基于PRT技術的山地度假村設計研究

宋靖航 高瑾萱

摘要：PRT（Personal Rapid Transit）交通系統應用于山地，具有許多相對于傳統山區道路交通模式更加優越的特點，例如節能經濟、快速安全、自動化行駛、不受地形地貌限制、提高山地可達性等。以焦作黃龍山為研究對象，介紹了該山地的基礎概況，簡要介紹PRT的概況，對比出PRT在山地環境下利用的可行性和優越性，并分析利用PRT后對山地交通模式各方面的影響。

關鍵詞：個人軌道交通;山地;生態環保

1研究背景

我國國土面積遼闊，但在陸地面積中，平原區域僅占總陸地面積的12%，其余為山地、高原、丘陵、盆地等區域。山地集中有中國的2/3的土地、森林、礦產、水等資源。我國發展與土地資源矛盾突出。我國人口13.7億，國土面積960萬km²，人均國土面積0.70hm²。我國山地資源豐富，所以利用山地資源發展“山地經濟”，帶動山區各產業發展的問題值得被重視。

我國發展與土地資源矛盾突出。應用及開發山地土地等資源是解決我國人口與土地資源的矛盾的方式之一。而山地利用稀少主要受交通等技術制約。隨著適合山地的個人軌道自動交通技術（即PRT交通技術）、鑿巖技術、網絡信息技術深度應用、物品自動投遞技術、水收集獲取與水處理技術、太陽能風能利用技術進步、蓄能技術進步，較大規模利用山地變得可行。

焦作市北面太行山脈與山西省接壤，南與鄭州、洛陽相隔黃河對望，自古就是豫西北地區重要的物資集散地。在焦作北部太行山南麓分布著地質堅硬穩固、地層耐力巨大且占地約500km²的山前崗地和礫石傾斜平地，另一方面近鄰礦點、水源、交通干線和城鎮，是工業用地的理想選址，同時也非常適宜高層建筑在此建造。選取焦作地區山地黃龍山礦坑為研究對象，研究PRT交通技術利用的可行性和優越性以及對生態環境等方面的影響。

2PPT交通系統在山地環境的應用

2.1PRT技術簡介

PRT（Personal Rapid Transit）又稱“個人軌道交通”（Personal Rail Transit），是一種利用小型車輛，自動行駛于專用軌道網或專用道路網的交通系統，同時也是獨軌交通及專用道路交通的分支之一。PRT交通技術具有廣闊應用前景，利用獨軌交通技術，可以克服傳統小汽車交通模式的缺陷，同時在軌道上實現獨軌車自主轉向控制和道岔技術等方面有重要的研究進展，特別是北方工業大學胡應平教授的自主轉向懸掛式獨軌道岔技術方案的研發，大大提高了軌道車輛流量，并極大地提高道岔穩定性及可靠性。

2.2PRT特點

2.2.1軌道輕、車體小。具有軌道斷面小以及重量輕的優勢，車輛乘坐人數單人或多人均可，可以使車輛行駛在線路閉合的PRT軌道網。

2.2.2自動行駛、自由停靠。相較傳統交通模式，不需要駕駛員，分布在不同地方的多輛車可被一人同時駕控，在軌道沿線按需設支線車站，車輛在支線車站自由停。

2.2.3地形適應性。車輛可通過軌道攀爬陡坡，修筑過程中不破壞山形地貌，具有良好的地形適應性，適合山地交通、灘涂與淺水區等地形下的交通。

2.2.4保護生態環。相較傳統盤山公路，修筑過程中不對地面植被及生態環境產生破壞、不會阻斷動物通道，行駛過程中不會產生交通塵埃、尾氣污染等問題。

2.2.5經濟安全。建設經濟，維護運行經濟，可一定程度解決山地等地區交通安全隱患多費用高的問題。

2.2.6全天候行駛。全天24小時運行，按需發車而不是按時刻表發車，車輛隨叫隨發。

個人懸掛軌道自動交通技術是基于汽車的道路交通，是目前山地的主導交通方式，山地道路具有工程量大、建設維護運行階段安全隱患多、費用高等特點，使得山區道路少、交通難、山地利用少。基于個人懸掛軌道交通具有建設運行維護經濟、安全特點，可爬陡坡山地個人懸掛軌道交通技術解決了山地交通問題。

3場地分析

3.1用地類型分析

河南焦作黃龍山礦坑區域，根據相關資料顯示，大部分為村莊建設用地以及采礦礦坑用地，保留了大部分山林，村莊用地附近有部分農田，可利用部分舊采礦礦坑用地進行山地度假村等休閑設施的開發改造。對區域內綠地類型進行劃分，可歸為林地、礦坑、寺廟、墓地陵園和鋪裝廣場5類。林地是規劃區域內占地最大的綠地類型，占總面積的90%以上。規劃區域西南緊靠焦作縫山國家礦山公園，場地內礦坑眾多，主礦坑位于東北部，礦坑景觀條件良好。部分礦坑進行了綠化種植處理，但大部分處于裸露狀態。場地內寺廟有圓通寺和鴻門寺，場地周邊有圓融寺、老君廟和藥王廟。

3.2坡度坡相分析

黃龍山整體坡度較為均勻，坡度較大地區位于礦坑的邊緣地帶與山脊地帶，其余地區坡度緩和，屬于太行山余脈的淺山地區，適宜人類活動，并有較好的地勢，適宜開發建設PRT交通系統。坡相方面，淺山地帶的局部礦坑較為平整，易于建設傳統交通系統，而坡度較大的區域可以通過建設PRT交通系統來改善交通不便、工程量大造價高以及線路長度有限、線路連貫性差的問題。PRT建設主要以南坡為主，南坡采光較好，向陽，相對便于營造，而且各分區景色的參觀效果較好。大部分坡型呈手指狀，部分為東面山坡，局部會有采光不良的現象，但不影響整個交通系統的建設。

3.3文化分析

焦作地區不僅有良好的古代生存環境——被“父山母河”的太行山、黃河懷抱，還記載有“汗牛充棟”的史籍，焦作地區豐富的考古調查、發掘實物也在一方面解說著焦作悠久歷史的真實，多年來的考古行動共發現了41個古瓷窯遺址。這些古窯址分布在焦作四城區及兩側、太行山南麓淺山區和山前平原地帶，形成了當陽略和柏山密為主要的集中分布區。能夠確定為宋金時期的瓷窯共29處，其中重點文物保護單位有15個。

4PRT技術在焦作黃龍山山地區域應用影響分析

4.1PRT應用對坡度限制的影響

坡度選址對于傳統交通模式的修筑和建造具有較大的影響，山地公路的坡度往往限制在15。以下。傳統交通模式下往往采用盤山公路的方式。山地人群聚落的規劃選址也受到盤山道路的修筑和選線的限制影響。根據山地城市學原理，在山地城市選址規劃時，需要考慮坡度的影響，坡度在30°以上的用地被列為用地組織，建筑的布置、道路交通需要采取特殊處理，禁止開發建設的用地為坡度高于55°的區域。該坡度影響建筑布置與棧道布置，而PRT交通模式的修筑和使用不受地形限制，所以在山地建筑、度假村修筑以及人群聚落的選址方面，利用PRT交通系統，在山地坡度上有更多的選擇和更少的局限性。

4.2PRT應用對交通占地的影響

如果將公路修筑建造于傾斜坡面上，必須首先對山體進行改造，進行挖方或填方處理;而傳統山地公路的布線方式占地面積較大，如果大規模地進行山體開挖，將造成地質不穩定、山體滑坡或崩塌等安全問題。而基于PRT的交通模式，不僅可以增加人們在山區的可達范圍，而且會相較于減少山地公路交通占地，也會減少對山地山體的改造，增加了安全性。

4.3PRT應用對環境承載力的影響

明確山區的功能定位，把握好開發規模和方向，趨利避害是人類進行開發山地的行動時需要優先考慮的選項;生態環境是山區最大的資源和資本，所以開發的同時嚴格控制建設力度，加強生態環境保護。將人類活動向有利的方向積極引導，例如進行適度的開發，人工種植可以增加原有的綠化量，同時人工行為的加入可以有效管理山林，將總體改善生態環境，提升生態系統的承載力。傳統公路所占據的山地面積將還給林地和耕地，而在基于PRT交通體系的山地環境中，將會有效提高陡坡山區的建設總量和利用率，也將同時提高生態供給總量。因此，經過分析認為，采用PRT交通模式將會在一定程度上增加對原有生態環境的保護和適度的開發，并提高原有的山區環境承載力。

5結論

利用PRT交通系統，在改變山區可達性的基礎上，山區土地資源也可進行適度開發利用，可將傳統難于開發利用的陡坡及懸崖山地用于山地開發與保護。在達到合理配置、節約用地目的的同時，一定程度上緩解人居建筑用地的緊張與人口的矛盾。在PRT交通系統的支持下，大大提高山區的可達性以及山區交通設施通行。未來人居環境發展的重要突破點將會著眼于山地的開發與發展，優秀和適合的山地交通模式被應用后，在進一步的山地開發建設上還將面臨很多挑戰，創造更理想的城市形態。

（收稿：2019-09-29）