濟(jì)南市BRT車輛類型對比研究

劉 彤，鞏麗媛，周 欣，鄭 佳，林松濤，王 強(qiáng)

（濟(jì)南市城市交通研究中心，山東 濟(jì)南250031）

0 引言

隨著濟(jì)南市建成區(qū)不斷地?cái)U(kuò)張蔓延，居民最初的就業(yè)就近平衡關(guān)系被打破，導(dǎo)致職住分離情況加劇，出行距離的增大和機(jī)動車保有量的增加使得交通擁堵情況日益凸顯。公共交通是緩解交通擁堵的重要手段，由于受到古城和泉水保護(hù)等問題的影響，濟(jì)南城市核心區(qū)不適宜進(jìn)行軌道交通建設(shè)，所以建設(shè)中運(yùn)量公共交通系統(tǒng)是解決濟(jì)南當(dāng)前交通問題的唯一選擇。

濟(jì)南市確定將BRT 作為城市中運(yùn)量系統(tǒng)的制式，BRT具有投資少、工期短、道路改造量小、線路調(diào)整靈活等優(yōu)勢，濟(jì)南現(xiàn)已有7條BRT線路且都成功運(yùn)營。其中，快速公交系統(tǒng)運(yùn)載車輛的性能很大程度上影響著公交企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和居民的出行時(shí)間，當(dāng)前我國正在使用的綠色公共交通車輛主要有混合動力車、純電動車、天然氣車和現(xiàn)代無軌電車[1]?；旌蟿恿嚰夹g(shù)尚未成熟、維護(hù)成本較高，純電動車購置費(fèi)用高、續(xù)航里程短、缺乏成熟的電池處理方法，因此，混合動力車與純電動車并不適合在中運(yùn)量公共交通系統(tǒng)中大規(guī)模應(yīng)用[2]。本文重點(diǎn)對天然氣（LNG/CNG）車和現(xiàn)代無軌電車進(jìn)行對比分析。

1 技術(shù)分析

天然氣車包括壓縮天然氣（CNG）車和液化天然氣（LNG）車兩種。CNG 車已有70 多年的歷史，其燃料經(jīng)濟(jì)環(huán)保、車輛續(xù)航里程為100～200km，由于氣瓶裝載效率低，所以在公交領(lǐng)域的應(yīng)用受到了較大的制約。LNG 公交車的氣瓶裝載效率高、續(xù)航里程大于300km、加注燃料時(shí)間只需3～5min；與CNG 公交車相比，LNG 公交車儲存壓力低、安全性高，具備更強(qiáng)的實(shí)用性；但是，LNG公交車連續(xù)一個(gè)星期不使用時(shí)氣瓶安全閥就會卸壓泄氣，再次加注燃料需先填充氮?dú)猓o車輛維修帶來不便[3-4]。

無軌電車已有100 多年的歷史，經(jīng)歷了幾起幾落和多次技術(shù)升級，逐漸從傳統(tǒng)的無軌電車系統(tǒng)向智能化、大容量、高服務(wù)的現(xiàn)代無軌電車系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，如今在北京、廣州、杭州、武漢等國內(nèi)城市和瑞士、德國、法國等60 余個(gè)國家的公共交通系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代無軌電車進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)升級后可以安裝動力電池組、在線即時(shí)充電，擺脫了供電觸線網(wǎng)的限制；系統(tǒng)采用箱式變電站、占地面積小、選點(diǎn)建設(shè)靈活；應(yīng)用高速接觸網(wǎng)和高速分線器使無軌電車能夠以每小時(shí)大于60km 的速度通過分線器，大大提高了運(yùn)行速度；集電桿捕捉器的應(yīng)用，使現(xiàn)代無軌電車能夠在正常和脫線運(yùn)行兩種工況之間進(jìn)行快速切換[5]。

2 經(jīng)濟(jì)分析

以柴油車作為基準(zhǔn)，進(jìn)行天然氣（LNG/CNG）車與現(xiàn)代無軌電車的經(jīng)濟(jì)比較。

柴油車BRT 系統(tǒng)設(shè)施建設(shè)成本包含道路改造、站臺建設(shè)改造等；相比柴油車，天然氣車設(shè)施建設(shè)成本還包括加氣站建設(shè)；相比柴油車，現(xiàn)代無軌電車系統(tǒng)設(shè)施建設(shè)成本還包括觸線網(wǎng)、供電設(shè)施等建設(shè)。所以，三種車輛的設(shè)施建設(shè)成本的關(guān)系是：現(xiàn)代無軌電車＞天然氣車＞柴油車。

單車運(yùn)營綜合成本包含車輛購置費(fèi)用、維護(hù)成本、輔助成本、燃料成本，單車年運(yùn)營綜合成本對比情況如表1所示，可以看出在運(yùn)營成本方面現(xiàn)代無軌電車具有明顯優(yōu)勢。

表1 不同車輛種類的BRT系統(tǒng)建設(shè)與運(yùn)營成本對比表

以建設(shè)線網(wǎng)150km、配置12m 車型2 000 輛為例進(jìn)行估算，不同的車輛類型在系統(tǒng)10 年的建設(shè)成本與運(yùn)營成本的總和關(guān)系為：柴油車＞天然氣（LNG/CNG）車＞現(xiàn)代無軌電車，且隨著運(yùn)營時(shí)間的增長，現(xiàn)代無軌電車的優(yōu)勢將越明顯。

3 環(huán)境分析

天然氣車輛相比柴油車少80%氮氧化合物的排放量，無苯、鉛、PM 顆粒物的排放，環(huán)保優(yōu)勢明顯，但天然氣車的碳排放量比柴油車多。

現(xiàn)代無軌電車在運(yùn)行過程中沒有污染物產(chǎn)生，且熱量排放極低，無“熱島效應(yīng)”。

4 社會影響分析

與柴油車相比，天然氣車輛較為安靜和環(huán)保。與天然氣車輛相比，現(xiàn)代無軌電車的噪聲低、減震性強(qiáng)且加減速平穩(wěn)，市民乘坐最為舒適。無軌電車在濟(jì)南已有37 年的歷史，已經(jīng)獲得市民的廣泛認(rèn)可。電車的觸線網(wǎng)承載了濟(jì)南的歷史文化，已成為濟(jì)南一道靚麗的風(fēng)景線。同時(shí)，現(xiàn)代無軌電車由于裝有動力電池組可脫線運(yùn)行，也可以根據(jù)城市周邊景觀與路況靈活架設(shè)觸線網(wǎng)，設(shè)計(jì)靈活，使現(xiàn)代無軌電車與城市景觀協(xié)調(diào)的融合在一起，減少視覺污染。

5 實(shí)施可行性分析

濟(jì)南市天然氣供給緊張，天然氣車輛的燃料供應(yīng)缺少保障，如出現(xiàn)供給不足造成車輛停止運(yùn)行的現(xiàn)象將嚴(yán)重影響公交系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)營企業(yè)的信譽(yù)。此外，由于加氣站的建設(shè)安全標(biāo)準(zhǔn)高，與周邊道路、建筑物等需保持安全距離，當(dāng)前濟(jì)南市的建設(shè)用地情況難以保證加氣站數(shù)量。

濟(jì)南市具備專業(yè)的無軌電車建設(shè)和運(yùn)營團(tuán)隊(duì)，中運(yùn)量公共交通走廊中的二環(huán)西路、二環(huán)南路在建設(shè)過程中已經(jīng)預(yù)留了無軌電車管線，具有較好的建設(shè)條件。

6 結(jié)語

綜合比較，現(xiàn)代無軌電車具有運(yùn)營成本低、綠色環(huán)保的特性，可靈活設(shè)計(jì)降低對城市景觀的影響甚至使城市更加美觀，在濟(jì)南具有獨(dú)特的發(fā)展優(yōu)勢和可行性，是濟(jì)南市中運(yùn)量公共交通系統(tǒng)的最優(yōu)選擇。

[1] 黃文娟，姜平.城市快速公交與常規(guī)公交系統(tǒng)協(xié)調(diào)評價(jià)探討[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2008（4）：41-44.

[2] 蔣興，朱輝.液化石油氣發(fā)動機(jī)燃料供給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案與性能比較研究[J]. 北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2003（1）：30-31.

[3] 王旭輝.LNG 車用燃料及在北京公交車的應(yīng)用[J].天然氣工業(yè)，2005（3）：153-156.

[4] 楊青山. 世界現(xiàn)代無軌電車發(fā)展概況[J]. 人民公交，2012（10）：110-111.