空中悬挂式列车在解决交通问题的应用与规划

2018-05-14吴俊易宋华伟徐诺林珊珊许淑慧朱卫平

丝路视野 2018年2期

吴俊易宋华伟徐诺林珊珊许淑慧朱卫平

【摘要】鑒于北京、上海等大型城市存在地面交通设施密集度大，客运量大，以及由于交通拥堵导致的空气污染严重等多项交通问题，人们越来越需要一种新型公共交通来缓解运输压力、改善空气质量。此项目立足于现代大型城市的交通问题背景之上，引进了空中悬挂式列车新型公共交通运输工具来缓解大型城市的交通运输问题，并且解决区域内部、交通节点和枢纽、功能场馆等微循环系统交通问题，为市民生活与出行提供了新的选择，能解决出行难的 “最后一公里”问题。项目选取了举办多项大型体育赛事、演唱会赛事的标志性体育场-北京工人体育馆和以苏州高铁站所辐射的周围景点所构成的环状交通运短途输结构为空中悬挂式列车具体应用试点，对两处标志性的功能场馆和交通枢纽做出详细的可行性分析。

【关键词】空中悬挂式列车；技术特点和优势；苏州高铁站周边景点；北京工人体育馆

一、研究背景

空中悬挂式列车是在德国联邦政府支持下，自从1901年在德国吴波塔尔线开始建设后开始研制的一种全新的轨道交通系统。在许多发达国家，空中悬挂式列车也已经开始运营。这种重要形式的轨道交通项目也已经投入广泛的商用的范畴。

对于我国如北京、上海等大型城市，地面交通拥堵，车站、展馆等功能场馆人流量大、空气环境污染严重等交通现状，空中悬挂式列车这种交通模式并没有得到过多的重视与运用，如果只对传统地面道路的交通模式进行改造换新，并不能实质性的缓解大型城市的交通发展。因此需要一种新型的交通模式和管理方法来改善我国地面交通运输压力，便利居民的交通出行，同时需要一种新模式下的交通运输规划来协调现有地面建设和环境质量的关系。

项目选取了以苏州高铁站所辐射的周围景点所构成的环状交通运短途输结构和举办多项大型体育赛事、演唱会赛事标志性体育场的北京工人体育馆为空中悬挂式列车具体应用试点，来具体分析其周边人流量信息与交通路线规划。

二、设计原理

（一）设计思路

随着空中悬浮式列车应用的推广，在我国寻找人流量大，交通拥堵的区域内部、交通节点和枢纽、功能场馆等微循环系统交通，分析当地的交通路线设置，人流量流动信息，选择合适的空中有轨电车的设施路线。通过建设这种新型的交通运输方式，缓解当地的交通运输压力提高交通运输效率与承载能力，及时有效的实现高人流量的输送，并且实现无噪音污染、无废气排气、不影响周边环境的环保效果。所以可以融入到生态自然景区中，来增加周边的交通效率。

（二）研究方法

1.空中悬挂式列车运行的技术可行性分析

（1）技术说明

空中悬挂式列车的高架结构主要由轨道梁、墩柱及基础组成，轨道梁及墩柱均采用钢结构形式，基础采用钢筋混凝土钻孔灌注桩形式。一般情况下，轨道梁的下部结构，单线采用倒L形墩柱，双线采用Y形墩柱。悬挂式空中列车采用外包橡胶钢轮，橡胶轮胎的摩擦系数较大，同时设计了特殊的转向架，这使它具有很强的爬坡及转向能力，可以在半径较小的地方转弯，适合在任何地形上建造，在路线设计上有很大的自由度。不同于地铁或轻轨，空中悬挂式列车将路面、轨道、供电系统、通信系统、信息系统、隔音网等全部集成在一轨道梁内，由单柱支起，轨道梁宽度很小，支柱结构细长，因此除了车站，其他部分基本不占用地面空间。

（2）性能指标分析

空中悬挂式列车采用全电力驱动系统，没有废气排放，不会对环境造成污染，耗电量为2.4千瓦时/车公里，远远小于其他轨道交通的耗电量。空中悬挂式列车设计使用寿命为30年，实心橡胶轮胎的使用寿命大约8-10万公里，导向轮大约15万公里。其运行平稳性指标小于等于2.5，且常用制动冲击率为0.75m/ s ^3。列车的轮子是在封闭环境下运行的，所以不受恶劣天气影响。无论冰冻、大雪、暴风雪还是浓雾等恶劣天气，列车均可照常运行。

2.空中悬挂式列车运行的经济可行性分析

（1）生产能力分析

空中悬挂式列车造价低廉可重复使用。经调查数据显示空中悬挂式列车系统每公里只需要投入0.5亿～1.5亿元人民币，具有较高的性价比。空中悬挂式列车是在工厂中预先批量生产，再到现场进行安装调试，所以建设空中悬挂式列车从工程申报到审批，直到建设完成，只需要1-2年的时间，远快于地铁和轻轨。并且可随着城市发展而扩充，即系统可加长、可拆卸、可移动。

（2）市场分析

目前，包括车辆、信息控制系统在内，空列国产化率已突破90%。据悉，“十二五”期间，北京、上海、深圳的轨道交通将新增1000多公里的运营里程，各大城市的轨道交通加起来2500公里以上，计划投资将超过1万亿元。2016年初，由西南交通大学牵引动力国家重点实验室牵头，联合7家大型国营企业协同研制。于2016年9月30日，在成都成功挂线。

三、创新特色

空中悬挂式列车与常规轨道交通运输平台不同的是，空轨结构抛除混凝土桥梁结构，仅利用索和轨道，在辅助连接基础上，实际车辆高速运行。如果说高强预应力材料促使预应力混凝土技术的成功和发展，空轨结构得以存在需要有以下两点支撑：一是高强预应力索的应用；二是高速行车的应用。前者保证系统的稳定和安全性，后者保证系统的运输效率。

四、应用前景

北京工人体育馆位于北京市朝阳区三里屯工人体育场北路举办赛事时，工人体育场周围交通具有突发性、饱和性、不确定性等特点。比赛开始前，大量的交通流涌入场馆；比赛结束后，大量的交通流从场馆涌出，造成了瞬时的交通压力，交通环境尤为严峻。

每当举办大型演唱会或者比赛时，客流量将会达到8万多人。这对周围的交通环境造成了极大的影响。特别是出场时，人数瞬间提升。光靠地铁或者公交车和私家车无法在短时间内完成客流的疏散，导致交通拥挤堵塞。于是空中悬挂式列车可以帮助地面交通减少一部分的人员运输。把人流量错开，将一部分的观众送入附近地铁站的下一站。这样其他步行的观众在附近地铁站的拥堵情况就会大大改善。

蘇州站所辐射周边的旅游景点繁多，仅苏州园林一部分景观就吸引国内外无数游客。高铁苏州站自2010年投入运营，苏州每年接待的游客量仅苏州园林一部分景观就超过800万人次，2015年接待国内游客超过1000万次。单纯从现有数据及客流分析，苏州近几年每年接纳人数在6000万人次左右，苏州站所辐射周边旅游景点每年接纳人次超过一半，这其中几乎全为外来客流，其中选择公共交通的人数超过70%，选择轨道交通为公共交通的一半，苏州站附近仅有轨道交通2号线，则其中每年有超过2000万人通过地铁2号线，这对地铁2号线造成极大的客流压力，且近几年游客人数在不断上涨，苏州站周边对公共交通的需求量也在不断上升，这就需要有新的交通线路的出现。

通过引进消化与国产化，空中悬挂式列车在我国大中小城市有广泛应用与发展空间，并形成研发、生产、建设、运营的全面发展，具有可预见性的“百亿设备、千亿投入、万亿拉动”的广阔发展前景，未来可作为战略性新兴产业进行全产业化发展。

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