基于功能定位的有軌電車運(yùn)營提升策略研究

邴 雪，張玉一，王英杰，趙一北

(1.沈陽市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，沈陽 110004；2.沈陽市自然資源保護(hù)行政執(zhí)法支隊(duì)渾南大隊(duì)，沈陽 110000)

隨著我國城鎮(zhèn)化、工業(yè)化水平的不斷提高，以及空氣污染、生態(tài)環(huán)境破壞等問題的不斷加劇，軌道交通作為高運(yùn)量、低排放、可持續(xù)的城市公共交通方式，迎來了其建設(shè)的黃金時代.有軌電車作為中低運(yùn)量的城市軌道交通系統(tǒng)，以其舒適、節(jié)能、美觀、環(huán)保等特點(diǎn)，受到越來越多城市的青睞[1].

1 有軌電車發(fā)展及研究現(xiàn)狀

現(xiàn)在所講的有軌電車，一般是指對傳統(tǒng)有軌電車進(jìn)行現(xiàn)代化改造而來的有軌電車，因此也叫現(xiàn)代有軌電車.從19世紀(jì)的興起到20世紀(jì)的衰落又復(fù)興，有軌電車經(jīng)歷了從傳統(tǒng)到現(xiàn)代的發(fā)展歷程[2].我國第1批鋼輪鋼軌制式的有軌電車于2013年8月在沈陽渾南區(qū)開通運(yùn)營[3].

截至2018-12-31我國已有18個城市開通了有軌電車，線路總長度達(dá)到406.2 km，其中于2017年新增的線路長度為96.4 km，增幅達(dá)31%，有軌電車發(fā)展勢頭強(qiáng)勁[4].

隨著我國有軌電車的快速發(fā)展，相關(guān)研究由起步階段的案例分析、適應(yīng)性探討等內(nèi)容逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷τ熊夒娷嚨木€站設(shè)計(jì)、控制策略等更為深入細(xì)致的研究.嚴(yán)建鵬等[5]對有軌電車信號系統(tǒng)的組成和功能進(jìn)行了闡述和分析.譚庭浪[6]對有軌電車在平交路口的相位控制策略進(jìn)行了研究.楊曉[7]對有軌電車的區(qū)間線路布置形式及車站形式設(shè)計(jì)進(jìn)行了案例分析研究.蔣麗華[8]從調(diào)度管理的角度進(jìn)行了有軌電車車站配線設(shè)計(jì)的研究.

我國有軌電車的規(guī)劃、建設(shè)以及運(yùn)營水平仍處于初級階段.相關(guān)研究逐步專業(yè)化，但多停留在理論階段，鮮有能指導(dǎo)實(shí)踐、對癥有軌電車效能提升的研究.筆者認(rèn)為，有軌電車的合理運(yùn)營與科學(xué)的規(guī)劃建設(shè)同樣重要，本文旨在協(xié)調(diào)有軌電車的功能定位與運(yùn)營模式，提升有軌電車運(yùn)營效能.

2 有軌電車?yán)碚摻馕?/h2>

2.1 概念辨析

國際上對有軌電車系統(tǒng)尚無統(tǒng)一的稱謂及定義.我國《城市公共交通分類標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ/T 114—2007)[9]規(guī)范中，對有軌電車給出了明確的定義：一種低運(yùn)量的城市軌道交通，電車軌道主要鋪設(shè)在城市道路路面上，車輛與其他地面交通混合運(yùn)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(在道路平交道口處，采用優(yōu)先通行信號)和全封閉專用車道(在道路平交道口處，采用立體交叉方式通過)3種情況.

除了有軌電車之外，常見的城市公共交通方式主要有地鐵、輕軌、BRT(快速公交)、常規(guī)公交，出租車等，其客運(yùn)能力依次遞減，在城市公共交通系統(tǒng)中的作用也依次由骨架干線、補(bǔ)充/延伸干線向常規(guī)線路、補(bǔ)充線路過渡.其中，輕軌、BRT與有軌電車同屬中低運(yùn)量的公共交通方式，通過對三者在車輛、線路、運(yùn)營等方面的特征對比，可使我們對有軌電車的概念有更加全面立體的認(rèn)識.如表1所示.

表1 有軌電車與輕軌、BRT的特征對比

有軌電車與輕軌，實(shí)際上是對傳統(tǒng)有軌電車進(jìn)行現(xiàn)代化改造過程中出現(xiàn)的2個分支，現(xiàn)在所講的有軌電車，是對傳統(tǒng)有軌電車的車輛進(jìn)行現(xiàn)代化改造的成果，而輕軌則是對路權(quán)和車輛同時進(jìn)行現(xiàn)代化改造的產(chǎn)物[10].兩者的主要區(qū)別在于路權(quán)，有軌電車的基本特征為路面敷設(shè)，與其他地面交通混合運(yùn)行，而輕軌則靈活采用高架、地面或地下的形式，擁有更多的獨(dú)立路權(quán).兩者的本質(zhì)區(qū)別在于是否為人工控制，有軌電車采用全人工的控制模式，而輕軌則采用信號系統(tǒng)進(jìn)行列車運(yùn)行的自動控制.

有軌電車與BRT，在路權(quán)形式、客運(yùn)能力和可靠性等方面均較為相當(dāng)，兩者的主要區(qū)別在于車輛與建設(shè)形式.有軌電車全程在固定軌道上行駛，車型發(fā)展趨勢為低地板車廂，可聯(lián)掛運(yùn)行，而BRT則主要在公交專用道上行駛，雖然采用的是高新技術(shù)裝備的車輛，但無論是車輛類型還是運(yùn)行環(huán)境，都更加類似于常規(guī)公交.

2.2 優(yōu)缺點(diǎn)分析

有軌電車的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下方面：

1)工程難度小：有軌電車多為地面敷設(shè)，車輛有較強(qiáng)的起動和制動能力，對曲線半徑、道路坡度的要求較小，雖然是軌道交通的形式，但技術(shù)要求和施工難度相較于其他軌道交通要小很多.

2)運(yùn)營靈活：有軌電車可共軌運(yùn)營，可根據(jù)需求采用不同的編組方式運(yùn)營，在交叉處采用過軌互通的形式，運(yùn)營方式靈活多變，可適應(yīng)不同的線網(wǎng)運(yùn)營和客流分布需求.

3)低碳環(huán)保：有軌電車采用電力驅(qū)動，其直接尾氣排放幾乎為零.

4)環(huán)境舒適：有軌電車運(yùn)營平穩(wěn)，噪音小，乘坐環(huán)境舒適，服務(wù)品質(zhì)高.

5)景觀性好：有軌電車外觀時尚，能增加城市的現(xiàn)代感.

然而，由于有軌電車具有軌道交通和地面公交的雙重身份，因此也不可避免的具有雙重缺點(diǎn).在雙方面的優(yōu)缺點(diǎn)中如何取舍，投入與產(chǎn)出之間如何博弈，也成為必須要應(yīng)對的問題：

1)路權(quán)與速度的博弈：有軌電車多采用共享路權(quán)的形式，因此速度與可靠性會受到沿線交通狀況的影響，獨(dú)立路權(quán)比例越高，速度越有保障，但對道路交通的影響也會越大.

2)造價(jià)與道路資源的博弈：地鐵與有軌電車的造價(jià)分別為5～8億元/km、0.4～0.9億元/km[2]，由于有軌電車多采用地面敷設(shè)形式，因此其造價(jià)要明顯小于地鐵，但也就意味著要占用一定的道路資源，地面敷設(shè)比例越高，造價(jià)越低，占用道路資源越多.

3)運(yùn)能與服務(wù)品質(zhì)的博弈：有軌電車與BRT的客運(yùn)能力相當(dāng)，前者的造價(jià)約比后者高1倍[2]，但有軌電車車輛運(yùn)行平穩(wěn)、環(huán)境舒適、外觀時尚、景觀性好的特點(diǎn)，又是BRT難以匹敵的，在相同投入的前提下，是追求更大的運(yùn)能還是打造更高的服務(wù)品質(zhì)，這需要根據(jù)各個城市的需求綜合確定.

2.3 功能定位解析

有軌電車在城市公共交通中的定位，普遍認(rèn)為主要有以下3種類型：①在有地鐵系統(tǒng)的大中城市與地鐵融合發(fā)展，包括作為大運(yùn)量軌道交通的切向聯(lián)通線、作為大運(yùn)量軌道交通線路在郊區(qū)的延伸、服務(wù)于大城市周邊新城的內(nèi)部交通；②在沒有地鐵系統(tǒng)的中小城市成為快速客運(yùn)骨干；③作為特色公共交通服務(wù)中心城區(qū)[11].通過前文對概念和優(yōu)缺點(diǎn)的分析不難發(fā)現(xiàn)，有軌電車在運(yùn)能與造價(jià)方面的性價(jià)比并不理想，而是在景觀提升、服務(wù)品質(zhì)等方面的表現(xiàn)較為突出.因此筆者認(rèn)為，盡管有軌電車能擔(dān)任中小城市快速客運(yùn)骨干的角色定位，但實(shí)際上卻處于有價(jià)無市的尷尬境地.縱觀國內(nèi)現(xiàn)在發(fā)展有軌電車的城市，其中鮮有中小城市的身影，相對來說，大中城市更加青睞于有軌電車的綜合品質(zhì).

有軌電車需要占用一定的道路資源，因此不適合用地緊張、交通擁堵嚴(yán)重的城市中心區(qū)域，相對來說比較適合新城、新區(qū)等用地寬裕、交通狀況良好的區(qū)域.有軌電車屬于中低運(yùn)量的公共交通方式，因此不適合大客流交通走廊，可定位為軌道線網(wǎng)的補(bǔ)充和延伸，或者服務(wù)于特定需求的交通客流.特定需求的交通客流包括機(jī)場、火車站等大型交通樞紐的客流，大型場館、影劇院等集散點(diǎn)的客流，接駁重要地鐵車站的客流等，這些客流的強(qiáng)度不會很大，卻具有穩(wěn)定需求，而且可打造高品質(zhì)的城市形象.

綜上，在發(fā)展有軌電車的過程中，采用以下3種功能定位較為合適：①在新城、新區(qū)內(nèi)，作為大運(yùn)量軌道交通系統(tǒng)的補(bǔ)充和延伸；②作為新城、新區(qū)內(nèi)的區(qū)域公交骨干；③服務(wù)于具有特定需求的交通客流和交通走廊.

需要注意的是，地面敷設(shè)、共享路權(quán)是有軌電車的典型特征，所以，為保障速度、提高運(yùn)能而單純追求獨(dú)立路權(quán)的方式，實(shí)際上是模糊了功能定位的做法.本文從功能定位的角度出發(fā)，提出功能定位與運(yùn)營模式相協(xié)調(diào)的提升理念，正是期望能應(yīng)對有軌電車盲目投入的現(xiàn)象，推動有軌電車更加科學(xué)合理的發(fā)展.

3 有軌電車案例分析

3.1 案例概述

沈陽作為我國有軌電車的先行城市，目前已建成有軌電車線路長度63.5 km，開通運(yùn)營有軌電車線路6條.其中，有軌電車2號線承擔(dān)了地鐵接駁、區(qū)域骨干、機(jī)場特色線路3重功能，具備有軌電車的典型特征，故以其為例進(jìn)行有軌電車的運(yùn)營案例分析.

3.2 現(xiàn)狀調(diào)研

沈陽有軌電車車輛由德國世濤巴赫公司設(shè)計(jì)、長春軌道客車股份有限公司生產(chǎn)，采用低地板現(xiàn)代化車型，單列車載客量約300人.2018年5月，筆者團(tuán)隊(duì)對有軌電車2號線運(yùn)營情況進(jìn)行了交通調(diào)查與調(diào)研.有軌電車2號線北起興隆大奧萊(奧體中心)，南至桃仙機(jī)場，全長15 km，設(shè)置站點(diǎn)18座，運(yùn)營時間為06：00—21：00，單程運(yùn)營時間約45 min，車隔約15 min，采用單輛運(yùn)行模式，日客運(yùn)能力為36 000人次.

圖1 有軌電車2號線現(xiàn)狀圖

根據(jù)客流調(diào)查，現(xiàn)狀日客流量僅有5 400人次，客流量與客運(yùn)能力嚴(yán)重不匹配.典型客流分布情況如圖2所示.以桃仙機(jī)場為目的地的客流占到客流總量的一半以上，可見有軌電車2號線的受眾人群較為集中，多數(shù)乘客將其作為機(jī)場專線使用.

圖2 典型客流分布情況

3.3 問題分析

基于現(xiàn)狀調(diào)研，對有軌電車2號線的運(yùn)營情況進(jìn)行分析.現(xiàn)狀主要存在3方面問題：

3.3.1 與地鐵接駁不暢

有軌電車2號線與地鐵2號線的2處接駁車站(興隆大奧萊、白塔河路)，換乘距離分別為500 m、540 m，且均要步行經(jīng)過市政道路的信號路口.考慮到有軌電車2號線一半以上的乘客是以去往機(jī)場為目的，在復(fù)雜的市政道路環(huán)境中，攜帶著行李步行500多米換乘公共交通，舒適性和便捷性均不夠理想.

3.3.2 信號路口數(shù)量過多

沈陽有軌電車采用混合路權(quán)的形式：在路段上，線路沿路綠化帶敷設(shè)，享有獨(dú)立路權(quán)；在路口或條件受限處，有軌電車與社會車輛共享路權(quán).有軌電車2號線全長15 km，沿路經(jīng)過信號路口數(shù)量達(dá)到23個，平均間距不足700 m.即使有軌電車在路口享有優(yōu)先通行信號，出于安全考慮，經(jīng)過路口時仍需減速慢行.調(diào)研結(jié)果顯示，有軌電車2號線的平均運(yùn)行速度僅有18 km/h.由此可見，在道路交通運(yùn)行情況良好的新區(qū)內(nèi)，有軌電車盡管在路段上享有獨(dú)立路權(quán)，但速度和可靠性卻受限于數(shù)量過多、密度過大的信號路口節(jié)點(diǎn)，與社會車輛相比沒有明顯優(yōu)勢，致使客流吸引力不足.

3.3.3 車站過多，站距過小

有軌電車2號線設(shè)置車站18座，平均站距僅有870 m，其中最小站距僅有330 m.調(diào)研結(jié)果顯示，許多站點(diǎn)的乘降需求幾近于無，客流乘降主要集中在具有明顯客流需求的興隆大奧萊(奧體中心)、白塔河路和桃仙機(jī)場3個站點(diǎn).過多、過密的車站設(shè)置不僅不能吸引更多客流，反而降低了有軌電車的運(yùn)行速度和舒適性，導(dǎo)致客流吸引力進(jìn)一步下降.

4 有軌電車提升研究

4.1 功能定位校核

準(zhǔn)確的功能定位，是有軌電車建設(shè)運(yùn)營的先決條件.在此基礎(chǔ)上，如何匹配與之相協(xié)調(diào)的運(yùn)營模式，是提升運(yùn)營效能的關(guān)鍵所在.以沈陽有軌電車為例，根據(jù)文獻(xiàn)[1]，沈陽有軌電車系統(tǒng)的規(guī)劃定位為：配合城市地鐵的發(fā)展，形成區(qū)域內(nèi)“地鐵為主、有軌電車為輔、公交車為補(bǔ)充”的區(qū)域型多層次公共交通系統(tǒng).其中，有軌電車2號線承擔(dān)了地鐵接駁、區(qū)域骨干、機(jī)場特色線路3重功能.然而，有軌電車2號線在實(shí)際運(yùn)營過程中，運(yùn)營模式與功能定位匹配不足，導(dǎo)致定位功能難以實(shí)現(xiàn).

作為地鐵的延伸和補(bǔ)充，有軌電車2號線與地鐵2號線的接駁并不順暢，2處接駁站點(diǎn)均沒有實(shí)現(xiàn)無縫換乘.作為區(qū)域南北向公交骨干，有軌電車2號線雖然沿城市主干路走行，但沿線信號路口數(shù)量過多、多密，嚴(yán)重限制了運(yùn)行速度，進(jìn)而阻礙了公交骨干功能的實(shí)現(xiàn).作為機(jī)場特色線路，既限制了運(yùn)行速度的提升，又降低了乘坐的舒適性，服務(wù)水平不能與功能定位相匹配.

4.2 提升策略研究

策略1：利用綜合交通樞紐，實(shí)現(xiàn)地鐵有軌無縫換乘，強(qiáng)化有軌電車“接駁地鐵”功能

綜合交通樞紐能統(tǒng)籌地鐵、有軌電車、常規(guī)公交、社會車、出租車等多種交通方式，實(shí)現(xiàn)各方式間的無縫換乘.考慮到地鐵具有“人隨線走”的客流集聚效應(yīng)，以及與有軌電車不同的空間分布屬性，結(jié)合地鐵、有軌電車換乘站打造綜合交通樞紐尤為合適.

策略2：優(yōu)化道路條件，提升有軌電車運(yùn)行速度，匹配有軌電車“區(qū)域骨干”功能

有軌電車主要走行于城市快速路或主干路，與城市道路的快速化功能具有良好的統(tǒng)一性.建議結(jié)合有軌電車走行道路的規(guī)劃定位與運(yùn)行需求，適當(dāng)取消沿線次要路口的信號控制，獲得城市干路與有軌電車共同快速化的雙贏效果.需要強(qiáng)調(diào)的是，道路的快速化改造，并不是單純?yōu)榱颂嵘熊夒娷嚨倪\(yùn)行速度，而是需要符合道路本身的功能定位.

策略3：精簡車站，靈活設(shè)置運(yùn)營模式，提升有軌電車“特色線路”功能

“特色線路”主要是指具有特定需求的交通走廊，比如機(jī)場、火車站、大型場館、影劇院等.這類線路多覆蓋于城市的對外窗口或地標(biāo)性區(qū)域，對城市形象的塑造具有直接效果.因此，建議這類線路應(yīng)適當(dāng)精簡車站，并靈活采取“AB線”“大站快”等運(yùn)營模式，保障線路的快捷性、舒適性，提升服務(wù)水平，彰顯城市品質(zhì).

4.3 案例提升實(shí)踐

以沈陽有軌電車2號線為例，進(jìn)行有軌電車運(yùn)營提升策略的實(shí)踐應(yīng)用，為有軌電車的運(yùn)營提升提供具有實(shí)踐性的案例借鑒與經(jīng)驗(yàn)參考.

4.3.1 建設(shè)綜合交通樞紐

基于客流分布與建設(shè)條件，規(guī)劃結(jié)合地鐵2號線與有軌電車2號線白塔河路站進(jìn)行綜合交通樞紐建設(shè).樞紐結(jié)合周邊地塊進(jìn)行綜合開發(fā)，將有軌電車線路引入地鐵車站，并設(shè)置社會車、公交車停車場以及出租車待客區(qū).

4.3.2 進(jìn)行道路快速化改造

基于區(qū)域功能與道路條件，對白塔河路站以南段的城市道路進(jìn)行快速化改造.沈本大街封閉6處信號路口，相應(yīng)車輛利用街坊繞行，采取“順進(jìn)順出”交通組織方式；機(jī)場路3處信號控制改為電子檔桿控制.改造后，南段信號路口數(shù)量由16個減少到7個，運(yùn)行速度可提高一倍.

圖3 有軌電車2號線提升規(guī)劃圖

4.3.3 精簡車站，采取“AB線”模式運(yùn)營

基于客流分布與沿線用地情況，規(guī)劃有軌電車2號線取消車站7座，并采取“AB線”模式運(yùn)營.A線保持有軌電車2號線原有運(yùn)營模式，起點(diǎn)興隆大奧萊(奧體中心)，終點(diǎn)桃仙機(jī)場，線路長度15 km，設(shè)置車站11座，平均站距1.5 km；B線實(shí)行機(jī)場快線運(yùn)營模式，起點(diǎn)白塔河路綜合交通樞紐，終點(diǎn)桃仙機(jī)場，線路長度10.5 km，設(shè)置車站6座，平均站距2.1 km.

“AB線”運(yùn)營模式與綜合交通樞紐建設(shè)、道路快速化改造有效結(jié)合，既滿足有軌電車2號線(A線)作為區(qū)域南北向公交骨干的需求，又強(qiáng)化了地鐵接駁功能、突出了機(jī)場快線(B線)特色.由于白塔河路綜合交通樞紐的建設(shè)，機(jī)場快線(B線)在白塔河路站實(shí)現(xiàn)了與地鐵2號線的無縫銜接；由于道路的快速化改造，使有軌電車2號線(A線)南段以及機(jī)場快線(B線)全線運(yùn)營速度由18 km/h提高到30 km/h.由此可見，合理的運(yùn)營模式能充分發(fā)揮有軌電車的優(yōu)勢，匹配并落實(shí)功能定位需求.

5 結(jié)束語

本文對有軌電車的概念、優(yōu)缺點(diǎn)、功能定位進(jìn)行了系統(tǒng)的理論解析，研究了功能定位與運(yùn)營模式的矛盾所在，并提出了綜合交通樞紐、優(yōu)化道路條件、靈活運(yùn)營模式三大有軌電車運(yùn)營提升策略.期望通過有軌電車功能定位與運(yùn)營模式的協(xié)調(diào)發(fā)展，全面提升有軌電車運(yùn)營效能，并有效應(yīng)對有軌電車盲目投入的現(xiàn)象，推動有軌電車更加科學(xué)合理的發(fā)展.