國內外城市軌道交通分類規則與方法研究

陳燕申

(中國城市規劃設計研究院, 100044, 北京∥研究員)

根據國辦發[2018]52號《國務院辦公廳關于進一步加強城市軌道交通規劃建設管理的意見》,我國已經形成以城市軌道交通為骨干的城市公共交通發展戰略。城市軌道交通建設對城市形態和社會經濟的發展有著巨大的影響。在服務和落實構建便捷順暢的城市(群)交通網、提高城市群內軌道交通通勤化水平等國家政策時,如何選擇城市軌道交通類型成為了關鍵內容和步驟,城市軌道交通類型的科學和標準化分類是選擇類型的基本要求。

所有工業產品及其相關服務的分類需要在全國范圍內統一,故應當對其制訂相應的國家標準,其都應遵守國家市場監督管理總局2022年第59號令頒布的《國家標準管理辦法》。CJJ/T 114—2007《城市公共交通分類標準》已發布并實施10余年,在城市軌道交通技術蓬勃發展及乘客出行需求日益多樣化的大背景下,制定與發布針對我國城市軌道交通分類的國家標準(以下簡稱“城軌分類國家標準”)已經提上日程。

公共領域的產品及其相關服務的基礎分類具有強制性,這在國際上通常屬于法規管轄,提出和制定適用于我國的城軌分類規則和國家標準應借鑒和參考國際經驗與實踐,符合國際規則與慣例,助力于實施“走出去”戰略,具有“與國際接軌”和完善現行城市軌道交通分類標準的現實意義。鑒于此,本文介紹了我國現行分類標準CJJ/T 114—2007,分析了其存在的主要問題。在此基礎上,基于國外城市軌道交通分類規則,分析了適用于我國城市軌道交通分類國家標準的設計目標、分類規則,以及城市軌道交通制式的基本屬性與技術特征。

1 現行分類標準CJJ/T 114—2007

1.1 城市軌道交通分類及其特征

在CJJ/T 114—2007標準中,對于城市軌道交通的定義為采用軌道結構進行承重和導向的車輛運輸系統,城市軌道交通是一個大類,其包括地鐵系統、輕軌系統、單軌系統、有軌電車、磁浮系統、自動導向軌道系統和市域快速軌道系統等7個中類,這是城市軌道交通的基本分類,但該標準沒有給出相應的術語或定義。除此之外,CJJ/T 114—2007標準給出了每個中類的屬性指標及特征載體[1]。

1.2 存在的問題

目前,CJJ/T 114—2007已難以滿足城市軌道交通技術的發展與應用環境變化的需求,具體表現為:

1) 沒有術語和定義等關鍵的分類內容。CJJ/T 114—2007中沒有給出類別的基本描述、術語及其定義,降低了標準化的價值。

2) 沒有清晰的分類規則。城市軌道交通的分類要求為城市公共交通應按系統制式、載客工具類型、客運能力進行分類,而CJJ/T 114—2007的具體分類是按照大類、中類和小類3個層次進行劃分的,對于分類的定義含糊不清,影響到了該標準的可用性。

3) 不完整的類型特征或屬性。CJJ/T 114—2007中缺少路權、系統制式、適用目的、服務范圍、線路長度、線路走廊、環境影響等特征信息或屬性信息,極大地降低和限制了分類的使用,特別是決策和監管層面的使用。

4) 難以滿足應用環境變化與技術創新需求。城市軌道交通系統的運輸形式正在經歷變革,已不是運輸形式基本不會改變[1]的應用環境,出現了定制公交、云巴、云軌、智能軌道快運系統等各種新運輸形式,同時也出現了區域軌道交通、專用線路、一體化交通網等新需求。

2 國外城市軌道交通分類規則

2.1 WTO分類規則

WTO(世界貿易組織)規則和國際法規明確給出了產品分類的地位、作用、內容和方法。WTO規則及WTO制定的《政府采購協議》規定,政府采購應公開列出產品或服務的分類。將按照統一分類劃分產品和服務類型作為政府采購和統計的規定內容,以便有效地實施采購監管[2]。

《政府采購協議》要求采用技術規范列出產品或服務特性,包括質量、術語、性能、安全性和尺寸規格、標志等內容[2]。技術規范是基于技術法規、國際標準、國家標準、建筑規范,結合產品或服務 “預期最終用途”的特性要求所制訂的,而分類是表達特性的較優選項[3]。

2.2 美國分類規則

2.2.1 分類規則

美國的分類標準具有強制性。早在1952年,美國政府發布了《國防分類和標準化法》,其規定必須建立統一的分類標準。該分類衍生出聯邦政府的分類系統,并成為了美國標準化的基本政策法規基礎。分類規則包括命名、描述、劃分、編碼、性能、尺寸和質量等內容。

美國的法規規定要將標準規范作為政府政策工具,服務于政府的政策目標[4],并滿足政府的需要?！堵摪顦藴驶謨浴芬幎?標準規范內容需包括產品的適用范圍、分類、突出特性和法規要求,其中法規要求包括符合WTO規則,并要求給出分類的定義,如類型、分級和樣式等內容。

2.2.2 城市軌道交通分類

1974年,美國國會發布了《城市公共交通管理局法》,要求建立國家公共交通數據庫,使用統一分類積累公共交通財政和運營信息,并建立了法定的公共交通統一分類系統[5]。

NTD(美國國家公交數據庫)將城市軌道交通定義為:沿著固定導軌運行的公共交通車輛,車輛通常由電力推進,是一種具有專有路權、技術和運營特性的乘客輸送系統。

城市軌道交通類型共有9 種制式[5]:① 阿拉斯加鐵路,用于運輸小轎車,不包括運輸貨運卡車;② 纜車線路,由鋼纜拖曳的軌道交通;③ 通勤線路,從城區到郊區或從中心城市到相鄰城市郊區的客運線路;④ 重軌線路(如地鐵),運量大、速度快、加速度大,且采用全封閉路權和高站臺的線路;⑤ 混合軌道線路,運行于國家鐵路系統,列車由柴油機車牽引,不符合FTA(美國聯邦交通運輸局)標準,需隨時避讓貨運列車;⑥ 斜面纜車線路,在坡道上運行的一種軌道交通,車廂地板和乘客座椅始終保持水平狀態;⑦ 輕軌線路,運力低于重軌線路,為小編組(通常為2節編組)列車,共享路權或專有路權,采用低站臺或高站臺,由架空接觸網供電;⑧ 單軌/自動導向系統,不使用鋼輪,在專用導向軌道上行駛;⑨ 有軌電車,占用道路資源,與其他道路交通制式混合行駛。

美國后續制定的政策法規均遵循NTD分類,將其作為美國聯邦和各州進行城市軌道交通建設管理、安全監管和申請聯邦資金的基本依據。

2.3 歐洲分類規則

2.3.1 歐盟分類規則

2012年,歐盟頒布了《歐洲標準化條例》,規定協調標準應滿足相應的歐盟協調立法要求,建立了歐洲產品和服務標準直接支持歐盟立法和政策的規則,并獲得了WTO的認可。

2014年,歐盟頒布了《水、能源、交通運輸和郵政服務運營實體采購指令》,給出了城市軌道交通中的軌道交通、輕軌、自動導向系統和有軌電車類型和服務標準,并規定其公共采購需遵循所在國法規。歐盟的分類也與UITP(國際公共交通聯盟)的城市軌道交通分類一致[6]。

2.3.2 德國分類規則

德國城市軌道交通分類由《德國輕軌交通系統建設和運營條例》(以下簡稱“《條例》”)確定。《條例》中的輕軌交通系統指城市軌道交通,具體分類為有軌電車、輕軌、地鐵、市郊軌道和區域軌道。《條例》規定,輕軌由政府采購,并提供非商業服務。

2.4 國外社會團體分類規則

在城市軌道交通分類方面,國外社會團體對于地鐵、輕軌和有軌電車的分類較為一致,其他分類表達稍有差異。

1) APTA(美國公共交通協會)提出的城市軌道交通分類有:通勤軌道系統、重軌系統(地鐵、輕軌)、有軌電車系統和單軌系統。從使用和服務方式上進行分類,可分為雙模系統、快速軌道系統、個人快軌系統、準地鐵系統和穿梭軌道系統。

2) UITP提出的城市軌道交通分類有:地鐵、輕軌、有軌電車、區域軌道和市郊軌道。UITP給出的地鐵的定義為:運行在專有的、大部分在地下或高架的整體式連續道床的軌道上,由電力驅動的本地交通工具[6]。UITP涵蓋了全世界193個地鐵運營城市17 221 km的線路信息,以及389個城市輕軌和有軌電車15 847 km的線路信息,具有廣泛的代表性[6]。

3) 歐洲電工標準化委員會制定的《軌道交通應用——城市軌道交通系統設計、建設、制造、運營和維護標準》中,將城市軌道交通系統分類為地鐵、有軌電車、輕軌和市域軌道交通系統。

3 我國城軌分類國家標準設計分析

3.1 設計目標

以應用或服務為目標,制訂城軌分類國家標準是標準化的必然選擇和國際上的通用做法,其包括來自于工程建設實踐的應用和對于政策法規及監管的服務。提出或規定針對應用或服務對象系統類型的屬性特征是城軌分類國家標準首先需要解決的基本內容和重點內容。

現行城市軌道交通的7種系統類型,即地鐵系統、輕軌系統、單軌系統、有軌電車系統、磁浮系統、市域快速軌道系統和自動導向軌道系統是制訂城軌分類國家標準的基礎。對于一些新出現的城市軌道交通類型,如導軌式膠輪電車系統、跨座式單軌系統及懸掛式單軌系統,以及云軌、空軌和智軌等,需在確定了城軌分類國家標準原則、方法及系統類型的屬性特征后,進一步對其進行標準化分類。

3.2 分類規則及方法

參考國內外相關城市軌道交通分類方法,本文提出的制訂城軌分類國家標準的規則和方法有:

1) 制訂城軌分類國家標準應遵循WTO規則,借鑒美國、歐洲法規賦予分類政策法規的基礎地位,將服務于行業決策、建設和監管的分類作為類型具有的基本需求及屬性特征,即包括了服務對象、性能、安全要求和規格尺寸等按照目的用途和功能表達分類的基本屬性。

2) 各種類型的城市軌道交通系統具有的技術特征包括:類型、術語、定義、功能、車輛指標、運行特性和運行環境等,這些技術特征是類型選擇和表達的必要內容。

3) 國外對于城市軌道交通的分類和定義表達均采用“mode”,結合行業內的普遍習慣表達,其對應的中文翻譯宜采用“制式”作為城市軌道交通分類的類型表達,并作為類型基本屬性和技術特征載體。

4) 城軌分類國家標準的起草與現行城市軌道交通國家標準、行業標準、工程建設標準和產品標準應保持一致,對于術語、分類定義等內容需符合標準化規則。

3.3 城市軌道交通制式

城市軌道交通系統的類型常用“制式”表達,是我國業內的通用詞。“制式”是用于嚴格定義某種服務、產品的具體參數、功能、樣式的標準,即用規定的參數和標準樣式來定義一件產品。據此,城市軌道交通系統制式可定義為在城市軌道交通系統中,具有相同的承重(支撐)及導向機構、參數、功能及樣式的標準化運輸系統類型,其對應的英文應為Rail Modes 或Rail Mode Types[5]。在城軌分類國家標準中把“制式”作為“類型”的同義詞,可以認為是恰如其分的。城軌分類國家標準可繼續采用或修訂現行類型的術語和定義。

以“地鐵”修訂為例:現行定義“地鐵”為:在全封閉線路上運行的大運量或高運量城市軌道交通方式,線路通常設于地下結構內,也可延伸至地面或高架橋上。借鑒國外對于“地鐵”的定義,可將其修訂為:運行在城區,在全封閉、整體式連續軌道線路上運行,由電力驅動,具有高加速度,采用高站臺、大運量的公共交通方式,線路通常設于地下隧道內,也可延伸至地面或高架橋上。

3.4 制式的基本屬性與技術特征

3.4.1 基本屬性

在公共產品的選擇決策中,其基本屬性是選用制式的核心內容。

1) 服務目標。服務目標與出行目的及服務范圍直接相關,主要分為:① 市區(城區)出行服務。主要服務于城市城區的通勤(學)、公務、購物、餐飲、文體娛樂和休閑等多種出行目的。② 市域(區域)出行。主要服務于城市市域或都市圈(通勤圈)范圍的公務、通勤(學)、旅游休閑等多種出行目的。通勤出行可涉及兩個或多個城市化區域、連接城區和相鄰區域、外圍區域(如居民點)、軌道沿線居民出行區域。③ 跨區域出行服務。主要服務于跨區域、長距離通勤出行和特定目的出行,如就醫、公務出行。④ 專線服務。主要包括旅游專線、點對點服務專線等。

2) 客運能力?？瓦\能力是標準化的運能等級,同時也是實現服務目標的選擇依據。根據GB/T 50833—2012《城市軌道交通工程基本術語標準》,城市軌道交通線路的客運能力可以分為:高運量(大于4.5～7.0萬人次/h)、大運量(2.5～5.0萬人次/h)、中運量(1.0～3.0萬人次/h)、低運量(小于1.0萬人次/h)。

3) 運營速度與線路長度。運營速度與線路長度是達到和實現服務目標的關鍵指標,如當提出“半小時經濟圈”目標時,需要由運營速度及線路長度與出行目的、服務范圍共同協調與決策。

3.4.2 技術特征

技術特征是作為產品制式的確切表達,是制造廠商、建設方和運營方均關注的屬性,如車輛指標、設計最高速度、運行速度及加速度、發車頻率、最小發車間隔、運營服務時間、平均站間距、列車尺寸及限界、標稱電壓和供電方式等,其也是城市軌道交通建設和運營管理的基本依據。

某種制式運行所需的環境條件,如線路條件、線路走廊寬度、路權及線路隔離形式、安全凈空、環境影響和站臺高度等,關系到城市軌道交通的建設和安全運營,因此也同樣可歸為技術(需求)特征。

基本屬性和技術特征(基本屬性以外的特征)構成了城市軌道交通的分類特性。對于同類制式,若有分類的需要,且兩者的屬性特征不同,則可作為兩種制式,如磁浮系統分為中低速磁浮系統和高速磁浮系統。以地鐵為例,城市軌道交通分類制式的屬性特征指標如表1所示。

4 結語

一旦確定了城軌分類國家標準的設計目標和標準地位,借鑒國內外標準化規則和經驗,就能確定制訂城市軌道交通分類的技術路線及方法,但仍有一些具體問題需要進一步探討,如:“制式”是否是最終分類;城軌分類國家標準的定位與強制性等。此外,城軌分類國家標準對于城市軌道交通產品和工程建設兩個標準體系建設有著決定性的作用,因此開展充分討論和公開制訂城軌分類國家標準的技術路線、方法及分類是必須步驟,不可或缺。