关于在我国发展轻轨交通的探讨

（广州市地下铁道总公司,510370,广州∥教授级高工）

关于在我国发展轻轨交通的探讨

陈穗九

（广州市地下铁道总公司,510370,广州∥教授级高工）

介绍了轻轨交通系统和轻轨车的特点。从国情、工程造价、运量及环境等方面,认为我国适量发展轻轨交通贴近国情值得推广,从国内工程建设水平和车辆制造能力分析也是现实可行、稳妥可靠的。对在我国发展轻轨交通的几个主要问题,如路权、车辆来源及国产化、供电方式等进行了探讨。

轻轨交通;轻轨车;专用路权;车辆国产化;供电方式

Author’saddress Guangzhou Metro Coroperation,510030, Guangzhou,China

国务院在国发（2013）36号文《国务院关于加强城市基础设施建设的意见》中指出：鼓励有条件的城市按照“量力而行,有序发展”的原则,推进地铁、轻轨等城市轨道交通系统建设,发挥地铁等作为公共交通的骨干作用,带动城市公共交通和相关产业发展。在国务院下发的该意见中,并未提到时下在国内大热的“有轨电车”,而是用“轻轨车”予以概括。笔者认为这一提法十分准确,为城市轨道交通系统的建设指明了正确的发展方向。这也符合我国的实际情况,更加科学合理。一些年长者可能会对重提“有轨电车”感到困惑：解放前,我国就有有轨电车,后来把有轨电车线路拆除了,现在又要恢复,有些难以接受。虽然现代有轨电车在各方面都不同于昔日的有轨 电车（Street Car或者Tramcar）,但在一般老百姓心目中,这二者是一样的形式,很难加以区分。因此,引入轻轨交通的概念有其新意。实际上,现代有轨电车在拥有专有路权时,也属于轻轨范畴。

1 轻轨交通和轻轨车

轻轨交通（Light Rail Transport,简为 LRT）,其线路基本设在地面或高架桥上,在局部城区往往设在地下。目前,也有将其他中运量城市轨道交通如跨坐式单轨交通等,统称为轻轨。受此启发,笔者认为：一些中运量等级,轴重较轻、噪声较小的交通车辆,如直线电机城市轨道交通车辆、中低速磁悬浮车辆、自动导向轨道系统（APM）、悬吊式单轨车等,都可纳入广义轻轨交通之列。当然,当现代有轨电车的线路相对独立、运行速度比较高、运量达到中等时,自然也应纳入轻轨交通范围。

以轻轨车（Light Rail Vehicle）为运载工具的轻轨交通系统是一种运量介于地铁等大容量交通系统和公交车、有轨电车等小运量交通系统之间的中运量公共交通系统。选择合适的公共交通系统的主要依据是线路的客流量。一般线路断面小时单向流量在2.5～7万人次时宜选地铁等重型交通运输系统,1～3万人次时宜选轻轨交通,0.5～1万人次以下时宜选择一般公共汽车、有轨电车等。

有观点认为,建有轨电车比建地铁省钱,因此要大量建设有轨电车。这种说法忽略了客流这一前提。在大、中城市的交通干道上,每天的客流量达上百万人次,非地铁不行;相反,在客流不大的支线采用地铁而不采用其他交通方式,则会造成设备空转,投资浪费。因此,不能从凡建轨道交通就要建地铁的这个极端,跳到就要建有轨电车的另一个极端。在一个城市中,各种运量等级的交通系统要均衡配置,互相补充。如果各个系统的人公里运输全寿命周期成本相近,则配置基本合适。

轻轨交通的要素是线路的结构、路权和车辆,缺一不可。如上所述,轻轨线路基本在地面或者高架桥上,其工程造价远低于全地下的地铁交通。但如果没有完全的路权,车辆和行人、汽车混行,轻轨车纵有高速能力也不能发挥,致使旅行速度降低,效率下降,达不到中运量等级的要求。如果一定要让现代有轨电车运行在混行道或者大量平交道上,而我国人口众多,管理难度大,那么交通事故会时有发生。有的城市面对现实不得不从共用线路、半封闭线路又回到了全封闭线路。但这一在欧洲行得通的方式未见得能在我国行得通。在此情况下,现代有轨电车的优势难以发挥。在一定的区域,如城市边缘或者中心城市外围的组团内,有特别的地形和路况,可以采用有轨电车,但因为其运量和速度都较低,只能归属于一般的公交系统。当下所说的欧洲有轨电车的复兴,其实相当部分是轻轨车。作为城市轨道交通,既然投资铺设了轨道,占用了道路资源,总希望能快速、大量地运送乘客。作为低运量的公交车,现在宁波正在试验一种超级电容储能的无轨电车,可以单车或者饺接运行,线路灵活,无空气污染,无接触网,无轨道。笔者认为这种无轨电车很有发展前景。

作为轻轨交通的运载工具,轻轨车必须满足轻轨线路的要求。由于轻轨交通的线路基本建在地面和高架桥上,如果使用地铁车或者老式有轨电车就有麻烦了。它们的噪声大、振动大,污染环境,会引发附近居民投诉。这是我国一些城市已经遇到的问题。对此,车辆制造厂对传统有轨电车和地铁车进行了现代化改造,使它不仅拥有现代城市轨道交通车辆的所有先进技术,如交流传动、计算机控制等,更把重点放在了减振降噪上。此外,轮轨型轻轨车的转向架都采用了弹性车轮、弹性联轴节、空心轴传动等技术;大量采用橡胶弹性元件,有效减低了钢轮钢轨的行走振动和噪声的产生。为此,笔者认为,发展钢轮的轻轨车必须达到以下一些技术要求：轴重必须在11 t（最多12.5 t）以下;转向架应配置弹性车轮、弹性联轴节、空心轴等,噪声等级要比机动车低10～15 dB（A）左右;节能、环保,车体及设备需轻量化;装备有磁轨制动器及撒砂装置;最高运行速度在60 km/h以上,但不宜超过100 km/h,能爬至少60‰的坡道,能通过较小弯道（如曲线半径为25 m）;外形美观,如果是中高地板车,在接触网供电时,车体应带有具有美观和隔噪作用的裙边。

2 我国适宜发展轻轨交通

（1）适合我国国情。我国人口众多,城镇化的发展不仅使大城市的人口更加集中,而且中等规模的卫星城镇和组团也会增多,因此需要中运量、快速的轨道交通系统。轻轨交通具有快捷、节省、环保等特点,比较适合我国国情,具有专有路权的轻轨交通将发挥其特殊的作用。

（2）工程造价低。我国一些大城市经过一段时期大规模的地铁建设,主干地铁网已基本建成,但支线如果还建地铁就不合算,想另辟磎径;中等城市因客流中等且建设地铁资金压力大,想要减少一次性投资;市属行政区内部想建设自己的轨道交通系统,不想投资太大,都想寻找新的方式。轻轨交通基本建在地面或高架桥上,繁华地区可转入地下,工程造价大为降低,大约为地铁工程造价的1/2～1/3。

（3）中等运量。由于轻轨交通是中运量级的交通系统,其路权使用应是专用的,这样乘客管理难度就比有轨电车小很多。既然是专用道,设有站台,就可以在站台上售检票,乘客上下车快速,列车停站时间短,旅行速度可提高,运能增加。一般要求轻轨车的旅行速度要达到25～35 km/h。

（4）环境友好。由于轻轨车的特殊设计,其减振降噪性能良好,不会污染环境,在欧美发达国家,也为市民所能接受。

3 我国发展轻轨交通的几个问题

要在我国发展轻轨交通,笔者认为工程建设不是问题,但仍有几个问题需要探讨、解决。

3.1 路权问题

要达到中运量等级,提高旅行速度和通过能力,发挥车辆潜能,应争取到专有路权。如必须设有平交道口,也要尽可能少,且具有信号优先权。这是与传统有轨电车交通的重要区别。混行或者大量平交道口不仅不能发挥车辆的优势,还易引发事故。在过去,老式有轨电车铛铛作响,警示了路人;而现代有轨电车有静音的优点,反而使它成了无声的交通杀手。

3.2 车辆来源及国产化问题

目前,国内通过引进国外技术和自主研发,生产出70%和100%低地板现代有轨电车,并已投入运用。其最高运行速度和减振降噪效果基本满足轻轨车要求;当道路条件具备时,可成列运行,达到中运量等级。引进车国产化率达到55%以上,但关键部件目前需要进口;自主车国产化率要达到70%以上。

如果具有专有路权,又有高架桥,站台封闭售检票后,就没有必要使用价格昂贵、维修困难的低地板车,而宜采用中高地板轻轨车。这种车型国外比较多,国内较少。但经过这十几年来轨道交通车辆的国产化,我国轨道车辆的设计制造水平有了很大提高,现已可进入国际市场竞争并取得可喜成果。因此,国内制造中高地板的轻轨车一点不难,比制造低地板车容易,国产化率更高,价格也会低很多。

早在20世纪80年代,国家就已经立项“六轴单铰接轻轨车”攻关项目,制造出了样车并试验成功,但由于种种原因未能推广运用。目前国内有类似产品,稍加改造即可成为合格的中高地板轻轨车。例如我国出口马来西亚安邦线的轻轨车为六轴单饺接车,地板高880 mm,采用了弹性车轮,可直接用于国内线路;如果在转向架上再增加一个空心轴传动就更加完美。又如我国出口伊朗馬沙德和用于沈阳浑南线的六轴双饺接70%低地板车,其动力转向架采用了弹性联轴节、空心轴传动、弹性车轮等标准轻轨车配置,高地板处高度655 mm（初期805 mm）,如将其改变成中高地板轻轨车,只需将地板拉平,中间的拖动转向架由独立轮改为传统的轮对即可。因此,笔者认为,轻轨车国产化不成问题,无需依赖国外技术,国产化率会更高。

3.3 供电方式问题

无论是轻轨车还是有轨电车,由于在城市街道穿行,供电的安全和景观都成为热门话题和争论焦点。轻轨线路基本具有专有路权,速度比较高,接近地铁,其供电方式还是以接触网和第三轨为宜,价廉且成熟。对于有特别需要的地方,如城市中心CBD（中央商务区）或者风景胜地等,因景观和安全等问题不宜安装接触网和第三轨,则可以考虑地面移动接触轨供电或者车辆储能的方式。

目前,国际上有3家大公司各自推出了一套原理迥异的地面移动供电方式：无线定位接触器供电（APS）,永磁铁吸合接触供电（Tramwave）,电磁感应隔离供电（PRIMOVE）。笔者认为：这些新奇的供电方式都还处在试验或者试用阶段,没有一条完整的线路全线采用这些方式,只是在某一段使用,其他大部分线路仍然使用接触网;这些设备的故障率、损耗及寿命缺少时效的统计;如在我国采用,还会遇到如积水、防盗、保养维修、备件等诸多问题,况且其造价十分昂贵,因此要采用时必须仔细权衡。

另外一种是采用车辆储能的方式。目前有超级电容和蓄电池两种方式,以解决短距离车辆的无触网运行。但大部分线路仍以接触网为主,如沈阳浑南线。随着储能元件的技术进步,对于全线无接触网,采用车辆在车站给电容或电池充电的储能方式。这是一个值得研究和试验的方向。但目前无论是超级电容还是蓄电池其质量都很大,而且价格昂贵,总投资也会很高。因此,不是特殊地段或者特别需要,当前宁可采用廉价、成熟的方式;也可以采用分段处理的方式,不搞一刀切。轻轨车或者有轨电车供电容量没有地铁大,因此国外将其供电接触网做得很轻巧,加上支柱美化,如路灯柱一般,对景观并无多大影响。高铁和动车要进入城市,市域线将在大市区纵横,接触网是回避不了、也是消失不了的。工业文明的风景肯定不同于农业文明的风景,情趣迥异,见仁见智。

4 结语

综上所述,在我国发展轻轨交通贴近国情,值得推广,从国内工程建设水平和车辆制造能力分析也是现实可行、稳妥可靠的。以上是笔者的看法,供同行参考,一起探讨,以期我国城市轨道交通事业健康快速发展。

［1］ 国发（2013）36号 国务院关于加 强城 市基 础设施 建设 的 意见［S］.

［2］ GB 50157 地铁设计规范（2011年送审稿）［S］.

［3］ CJJ/T 114-2007城市公共交通分类标准［S］.

On the Development of Light Rail Transit in China

Chen Suijiu

The characteristics of light rail transit and light rail vehicles are introduced.Based on the practical condition of population increase and urbanization rate,construction cost,transportation ability and environment in China, the advantages of light rail transit development in China are analyzed,several key problems in the right of way,the suppliers and localization of LRT vehicles and the mode of power supply are discussed.

light rail transit;light rail vehicle;the right of way;localization of vehicle;power supply mode

U 239.3

2013-11-28）