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中低运量轨道交通迎来爆发、适应性分析及如何发展

发布时间:2024-03-29 15:40:35 作者: bob登录新入口

  随着科技发展,像有轨电车这样的中低运量轨道交通系统日渐成为打通城市交通“最后一公里”的新角色,满足城市发展和公众多元化出行需求。

  2022年7月,住房和城乡建设部与国家发展改革委联合发布的《“十四五”全国城市基础设施建设规划》(简称《规划》)提出,“十四五”期间,根据城市规模分类推进城市轨道交通建设。

  按照《规划》,I型大城市应结合实际推进轨道交通主骨架网络建设,并研究利用中低运量轨道交通系统适度加强网络覆盖,尽快形成网络化运营效益;合乎条件的II型大城市结合城市交通需求,因地制宜推动中低运量轨道交通系统规划建设。

  这为中低运量轨道交通系统发展带来机遇。区别于人们熟知的大运量城市轨道交通系统——地铁,中低运量城市轨道交通系统主要是指单向客运能力每小时三万人次以内的轨道交通方式。其中,中运量单向每小时可运送1万至3万人,比如轻轨、跨座式单轨、中低速磁浮系统等;低运量单向每小时可运送1万人,如有轨电车、电子导向胶轮系统等。

  而中低运量城市轨道系统具有的铺设灵活、经济适用、建设周期短等优势,也被行业认为是地铁和地面公共交通系统的有力补充,适用于一二线城市地铁线路接驳线和加密线、三四线城市中运量线路、地形复杂城市线路、规划新城区域、市中心CBD、旅游线等。

  中国中车一直以来深耕轨道交通中低运量市场。在苏州中车生产车间,记者看到数字轨道胶轮电车、低地板有轨电车等中低运量产品及其生产制造流程。

  据了解,近些年来,为满足各个城市不同路况、不同客流、不同地理环境等运营需求,中国中车为国内外多个城市提供了多元化的中低运量系统解决方案,最重要的包含轻轨系统、中低速磁浮系统、跨座式单轨系统、悬挂式单轨系统、自导向轨道系统、导轨式胶轮系统、有轨电车系统、电子导向胶轮系统等。

  交付香港的新型轻轨列车,整车按照最新的国际标准设计,集安全性、冗余性、可靠性、舒适性于一身。

  各城市因地制宜,采取不同的中低运量轨道交通系统,服务当地城市发展和群众出行需求。比如,南京、苏州、红河采取有轨电车系统,芜湖采用跨座式单轨系统,北京、深圳、成都等地则采取自导向胶轮系统(APM)。5月11日,国内首条悬挂式空中轨道列车——光谷空轨试乘发车,给人类带来流动的“空中观景平台”。

  近期公布的2022金芦苇工业设计奖中,“中车浦镇造”上海临港T2线中运量无人驾驶氢动力数字轨道胶轮电车获得优秀产品设计奖。获奖理由中写道,“通过氢燃料电池混合动力、虚拟导向技术、全轮转向和无人驾驶等新技术加持形成集美学、智能、绿色和经济为一体的好产品。”

  据中车南京浦镇车辆有限公司总体研发部副部长张弛介绍,氢能源数字轨道胶轮电车近年来慢慢的受到各城市青睐。氢能源数字轨道胶轮电车是一种以光电磁数字化导向的胶轮低地板列车。列车在行驶中充分采用数字化技术,以电磁标记为主,视觉导航和卫星导航为辅,通过车载传感器读取道路路面上连续铺设的磁钉编码信息,可实时准确定位车辆,并控制各个车轮按线路走向转动。车辆适用于城市既有道路上行驶,无需对现有马路做改造,这将大幅度的降低城市交通经营成本,大幅度提高运输效率。

  据介绍,新一代氢能源数字轨道胶轮电车,实现了技术上的全新升级,内部界面采用多屏融合技术,综合显示车辆控制、通信信号、视频监控等信息。同时,车辆采用氢燃料电池具有单位体积内的包含的能量高、无污染以及零排放等优点,可实现150公里超长续航。

  对于中低运量轨道交通系统的未来发展趋势,张弛认为,胶轮式、储能式供电、轻量化的牵引系统、智慧化的车辆、一体化的设计是关键点。

  张弛分析,相对于传统的钢轨,胶轮式噪声更低、震动更小,在路网比较密集、空间比较狭小的走行环境中,它的价值非常大。储能式供电可以大幅度降低线路的供电成本,其中氢能源电池应是重点发展的技术。因为中低运量的车型承载能力相对来说还是比较低一些,车辆减少相关成本能够最终靠轻量化的牵引系统来实现,当然它的前提需要用储能式的供电。未来智慧化的车辆要可以在一定程度上完成自动行驶,和地面能够交互、互动,智能行车,车辆可以监测周围的情况,还有车内的人员的情况,以及智能运维。系统模块设计方面,以车辆为中心,开展供电、信号等整个轨道交通系统的一体化设计有助于提升运营品质、降低系统建设成本。

  今年全国两会期间,来自中国中车的全国人大代表指出,当前我国中低运量城市轨道交通发展相对迟缓,国内已有超过50个城市开始编制中低运量线网建设规划,但真正落地建设项目较少,需进一步加大项目规划建设推进力度。

  在推进落地的过程中,张弛认为“匹配”很重要。一是与客流需求相匹配。在前期设计研究规划阶段,如何精准预测客流,匹配丰富的车型制式。二是与道路空间相匹配。最典型的就是选择地面还是高架,如果是放在地面,就一定要解决和地面既有社会车辆的路权问题;如果是高架,要考虑怎么和既有的城市环境相融合,怎么样才能做好噪声、震动、沿线建筑物采光等环境评估。三是与城市规划相匹配,中低运量轨道交通制式与其他交通方式如何融合,实现共赢,而不是共伤。

  我国城市轨道交通发展迅速,部分城市因超前建设地铁、轻轨等中高运量轨道交通系统而导致政府债务风险加大,而城市外围圈层实际客流强度不高,致使中高运量轨道交通系统综合效益较低。低运量轨道交通客流强度较小,投资强度较小,为亟需提高公共交通服务品质的城区、外围组团、工业园区、旅游景区等提供了契机,可有效扩大轨道交通覆盖范围,形成功能互补、衔接有效的多层次轨道网络。

  低运量轨道交通服务于城区、外围组团、工业园区、旅游景区,高峰小时单向最大断面客流在0.5~1.0万人次。结合 《城市轨道交通分类》 标准,主要有5种制式,国内应用最多的为有轨电车系统和导轨式胶轮系统。

  有轨电车是是低运量系统中发展最成熟的系统制式,具有设计新颖、环境友好、资源节约等特点,分为低地板有轨电车和高地板有轨电车。

  路权型式灵活;地形适应能力强(最大爬坡能力60‰、最小曲线m);工程建设价格较低(约为地铁的1/5-1/3);安全环保舒适。劣势

  路基面宽度及桥梁结构较大;旅行速度不高,安全性低;噪音较大;接触网供电影响城市景观。

  导轨式胶轮系统采用橡胶车轮,由电力或储能设备驱动,利用走行轮和导向轮实现在轨道梁上行进和转向。

  ),爬坡能力强(最大坡度12%);造价低、工期短、噪音小、污染小;对道路交互与通行影响较小。劣势

  低运量轨道交通系统运能(0.5-1万人次/小时)为常规公交的2-3倍,运行快速准点,适合布局于客流比较集中的廊道和对时效、品质有较高要求的客流出行地区。适应场景主要有大中运量轨道的衔接补充或延伸线、内部通勤骨干线和旅游观光线等。

  在大中运量轨道交通基本成网的大城市,低运量轨道交通可作为大中运量轨道的衔接和补充,一般不独立成网,通过独立路权实现与大中运量轨道的高效衔接,服务外围组团快速进城需求,并兼顾组团内部出行需求。

  为初近期客流强度不大、里程较长、站间距较大、中远期高峰小时断面较大,旅行速度≥45km/h。若已具备条件较好的建成道路、路权资源充分、能保证独立路权,建议优先选用高地板有轨电车(最高设计速度可提升至120公里/小时),可充分的发挥速度优势;

  低运量轨道交通可作为经济实力、客流水平等难以修建大中运量轨道交通中小城市以及郊区新城的内部通勤骨干线,可局部独立成网,充分的发挥资源共享。

  为线路里程较短、站间距较小、中远期高峰小时断面较大,旅行速度≥30km/h。若已具备条件较好的建成道路、路权资源争夺不激烈、能保证独立路权,建议优先选用低地板有轨电车(如下图),可大大降低建设成本;

  低运量轨道交通也适用于需提高通达品质、提升旅游体验的景区的旅游观光线,一般不独立成网。

  为运量要求不高、里程长短不一、站间距相对较大,乘坐舒适性及观光性要求比较高,旅行速度与运能可灵活调整。若用地资源较为紧张,建议优先选用导轨式胶轮系统,可集约利用资源;

  针对近期行业里热门的低运量轨道交通话题,行业专家中国地铁工程咨询有限责任公司CEO刘迁就低运量轨道交通发展在该公司官方公众号上了谈了自己的意见和建议。

  中国地铁工程咨询有限责任公司总经理,教授级高级工程师,‍中国工程咨询协会副会长,城市轨道交通规划资深专家,国家行业政策制定技术顾问

  确实,最近我们公司中标了几个城市的低运量轨道交通规划,但从我们公司承担的项目类型来看,大中运量轨道交通规划项目仍占有绝对数量优势,低运量轨道交通项目仍是少数。众所周知,轨道交通的出现和兴起是由于其无可比拟的大运量,以我们国内地铁系统常用的6辆编组B型车2分钟间隔测算,单向运输能力超过4万人次,超过十几条快速路车道的运输能力。在城市修建单向十几条车道的快速路几乎是不可能的,而修建城市地铁系统就相对容易得多。运能的无可替代,正是大中运量轨道交通加快速度进行发展的根本原因。

  但低运量系统就是另一回事,首先在城市里轨道交通不可能包打天下,肯定有多种交通方式参与,而且运量等级越低参与的方式越多。低运量轨道交通单向运输能力平平在1万人左右,在这个运量等级下,公交专用道、BRT、常规公交都在发挥作用,这些方式往往更具灵活性和经济性。因此低运量轨道交通在大部分情况下只是一种可选方案,而不是必需品,有特定的适用条件。建议轨道交通行业的同仁建立科学的综合交通观念,不要局限在轨道交通自己的世界里。

  总结下来有三点。第一是走廊客流条件,这个也是最重要的,低运量轨道交通的适宜运量区间较窄,因此就需要客流预测要更精准,过高或过低都会出问题,高了拉不走,低了不该修。

  第二是道路空间条件,地面敷设方法要考虑建设空间和道路工程改造数量,高架敷设方法线路要充分环境影响和沿线居民的接受程度。

  第三是城市管理能力,低运量交通方式一般地面敷设,与其他交通方式至少在路口混行,相对于独立路权的大中运量轨道交通,对城市交通管理上的水准提出了更高的要求。

  这方面,前几年以有轨电车为代表低运量轨道交通发展过程中出现了一系列问题,如客流效果不好、交通影响严重等,个别城市甚至还打算拆除刚刚建成的线路,这样一些问题我觉得在今后发展过程中应尽可能规避,犯过的错误不要再犯。

  一是要有合理的预期,绝对不能期望把低运量轨道交通做成中运量系统,它发挥不了那个作用。二是要做好规划,要依据规划所确定的功能定位,合理确定运输能力、旅行速度、服务频度和舒适程度等服务水平目标。尤其是在已经发展轨道交通的城市,低运量轨道交通应该作为大中运量轨道交通的补充或延伸,在走廊选择和衔接换乘方面做好工作。

  三是选择好路由,所在道路的客流需求必须同低运量轨道交通相匹配,道路空间(尤其是对于地面敷设线路)要能满足建设要求;高架线路应最大限度地考虑景观影响与道路两旁建筑的协调,有条件时尽量跟建筑结合,提高乘客出行便捷性。

  四是选择适合的制式,每种制式都有适合的条件,前期研究过程中要科学客观的分析运输需求和建设条件,尽量发挥各种制式的优势,规避其劣势。

  五是做好交通影响分析。低运量轨道交通一般都会采用地面敷设,与其他交通方式共享道路空间,如果不采取综合解决措施,有几率会使道路交互与通行恶化。

  六是审慎确定敷设方法。低运量轨道交通运能较低,优先选择造价较低的地面敷设方法是合理的;高架敷设方法虽然具有安全、准点等优势,但投资相比来说较高、环境影响也较大,需要系统论证无法地面敷设的理由,并阐明高架敷设敷设方法的合理性和可行性。

  七是要做好法规建设,相对于传统大中运量轨道交通系统,低运量轨道交通还属于新生事物,目前的法律体系还不能完全覆盖。而且线路主要沿路面行驶,与其他交通方式发生交通事故不可避免,交通事故责任的划分、驾驶执照的获取等实际问题都需要城市政府通过法治建设来予以保障。

  做到以上工作,归根结底是要认真做好规划和项目前期工作,并严格遵循审批程序,以保证项目决策过程得到充分的科学论证,要用历史的耐心经得起历史检验。

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