行业新闻
您现在所在的位置是: 首页 > 新闻资讯 > 行业新闻
中低运量跨座式单轨和APM专栏 | 我国中低运量轨道交通发展的几点思考

根据中国城市轨道交通协会统计数据,截止2018年底,共有35个城市开通了185条城市轨道交通线路,总里程5761km[1]。

从各个城市的发展现状来看,城市轨道交通线路多为通过中心城主城区的径向线,以骨干线网的形态出现,多采用高大运量的地铁系统。在运营线路里程统计中,地铁和市域快轨约占87%,其他种类的钢轮钢轨轻轨、单轨、现代有轨电车、中低磁浮、APM等仅占13%。

从国外主要城市城轨发展经验来看,我国多制式发展较为缓慢,存在“短板”和“缺位”。从近年国家政策环境来看,科学发展、量力而行,因地制宜地发展多制式中低运量正得到越来越多的关注,是未来城轨交通发展的重要方向。

1城轨多制式发展探索


国内城轨交通起于1969年的北京1号线,在过去50年的发展里,已开通的线路大都选择了地铁A型车或B型车车辆。但是值得注意的是:无论是国家主管部门、地方政府,还是相关专家、学者,在地铁骨干线网初具雏形后,均越来越重视多层次轨道交通线网的规划。通过科研课题、示范线项目、装备产业培育等形式,开展了多制式轨道交通的相关研究工作,并有一些落地项目。


1.1多制式线网规划

即便是国外城市,在一开始也很少注重轨道交通的多层次线网规划,往往是在建设时再开展选型的“补遗”研究,针对具体线路来选定系统类型[2]。通过轨道交通建设项目推进和城市的不断发展,最终构建层次丰富的轨道交通线网,根据客流、旅行时间、工程条件、环境要求等选择适宜的系统制式。

在国外,以东京大都市圈为例,主要包括东京都23区和神奈川、琦玉、千叶县等,以东京中心地铁站为圆心,覆盖半径50km,国土面积约1万km2,人口约3000万,其轨道交通线网不仅密度高,层次丰富、多种制式互补共存,包括:铁路1846km,地铁约290km,单轨55km,APM39km,有轨电车17km[3]。东京大都市区以城市铁路和地铁为主构建了大运量的客流通道,承担了城市大部分客流,以单轨、APM、有轨电车为辅,构建局部的接驳线或加密线,将客流输送至骨干线网。这些中低运量系统制式丰富多样、选线灵活、工程体量小,与城市铁路和地铁相得益彰。

在国内,以上海市为例,《上海市城市总体规划(2017-2035 年)》提出了按照“一张网、多模式、广覆盖、高集约”的规划理念,构建三个“1000公里”:城际线、市区线、局域线等多层次轨道交通网络。其中,局域线选择有轨电车和APM,作为大容量快速轨道交通的补充和接驳,或服务局部地区普通客流、中客流走廊,提升地区公交服务水平。


1.2多制式项目探索

对于北上广深等特大城市,已建成轨道交通骨干线网。这些城市经济水平发展高、人口出行需求不断增长,城市布局和风貌不断成熟,需要覆盖线网之间的空白区域。这些城市均开展了多层次轨道交通规划研究,并以现代有轨电车、APM、中低磁浮等示范项目做了一些探索。

对于一些客流达不到地铁审批门槛、但城市经济基础较好的城市,亟待提升城市定位,市民也对轨道交通需求强烈,积极拥护和支持。以芜湖、长春、吉林、柳州等城市为代表,选择了中运量跨座式单轨或轻轨作为城市的骨干线路。

还有一些城市人口相对较少,客流强度较低,或是在开发区、科技园区等内部区域,其道路资源好,因地制宜选择了路面敷设为主的现代有轨电车,如:苏州高新区有轨电车、淮安有轨电车等。

除了建设最高运行速度70km/h的有轨电车,80km/h~100km/h的地铁外,对于更高速度、更大站间距、城市组团间的联系线路,许多城市也进行了有益的探索。这些线路兼具城市轨道交通和城际铁路的特性,在旅速、运营组织、线路敷设、供电制式、车辆配置等有其独特的技术规格和适用范围,典型的案例如:温州S1线、北京新机场线、南京宁句城际、成都18号线等。


1.3中低运量发展探究

在城轨多制式的探索中,对于中低运量关注度高、探索和研究较多,但是总体尚处于发展起步阶段。一些新型轨道交通制式的关键技术尚待进一步研究,车辆设计及制造工艺尚待探索发展,系统配套产业尚不够市场化和完善,项目建设、验收、运营和维护体系尚不成熟。

这也导致了部分项目落地后褒贬不一,需要我们不断总结和提高。就我国目前轨道交通产业整体技术水平而言,这并不困难。相信在市场的导向下,通过装备制造、设计管理及咨询服务、土建工程等产业链的培育和发展,经过多项目的执行检验后,中低运量多制式技术平台将成熟和完善。



2 中低运量功能定位

2.1 接驳线、加密线
随着城市人口的快速增长,城市范围的快速扩张,原有中心城的资源已以不能承担市民对居住、生活和工作等的基本需求,大量居民外迁到近郊新城。城市的发展由单中心向多中心组团布局发展,城市活动空间日益增大。
在这些新城区,尚无覆盖轨道交通线路,或居住区距离现有的轨道交通站点尚有一定间隔,无法实现步行至轨道交通车站的服务范围。因此,需要建设接驳线路,方便客流进入轨道交通骨干网络。这类线路在功能上属于骨干线路的辅助线,为骨干线路搜集客流,在线网型态上有多种类型,如叉线、环线等。在系统制式的选择上也有多样性和灵活性。此外,在城市地铁线路较为稀疏的区域,线网密度不及核心城区,而客流又不足支撑新建地铁线路的区域,需要建设加密线,以提升城市公共交通服务水平。
典型的中运量接驳线,以新加坡为代表。新加坡,国土面积714km2,人口518万,目前运营5条地铁(200km),3条APM(28.8km)线路。武吉班让线、盛港线、榜鹅线等三条线路选择了APM胶轮路轨作为地铁骨干线网的接驳线,解决了社区居民“最后一公里”出行问题,见图1和图2。
在国内,上海浦江线作为地铁8号线的延伸线,选择了全高架APM,线路全长6.6km,远期高峰断面预测1.41万人/h, 2018年3月试运营,见图3。


2.2中低运量骨干线路
将中低运量作为城市骨干线路的代表有:瑞典哥德堡的有轨电车,台北的内湖线,以及近年来在国内二线城市迅猛发展的轻型跨座式单轨项目。
以我国台北为例,城区面积272km2,人口268万,GDP为5412.65亿(2017年),其经济条件和社会基础设施建设均较好,该市首条轨道交通线路即选择了APM,与其他地铁线路一起,共同组成了台北市轨道交通线网(见表1)。


注:1. APM技术规格:长13.78m,宽2.56m,DC750V三轨供电;2. 地铁技术规格:长23.5m,宽3.2m,DC750V三轨供电;3. 另有新北投支线(1.2km,三编组地铁)和小碧潭支线(1.9km,三编组地铁)未列。
近年来,以新型轻型跨座式单轨为代表,在国内二线城市发展迅猛。截至2018年3月,线网规划已批复的城市有18个,如:柳州、吉林、邯郸、佛山、潍坊等,规划总里程2842km,正开展建设规划;建设规划已批复的有芜湖,建设里程46km;已运营的有重庆,98km;另有6个城市建设了49km的试验线,以及10条旅游线路,计301km。此外,有天津、德州等13个城市正在开展线网规划,预计总里程1617km[5]。
芜湖市轨道交通线网由5条市区线和4条市域线组成,共285km。国家发改委批复的近期建设规划(见图4)包括:1号线工程,30 公里,25 座高架站;2 号线一期工程,17 公里,10座高架和1座地下站,这两条线组成了芜湖市东西向、南北向骨干客流通道。采用PPP模式,由中车、中铁联合体负责,2017 年6 月开工,计划2020-2021年开通运营。

2.3区域组团线路
2.3.1城区组团
在一些未进行轨道交通走廊预留规划的城区,建筑物密集,若采用地下敷设的地铁系统造价昂贵,且管线迁改复杂;若采用高架的地铁线路,则受制于线路条件制约,拆迁量大,且噪音大,难以满足环评要求。因此,选线灵活,运营噪音较低的APM、跨座式单轨、中低磁浮系统是特殊城区组团内运输工具的发展方向。
以澳门为例,陆地面积32.8km2,人口62万,目前尚无运营的轨道交通。虽然澳门城市规模小,但人口密度高,且旅游出行人群特征显著,预测轨道交通先建段初期高峰客流7800人,2020年1.41万人,在城市道路交通资源受限的情况下,亟需建设立体的公共交通解决出行需求。澳门市区路窄弯多,地域狭窄,商业和居民区密集,工程条件制约多,需要选择拆迁少、噪音低、造价合适的系统,最终选择了APM。根据规划,其轨交网络由2条线组成(见图5),线路总长25km,设30个车站,于2011年启动首期工程建设。




2.3.2机场捷运
大型机场功能区较多,如:交通中心、航站楼、卫星厅、停车场、酒店商业等,有一定的区域内部交通需求。还有一些枢纽机场,转机乘客较多,地面摆渡车运能有限且交通流线交织复杂、干扰多,自动扶梯又不适合长距离设置。因此,有许多大型机场建设了捷运系统,如:APM(32个)、缆车(8个)、单轨(2个)、地铁(2个)、PRT(1个)[6]。 
这些捷运系统以APM制式为主,系统小巧,选线灵活,在工程条件上,更适合已建好的机场;系统可靠性高,满足24小时不间断运行,这与国际机场全天候运行匹配;系统运营方案灵活,岔区紧凑,交路多,灵活编组,能更好地适应晚点、集中到达等突发客流。图6展示了达拉斯机场APM。


在国内,建设或运营中低运量机场捷运系统的有:香港机场(APM,1998年)、台北机场(APM,2003年)、北京首都机场(APM,2007年)、浦东机场(A型车, 2019年)、深圳机场(APM,2020年)、成都天府机场(APM,2020年)。另有西安、广州、昆明、沈阳等机场正在规划。

2.3.3旅游线
随着我国民航、高铁、高速公路等综合交通体系的不断完善,国民经济水平的不断提高,第三产业服务业的进一步发展,旅游与轨道交通的融合发展已逐步提上日程。2017 年,交通运输部、国家旅游局等六部门联合提出“完善旅游交通的基础设施网络、强化客运枢纽的旅游服务功能、加强服务景区客流的公共交通运输组织、开发适合旅游特点的特种观光列车等措施[7]”。
这些旅游景点,适合选择中低运量新型轨道交通,如:视野好、景观影响小的跨座式单轨、悬挂式单轨;爬坡能力强的齿轨等。这些新制式在旅游景区的应用,不仅解决了景区的交通问题,本身也是一种观光和体验,提升了景区品质。
拉斯维加斯是世界著名的以赌博业为中心的旅游、购物、度假城市,通过7个车站,6.3km单轨线路,串联了城市中心:度假酒店、赌场、夜场、酒吧、体育场,线路自1995年开通,年客运量约400万人次(见图7)。此外,据不完全统计,全球有30余个主题公园内建设有跨座式单轨,作为园区内部的交通方式(见图8)。








3立项、审批与标准化
3.1城轨审批现状
2003年,国办81号文《关于加强城市快速轨道交通建设管理的通知(国办发〔2003〕81号)》,规定了地铁和轻轨的门槛。在81号文的指导下,国内城市轨道交通以地铁为主,快速发展,积累了大量的经验和教训,形成一整套较为完善的立项审批管理流程:线网规划、建设规划、工可、初步设计、施工图及开工准备。这其中,各个环节的编制报告或者设计文件大部分都有相应的指导文件或技术标准。
2017年8月,在防控地方债务的背景下,包头地铁停建,其他各地城轨审批也暂缓。2018年7月,国办52号文《国务院办公厅关于进一步加强城市轨道交通规划建设管理的意见》,对地铁和轻轨的审批门槛提高。在这之后各大城市申报的新一轮线网纷纷缩减优化,中小城市地铁规划则暂缓,中低运量多制式(跨座式、有轨电车、中低磁浮、APM、悬挂式等)受到进一步关注。
在审批权限上,52号文明确了地铁和轻轨的审批权归国家发改委或国务院,有轨电车审批权归省级发改委,尚缺少细则或具体的指导意见。特别是对于“轻轨”或“有轨电车”,其概念和范围不清,各地设计、建设、验收、运营等规范体系不尽完备,审批门槛和流程也不尽相同。

3.2多制式审批探究
从目前各地规划建设情况来看,对于以现代有轨电车、悬挂式单轨为代表的低运量系统,通常做法是:项目所在地的市级政府批准线网规划或建设规划(若有)。然后准备工可,工可由市(区)政府住建或交通部门会审,报市(区)政府发改部门审批。工可批复后准备初步设计报市(区)政府住建、交通、发改等部门审查,通过后准备相应开工建设事宜[8]。
对于以APM、跨座式单轨为代表的中运量系统,则通常参照地铁成熟的审批流程,在门槛上根据81或52号文相应调整。如:上海浦江线APM项目,作为原地铁8号线二期的延伸线,纳入了上海市轨道交通线网规划和国家批准的建设规划,工可由市发改部门批复,初步设计由市住建部门批复。芜湖市跨座式单轨项目,线网规划由市政府批复,建设规划由国家发改委批复,可研和初步设计均由省发改委批复。
在中低运量发展过程中,比照52号文,则出现了新的问题,如:全高架的钢轮钢轨有轨电车参照轻轨审批,还是有轨电车审批?运量较小、投资较低的小型APM或“云巴”,参照轻轨审批,还是有轨电车审批?
52号文出发点是控制地方债务、减轻财政负担,规范地铁、轻轨、有轨电车等多制式因地制宜发展。基于此,笔者认为:前者虽然是“有轨电车”,但参照“轻轨”审批更妥。后者虽然不是真正意义上的有轨电车,但参照“有轨电车”审批更妥。

3.3新形势下多制式发展政策方向
在未来,多制式中低运量发展宜把握两个方向:从严监管、简政放权。
从严监管。从运能、投资、技术规格等角度,规范各种制式的发展。具体而言,比照“轻轨”门槛的指标:中运量(1.5~3.0万人/高峰小时),工程造价2.0~3.5亿/km,可采用APM或跨座式单轨等制式;比照“有轨电车”门槛的指标:低运量(0.7~1.5万人/高峰小时),工程造价1.0~2.0亿/km,可采用小型APM、智轨、现代有轨电车、“云巴”等制式。
简政放权。不限定制式或名称门槛,鼓励多制式科学发展,百花齐放,允许通过一段时间的市场竞争和项目检验优胜劣汰,倡导立足需求,正向开发合适的产品。不强调在制式上设置门槛,但在运能、投资、技术参数(如路权、敷设形式、驾驶方式、编组等)上进行界定。

3.4标准化与产品认证
无论是工程设计,还是装备制造,中低运量轨道交通相关的规范、标准都尚不完善,缺失较多。而国外,如美国和日本对跨座式单轨、APM系统体系较为完善,欧洲对有轨电车的规范体系完善。
以美国土木工程师协会(ASCE)制定的《ANSI/ASCE/T&DI 21-13 Automated People Mover》为例,该标准对APM胶轮路轨和跨座式单轨系统的设计、建造、运行和维护提出了最低要求,其本身也可用于安全认证。该标准/规范既不同于国内的车辆通用或专用技术条件,也不同于工程类设计规范或验收标准,可以看作是从用户角度出发制定统一的通用技术规格书,其广度涵盖了车辆通用技术条件、车辆技术规格、工程设计规范等内容,值得我们借鉴。
建议国内相关主管部门尽早开展相关规范和标准的编制工作,针对轻型跨座式单轨、胶轮路轨APM、100%低地板有轨电车等,制定总体性的设计规范和建设标准。待时机成熟,结合装备认证的引导方向,着手产品设计、制造、验证标准,以提高中低运量装备质量安全水平,引导行业科学发展,减少无序竞争,维护社会公众利益。





4结语


以胶轮路轨APM、跨座式单轨、100%低地板有轨电车等为代表的中低运量多制式轨道交通是未来一段时间内国内城市轨道交通的重要发展方向,适用于一线城市轨道交通骨干线网的接驳线、加密线,二线城市中运量骨干线路,区域(城区、机场、旅游等)组团线路。

我国目前针对中低运量的法律法规、标准、规范等尚不健全,项目立项和审批也有待明确和完善,建议在后续发展中从严监管,简政放权,通过标准化和产品认证引领产业科学发展。

版权所有: 常州长青交通科技股份有限公司 | 备案号:苏ICP备19044388号 | 常州云计算技术支持