架空捷运设计

王晓鹏

（中国建筑西北设计研究院有限公司，陕西 西安 710018）

0 引言

以于地铁造价较高，审批、定案、施工周期长等因素，应该转变观念，减少甚至摒弃地铁的规划建设。特此提出架空捷运规划设计形式，包括轻轨、单轨、BRT、磁浮等所有城市架空快捷交通形式。

1 概述

虽然地铁这种交通方式目前在城市设计中比较流行，但它的缺点很多。

其一，在城区各种交通形式中造价最高、建造周期最长、事故伤亡率较高。

其二，运行维护费用也最高，即使废弃也无法拆除或改造，紧急情况下疏散困难，雨季容易进水甚至被淹，旅客缺乏安全感等。虽然它的优点是占地少、准时等，但这些优点都能被其他交通捷运方式替代，所以建议减少地铁规划建设，改由其他捷运交通系统如单轨、高架BRT 等替代。

2 地铁的问题分析

2.1 地铁的形成原因

工业革命始于18 世纪的英国，工业化推动整个国家的蓬勃发展，英国首都伦敦变成了世界上第一个特大城市。1850年，大伦敦人口从1800年的不足100 万人增加到250 万人。人口过度的密集，加上为了躲避霍乱疾病，富有的商业中产阶级逐渐向伦敦西部的郊区搬迁。这就导致“潮汐式”通勤的出现：伦敦人每天下午离开城市，然后在第二天早上返回。由于英国议会立法严禁将火车站设在靠近市中心的地方，以避免对城市建筑的破坏，车站普遍离市中心比较远。1854年进行的一次通勤调查首次统计了在上午8 点到下午8 点之间进出伦敦的人流发现：20 万人每天进入伦敦城依靠步行。

除此之外，公共马车是最主要的交通工具，19 世纪30年代，英国的城镇每年要处理300 万t 马粪，维多利亚时代更是三倍于此。于是伦敦市政府向所有人征集解决交通问题的方案，查尔斯·皮尔逊（Charles Person，1793—1862年）受到老鼠洞启发，于1850年提交了地铁方案，于1854年才被正式采纳，1860年2月开工。采用明挖法施工，6km 长的世界第一条地铁于1863年1月10日在伦敦正式开通。可以看出，地铁是为了减少对地面人口稠密区已建城市建筑的破坏而发明的，并不是新建城区解决交通问题的必要手段。

我国在1993年前只有北京、天津有地铁，2000年前全国地铁只有约100km，2021年已达5050km。而欧洲地铁总里程为3569km，北美洲地铁总里程1411km。从上面数据大概可以得出结论：人们偏爱地铁，也偏爱在城市建筑规划实现后再在建成区规划地铁，而不是同时考虑。实际上，如果在新区规划时，就把更长远的交通需求设计完善，地铁并不是最佳选择。

2.2 地铁的造价

2021年前，北京地铁造价5 亿元/km；上海1 号线造价4.4 亿元/km，2 号线造价7.7 亿元/km；广州1号线造价6.87 亿元/km，2 号线造价4.91 亿元/km；深圳地铁一期工程平均造价5.44 亿元/km。到2021年，地铁每公里造价已上升到七八亿元，北京市甚至超过10 亿元/km（北京16 号线12 亿元/km）。地铁作为城市轨道类交通造价最高，修建1km 地铁少则要花掉四五亿元人民币，如果要是走高架就要便宜些，也要两亿元左右。造价如此之高除了因为地下工程本身的难度，还有一个主要原因，就是拆迁费用太高，也就是说地铁规划建设面对的差不多都是“老城区”。如果在新建的“老城区”规划时就设计预留好远期交通设施的话，拆迁费应该是可以避免的，甚至连建地铁本身都是可以避免的。

2.3 地铁的缺陷

首先地铁的施工就潜伏着巨大风险。地铁大部分是地下工程，施工难度自然比地上工程大、危险性更高。世界上第一条地铁伦敦地铁施工就发生了事故。1862年，当地铁挖到一条河的河岸时，河岸发生坍塌，施工现场涌进了2m 多深的河水。直到地铁施工技术高度发达的今天，事故依然层出不穷。不光是在施工过程中，在运行管理中也很难避免。毕竟是在地下，相当于24h 都是在黑夜中运行，又是在隧道中，驾驶员和其他工作人员视野非常狭窄，加上曲线段居多，视距更受限制，操控管理难度比地面上大很多。

实际上世界第一条地铁开通运营一个多月就发生了两次列车相撞事故，几十名乘客受伤。而伦敦地铁最严重的撞车事故发生在1975年，造成42 名乘客死亡，70 多名乘客受伤。空间封闭狭窄，加上位于地下，容易给人造成心理恐慌，不利于在火灾等紧急情况下疏散和救援。1903年巴黎地铁火灾造成84 人死亡，1987年伦敦地铁火灾造成30 多人丧生，1995年阿塞拜疆首都巴库地铁火灾造成289 人死亡，2003年2月18日，韩国大邱市地铁发生人为纵火事件，导致198 人死亡，289 人失踪。相比之下，如果在地铁的地上段发生火灾，就不会有这么大的损失，地上段如果是架空结构，更不可能发生水灾，即使发生事故，救援也方便。所以，应该减少或停止地铁的规划建设，改用架空的轻轨或BRT 代替。

3 单轨的替代优势

根据中华人民共和国建设部于2007年发布的《城市（公共）交通分类标准》（CJJ/T 114—2007）中的定义：单轨系统是一种车辆与特制轨道梁组合成一体运行的中运量轨道运输系统，轨道梁不仅是车辆的承重结构，同时是车辆运行的导向轨道，为城市轨道交通线路制式的一种。单轨系统的类型主要有两种：一种是车辆跨骑在单片梁上运行的方式，称之为跨座式单轨系统；另一种是车辆悬挂在单根梁上运行的方式，称之为悬挂式单轨系统。单轨系统适用于单向高峰最大断面客流量1 万～3 万人次/h 的交通走廊。因其占地面积很少，与其他交通方式完全隔离，运行安全可靠，造价约1 亿元/km，建设适应性较强。单轨系统的列车，通常为4/6 辆编组，相应列车长度在60～85m 之间，线路半径不小于50m、线路坡度不大于6%、站台最大长度不应大于100m；最高运行速度不应小于80km/h。

重庆轨道交通2 号线就是单轨系统，全长31.3km，为6/8 节编组，具有爬坡能力强、转弯半径小、运行噪声低、综合造价省等优点。该线路沿江修建，穿越闹市，兼具交通和观光功能，轨道穿山越岭、跨越两江，穿梭在街巷和楼宇间，成为独具特色的风景线和城市“名片”。

西安在著名的大雁塔景区也建有单轨观光系统，外观很好地融入了周围环境，对景观没有任何影响甚至本身也成了景观。芜湖轨道交通1 号线也为单轨系统，全长30km，为6 节编组，列车采用无人驾驶模式，列车窗户宽阔，胶轮接触轨道噪声低、震动小，噪声在车内车外都很低，并且列车爬坡能力强、转弯半径小。单轨爬坡能力比地铁强是因为它使用的是胶轮，而地铁是钢轮，所以单轨刹车更灵敏，更安全。加之单轨在地上运行，视野较开阔，乘客除了有观光体验外也更有安全感，位置识别性强不容易下错站，手机信号不易消失，操作不卡顿，驾驶员可以看到更远的目标，就可以提高行驶速度，也可以缩短车辆间距以增加发车量，不易发生撞车或跑错道的情况。

另外，车辆在空中行驶不会受到水灾影响，如果有其他紧急情况，救援也比地铁更方便快捷。从设计角度讲，空中双向两轨道可以安装在一根Y 字形立柱上，这样在地面上只需要设计单排柱即可，可以设置在道路中心的双黄线位置，几乎不占用道路宽度。轨道立柱同时还可以兼作灯杆、标志杆使用（见图1、图2）。可以在水面、公园、围墙上空穿行，加之它转弯半径小，对下方使用空间基本无影响。

图1 跨座式单轨与城市道路关系

图2 跨座式单轨透视图

从以上案例及分析可以看出，单轨系统的可行性及优势很强。与地铁相比，它还有一个优势就是能提前规划。因为我国有规定：申报发展地铁的城市地方财政一般预算收入在100 亿元以上，国内生产总值达到1000 亿元以上，城区人口在300 万人以上，规划线路的客流规模达到单向高峰小时3 万人以上；申报建设轻轨的城市应达到地方财政一般预算收入在60 亿元之上，国内生产总值达到600 亿元以上，城市人口在150 万人以上，规划线路客流规模达到单向高峰小时1万人以上。这也许是很多大城市的地铁轻轨无法提前规划，总是需要在建成区拆迁建设的原因之一。而申报建设单轨条件更低，除上述芜湖市外，很多地级市已经开始建设。我国城市化率与发达国家相比还有很大差距，城市规模的继续扩大是必然趋势，如果我们能接受并推广单轨系统，代替地铁来实现城市的捷运交通建设，既能提前规划，又节省成本，节约土地，还安全高效，应该是多快好省的最佳交通方案选择。

4 高架BRT 的替代优势

高架桥是解决交通问题广泛采用的形式，所以它几乎占领了所有城市，有人认为它丑陋想拆除，但电视媒体又经常拿纵横交错的高架桥作为展示城市发展的靓丽景观。所以说美丑不能以个人好恶为标准，高架桥是我们生存发展的工具，更是人类财富和智慧的结晶，能给我们提供方便就是美的。而且物美价廉，一般城市高架桥造价为2000 万元/km，桥下还可以作为公园、绿化、道路、停车场甚至商店使用。

BRT 是很多城市为解决交通问题而设的快速巴士，但大多数城市的BRT 都在地面，与其他车辆平交，会受到堵车等因素影响。厦门的办法很好，把高架桥和BRT 结合起来，可以称之为高架BRT。高架BRT 消除了在地面等红灯堵车等问题，同时具有单轨系统视野开阔、独立路权、快速高效等几乎所有优点。比起单轨系统，高架BRT 没有换轨问题，一条道上可以同时跑几个不同线路的车。如果前方车辆抛锚，不影响后方车辆运行，如果发生紧急情况，乘客可以从门窗逃出，逃出后跑两步就是安全地带，基本上不需要外界救援即可完成安全疏散。这种高架桥还可以设计为在晚上公交车停运时让其他车辆通行，甚至在BRT 运行时也可作为紧急救援车辆的通道使用（见图2）。

5 结语

综上所述，相比地铁交通系统，单轨和高架BRT的优势非常明显。但截至2020年底，全国地铁6000多km，单轨却只有100km 左右，高架BRT 还没能进入大家的视野。呼吁大众及决策者多关注地铁的问题，共同促进地铁的“渐冻”（逐步冻结其发展）和单轨、高架BRT 的推广，为我国捷运交通事业能够简约而高效地发展共同努力。