现代有轨电车设计和运营对市政道路交通影响分析
2020-01-07唐玉川
唐玉川
(中铁第五勘察设计院集团有限公司,高级工程师 北京 102600)
1 研究背景
有轨电车问世至今,已历经130余年。从20世纪70年代,融入许多高科技装备的现代有轨电车开始走入人们的生活。作为“绿色”交通工具,现代有轨电车以其安全、舒适、节能、环保、建设周期短、投资相对节省的优势,在我国大中城市以及新兴城市或城市新区得到了广泛的推广,展现出广阔的发展空间和前景。根据资料统计,截至2018年6月底,全国共有26条现代有轨电车线路开通运营,分布在14座城市,运营里程283.9 km;同时,全国在建现代有轨电车线路共计32条,在建里程达534.6 km。
现代有轨电车(下文标题中简称电车)采用新型的车辆,拥有更高的路权和良好的景观效果,在补充城市轨道交通布局、提升地面公共交通品质方面起到了积极的作用。但现代有轨电车也带来了一定的负面影响,对城市既有市政道路交通的影响就是其中的一个重要方面。一方面,现代有轨电车选线一般都是沿既有市政道路,主要有路中敷设和路侧敷设两种方式,一般都要占用既有道路资源;另一方面,采用各种优先形式通过道路交叉口,也会对城市既有道路交通产生一定的影响。笔者根据自己在现代有轨电车设计中的经验,着重对现代有轨电车占用城市道路资源,对道路交通产生的影响进行分析,并提出解决方案。
2 电车选线和运营与市政道路的关系
深入了解、准确把握现代有轨电车与市政道路的关系,是提高现代有轨电车设计科学性和运营的合理性、安全性、效益性的前提。本文结合国内外与此相关的经验,提出在处理电车选线和运营与市政道路的关系时,应当注意重点围绕以下方面做好相关工作。
2.1 电车选线原则 根据现代有轨电车的特点,现代有轨电车选线和线路设计原则如下:
1)现代有轨电车要坚持功能选线。作为城市交通体系的一部分,现代有轨电车一定要正确进行功能定位,坚持功能选线。在大城市,其主要功能为地铁的延伸和补充,线路应尽可能衔接快速骨干交通线的站点,实现喂给功能和方便换乘,并串联商务核心区、客流集散中心,为城市快速轨道交通集散客流,线路沿主要市政道路敷设;在中小城市或城市新区,有轨电车则成为公共交通的骨干,因此其线路要串联城市各功能组团,以城市主要交通廊道为敷设空间,线路基本沿市政道路敷设[1]。
2)符合上位规划。线路选线和站点设置应符合所在城市有轨电车的上位规划。
3)速度目标值。目前国内现代有轨电车最高行车速度按70 km/h考虑。
4)平纵断面。由于现代有轨电车基本沿市政道路地面敷设,线路平纵断面与市政道路标准密切相关。现代有轨电车纵断面设计应保持线路坡度与道路坡度一致,轨面标高考虑工程因素,在不同路段,与市政路面做好衔接,以减小改造工程量。平面曲线半径应与道路平面曲线半径一致。
2.2 电车路权
1)独立式路权。独立路权是现代有轨电车革命性的标志,轨道虽仍铺设在路面,但改变了两者相互混行的模式,设置为专用道,拥有独立路权[2]。
2)混合式路权。与各种交通方式共用车道,共享路权。
3)半独立路权。不同地段以上两种方式共同存在,称为半独立路权。
目前,国内有轨电车多采用路段独立路权,在道路交叉口采用混合路权。为保证一定的通行能力和通行速度,在有条件的路段,采用独立路权方式,可在大部分的运行时间内避免与路面交通的冲突;而在受条件限制、需要保证地面交通多向畅通的道路交叉口,采用混合路权。
2.3 电车敷设方式
1)路中敷设。双线集中敷设于道路中央,机动车和非机动车布设于现代有轨电车两侧。
2)两侧敷设。现代有轨电车双线分设于道路两侧非机动车车道上,站台设置于人行道上,非机动车道设在道路最外侧。
3)单侧敷设。现代有轨电车双线集中布设于道路一侧非机动车车道上,站台设置于人行道和机非分隔带上,非机动车道设在最外侧。
为充分利用城市道路的中央绿化带,目前国内采用较多的敷设方式为路中敷设。为减小道路改造费用,也可考虑单侧布局方式[3]。敷设方式重点需要考虑的因素主要有道路交通条件、管线情况、线路改造方案等。
2.4 现代有轨电车通过城市交叉口方式 现代有轨电车与社会车辆混行导致其运行环境复杂,运行效率降低,在平交道口处,增加了社会车辆和有轨电车彼此的延误。
目前采用的过路口方式中,多数采用有轨电车优先方式。但这种方式对社会车辆造成了不同程度的影响。为消除上述方式存在的弊端,可结合有轨电车的速度、运行时刻表,并考虑不同的平交路口等级,采用相应的控制策略和配时方案,这种优化的方法能最大程度减少对社会车辆的干扰,并尽量使有轨电车不停车通过平交路口。
2.5 电车占用市政道路资源和道路改造情况 占用道路资源和道路改造方案需依据不同道路资源情况具体分析确定。主要有以下四种情况:
1)利用中央绿化带,不需进行道路改造。道路资源充足,道路中央的绿化带宽度足够,无需对现状道路进行拓宽,节省管线迁改、道路改造费用,对现状道路交通体系基本不产生影响,路段选择独立路权。
2)占用行车道改造。在道路资源有限,客流需求特征明显,现代有轨电车运营后将有效改善片区交通压力的地区,对现状道路不进行拓宽,可选择独立路权或混合路权形式。
3)一侧拓宽改造。在城市成熟片区,道路资源有限,道路交通较为拥堵,而道路一侧具备拓宽条件,可在一侧进行拓宽改造。
4)两侧拓宽改造。适用于城市外围区域或道路资源较好的地区,对道路两侧进行改造,工程量和造价均较大。
3 电车运营对道路交通影响案例分析
结合我国国情,现代有轨电车大多数路段采用独立路权,路口采用混合路权[4]。但对于交通量大,道路资源紧张的城市市政道路,占用车道后,道路还建难以完全落实,造成既有市政道路车道资源减少;另外,交叉口采用平交的方式,对道路交通影响也很大。目前,运营的现代有轨电车线路对市政道路交通造成拥堵的情况在国内已经开始出现。另外,在设计和前期研究中,对占用道路资源情况的认识和处理也变得越来越谨慎。
3.1 国内运营线路对市政道路交通的影响 珠海有轨电车1号线,2015年10月15日开通运营,运营里程8.9 km,共设14座车站。珠海有轨电车1号线开通运营将近4年,目前已一定程度造成既有城市道路交通的拥堵。珠海市相关部门目前正委托评估单位对现代有轨电车1号线对既有城市道路交通造成拥堵的实际情况、是否继续保留有轨电车线路、其他线路是否继续发展等问题以及珠海市发展现代有轨电车的适应性等问题进行评估,并将根据评估结果来决定未来现代有轨电车的发展战略。
3.2 设计施工和前期研究中线路的应对情况 国内正在进行施工的天水有轨电车1号线,在选线过程中,沿市区某市政道路方案,需要占用道路资源,由于空间有限,不能进行还建。在方案评审过程中,专家要求对既有道路交通量进行重新预测,以评估剩余道路资源是否能够满足市政道路未来的需要。另外,目前正在进行前期研究的广州市黄埔区有轨电车5号线,在选线过程中,沿区内一段快速路的选线方案,也遇到了同样的问题,已按照相关部门的要求,开展了相应的交通评估工作。
从以上案例可以看出,各地越来越重视现代有轨电车的设计和运营对既有市政道路交通的影响,在选线和确定方案时更加谨慎,力求从整个通道的交通状况角度来思考和解决问题。
4 解决方案
有轨电车运营占用市政道路资源,对既有城市道路交通产生影响,是一个系统性的问题,究其根本,是通道总交通量预测和在各种交通方式中分配的问题,同时也是路面车流能否向轨道交通客流转化的问题。所以,在研究设计过程中,对有轨电车占用道路资源地段,应对客流、车流进行综合预测,结合两种交通方式进行综合研究,不可将两者分割开来考虑。针对以上有轨电车运营对城市市政道路交通影响的分析,在研究和设计中,建议采取以下措施:
4.1 重视线网规划和相关规划的编制 要科学、合理、严肃的编制现代有轨电车相关规划,控制好通道走廊内的市政设施建设,确保规划项目的工程可行性和经济性。
4.2 综合研究通道的交通状况
1)有轨电车的选线要尽量选在通道交通资源充足的地区。
2)占用沿线市政道路资源,尽量采用“有占有还、占一还一”的方式。
3)一旦不能还建,必须要对道路车流进行评估。通过车流预测,对既有道路交通状况进行评估。若能够满足车流量需求,则方案可行;若不能满足既有市政道路的远期交通需求,且无条件进行还建,则方案不可行,需要考虑改变选线方案。
4)对确实困难地段,不能改变选线方案,也无法对道路进行还建,需要根据道路交通评估情况,有针对性地进行交通诱导和组织,修建相关交通疏导设施,避免交通拥堵。
5)尽量减少平交道口数量,必须设置交叉口的地段,在与市政交通信号联网的基础上,优化平交道口信号的控制策略和配时方案[5],减少相互影响,提高现代有轨电车和社会车辆通过路口的综合效率。
5 结束语
现代有轨电车属于中低运量级的轨道交通线路,从地面资源的角度考虑,它更多地适用于地面道路资源充足,与其他交通资源干扰较小的地区,如此,才能显示其可以改善城市形象、拉动区域经济发展、提高公共交通品味的优势。对道路交通资源不足的地区和通道,选线时要从整个交通廊道的综合交通角度进行考虑,对整个通道交通情况进行评估,确保满足通道的各种交通需求,进而提升城市的综合交通品质。