中低速磁浮在旅游交通領域適應性研究

趙豐年 邱 冰 彭 立 戴 旺 尹紫紅

(1.湖南省交通規(guī)劃勘察設計院有限公司，長沙 410200； 2.西南交通大學土木工程學院，成都 610031)

1 概述

旅游業(yè)是新常態(tài)下經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級的重要推動力，是生態(tài)文明建設的重要產(chǎn)業(yè)，十三五要求加快推進供給側(cè)結構性改革，將文化旅游業(yè)發(fā)展成為我國支柱產(chǎn)業(yè)。然而景區(qū)發(fā)展和旅游交通建設矛盾愈發(fā)突出，如何實現(xiàn)景區(qū)交通與旅游業(yè)健康發(fā)展，促進旅游產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，是旅游業(yè)發(fā)展亟需解決的問題。景區(qū)交通制式的選擇不僅需要與景區(qū)發(fā)展相適應，還需與時代進步相協(xié)調(diào)[1]。已有許多學者進行了相關研究：余浩偉等結合國內(nèi)軌道交通發(fā)展需要，對空軌在國內(nèi)的適應性進行系統(tǒng)研究[2]；李文榮在山區(qū)旅游軌道制式選擇的基礎上，研究懸掛式單軌應用于山區(qū)旅游軌道的適應性[3]；唐淼等基于現(xiàn)代有軌電車的技術特征，分析有軌電車應用于城市區(qū)域中的適應性[4]，趙海賓基于跨座式單軌交通工程案例，剖析了跨座式單軌交通系統(tǒng)在北京市實際應用中的適應性[5]。不難看出，中低速磁浮交通經(jīng)過多年的發(fā)展，已成為一種技術完全自主，工程經(jīng)驗豐富的新型軌道交通，但針對中低速磁浮在旅游景區(qū)交通領域的適應性研究還鮮有成果。

以下深入剖析景區(qū)交通發(fā)展需求及中低速磁浮技術特點，研究中低速磁浮交通在旅游交通領域適應性，結合鳳凰磁浮文化旅游項目案例，進一步驗證結論準確性。研究成果可為中低速磁浮交通在景區(qū)的建設提供技術支持和理論指導。

2 景區(qū)交通發(fā)展需求

2.1 景區(qū)可達性

隨著旅游消費升級，越來越多的景區(qū)被發(fā)掘出來，景區(qū)可達性(包括時間可達和距離可達)是實現(xiàn)景區(qū)旅游價值的基礎，可達性越發(fā)達對游客的誘導能力越強[6]。然而，大運量交通系統(tǒng)站點通常設置在距景區(qū)較遠的城市居民生活區(qū)，無法深入景區(qū)內(nèi)部。大運量交通系統(tǒng)站點與景區(qū)內(nèi)部的接泊，一般通過小運量汽車實現(xiàn)。中低運量交通系統(tǒng)的缺失致使景區(qū)可達性受到嚴重限制[7]，游客體驗感急劇下降。景區(qū)交通建設應以景區(qū)可達性為前提，充分發(fā)揮可達性的誘導作用。

2.2 景區(qū)經(jīng)濟發(fā)展

經(jīng)濟發(fā)展，交通先行，交通的便利性可以吸引更多的游客進入景區(qū)，帶動旅游消費，拉動景區(qū)經(jīng)濟增長。景區(qū)交通有別于城市公共交通，城市公共交通一般為非盈利性，主要作用是服務當?shù)鼐用癯鲂?，其?jīng)濟效果更多體現(xiàn)在社會效益上，通常需要政府財政兜底維持經(jīng)營[8]。景區(qū)交通都為商業(yè)化運營，在服務景區(qū)游客出行的同時，更注重運營帶來的經(jīng)濟效益及對沿線景點的消費刺激。

2.3 景區(qū)交通優(yōu)化

景區(qū)依據(jù)景觀內(nèi)容的差異，大致可以分為自然景觀類景區(qū)及人文景觀類景區(qū)[9]。對于自然景觀類景區(qū)大多存在于地域偏僻，地勢陡峻的區(qū)域，交通發(fā)達程度遠遠落后。而人文景觀類景區(qū)由于發(fā)展保護，交通建設條件被限制。景區(qū)客流具有明顯的時空聚集效應，中國推行的節(jié)假日機制讓大占比游客選擇節(jié)假日團隊出游。景區(qū)交通峰值容量成為景區(qū)發(fā)展的天花板，通過協(xié)調(diào)各層級運量系統(tǒng)合理搭配，完善交通網(wǎng)絡的統(tǒng)籌規(guī)劃，擴充景區(qū)交通峰值容量，助力景區(qū)可持續(xù)發(fā)展。

2.4 景區(qū)生態(tài)保護

景區(qū)的旅游資源因其稀有屬性誘發(fā)游客參與旅游消費，同時旅游資源也是一種脆弱和不可再生資源。景區(qū)生態(tài)保護目的是使旅游資源在開發(fā)和利用中持續(xù)恒遠，使景區(qū)發(fā)展與生態(tài)建設相協(xié)調(diào)。景區(qū)交通在建設運營過程中往往會對景區(qū)的生態(tài)造成擾動，如何減少或避免擾動成為發(fā)展景區(qū)交通的必要條件，并非為保護生態(tài)而抑制交通發(fā)展，進而影響景區(qū)發(fā)展。景區(qū)交通項目的全生命周期都需要對周邊生態(tài)環(huán)境影響作出評價，實現(xiàn)景區(qū)交通與生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展，融合互補。

3 中低速磁浮交通技術特點

3.1 運營安全可靠

磁浮列車通過轉(zhuǎn)向架模塊環(huán)抱軌道懸浮運行，在運行過程中，不會出現(xiàn)傳統(tǒng)軌道交通的脫軌傾覆現(xiàn)象，在突發(fā)緊急狀況時，磁浮列車還可采用落車制動，大幅縮短制動距離。國內(nèi)長沙磁浮線及北京S1線的安全運營成果已充分驗證了中低速磁浮的安全可靠性。

3.2 綠色環(huán)保

磁浮列車因其浮于軌道上方，避免推進過程中摩擦產(chǎn)生的噪聲及軌道結構磨耗，同時，相較于傳統(tǒng)軌道交通，減少了輪軌不平順造成的振動影響。磁浮列車采用直線電機驅(qū)動，制動時在線路上方1 m處產(chǎn)生的磁場約3.5 μT，遠低于世界衛(wèi)生組織公眾的暴露標準限值(100 μT)，且運營中不會產(chǎn)生碳及廢棄物排放。

3.3 線路適應性優(yōu)

中低速磁浮列車由不同磁極之間的相互作用力提供驅(qū)動力和懸浮力，磁極之間的作用力可以通過電流強度按需調(diào)整。傳統(tǒng)軌道交通則由輪軌之間的摩擦力提供向前的驅(qū)動力，受天氣影響非常明顯。驅(qū)動力是爬坡能力的基礎，傳統(tǒng)軌道交通允許最大坡率為4%[10]，遠小于磁浮列車的7%[11]。

中低速磁浮列車懸浮架的左右模塊具有6個自由度，列車在曲線上行進時通過左右模塊的縱向錯位及橫向距離適應線路。傳統(tǒng)輪軌車輛通過車輪踏面上錐坡的不同半徑解決內(nèi)外軌行走距離不一致問題。磁浮列車正線上的最小半徑為100 m(小于地鐵的250 m)[12]。

中低速磁浮交通具有爬坡能力強、轉(zhuǎn)彎半徑小、受天氣影響輕微的特點，可以讓景區(qū)線路選擇更為靈活，使磁浮線路更能貼合地形地勢。

3.4 投資成本低

中低速磁浮交通線路的平縱優(yōu)勢可以充分利用現(xiàn)狀地勢地貌，更多采用路基及矮墩橋梁敷設，縮減占地面積及橋隧工程量。磁浮列車輪軌間的懸浮力為分布荷載，且列車結構自身重量輕，結構受最不利荷載組合作用小，結構形式及體量可以更為輕便，橋梁墩身體積約為傳統(tǒng)軌道交通的0.7倍，土建結構的投資可以大幅降低。中低速磁浮交通系統(tǒng)都采用模塊化搭建，易于維護和保養(yǎng)，充分減少運維成本[13]。

4 中低速磁浮在景區(qū)交通的適應性

4.1 景區(qū)發(fā)展相適應

景區(qū)的發(fā)展從注重為游客提供優(yōu)質(zhì)觀賞資源向為游客提供美好舒適生活體驗拓展，從“主客分異”到“主客共享”的理念上轉(zhuǎn)變。中低速磁浮除了作為一種交通工具滿足游客及當?shù)鼐用竦某鲂型?，更是科技發(fā)展的產(chǎn)物，代表先進的生產(chǎn)力，其科技元素本身也是一種旅游資源。中低速磁浮在景區(qū)的運用讓旅客游在途中，符合景區(qū)資源多元化開發(fā)的發(fā)展趨勢。

4.2 交通規(guī)劃相適應

在全域旅游的背景下，骨干交通線網(wǎng)連接景區(qū)，支線交通連接景點。大運量軌道交通、航空交通及水運交通站點一般都建設在距景區(qū)較遠地區(qū)，景區(qū)內(nèi)部則采用低運量公路交通。景區(qū)外部與內(nèi)部之間交通線網(wǎng)的缺失，大運量和低運量交通之間運能層次的缺失，致使整個交通系統(tǒng)結構性殘缺，交通線網(wǎng)出現(xiàn)瓶頸現(xiàn)象。中低速磁浮作為交通線網(wǎng)的補全及運能層次的填充，對于加快構建覆蓋全面、干支協(xié)調(diào)、功能互補的一體化交通系統(tǒng)網(wǎng)絡，具有不可或缺的作用[14]。

4.3 客流水平相適應

我國旅游人次以每年高于10%的速度增長，越來越多的民眾參與到旅游消費中，景區(qū)交通與客流矛盾愈發(fā)突出。景區(qū)交通制式的選擇需要根據(jù)景區(qū)客流及景區(qū)居民人口指標來確定，做到運能與需求相適應，避免“規(guī)劃水平年”的提前實現(xiàn)或“鋪張浪費”。景區(qū)居民的人口指標大都呈穩(wěn)定狀態(tài)，對景區(qū)交通制式選擇影響較大的是景區(qū)游客量現(xiàn)狀水平及遠期發(fā)展趨勢。根據(jù)清遠磁浮及鳳凰磁浮的客流預測報告，可以歸納中低速磁浮交通宜建設在遠期客流大于3 000萬人次的景區(qū)。中低速磁浮可以通過靈活調(diào)整列車開行對數(shù)滿足景區(qū)淡旺季特征。

4.4 建設條件相適應

自然景觀類景區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)多極為敏感，極小擾動都將造成不可逆轉(zhuǎn)的損害，景區(qū)基礎設施建設及運營都應充分考慮對景區(qū)生態(tài)系統(tǒng)影響。中低速磁浮交通可以充分發(fā)揮線路選擇的優(yōu)勢，貼合地形地勢，減少對現(xiàn)狀環(huán)境的擾動，更好地實現(xiàn)水土保持。同時在后期運營過程中，中低速磁浮的低噪音、低振動、低排放有利于線路周邊生態(tài)環(huán)境保持[15]。

人文景觀類景區(qū)多為既有建筑物和構筑物，遷移或重建都將使其原有價值喪失。中低速磁浮交通靈活的轉(zhuǎn)彎半徑和大爬坡能力可以繞避景觀資源保護區(qū)域，在邊緣地帶穿越，給游客帶來出行方便的同時避免對景區(qū)資源造成損害。

4.5 經(jīng)濟效益相適應

景區(qū)中低速磁浮交通除交通工具屬性外，還兼具旅游產(chǎn)品屬性，與豐富的旅游資源結合大幅提升其附加價值，不可替代性明顯。景區(qū)中低速磁浮交通在對客票進行定價時應以市場為主導，綜合考慮其附加價值，以實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化為目標。相較于常規(guī)軌道交通，其投資回報期大幅縮減，財務指標理想，債務風險得到有效控制。

中低速磁浮除客票帶來的收入回報外，更大部分是對沿線土地及旅游資源開發(fā)帶來的經(jīng)濟效益。充分利用交通區(qū)位優(yōu)勢和旅游資源優(yōu)勢，采用“軌道交通+旅游建設+商業(yè)開發(fā)”一體化開發(fā)模式，通過旅游配套設施建設和經(jīng)營來吸引更多游客參與到旅游消費，增加項目財務收益。

5 中低速磁浮在鳳凰古城的應用成果

鳳凰磁浮是我國第一條“磁浮+文化+旅游”特色軌道交通，位于湖南省湘西土家族苗族自治州鳳凰縣境內(nèi)，連接張吉懷鳳凰高鐵站與4A級景區(qū)鳳凰古城，線路全長9.121 km，橋隧比為83.19%，共設置車站5座，設計速度100 km/h。線路方案概況如圖1所示。

圖1 鳳凰磁浮線路平、縱面示意

5.1 豐富景區(qū)交通出行方式

鳳凰磁浮文旅項目的建成將影響游客和居民出行方式的選擇，采用SP問卷調(diào)查獲取假定情形下游客及居民出行方式數(shù)據(jù)。鳳凰中低速磁浮主要接泊高鐵客流進入古城區(qū)內(nèi)，調(diào)查數(shù)據(jù)表明：62.6%的游客選擇乘坐高鐵前往鳳凰，76.9%的游客會轉(zhuǎn)乘磁浮進入古城景區(qū)內(nèi)，而非乘坐高鐵游客中愿意乘坐磁浮攬古城盛景的有62.6%；61.8%的居民選擇張吉懷高鐵出行，其中，71.4%的居民選擇乘坐磁浮至高鐵站。

對調(diào)查數(shù)據(jù)分析可知，鳳凰磁浮文化旅游項目的建成將為鳳凰游客及居民出行方式提供更多的選擇，分擔景區(qū)既有交通大量客流，緩解景區(qū)內(nèi)部交通負荷，給游客帶來舒暢的旅途體驗，給居民營造良好的生活環(huán)境。

5.2 景區(qū)客流量高速增長

隨著張吉懷高鐵和鳳凰磁浮的開通運營，鳳凰縣旅游人數(shù)將呈現(xiàn)井噴狀態(tài)，隨后由于景區(qū)容量限制及保護需要，遠期客流將逐漸趨于穩(wěn)定。綜合上述因素，結合客流調(diào)查報告對鳳凰縣旅游人次進行近遠期預測，同時根據(jù)《鳳凰古城省級風景名勝區(qū)總體規(guī)劃(2016-2030)》，對鳳凰縣旅游人次進行近遠期預測。預測結果對比如表1所示。

由表1可知，張吉懷高鐵和鳳凰磁浮的建設將大幅提升鳳凰旅游人次，初期提升70.69%，近期提升90.70%，遠期提升81.92%。

表1 總體規(guī)劃與客流調(diào)查旅游人次預測

5.3 景區(qū)可達性大幅提高

鳳凰的客流當前主要依托旅游公路網(wǎng)進入古城，未來張吉懷高鐵通車后，乘客下高鐵后可選擇換乘中低速磁浮、常規(guī)公交、出租車等，不同交通出行方式耗時如表2所示。

表2 不同交通方式出行時耗 min

由表2可知，中低速磁浮旅行時間較常規(guī)公交縮短133.3%，較出租車縮短66.67%，景區(qū)可達性顯著提高。鳳凰磁浮的開通運營打破了古城原有交通格局，實現(xiàn)了乘客對“快旅慢游”的需求。

5.4 沿線景點區(qū)位優(yōu)勢提升

鳳凰縣除古城景區(qū)外還有世外桃源、奇梁洞、青山抱古城等豐富的自然景觀。鳳凰磁浮的建成壓縮了景點之間的時空，景點間交通往來更加便捷，景點交通區(qū)位優(yōu)勢大幅提升，吸引更多資本參與景區(qū)開發(fā)建設，促進旅游產(chǎn)業(yè)聚集，提升核心景點輻射和引領能力。同時，鳳凰古城的發(fā)展一直受用地限制，鳳凰磁浮沿線可以提供充裕的土地資源，進行更多的商業(yè)開發(fā)，打造新的旅游景點，擴充旅游資源類型。

鳳凰磁浮的建成運營加強了各景區(qū)之間的聯(lián)動效應，進一步構建鳳凰縣景觀軸線、生態(tài)走廊和文化長廊，展示鳳凰縣獨特的風景和魅力。

6 結論

(1)中低速磁浮交通具有運營安全可靠、綠色環(huán)保、線路適應性優(yōu)及投資成本低等技術特點，與景區(qū)交通發(fā)展需求高度匹配，與景區(qū)發(fā)展、交通規(guī)劃、客流水平、建設條件、經(jīng)濟效益相適應，從理論上驗證了中低速磁浮交通在旅游交通發(fā)展中的適應性。

(2)鳳凰磁浮文化旅游項目的建設豐富了景區(qū)交通出行方式，刺激了景區(qū)客流量高速增長，提高了景區(qū)的可達性及景點的通達性，提升了沿線景點的區(qū)位優(yōu)勢，應用成果充分驗證了中低速磁浮交通在景區(qū)交通發(fā)展中的適應性。

(3)研究成果可為中低速磁浮軌道交通在旅游景區(qū)的應用提供理論指導，為景區(qū)新建中低速磁浮交通可行性研究提供技術支撐。