快速有軌電車應用分析及發(fā)展建議

梁帥文

（北京城建設計發(fā)展集團股份有限公司，北京市 100037）

0 引言

有軌電車是一種最大運能為1.2萬人次/h的中低運量軌道交通系統(tǒng)[1]，具有投資較低、建設速度快、服務品質高等特點，適合中小城市構建公共交通骨干系統(tǒng)。其在整個城市軌道交通規(guī)劃總里程中的占比穩(wěn)中有升，在國內呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢[2]。受地理條件限制或城市發(fā)展歷史的影響，國內部分城市的功能組團或片區(qū)之間相距較遠，缺乏高效、便捷、快速的跨組團出行方式，制約了城市的進一步發(fā)展。普速有軌電車無法滿足組團或片區(qū)間快速出行的需求，城市體量和經(jīng)濟規(guī)模又無法達到地鐵、市域快軌等大運量軌道交通系統(tǒng)的建設門檻，這就為快速有軌電車提供了發(fā)展空間。

1 快速有軌電車技術特點

有軌電車速度標準主要反映在車輛最高行駛速度和全線旅行速度這兩項指標上。車輛最高行駛速度體現(xiàn)車輛的動力學性能。旅行速度為線路長度與包括車輛停站時間、區(qū)間運行時間在內的全線運行時間的比值，反映的是全線的運營水平和服務效果，更能體現(xiàn)出線路的功能定位。因此，應以旅行速度為核心指標指導快速有軌電車的規(guī)劃設計工作。

國內部分中小城市功能組團或片區(qū)相距較遠，造成城市居民出行距離較長，甚至達到20 km以上。在居民全出行鏈上，除了乘車時間外，還包括接駁時間（包括步行接駁和其他交通系統(tǒng)接駁等）、候車時間等。為滿足城市內部出行時間不大于1 h的要求，乘車時間應控制在45 min之內[3]，快速有軌電車的旅行速度應達到30 km/h以上。

2 國內外快速有軌電車應用分析

2.1 法國里昂

里昂機場快線是一條連接里昂主城區(qū)與里昂機場的有軌電車快線線路，全長23 km，沿途僅停靠4座車站，平均站間距達到7.67 km，首末站分別為里昂中央火車站和里昂機場（見圖1）。全線為半獨立路權形式，除交叉口與機動車混行外，其余路段均為有軌電車專用車道。全線運行時間為30 min，旅行速度達到44.6 km/h，采用Stadler生產(chǎn)的70%低地板三模塊編組車輛，最高行駛速度為100 km/h。機場快線部分路段與有軌電車T3線共線運行，部分車站有4條股道，供機場快線車輛越行。線路與沿線道路存在多處平面交叉口，但由于采用有軌電車信號優(yōu)先，且在相交道路方向上設置橫桿，車輛無須于交叉口前等待，可快速通過。

圖1 里昂機場快線

2.2 葡萄牙波爾圖

波爾圖已開通運營6條有軌電車線路。B線為線網(wǎng)中運營里程最長的線路，達到33.6 km，全線共設站35座，連接北部的波瓦-迪瓦爾津和波爾圖中心城區(qū)。線路設站密度呈典型的啞鈴型特點，在波瓦-迪瓦爾津區(qū)和中心城區(qū)內設站較密，該段線路平均站間距約600 m。線路中段沿線以農(nóng)田為主，客流較少，因此設站較少，最大站間距達到2.7 km。線路沿線以立體交叉口為主，區(qū)間采用專有路權。為縮短線路運營時間、減少外圍城鎮(zhèn)居民往返中心城區(qū)的出行時間，B線采用快慢車共同開行的模式?？炀€車輛（又稱Bx線，見圖2）僅?？科渲械?1站，采用龐巴迪生產(chǎn)的Flexity系列低地板有軌電車，最高運行速度可達到100 km/h，全程運行時間為53 min，旅行速度達到38 km/h。

圖2 波爾圖Bx線

2.3 美國雙子城

雙子城指的是位于美國明尼蘇達州的明尼阿波利斯市和圣保羅市兩座鄰近的城市，市內公共交通由有軌電車和快速公交組成。其中，有軌電車線網(wǎng)由藍線和綠線組成。藍線全長19.8 km，共設車站19座。車輛采用龐巴迪生產(chǎn)的Flexity系列70%低地板有軌電車，最高速度可達到100 km/h，全線旅行速度約為30 km/h。線路連接位于城區(qū)南部的美國購物中心（Mall of America）、阿波利斯-圣保羅國際機場兩座航站樓，以及城區(qū)北部的商業(yè)中心、體育中心等重要客流集散點。沿線存在多處與道路的平面交叉口，其余路段均為有軌電車專有路權段。

與波爾圖B線類似，雙子城有軌電車藍線設站密度亦呈現(xiàn)啞鈴型特點。線路中段主要沿主干路敷設，兩側多為別墅區(qū)，站間距約為1.6 km。線路兩端設站較為稠密，平均站間距約為600 m（見圖3）。

圖3 雙子城藍線

2.4 中國蘇州

蘇州高新區(qū)是我國首批國家級高新區(qū)，是蘇州重點建設的新區(qū)。區(qū)內規(guī)劃6條有軌電車線路作為地鐵的補充和加密。截至2020年年底，已開通1號線和2號線。1號線（見圖4）為國內同時期運營線路中平均站間距最大的線路，達到1.98 km[4]。沿線部分交叉口為立體交叉的方式，平面交叉口處信號燈設置為有軌電車優(yōu)先模式，地面段區(qū)間為有軌電車專有路權。車輛最高行駛速度為70 km/h，全線旅行速度達到31.5 km/h。

圖4 蘇州高新區(qū)1號線

2.5 應用案例小結

上述國內外快速有軌電車線路特征見表1。根據(jù)城市布局特點和線路服務區(qū)域進一步分析，快速有軌電車具有以下3種功能定位：

表1 國內外快速有軌電車線路特點

（1）作為重要客流集散點之間的快速連接通道，實現(xiàn)點到點的快速直達，如里昂機場快線。

（2）串聯(lián)相距較遠的功能組團或市郊城鎮(zhèn)，加強城市內部各個區(qū)域之間的聯(lián)系，如波爾圖Bx線和雙子城藍線。

（3）作為區(qū)域性公共交通骨干系統(tǒng)，解決區(qū)域內部長距離快速出行的問題，如蘇州高新區(qū)有軌電車1號線。

里昂機場快線主要通過增大站間距、提高車輛最高行駛速度、交叉口設置有軌電車信號優(yōu)先、共線運營段車站設置越行線來縮短全線的運行時間、提高全線旅行速度。此外，沿線平面交叉口處相交道路方向均設置橫桿，列車通過時放下，以防止機動車或行人誤入軌行區(qū)。

波爾圖有軌電車Bx線通過開行快慢車、增大局部路段站間距、提高車輛最高行駛速度、減少平面交叉口數(shù)量等措施來提高快線的旅行速度?？炀€主要解決外圍組團與中心城區(qū)的快速連接問題。普速線則?？克姓军c，保證線路對沿線居民的服務覆蓋，旅行速度稍遜于快線。

雙子城有軌電車藍線主要通過提高車輛最高行駛速度、增大局部路段站間距來提高全線的旅行速度。從實際運營效果來看，該線旅行速度與里昂機場快線或波爾圖有軌電車Bx線相比，存在明顯差距。主要原因在于，與上述兩座城市的線路相比，雙子城藍線的平均站間距和平面交叉口平均間距較小。

蘇州有軌電車1號線主要通過設置交叉口有軌電車信號優(yōu)先、增大站間距、增大平面交叉口間距、部分路段采用立體交叉等措施來提高全線的旅行速度。雖然其車輛的最高行駛速度不及雙子城藍線車輛，但得益于較大的站間距和平面交叉口間距，其旅行速度反而高于后者。

3 我國快速有軌電車發(fā)展建議

3.1 適用區(qū)域

快速有軌電車應主要應用于我國中小城市市域層面。當城市重要節(jié)點，如火車站、機場、景區(qū)等與主城區(qū)相距較遠，或城市功能組團、片區(qū)、行政區(qū)主要開發(fā)區(qū)域之間因距離過長導致相互間聯(lián)系受到制約時，可考慮通過建設快速有軌電車滿足城市內部快速、便捷、高效的通行需求。大城市及以上規(guī)模城市通常需要構建以地鐵、市域快軌為骨干的軌道交通系統(tǒng)。市域層面對快速有軌電車的需求有限，但在空間范圍較大的新區(qū)內部，快速有軌電車對完善新區(qū)軌道交通體系、快速接駁地鐵或市域快軌、提高居民出行效率具有重要意義，存在一定的建設需求。

3.2 站點設置

站間距將決定車輛是否有足夠的距離加速至最高行駛速度，并能以此速度行駛多長距離。旅行速度通常與站間距呈正相關，且站間距越大，旅行速度增幅更快[5]。因此，對于快速有軌電車而言，應適當提高線路站間距，為車輛提速創(chuàng)造條件，全線平均站間距不宜小于1.0 km。

3.3 車輛選型

不應盲目采用最高行駛速度更高的車輛，當線路條件不允許車輛長時間或在較長區(qū)段內以最高速度行駛，甚至無法達到最高行駛速度時，采用高速度車輛屬于“大材小用”。因此，應緊密結合線路條件，對各速度等級車輛的適用性和經(jīng)濟性進行分析，避免工程及車輛購置投資過大。

3.4 交叉口設計

有軌電車以地面敷設為主，出于安全考慮，有軌電車通過平面交叉口時，將限速至30 km/h[6]，對全線旅行速度影響較大。因此，應減小平面交叉口的數(shù)量，有條件時采取立體交叉的方式通過；或適當提高地下段、高架段的比例，與道路系統(tǒng)互相隔離；或在平面交叉口處設置有軌電車信號優(yōu)先，設置有利于有軌電車快速通過的設施，減少交叉口延誤時間，提高全線的旅行速度。

3.5 標準制定

我國尚未出臺快速有軌電車的設計標準或由審批主管部門頒布的對設計工作具有參考意義的文件說明等。部分學者雖已開展相關研究[4，7，8]，但在系統(tǒng)特征、技術標準等關鍵問題上還存在不同的看法，對于快速有軌電車的規(guī)劃理論和設計參數(shù)尚未達成統(tǒng)一認識。因此，應盡快啟動行業(yè)及以上層面的快速有軌電車標準的研究和編制工作，為規(guī)劃設計提供可靠依據(jù)。

4 結 語

我國部分城市的空間結構特點和隨之產(chǎn)生的城市內部快速出行需求催生了快速有軌電車的發(fā)展需要?？焖儆熊夒娷囋趪鴥韧獠糠殖鞘幸训玫綉?，在我國中小城市市域層面和大城市區(qū)域層面具有一定的建設需求，在其規(guī)劃建設過程中應在車輛選型、站點設置、交叉口設計等方面加強針對性的分析，以滿足實際運營需求，在行業(yè)及以上層面應盡快啟動相關標準的研究和編制工作，為快速有軌電車的規(guī)劃建設工作提供技術支持。