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陆锡明:科学理性地发展有轨电车

发布时间:2014-11-06 16:58:29 编辑:guoxining
本文摘要:中国的有轨电车发展处于起步阶段,已有的天津滨海、上海张江有轨电车运行情况并不理想。因此,需科学理性地发展有轨电车。首先,对有轨电车的技术性能、优缺点进行分析,指出其是介于公共汽(电)车和轻轨之间的轨道交通形式,客运能力有限、投资成本高昂,适用于具有一定客流规模和道路资源条件、对舒适性要求高、有良好景观要求的地区。进而明确有轨电车在城市公共交通系统中的定位,并探讨其适宜的客流走廊和通道选择条件。最后,从必须坚持经济和高效原则、尽快完善配套标准和法律法规两方面对中国城市发展有轨电车提出建议。

  近年来,随着有轨电车国产化技术逐步成熟,中国掀起一股有轨电车发展热潮,各大、中城市视有轨电车为优质、绿色、高效的交通工具,将其作为提升城市形象、提高交通品质的一种选择。然而,有轨电车在中国应用的实例中,有日平均客流强度0.1万人·km-1、年亏损超过2000万元的上海张江有轨电车,也有日客流强度1.1万人·km-1、高效运行的香港新界有轨电车,两者之间11倍的客流差距提醒我们,每一种交通工具都有其适宜发展条件,偏离或不具备这种发展条件,都可能使决策者最初的美好梦想落空。如何理性看待并科学选择和发展有轨电车,对于当前发展有轨电车热情日益高涨的中国具有十分重要的意义。
 
  1正确认识有轨电车
 
  1.1发展历程
 
  旧式有轨电车又称“街车”,是在城市繁华街区开行、运行速度10km·h-1的电车,运行效率较低。二战后各国有轨电车遭到严重破坏而走向衰败。20世纪70年代,以汽车为主的交通体系对资源的过分依赖带来严重的环境污染问题,迫使欧洲发达国家重新将轨道交通作为城市公共交通发展的重点。由于地铁投资巨大,中小城市无法负担,因此,重新改造原来被废弃或拆除的有轨电车线路成为一种选择。东欧和西欧国家重兴有轨电车,对旧式有轨电车不断进行现代化技术改造,使其更加舒适、运行更平稳高效。例如,法国全面废除旧式有轨电车,以建设新线的形式引进新型有轨电车;德国则保留原有的有轨电车,同时更新改造车辆,进行系统的更新升级,实现有轨电车的新发展[1]。
 
  1.2技术性能
 
  有轨电车多数应用于城市道路(地面)上,拥有专用或混合路权,交叉口以平面交叉形式为主,技术性能介于公共汽(电)车和轻轨之间。
 
  1)在公共交通系统中与BRT的运能较为接近[2]。有轨电车车辆一般为模块化、5节编组(33m),最大可扩容至7节编组。中国普遍应用的5节编组有轨电车按照每列车运能为258人(5人·m-2)、发车间隔3min计算,高峰小时单向最大运能为5200人次·h-1。以上海电气集团股份有限公司有轨电车载客量为例,最大为7节编组车辆(44m),每列车运能为428人(6人·m-2),按2min发车间隔计算,高峰小时单向最大运能为1.3万人次·h-1。
 
  因此,有轨电车运能为0.5~1.3万人次·h-1。
 
  2)车辆最大速度可达到70km·h-1,在实际运营中,城区平均旅行速度为15~25km·h-1,郊区平均旅行速度可达30km·h-1。
 
  3)采用标准轨距,可与其他轨道制式共轨运行,轴重约为9~10t。车辆定距较小,可通过较小的曲线半径[3]。
 
  1.3优缺点分析
 
  有轨电车的优势体现在以下方面:拥有现代化的车辆和人性化的服务设施,有利于提升公共交通服务品质;可根据客流需求采用不同的编组方式,具有一定的灵活性;采用电力牵引,基本不产生废气,减少环境污染;可采用专用路、专用车道、混合使用等多种路权形式;适合市区小曲线半径和大坡度运行,有较强的起动和制动能力;振动小、噪音低,环境友好。
 
  有轨电车的缺点一是造价高。目前中国有轨电车线路平均造价(包括建筑安装工程费和车辆购置费)为8000~9000万元·km-1,其中车辆购置费占30%~35%,费用约为2500~3000万元·列-1,与能够提供同样运能的快速公交的造价相比,有轨电车无疑是一种昂贵的投资。二是运能较小,属于低运量轨道交通系统,不适应超出其运能范围的大客流交通走廊,性价比较低。三是多为地面行驶,必须占用一定的道路资源,道路交通平面组织难度较高,在道路资源十分紧缺的中心城区慎选。
 
  由此可见,有轨电车适用于具有一定客流规模和道路资源条件,出行者对舒适性要求高,对环境保护和景观要求较高的地区。
 
  2理性规划有轨电车
 
  为促进有轨电车理性发展,需要认真考虑其是否符合规划条件,这里说的规划条件,是指判断城市或某区域是否适合发展有轨电车,以及如何确定有轨电车规划的指导性原则,这是有轨电车规划、建设乃至运营和管理能够顺利落实的重要保证。
 
  2.1在城市公共交通中的定位
 
  有轨电车在世界范围内的应用实例众多,其中不乏成功的案例。在各种类型的城市中,有轨电车线路的分布有一定的规律:在人口规模较大、市区内地铁系统发达的大城市,有轨电车线路一般不进入中心城区,往往是在郊区与中心城区外围区作为切向线,或者全部位于某个卫星城内;在中小城市,有轨电车线路多穿过中心城区,作为城市的骨干公共交通系统[4]。每个城市在规划有轨电车系统时,首先要明确其在城市公共交通系统中的功能定位,功能定位与技术性能相匹配是有轨电车成功应用的前提。
 
  结合有轨电车系统应用实例及其在城市公共交通网络中发挥的作用,总结其功能定位主要有以下类型:
 
  1)在有地铁系统的大中城市与地铁融合发展。

 
图1 法国巴黎市有轨电车线网布局
 
  ①作为大运量轨道交通的切向联通线。在有地铁系统的大城市,作为地铁网络的加密线,将多条地铁线路在城市近郊串联。例如,法国巴黎市的有轨电车T1和T3线切向布置在城市外围地区(见图1),其中,T1线与5条地铁线路实现换乘,T3线与7条地铁线路在9个车站实现换乘,不仅服务外围切向客流走廊,而且实现放射形地铁线路在城市外围地区的联通。
 
  ②作为大运量轨道交通线路在郊区的延伸。有轨电车线路一般位于地铁线路的末端,当地铁线路末端客流出现明显下降,可建设有轨电车为地铁提供延伸服务,在保证服务水平相差不大的情况下节约大量投资。西班牙马德里市即是采用这种方式的典型城市,马德里市现有3条有轨电车线路,其中两条线路连接地铁线路的末端,从同一车站出发,一条向西南方向延伸,一条向西北方向延伸,见图2。
 
图2 西班牙马德里市有轨电车线路与地铁网络的衔接
 
  ③服务于大城市周边新城的内部交通。有轨电车作为新城内的骨干公共交通,主要解决区内交通问题,在新城内形成一定网络规模,同时与市郊轨道接驳,沟通新城与中心城区。例如,伦敦南部的克罗伊登区建设了3条有轨电车线路,并将其与大伦敦地区的国铁网络进行衔接,形成了7个换乘枢纽,成为该区域公共交通的骨干网络。
 
  2)在没有地铁系统的中小城市成为快速客运骨干。
 
  在没有地铁系统的中小城市,有轨电车线路穿过中心城区,成为城市的快速客运骨干。例如,瑞典哥德堡市有轨电车线网布设于中心城区并呈明显的放射形,是城市的快速客运骨干。
 
  3)作为特色公共交通服务中心城区。
 
  合理利用中心城区的已有条件,形成良好运行的有轨电车线路。例如,德国柏林市和匈牙利布达佩斯市的有轨电车线路均位于中心城区,其中布达佩斯的一条有轨电车线路,利用多瑙河的沿河道路条件和景观条件,使得有轨电车在保证运行速度的同时,也与周边景观形成互补。
 
  2.2布局选择适宜客流走廊
 
  由于有轨电车的运能水平为0.5~1.3万人次·h-1,因此在拥有成熟地铁网络的大城市,适合发展有轨电车的客流通道常常分布在外围地区的切向或放射走廊上;而中小城市中心城区的客流走廊,可以选择发展有轨电车。这些走廊必须具有一定客流规模,保证建成后的有轨电车具有较好的客流效益。
 
  一般建议有轨电车线路规划建设应能够适应远期单向高峰小时0.5~1.0万人次,但不应超过1.3万人次的客流量,如果客流量超过有轨电车最大运能,则需要轻轨等轨道交通制式。另外,客流走廊具有一定长度,原则上不超过20km,以保证线路单程旅行时间控制在1h左右。
 
  例如,香港有轨电车主要为西北郊的元朗地区提供服务,连接新界西北部的屯门、元朗及天水围等新市镇;总里程36km,设68个车站,其中4个车站可与西铁线(铁路)换乘;通常为1节编组,最多2节编组,单向客运能力为4800~9600人次·h-1,平均旅行速度40km·h-1,日均客运量43万人次,平均客流强度达到1.2万人次·km-1。
 
  2.3通道选择满足实施条件
 
  有轨电车一般为地面敷设,车辆宽度为2.3~2.65m,与快速公交车辆宽度接近,通道净空要满足有轨电车设置的需要,同时在路权上要处理好与通道内社会车辆的关系,尽可能保证独立路权。在实施条件有限的中心城区建议采用中央布置方式,可结合道路重要绿化带布设轨道线路,供有轨电车专用;在交叉口进口道附近可设置车站,便于行人通过人行横道换乘。
 
  例如,法国巴黎市有轨电车线路T2线由原有的废弃铁路线改造建成,全线基本为封闭式的独立路权,只有少数交叉口采取平面交叉形式;T3线建设在绿化带中央,由于要穿越巴黎市多个道路平面交叉口,旅行速度并不理想,高峰时段为16.5km·h-1,非高峰时段也只有17.5km·h-1。
 
  德国卡尔斯鲁厄市有轨电车运行在各种路权的轨道上,在外围区与小汽车共享路权,在中心城区步行街与行人共享道路;在某些路段采用标志标线、特殊路面或绿化分离出独立路权,或运行在干线铁路的轨道上,全程独立路权线路约占50%。有轨电车在中心城区步行街区域平均旅行速度为15~20km·h-1,在市区封闭路权内平均旅行速度可达25~35km·h-1,在干线铁路上可达40~50km·h-1。
 
  3对中国城市发展有轨电车的建议
 
  3.1供应能力的“中容量”不等于现实客流的“中运量”
 
  新型有轨电车的理论运能虽然可以达到0.5~1.3万人次·h-1,但是现实中有轨电车的实施效果存在很大差异。同样地运能水平,可能出现相差10倍的客流效益,上海张江有轨电车和香港新界有轨电车是有轨电车应用的两个典型案例,从两者的比较中,可以解读到有轨电车出现差异的深层次原因。
 
  上海张江有轨电车线路规划缺乏从功能定位、制式选择、线路走向、路权保障、客流需求、财务可持续性等方面的论证,造成运营速度和客流规模仅相当于常规公交。张江有轨电车采用的是胶轮+导轨技术,100%低地板,一次性建设成本、车辆购置成本昂贵;采用地面非封闭形式,与地面机动车辆、非机动车和行人混行,站点间距较小,运营车速较慢,平均旅行速度为13~15km·h-1;线路周边300m半径范围内为低容积率的科技园区,较低的运行效率和较低的人口、岗位直接覆盖率,使得系统平均客流强度仅为0.1万人·km-1,年运营亏损约2100万元以上,运营收支情况与天津滨海有轨电车线路基本相当。
 
  相反地,香港新界有轨电车采用的是高地板轻轨车辆,降低了车辆成本;线网布局已经形成区域性的网络,线路走向均经过人口和岗位密集区,设站充分考虑乘客步行的便捷性要求;路段上大部分采取独立路权形式,在交叉口处实行信号优先,使得香港有轨电车运行车速可达到20~25km·h-1,全网平均客流强度为1.1万人·km-1。
 
  张江有轨电车和香港有轨电车两个实例说明,“中容量”并不意味着“中运量”,特别是发展新型有轨电车,必须考虑其高昂的投资成本和有限的客运能力,必须与城市用地规划、其他客运骨干网规划等统筹协调,在具体规划方案中,审慎研究线路走向、路权保障、用地控制、制式选择等,保证新建有轨电车线路取得有效益的客流规模,实现财务的可持续。
 
  3.2坚持经济和高效原则
 
  国务院办公厅2003年提出全国城市适合发展轻轨的条件是:地方财政一般预算收入在60亿元以上,国内生产总值达到600亿元以上,城区人口在150万人以上,规划线路客流规模达到单向高峰小时1万人以上。同样,发展有轨电车必须考虑地区的经济发展水平和财务可持续能力,需要设置相应的财务能力和需求规模等刚性入门条件。随着中国对相关基础设施建设技术的引进、吸收,以及车辆国产化水平的提高,有轨电车造价可大大降低,但将1.5亿元·km-1的投资成本与有限的客运能力相比,其仍然是一种较为昂贵的基础设施。因此,有轨电车在规划和建设时必须坚持经济和高效的原则。
 
  首先,在有轨电车规划前期研究中,需要充分研究和处理好规划与城市用地发展的关系,应和轨道交通线网规划一样,与城市用地规划充分统筹。城市用地规划是有轨电车线网规划的重要基础,有轨电车线网规划作为交通专项规划,其线路的功能定位、发展目标、线网布局等都要结合城市总体规划、控制性详细规划和综合交通体系规划充分论证,同时,有轨电车线网规划要提出对沿线车站周边用地控制的要求。
 
  其次,应处理好有轨电车与其他城市客运骨干网络规划建设的关系。网络布局上,应与城市骨干路网规划、城市轨道交通线网规划、城市公共交通规划、快速公共交通规划等统筹协调;枢纽组织上,应考虑其与公共汽(电)车线路以及其他制式轨道交通的换乘和衔接。
 
  另外,制式选择上,建议采用钢轮钢轨制式的有轨电车,可利用其与地铁、轻轨实现共轨运行的优点,通过合理规划和精细的运营组织,实现与其他轨道交通方式的场站资源共享,提高轨道交通服务水平和设施利用效率。同时,建议采用70%~80%低地板的有轨电车,可节省有轨电车车辆购置成本。
 
  3.3完善配套标准和法律法规
 
  1)尽快制定有轨电车车辆管理政策。有轨电车车辆使用属性尚无明确法律规定,在当前的法律和相关标准的框架下,有轨电车车辆无法归入机动车类别。因此,对于有轨电车车辆的属性、登记备案等制度需要明确。
 
  2)尽快制定驾驶人培训和驾照考试办法。目前,有轨电车驾驶人培训、考试均在有轨电车生产厂家的试验轨道上进行。需尽快拟定相关驾驶人培训和驾照考试办法,并根据办法对申请人进行考核。
 
  3)尽快制定交通事故认定办法。
 
  《中华人民共和国道路交通安全法》及其实施条例制定的《交通事故处理程序规定》(公安部令第70号)是中国当前交通事故认定的法律性文件。有轨电车作为在城市道路上行驶的车辆,目前无法纳入机动车管理,其在道路上运行的合法性尚未确定。当有轨电车发生交通事故时,没有直接适用的事故认定办法[5]。
 
  4结语
 
有轨电车是一种具有客流吸引力的交通方式,但有限的客运能力和高昂的投资使其存在局限性。清醒、理性认识有轨电车的优缺点和适用条件,谨慎选择有轨电车,并注重其与整个公共交通系统的协调规划,坚持经济和高效的原则,对于成功利用有轨电车系统具有十分重要的意义。

作者 陆锡明  李娜  上海城市综合交通规划研究所)
专  题
 
 
 
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市场周刊
2024-04
出刊日期:2024-04
出刊周期:每月
总481期
出刊日期:(2014 07 08)
出刊周期:每周