大中城市輕軌適用性探討

朱衛國

(中國地鐵工程咨詢有限責任公司　北京　100037)

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大中城市輕軌適用性探討

朱衛國

(中國地鐵工程咨詢有限責任公司北京100037)

通過輕軌與地鐵、有軌電車、市域快軌的分析比較，進一步界定與“國辦81號文”中輕軌概念相匹配的輕軌范疇。結合新的城市規模劃分標準以及我國目前城市軌道交通批復建設情況，提出在優先發展公共交通的背景下，運量適中、造價較低的輕軌將是大、中城市軌道交通的選擇，并分析目前輕軌推廣存在的障礙以及輕軌技術的發展方向。

地鐵；輕軌；大中城市；選擇

可以看出，無論是建成運營還是已批在建的軌道交通項目，地鐵都占絕大多數，敷設方式幾乎全部采用地下敷設。在城軌交通立項審批過程中也出現大都要求采用地下線的趨勢。另外，還有一種 “聲音”認為地下線比例太高，應加大地上線比例。從表面上看，是敷設方式的爭論，其實質卻是地鐵與輕軌的選擇問題。

國辦發[2003]81號文中為擬建城市軌道交通的城市設置的基本門檻，在國內生產總值(GDP)、地方財政收入、城區人口、預測客流等方面分別明確了建設地鐵和輕軌的起步條件[1]，但地鐵和輕軌如何界定卻沒有明確。隨著城市軌道交通概念的引入，地鐵和輕軌怎么區分變得越來越模糊，加上各種軌道交通制式“百花齊放”后，地鐵和輕軌的概念似乎逐漸被城市軌道交通所取代。一些城市由于資金及審批程序等原因，已將目光轉向了有軌電車等其他軌道交 通 方 式，但是否是城軌發展的正確方向也值得探討。面對復雜的城市軌道交通建設局面，要正確理解81號文的要求，需要從界定輕軌的概念以及區別其他類型的軌道交通入手進行分析研究。

1　輕軌概念的界定

輕軌一詞來自國外，也稱LRT(light rail transit)，實際是從有軌電車衍生出來的以高架敷設為主的全封閉軌道交通系統，國外有些地區將其與有軌電車一起統稱為輕軌。在我國，輕軌并沒有一個權威的定義，更多的是與地鐵相對應的概念，屬于城市軌道交通范疇。《城市公共交通分類標準》(CJJ/T 114—2007)中將城市軌道交通分為地鐵、輕軌、單軌、有軌電車、磁浮系統、自動導向軌道系統、市域快軌等類型[2]。筆者認為，這種分類傾向于不同交通制式，有一定道理，但與國辦81號文中對地鐵輕軌的界定不能很好地匹配。輕軌的特征與地鐵、有軌電車、市域快軌有較明顯的區別，對輕軌的理解必須與地鐵、有軌電車以及市域快軌相比較來進行。

1.1輕軌與地鐵的比較

地鐵和輕軌是城市軌道交通最常用的說法，國辦81號文也針對地鐵和輕軌分別明確了管理要求。它們都是具有獨立路權的封閉系統，采用車輛編組運行和信號控制。

1.1.1地鐵相對于輕軌的主要特點

1) 地鐵源自鐵路，為解決大城市日益增長的客運交通，將鐵路系統進行適當改造，引入城市，采用地下敷設，也稱地下鐵道。

2) 地鐵是大運量系統，運能通常為2.5萬～7萬人次/h，可以作為交通需求很大的超、特大城市客運交通主動脈。因為大運量，所以從技術經濟角度就值得采用地下敷設,也因為地下敷設，所以采用長編組，寬車體，對城市的負面影響才會小。

3) 由于采用地下敷設，所以選擇較長較寬的A型車或B型車，軸重也相對較大(13～15 t)， 雖然也需要盡可能減小振動噪聲等對環境的影響，但相對地上方式來說，要求相對寬松。

1.1.2輕軌相對于地鐵的主要特點

1) 輕軌源自有軌電車，是以混行為主的有軌電車進行技術改造升級形成的，以高架為主的獨立路權的全封閉系統，其運量、車輛等相對較輕，通常稱為輕軌。

2) 輕軌是中運量系統，運能通常為1萬～3萬人次/h，可以作為大中城市的骨干線和特大城市的線網輔助線。因為是中運量系統，所以從技術經濟角度就不值得采用地下敷設，而應該采用高架或地面敷設。因為選用地上敷設，所以編組長度、車輛寬度都要適當，否則會對城市造成較大負面影響。如果需要承擔較大的運量，就應該選擇地鐵。

3) 由于選用高架或地面敷設，占用一定的地上空間資源，需要特別注重環境影響。因此列車編組不宜過長，車體不宜過寬，車站不宜過大。要從減振降噪方面下大功夫，所以輕軌采用較小的C、D型車，軸重基本小于11 t，并且在車輛制造各方面都融入環境保護的元素。

可以看出，到底選擇地鐵還是輕軌主要由運量需求決定，大運量應選地鐵，中運量應選輕軌。在城區外圍環境要求低的區域，地鐵可以選用部分地上敷設，在中心區有特殊需要的地段，輕軌也可以選用部分地下敷設。

1.2輕軌與有軌電車的比較

雖然輕軌源于有軌電車的升級改造，但輕軌與有軌電車在系統特征上有重大區別。

1.2.1有軌電車相對于輕軌的主要特點

有軌電車是技術發展的產物，當年是戰勝馬車交通成為城市交通的主流，屬于地面公交的范疇[3]，其基本特征是地面敷設，路口平交。

早期的有軌電車是與其他交通混行的。按照《城市公共交通分類標準》(CJJ/T 114—2007)所述，有軌電車有混行、半封閉、全封閉3種路權。越來越多的實踐證明，混合路權不適合我國人多車多的實際情況，如果采用高架等全封閉方式，其實就成為輕軌系統了。因此，有軌電車尤其是現代有軌電車應采用半封閉系統，這與高等級快速公交系統功能相近。

由于選擇地面敷設，有軌電車采用適應街道地面敷設的專用車輛，具有模塊化、輕量化車身、輕軸重、彈性車輪、獨立輪對、隔音裙板、低地板等環保設計特點。

有軌電車占用道路資源，路口平交，為半封閉系統。為避免對城市尤其是其他交通的影響，有軌電車車寬一般為2.4～2.6 m，車長也不宜過長，因此屬于中低運量系統，運能為0.5萬～1.5萬人次/h，實際上能達到1.0萬人次/h已經不易。由于路口平交，其旅行速度也較低。

1.2.2輕軌相對于有軌電車的主要特點

輕軌與有軌電車最主要的區別在于輕軌是全封閉獨立路權的系統。全封閉系統可以采用信號控制系統，提高旅行速度。

獨立路權使輕軌系統可以比有軌電車編組更長，車輛及車站稍寬，當然，這種加大是有限度的。因此，運能可達1萬～3萬人/h。由于可采用高站臺，也就不需要像有軌電車那樣去追求低地板。

當然，在系統建設、車輛制造等方面同樣要注重環境保護，以減少振動噪聲等對城市環境的影響。

1.3輕軌與市域快軌的比較

輕軌與市域快軌最主要的是服務范圍、服務功能有區別。

1.3.1市域快軌相對于輕軌的主要特點

市域快軌，也叫市域鐵路、市域軌道、市郊鐵路、郊區線等，是連接中心城區與外圍組團的線路，目的是實現外圍與中心的快速通達[4]。區別于城際軌道而屬于城市軌道交通的范疇。

市域快軌旅行速度較高，其最高速度目標值通常為120～160 km/h。乘客出行距離較長，更關注旅行速度。系統周轉量大，通常不采用高峰小時斷面客流的概念，而以客流量大于20萬人/d為宜。

市域快軌在我國剛剛起步，還沒有形成成套的穩定技術，通常采用以A/B型車為原型的車輛，如果說輕軌源于有軌電車，那市域快軌應源于鐵路或地鐵。市域快軌在城市外圍區域應采用地面敷設，中心城區結合城市具體情況采用地面或地下敷設。

1.3.2輕軌相對于市域快軌的主要特點

輕軌主要服務于城區，其速度目標、運量水平都與市域快軌有較大區別。把輕軌與市域快軌相混淆更多的是概念上的錯誤。

綜上，通過比較輕軌與地鐵、有軌電車、市域快軌，分析了各類系統的特征。《城市公共交通分類標準》(CJJ/T 114—2007)中將城市軌道交通分為地鐵、輕軌、單軌、有軌電車、磁浮系統、自動導向軌道系統、市域快軌。按功能以及系統主要特征，應將城市軌道交通歸納成地鐵、輕軌、有軌電車、市域快軌4類。具有明顯輕軌特征的以高架敷設為主的單軌系統、中低速磁浮系統、自動導向系統應納入輕軌范疇。

2　大中城市軌道交通的選擇

我國城市軌道交通建設從2003年起就必須報國家批準，國家對擬建城軌的城市有明確的門檻要求。下面從城市規模劃分及國家對建設軌道交通的要求，以及目前批建情況來分析大中城市對輕軌的選擇。

2.1城市規模與“81號文”

2.1.1城市規模劃分

2014年國務院下發了《關于調整城市規模劃分標準的通知》[5]，將全國城市劃分成超大城市、特大城市、大城市、中等城市、小城市等5類7等。城區常住人口50萬以下的城市為小城市，其中20萬以上50萬以下的城市為Ⅰ型小城市，20萬以下的城市為Ⅱ型小城市；城區常住人口50萬以上100萬以下的城市為中等城市；城區常住人口100萬以上500萬以下的城市為大城市，其中300萬以上500萬以下的城市為Ⅰ型大城市，100萬以上300萬以下的城市為Ⅱ型大城市；城區常住人口500萬以上1 000萬以下的城市為特大城市；城區常住人口1 000萬以上的城市為超大城市。

表1 我國城市人口規模及數量

表1 我國城市人口規模及數量城市等級城區人口規模/萬人數量/個超大城市1000以上6特大城市500～100010Ⅰ型大城市300～50021Ⅱ型大城市100～300103中等城市50～100138小城市50以下380 注:表中數據來自2010年第六次人口普查。

注:表中數據來自2010年第六次人口普查。

由于城市人口統計時間和口徑的差異,各類城市數量也有一定不同,按照2010年第六次全國人口普查數據統計,城區人口在300萬以上的城市有37個,城區人口在100萬～300萬以上的城市有103座。這幾年我國仍處于人口集聚階段，100萬人口的城市數量還在增加(見表1)。

2.1.281號文的門檻

國辦發[2003]81號文關于加強城市軌道交通建設的通知，在國內生產總值(GDP)、地方財政收入、城區人口、預測客流等方面分別明確了建設地鐵和輕軌的起步條件。對城區人口規模的要求是：建設地鐵的城市城區人口不小于300萬，建設輕軌的城市城區人口不小于150萬。

因此，新標準中的大(Ⅱ)城市，以及部分有潛力的中等城市，在城市規模上都與81號文的要求相匹配，未來極可能主要選擇輕軌交通。

2.2規劃批復及建設情況

進入21世紀以來，我國以地鐵為主的城市軌道交通建設如火如荼地開展起來。表2為截至2015年我國批復建設城市軌道交通的城市及線路里程情況。

表2　2015年初各城市軌道交通獲國家批復情況統計

注：表中數據來自國家發展改革委統計數據。

目前，國家共批復了39個內地城市建設城市軌道交通，累計6 839.7 km。這個數字中主要是地鐵以及一小部分輕軌，不包括有軌電車及市域快軌的長度。

批復的39個內地城市中包括4個直轄市， 28個省會城市或副省級城市。其他7個城市也是經濟較發達、規模較大的城市，江蘇省(含南京市)共有6個城市得到批復。省會城市中還有西寧、銀川、海口、拉薩4個城市未獲批復。

這些得到國家批復的城市軌道交通網絡基本是以地鐵為主的，批復里程也只占各城市軌道規劃線網中的一小部分。

至2014年底，共有22個城市95條線路開通運營，總里程為2 933.3 km，其中地鐵2 491 km，占84.9%。地鐵建設在這些城市中大有可為。

2.3大中城市的必然選擇

按照國辦發[2003]81號文的要求，300萬人口是建設地鐵和輕軌的分界點，也是Ⅰ型大城市與Ⅱ型大城市的分界點。

從城市發展特點來看，聚集人口越多，交通需求越大，對于300萬人以上的城市采用地鐵是個很好的選擇，也是機動化高度發達的大城市交通發展的必然趨勢。目前，國家已經批復了39個城市建設以地鐵為主的軌道交通，幾乎都是300萬人口以上的城市。這些Ⅰ型大城市、特大城市、超大城市不但完成了城市軌道交通線網規劃，也得到了國家對建設規劃的批復，進入了穩步推進建設的階段。隨著大城市的發展，人口集聚，帶動了大城市尤其是特大城市、超大城市的周邊地區、外圍組團的迅速發展，需要有強大的軌道交通系統支持和帶動，在加強地鐵建設的同時，也給市域快軌帶來了機遇。

100萬～300萬人口的城市是新標準中的Ⅱ型大城市，城市規模相對適中，雖然也有較強的交通需求，但不如300萬人口以上的城市交通需求強烈和緊迫。其軌道交通建設還處于起步階段，這樣規模的城市選擇大運量地鐵的必要性不強，總體經濟財力相對偏弱，可行性也較差，合理的選擇是運能適中，建設、運營成本相對較低的輕軌系統。

新標準中50萬～100萬人口的中等城市，是新型城鎮化的重要發展方向，對于城市規模發展較快的城市，隨著經濟實力的逐步增強，選擇規劃建設輕軌系統是非常必要的。在發達國家對于這樣規模的城市基本都有較完善的軌道交通系統。

這些年，一些城市由于各種各樣的原因，建設目光一度集中在發展現代有軌電車上。而在我國人多車多的城市交通環境下，有軌電車由于地面敷設、路口平交的特征，在運能和旅行速度上的短板使之很難成為大中城市的骨干公交系統。

綜上所述，筆者認為，輕軌才是大(Ⅱ)、中等城市軌道交通的選擇。

3　輕軌推廣的障礙及技術發展方向

現階段，我國城市軌道交通中地鐵系統技術已相對成熟，有軌電車也有一定的發展，真正意義上的市域快軌還沒有建成的實例，輕軌也沒有在各城市中廣泛應用，因此，輕軌作為大(Ⅱ)、中等城市軌道交通的選擇，目前還存在一定障礙。

3.1輕軌推廣的主要障礙

高架敷設是輕軌呈現出的特點。單軌、中低速磁浮、自動導向系統等應屬于輕軌類別。我國建成的輕軌系統還較少，具有代表性的是長春市軌道交通3、4號線采用的真正意義的鋼輪鋼軌制式輕軌系統，如圖1所示，重慶2、3號線采用的跨座式單軌系統，如圖2所示。現階段輕軌發展的障礙主要表現在以下幾個方面。

圖1　長春輕軌

圖2　重慶單軌

3.1.1觀念上的障礙

現階段我國各城市建設的城市軌道交通基本都是地鐵，輕軌系統還很少，無形中造成人們對地鐵和輕軌理解上的差異，以為地鐵才是真正的城市軌道交通，從而不顧交通需求、城市規模和經濟水平，盲目追求地鐵而排斥輕軌，造成輕軌推廣觀念上的障礙。

3.1.2振動、噪聲的影響

輕軌主要采用地上敷設，以高架或地面為主，雖然輕軌系統在減振降噪方面已經做得很出色，但由于一些城市在地鐵建設過程中，在城市邊緣區將部分地鐵線路采用高架敷設，振動、噪聲較大，在一定程度上造成了人們對高架軌道交通的誤解，這也給輕軌的推廣帶來一定障礙。

3.1.3景觀影響

由于輕軌多以高架為主，通常沿著街道布設，因此，較大體量的橋梁形式和車站結構都會造成一定的景觀影響，這一點在建筑密集的大城市表現得更為明顯[6]。尤其是以架空接觸網供電方式為主的系統，遍布的接觸網桿及接觸網，處理不好會對城市的景觀有一定影響。但大中城市建筑密度相對較低，道路空間相對開朗，景觀設計處理得好，不但不會影響城市景觀，還將是城市建設的一道風景線。

3.1.4尚缺乏完美的系統制式

輕軌制式較多，但還沒有一種能讓人們普遍接受的較完美的系統。從減振降噪、環境景觀、技術經濟各個角度來看，目前相對成熟的輕軌系統應是以長春輕軌為代表的輪軌制式和以重慶單軌為代表的單軌制式。

輪軌制式輕軌技術比較完善，采用彈性車輪等很多減振降噪措施，在環境保護方面已經非常出色，但其橋梁體量相對較寬，對城市環境景觀有一定影響。

單軌系統雖然梁體相對輕盈，但其柱梁比例處理不好對景觀也有很大影響。同時，單軌還存在輪胎磨損，粉塵污染，應急救援等比較難以處理的問題，在能耗、車輛技術、造價水平等方面還有很多需要改進的地方。

相對而言，輪軌式輕軌在將來大中城市軌道交通中可能扮演更多的角色，在此基礎上不斷完善系統技術水平將給輕軌在大中城市的發展帶來巨大的推動力。

3.2輕軌發展的主要技術方向

目前，地鐵技術已形成了較完整的A型車、B型車成套技術，其發展更多是在降低建設運營成本上下功夫。而輕軌技術不管是輪軌、單軌或其他輕軌制式，都是以高架敷設為主的，筆者認為，其技術發展主要應注重以下幾個方面。

3.2.1注重對環境的影響

進一步減少振動、噪聲、粉塵等影響，雖然目前輕軌車輛采用了很多減少振動、降低噪聲的措施，如彈性車輪、無縫軌道等，但減少對環境的影響仍然是輕軌技術發展的一個重點。

3.2.2注重對景觀的影響

城市對高架道路以及部分地鐵高架線褒貶不一，輕軌系統應在橋梁形式、車輛制造、供電方式、隔聲減振等多方面考慮與城市環境的協調。應注重與周邊環境進行整體景觀設計，讓輕軌系統與城市環境完美融合。

3.2.3注重建設及運營安全

輕軌系統本身有很多優點，但對建設運營的安全應尤為重視，解決好防火防災和安全救援，既可保證安全又不影響輕軌應具有的特點。

3.2.4注重降低造價

對于城市公共交通系統，必須有良好的性價比，才可能有較長的生命力。輕軌系統運量比地鐵系統低，還需要在減振降噪、環境景觀方面做工作，降低造價顯得尤其重要。

一個環保、低成本、中運量水平的公共交通系統將是大中城市骨干交通理想的選擇。盡早形成一套完善的輕軌技術，在人們還在大力建設地鐵的時候，有識之士應關注輕軌技術，這將是未來大中城市軌道建設的主要選擇。

4　結語

2003年以來城市軌道交通建設多以地鐵為主，這是城市規模和城市發展的需要，地下敷設的比例高也在情理之中。城市軌道交通的敷設方式，地鐵以地下為主，輕軌以高架為主，有軌電車以地面為主等。面對眾多大中城市日益增長的交通需求，結合其城市規模，經濟實力以及城市發展進程來看，運量適中、造價及運營成本較低的輕軌系統必將成為大中城市軌道交通的選擇。

[1] 國務院辦公廳.關于加強城市軌道交通建設管理的通知 國辦發：[2003]81號 [A].北京，2003.

[2] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.城市公共交通分類標準：CJJ/T 114—2007[A].北京， 2007.

[3] 秦國棟，苗彥英，張素燕.有軌電車的發展歷程與思考[J].城市交通， 2013(4)：6-12.

[4] 李忍相，馮愛軍，萬學紅.北京市域快線主要技術指標研究[J].都市快軌交通，2014，27(3)：27-30.

[5] 國務院辦公廳.國務院關于調整城市規模劃分標準的通知：國發[2014]51號[A].北京，2014.

[6] 謝詠梅，杜蘊慧.城市軌道交通環境影響評價存在的問題及對策[J].都市快軌交通，2014，27(4)：5-8.

(編輯：郝京紅)

Discussion on the Applicability of Light Rail in Large and Medium-sized Cities

Zhu Weiguo

(China Metro Engineering Consulting Corporation, Beijing 100037)

By comparing the light rail with subway, tram and regional express rail, the author further defined its category matching the article 81 issued by the State Council. By referring to the new division standards for urban scales and approval and construction of urban rail projects in China, it is proposed that the light rail with moderate volumes and low costs will be the inevitable choice for large and medium-sized cities, given the increasing traffic congestions in such cities and the urgent needs for the development of public transport. The obstacles facing the wide application of the light rail and its future development trends are also analyzed.

light rail transit; large and medium-sized cities; choice

10.3969/j.issn.1672-6073.2016.01.022

2015-06-25

2015-11-18

朱衛國，男，副總工程師，高級工程師，從事軌道交通規劃設計與技術咨詢，zhu_cmecc@163.com

U482.1

A

1672-6073(2016)01-0092-05進入21世紀以來，隨著經濟發展和城市化進程的加快，我國城市軌道交通步入高速發展階段。隨著2015年國家批復濟南市和呼和浩特市軌道交通建設規劃，累計批復城市達39個，合計總里程6 839.7km。