现代有轨电车系统特点及应用前景

2013-06-19苗彩霞

都市快轨交通 2013年3期

苗彩霞

(上海市城市建设设计研究总院上海 200125)

现代有轨电车于20世纪90年代后期率先在法国发展起来。随着欧洲有轨电车的成功运营，有轨电车又重新进入人们的视线，因其具有环保、节能、舒适及灵活性等特点成为公共交通发展的新趋势。我国在天津和上海已经建成有轨电车，目前苏州高新区也在规划有轨电车项目，但总体而言，现代有轨电车在我国尚处于起步阶段。下面从有轨电车的发展历程、系统特点及路权形式等方面，探讨现代有轨电车在城市交通中的作用和发展前景。

1 有轨电车的发展历程

1881年，德国工程师冯·西门子在柏林近郊铺设了第一条电车轨道。20世纪90年代后期，现代有轨电车率先在法国发展起来。随着在法国、德国、西班牙等多个西欧国家的成功建设和运营(见图1)，现代有轨电车以崭新的形象和舒适的服务迅速吸引了国内城市对其的关注和研究。

我国一些城市如上海、天津、苏州、大连、常州等，也在积极规划建设现代有轨电车系统，笔者对现代有轨电车的适应性进行归纳和研究，分析现代有轨电车在我国的发展前景。

图1 传统有轨电车

2 现代有轨电车系统特点

现代有轨电车系统是一种采用模块化、具有多种路权方式、与地面交通方式以平交为主、中运量、节能环保、乘坐舒适的新型智能化交通系统，与传统有轨电车相比，其特点主要体现在以下几个方面。

2.1 车辆本身特点

现代有轨电车作为一种新型、高效、现代化的绿色公共交通系统，其技术先进，外观时尚，与传统有轨电车相比有较大的优势:车辆主流产品已经采取了模块化设计，不仅车辆维修养护容易，而且能够较快地增加列车车厢(延长列车长度)，运能具有较大弹性空间;采用100%低地板技术，可以方便婴儿车、残疾车自由乘降，为乘客带来最大方便和舒适;车辆具有较好的驾驶性能，启动加速度可达1.0 m/s2以上，制动减速度可达2.5 m/s2以上，列车最高运行速度达到70 km/h;车辆可适应较差的线路条件，最大爬坡能力达60‰以上，最小转弯半径达25 m以下;车身采用流线型、大窗户，有利于提升公共交通的品质和城市的形象(见图2)。

图2 现代100%低地板有轨电车

2.2 节能环保特性

交通噪声是影响城市居民生活的一大公害。现代有轨电车在减低这一公害上做了大量工作:在车辆方面，车轮采用了弹性独立车轮新技术，可以减轻振动和噪声;在轨道方面，用弹性材料充填钢轨周围，轨道两侧设置灌木分割带，在居住区甚至在轨道范围内种植草坪(见图3)。其效果显著，故现代有轨电车是一种省能源的清洁交通工具。

在城市环境中，汽车尾气是主要污染源。据欧美各主要城市的检测数据，在城市各种主要废气中，来源于汽车尾气的占了40%～90%，而由家用小汽车和轻型车排出的占其中的79%。表1是1994年美国公共交通协会(APTA)关于现代有轨电车、公共汽车和家用汽车对环境影响的调查结果［1］。由表1可以看出，现代有轨电车的采用会大大地降低城市污染程度。

图3 绿化道床实景

表1 几种交通工具废气排放量比较 g/km

2.3 运营及信号系统特点

现代有轨电车的单向设计运能一般可达到0.5万～1.2万人次/h。有轨电车的运营费用一般比地铁低，从国外的城市来看，有轨电车的年运营费用比地铁低20%～50%，在满足相同客运量的情况下，有轨电车的单位运营费用比公共汽车和无轨电车的费用要低1.5倍左右。有轨电车可以采用灵活的运营方式，根据服务范围的需要，线路可以分出多个叉线，同一路径上可以允许多条线路共线运行，不同线路的列车按照“先到先占用”的原则行驶，追踪运行。

由于有轨电车大部分走行在地面，因此，必须采取“有轨电车优先”的原则方能保证快速准时。目前，大部分城市都规定“其他交通工具不得侵入轨道”，另外，还设置区段差别、障碍物、分割带或绿化等，以求得“轨道专用化”。当然，也有城市准予公共汽车进入轨道，以达到同站台换乘的目的。也可采取其他措施，如在交叉路口实行“电车优先信号”、在电车停靠站时实行“人行过街道优先”等。

3 现代有轨电车的适应性及路权方式

3.1 现代有轨电车的线路适应性

现代有轨电车可作为人口在20万～50万的地方中心城市的骨干交通工具，也可作为大城市的铁路、地铁等大运量交通工具的辅助交通工具。基于现代有轨电车的特点和优点，现代有轨电车在国内大中城市的新城区、开发区及二线中小城市的建设，成为未来城市的发展趋势［2-3］。在优先发展公共交通的背景下，现代有轨电车的灵活多变特点能很好地适应连接新旧城之间以及新区内部，作为二线城市的骨干网络，满足优质、高效的公共交通系统服务需求，并应尽量实现现代有轨电车路权专用，以提高运行速度和断面运能，实现快速、大容量的运输目标［4］。

据有关数据统计，从城市周边到达市中心的出行时间一般控制在30～40 min，从各种公共交通车辆适宜的服务覆盖来考虑，不同特性的公共交通的服务范围如表2所示。

表2 不同交通方式的服务范围

当前，许多大城市在中心城区的外围规划了一些新城或组团，以分担中心城区的功能，这些外围新城一般通过轨道交通或城市快速路与城市用地布局紧密结合，在支撑和引导新城发展的同时，带动快速交通沿线地区经济社会的发展，促进新城交通与土地利用的协调发展。

现代有轨电车作为骨干的公交线路，在为新城内部出行提供舒适、环保的高质量服务的同时，也为新城外围大运量的轨道交通起到集散客流、提供补充和接驳服务的作用。在新城外围，乘客可通过有轨电车系统接驳进入城区的轨道交通线或快速公交线。新城内部的公共交通方式采取有轨电车、快速公交、常规公交相结合的发展模式，形成以轨道交通站点或大容量快速公交站点为中心，以有轨电车线路为骨干，再配以中小运能的常规公交线路，构成符合需求的、高质量的公共交通系统。上海张江开发区现代有轨电车系统就是采取这种发展模式，采用新型现代有轨电车——TRANSLOHR系统，将张江高科技园区和上海中心城区紧密联结在一起。

在城市主要发展轴上，轨道交通沿线分布着一些组团，如新加坡一条地铁线向外延伸的终端有两个较大的居住片区，在该地区发展有轨电车系统比较成功，人们日常出行主要依靠有轨电车。在组团内，人们通过有轨电车系统接驳进入组团的轨道交通系统。组团内部的公共交通采取有轨电车与常规公交相结合的发展模式。有轨电车线路以轨道交通站点为中心布设，成网络状向外展开，遍及各社区中心。通过有轨电车到达轨道交通站实现换乘［5-6］。

有轨电车具有中等运量、快速、地方审批的特点，对不具备轨道交通建设条件的城市作为骨干公共方式，形象好且引导功能强［7］。

3.2 现代有轨电车的路权方式

现代有轨电车可以灵活地走行在地面、地下或高架轨道上，也可与干线铁路共享轨道。现代有轨电车路权形式的选择主要有独立路权、混合路权、全封闭路权及半独立路权4种形式。

3.2.1 独立路权

有轨电车路面可以让行人通过，其他的车辆可以在指定的交叉口通过，但是，一般情况下不能和其他社会车辆(除了维修车辆)共享。独立路权可以保证现代有轨电车的旅行速度在一个较高的水平，主要有如下几种形式。

1)采用草坪绿化带作为隔离物的专用路权。轨道铺设在草坪带上，既保证了有轨电车与其他交通的完全隔离，又绿化了城市，使现代有轨电车成为城市的一道靓丽风景线。草坪还能吸收车辆运行时的噪声。

2)轨道两侧铺设路缘石，高度适宜，平时起到提供独立路权的作用;当发生机动车严重堵塞或其他意外事故时，机动车又能够驶过路缘石，运行在有轨电车的线路上。

3)用标线划出有轨电车专用路权范围等方式。

3.2.2 混合路权

社会车辆和行人与有轨电车共享路权。现代有轨电车与其他机动车相比，有固定的轨道，对于行人更加安全;混合路权可使得道路空间利用率大大提高。

3.2.3 完全封闭式路权

线路与其他交通方式完全隔离。一般采取栅栏或者较高的隔离墩来隔离，机动车及行人无法穿越。

3.2.4 半独立路权

交叉口社会车辆和行人与有轨电车共享路权。在一般路段，线路与其他交通通过标线或路缘石方式隔离，仅在紧急情况下，社会车辆可以驶入有轨电车车道。

4 规划苏州高新区有轨电车

苏州高新区位于苏州市西部，西临太湖。高新区规划至2030年，建设用地143 km，人口120万人，将形成“一核一心双轴三片”的空间发展格局(见图4)，而其中湖滨片区的科技城组团和生态城组团是高新区城市空间拓展的重点方向，与中心城之间被大阳山分隔，实现与中心城之间的交通联动是促进发展的重点［8］。

苏州高新区有轨电车规划形成了6条线路，总长80 km。其中，T1号线工程线路全长18.13 km，主要在地面道路上敷设运行，在交叉口需要与社会车辆混行(见图5)。

图4 苏州高新区城市空间结构与用地发展规划

图5 苏州高新区有轨电车与轨道交通网络

4.1 路权形式及道路断面

本工程在市中心段(华山路—金山路段)土建工程按半独立路权设计，预留远期采用混合路权模式的灵活性。在华山路—金山路段，道路红线40 m，双向4车道，采用标准的路中布置方式，有轨电车位于机动车道中间，并通过护栏与道路系统的其他交通元素隔离。在太湖大道段采用独立路权，道路红线71.5 m，双向6车道，道路中央设有宽度达到15 m的中央分隔带，有轨电车断面利用分隔带敷设(见图6～图7)。