淺析城市智能軌道快運系統設計要點

張 恒

中鐵四院集團新型軌道交通設計研究院有限公司，江蘇蘇州 215009

1 車輛基本特點

2017年6月2日，由中車株洲電力機車研究所有限公司研制的一種名為“智能軌道快運系統（Autonomous rail Rapid Transit—ART）”的全新交通產品在株洲首次亮相，這種新型交通工具的主要特點是融合了現代有軌電車和公共汽車各自優勢。

智能軌道快運列車是一種雙向行駛的多編組膠輪車輛。它采用全軸轉向控制技術，并通過主動安全控制、車載信號控制、機器視覺等對行駛進行電子約束，實現在虛擬軌道下的類軌道行駛，是“可以在馬路上行駛的有軌電車”。系統運營具有線路布置靈活，安全高效的特點。

傳統軌道交通制式系統構成需要物理軌道承載、約束車輛。

智軌系統構成不需要物理軌道承載、約束車輛，只需路面上的虛擬軌道標線。車輛基本參數見表1。

表1 車輛基本參數

最小轉彎半徑 15m地板高度 330mm（100%低地板）

2 路權與敷設方式

由于智軌快運系統車輛本身的特點，智軌系統同時具有軌道交通和快速公交的運營特征，因此在設計時需綜合考慮，不能簡單認為在城市建設智軌線路運營“僅僅是購買車輛”。

智軌電車在設計研發的時候主要考慮解決傳統有軌電車需要物理軌道的問題，在電車甩掉軌道之后，一些思路也要相應改變。

2.1 路權

傳統有軌電車在既有道路建設時，往往會采用“在路中分隔帶敷設軌道走行有軌電車”；而智軌電車是膠輪車輛，可以直接走行在社會車道上，因而也就避免了鏟去中分帶再建設車道這一過程，相應帶來的結果就是社會車道被占用，而且為發揮其土建工程量小的優點，往往推薦直接占用的方式，有別于傳統有軌電車的“占一還一”原則。

智軌電車占用了社會車道之后，是否是采用獨立路權的問題自然就要討論。參照快速公交即BRT的建設經驗，BRT一般是采用半獨立路權形式，即“區間獨立路權，交叉口共享路權”。

相較于傳統有軌電車，智軌系統更有必要通過視覺手段明確路權形式，原因在于有軌電車的走行區間鋪設有鋼軌，社會車輛可以直觀地看出電車行駛區域；智軌系統的走行車道與社會車道幾乎無異，并且基本是處于無高差的，因此建議采用彩色標線、彩色瀝青路面或者隔離護欄等方式保證安全。

2.2 敷設方式

和有軌電車類似，智軌系統的線路敷設位置目前主要有道路的中央、路側、雙向同側三種方式。

（1） 路中式：智軌列車兩條軌道線均敷設于道路中央，機動車及非機動車道布設于智軌列車兩側。路中式為常規布置方式，多數城市的有軌電車建設均優先采用路中式。

優點：

① 不會對兩側地塊出入交通造成影響，地塊出入仍可利用市政道路右進右出的設置。② 兩線距離近，折返線容易布置。③遠期道路可兩側拓寬，條件較充足。④路中管線少且一般綠化較寬，可有效減少道路改造和管線改遷工程量，方便設置中央島式車站。⑤線路位于道路橫坡最高點，不易積水，有利于列車防淹。⑥與市政道路信號系統結合性好，在保證公交優先的前提下，可最大程度減少對道路交通的影響。⑦ 可結合市政道路共同設置綠化，美觀、經濟、實用。

缺點：

站臺布于道路中央，在一般地面車站，乘客乘車需通過斑馬線橫穿半幅道路進站，可能遇到等待紅燈的情況，不如路側車站乘車方便，耗費時間略高。有條件可設置過街天橋或地下通道，采用立體過街形式。

（2） 路側式：上下行分開設置于機動車道外側（道路分主輔路時，為主路外側車道），又稱兩側式。

優點：

①乘客上下車不需要穿越道路，安全性高。②車站設置于道路兩側，便于與其他公交方式的換乘與接駁。

缺點：

①線間距很大，折返作業對道路交通影響大，安全隱患大。②將道路機動車道與地塊出入口隔離，小區出入機動車與智軌列車產生交通沖突，互相干擾較大，安全隱患大。③上下行分設于道路兩側，限制了機動車道寬度，不利于道路遠期拓寬。④市政管線主要埋設于路側，管線改遷工程量較大。⑤位于道路橫坡低點，易產生積水，不利于安全運營。⑥上下行車站分離，乘客換乘極為不便。

（3） 雙向同側式：上下行設置于道路同一側的人行道外側。適用于道路一側為河流、山體、綠化用地等自然隔斷的少數情況。

優點：

①乘客乘車不需要穿越道路，安全性高。②車站設置與路側，便于與其他公交方式的換乘與接駁。③兩線距離近，折返線容易布置。④設置于路側綠化帶，道路改造工程量較小。

缺點：

①對道路一側的用地需求較高，具有特定的適應性。②將道路機動車道與地塊出入口隔離，小區出入機動車與智軌列車產生交通沖突，影響較大。③限制了道路遠期一側的拓寬條件。④路側管線較多，智軌列車施工開挖及遠期管線擴容均影響大。⑤僅能覆蓋單向客流，道路另一側乘客乘車需穿越整條道路，時間成本太高，乘客乘車積極性不大。。

在普通路段，一般優先推薦路中式布置方案。

3 平縱線形參數

市政道路的平縱線形參數，如圓曲線半徑、緩和曲線、夾直線、交叉口渠化展寬、漸變段等參數根據道路設計速度而不同，智軌系統的車輛作為設計速度70km/h、車長31.65m的交通實體，走行在最內側車道，緊貼道路中線或者中分帶的車道上，若完全采用老路的線形指標勢必會造成平面線形的不順。因此，在既有道路上加入智軌時，可以考慮適當參照有軌電車的設計規范重新擬合道路中分帶。但是，由于智軌車道與社會車道幾乎無高差，豎曲線參數就不宜進行過多調整。

①平面最小曲線半徑一般為20m，困難地段或車場線為15m。②最大縱坡一般為90‰，困難地段為100‰。③豎曲線最小半徑區間正線：一般地段為2000m，困難地段為1000m。

4 車站設置

4.1 車站形式

車站型大致式可分類為三種：

（1） 標準島式車站。車站站臺寬度為5m。路中標準島式車站布置在交叉口的一側，車站位置總限界寬度為10.95m。

優點：

①方便乘客中途折返。②車站設備和管理只需要一套系統，節約投資和運營成本。③上下行人流分離有序，進出站比較順暢。

缺點：

①站臺寬度較大，道路拓寬較大。②線路平面線形在車站位置不順暢，存在“S”彎。

（2） 分離島式車站。車站站臺寬度為3.5m，左右站臺分離布置在交叉口兩側。不停靠車輛的一側，線路中心線距離站臺邊緣2m；停靠車輛的一側，線路中心線距離站臺邊緣1.45m。車站位置總限界寬度為10.95m。

優點：

①上下行的人流分離，站臺乘客流線組織順暢。②節約道路寬度。

缺點：

①不方便乘客中途折返。②乘客乘車容易造成混淆，上下行方向弄反。③車站設備和管理需要兩套系統，增加投資和運營成本。

（3） 加長島式車站。車站站臺寬度為3.5m，路中加長島式車站布置在交叉口的同一側。線路中心線距離站臺邊緣1.45m。車站位置總限界寬度為10.95m。

優點：

①方便乘客中途折返。②站臺寬度比整體島式小，減少道路拓寬。③車站設備和管理只需要一套系統，節約投資和運營成本。

缺點：

上下行的人流交織在一起，站臺乘客流線組織不順暢，進出站時局部擁擠。

4.2 過街方式

乘客過街方式包括有平面過街方式及立體過街方式

（1） 平面過街方式。路口車站乘客采用利用路口斑馬線平面信號過街，在信號燈的控制下，利用路口的斑馬線滿足乘客的進出站需求。區間路段設置車站時，盡量通過設置立體過街方式來解決。

（2） 立體過街方式。在路口人流量比較集中的車站或在路段比較集中的路段車站，可采用立體過街方式進行解決乘客過街問題。立體過街一般采用天橋與地下通道方式。

5 結語

總體來說，智能軌道快運系統作為一種建設周期短、造價低、審批程序簡潔、高效便捷的新型中運量公共交通形式，是未來許多中小城市解決交通擁堵的不錯選擇。一個新型公共交通系統的落地，需要立法部門和交通管理部門完善工作，更需要工程技術人員在實踐中不斷探索，相信未來幾年智軌系統在全國乃至全世界范圍內都會迎來蓬勃發展。