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      空中懸掛式列車在解決交通問(wèn)題的應(yīng)用與規(guī)劃

      2018-05-14 09:06:04吳俊易宋華偉徐諾林珊珊許淑慧朱衛(wèi)平
      絲路視野 2018年2期

      吳俊易 宋華偉 徐諾 林珊珊 許淑慧 朱衛(wèi)平

      【摘要】鑒于北京、上海等大型城市存在地面交通設(shè)施密集度大,客運(yùn)量大,以及由于交通擁堵導(dǎo)致的空氣污染嚴(yán)重等多項(xiàng)交通問(wèn)題,人們?cè)絹?lái)越需要一種新型公共交通來(lái)緩解運(yùn)輸壓力、改善空氣質(zhì)量。 此項(xiàng)目立足于現(xiàn)代大型城市的交通問(wèn)題背景之上,引進(jìn)了空中懸掛式列車新型公共交通運(yùn)輸工具來(lái)緩解大型城市的交通運(yùn)輸問(wèn)題,并且解決區(qū)域內(nèi)部、交通節(jié)點(diǎn)和樞紐、功能場(chǎng)館等微循環(huán)系統(tǒng)交通問(wèn)題,為市民生活與出行提供了新的選擇,能解決出行難的 “最后一公里”問(wèn)題。項(xiàng)目選取了舉辦多項(xiàng)大型體育賽事、演唱會(huì)賽事的標(biāo)志性體育場(chǎng)-北京工人體育館和以蘇州高鐵站所輻射的周圍景點(diǎn)所構(gòu)成的環(huán)狀交通運(yùn)短途輸結(jié)構(gòu)為空中懸掛式列車具體應(yīng)用試點(diǎn),對(duì)兩處標(biāo)志性的功能場(chǎng)館和交通樞紐做出詳細(xì)的可行性分析。

      【關(guān)鍵詞】空中懸掛式列車;技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì);蘇州高鐵站周邊景點(diǎn);北京工人體育館

      一、研究背景

      空中懸掛式列車是在德國(guó)聯(lián)邦政府支持下,自從1901年在德國(guó)吳波塔爾線開(kāi)始建設(shè)后開(kāi)始研制的一種全新的軌道交通系統(tǒng)。在許多發(fā)達(dá)國(guó)家,空中懸掛式列車也已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)營(yíng)。這種重要形式的軌道交通項(xiàng)目也已經(jīng)投入廣泛的商用的范疇。

      對(duì)于我國(guó)如北京、上海等大型城市,地面交通擁堵,車站、展館等功能場(chǎng)館人流量大、空氣環(huán)境污染嚴(yán)重等交通現(xiàn)狀,空中懸掛式列車這種交通模式并沒(méi)有得到過(guò)多的重視與運(yùn)用,如果只對(duì)傳統(tǒng)地面道路的交通模式進(jìn)行改造換新,并不能實(shí)質(zhì)性的緩解大型城市的交通發(fā)展。因此需要一種新型的交通模式和管理方法來(lái)改善我國(guó)地面交通運(yùn)輸壓力,便利居民的交通出行,同時(shí)需要一種新模式下的交通運(yùn)輸規(guī)劃來(lái)協(xié)調(diào)現(xiàn)有地面建設(shè)和環(huán)境質(zhì)量的關(guān)系。

      項(xiàng)目選取了以蘇州高鐵站所輻射的周圍景點(diǎn)所構(gòu)成的環(huán)狀交通運(yùn)短途輸結(jié)構(gòu)和舉辦多項(xiàng)大型體育賽事、演唱會(huì)賽事標(biāo)志性體育場(chǎng)的北京工人體育館為空中懸掛式列車具體應(yīng)用試點(diǎn),來(lái)具體分析其周邊人流量信息與交通路線規(guī)劃。

      二、設(shè)計(jì)原理

      (一)設(shè)計(jì)思路

      隨著空中懸浮式列車應(yīng)用的推廣,在我國(guó)尋找人流量大,交通擁堵的區(qū)域內(nèi)部、交通節(jié)點(diǎn)和樞紐、功能場(chǎng)館等微循環(huán)系統(tǒng)交通,分析當(dāng)?shù)氐慕煌肪€設(shè)置,人流量流動(dòng)信息,選擇合適的空中有軌電車的設(shè)施路線。通過(guò)建設(shè)這種新型的交通運(yùn)輸方式,緩解當(dāng)?shù)氐慕煌ㄟ\(yùn)輸壓力提高交通運(yùn)輸效率與承載能力,及時(shí)有效的實(shí)現(xiàn)高人流量的輸送,并且實(shí)現(xiàn)無(wú)噪音污染、無(wú)廢氣排氣、不影響周邊環(huán)境的環(huán)保效果。所以可以融入到生態(tài)自然景區(qū)中,來(lái)增加周邊的交通效率。

      (二)研究方法

      1.空中懸掛式列車運(yùn)行的技術(shù)可行性分析

      (1)技術(shù)說(shuō)明

      空中懸掛式列車的高架結(jié)構(gòu)主要由軌道梁、墩柱及基礎(chǔ)組成,軌道梁及墩柱均采用鋼結(jié)構(gòu)形式,基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁形式。一般情況下,軌道梁的下部結(jié)構(gòu),單線采用倒L形墩柱,雙線采用Y形墩柱。懸掛式空中列車采用外包橡膠鋼輪,橡膠輪胎的摩擦系數(shù)較大,同時(shí)設(shè)計(jì)了特殊的轉(zhuǎn)向架,這使它具有很強(qiáng)的爬坡及轉(zhuǎn)向能力,可以在半徑較小的地方轉(zhuǎn)彎,適合在任何地形上建造,在路線設(shè)計(jì)上有很大的自由度。不同于地鐵或輕軌,空中懸掛式列車將路面、軌道、供電系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、隔音網(wǎng)等全部集成在一軌道梁內(nèi),由單柱支起,軌道梁寬度很小,支柱結(jié)構(gòu)細(xì)長(zhǎng),因此除了車站,其他部分基本不占用地面空間。

      (2)性能指標(biāo)分析

      空中懸掛式列車采用全電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),沒(méi)有廢氣排放,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,耗電量為2.4千瓦時(shí)/車公里,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其他軌道交通的耗電量??罩袘覓焓搅熊囋O(shè)計(jì)使用壽命為30年,實(shí)心橡膠輪胎的使用壽命大約8-10萬(wàn)公里,導(dǎo)向輪大約15萬(wàn)公里。其運(yùn)行平穩(wěn)性指標(biāo)小于等于2.5,且常用制動(dòng)沖擊率為0.75m/ s ^3。列車的輪子是在封閉環(huán)境下運(yùn)行的,所以不受惡劣天氣影響。無(wú)論冰凍、大雪、暴風(fēng)雪還是濃霧等惡劣天氣,列車均可照常運(yùn)行。

      2.空中懸掛式列車運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)可行性分析

      (1)生產(chǎn)能力分析

      空中懸掛式列車造價(jià)低廉可重復(fù)使用。經(jīng)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示空中懸掛式列車系統(tǒng)每公里只需要投入0.5億~1.5億元人民幣,具有較高的性價(jià)比。空中懸掛式列車是在工廠中預(yù)先批量生產(chǎn),再到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝調(diào)試,所以建設(shè)空中懸掛式列車從工程申報(bào)到審批,直到建設(shè)完成,只需要1-2年的時(shí)間,遠(yuǎn)快于地鐵和輕軌。并且可隨著城市發(fā)展而擴(kuò)充,即系統(tǒng)可加長(zhǎng)、可拆卸、可移動(dòng)。

      (2)市場(chǎng)分析

      目前,包括車輛、信息控制系統(tǒng)在內(nèi),空列國(guó)產(chǎn)化率已突破90%。據(jù)悉,“十二五”期間,北京、上海、深圳的軌道交通將新增1000多公里的運(yùn)營(yíng)里程,各大城市的軌道交通加起來(lái)2500公里以上,計(jì)劃投資將超過(guò)1萬(wàn)億元。2016年初,由西南交通大學(xué)牽引動(dòng)力國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室牽頭,聯(lián)合7家大型國(guó)營(yíng)企業(yè)協(xié)同研制。于2016年9月30日,在成都成功掛線。

      三、創(chuàng)新特色

      空中懸掛式列車與常規(guī)軌道交通運(yùn)輸平臺(tái)不同的是,空軌結(jié)構(gòu)拋除混凝土橋梁結(jié)構(gòu),僅利用索和軌道,在輔助連接基礎(chǔ)上,實(shí)際車輛高速運(yùn)行。如果說(shuō)高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力材料促使預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的成功和發(fā)展,空軌結(jié)構(gòu)得以存在需要有以下兩點(diǎn)支撐:一是高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力索的應(yīng)用;二是高速行車的應(yīng)用。前者保證系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全性,后者保證系統(tǒng)的運(yùn)輸效率。

      四、應(yīng)用前景

      北京工人體育館位于北京市朝陽(yáng)區(qū)三里屯工人體育場(chǎng)北路舉辦賽事時(shí),工人體育場(chǎng)周圍交通具有突發(fā)性、飽和性、不確定性等特點(diǎn)。比賽開(kāi)始前,大量的交通流涌入場(chǎng)館;比賽結(jié)束后,大量的交通流從場(chǎng)館涌出,造成了瞬時(shí)的交通壓力,交通環(huán)境尤為嚴(yán)峻。

      每當(dāng)舉辦大型演唱會(huì)或者比賽時(shí),客流量將會(huì)達(dá)到8萬(wàn)多人。這對(duì)周圍的交通環(huán)境造成了極大的影響。特別是出場(chǎng)時(shí),人數(shù)瞬間提升。光靠地鐵或者公交車和私家車無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)完成客流的疏散,導(dǎo)致交通擁擠堵塞。于是空中懸掛式列車可以幫助地面交通減少一部分的人員運(yùn)輸。把人流量錯(cuò)開(kāi),將一部分的觀眾送入附近地鐵站的下一站。這樣其他步行的觀眾在附近地鐵站的擁堵情況就會(huì)大大改善。

      蘇州站所輻射周邊的旅游景點(diǎn)繁多,僅蘇州園林一部分景觀就吸引國(guó)內(nèi)外無(wú)數(shù)游客。高鐵蘇州站自2010年投入運(yùn)營(yíng),蘇州每年接待的游客量?jī)H蘇州園林一部分景觀就超過(guò)800萬(wàn)人次,2015年接待國(guó)內(nèi)游客超過(guò)1000萬(wàn)次。單純從現(xiàn)有數(shù)據(jù)及客流分析,蘇州近幾年每年接納人數(shù)在6000萬(wàn)人次左右,蘇州站所輻射周邊旅游景點(diǎn)每年接納人次超過(guò)一半,這其中幾乎全為外來(lái)客流,其中選擇公共交通的人數(shù)超過(guò)70%,選擇軌道交通為公共交通的一半,蘇州站附近僅有軌道交通2號(hào)線,則其中每年有超過(guò)2000萬(wàn)人通過(guò)地鐵2號(hào)線,這對(duì)地鐵2號(hào)線造成極大的客流壓力,且近幾年游客人數(shù)在不斷上漲,蘇州站周邊對(duì)公共交通的需求量也在不斷上升,這就需要有新的交通線路的出現(xiàn)。

      通過(guò)引進(jìn)消化與國(guó)產(chǎn)化,空中懸掛式列車在我國(guó)大中小城市有廣泛應(yīng)用與發(fā)展空間,并形成研發(fā)、生產(chǎn)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)的全面發(fā)展,具有可預(yù)見(jiàn)性的“百億設(shè)備、千億投入、萬(wàn)億拉動(dòng)”的廣闊發(fā)展前景,未來(lái)可作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)進(jìn)行全產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

      參考文獻(xiàn)

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      [8]節(jié)能省地少噪音 “空中行車”不是傳說(shuō) - 新華科技 - 新華網(wǎng)

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      ★指導(dǎo)老師:朱衛(wèi)平

      作者簡(jiǎn)介:吳俊易,男,福建人,本科在讀,研究方向:交通管理研究;宋華偉,上海工程技術(shù)大學(xué);徐諾,上海工程技術(shù)大學(xué);林珊珊,上海工程技術(shù)大學(xué);許淑慧,上海工程技術(shù)大學(xué);指導(dǎo)老師:朱衛(wèi)平。

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