德國有軌電車建設(shè)運營特征分析及啟示

梁帥文

（北京城建設(shè)計發(fā)展集團股份有限公司，北京 100037）

有軌電車在我國正處于穩(wěn)步發(fā)展的時期，截至2020 年12 月31 日，我國已有18 座城市開通有軌電車線路(不含港澳臺，下同)，線網(wǎng)規(guī)模為414 km，另有19 座城市的有軌電車線路正處于建設(shè)階段[1]。與其他國家、尤其是部分歐洲國家相比，我國有軌電車整體上仍處于發(fā)展初期[2]，因此積極借鑒國外的發(fā)展經(jīng)驗對我國有軌電車的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

德國是有軌電車的發(fā)源地，世界上第一條有軌電車線路于1881 年誕生于德國柏林。目前，德國共有70 座城市運營有軌電車，線網(wǎng)長度達(dá)到3 363 km[3]，其規(guī)模高居世界第一，多個城市的有軌電車實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化運營，客流效益可觀。德國有軌電車發(fā)展歷史悠久，建設(shè)運營經(jīng)驗豐富，可為我國提供多樣化的參考案例，對于進一步提升和完善我國有軌電車的建設(shè)工作具有重要的借鑒意義。筆者選取3 座不同規(guī)模的德國城市，分析其有軌電車建設(shè)運營的特點，給出對我國有軌電車發(fā)展的啟示。

1 德國有軌電車的特征

目前不同國家、不同組織對于有軌電車的定義存在一定的差異[4]，因此應(yīng)首先明確德國如何定義有軌電車，以及如何將其與其他軌道交通系統(tǒng)進行區(qū)分。

1.1 服務(wù)范圍

在德國交通系統(tǒng)中，有軌電車屬于近距公共客運交通(?ffentlicher personennahverkehr，?PNV)，即運營長度在50 km 以下或運行時間在1 h 以內(nèi)的城市或城際公共交通系統(tǒng)，除有軌電車外，還包含區(qū)域鐵路(regionalbahn)、市域快軌(schnellbahn)、地鐵(U-bahn)、和常規(guī)公交(bus)等系統(tǒng)。該定義概括性地從空間和時間兩個維度，體現(xiàn)了德國有軌電車的總體技術(shù)特點。由《德國路網(wǎng)一體化設(shè)置規(guī)范》(Richtlinien für intergrierte netzgestaltung)可知，德國有軌電車主要服務(wù)于包括城郊區(qū)域以及市郊城鎮(zhèn)在內(nèi)的城市內(nèi)部區(qū)域(見圖1)[5]。

1.2 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

德國主要依據(jù)兩部規(guī)范開展軌道交通的建設(shè)運營工作，一部是《鐵路建造和運行規(guī)定》(Eisenbahn-bau- und betriebsordnung，EBO)，針對的是高速鐵路、普速鐵路、城際鐵路等國家鐵路系統(tǒng)，一般以(純)信號控制方式為主；另一部是《有軌電車建設(shè)與運營管理規(guī)定》(Strassenbahn-bau- und betriebsordnung，BOStrab)，針對所有的城市軌道交通系統(tǒng)，一般采用駕駛員瞭望駕駛模式，并且經(jīng)常參與到城市道路交通中，也包括地鐵、單軌等具有完全獨立路權(quán)的制式，并根據(jù)不同的路權(quán)形式提出相應(yīng)的規(guī)定。例如，對于完全混行或采用半獨立路權(quán)的軌道交通系統(tǒng)，需滿足道路交通相關(guān)規(guī)定，其車輛寬度不能大于2.65 m，車輛長度不能大于75 m，擁有完全獨立路權(quán)的系統(tǒng)則不受該規(guī)定限制[6]。

圖1 德國近距公共交通體系分類[5] Figure 1 Classification of ?PNV in Germany

1.3 線路特征

有軌電車的德語strassenbahn 由兩部分組成，strassen 代表“道路”，bahn 代表“軌道交通”，組合起來的意思就是“道路上的軌道交通”，十分契合有軌電車“以地面敷設(shè)為主”這一特點。上世紀(jì)60 年代，德國開始大規(guī)模擴建及提升其公共交通系統(tǒng)，通過采取交叉口有軌電車信號優(yōu)先、區(qū)間專有路權(quán)、局部地段以高架或地下線形式通過等措施，提高了有軌電車的運營速度和運行可靠性。為便于和傳統(tǒng)的、完全混行的有軌電車進行區(qū)分，部分城市將升級改造后的有軌電車系統(tǒng)稱為stadtbahn，即“城市鐵路”。隨著時間的推移，不少城市進一步將服務(wù)于城市范圍內(nèi)的軌道交通系統(tǒng)都統(tǒng)稱為stadtbahn，不再對其中的制式進行嚴(yán)格區(qū)分[7]。根據(jù)客流規(guī)模、線路標(biāo)準(zhǔn)、運營模式等特點進行劃分，德國城市軌道交通可分為4 個級別(見表1)。

表1 德國城市軌道交通分類[8] Table 1 Classification of urban rail transit in Germany

可以看到，3 級以上線路已采用全封閉路權(quán)，3 級和4 級線路分別達(dá)到國內(nèi)輕軌和地鐵的運量等級[9]。1 級和2 級屬于以地面敷設(shè)為主的中低運量系統(tǒng)。值得一提的是，部分德國城市雖然將其城市軌道交通系統(tǒng)稱為地鐵(U-bahn)，但其線路并非全封閉，只是在市中心區(qū)域采用地下線的敷設(shè)形式，在市中心以外的區(qū)域則為地面線，且與道路存在平面交叉口，接受交叉口交通信號燈的控制，更符合表1中2級線路的特點。

1.4 定義分析

我國現(xiàn)行的相關(guān)規(guī)范在定義有軌電車時，主要提及“地面敷設(shè)為主、采用鉸接式低地板車輛”這兩大特點，并根據(jù)運量將其歸類為中低運量軌道交通系統(tǒng)[10]，由此與地鐵、輕軌系統(tǒng)進行區(qū)分，同時還提出平面交叉口處的交通組織規(guī)定[11-12]，這是與《地鐵設(shè)計規(guī)范》[13]的最大區(qū)別。為使研究的對象與國內(nèi)有軌電車保持制式上的一致，本文內(nèi)所指的德國有軌電車是符合德國“近距公共客運交通”的定義、依據(jù)德國《有軌電車建設(shè)與運營管理規(guī)定》開展建設(shè)運營工作、主要與表1 中的1 級和2 級線路特點相匹配的軌道交通系統(tǒng)。

2 德國有軌電車的建設(shè)運營

選取布倫瑞克、漢諾威、慕尼黑3 座城市作為研究對象，分析德國小城市、中等規(guī)模城市、大城市有軌電車的建設(shè)運營特征。

2.1 小城市：布倫瑞克

布倫瑞克位于德國中北部，是下薩克森州的重要城市，市區(qū)面積192.18 km2，人口約25 萬人，市內(nèi)公共交通系統(tǒng)由有軌電車和常規(guī)公交組成。

布倫瑞克有軌電車線網(wǎng)規(guī)模為39.62 km，均為地面線，其中專有路權(quán)段占比81%，共開通5 條線路，運營里程達(dá)到58.7 km，共設(shè)站81 座[14]。線網(wǎng)結(jié)構(gòu)可簡單概括為“三橫兩縱”，呈現(xiàn)出從市中心向外圍延伸的放射狀特點(見圖2)。全網(wǎng)共設(shè)置4 處P+R(停車+換乘，下同)停車場，共提供400 個停車位。

圖2 布倫瑞克有軌電車線網(wǎng) Figure 2 Tram network in Brunswick

線網(wǎng)中的Schloss(城堡站)—Rathaus(市政廳站)—Hagenmarkt(哈根市場站)區(qū)間位于城市核心區(qū)，多家大型購物商場坐落于此，是該市客流量最大的區(qū)域，也是線網(wǎng)中最為繁忙的路段，為4 線共線運行段，其中 Rathaus(市政廳站)站的站臺長度可保證同方向上兩輛列車同時停靠(見圖3)。

圖3 Rathaus(市政廳站)同方向上兩輛列車同時?？空九_ Figure 3 Two trains that stopped simultaneously at the Rathaus platform

火車站是該市重要的綜合交通樞紐之一，也是線網(wǎng)中的重要錨點，可實現(xiàn)有軌電車、國鐵、常規(guī)公交之間的便捷換乘。其中，有軌電車和常規(guī)公交站臺為并列式布局，統(tǒng)一設(shè)置于火車站北側(cè)，距離火車站進/出站口不到100 m，乘客換乘非常方便(見圖4)。目前，線網(wǎng)中的81 座車站中，有42 座是與常規(guī)公交換乘的車站，實現(xiàn)了兩種制式之間的多點換乘。

圖4 布倫瑞克火車站一側(cè)的有軌電車站 Figure 4 Tram station train station in Brunswick

2019 年，布倫瑞克公共交通乘客發(fā)送量為4 115.6 萬人次，有軌電車與常規(guī)公交客流量基本持平，而運營里程上有軌電車僅為常規(guī)公交的11%(見表2)。

表2 2019 年布倫瑞克公共交通運營數(shù)據(jù)[15] Table 2 Ridership of Brunswick public transport 2019

由線網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點分析可知，有軌電車線路深入城市中心區(qū)，達(dá)到對市區(qū)內(nèi)重要客流集散點的覆蓋，且實現(xiàn)多條線路共線運營，充分體現(xiàn)了有軌電車作為市內(nèi)公共交通骨干系統(tǒng)的作用。常規(guī)公交則作為市區(qū)范圍內(nèi)有軌電車的補充，同時還承擔(dān)中心城區(qū)與外圍多座村鎮(zhèn)之間的客運任務(wù)，這也是常規(guī)公交乘客平均乘距大于有軌電車的主要原因。

2.2 中等規(guī)模城市：漢諾威

漢諾威位于德國中北部，是下薩克森州首府，市區(qū)面積為203 km2，市區(qū)人口51 萬人，其城市公共交通系統(tǒng)由市域快軌、有軌電車、常規(guī)公交組成。

漢諾威有軌電車線網(wǎng)規(guī)模為122 km，其中地下段長18.57 km，占比約15.2%；其余為地面線，共運營12 條線路，運營總里程為184 km，按線路的不同走向，所有的運營線路統(tǒng)一分為A 軸(藍(lán))、B 軸(紅)、C 軸(黃)、D 軸(綠)(見圖5)。全網(wǎng)共設(shè)站196 座，包括19座地下站。大部分線路外圍終點站附近設(shè)置了P+R 停車場，總共可容納1 730 輛機動車停放，鼓勵居民換乘有軌電車進入市區(qū)。除此之外，還提供806 個自行車停車位，實現(xiàn)有軌電車與慢行交通之間的緊密銜接。

圖5 漢諾威有軌電車線網(wǎng) Figure 5 Tram network in Hanover

二戰(zhàn)之前，漢諾威有軌電車線路均為地面線。進入20 世紀(jì)50 年代，為提高有軌電車的運輸效率，減少日益增長的小汽車對有軌電車運營的影響，人們提出將市中心的線路改建為地下線。1964 年，一項名為Netzplan 64(線網(wǎng)規(guī)劃64)的計劃被正式提出：以市中心的Kr?pcke站為交點，新建3條獨立運營的地下線路。1965 年，漢諾威市政府正式批準(zhǔn)有軌電車改建規(guī)劃，將分階段、由市中心向外圍區(qū)域，逐步把有軌電車地面線路改建為地下線路。1975 年9 月28 日，第一段新建地下線路開通，至1993 年，市中心區(qū)域的A 軸、B 軸、C 軸線路的地下段全部完工。但鑒于地下線路投資大、工期長，后續(xù)的改造計劃被擱置，由此形成了目前漢諾威有軌電車在市中心區(qū)域采用地下線、市中心以外區(qū)域采用地面線且與道路存在平面交叉口的狀況。

根據(jù)《有軌電車建設(shè)與運營管理規(guī)定》中的規(guī)定，車輛在地下段行駛時將由人工瞭望駕駛模式轉(zhuǎn)為信號控制模式，用于漢諾威有軌電車地下段的信號系統(tǒng)最大可滿足32 對/h 的發(fā)車密度[16]。

Hauptbahnhof(中央火車站)、Kr?pcke 站、Steintor站和Aegidientorplatz站是漢諾威有軌電車線網(wǎng)中重要的換乘節(jié)點，4 座車站均位于中央火車站所在的市中心區(qū)域，其中Kr?pcke 為地下4 層車站(見圖6)，地下1 層為站廳層，地下2～4 層均為站臺層，共有10 條線路在此交匯，地下2 層和3 層為4 線?？空荆煌\營線路之間的最小追蹤間隔達(dá)到2 min，目前發(fā)車對數(shù)可達(dá)24 對/h，日均乘降量17.13 萬人次，為線網(wǎng)中最繁忙的車站[17]。 2019 年，漢諾威有軌電車日均客流量達(dá)到62.9 萬人次，平均乘距3.8 km，從與市域快軌的對比中可以看到，兩者實現(xiàn)了功能上的互補，市域快軌主要服務(wù)于中心城區(qū)與外圍區(qū)域以及周邊村鎮(zhèn)的長距離出行客流，而有軌電車則主要承擔(dān)中心城區(qū)內(nèi)短距離出行乘客的運輸任務(wù)(見表3)。

圖6 漢諾威有軌電車Kr?pcke 站 Figure 6 Tram station Kr?pcke in Hanover

表3 2019 年漢諾威公共交通運營數(shù)據(jù)[17] Table 3 Ridership of Hanover public transport 2019

常規(guī)公交作為放射狀有軌電車線網(wǎng)在切線方向上的補充，或在有軌電車終點站作為接駁線路向外圍區(qū)域或村鎮(zhèn)繼續(xù)延伸，且部分車站可供有軌電車與常規(guī)公交共用，方便乘客換乘(見圖7)。

圖7 漢諾威有軌電車與常規(guī)公交共用站臺 Figure 7 The tram station sharing with buses in Hanover

2.3 大城市：慕尼黑

慕尼黑位于德國南部，是巴伐利亞州首府，市區(qū)面積為311 km2，市區(qū)人口147.8 萬人，其城市公共交通系統(tǒng)由市域快軌、地鐵、有軌電車、常規(guī)公交組成。

從20 世紀(jì)50 年代開始，慕尼黑的小汽車保有量迅猛增長，受日益增長的道路交通的影響，有軌電車的旅行速度大幅下降，在中心城區(qū)的部分區(qū)間甚至低于步行速度。此外，這一時期慕尼黑人口迅速增長，交通需求也隨之進一步增長。在此背景下，慕尼黑市政府決定啟動地鐵規(guī)劃和建設(shè)工作。

1964 年后，受市域快軌和地鐵建設(shè)的影響，部分有軌電車線路停運。至20 世紀(jì)70 年代，市政府計劃逐步拆除有軌電車線路，并在地鐵線網(wǎng)建設(shè)完成后，由常規(guī)公交對地鐵進行接駁和補充。

進入20 世紀(jì)80 年代后，不少民間團體和組織開始反對拆除有軌電車。1986 年，經(jīng)過對其經(jīng)濟性的論證，市政府通過了保留有軌電車的決議。1990 年開始，運營公司為提高有軌電車服務(wù)水平，采取多種措施，對其進行升級改造，其中一項就是引進低地板鉸接式多模塊編組車輛，實現(xiàn)了運量與舒適性的提升。1994—2004 年，有軌電車旅行速度提升了22%，客流吸引力進一步增強。進入21 世紀(jì)后，有軌電車線網(wǎng)開始穩(wěn)定恢復(fù)，并持續(xù)擴建。

截至目前，慕尼黑有軌電車的線網(wǎng)規(guī)模為82 km，均為地面線，其中專有路權(quán)段58 km，共運營13 條線路，運營總里程94.3 km，運營線路整體上以火車站附近區(qū)域為中心向外圍區(qū)域延伸(見圖8)。慕尼黑P+R停車場主要結(jié)合地鐵和市域快軌車站設(shè)置，為小汽車換乘的乘客提供停車優(yōu)惠。

圖8 慕尼黑有軌電車線網(wǎng) Figure 8 Tram network in Munich

從平均乘距的對比中可以看到(見表4)，有軌電車主要服務(wù)于短距離出行的乘客，與市域快軌、地鐵共同構(gòu)成層次分明的軌道交通系統(tǒng)。有軌電車平均站間距較小，適合深入城市街區(qū)，為地鐵、市域快軌收集客流，實現(xiàn)對上一級軌道交通的接駁和客流喂給。

表4 2019 年慕尼黑公共交通運營數(shù)據(jù)[18-20] Table 4 Ridership of Munich public transport 2019

有軌電車與市域快軌和地鐵的換乘站分別為10 座和23 座，實現(xiàn)了多點換乘。市區(qū)內(nèi)的火車站、大型購物中心、市民廣場等重要的城市節(jié)點亦是有軌電車的換乘樞紐，其中火車站(Hauptbahnhof)—卡爾廣場站(Karlsplatz)—Sendlinger Tor 站之間約1.1 km，該區(qū)間為4 線共線運營段。有軌電車火車站位于站前廣場道路的路中，站臺長度約120 m，可實現(xiàn)兩列同向行駛的車輛同時進站?？??？枏V場站為一島兩側(cè)站臺形式，共有4 條股道貫穿車站，供不同線路的列車錯開停靠(見圖9)。

圖9 卡爾廣場站的車站平面布置 Figure 9 Layout of tram station Karlsplatz in Munich

2.4 有軌電車比較分析

對于小城市而言，有軌電車作為城市公共交通的骨干系統(tǒng)，線路基本為地面敷設(shè)方式。在中等城市中，為提高有軌電車的服務(wù)能力和運輸效率，在市中心等地面交通量較大的區(qū)域，其線路以地下線的形式建設(shè)，市中心以外區(qū)域仍在地面敷設(shè)，以控制工程投資。在大城市中，有軌電車作為地面大運量公共交通系統(tǒng)，起到對地鐵、市域快軌線網(wǎng)補充和加密的作用，可提高軌道交通的覆蓋范圍。

隨著城市規(guī)模的擴大，受道路交通的影響，完全地面敷設(shè)、與機動車混行的有軌電車無法滿足城市發(fā)展的需求，因此對其建設(shè)運營提出了新的要求。一方面，在局部路段將有軌電車地面線改建為地下段，或修建具有完全獨立路權(quán)的地鐵，是城市規(guī)模擴大、交通需求增長后的迫切需要；另一方面，通過提高有軌電車旅行速度、采用低地板車輛、設(shè)置有軌電車專有道等措施，進一步提升其服務(wù)水平，提高其客流吸引力。

在上述3 座不同規(guī)模的城市中，有軌電車服務(wù)對象均以短距離出行乘客為主，線路均經(jīng)過市中心區(qū)域，連接火車站、商場、廣場等城市的主要大客流點，因此取得了良好的客流效益。值得一提的是，漢諾威有軌電車可以看作是將有軌電車改造為地鐵的半成品，其線路平均站間距、旅行速度、客運強度、乘客平均乘距等特征介于完全地面敷設(shè)的有軌電車(如布倫瑞克)和擁有完全獨立路權(quán)的地鐵(如慕尼黑)之間(見表5)， 可為無法承擔(dān)地鐵修建資金、有軌電車全地面線路又無法滿足其發(fā)展需求的城市提供借鑒。

表5 不同城市軌道交通系統(tǒng)的技術(shù)特征 Table 5 Technical characteristics of urban rail transit systems in different German cities

3 對我國有軌電車發(fā)展的啟示

1) 不同規(guī)模城市在發(fā)展有軌電車時應(yīng)明確其在公共交通系統(tǒng)中的功能定位，結(jié)合其技術(shù)特點及預(yù)測客流群體的屬性，選擇適宜的客流廊道進行建設(shè)，與其他交通制式共同構(gòu)建層次分明、功能互補的公共交通系統(tǒng)。

2) 因地制宜地確定有軌電車線路的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)實際需求，適當(dāng)采用地下線或高架線，提高運行效率。

3) 圍繞市區(qū)內(nèi)的大客流點，設(shè)置多交路換乘樞紐，為有軌電車提供穩(wěn)定的客源，提高大客流點的可達(dá)性，增強有軌電車的客流吸引力。

4) 結(jié)合火車站、汽車站等城市對外交通節(jié)點，打造對內(nèi)對外的多制式綜合換乘樞紐，實現(xiàn)城市內(nèi)外交通的無縫銜接。

5) 通過多點換乘提高換乘效率，優(yōu)化與其他交通制式之間的換乘接駁，重視有軌電車地面站與常規(guī)公交的換乘設(shè)計，有條件時應(yīng)實現(xiàn)同臺換乘，縮短換乘路徑，方便乘客換乘。

6) 在用地需求得到滿足的前提下，適當(dāng)提高部分換乘車站的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，如加長、加寬站臺，增加站臺數(shù)量等，提高運營組織的靈活性。

7) 在城市外圍區(qū)域，應(yīng)結(jié)合車站設(shè)置P+R 停車場，引導(dǎo)和鼓勵使用小汽車出行的居民換乘有軌電車前往市中心，提高公交分擔(dān)率，緩解市區(qū)內(nèi)的道路交通壓力。