现代有轨电车与快速公交BRT的比较 及其在我国的应用

章华金

(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海230001)

0 引言

从运能、造价等角度来看，轻轨、地面常规公交、现代有轨电车以及快速公交BRT之间具有明显差别，不在一个层次。例如，在分析是采用轻轨系统还是选用现代有轨电车或快速公交BRT时，后两者具有明显不足，即客流运送水平低；同理，常规的地面公交在运能方面也远低于现代有轨电车和快速公交BRT。因此轻轨和地面常规公交与有轨电车、BRT的竞争较少，管理部门在规划建设选择何种公共交通方式时，思路比较明确。

现代有轨电车与快速公交BRT是两种功能十分接近的公共交通方式。从现有研究来看，在对二者平均旅行速度、运能等方面比较时结论不一致，部分研究认为BRT系统高于有轨电车，也有部分研究认为有轨电车略高于BRT系统，但是无论二者谁的运行效率更高，比较一致公认的结论是二者之间性能差异较小，这样导致二者在功能方面竞争激烈，使得交通规划者以及城市管理部门在决策选择时面临困难，需要进一步系统对比分析各自功能，并结合城市自身特点，以科学、系统化的决策理论方法作为指导，选择确定其中之一作为最适合地区发展的公共交通模式。本文将从运能、运行速度、经济性、能耗和环保美观等角度系统对比分析现代有轨电车与BRT系统，并就有轨电车模式提出其在我国的应用设想，旨在为后期工程实践提供参考，为规划决策提供依据[1－4]。

1 现代有轨电车与快速公交BRT比较[5]

1.1 运能及旅行速度比较

表1和表2为现代有轨电车与BRT系统在运能和旅行速度方面的比较。

表1 两种交通方式最大运能比较

表2 运能及速度比较

从表1看出，现代有轨电车和BRT系统的最大运能分别为10000人／h和12000人／h，快速公交BRT略高于现代有轨电车，但二者均低于轻轨的运能，都可以作为城市中低运量的快速公交系统。表2所示研究结果表明，现代有轨电车最大运能略大于BRT系统，造成研究结论一致的主要原因可能有：不同系统的有轨电车在载客量方面存在差异，同时由于路权形式、交叉口信号是否优先、有轨电车编组等差异，也会造成结论上的差异，但总体上来看，现代有轨电车和BRT系统的最大运能比较接近。

在运行速度方面，现代有轨电车的最高速度达70km／h，快速公交BRT最高速度可达100km／h，但是出于安全考虑，以及道路线形等因素制约，通常会采取限速措施，因而二者最高速度虽然存在差异，但是对平均旅行时间影响不大，通常研究认为在线路相同的路面混行或独立路权、与道路平面交叉时，二者的旅行速度较为接近，通常在15～30km／h。因此从运能以及速度方面比较来看，现代有轨道电车与BRT系统比较接近，不存在明显差异。

1.2 工程经济性比较

工程造价主要分为两部分：基础设施建设费和车辆采购费。从基础设施建设来看，现代有轨电车与快速公交BRT相比，增加了供电工程和轨道工程，因此增加了工程造价。同时在车辆采购方面，由于现代有轨电车目前基本以进口为主，车辆在采购以及今后的运营维护等方面成本较高，目前在国内天津市滨海新区采用劳尔公司的TEANSLOHR系列技术“胶轮＋导轨”式现代有轨电车，上海市浦东张江也采用“胶轮＋导轨”式的现代有轨电车。从这两个已建成的项目来看，目前我国现代有轨电车造价约为8000～9000万元／km（不含征地拆迁等前期费用且初期列车发车间隔为6～8min），其中车辆购置费约占30%～35%，每列车购买单价为2500～3000万元，一般的BRT铰接车价格在300万左右，因此从单列车辆的价格来看，现代有轨电车价格是BRT车辆的10倍，但是由于现代有轨电车的使用寿命通常可达30年，而一般BRT车辆使用寿命只有10年，同时在相同的线路情况下，达到相同的运能时，所需要的现代有轨道电车数量比BRT车辆数少，因此以30年为计算年限，有轨道电车的总购置费用仅比BRT系统车辆贵1.5～2倍。今后随着现代有轨电车国产化进程深入，其购置费将会大大降低。因此从工程经济性方面比较来看，现代有轨电车的造价要高于BRT系统，但是这种差异会随着今后有轨电车在我国发展而逐步减小。

1.3 单位能耗比较

鼓励公交出行，大力发展公共交通是降低人均出行耗能的主要方法，也是促进交通可持续发展的主要方式，因此在比较现代有轨电车和快速公交BRT时，单位能耗也是一重要指标。加拿大埃德蒙顿市将当地的现代有轨电车与公交车比较，由于公交车与BRT系统的能耗原理基本相同，因此将公交车的单位能耗近似代替BRT系统的实际能耗，按照车辆的平均座位数得出单位运距的耗能，在额定满座的前提下，公交车的单位能耗是现代有轨道电车的3.4倍。德国曼海姆市实际统计表明公交车的单位耗能值为现代有轨电车的2.8倍左右。大多数结论都认为在单位能耗方面，现代有轨电车与大运量的地铁系统较为接近，比BRT系统低得多，仅为1／4～1／2。因此大力发展现代有轨电车更符合交通可持续发展的战略和建设节约型社会的需求。

1.4 环境保护比较

快速公交BRT主要以燃油为主，部分也采用了天然气、乙醇等清洁燃料，但是仍会排放CO2等温室气体。现代有轨电车采用电力驱动，在运行过程中各种大气污染物的排放几乎为零，但是继续深入追究下去，现代有轨电车驱动能源采用电力，在我国大部分电力依靠火力发电，这意味着现代有轨电车虽然没有直接排放，但是其也会间接排放污染物。因此需综合考虑两种公共交通方式各自的直接和间接排放。国内外很多学者对比研究了现代有轨电车和快速公交BRT在运送每名乘客每公里直接和间接排放的NHMC（非甲烷碳氢化合物）、NOx和CO2值。结果表明，现代有轨道电车的直接排放几乎为零，而间接排放也远低于BRT系统，总的温室气体和大气污染物排放相比于BRT系统很少。因此从环保角度来看，现代有轨电车具有BRT不可比拟优势。

1.5 美观、舒适性比较

现代有轨电车多数采用低地板设计，旅客水平上下车非常便捷，同时轨道减震技术的应用、车辆悬挂系统的改善，无缝钢轨铺设等，使得乘客乘坐时颠簸感大幅度降低，行驶平稳。宽大的玻璃车窗，车厢采光好，给人以通透宽敞之感，乘客可以欣赏沿线城市景观。车辆还采用了大量隔音材料、消音器等设施，行驶时噪音比道路上机动车交通要低5～10dB。

在美化城市、增添景观方面，现代有轨电车具有流线型车身、漂亮的涂装以及独特的造型，同时由于采用地面轨道模式，可以在地面实施草坪轨道，创造出独有的、直观的“绿色空间”感觉，成为穿梭于城市内部的一条靓丽的动态风景线，是城市环保与交通相互融合的典范，这是其他公交方式所不具备的。现代有轨电车景观如图1所示。

图1 现代有轨电车景观

2 现代有轨电车在我国的应用设想

现代有轨电车在欧洲、美国等国家发展已久，近年来在建或者规划现代有轨电车的城市更是不胜枚举，从十几万的小城到百万人口的国际大都市都能见到有轨电车的身影。发达国家普通应用足以证明现代有轨电车具有其他公交无可比拟的优越性和集中体现在现代、环保、人性化、美化城市环境、提升城市形象等方面。在我国，北京、上海、天津、广州和南京等大城市相继开展了现代有轨道电车对各自城市的适用性研究，普遍认为有轨电车能够适应越来越高的公共交通需求，外观时尚，能够很好地符合TOD城市发展模式的需要，而相比轨道交通又具有可实施性强，项目过程和周期相对较短的优势。本文在此简要分析现代有轨电车在我国应用设想，根据不同城市规模、特点，提出其发展有轨电车应用模式[6－8]，具体如下：

a）中小城市由于城市规模比较小，人口密度比较低，同时经济实力有限，难以承担快速轨道交通建设所带来的财政压力，可以在主城区内建设现代有轨电车，形成一定网络规模，成为城市快速公交骨干模式，以一般的常规公交作为补充，线路在市中心区密集布置，并向郊区放射，串联城内大型客流集散点，如火车站、大型社区等；

b）大城市主城外围的新城及工业开发区内部，随着城市化的发展，外围新城及工业开发区快速发展，类似于中小城市有轨电车发展模式，可以在城区内部发展现代有轨电车，作为骨干快速公交系统，发展“有轨电车＋常规公交”模式，形成多层次、智能化公共交通体系，不但可以满足相应服务等级的交通需求，同时还有力提升新城的城市形象，带动区域发展；

c）大城市主城与外围新城之间，城市规模的不断扩大，使得原有空间组织模式发生改变，空间布局由单点中心向多中心组团发展，可以构建现代有轨电车系统来加强主城和新城之间的联系，作为主城内地铁、轻轨等大、中运量快速轨道交通线路在郊区的延伸、接驳线路，促进沿线经济的发展；

d）在有地铁系统的大城市区域内，有轨电车可以在具有服务功能等级划分的轨道交通线网中承担补充级的交通服务，作为地铁网的加密线，如在近郊，将多条地铁线串联，典型案例是法国巴黎呈环形走向的T3线沿着城市南部敷设，与7条地铁线路相衔接；

e）国内旅游城市在完善城市功能、构建便捷的公共交通体系时，可以优先考虑具有集交通和观光功能一体的现代有轨道电车，规划设计时重点进行线路的景观设计，重点打造城市移动的观光风景带，将城市中等强度客运走廊与城市形象展示带结合起来，实现城市旅游功能与交通功能的统一，提高公共交通对国内外旅客的吸引力。

3 结论

本文分别从运能、旅行速度、工程造价、能耗、环境保护以及美观舒适性等方面系统对比现代有轨电车和快速公交BRT。从运能和旅行速度来看，现代有轨电车和快速公交BRT存在的差异不大，都可以作为城市中低运量的快速公交系统，发挥相同的功能。从工程造价角度看，在初期一次投入建设时，由于现代有轨电依赖进口，车辆采购费用高，同时相比BRT系统，需要修建轨道和供电系统，因此造价较高；但从长远角度，计算整个使用周期工程费用（以30年），由于现代有轨电车使用年限长，以及今后国产化进程的深入，在相同线路，达到相同运能目标下，现代有轨电车与BRT系统在造价上的差异将越来越小。从单位能耗和环境保护来看，现代有轨电车直接排放温室气体和空气污染物几乎为零，单位运行能耗低，具有BRT系统无可比拟的优势。

综合分析，这两种公共交通方式之间竞争激励，都有各自的优势和不足，比较难以定论到底哪一种方式更好。当决策以从初期一次投入的工程造价为出发点时，对比快速公交BRT系统，现代有轨电车较难获得竞争力，同时特别是在初、近期客流培育尚未成熟的情况下，年亏损可能较大，对于公交财政压力较大，这是制约我国现代有轨电车发展的一个重要因素；当决策是基于提升城市品质、美化城市景观、展示城市形象、提高公共交通出行质量、增强出行舒适性、强调交通功能与观光功能并重时，现代有轨电车将更具有竞争力。因此，在决策采用何种公共交通模式时，需要科学、系统的指导依据，也很大程度取决城市管理部门的决策偏好和出发点，同时也与城市自身的发展特点相关。以及以苏州高新区为例，整个高新区发展主题为“科技、人文、生态、高效”，而现代有轨电车其智能化、绿色环保、科技化和现代化形象更符合高新区的发展主题，在与其他公共交通模式比选时就具有更强的竞争力。

从长远发展角度来看，为在今后推进现代有轨电车在我国的发展，除了需要解决工程造价的劣势问题之外，同时还需解决如何通过合理的路权设置和优先信号控制等手段，进一步提高现代有轨电车的旅行速度，使其相比于私人小汽车等工更具有明显的优势，增强其吸引客流的能力。

另外，城市公共交通的发展应坚持“以人为本”、多方式和多层次的“一体化出行服务体系”，现代有轨电车作为城市公共交通运输方式之一，可以与地铁、快速公交BRT等方式互补、共存，而不是相互排斥，通过合理的规划，让不同交通方式在其适应的范围内发挥特有的优势，实现资源的最有效利用和交通系统的整体服务水平提高。

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