現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的技術(shù)要點

茍 波

(中鐵二院工程集團有限責(zé)任公司,610031,成都∥高級工程師)

現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的技術(shù)要點

茍 波

(中鐵二院工程集團有限責(zé)任公司,610031,成都∥高級工程師)

根據(jù)現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)半封閉、地面敷設(shè)為主的特點,提出應(yīng)處理好現(xiàn)代有軌電車與道路交通及市政設(shè)施的關(guān)系,認為合理分配道路資源和重視沿線的景觀設(shè)計是該系統(tǒng)研究中的兩大技術(shù)要點。以佛山市高明區(qū)現(xiàn)代有軌電車示范線項目為例,對上述關(guān)鍵技術(shù)問題及其解決方案進行闡述,供后續(xù)相關(guān)項目參考借鑒。

現(xiàn)代有軌電車; 佛山市; 選線設(shè)計; 景觀設(shè)計

Author′s address China Railway Eryuan Engineering Group Co.,Ltd.,610031,Chengdu,China

現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)在傳統(tǒng)有軌電車的基礎(chǔ)上,進行了車輛技術(shù)和路權(quán)形式的改進,但仍存在一定的局限性。本文根據(jù)現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)半封閉、地面敷設(shè)為主的特點，以佛山市高明區(qū)現(xiàn)代有軌電車示范線項目為例，闡述現(xiàn)代有軌電車規(guī)劃設(shè)計中的技術(shù)要點：處理好與道路交通及市政設(shè)施的關(guān)系、合理分配道路資源，以及沿線的景觀設(shè)計。

1 現(xiàn)代有軌電車的改進

1.1 車輛方面的改進

現(xiàn)代有軌電車車輛在保留了傳統(tǒng)有軌電車車輛基本特征(如適應(yīng)地面行駛要求、軸重輕、通過曲線半徑小、爬坡大等)的基礎(chǔ)上,對車輛的其它特征進行了較大改進。

(1) 舒適新穎:改進了車輛外觀形象和內(nèi)部裝飾，多數(shù)車輛采用流線型車身、大窗、對開門、低地板(約350 mm)等新穎設(shè)計,旅客上下車方便,乘坐舒適，且更加人性化和符合現(xiàn)代化都市的氣質(zhì)。

(2) 性能提升:最高運行速度一般能達到70～80 km/h,車輛的各項性能得到提升,車輛模塊化更便于維修保養(yǎng)。

(3) 更加環(huán)保:采用小輪徑、彈性車輪和盤形制動,以及金屬-橡膠復(fù)合減震器等措施,降低噪聲和振動,運行更加平穩(wěn)環(huán)保。

(4) 運能提升:車輛鉸接化、模塊化,多模塊組合,車輛長度調(diào)節(jié)靈活,也可連掛運行,運能可達到0.8萬～1.2萬人次/h。

(5) 受流方式:多樣化,主要有接觸網(wǎng)、接觸軌、感應(yīng)式、車載儲能(蓄電池/超級電容)等方式,對城市環(huán)境景觀的適應(yīng)性更強。

1.2 路權(quán)形式方面的改進

相比傳統(tǒng)的有軌電車,現(xiàn)代有軌電車爭取了更多的專用路權(quán)和享有公交優(yōu)先的發(fā)展戰(zhàn)略優(yōu)勢,運行效率得到了較大提高。

(1) 專用路權(quán):爭取了道路區(qū)段的專用路權(quán),對既有道路按照“占一還一”的原則進行拓寬恢復(fù),可采用建立物理隔離或劃分專用車道的方式。在初期行車密度較小時,也可采取共用路權(quán)的形式,合理高效地利用道路資源。

(2) 路口優(yōu)先[5]:提高平交路口的通過能力,對有條件的路口設(shè)置優(yōu)先通過信號。

(3) 局部立交:在交通量大、難以實現(xiàn)有軌電車信號優(yōu)先并制約系統(tǒng)能力的重要路口,設(shè)置局部地下或高架線路通過路口,以確保路口的通行能力,但車站應(yīng)設(shè)在地面。

2 技術(shù)要點

現(xiàn)代有軌電車雖然比傳統(tǒng)的有軌電車有明顯突破,但其采用半封閉、地面敷設(shè)為主的特點,使其仍有別于大運量的軌道交通系統(tǒng)。對于現(xiàn)代有軌電車而言,處理好與道路交通和市政設(shè)施的關(guān)系、合理分配道路資源和沿線的景觀設(shè)計,是其系統(tǒng)研究中的兩大技術(shù)要點。

2.1 道路交通和市政設(shè)施的關(guān)系

處理好現(xiàn)代有軌電車與道路交通和市政設(shè)施的關(guān)系,與以下幾方面的問題密切相關(guān)。

2.1.1 線路經(jīng)由路徑的選擇

現(xiàn)代有軌電車作為中運量的軌道交通系統(tǒng),一方面應(yīng)充分發(fā)揮其公共交通的功能,重視對城市客流的覆蓋和吸引,為沿線客流提供準(zhǔn)點、舒適、快速、便捷的出行服務(wù);另一方面由于其需占用沿線道路資源,對地面交通存在干擾,不適合敷設(shè)于交通量較大、道路資源已經(jīng)飽和的城市通道上。

以佛山市高明區(qū)現(xiàn)代有軌電車示范線為例,項目研究過程中,對高明老城區(qū)內(nèi)的線路提出了三個通道方案(見圖1)進行比較。

圖1 通道方案示意圖

方案一：線路沿高明大道—中山路走行,長3.6 km。沿線道路紅線寬度達80 m,條件良好,道路改造工程少。但高明大道為城市快速路走廊,周邊多為廠房,人流量小,同時南側(cè)毗鄰滄江,存在單邊客流情況。

方案二:線路沿明理路—荷香路—滄江路走行,長4.0 km。沿線大部分地段的地面建筑對道路紅線都有10 m的退讓,具備拓寬恢復(fù)改造的條件。但在荷香路上,有約400 m的現(xiàn)狀道路相當(dāng)狹窄,有軌電車線路介入后,如恢復(fù)原道路路幅,將引起大量房屋拆遷；若改成單行道,則對片區(qū)的交通影響極大。

方案三：線路沿明理路-泰和路-滄江路敷設(shè),長3.6 km。沿線道路兩側(cè)建筑均退讓紅線10 m,條件較好。同時,泰和路沿線是該片主要的生活走廊,客流成熟。

經(jīng)綜合分析比較,方案三雖然因道路改造工程量的增加比方案一多了約4 700萬元的投資,但沿線道路滿足有軌電車的敷設(shè)要求,且客流成熟,故最終推薦采用方案三。

2.1.2 線路在道路上的敷設(shè)位置選擇

有軌電車線路在道路斷面上的敷設(shè)位置選擇與區(qū)段、路口的地面交通組織、區(qū)段市政公用設(shè)施的現(xiàn)狀和規(guī)劃分布情況密切相關(guān)。

線路敷設(shè)形式主要有集中路中、分開兩側(cè)和單側(cè)布置三種[6]，如圖2～4所示。應(yīng)對沿線道路的路幅、路口的交通、周邊物業(yè)的人車進出、地下管線分布等情況進行梳理,研究確定線路在區(qū)段道路上的敷設(shè)位置。

圖2 線路集中路中布置

圖3 線路分開兩側(cè)布置

圖4 線路單側(cè)布置

以佛山市高明區(qū)現(xiàn)代有軌電車示范線為例,項目研究過程中,對高明老城區(qū)段的線路在道路上的敷設(shè)位置進行了比較。老城區(qū)內(nèi)沿線道路均為城市次干道,雙向4車道,建筑紅線寬為56～70 m,道路兩側(cè)建筑物密集,線路采用單側(cè)敷設(shè)空間緊張,故重點對“路中”和“分開兩側(cè)”布置進行了比較。

(1) 對地下管線的影響。沿線道路地下管線(雨水管、給水管、電力管、污水管、通信管道等)主要分布于道路兩側(cè),路中布置可減少對地下管線的改遷并降低雜散電流對地下管線的影響。

(2) 對沿線交通的影響。沿線周邊地塊進出道路和通道道路聯(lián)系緊密,出入口眾多,路中布置對沿線交通影響小:區(qū)段不影響兩側(cè)車輛右進右出功能,左轉(zhuǎn)功能可在鄰近交叉口掉頭實現(xiàn);路口段僅與左轉(zhuǎn)交通沖突,可增設(shè)左轉(zhuǎn)專用相位解決。

(3) 對沿線環(huán)境景觀影響。線路敷設(shè)于路中,距離道路兩側(cè)的建筑物較遠,對沿線周邊城市景觀環(huán)境影響小。同時,考慮到人群行為的隨意性較大,線路位于車行道之間更有利于運營和周邊人流的安全。

(4) 對道路改造工程的影響。采用兩側(cè)布置方式，道路改造不影響主車道,道路改造工程量相對較小,道路改造(含市政設(shè)置、管線改遷)可節(jié)省投資約3 070萬元。

根據(jù)以上分析,雖然路中布設(shè)方案的道路改造投資會增加約3 070萬元,但從后期運營階段對道路交通、雜散電流腐蝕管線、城市景觀、安全等長期的影響考慮,最終推薦采用路中敷設(shè)方案。

2.1.3 道路交通組織方案

有軌電車建成后,各類交通均能保證安全、有序、高效運行,是評判項目成功的重要因素之一。因此,開展沿線道路交通組織方案研究[6]是現(xiàn)代有軌電車項目重要的、必備的課題。其主要工作內(nèi)容為:通過沿線交通現(xiàn)狀的調(diào)查和交通量預(yù)測,對現(xiàn)狀道路交通服務(wù)水平進行評價;在此基礎(chǔ)上,結(jié)合有軌電車占用道路的情況和道路改造方案,進行沿線道路交通組織方案設(shè)計,提出路段交通管制建議措施、路口的信號優(yōu)先方案[7]、渠化方案和信號控制方案[8](相位分配、信號配時)等;同時根據(jù)預(yù)測交通量,對有軌電車建成后的沿線各路段、各路口的服務(wù)水平進行評價,提出未來合理化的道路改造建議,確保沿線道路的服務(wù)水平。

佛山市高明區(qū)現(xiàn)代有軌電車示范線項目對沿線道路交通組織方案進行了專題研究,結(jié)果表明,未來沿線道路滿足交通量需求,并保證了一定的服務(wù)水平。

2.2 景觀設(shè)計

現(xiàn)代有軌電車穿梭于城市中,且以地面敷設(shè)方式為主,處理好與沿線景觀的關(guān)系,打造一條亮麗的交通風(fēng)景線,也是項目建設(shè)的關(guān)鍵問題之一[4]。

2.2.1 受流方式的選擇

目前,有軌電車主要有接觸網(wǎng)、接觸軌(封閉系統(tǒng))、感應(yīng)式、車載儲能(蓄電池/超級電容)[2]等受流方式(見圖5)。其中,架空接觸網(wǎng)受流方式具有技術(shù)成熟、安全可靠、運營維護經(jīng)驗豐富、使用壽命長等優(yōu)點，運用最為廣泛。

圖5 有軌電車主要受流方式

對于以地面敷設(shè)的有軌電車系統(tǒng)來說,接觸網(wǎng)對沿線的城市景觀存在一定的影響。特別是在路口段，由于受小轉(zhuǎn)彎半徑和道路條件控制,其對景觀的影響更甚(見圖6)。

圖6 架空接觸網(wǎng)路口段布網(wǎng)

其它的受流方式目前也逐步得到運用，如廣州海珠區(qū)環(huán)島新型有軌電車試驗段線路,采用儲能式車輛,區(qū)間無接觸網(wǎng),車站設(shè)有充電受流系統(tǒng);珠海有軌電車1號線,采用地面供電系統(tǒng),全線無接觸網(wǎng)。

因此,隨著車輛技術(shù)和新型能源的不斷發(fā)展,未來有軌電車系統(tǒng)必將迎來“無辮子”的時代。(目前佛山市有意向通過南車四方引入加拿大巴拉德公司的氫能源技術(shù),打算將氫能源車輛運用于高明區(qū)示范線項目上,實現(xiàn)全線無接觸網(wǎng)。)

2.2.2 雨棚造型和軌道綠化

現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)的景觀設(shè)計具體體現(xiàn)在車站雨棚造型設(shè)計和獨立路權(quán)段的軌道綠化上。 以佛山市高明區(qū)現(xiàn)代有軌電車示范線為例,車站的頂棚采用流線型的設(shè)計,結(jié)構(gòu)支撐骨架采用大弧線構(gòu)造(見圖7);共路權(quán)地段道床表面采用與原路面一致的鋪裝，獨立路權(quán)段道床表面進行全綠化鋪裝。

圖7 車站雨棚效果圖

3 結(jié)語

現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)具有投資少、建設(shè)周期短、審批立項易等特點,將成為大城市區(qū)域和中小城市交通發(fā)展的極佳選擇。在現(xiàn)代有軌電車建設(shè)中,應(yīng)準(zhǔn)確把握其特性,處理好與沿線道路交通和市政設(shè)施之間的關(guān)系,合理利用、分配道路資源;同時要重視自身的景觀設(shè)計,使其與沿線城市環(huán)境相適宜,力求打造出亮麗的交通風(fēng)景線。

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[4] 段俊萍,彭梅.現(xiàn)代有軌電車工程的景觀要求[J].都市快軌交通,2013,26(6):180.

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Key Technical Points in the Design of Modern Tramcar System

GOU Bo

Based on the features of modern tramcar system,such as the semi-closed type and ground laying priority,the dealing of the relationship between road transportation, municipal facilities and modern tramcar is firstly emphasized. The rational allocation of road resources and good landscape design along the road is considered as two key technical points.The modern tramcar demonstration line in Gaoming District of Foshan City is taken as the research target,and the above-mentioned key technical points and related solutions are described to provide a reference for the subsequent projects.

modern tramcar; Foshan city; location and design of tram line; landscape design

U 482.1

10.16037/j.1007-869x.2016.07.022

2014-10-28)