中小城市發展中低運量城市軌道交通系統制式選擇研究

■ 閔國水??曾瓊

中小城市發展中低運量城市軌道交通系統制式選擇研究

■ 閔國水??曾瓊

中低運量軌道交通具有運量適中、布設靈活、經濟合理、建設周期短等優勢，符合中小城市發展實際。從豐富公交線網層次、促進城鎮化發展、提升城市發展形象3方面，分析中小城市發展中低運量軌道交通系統的必要性；介紹跨座式單軌、現代有軌電車、中低速磁浮3種中低運量軌道交通制式，并對其技術特點進行對比分析；以麗水市為例，從技術應用狀況、城市總體規劃和綜合交通規劃、客流水平、功能定位、建設條件、城市經濟狀況、車輛基地大架修資源共享等方面，分析中低運量軌道交通系統制式的適應性，提出推薦麗水市軌道交通線網采用現代有軌電車的結論。

中小城市；軌道交通；中低運量；制式選擇

0 引言

中小城市的發展是我國城鎮化的重要組成部分，是推動工業化、城鎮化和農業現代化的重要載體，可以說，中小城市的發展事關我國現代化建設全局。改革開放以來，我國中小城市發展取得了巨大成就，中小城市數量快速增加，城市規模不斷擴大。截至2009年底，我國地級城市287個，其中162個屬于中小城市，占比超過56%[1]。隨著中小城市經濟水平和居民收入水平的提高，中小城市已進入小汽車快速家庭化時期，小汽車出行比例較高，城市交通供需矛盾日益加大。城區高峰期道路交通擁堵現象開始出現，停車矛盾不斷加劇，城市道路設施的建設始終無法滿足私人機動化的發展需求。因此，必須從交通發展模式上轉換思路，大力提倡公交優先發展，提升公交服務水平，引導和控制私人小汽車的無限制使用，保證城市交通系統的健康可持續發展。然而，中小城市公交體系模式單一，服務水平相對較低，公交出行分擔率也較低，亟待加快發展多層次的公共交通體系。

地鐵、輕軌在解決城市交通擁堵中的作用越來越受到重視，但由于其造價高、建設周期長、后期運營成本高，中小城市的經濟實力及客流水平還不適應大規模修建。近期興起的跨座式單軌、現代有軌電車及中低速磁浮等新型軌道交通具有中低運量、布設靈活、經濟合理、建設周期短等優勢，且在國外已發展應用多年，可為我國中小城市軌道交通的發展及大城市軌道交通多元化、層次化發展提供支撐和選擇[2]。

1 發展中低運量軌道交通系統的必要性

1.1 豐富公交線網層次

目前，我國城市軌道交通采用大運量、低線網密度的發展模式，覆蓋范圍有限，在大運量軌道交通和低運量常規公交之間缺乏中低運量軌道交通系統的層級。我國大多數大城市普遍意識到公共交通系統結構性缺失的問題，正在積極發展中低運量等級的軌道交通系統，如廣州、上海等均規劃了里程約1 000 km的現代有軌電車系統，在中心城市作為軌道交通的加密線和接駁線，加快形成覆蓋全面、層次分明、功能互補的一體化公共交通網絡體系。

在中小城市，中低運量軌道交通系統相對低運量常規公交具有運量大、速度快的優勢，因此，可作為中小城市公共交通骨干，承擔主要的公共交通客流運輸任務。

1.2 促進城鎮化發展

隨著我國城市的不斷發展，城市郊區化現象日趨顯著，衛星城及組團不斷發展，中低運量軌道交通系統可作為中心城市的加密線和接駁線、可作為外圍組團的骨干公共交通，也可作為中心城市與外圍組團的快速聯系通道，有利于加強城市郊區與中心城區的聯系。

在中小城市發展中低運量軌道交通系統，能夠有效提升城市內部交通基礎設施水平，帶動沿線土地開發，改善投資環境，從而引導城市發展，支撐城市空間布局的拓展及外圍組團的聯動發展，促進中小城市的城鎮化發展。

1.3 提升城市發展形象

從城市景觀角度，獨具匠心的線路設計可以給城市增添一道亮麗的風景線，成為城市的形象代表。目前，全世界范圍的城市軌道交通線路中，高架線路約占一半以上。采用高架方式敷設的中低運量城市軌道交通，可成為立體、動態的城市景觀，與整個地面交通網絡及其他城市景觀有機結合在一起，可增加城市的動感和美感。對于乘客而言，可以以全新的高度、速度及角度觀察城市，欣賞沿線獨特視角下的城市景觀序列。因此發展中低運量城市軌道交通，既能提升城市形象，也能給出行者提供獨特的欣賞視角。

2 中低運量軌道交通系統制式特征分析

根據《城市公共交通分類標準》，城市軌道交通系統選型大致分為6類，包括地鐵、輕軌、單軌、磁浮、自動導向軌道和有軌電車。此外，目前還有市域鐵路系統。城市軌道交通系統制式主要分類和適用情況對比見表1。

其中有軌電車、單軌、中低速磁浮車輛等屬于中低運量系統，在國內外應用較多。

表1 城市軌道交通系統制式主要分類和適用情況對比

2.1 中低運量軌道交通系統制式

（1）現代有軌電車。有軌電車是一種低運量的城市軌道交通系統，采用鋼輪鋼軌，軌道主要鋪設在城市道路路面上，車輛與其他地面交通混合運行，根據街道條件，又可區分為混合車道、半封閉專用車道、全封閉專用車道3種。蘇州高新區現代有軌電車見圖1。

（2）跨座式單軌。單軌系統是一種車輛與特制軌道梁組合成一體運行的中運量軌道運輸系統，軌道梁不僅是車輛的承重結構，同時也是車輛運行的導向軌道。單軌系統的車站布置與周圍地形和環境密切配合，形式靈活多樣。重慶單軌系統見圖2。

（3）中低速磁浮。磁浮系統是一種非輪軌黏著傳動、車輛懸浮于線路上的交通運輸系統，利用常導磁鐵產生的吸力使車輛浮起，用直線電機產生牽引動力，因此車輛不需要車輪、車軸、齒輪傳動機構和架空輸電線網。現行標準軌距為2 800 mm，主要在高架橋上運行，特殊地段也可在地面或地下隧道中運行。長沙機場磁浮系統見圖3。

2.2 3種制式的特點及對比分析

圖1 蘇州高新區現代有軌電車

圖2 重慶單軌系統

從車輛特性、車輛國產化、主要技術標準、平縱線位指標、供電方式、接觸網設置、信號系統、通信系統、建設周期、建設投資等方面對中低運量軌道交通系統3種制式進行綜合比較（見表2）。

圖3 長沙機場磁浮系統

綜上分析，在舒適性、美觀性、節能環保等方面，3種制式的優勢相當，另外，有軌電車主要在綜合造價、供電制式方面具有優勢，中低速磁浮主要在安全性、運行速度、空間節省方面更具優勢，而跨座式單軌在運能、空間節省方面具有優勢。

3 中低運量軌道交通系統制式的適應性分析

中低運量軌道交通系統制式選擇的主要影響因素有技術應用狀況、城市總體規劃和綜合交通規劃、客流水平、功能定位、建設條件、城市經濟狀況、車輛基地大架修資源共享等。結合麗水市城市現狀，對不同制式中低運量軌道交通系統的適應性進行分析。

3.1 技術應用方面

中低運量軌道交通系統的3種制式在國內外城市均有應用，其中跨座式單軌和現代有軌電車應用較為廣泛。跨座式單軌系統在美國、日本、澳大利亞、新加坡等均有成熟運營線路，沙特、巴西等國家也在新建線路；目前，國內重慶開通數條運營線路。現代有軌電車在西歐國家30多座城市及北美10多座城市均已開通運營；國內近百座城市提出了建設規劃，超過40座城市已經開始實施。中低速磁浮的應用實例相對較少，主要有日本名古屋、韓國仁川市已開通運營，國內長沙市中低速磁浮線路于2016年5月開通試運營，該線路車輛平均國產化率可達95%，技術相對成熟。

表2 中低運量軌道交通系統3種制式綜合比較

3.2 城市總體規劃和綜合交通規劃方面

3.2.1 與城市總體規劃的適應性

麗水市是浙西南中心城市、生態制造業基地、浙江省歷史文化名城、國際生態休閑養生旅游名城。城市總體規劃提出，2020年人口總量達60萬人，2030年人口總量70萬人。市區總體規劃提出“打造中軸、強化中閑、一江雙城、一體發展”的總體發展框架，形成“一江雙城、三大功能片區”的總體結構。麗水市規劃城市空間結構見圖4。市域規劃提出，打造“一心、二軸、四區、四級”的城鎮體系空間結構，麗水市域規劃結構見圖5。

現代有軌電車、中低速磁浮、跨座式單軌等中低運量軌道交通對于城市總體規劃的支持主要表現在優化城市空間布局，促進土地開發利用，引導城市發展等方面。針對麗水市，第一，中低運量軌道交通的建設對麗水市土地利用形態具有導向作用，可充分發揮軌道交通TOD+SOD開發建設模式，促進軌道交通沿線及周邊區域的開發建設，進一步增強麗水市綜合實力，提升麗水在長三角與海西兩大經濟區的綜合競爭力，將麗水極力打造成浙西南中心城市。第二，麗水城市規劃2030年人口約為目前的1．5倍，中低運量軌道交通的建設能夠為產業和城市生活功能進駐做好環境鋪墊。第三，中低運量軌道交通一方面可增強麗水中心城區的集聚和輻射能力，另一方面可增強麗水中心城區與縉云、松陽-遂昌、青田、龍泉-慶元等組團的聯系，引導城市有序外延拓展，實現“一心、二軸、四區、四級”的市域城鎮體系布局結構。第四，中低運量軌道交通一般采用高架方式敷設（現代有軌電車一般采用地面敷設），可與地面交通網絡及其他城市景觀有機結合，增添城市的動感和美感，進而提升城市形象，且結合其節能環保的特性，共同助力將麗水打造為浙西南的旅游集散中心。

圖4 麗水市規劃城市空間結構

圖5 麗水市域規劃結構

從支撐城市總體規劃中城市功能定位與職能、人口發展目標、空間布局結構等方面，3種中低運量軌道交通制式均能適應。

3.2.2 與城市綜合交通規劃的適應性

《麗水市綜合交通運輸發展研究》提出要打造集海陸空與信息化一體的現代綜合交通運輸體系，提供安全、便捷、經濟、舒適的交通運輸服務，實現出行無憂、運輸無阻、人便于行、貨暢其流。《麗水市公共交通發展規劃》提出將麗水打造成為一個“集約型”公交都市，即構建層次清晰、用地集約、功能明確、服務到位的公交客運體系，保障“公交都市”創建，引導麗水“一江雙城”城市空間拓展，支撐“麗水秀山”建設。

發展中低運量軌道交通對麗水交通發展具有促進作用。第一，可以與麗水較為發達的對外交通體系相連，促進軌道交通與綜合交通樞紐的無縫銜接，構建安全高效、互聯互通的一體化綜合交通樞紐，打造麗水一體化綜合交通體系。第二，可作為麗水公共交通體系的骨干，迅速提升麗水公共交通的出行比例，有效緩解麗水交通供需矛盾，提升居民出行質量，支撐麗水“公交都市”的創建。第三，中低運量軌道交通屬綠色環保交通體系，符合可持續發展原則，可支撐“麗水秀山”的建設。

此外，在《麗水城市軌道交通線網規劃》中，麗水中心城區已規劃了6條現代有軌電車線路。

3.3 客流水平方面

2003年，《國務院辦公廳關于加強城市快速軌道交通建設管理的通知》（國務院81號文件）中，明確提出了申報城市軌道交通建設的城市應滿足的基本條件（見表3）。

2014年，麗水市完成生產總值1 051億元，人均生產總值為4．94萬元，財政總收入135．02億元，總人口265．65萬人，其中市區人口45萬人。預測2030年國內生產總值將達到2 000億元，中心城區人口達到70萬左右。從經濟實力來講，麗水市具有修建輕軌甚至地鐵的能力，但從市區人口指標來看，相差較大，運能與需求不相適應。因此，根據未來城市人口、城市定位及客流預測情況，麗水市適合發展中低運量的城市軌道交通模式。

據客流預測，麗水市客流遠景單向高峰小時斷面運量均在0．6萬人次以下，客流量級較小。從滿足客流需求來看，現代有軌電車可以滿足客流需求，而中低速磁浮、跨座式單軌運能偏大。

3.4 線路功能定位方面

目前麗水市軌道交通遠景推薦線網方案示意見圖6，規劃的6條軌道交通線路功能定位見表4。

1、2、3號線均為中心城區骨干線，中低速磁浮、跨座式單軌均可適應線路功能，但由于麗水中心城區范圍小，規劃線路均較短，現代有軌電車也能滿足線路功能。4、5、6號線作為遠景預留線，主要為加密中心城區軌道交通覆蓋范圍，適宜采用現代有軌電車。

表3 申報建設軌道交通城市主要指標

圖6 麗水市軌道交通遠景推薦線網方案示意圖

表4 線路功能定位適應性

3.5 建設條件適應性方面

跨座式單軌和中低速磁浮交通制式，主要以高架形式敷設，結合城市道路，設置高架橋梁，軌道交通線路架空走行。

麗水城區以甌江為界，分為南北兩城，南北走向的主要道路為綠谷大道，是聯系南北城的主要道路樞紐，現狀路寬為45～50 m，道路條件良好。東西走向道路有鳳嶺街、惠民街，惠民街現狀均為雙向4車道，道路寬度約35 m，道路條件良好。北城區是麗水市城市居民主要居住區，城區內主干道有括蒼路、大洋路、紫金北路、開發路、環城北路、城北街、人民街、麗陽街、盧鏜街，道路寬為40～45 m。次干道有中山街、宇雷路、和平路，道路寬度為30～35 m，道路現狀良好。綜合考慮麗水市發展現狀和道路限界條件，麗水市道路滿足跨座式單軌及中低速磁浮系統敷設要求。

現代有軌電車主要結合城市道路沿地面敷設線路，所需限界寬度一般為8．1 m，若條件所限，有軌電車也可高架或地下敷設線路，敷設方式靈活。當前麗水市道路條件良好，道路限界寬裕，麗水市城區道路滿足有軌電車敷設要求。

因此，麗水市道路條件滿足跨坐式單軌、中低速磁浮、現代有軌電車3種制式敷設要求。

3.6 經濟適應性方面

有軌電車由于以地面線路為主，而且車站建筑、系統設備等比較簡單，在既有道路上建設也不會引起大規模的城市房屋拆遷，因此造價較低。

中低速磁浮、單軌以高架線路為主，經過城市中心區的地段由于景觀需要甚至會采用地下線敷設方式，車站建筑結構也相對復雜，而且線路標準較有軌電車高，個別地段還會引起房屋拆遷，因此造價較地面線高，投資規模較大。從麗水經濟實力來看，有軌電車比較適合（見表5）。

表5 建設成本分析對比

另外，從后期運營補貼情況來看，中低速磁浮、單軌系統大致在0．7～0．9元/（人·km），有軌電車基本在0．2～0．4元/（人·km）。相比中低速磁浮、單軌系統而言，有軌電車后期運營成本更低，對城市所造成的補貼壓力也相對較小。

3.7 車輛基地大架修資源共享方面

從車輛基地大架修資源共享方面考慮，同一城市的軌道交通系統應盡可能統一車輛制式。麗水市規劃線網中的1、2、3號線客流均低于1萬人次/h，為最大限度實現車輛基地大架修資源共享，建議1、2、3號線統一采用現代有軌電車。可根據線網建設時序及用地條件，在首條建設線路設1個大架修基地，并適時落實聯絡線設置條件，實現同一車輛制式檢修資源的共享。

4 結論

（1）中小城市由于經濟實力及客流水平較大城市低，地鐵、輕軌等大運量系統造價高、建設周期長、后期運營成本高，中小城市難以適應大規模修建，而跨座式單軌、現代有軌電車及中低速磁浮等中低運量軌道交通具有運量適中、布設靈活、經濟合理、建設周期短等優勢，更符合中小城市發展實際。

（2）中小城市是否適宜發展中低運量軌道交通系統及如何選擇適合的軌道交通制式受很多因素影響。在分析不同制式與城市的適應性時，可從技術應用狀況、城市總體規劃、綜合交通規劃、客流需求、線路功能定位、建設條件、城市經濟適應性及資源共享等多方面綜合分析，從而進行系統、全面的比選。

（3）通過對麗水市進行以上分析，3種中低運量軌道交通系統在技術應用狀況、城市總體規劃、綜合交通規劃、建設條件等方面都符合麗水現狀，而有軌電車在客流需求、線路功能定位、經濟性方面適應性更強，因此，推薦麗水市軌道交通線網采用現代有軌電車。

[1] 牛明． 我國中小城市的城市化發展趨勢[J]． 經濟問題探索，2015(7)：142-145．

[2] 中鐵第四勘察設計院集團有限公司． 浙江省現代有軌電車、中低速磁浮、跨座式單軌等軌道交通制式可行性研究[R]． 武漢，2016．

閔國水：中鐵第四勘察設計院集團有限公司線路與站場設?計研究處，教授級高級工程師，湖北?武漢，430063

曾瓊：中鐵第四勘察設計院集團有限公司線路與站場設?計研究處，工程師，湖北?武漢，430063

責任編輯李鳳玲

U293.5

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1672-061X（2016）06-0040-06