關于在我國發展輕軌交通的探討

（廣州市地下鐵道總公司,510370,廣州∥教授級高工）

關于在我國發展輕軌交通的探討

陳穗九

（廣州市地下鐵道總公司,510370,廣州∥教授級高工）

介紹了輕軌交通系統和輕軌車的特點。從國情、工程造價、運量及環境等方面,認為我國適量發展輕軌交通貼近國情值得推廣,從國內工程建設水平和車輛制造能力分析也是現實可行、穩妥可靠的。對在我國發展輕軌交通的幾個主要問題,如路權、車輛來源及國產化、供電方式等進行了探討。

輕軌交通;輕軌車;專用路權;車輛國產化;供電方式

Author’saddress Guangzhou Metro Coroperation,510030, Guangzhou,China

國務院在國發（2013）36號文《國務院關于加強城市基礎設施建設的意見》中指出：鼓勵有條件的城市按照“量力而行,有序發展”的原則,推進地鐵、輕軌等城市軌道交通系統建設,發揮地鐵等作為公共交通的骨干作用,帶動城市公共交通和相關產業發展。在國務院下發的該意見中,并未提到時下在國內大熱的“有軌電車”,而是用“輕軌車”予以概括。筆者認為這一提法十分準確,為城市軌道交通系統的建設指明了正確的發展方向。這也符合我國的實際情況,更加科學合理。一些年長者可能會對重提“有軌電車”感到困惑：解放前,我國就有有軌電車,后來把有軌電車線路拆除了,現在又要恢復,有些難以接受。雖然現代有軌電車在各方面都不同于昔日的有軌 電車（Street Car或者Tramcar）,但在一般老百姓心目中,這二者是一樣的形式,很難加以區分。因此,引入輕軌交通的概念有其新意。實際上,現代有軌電車在擁有專有路權時,也屬于輕軌范疇。

1 輕軌交通和輕軌車

輕軌交通（Light Rail Transport,簡為 LRT）,其線路基本設在地面或高架橋上,在局部城區往往設在地下。目前,也有將其他中運量城市軌道交通如跨坐式單軌交通等,統稱為輕軌。受此啟發,筆者認為：一些中運量等級,軸重較輕、噪聲較小的交通車輛,如直線電機城市軌道交通車輛、中低速磁懸浮車輛、自動導向軌道系統（APM）、懸吊式單軌車等,都可納入廣義輕軌交通之列。當然,當現代有軌電車的線路相對獨立、運行速度比較高、運量達到中等時,自然也應納入輕軌交通范圍。

以輕軌車（Light Rail Vehicle）為運載工具的輕軌交通系統是一種運量介于地鐵等大容量交通系統和公交車、有軌電車等小運量交通系統之間的中運量公共交通系統。選擇合適的公共交通系統的主要依據是線路的客流量。一般線路斷面小時單向流量在2.5～7萬人次時宜選地鐵等重型交通運輸系統,1～3萬人次時宜選輕軌交通,0.5～1萬人次以下時宜選擇一般公共汽車、有軌電車等。

有觀點認為,建有軌電車比建地鐵省錢,因此要大量建設有軌電車。這種說法忽略了客流這一前提。在大、中城市的交通干道上,每天的客流量達上百萬人次,非地鐵不行;相反,在客流不大的支線采用地鐵而不采用其他交通方式,則會造成設備空轉,投資浪費。因此,不能從凡建軌道交通就要建地鐵的這個極端,跳到就要建有軌電車的另一個極端。在一個城市中,各種運量等級的交通系統要均衡配置,互相補充。如果各個系統的人公里運輸全壽命周期成本相近,則配置基本合適。

輕軌交通的要素是線路的結構、路權和車輛,缺一不可。如上所述,輕軌線路基本在地面或者高架橋上,其工程造價遠低于全地下的地鐵交通。但如果沒有完全的路權,車輛和行人、汽車混行,輕軌車縱有高速能力也不能發揮,致使旅行速度降低,效率下降,達不到中運量等級的要求。如果一定要讓現代有軌電車運行在混行道或者大量平交道上,而我國人口眾多,管理難度大,那么交通事故會時有發生。有的城市面對現實不得不從共用線路、半封閉線路又回到了全封閉線路。但這一在歐洲行得通的方式未見得能在我國行得通。在此情況下,現代有軌電車的優勢難以發揮。在一定的區域,如城市邊緣或者中心城市外圍的組團內,有特別的地形和路況,可以采用有軌電車,但因為其運量和速度都較低,只能歸屬于一般的公交系統。當下所說的歐洲有軌電車的復興,其實相當部分是輕軌車。作為城市軌道交通,既然投資鋪設了軌道,占用了道路資源,總希望能快速、大量地運送乘客。作為低運量的公交車,現在寧波正在試驗一種超級電容儲能的無軌電車,可以單車或者餃接運行,線路靈活,無空氣污染,無接觸網,無軌道。筆者認為這種無軌電車很有發展前景。

作為輕軌交通的運載工具,輕軌車必須滿足輕軌線路的要求。由于輕軌交通的線路基本建在地面和高架橋上,如果使用地鐵車或者老式有軌電車就有麻煩了。它們的噪聲大、振動大,污染環境,會引發附近居民投訴。這是我國一些城市已經遇到的問題。對此,車輛制造廠對傳統有軌電車和地鐵車進行了現代化改造,使它不僅擁有現代城市軌道交通車輛的所有先進技術,如交流傳動、計算機控制等,更把重點放在了減振降噪上。此外,輪軌型輕軌車的轉向架都采用了彈性車輪、彈性聯軸節、空心軸傳動等技術;大量采用橡膠彈性元件,有效減低了鋼輪鋼軌的行走振動和噪聲的產生。為此,筆者認為,發展鋼輪的輕軌車必須達到以下一些技術要求：軸重必須在11 t（最多12.5 t）以下;轉向架應配置彈性車輪、彈性聯軸節、空心軸等,噪聲等級要比機動車低10～15 dB（A）左右;節能、環保,車體及設備需輕量化;裝備有磁軌制動器及撒砂裝置;最高運行速度在60 km/h以上,但不宜超過100 km/h,能爬至少60‰的坡道,能通過較小彎道（如曲線半徑為25 m）;外形美觀,如果是中高地板車,在接觸網供電時,車體應帶有具有美觀和隔噪作用的裙邊。

2 我國適宜發展輕軌交通

（1）適合我國國情。我國人口眾多,城鎮化的發展不僅使大城市的人口更加集中,而且中等規模的衛星城鎮和組團也會增多,因此需要中運量、快速的軌道交通系統。輕軌交通具有快捷、節省、環保等特點,比較適合我國國情,具有專有路權的輕軌交通將發揮其特殊的作用。

（2）工程造價低。我國一些大城市經過一段時期大規模的地鐵建設,主干地鐵網已基本建成,但支線如果還建地鐵就不合算,想另辟磎徑;中等城市因客流中等且建設地鐵資金壓力大,想要減少一次性投資;市屬行政區內部想建設自己的軌道交通系統,不想投資太大,都想尋找新的方式。輕軌交通基本建在地面或高架橋上,繁華地區可轉入地下,工程造價大為降低,大約為地鐵工程造價的1/2～1/3。

（3）中等運量。由于輕軌交通是中運量級的交通系統,其路權使用應是專用的,這樣乘客管理難度就比有軌電車小很多。既然是專用道,設有站臺,就可以在站臺上售檢票,乘客上下車快速,列車停站時間短,旅行速度可提高,運能增加。一般要求輕軌車的旅行速度要達到25～35 km/h。

（4）環境友好。由于輕軌車的特殊設計,其減振降噪性能良好,不會污染環境,在歐美發達國家,也為市民所能接受。

3 我國發展輕軌交通的幾個問題

要在我國發展輕軌交通,筆者認為工程建設不是問題,但仍有幾個問題需要探討、解決。

3.1 路權問題

要達到中運量等級,提高旅行速度和通過能力,發揮車輛潛能,應爭取到專有路權。如必須設有平交道口,也要盡可能少,且具有信號優先權。這是與傳統有軌電車交通的重要區別。混行或者大量平交道口不僅不能發揮車輛的優勢,還易引發事故。在過去,老式有軌電車鐺鐺作響,警示了路人;而現代有軌電車有靜音的優點,反而使它成了無聲的交通殺手。

3.2 車輛來源及國產化問題

目前,國內通過引進國外技術和自主研發,生產出70%和100%低地板現代有軌電車,并已投入運用。其最高運行速度和減振降噪效果基本滿足輕軌車要求;當道路條件具備時,可成列運行,達到中運量等級。引進車國產化率達到55%以上,但關鍵部件目前需要進口;自主車國產化率要達到70%以上。

如果具有專有路權,又有高架橋,站臺封閉售檢票后,就沒有必要使用價格昂貴、維修困難的低地板車,而宜采用中高地板輕軌車。這種車型國外比較多,國內較少。但經過這十幾年來軌道交通車輛的國產化,我國軌道車輛的設計制造水平有了很大提高,現已可進入國際市場競爭并取得可喜成果。因此,國內制造中高地板的輕軌車一點不難,比制造低地板車容易,國產化率更高,價格也會低很多。

早在20世紀80年代,國家就已經立項“六軸單鉸接輕軌車”攻關項目,制造出了樣車并試驗成功,但由于種種原因未能推廣運用。目前國內有類似產品,稍加改造即可成為合格的中高地板輕軌車。例如我國出口馬來西亞安邦線的輕軌車為六軸單餃接車,地板高880 mm,采用了彈性車輪,可直接用于國內線路;如果在轉向架上再增加一個空心軸傳動就更加完美。又如我國出口伊朗馬沙德和用于沈陽渾南線的六軸雙餃接70%低地板車,其動力轉向架采用了彈性聯軸節、空心軸傳動、彈性車輪等標準輕軌車配置,高地板處高度655 mm（初期805 mm）,如將其改變成中高地板輕軌車,只需將地板拉平,中間的拖動轉向架由獨立輪改為傳統的輪對即可。因此,筆者認為,輕軌車國產化不成問題,無需依賴國外技術,國產化率會更高。

3.3 供電方式問題

無論是輕軌車還是有軌電車,由于在城市街道穿行,供電的安全和景觀都成為熱門話題和爭論焦點。輕軌線路基本具有專有路權,速度比較高,接近地鐵,其供電方式還是以接觸網和第三軌為宜,價廉且成熟。對于有特別需要的地方,如城市中心CBD（中央商務區）或者風景勝地等,因景觀和安全等問題不宜安裝接觸網和第三軌,則可以考慮地面移動接觸軌供電或者車輛儲能的方式。

目前,國際上有3家大公司各自推出了一套原理迥異的地面移動供電方式：無線定位接觸器供電（APS）,永磁鐵吸合接觸供電（Tramwave）,電磁感應隔離供電（PRIMOVE）。筆者認為：這些新奇的供電方式都還處在試驗或者試用階段,沒有一條完整的線路全線采用這些方式,只是在某一段使用,其他大部分線路仍然使用接觸網;這些設備的故障率、損耗及壽命缺少時效的統計;如在我國采用,還會遇到如積水、防盜、保養維修、備件等諸多問題,況且其造價十分昂貴,因此要采用時必須仔細權衡。

另外一種是采用車輛儲能的方式。目前有超級電容和蓄電池兩種方式,以解決短距離車輛的無觸網運行。但大部分線路仍以接觸網為主,如沈陽渾南線。隨著儲能元件的技術進步,對于全線無接觸網,采用車輛在車站給電容或電池充電的儲能方式。這是一個值得研究和試驗的方向。但目前無論是超級電容還是蓄電池其質量都很大,而且價格昂貴,總投資也會很高。因此,不是特殊地段或者特別需要,當前寧可采用廉價、成熟的方式;也可以采用分段處理的方式,不搞一刀切。輕軌車或者有軌電車供電容量沒有地鐵大,因此國外將其供電接觸網做得很輕巧,加上支柱美化,如路燈柱一般,對景觀并無多大影響。高鐵和動車要進入城市,市域線將在大市區縱橫,接觸網是回避不了、也是消失不了的。工業文明的風景肯定不同于農業文明的風景,情趣迥異,見仁見智。

4 結語

綜上所述,在我國發展輕軌交通貼近國情,值得推廣,從國內工程建設水平和車輛制造能力分析也是現實可行、穩妥可靠的。以上是筆者的看法,供同行參考,一起探討,以期我國城市軌道交通事業健康快速發展。

［1］ 國發（2013）36號 國務院關于加 強城 市基 礎設施 建設 的 意見［S］.

［2］ GB 50157 地鐵設計規范（2011年送審稿）［S］.

［3］ CJJ/T 114-2007城市公共交通分類標準［S］.

On the Development of Light Rail Transit in China

Chen Suijiu

The characteristics of light rail transit and light rail vehicles are introduced.Based on the practical condition of population increase and urbanization rate,construction cost,transportation ability and environment in China, the advantages of light rail transit development in China are analyzed,several key problems in the right of way,the suppliers and localization of LRT vehicles and the mode of power supply are discussed.

light rail transit;light rail vehicle;the right of way;localization of vehicle;power supply mode

U 239.3

2013-11-28）