现代有轨电车应用模式及发展影响因素

黄振晖 张 华 李 虎 张天白 任俊利

(中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司 河北唐山064000)

优先发展公共交通已经成为解决当前中国城市交通问题的必由之路，许多城市希望通过建设地铁或轻轨等大运量公共交通来解决交通拥堵问题。然而，受到城市财力、人力、物力以及客流需求的限制，不是所有城市都符合建设地铁或轻轨的标准。现代有轨电车作为一种介于轻轨和常规公交之间的中等运量公共交通系统，能够满足大城市新区和中等城市的公共交通需求［1］，以其崭新的形象和舒适的服务受到国内不少城市的关注。国家“十二五”规划中也提出“有序推进轻轨、地铁、有轨电车等城市轨道交通网络建设”［2］，长春、大连、天津、上海、沈阳等城市已经开始运营有轨电车线路，武汉、苏州、珠海等城市也正在规划和建设有轨电车线路。总体来看，现代有轨电车在我国仍处于起步阶段，因此，研究现代有轨电车的系统特点和优势、发展影响因素及应用特征，可为我国现代有轨电车的规划和运营提供参考，进一步推动现代有轨电车在我国的科学发展。

1 现代有轨电车的特点

1.1 定义

现代有轨电车是采用模块化车辆、具有多路权方式、与地面交通方式以平交为主的中低运量、节能环保、乘坐舒适的新型智能交通系统。作为公共交通方式，现代有轨电车属于城市交通的有机组成部分，决定了其必须具备适应城市道路交通的技术标准，可以将其特征概括为:具备道路交通与轨道交通双重特性;与道路其他交通方式混行;地面线路为主，线路直接敷设在城市道路上，非完全独立路权;控制系统为人为控制，基于人工驾驶、目视线路状态行车的运行模式［3-4］。

1.2 优势

1.2.1 技术优势

现代有轨电车作为在传统有轨电车基础上全面升级改造的公共交通方式，系统技术成熟可靠，适应性强。在系统运能方面，现代有轨电车运能介于常规公交和轻轨之间，高峰小时最大运能为8 000～15 000人次，可有效填补地铁和公交之间的客流需求，满足大多数城市的要求;在车辆性能方面，现代有轨电车车辆曲线通过能力、爬坡能力较强，最小曲线半径为25 m，最大坡度为60‰;用地集约，占用道路空间小，可适应多数城市道路技术标准;在运营管理方面，现代有轨电车线路布局灵活，可以针对性地选择不同的轨道敷设方式和路权形式，基建及站台建设等工程少。根据城市远期客流变化情况，线路有弹性延伸的空间，同时车辆采用模块化设计，可通过设计灵活的编组方案使列车在一定范围内应对变化的客流需求。

1.2.2 成本优势

与地铁、轻轨等大运量公共交通系统相比，现代有轨电车线路多在地面，施工量少，拆迁量小，建设费用相对较低，直接造价约为0.8亿～2.0亿元/km，是地铁建设项目的1/10～1/5，而且建设周期短，通常为1年左右，大大降低了投资成本。现代有轨电车能耗低，车辆使用寿命较长，运营成本也相对较低，是快速公交运营成本的60%～70%。

1.2.3 环境优势

在城市环境中，交通噪声和汽车尾气是主要污染源。现代有轨电车车辆采用弹性车轮和电能驱动，噪声低，能耗小，其噪声等级比汽车低5 dB左右，人均每千米能耗约为小汽车的1/9，常规公交的1/3。现代有轨电车的发展有助于降低噪声水平，提高城市空气质量，显著降低城市环境负荷。

1.2.4 形象优势

现代有轨电车的安全性和舒适性高，车辆造型流畅，外观明快，可很好地融入城市景观及环境中。列车内外可以按照不同城市的需求进行设计，彰显个性，例如法国各个城市不同主题和形象的有轨电车已经成为其城市个性化的标志。

2 现代有轨电车发展影响因素

国外现代有轨电车成功运营的经验证明了其对城市发展的重要作用，但各种公共交通方式都有其优缺点。城市在发展公共交通时是否采用有轨电车方式受多种因素影响，主要有乘客需求因素、政策因素、成本效益因素以及城市环境因素。

2.1 乘客需求因素

乘客是必须考虑的最重要的因素。通常而言，现代有轨电车建设必须满足一定规模的客流需求，这是维持良好、可持续运转的根本保证。如果乘客的需求没有被满足，有轨电车就不能吸引足够多的乘客。但由于客流预测模型的偏差，很难精确地掌握建成运营后远期的客流增长量，因此乘客需求并不是唯一的影响因素。欧洲部分城市发展有轨电车不仅考虑现代有轨电车的形象，还考虑它对城市宜居性的影响，希望通过有轨电车的发展来提高城市宜居性。

2.2 政策因素

现代有轨电车作为一种公共交通方式，很大程度上受公共交通发展和环境政策的影响。由于各类公共交通方式在功能上具有一定的相似性，如快速公交和现代有轨电车，因此在选择公共交通发展方式上会存在一定的争议。另外，选择何种方式也会受到政府意愿的影响。法国有轨电车的成功很大程度上得益于20世纪90年代政府的大力支持，由于国家层面强烈的政治意愿，通过运输税收、补贴以及相关法律法规等手段，极大地促进了法国有轨电车的发展。

2.3 成本效益因素

现代有轨电车作为地面公共交通系统，大多数投资都是政府提供的。政府需要依据系统成本效益分析，结合城市财力、建设能力、城市综合规划、交通出行量等确定有轨电车的合理投资规模。

成本效益分析需综合考虑其内部成本效益和外部成本效益。国外有轨电车的发展表明，有轨电车对于城市和居民所产生的宏观社会经济效益远远超过其建设或运营的微观经济效益。现代有轨电车的内部成本效益因素主要包括投资建设成本、运营管理成本、融资成本、运营收益及与其他公共交通方式相比节省的运营成本等。内部成本效益易于量化衡量，法国有轨电车的内部成本效益(部分)如表1所示。

表1 法国有轨电车的内部成本效益(部分)［5］

外部成本效益主要表现在节约乘客出行时间，改善地区投资居住环境，缓解城市交通拥堵，改善交通结构，促进城市经济发展，促使沿线土地增值、就业、城市旅游、购物和文化事业发展等方面。尽管有轨电车系统的外部成本效益很难精确定义，但从长远来看，会对土地利用分布、健康的CBD(central business district，中央商务区)和有吸引力的郊区居住区的发展等产生积极的影响。

2.4 城市环境因素

有轨电车的发展要符合城市经济、规模、公共交通结构优化、道路空间等条件。由于原有的城市道路没有充分考虑有轨电车线路的布局，新建有轨电车将占用既有通道建筑内的资源，因此，需要合理的土地利用规划和控制。此外，恶劣天气情况也是需要考虑的重要方面，尤其是雨、雪、冰冻天气频繁的城市，需要注意暴风雪等恶劣天气对道路和有轨电车运行组织的影响。

3 现代有轨电车的应用模式和特征

3.1 现代有轨电车的应用模式

由于不同的城市规模、客流需求等因素的影响，现代有轨电车在不同城市的功能定位也有差异，在公共交通体系中所起的作用也不相同［6］。纵观全世界，借鉴墨尔本、巴黎、伦敦、香港等城市的有轨电车应用经验，主要可以归纳为以下3种模式。

3.1.1 城市公共交通的主体

现代有轨电车作为城市公共交通骨干系统，承担城市大部分的客流需求，辅以常规公交等其他方式，支撑城市的公共交通体系。典型的城市如墨尔本。墨尔本共有人口425万，有轨电车的发展已有100多年的历史，目前已建成有轨电车线路29条(包括1条环城观光线)，形成了错综复杂的有轨电车线网(如图1所示);网络总里程达250 km，年客运量超过1.87亿人次;其功能是提供市区的服务，为铁路车站提供接驳，连接郊区与核心区，是整个城市公共交通体系的主体。

图1 墨尔本有轨电车线网

3.1.2 城市轨道交通的补充和延伸

有轨电车作为城市轨道交通的补充，主要布设在城市外围走廊地区，加强城市各功能区的联系，接驳地铁和轻轨等大运量公共交通系统。典型的城市如法国巴黎。目前巴黎有轨电车运营的线路有5条，在建的线路有2条，长期规划的线路还有10多条，其线路示意如图2所示。巴黎有轨电车系统的功能定位十分明确，是地铁、快速铁路网(RER)在远郊及近郊的延伸、加密;围绕地铁、RER、国铁等其他轨道交通线路，不断形成网络化规模，目前已形成具有一定规模的巴黎市区内第三层级的公共交通体系。

图2 巴黎有轨电车线网

3.1.3 大城市的卫星城或开发区内部(类似于小型城市)主要的公共交通骨干系统

有轨电车一方面成为卫星城内的公共交通骨干，另一方面也用于加强主城区和郊区之间的联系，促进沿线地区的发展。典型城市如伦敦和香港。伦敦卫星城Croydon的有轨电车运输系统名为Tramlink(线网如图3所示)，目前提供4条线路服务，连接了多个市郊铁路车站，并与多条郊区公交车接驳。香港屯门有轨电车也是典型的卫星城内采用有轨电车系统的案例(线网如图4所示)。屯门有轨电车线网长度36.15 km，采用公交线路形式进行组织，将不同区域的线路汇集到主干线路，并与其他交通形式衔接，既满足了对外交通的需求，又扩大了有轨电车的服务范围。

3.2 现代有轨电车应用特征

不同模式的现代有轨电车在规划、建设、运营过程中的应用特征各有侧重。

1)作为城市公共交通主体的有轨电车系统，需要充分发挥现代有轨电车的网络规模效益。有轨电车系统应在区域或城市内成网发展，利用网络扩大系统的服务范围，弥补单条线路的不足。各条线路之间能够快速换乘，使得资源得以共享，提高系统的服务水平，吸引更多的客流。同时，也需要充分考虑客流需求、成本等因素，合理控制网络规模。

图3 伦敦有轨电车线网

图4 香港有轨电车线网

2)作为城市轨道交通辅助和延伸作用的有轨电车系统，需要明确有轨电车和轨道交通网络的关系，充分融入城市公共交通网络。有轨电车线路规划应以轨道交通线网规划为依据，确定其线路位置和里程等;车站布置需要加强与轨道交通车站的换乘设计，同时也要与常规公交合理衔接，更好地发挥有轨电车的客流特征，实现与轨道交通的接驳集散功能。

3)无论何种模式，现代有轨电车都要充分发挥其运营组织灵活的特性，根据不同发展阶段的客流需求，采用不同的编组形式以及共线、跨线的运营模式，提高运营效率。

3.3 现代有轨电车应用问题

1)国外通过有轨电车深入城市中心区，转变了城市交通模式，很好地改善了老城区的道路交通条件和城市景观面貌。但老城区城市道路条件复杂，道路改造涉及路面、绿化带、市政管线、路灯等各类配套设施，改造成本较高，而且老城区道路交通状况复杂，自行车、行人等会对有轨电车交叉口的通行产生影响。因此，有轨电车是否能在中心城区适用需要平衡成本与城市长期交通模式之间的关系。在老城区等建设约束条件较多的区域，可以考虑采用部分高架或地下等工程措施，提高有轨电车适用性。

2)有轨电车解决城市交通拥堵问题，主要是通过提供高质量的公共交通服务，引导人们转变出行方式，减少小汽车的使用，其效益显现需要较长时间。而由于有轨电车需要占用道路资源，并对其他交通方式产生干扰，随着城市汽车保有量的增长，在城市中心区修建有轨电车，短期内有可能会恶化城市道路交通，使交通拥堵情况更加严重。因此，有轨电车应用也需要平衡短期负面效应和长期正面效应之间的关系。

4 结语

在当前城市化快速推进的背景下，有轨电车以其显著优势，可以为我国城市发展提供动力，具有广阔的发展前景，但我国的城市特征和交通情况与欧洲国家相比差异性较大［7-10］。通过分析现代有轨电车的系统特点、发展影响因素、应用模式和特征，得知我国发展现代有轨电车应注意以下几个问题。

1)制定适宜的政策和补贴机制，完善现代有轨电车发展规范。我国现代有轨电车发展还处于起步阶段，国家“十二五”规划中也鼓励城市优先发展公共交通。结合我国具体国情，需要政府进一步制定适宜的税收等政策，并提供一定的财政补贴。另外，有轨电车规划、建设和运营的相关标准也需要进一步完善。

2)理性发展现代有轨电车。现代有轨电车虽然造价相比地铁和轻轨较低，但投资仍比较大，各城市应根据自身的经济条件和客流规模确定是否需要发展现代有轨电车。现代有轨电车与轻轨系统有较大区别，对于想先修建有轨电车、然后将其通过线路升级改造为轻轨的城市，这种可行性较低，建议直接修建轻轨。

3)现代有轨电车的规划与城市综合规划的一体化。需要认识到现代有轨电车不仅是一种公共交通方式，而且也是一种塑造城市形象的重要工具。现代有轨电车的建设需要从城市总体规划、空间布局、综合交通规划等宏观层面进行综合审视，一定要提前做好规划，充分结合城市综合交通体系，明确有轨电车功能定位和服务水平，使城市的交通体系层次分明、分工明确、布局合理。

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