架空捷運設(shè)計

王曉鵬

（中國建筑西北設(shè)計研究院有限公司，陜西 西安 710018）

0 引言

以于地鐵造價較高，審批、定案、施工周期長等因素，應(yīng)該轉(zhuǎn)變觀念，減少甚至摒棄地鐵的規(guī)劃建設(shè)。特此提出架空捷運規(guī)劃設(shè)計形式，包括輕軌、單軌、BRT、磁浮等所有城市架空快捷交通形式。

1 概述

雖然地鐵這種交通方式目前在城市設(shè)計中比較流行，但它的缺點很多。

其一，在城區(qū)各種交通形式中造價最高、建造周期最長、事故傷亡率較高。

其二，運行維護費用也最高，即使廢棄也無法拆除或改造，緊急情況下疏散困難，雨季容易進水甚至被淹，旅客缺乏安全感等。雖然它的優(yōu)點是占地少、準時等，但這些優(yōu)點都能被其他交通捷運方式替代，所以建議減少地鐵規(guī)劃建設(shè)，改由其他捷運交通系統(tǒng)如單軌、高架BRT 等替代。

2 地鐵的問題分析

2.1 地鐵的形成原因

工業(yè)革命始于18 世紀的英國，工業(yè)化推動整個國家的蓬勃發(fā)展，英國首都倫敦變成了世界上第一個特大城市。1850年，大倫敦人口從1800年的不足100 萬人增加到250 萬人。人口過度的密集，加上為了躲避霍亂疾病，富有的商業(yè)中產(chǎn)階級逐漸向倫敦西部的郊區(qū)搬遷。這就導(dǎo)致“潮汐式”通勤的出現(xiàn)：倫敦人每天下午離開城市，然后在第二天早上返回。由于英國議會立法嚴禁將火車站設(shè)在靠近市中心的地方，以避免對城市建筑的破壞，車站普遍離市中心比較遠。1854年進行的一次通勤調(diào)查首次統(tǒng)計了在上午8 點到下午8 點之間進出倫敦的人流發(fā)現(xiàn)：20 萬人每天進入倫敦城依靠步行。

除此之外，公共馬車是最主要的交通工具，19 世紀30年代，英國的城鎮(zhèn)每年要處理300 萬t 馬糞，維多利亞時代更是三倍于此。于是倫敦市政府向所有人征集解決交通問題的方案，查爾斯·皮爾遜（Charles Person，1793—1862年）受到老鼠洞啟發(fā)，于1850年提交了地鐵方案，于1854年才被正式采納，1860年2月開工。采用明挖法施工，6km 長的世界第一條地鐵于1863年1月10日在倫敦正式開通?？梢钥闯?，地鐵是為了減少對地面人口稠密區(qū)已建城市建筑的破壞而發(fā)明的，并不是新建城區(qū)解決交通問題的必要手段。

我國在1993年前只有北京、天津有地鐵，2000年前全國地鐵只有約100km，2021年已達5050km。而歐洲地鐵總里程為3569km，北美洲地鐵總里程1411km。從上面數(shù)據(jù)大概可以得出結(jié)論：人們偏愛地鐵，也偏愛在城市建筑規(guī)劃實現(xiàn)后再在建成區(qū)規(guī)劃地鐵，而不是同時考慮。實際上，如果在新區(qū)規(guī)劃時，就把更長遠的交通需求設(shè)計完善，地鐵并不是最佳選擇。

2.2 地鐵的造價

2021年前，北京地鐵造價5 億元/km；上海1 號線造價4.4 億元/km，2 號線造價7.7 億元/km；廣州1號線造價6.87 億元/km，2 號線造價4.91 億元/km；深圳地鐵一期工程平均造價5.44 億元/km。到2021年，地鐵每公里造價已上升到七八億元，北京市甚至超過10 億元/km（北京16 號線12 億元/km）。地鐵作為城市軌道類交通造價最高，修建1km 地鐵少則要花掉四五億元人民幣，如果要是走高架就要便宜些，也要兩億元左右。造價如此之高除了因為地下工程本身的難度，還有一個主要原因，就是拆遷費用太高，也就是說地鐵規(guī)劃建設(shè)面對的差不多都是“老城區(qū)”。如果在新建的“老城區(qū)”規(guī)劃時就設(shè)計預(yù)留好遠期交通設(shè)施的話，拆遷費應(yīng)該是可以避免的，甚至連建地鐵本身都是可以避免的。

2.3 地鐵的缺陷

首先地鐵的施工就潛伏著巨大風(fēng)險。地鐵大部分是地下工程，施工難度自然比地上工程大、危險性更高。世界上第一條地鐵倫敦地鐵施工就發(fā)生了事故。1862年，當(dāng)?shù)罔F挖到一條河的河岸時，河岸發(fā)生坍塌，施工現(xiàn)場涌進了2m 多深的河水。直到地鐵施工技術(shù)高度發(fā)達的今天，事故依然層出不窮。不光是在施工過程中，在運行管理中也很難避免。畢竟是在地下，相當(dāng)于24h 都是在黑夜中運行，又是在隧道中，駕駛員和其他工作人員視野非常狹窄，加上曲線段居多，視距更受限制，操控管理難度比地面上大很多。

實際上世界第一條地鐵開通運營一個多月就發(fā)生了兩次列車相撞事故，幾十名乘客受傷。而倫敦地鐵最嚴重的撞車事故發(fā)生在1975年，造成42 名乘客死亡，70 多名乘客受傷?？臻g封閉狹窄，加上位于地下，容易給人造成心理恐慌，不利于在火災(zāi)等緊急情況下疏散和救援。1903年巴黎地鐵火災(zāi)造成84 人死亡，1987年倫敦地鐵火災(zāi)造成30 多人喪生，1995年阿塞拜疆首都巴庫地鐵火災(zāi)造成289 人死亡，2003年2月18日，韓國大邱市地鐵發(fā)生人為縱火事件，導(dǎo)致198 人死亡，289 人失蹤。相比之下，如果在地鐵的地上段發(fā)生火災(zāi)，就不會有這么大的損失，地上段如果是架空結(jié)構(gòu)，更不可能發(fā)生水災(zāi)，即使發(fā)生事故，救援也方便。所以，應(yīng)該減少或停止地鐵的規(guī)劃建設(shè)，改用架空的輕軌或BRT 代替。

3 單軌的替代優(yōu)勢

根據(jù)中華人民共和國建設(shè)部于2007年發(fā)布的《城市（公共）交通分類標準》（CJJ/T 114—2007）中的定義：單軌系統(tǒng)是一種車輛與特制軌道梁組合成一體運行的中運量軌道運輸系統(tǒng)，軌道梁不僅是車輛的承重結(jié)構(gòu)，同時是車輛運行的導(dǎo)向軌道，為城市軌道交通線路制式的一種。單軌系統(tǒng)的類型主要有兩種：一種是車輛跨騎在單片梁上運行的方式，稱之為跨座式單軌系統(tǒng)；另一種是車輛懸掛在單根梁上運行的方式，稱之為懸掛式單軌系統(tǒng)。單軌系統(tǒng)適用于單向高峰最大斷面客流量1 萬～3 萬人次/h 的交通走廊。因其占地面積很少，與其他交通方式完全隔離，運行安全可靠，造價約1 億元/km，建設(shè)適應(yīng)性較強。單軌系統(tǒng)的列車，通常為4/6 輛編組，相應(yīng)列車長度在60～85m 之間，線路半徑不小于50m、線路坡度不大于6%、站臺最大長度不應(yīng)大于100m；最高運行速度不應(yīng)小于80km/h。

重慶軌道交通2 號線就是單軌系統(tǒng)，全長31.3km，為6/8 節(jié)編組，具有爬坡能力強、轉(zhuǎn)彎半徑小、運行噪聲低、綜合造價省等優(yōu)點。該線路沿江修建，穿越鬧市，兼具交通和觀光功能，軌道穿山越嶺、跨越兩江，穿梭在街巷和樓宇間，成為獨具特色的風(fēng)景線和城市“名片”。

西安在著名的大雁塔景區(qū)也建有單軌觀光系統(tǒng)，外觀很好地融入了周圍環(huán)境，對景觀沒有任何影響甚至本身也成了景觀。蕪湖軌道交通1 號線也為單軌系統(tǒng)，全長30km，為6 節(jié)編組，列車采用無人駕駛模式，列車窗戶寬闊，膠輪接觸軌道噪聲低、震動小，噪聲在車內(nèi)車外都很低，并且列車爬坡能力強、轉(zhuǎn)彎半徑小。單軌爬坡能力比地鐵強是因為它使用的是膠輪，而地鐵是鋼輪，所以單軌剎車更靈敏，更安全。加之單軌在地上運行，視野較開闊，乘客除了有觀光體驗外也更有安全感，位置識別性強不容易下錯站，手機信號不易消失，操作不卡頓，駕駛員可以看到更遠的目標，就可以提高行駛速度，也可以縮短車輛間距以增加發(fā)車量，不易發(fā)生撞車或跑錯道的情況。

另外，車輛在空中行駛不會受到水災(zāi)影響，如果有其他緊急情況，救援也比地鐵更方便快捷。從設(shè)計角度講，空中雙向兩軌道可以安裝在一根Y 字形立柱上，這樣在地面上只需要設(shè)計單排柱即可，可以設(shè)置在道路中心的雙黃線位置，幾乎不占用道路寬度。軌道立柱同時還可以兼作燈桿、標志桿使用（見圖1、圖2）?？梢栽谒?、公園、圍墻上空穿行，加之它轉(zhuǎn)彎半徑小，對下方使用空間基本無影響。

圖1 跨座式單軌與城市道路關(guān)系

圖2 跨座式單軌透視圖

從以上案例及分析可以看出，單軌系統(tǒng)的可行性及優(yōu)勢很強。與地鐵相比，它還有一個優(yōu)勢就是能提前規(guī)劃。因為我國有規(guī)定：申報發(fā)展地鐵的城市地方財政一般預(yù)算收入在100 億元以上，國內(nèi)生產(chǎn)總值達到1000 億元以上，城區(qū)人口在300 萬人以上，規(guī)劃線路的客流規(guī)模達到單向高峰小時3 萬人以上；申報建設(shè)輕軌的城市應(yīng)達到地方財政一般預(yù)算收入在60 億元之上，國內(nèi)生產(chǎn)總值達到600 億元以上，城市人口在150 萬人以上，規(guī)劃線路客流規(guī)模達到單向高峰小時1萬人以上。這也許是很多大城市的地鐵輕軌無法提前規(guī)劃，總是需要在建成區(qū)拆遷建設(shè)的原因之一。而申報建設(shè)單軌條件更低，除上述蕪湖市外，很多地級市已經(jīng)開始建設(shè)。我國城市化率與發(fā)達國家相比還有很大差距，城市規(guī)模的繼續(xù)擴大是必然趨勢，如果我們能接受并推廣單軌系統(tǒng)，代替地鐵來實現(xiàn)城市的捷運交通建設(shè)，既能提前規(guī)劃，又節(jié)省成本，節(jié)約土地，還安全高效，應(yīng)該是多快好省的最佳交通方案選擇。

4 高架BRT 的替代優(yōu)勢

高架橋是解決交通問題廣泛采用的形式，所以它幾乎占領(lǐng)了所有城市，有人認為它丑陋想拆除，但電視媒體又經(jīng)常拿縱橫交錯的高架橋作為展示城市發(fā)展的靚麗景觀。所以說美丑不能以個人好惡為標準，高架橋是我們生存發(fā)展的工具，更是人類財富和智慧的結(jié)晶，能給我們提供方便就是美的。而且物美價廉，一般城市高架橋造價為2000 萬元/km，橋下還可以作為公園、綠化、道路、停車場甚至商店使用。

BRT 是很多城市為解決交通問題而設(shè)的快速巴士，但大多數(shù)城市的BRT 都在地面，與其他車輛平交，會受到堵車等因素影響。廈門的辦法很好，把高架橋和BRT 結(jié)合起來，可以稱之為高架BRT。高架BRT 消除了在地面等紅燈堵車等問題，同時具有單軌系統(tǒng)視野開闊、獨立路權(quán)、快速高效等幾乎所有優(yōu)點。比起單軌系統(tǒng)，高架BRT 沒有換軌問題，一條道上可以同時跑幾個不同線路的車。如果前方車輛拋錨，不影響后方車輛運行，如果發(fā)生緊急情況，乘客可以從門窗逃出，逃出后跑兩步就是安全地帶，基本上不需要外界救援即可完成安全疏散。這種高架橋還可以設(shè)計為在晚上公交車停運時讓其他車輛通行，甚至在BRT 運行時也可作為緊急救援車輛的通道使用（見圖2）。

5 結(jié)語

綜上所述，相比地鐵交通系統(tǒng)，單軌和高架BRT的優(yōu)勢非常明顯。但截至2020年底，全國地鐵6000多km，單軌卻只有100km 左右，高架BRT 還沒能進入大家的視野。呼吁大眾及決策者多關(guān)注地鐵的問題，共同促進地鐵的“漸凍”（逐步凍結(jié)其發(fā)展）和單軌、高架BRT 的推廣，為我國捷運交通事業(yè)能夠簡約而高效地發(fā)展共同努力。