德国布伦瑞克市有轨电车 R 线选线方案研究及启示
2022-05-20梁帅文
梁帅文
(北京城建设计发展集团股份有限公司,北京 100037)
自2013年沈阳浑南现代有轨电车开通、拉开有轨电车在我国快速发展的序幕以来,我国有轨电车的线网规模和运营里程一直保持着逐年增长的趋势[1-2],但现阶段我国城市轨道交通建设仍以地铁为主,与之相比有轨电车尚处于起步发展阶段[3]。鉴于此,部分学者积极研究国外城市的案例,从中分析和总结出对我国有轨电车规划建设有指导性的思想。但目前,对于国外有轨电车的研究多以已运营线路为主,着重研究其发展历程、功能定位、规划原则、技术特点、运营管理、景观设计、街区改造等,较少涉及到具体的选线设计内容[4-8]。有轨电车的选线方案是各专业开展工程设计的重要依据,也是有轨电车项目建设过程中需要重点研究的问题之一[9]。本文以德国布伦瑞克市有轨电车线路选线工作为例,对其进行系统性分析,从中总结出对我国有轨电车建设的启示。
1 线网概况
布伦瑞克市位于德国北部下萨克森州,市区总面积192.18 km2,常住人口25万人口,2018年国内生产总值(GDP)达到123.8亿欧元,约合人民币990亿元[10]。布伦瑞克市内公共交通系统由有轨电车和常规公交组成,以有轨电车为骨干,其线网规模为39.62 km,运营5条线路,共设站81座,车辆段1座[11]。所有运营车辆仅在行车方向右侧设置车门,因此目前所有车站均为侧式站台,线路起终点均设置灯泡形折返线。
为更好地应对未来城市人口增加所带来的出行总量增长以及城市空间的外延扩展,布伦瑞克市议会于2013年决定对有轨电车线网进行扩建,由市政府和公交公司负责统筹开展相关研究工作[12]。2017年1月13日,本项目中的线网规划报告获市议会审批通过,共规划新建6条线路,总长约18 km,总投资1.79亿欧元,分3期进行建设(表1)。
表1 布伦瑞克市规划线路概况[13]
2 R 线选线分析
根据线网规划的成果,R线由既有4号线终点站或有轨电车车辆段向东南方向引出,在上跨布伦瑞克货运火车站的铁路线和A39高速公路后,向东南方向继续延伸,途经市郊东南的林德贝尔格镇(Lindenberg)和浩特海姆镇(Rautheim),沿线无重大的环保控制点,在线网规划阶段框定的R线大致走廊将成为后续选线设计的主要依据(图1)。林德贝尔格镇北侧的地块目前正在建设中,地块北侧规划为工业及商业用地,南侧为居住用地。线路建成后将加强沿线2座城镇与主城区的联系,实现主城区与市郊城镇的一体化发展。
线路选线工作主要在可行性研究阶段开展,包括线站位的选择、重要节点的实施方案、沿线环境保护的措施等内容,其重点是确定线路的具体走向及车站的选址。布伦瑞克市政府在可行性研究阶段组织召开了多次公众研讨会,参会市民分成若干小组,在设计人员的带领下就方案进行讨论,设计人员结合研讨会上市民提出的意见和建议进行方案优化。根据公众研讨会举办的次数,R线可行性研究工作可分为4个阶段,最终的可行性研究报告由市议会审批(图2)。
2.1 第一阶段:线路分段划分与客流评价
设计人员首先将线路走廊拆分为2段进行分析,Ⅰ段由起点至林德贝尔格镇,Ⅱ段由林德贝尔格镇至浩特海姆镇;然后根据沿线道路条件及路网结构,在Ⅰ段和Ⅱ段中各提出3个线路方案,分别以阿拉伯数字和英文字母进行编号,以示区分(图3);最后初步勾画出各方案中的线站位,并计算车站500 m范围内的客流吸引量(表2)。
表2 车站客流吸引量预测
2017年12月4日,市政府组织召开第一次公众研讨会,参会市民人数超过100人,大部分为林德贝尔格和浩特海姆镇的居民。会上提出的建议包括:新建的上跨铁路和高速公路桥梁应供有轨电车和慢行交通使用,以缩短现状慢行交通的出行时间;既有4号线终点站北侧的墓地公园是周边居民尤其是老年人主要的休憩场所,因此线路应连接该公园;应进一步分析其他线路方案的可行性等。
2.2 第二阶段:分段方案综合评价
本阶段,设计人员在上阶段方案的基础上,结合各方建议,共提出20个线路方案,其中Ⅰ段、Ⅱ段分别为8个和12个。随后采用层次分析法,以6个准则共23项指标对各个方案进行打分(表3),并在Ⅰ段和Ⅱ段中各推荐3个得分较高的方案(图4)[14]。
表3 线路方案评价指标 分
2018年2月27日,市政府组织召开第二次公众研讨会,向市民介绍项目进展、线路方案评价指标的选择和评价结果。本次研讨会共有150人参加,其中超过半数曾参加过第一次研讨会,大部分参会市民对线路方案评价方法和评价结果表示肯定和认同。
对于Ⅰ段,大部分市民比较认可方案4.1和3.0,这2个方案对林德贝尔格镇北侧的新建地块服务效果好;方案2.0虽然线路长度最短,但上跨火车站的桥梁跨度大,工程投资高。
对于Ⅱ段,方案B.3长度适中,且在浩特海姆镇设站较多,线路在该镇的覆盖面广;方案G.4对地块造成一定的切割,可能影响到地块后续的开发建设;方案G.2连接南城镇,扩大了线路的服务区域,但该方案在浩特海姆镇仅设2座车站,对该镇的服务水平一般。
2.3 第三阶段:组合方案综合评价
设计人员根据线路走向将Ⅰ段和Ⅱ段推荐方案进行组合,得到7个组合方案(图5),随后采用“近距客运交通项目投资标准化评估方法”(Standardisierte Bewertung von Verkehrswegeinvestitionen des öffentlichen Personennahverkehrs,以下简称“标准化评估方法”)对各方案进行经济效益评价,并利用通过该方法计算得出的经济效益指标(Nutzen-Kosten-Indikator,NKI)检验各方案的可行性[15-16]。NKI为经济效益与经济费用的比值,其中,经济效益包括项目实施后产生的节约出行时间、降低运营成本、减少废气排放、提高公交分担率、减少交通事故等效益,经济费用是指工程建设费用,包括路基、桥隧、轨道、车站、接触网等部分的投资。
为给后续阶段的研究预留一定的风险容纳空间,本阶段推荐方案的NKI需大于1.2[17],即获得的经济效益至少为经济费用的1.2倍。根据此标准,从7个组合方案中共得出3个推荐方案(表4)。
表4 组合方案评价结果
上跨铁路线和高速公路为本工程的重要节点,该处桥梁方案的实施难度和工程投资将对方案决策起到关键性作用。方案1和方案6中上跨铁路和高速公路的桥梁段长度为265 m,可供有轨电车、行人和非机动车使用,方案2线路沿线已有步行道及自行车道,新建桥梁为有轨电车专用桥梁,全长约153 m(图6)。在方案研究阶段,市政府已同步开展与德国铁路股份公司、州交通与道路建设厅等相关部门的协商工作,就桥梁方案可行性进行沟通。
2018年6月14日,第三次公众研讨会在市政大厅举行,参会人数为120人,其中1/3为首次参加。参会市民对方案1和方案2的评价较好,而方案6由于受制于道路条件,其自北向南穿越林德贝尔格镇城区、长约0.7 km的一段线路只能采取混合路权,服务水平不佳,因此整体评价较差(表5)。此外,鉴于方案1和方案6中桥梁跨度大、工程投资高,部分市民认为可考虑将桥梁段设计为单线线路,以降低造价。但单线线路的运能会有所折减,运营灵活性和抗运营风险能力较差,因此该建议未被采纳。
表5 市民对组合方案评价结果 %
2.4 第四阶段:节点方案评价
3个组合方案均可实现线路“连接林德贝尔格镇、浩特海姆镇和中心城区”这一功能定位,客流吸引量相差无几,服务效果基本相同,因此最后将通过对比工程投资大小以及桥梁方案的优劣得出最终的推荐方案[18](表 6、表7)。
表6 工程投资对比
表7 桥梁施工方案评价
组合方案2的线路长度最长,但投资最少,原因在于其桥梁工程投资最少。虽然其现状(2017年)和预测年(2030年)客流吸引量在3个方案中最少,但差异并不大。
从工程实施难度和投资上考虑,组合方案2优势明显,市民的评价结果也表明该方案具有较好的社会认可度,这将有利于后续工作的开展和工程的实施,因此最终选择组合方案2作为R线可行性研究阶段推荐方案。2018年11月6日,该方案获市议会通过,标志着R线可行性研究工作顺利完成。
2.5 选线结果
R线由4号线终点站向东南方向引出,途中上跨既有铁路线及A39高速公路,线路全长约3.6 km,其中桥梁段长约153 m,其余为地面线。全线共设站6座,均为侧式车站,线路在交叉口与机动车共享路权,区间为专用道形式,终点站将设置灯泡形折返线(图7)。
3 对我国有轨电车选线设计工作的启示
(1)线路方案比选阶段应重视对车站周边一定覆盖范围内居民及岗位数量的统计与分析,以此为基础定量分析线路的客流吸引效果,提高线路方案评价的合理性,体现“以人为本”的设计理念。
(2)经济效益是判断某一线路方案可行性的关键性因素,我国发展有轨电车时,应加强对线路综合效益及建设成本的对比分析,两者之间的差异可为决策工作提供直观的参考,提高决策工作的科学性。
(3)有轨电车作为服务于市民出行的民生工程,其建设应反映市民的真实诉求。在R线选线设计阶段,布伦瑞克市政府始终与市民(特别是线路沿线居民)保持密切联系和沟通,组织了多次研讨会,广泛听取市民的反馈意见。我国城市在建设有轨电车的过程中,各级政府或相关投资主体以及相关参与方应积极引导市民参与其中,为项目建设出谋划策,共同打造让市民满意的优质工程。