因地制宜有序健康发展有轨电车交通
2018-05-25许斯河
许斯河
(中铁二院工程集团有限责任公司地铁院,610031,成都∥教授级高级工程师)
随着经济社会的发展,以及城市规模和范围的不断扩大,居民的出行范围和出行距离也在加大。实践证明,一个城市的轨道交通不可能只有单一的制式。有轨电车交通作为城市轨道交通的一个子系统,具有工程简单、灵活性大、投资省、“上马快”等明显优点,已引起各界的重视。对于小城市或客流量较小的区域,有轨电车作为城市公共交通的补充,很有吸引力和发展前景。
国家发展和改革委员会在《关于加强城市轨道交通规划建设管理的通知(发改基础〔2015〕49号)》中,提出“坚持量力而行、有序发展的方针,按照统筹衔接、经济适用、便捷高效和安全可靠的原则,科学编制规划,有序发展地铁,鼓励发展轻轨、有轨电车等高架或地面敷设的轨道交通制式”的总体要求,为我国城市轨道交通及有轨电车的有序、健康、持续发展明确了方向。
根据有轨电车交通在我国当前的发展形势,结合“城市轨道交通规划编制和评审要点”(发改基础〔2015〕49号文附件1)中有关发展轻轨、有轨电车等轨道交通制式精神,并通过对有轨电车交通基本概念的再认识,本文进一步阐述了新型有轨电车交通在城市轨道交通中的地位和作用,并针对当前新型有轨电车交通在规划、设计和建设中存在的问题,总结经验和教训,提出个人的见解。期望本文能对新型有轨电车交通的规划、立项、设计和审查等工作提供一定的参考。
1 有轨电车交通是城市轨道交通系统的组成部分
为统一全国城市公共交通分类,科学地编制、审批、实施城市公共交通系统的规划和设计,并规范城市公共交通项目的建设和管理,建设部于2007年颁布了国家行业标准CJJ/T 114—2007《城市公共交通分类标准》[1]。
《城市公共交通分类标准》明确规定:
(1)城市公共交通分为城市道路公共交通、城市轨道交通、城市水上公共交通和城市其他公共交通四大类(见图1)。
(2)城市轨道交通包括地铁系统、轻轨系统、单轨系统、磁浮系统、有轨电车系统、自动导向轨道系统和市域快速轨道系统等七个子系统(见图2)。
图2 城市轨道交通系统分类图
2 有轨电车交通的基本概念
2.1 有轨电车交通的定义及特征[2]
(1)有轨电车交通系统是以有轨电车车辆主要运行于城市道路路面或高架桥上的城市轨道交通系统,是一种低运量的城市轨道交通系统。
(2)有轨电车交通系统根据城市道路(街道)的条件,其车道可为混合车道或半封闭专用车道,车辆可单车运行,也可2~3辆连挂运行,站台总长度不宜超过70 m。
(3)目前有轨电车车辆主要为低地板模块式车辆,包括70%低地板和100%低地板。
(4)有轨电车交通系统车站可设在道路两旁单侧或设在道路中央分隔带上,具体选择时应与地区规划、周围地形和环境密切配合,因地制宜,并通过经济技术比较确定。
深刻认识有轨电车定义及特征应注意以下几点:
(1)按CJ/T 417—2012《低地板有轨电车车辆通用技术条件》[4]规定,低地板有轨电车车辆应采用模块化设计。
(2)目前国内低地板模块铰接式有轨电车主要采用3模块和5模块,也有采用7模块的,车辆的构成为3模块(=Mc+Tp+Mc=)、5模块(=Mc+F+Tp+F+Mc=);铰接式是指模块间的铰接装置。各种模块式车辆,均称为一辆车(单车)。
(3)近来,在城市交通领域中,常出现“云轨”(比亚迪跨坐式单轨)、“空轨”等新概念,究其实质,他们属于城市轨道交通系统的单轨系统,不应纳入有轨电车。这些新系统能否在我国全面推行尚需进一步论证。
(4)有轨电车交通的车辆选型应因地制宜,并根据线路运输需要和近、远期客运量通过经济技术比较确定。
2.2 有轨电车分类及运能[2]
我国现行《城市公共交通分类标准》规定[1],有轨电车系统包括传统有轨电车、导轨式胶轮电车和新型有轨电车,其均属低运量系统。
(1)传统有轨电车(或称“街车”):在城市街道路面专用轨道运行,多与道路交通其他车辆混行,旅行速度通常只有10~15 km/h。
(2)导轨式胶轮电车:是早期法国劳尔公司生产的胶轮电车,采用法国标准,俗称“劳尔车”,国内最早在天津使用,其技术标准和运用经验尚待进一步总结,推广应用的前景需进一步验证。
(3)新型有轨电车:也称现代有轨电车,是在传统有轨电车系统的基础上发展起来的新型系统,采用新型有轨电车车辆(以模块铰接式低地板有轨电车为特征),主要在城市街道路面或高架桥上运行,线路采用半封闭形式或地面专用轨道,旅行速度可达15~25 km/h,运能可达 0.6万 ~1.5万人次/h。
2.3 新型有轨电车的特点[3]
(1)车辆构成模块化——采用3、5或7模块的低地板模块式车辆。
(2)车辆结构轻型化——采用铝合金车体和新型转向架结构。
(3)车辆技术现代化——VVVF(变压-变频)牵引技术、独立轮转向架、空心轴和弹性车轮。
(4)车辆功能人性化——发展70%或100%低地板。
(5)系统设备简单化——车站设备简单,甚至只有雨棚。
2.4 有轨电车交通系统与轻轨、地铁系统的比较
有轨电车交通系统与轻轨、地铁系统相比,充分体现一个“轻”字:
(1)运量“轻”——高峰小时运能为0.6万~1.5万人次/h。
(2)车辆轴重“轻”——车辆轴重不超过11 t(轻轨为 12 t,地铁为 14 t)。
(3)结构设备“轻”——土建结构、设备简单轻便。
(4)投资“轻”——通常只有地铁的1/3~1/4。
3 有轨电车及轻轨车辆发展概况
3.1 有轨电车车辆发展概况[3]
有轨电车车辆的发展从原始有轨电车到现代有轨电车,一波三折,情况复杂。
1886年,美国的蒙哥马利市开始出现有轨电车(原始有轨电车),至19世纪20年代,有轨电车系统成了当时城市公共交通的骨干;随后,由于汽车工业的发展、能源和地铁建设资金等原因,有轨电车经历了大规模发展→逐步拆除→改造再起→形成现代有轨电车→从铰接式向模块式发展形成新型有轨电车(即模块式有轨电车)的过程。
3.2 我国轻轨车辆发展[3]
我国轻轨车辆包括C型轻轨车、低地板模块式轻轨车和高地板铰接式轻轨车等。
香港的单节4轴C型轻轨车,可多辆连挂,最早运行于香港屯门(见图3);内地的单节4轴C型轻轨车辆,在上海轨道交通称为“小车”,可单辆运行,也可6~8辆连挂运行(见图4)。
图3 香港单节C型轻轨车
图4 上海单节C型轻轨车
低地板模块式轻轨车主要包括70%和100%低地板轻轨车辆。70%低地板车辆由3模块(2个带动力转向架和带受电弓的 Mcp模块和1个不带动力转向架的中间T模块)铰接组成。
国内主要轨道交通车辆生产厂家开发的、或与国外厂家合作开发的70%和100%低地板车辆,已在长春轻轨线路投入使用(见图5~9)。
图5 大连202线轻轨车
图6 长春轻轨70%低地板车辆(1)
图7 长春轻轨70%低地板车辆(2)
图8 长春轻轨70%低地板车(3)
图9 长春轻轨100%低地板车辆
4 因地制宜发展新型有轨电车
4.1 新型有轨电车规划与设计的基本原则[3-5]
(1)系统制式和技术条件应根据所在地区的交通需要、客流需求,结合线路条件和环境条件,通过分析比较,因地制宜合理选用。
(2)系统规划与设计应确保安全,满足环境保护要求,并留有发展余地。
(3)系统规划与设计要因地制宜选择线路形式和走向,密切与道路交通的配合,以及与其他轨道交通的衔接。
(4)有轨电车规划和设计不应套用轻轨、地铁模式及其技术条件和指标。
(5)有轨电车系统制式及设备设施应选择技术成熟、可靠产品,不应盲目追求高标准和新技术,不应片面引进昂贵的新技术体系。
(6)线路设备和设施的设计应充分体现设施轻型化、工程结构简单化,合理配置设备,节约投资。
(7)系统设计应符合《城市道路设计规范》和《城市道路交叉口设计规程》的要求以及相关城市轨道交通建设方针和政策。
(8)新型有轨电车交通系统的车辆维修宜参照城市道路公交车辆检修体系,建立适合新型有轨电车的维修制度和配套设施。
4.2 新型有轨电车线路形态的选择及要求
(1)根据线路条件和环境条件不同,有轨电车系统线路形态宜采用半封闭型,沿线区间隔离,穿越交叉路口段敞开,拥有部分路权。
(2)采用低地板模块式有轨电车,初期建设可采用70%低地板车辆做过渡,远期用100%低地板车辆;车站应采用低站台,设在交叉路口以外。
(3)交叉路口实行有轨电车优先信号。
4.3 新型有轨电车的车辆选型
4.3.1 车辆选型的原则
车辆选型是界定线路技术标准的基础,是设备选型和确定设备规模的重要依据,是合理确定运营模式和维修方式的基本条件,是控制工程投资、提高工程效益的根本。
有轨电车车辆选型的基本原则为:
(1)车辆选型应以预测客运量及设计远期单向高峰小时最大断面客流量为依据,满足预测客流量和运营需要,并考虑线网资源共享的可能。
(2)车辆选型应与本工程的环境和线路条件相适应。
(3)车辆设备和装置应满足系统功能的要求,综合考虑我国的技术水平和当地的实际情况,并符合国家对国产化的要求。
(4)考虑车辆来源(国内生产厂商)和经济性,并进行技术、经济比较。
4.3.2 车辆选型工程实例
根据《国内现代有轨电车车辆发展现状及各子系统浅析》[6]报告,南京浦镇车辆厂、大连机车厂、青岛四方车辆厂、长春客车厂、株洲机车厂、唐山客车厂等生产的有轨电车已在国内投入使用(见表1)。
表1 国内主要厂商有轨电车车辆应用实例
4.4 新型有轨电车运营模式及行车组织
(1)宜采用独立运行模式。
(2)双线运行,执行右侧行车规则;根据客流特点可组织大小交路套跑。
(3)远期行车密度宜为22~24对/h。
4.5 新型有轨电车设备设施
(1)车站布局应根据道路交通规划,结合线路环境条件确定。
(2)车站可采用地面道路简单车站(见图10)或桥面车站(见图11)。
图10 地面道路公交车站
图11 桥面车站
(3)有轨电车在道路路面上运行,通常可采用地面售票、车上检票的办法,不设专门的售、检票设备。
4.6 新型有轨电车车辆检修基地设计
(1)车辆检修制度和修程;应根据有轨电车的性质和运营条件,建立一套适合有轨电车的检修体制,建议采用地面公交车辆的定期检修(含大、中、年修)和日常保养的检修体制。有轨电车车辆检修行程和指标如表2所示。新型有轨电车系统的车辆检修基地包括有轨电车检修基地(厂)和保养场。
(2)基地选址原则:
①基地选址应符合城市规划,结合线路及环境条件合理选址;
②基地选址应满足运输要求,应有良好的接轨条件、排水条件和连接外界道路的运输条件;
③基地选址应满足车辆基地布置要求和远期发展条件,适当预留发展余地。
表2 有轨电车车辆检修修程和指标[4]
(3)车辆基地设计主要技术要求:
①应根据检修工艺需要配备相应的线路股道;
②根据车辆技术条件和工艺要求,轨道结构类型可用槽型钢轨或工字型钢轨,库前宜采用槽型轨和梯形组合道岔,以节约用地;
③房屋布置应紧凑、符合消防要求,同类房屋宜合并设计。
5 结语
(1)尽快组织研究、制定《新型(现代)有轨电车工程设计规范》,以便统一有轨电车设计标准[7]。
(2)研究新型(现代)有轨电车工程设计中的关键技术难题,并努力组织攻关。
(3)加强有轨电车交通建设的宏观管理,做好工程项目建设的前期准备工作。
(4)注意因地制宜,努力提高效益,克服盲目追求高标准的思想。
参考文献
[1] 中华人民共和国建设部.城市公共交通分类标准:CJJ/T 114—2007[S].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部.低地板有轨电车车辆通用技术条件:CJ/T 417—2012[S].北京:中国标准出版社,2012:2.
[3] 许斯河.城市有轨电车交通浅说[J].现代有轨电车,2016(7):14.
[4] 上海市住房和城乡建设管理委员会.有轨电车工程设计规范:DG/TJ 08—2213—2016[S].上海:同济大学出版社,2016.
[5] 吴昊.有轨电车产业发展始于自主之路[J].城市轨道交通研究,2014(12):彩 12.
[6] 臧宇,许广鹏,关和宁,等.国内现代有轨电车车辆发展现状及各子系统浅析[J].现代有轨电车,2015(5):37.
[7] 宋敏华.现代有轨电车发展中亟待解决的几个问题[J].城市轨道交通研究,2015(12):彩 12.