關(guān)于在我國發(fā)展輕軌交通的探討

（廣州市地下鐵道總公司,510370,廣州∥教授級高工）

關(guān)于在我國發(fā)展輕軌交通的探討

陳穗九

（廣州市地下鐵道總公司,510370,廣州∥教授級高工）

介紹了輕軌交通系統(tǒng)和輕軌車的特點(diǎn)。從國情、工程造價(jià)、運(yùn)量及環(huán)境等方面,認(rèn)為我國適量發(fā)展輕軌交通貼近國情值得推廣,從國內(nèi)工程建設(shè)水平和車輛制造能力分析也是現(xiàn)實(shí)可行、穩(wěn)妥可靠的。對在我國發(fā)展輕軌交通的幾個(gè)主要問題,如路權(quán)、車輛來源及國產(chǎn)化、供電方式等進(jìn)行了探討。

輕軌交通;輕軌車;專用路權(quán);車輛國產(chǎn)化;供電方式

Author’saddress Guangzhou Metro Coroperation,510030, Guangzhou,China

國務(wù)院在國發(fā)（2013）36號文《國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的意見》中指出：鼓勵(lì)有條件的城市按照“量力而行,有序發(fā)展”的原則,推進(jìn)地鐵、輕軌等城市軌道交通系統(tǒng)建設(shè),發(fā)揮地鐵等作為公共交通的骨干作用,帶動城市公共交通和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在國務(wù)院下發(fā)的該意見中,并未提到時(shí)下在國內(nèi)大熱的“有軌電車”,而是用“輕軌車”予以概括。筆者認(rèn)為這一提法十分準(zhǔn)確,為城市軌道交通系統(tǒng)的建設(shè)指明了正確的發(fā)展方向。這也符合我國的實(shí)際情況,更加科學(xué)合理。一些年長者可能會對重提“有軌電車”感到困惑：解放前,我國就有有軌電車,后來把有軌電車線路拆除了,現(xiàn)在又要恢復(fù),有些難以接受。雖然現(xiàn)代有軌電車在各方面都不同于昔日的有軌 電車（Street Car或者Tramcar）,但在一般老百姓心目中,這二者是一樣的形式,很難加以區(qū)分。因此,引入輕軌交通的概念有其新意。實(shí)際上,現(xiàn)代有軌電車在擁有專有路權(quán)時(shí),也屬于輕軌范疇。

1 輕軌交通和輕軌車

輕軌交通（Light Rail Transport,簡為 LRT）,其線路基本設(shè)在地面或高架橋上,在局部城區(qū)往往設(shè)在地下。目前,也有將其他中運(yùn)量城市軌道交通如跨坐式單軌交通等,統(tǒng)稱為輕軌。受此啟發(fā),筆者認(rèn)為：一些中運(yùn)量等級,軸重較輕、噪聲較小的交通車輛,如直線電機(jī)城市軌道交通車輛、中低速磁懸浮車輛、自動導(dǎo)向軌道系統(tǒng)（APM）、懸吊式單軌車等,都可納入廣義輕軌交通之列。當(dāng)然,當(dāng)現(xiàn)代有軌電車的線路相對獨(dú)立、運(yùn)行速度比較高、運(yùn)量達(dá)到中等時(shí),自然也應(yīng)納入輕軌交通范圍。

以輕軌車（Light Rail Vehicle）為運(yùn)載工具的輕軌交通系統(tǒng)是一種運(yùn)量介于地鐵等大容量交通系統(tǒng)和公交車、有軌電車等小運(yùn)量交通系統(tǒng)之間的中運(yùn)量公共交通系統(tǒng)。選擇合適的公共交通系統(tǒng)的主要依據(jù)是線路的客流量。一般線路斷面小時(shí)單向流量在2.5～7萬人次時(shí)宜選地鐵等重型交通運(yùn)輸系統(tǒng),1～3萬人次時(shí)宜選輕軌交通,0.5～1萬人次以下時(shí)宜選擇一般公共汽車、有軌電車等。

有觀點(diǎn)認(rèn)為,建有軌電車比建地鐵省錢,因此要大量建設(shè)有軌電車。這種說法忽略了客流這一前提。在大、中城市的交通干道上,每天的客流量達(dá)上百萬人次,非地鐵不行;相反,在客流不大的支線采用地鐵而不采用其他交通方式,則會造成設(shè)備空轉(zhuǎn),投資浪費(fèi)。因此,不能從凡建軌道交通就要建地鐵的這個(gè)極端,跳到就要建有軌電車的另一個(gè)極端。在一個(gè)城市中,各種運(yùn)量等級的交通系統(tǒng)要均衡配置,互相補(bǔ)充。如果各個(gè)系統(tǒng)的人公里運(yùn)輸全壽命周期成本相近,則配置基本合適。

輕軌交通的要素是線路的結(jié)構(gòu)、路權(quán)和車輛,缺一不可。如上所述,輕軌線路基本在地面或者高架橋上,其工程造價(jià)遠(yuǎn)低于全地下的地鐵交通。但如果沒有完全的路權(quán),車輛和行人、汽車混行,輕軌車縱有高速能力也不能發(fā)揮,致使旅行速度降低,效率下降,達(dá)不到中運(yùn)量等級的要求。如果一定要讓現(xiàn)代有軌電車運(yùn)行在混行道或者大量平交道上,而我國人口眾多,管理難度大,那么交通事故會時(shí)有發(fā)生。有的城市面對現(xiàn)實(shí)不得不從共用線路、半封閉線路又回到了全封閉線路。但這一在歐洲行得通的方式未見得能在我國行得通。在此情況下,現(xiàn)代有軌電車的優(yōu)勢難以發(fā)揮。在一定的區(qū)域,如城市邊緣或者中心城市外圍的組團(tuán)內(nèi),有特別的地形和路況,可以采用有軌電車,但因?yàn)槠溥\(yùn)量和速度都較低,只能歸屬于一般的公交系統(tǒng)。當(dāng)下所說的歐洲有軌電車的復(fù)興,其實(shí)相當(dāng)部分是輕軌車。作為城市軌道交通,既然投資鋪設(shè)了軌道,占用了道路資源,總希望能快速、大量地運(yùn)送乘客。作為低運(yùn)量的公交車,現(xiàn)在寧波正在試驗(yàn)一種超級電容儲能的無軌電車,可以單車或者餃接運(yùn)行,線路靈活,無空氣污染,無接觸網(wǎng),無軌道。筆者認(rèn)為這種無軌電車很有發(fā)展前景。

作為輕軌交通的運(yùn)載工具,輕軌車必須滿足輕軌線路的要求。由于輕軌交通的線路基本建在地面和高架橋上,如果使用地鐵車或者老式有軌電車就有麻煩了。它們的噪聲大、振動大,污染環(huán)境,會引發(fā)附近居民投訴。這是我國一些城市已經(jīng)遇到的問題。對此,車輛制造廠對傳統(tǒng)有軌電車和地鐵車進(jìn)行了現(xiàn)代化改造,使它不僅擁有現(xiàn)代城市軌道交通車輛的所有先進(jìn)技術(shù),如交流傳動、計(jì)算機(jī)控制等,更把重點(diǎn)放在了減振降噪上。此外,輪軌型輕軌車的轉(zhuǎn)向架都采用了彈性車輪、彈性聯(lián)軸節(jié)、空心軸傳動等技術(shù);大量采用橡膠彈性元件,有效減低了鋼輪鋼軌的行走振動和噪聲的產(chǎn)生。為此,筆者認(rèn)為,發(fā)展鋼輪的輕軌車必須達(dá)到以下一些技術(shù)要求：軸重必須在11 t（最多12.5 t）以下;轉(zhuǎn)向架應(yīng)配置彈性車輪、彈性聯(lián)軸節(jié)、空心軸等,噪聲等級要比機(jī)動車低10～15 dB（A）左右;節(jié)能、環(huán)保,車體及設(shè)備需輕量化;裝備有磁軌制動器及撒砂裝置;最高運(yùn)行速度在60 km/h以上,但不宜超過100 km/h,能爬至少60‰的坡道,能通過較小彎道（如曲線半徑為25 m）;外形美觀,如果是中高地板車,在接觸網(wǎng)供電時(shí),車體應(yīng)帶有具有美觀和隔噪作用的裙邊。

2 我國適宜發(fā)展輕軌交通

（1）適合我國國情。我國人口眾多,城鎮(zhèn)化的發(fā)展不僅使大城市的人口更加集中,而且中等規(guī)模的衛(wèi)星城鎮(zhèn)和組團(tuán)也會增多,因此需要中運(yùn)量、快速的軌道交通系統(tǒng)。輕軌交通具有快捷、節(jié)省、環(huán)保等特點(diǎn),比較適合我國國情,具有專有路權(quán)的輕軌交通將發(fā)揮其特殊的作用。

（2）工程造價(jià)低。我國一些大城市經(jīng)過一段時(shí)期大規(guī)模的地鐵建設(shè),主干地鐵網(wǎng)已基本建成,但支線如果還建地鐵就不合算,想另辟磎徑;中等城市因客流中等且建設(shè)地鐵資金壓力大,想要減少一次性投資;市屬行政區(qū)內(nèi)部想建設(shè)自己的軌道交通系統(tǒng),不想投資太大,都想尋找新的方式。輕軌交通基本建在地面或高架橋上,繁華地區(qū)可轉(zhuǎn)入地下,工程造價(jià)大為降低,大約為地鐵工程造價(jià)的1/2～1/3。

（3）中等運(yùn)量。由于輕軌交通是中運(yùn)量級的交通系統(tǒng),其路權(quán)使用應(yīng)是專用的,這樣乘客管理難度就比有軌電車小很多。既然是專用道,設(shè)有站臺,就可以在站臺上售檢票,乘客上下車快速,列車停站時(shí)間短,旅行速度可提高,運(yùn)能增加。一般要求輕軌車的旅行速度要達(dá)到25～35 km/h。

（4）環(huán)境友好。由于輕軌車的特殊設(shè)計(jì),其減振降噪性能良好,不會污染環(huán)境,在歐美發(fā)達(dá)國家,也為市民所能接受。

3 我國發(fā)展輕軌交通的幾個(gè)問題

要在我國發(fā)展輕軌交通,筆者認(rèn)為工程建設(shè)不是問題,但仍有幾個(gè)問題需要探討、解決。

3.1 路權(quán)問題

要達(dá)到中運(yùn)量等級,提高旅行速度和通過能力,發(fā)揮車輛潛能,應(yīng)爭取到專有路權(quán)。如必須設(shè)有平交道口,也要盡可能少,且具有信號優(yōu)先權(quán)。這是與傳統(tǒng)有軌電車交通的重要區(qū)別?；煨谢蛘叽罅科浇坏揽诓粌H不能發(fā)揮車輛的優(yōu)勢,還易引發(fā)事故。在過去,老式有軌電車鐺鐺作響,警示了路人;而現(xiàn)代有軌電車有靜音的優(yōu)點(diǎn),反而使它成了無聲的交通殺手。

3.2 車輛來源及國產(chǎn)化問題

目前,國內(nèi)通過引進(jìn)國外技術(shù)和自主研發(fā),生產(chǎn)出70%和100%低地板現(xiàn)代有軌電車,并已投入運(yùn)用。其最高運(yùn)行速度和減振降噪效果基本滿足輕軌車要求;當(dāng)?shù)缆窏l件具備時(shí),可成列運(yùn)行,達(dá)到中運(yùn)量等級。引進(jìn)車國產(chǎn)化率達(dá)到55%以上,但關(guān)鍵部件目前需要進(jìn)口;自主車國產(chǎn)化率要達(dá)到70%以上。

如果具有專有路權(quán),又有高架橋,站臺封閉售檢票后,就沒有必要使用價(jià)格昂貴、維修困難的低地板車,而宜采用中高地板輕軌車。這種車型國外比較多,國內(nèi)較少。但經(jīng)過這十幾年來軌道交通車輛的國產(chǎn)化,我國軌道車輛的設(shè)計(jì)制造水平有了很大提高,現(xiàn)已可進(jìn)入國際市場競爭并取得可喜成果。因此,國內(nèi)制造中高地板的輕軌車一點(diǎn)不難,比制造低地板車容易,國產(chǎn)化率更高,價(jià)格也會低很多。

早在20世紀(jì)80年代,國家就已經(jīng)立項(xiàng)“六軸單鉸接輕軌車”攻關(guān)項(xiàng)目,制造出了樣車并試驗(yàn)成功,但由于種種原因未能推廣運(yùn)用。目前國內(nèi)有類似產(chǎn)品,稍加改造即可成為合格的中高地板輕軌車。例如我國出口馬來西亞安邦線的輕軌車為六軸單餃接車,地板高880 mm,采用了彈性車輪,可直接用于國內(nèi)線路;如果在轉(zhuǎn)向架上再增加一個(gè)空心軸傳動就更加完美。又如我國出口伊朗馬沙德和用于沈陽渾南線的六軸雙餃接70%低地板車,其動力轉(zhuǎn)向架采用了彈性聯(lián)軸節(jié)、空心軸傳動、彈性車輪等標(biāo)準(zhǔn)輕軌車配置,高地板處高度655 mm（初期805 mm）,如將其改變成中高地板輕軌車,只需將地板拉平,中間的拖動轉(zhuǎn)向架由獨(dú)立輪改為傳統(tǒng)的輪對即可。因此,筆者認(rèn)為,輕軌車國產(chǎn)化不成問題,無需依賴國外技術(shù),國產(chǎn)化率會更高。

3.3 供電方式問題

無論是輕軌車還是有軌電車,由于在城市街道穿行,供電的安全和景觀都成為熱門話題和爭論焦點(diǎn)。輕軌線路基本具有專有路權(quán),速度比較高,接近地鐵,其供電方式還是以接觸網(wǎng)和第三軌為宜,價(jià)廉且成熟。對于有特別需要的地方,如城市中心CBD（中央商務(wù)區(qū)）或者風(fēng)景勝地等,因景觀和安全等問題不宜安裝接觸網(wǎng)和第三軌,則可以考慮地面移動接觸軌供電或者車輛儲能的方式。

目前,國際上有3家大公司各自推出了一套原理迥異的地面移動供電方式：無線定位接觸器供電（APS）,永磁鐵吸合接觸供電（Tramwave）,電磁感應(yīng)隔離供電（PRIMOVE）。筆者認(rèn)為：這些新奇的供電方式都還處在試驗(yàn)或者試用階段,沒有一條完整的線路全線采用這些方式,只是在某一段使用,其他大部分線路仍然使用接觸網(wǎng);這些設(shè)備的故障率、損耗及壽命缺少時(shí)效的統(tǒng)計(jì);如在我國采用,還會遇到如積水、防盜、保養(yǎng)維修、備件等諸多問題,況且其造價(jià)十分昂貴,因此要采用時(shí)必須仔細(xì)權(quán)衡。

另外一種是采用車輛儲能的方式。目前有超級電容和蓄電池兩種方式,以解決短距離車輛的無觸網(wǎng)運(yùn)行。但大部分線路仍以接觸網(wǎng)為主,如沈陽渾南線。隨著儲能元件的技術(shù)進(jìn)步,對于全線無接觸網(wǎng),采用車輛在車站給電容或電池充電的儲能方式。這是一個(gè)值得研究和試驗(yàn)的方向。但目前無論是超級電容還是蓄電池其質(zhì)量都很大,而且價(jià)格昂貴,總投資也會很高。因此,不是特殊地段或者特別需要,當(dāng)前寧可采用廉價(jià)、成熟的方式;也可以采用分段處理的方式,不搞一刀切。輕軌車或者有軌電車供電容量沒有地鐵大,因此國外將其供電接觸網(wǎng)做得很輕巧,加上支柱美化,如路燈柱一般,對景觀并無多大影響。高鐵和動車要進(jìn)入城市,市域線將在大市區(qū)縱橫,接觸網(wǎng)是回避不了、也是消失不了的。工業(yè)文明的風(fēng)景肯定不同于農(nóng)業(yè)文明的風(fēng)景,情趣迥異,見仁見智。

4 結(jié)語

綜上所述,在我國發(fā)展輕軌交通貼近國情,值得推廣,從國內(nèi)工程建設(shè)水平和車輛制造能力分析也是現(xiàn)實(shí)可行、穩(wěn)妥可靠的。以上是筆者的看法,供同行參考,一起探討,以期我國城市軌道交通事業(yè)健康快速發(fā)展。

［1］ 國發(fā)（2013）36號 國務(wù)院關(guān)于加 強(qiáng)城 市基 礎(chǔ)設(shè)施 建設(shè) 的 意見［S］.

［2］ GB 50157 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范（2011年送審稿）［S］.

［3］ CJJ/T 114-2007城市公共交通分類標(biāo)準(zhǔn)［S］.

On the Development of Light Rail Transit in China

Chen Suijiu

The characteristics of light rail transit and light rail vehicles are introduced.Based on the practical condition of population increase and urbanization rate,construction cost,transportation ability and environment in China, the advantages of light rail transit development in China are analyzed,several key problems in the right of way,the suppliers and localization of LRT vehicles and the mode of power supply are discussed.

light rail transit;light rail vehicle;the right of way;localization of vehicle;power supply mode

U 239.3

2013-11-28）