jìn)行懸掛式空中列車系統(tǒng)的研究論證，并有望于“十二五”期間在大虹橋地區(qū)試點(diǎn)“空中列車”。

（3）國內(nèi)高原山地風(fēng)景區(qū)交通現(xiàn)狀和問題

我國山區(qū)面積包括高原在內(nèi)約占全國總面積的2/3，山區(qū)自然條件復(fù)雜，平地少，坡地多。道路交通是一個(gè)由人、車、路、環(huán)境組成的復(fù)雜系統(tǒng)，對(duì)我國高原山地風(fēng)景區(qū)所存在的交通問題從道路交通四要素展開分析。人：高原地區(qū)氣壓低、空氣稀薄、氣候多變，內(nèi)地人初到高原會(huì)出現(xiàn)胸悶、氣短、頭暈、易疲勞等高原反應(yīng)。車：高原山區(qū)空氣密度小，含氧量降低，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量減少，會(huì)造成混合氣過濃使汽車動(dòng)力下降，氣壓低還會(huì)造成冷卻水沸點(diǎn)降低。路：高原山區(qū)道路技術(shù)等級(jí)低、布局不合理、路線線形差、公路病害嚴(yán)重、公路養(yǎng)護(hù)水平低。環(huán)境：高原環(huán)境惡劣，氣壓低，缺氧，氣候多變，惡劣天氣頻發(fā)等。

懸掛式PRT系統(tǒng)的優(yōu)勢彌補(bǔ)了高原山區(qū)所存在的缺陷，所以為了減少交通事故的發(fā)生，提高道路安全性，將懸掛式獨(dú)軌交通技術(shù)應(yīng)用于高原山地風(fēng)景區(qū)交通的研究是很有價(jià)值意義的。

1 基于PRT交通模式在高原山地風(fēng)景區(qū)的應(yīng)用

1.1 PRT技術(shù)的不斷成熟

經(jīng)過幾十年的探索研究，PRT技術(shù)進(jìn)一步得到成熟，在利用獨(dú)軌交通技術(shù)克服汽車交通的缺陷、獨(dú)軌車驅(qū)動(dòng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制技術(shù)等方面取得重要進(jìn)展，特別是自主轉(zhuǎn)向懸掛式獨(dú)軌道岔技術(shù)方案的發(fā)明，使軌道的車輛流量提高6～300倍并極大地提高道岔的可靠性，使PRT展現(xiàn)出光明的應(yīng)用前景。

1.2 PRT技術(shù)與傳統(tǒng)公路的比較（表1）

1.3 小結(jié)

PRT較于山區(qū)公路有很多優(yōu)勢所在，將這種交通模式應(yīng)用于山區(qū)對(duì)于山區(qū)景區(qū)的發(fā)展有很大的促進(jìn)作用。PRT在山區(qū)的建設(shè)受限很少，可以克服道路交通線路必須沿河隨溝布局，對(duì)外通道單一，公路沿途停車點(diǎn)少，觀光不便等問題，它可以在各類地形及天氣下正常運(yùn)行，建設(shè)時(shí)不破壞原始環(huán)境，乘坐觀感效果良好，是目前解決山地交通的最佳方式。PRT技術(shù)提供了對(duì)山區(qū)交通問題可持續(xù)、經(jīng)濟(jì)的解決方案，將會(huì)成為未來山地風(fēng)景區(qū)的主要交通模式。

2 基于PRT交通模式在魯朗風(fēng)景區(qū)的應(yīng)用研究

2.1 景區(qū)概況

素有“天然氧吧”、“生物基因庫”之美譽(yù)的魯朗小鎮(zhèn)位于西藏林芝縣東部，平均海拔高度為3385m，是藏東南旅游318國道的必經(jīng)之地，也是林芝主要的旅游景區(qū)，景區(qū)主要資源的分類見表2。

這些景區(qū)沿著國道318呈帶狀分布，兩側(cè)青山由低往高分別由灌木叢和崐茂密的云杉和松樹組成“魯朗林海”。魯朗鎮(zhèn)分布在長約15km，平均寬約1km的典型高原山地草甸狹長地帶（圖1）。

魯朗有著突出的旅游發(fā)展資源稟賦和強(qiáng)烈的發(fā)展訴求，她出色的自然生態(tài)環(huán)境和藏區(qū)悠久的歷史文化傳統(tǒng)正吸引著日益增多的國內(nèi)外旅游愛好者，但魯朗地處偏遠(yuǎn)，經(jīng)濟(jì)落后，特別是旅游交通基礎(chǔ)設(shè)施的薄弱，已有的道路設(shè)施不健全等，越來越難以滿足旅游業(yè)的發(fā)展需求。因此魯朗景區(qū)目前所面臨的旅游交通問題亟待解決。

2.2 PRT線路規(guī)劃

2.2.1 規(guī)劃目標(biāo)

本研究基于PRT在高原風(fēng)景區(qū)的應(yīng)用，綜合考慮PRT的各項(xiàng)優(yōu)勢指標(biāo)，有效的解決魯朗景區(qū)道路狹窄，視距小，通達(dá)性差等問題，減少道路交通事故的發(fā)生率。

2.2.2 選址

結(jié)合魯朗景區(qū)周邊自然環(huán)境、人口分布、人文景觀、植被分布和自然水系，以及地形地貌和村莊分布等實(shí)際情況，對(duì)景區(qū)規(guī)劃做出一定的界定，提出將PRT線路規(guī)劃根據(jù)“魯朗國際旅游小鎮(zhèn)”建設(shè)的重點(diǎn)布局，使PRT線路與國際旅游小鎮(zhèn)相銜接，魯朗國際旅游小鎮(zhèn)的開發(fā)經(jīng)營，以及當(dāng)?shù)厣襟w的地質(zhì)地貌和山體走勢，能夠合理的反映出PRT的特性（圖2）。

2.2.3 線路方案

本研究主要規(guī)劃的范圍北至魯朗花海牧場景區(qū)，南至納麥村，東至扎西崗村—納麥村旅游公路，西至東久林場場部，線路規(guī)劃分別有A方案和B方案了兩種（圖3、圖4），規(guī)劃設(shè)計(jì)研究范圍全部位于工布自然保護(hù)區(qū)的非保護(hù)區(qū)界線之內(nèi)。

2.3 PRT設(shè)備和運(yùn)行保障

PRT以先進(jìn)的智能設(shè)備為基礎(chǔ)，以安全高效的運(yùn)行平臺(tái)為保障，充分保證PRT安全運(yùn)行。目前國內(nèi)外已采用的自動(dòng)列車控制系統(tǒng)（ATC），包括列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）、自動(dòng)列車保護(hù)子系統(tǒng)（ATP）和列車全程自動(dòng)運(yùn)行子系統(tǒng)（ATO）。車輛全程由計(jì)算機(jī)控制，能保證在任何時(shí)間、任何情況下3cm的列車定位精度，高效消除人為錯(cuò)誤和保證列車不會(huì)超時(shí)、冒進(jìn)，發(fā)生追尾等事故。

結(jié)論

在提倡以經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、舒適為核心目標(biāo)的旅游交通模式的今天，PRT技術(shù)的出現(xiàn)，很大程度上彌補(bǔ)了之前單一的旅游交通的缺陷。同時(shí)，在解決高原山區(qū)修路難的問題上，提供一種新的交通模式，對(duì)于解決西藏山地風(fēng)景區(qū)的交通狀況，擴(kuò)大交通通達(dá)性，促進(jìn)旅游業(yè)的發(fā)展有很大的促進(jìn)作用。

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