城市纜車系統對城市公共交通意義的探討
——德國萊茵美因大都市區城市纜車方案實踐

Jürgen Follmann，虞笑晨

達姆施塔特應用科技大學

0 引 言

交通運輸一直以來都是社會最主要的基本需求，也是國民經濟發展的命脈。目前人口密集的大城市，其交通運載能力將要達到極限，預計到2030年交通需求將會再增加20%～30%。因此，必須從交通的環境保護層面和經濟效益層面出發去考慮新的交通項目。

德國法蘭克福萊茵美因大都市區是德國發展最快的城市群，伴隨著外來人口的涌入和就業機會的增加，該地區的經濟更加繁榮，地區吸引力也日趨提升。過去幾年的發展表明，由于該地區的迅速發展，公共交通系統的擴建也迫在眉睫。

因此，需要進一步發展新的交通運輸模式。作為城市公共交通，纜車可以成為法蘭克福萊茵美因大都市區普通公共交通的一種增補形式，因為它能夠通過懸浮和幾乎無噪的運行方式跨越諸如公園、工業區、鐵路、道路與河流等障礙物，實現無平面交叉的連接模式。纜車的建造時間和建造成本遠低于擴建地鐵和有軌電車等基礎設施，且在約10km范圍內能達到各方向5000人/h的運量。

1 纜車的理論基礎

在歐洲，纜車運營必須對設施的安全性以及運營商的合適性進行檢驗。歐洲共同體通過了歐洲議會和理事會于2016年3月9日頒布的關于纜車產品安全的（EU）2016/424法規。為了實施《歐盟纜車法規》，德國聯邦政府于2017年6月30日通過了聯邦層面的《纜車實施法》。聯邦《纜車實施法》的基本內容被納入于2006年生效的《黑森州纜車法》。

根據《黑森州纜車法》第二條規定，“纜車被定義為由多個設計、建造、拼裝以及運行部分組成的用于載客的設施。通過由沿固定線路移動和懸掛的車廂或者吊椅運輸乘客。具體包括：由車輪支承并沿鋼絲繩移動的地面纜車、沿鋼絲繩承載移動的空中索道、通過一根鋼絲繩移動的上山吊椅。”

纜車系統由纜車車廂，兩個纜車站（至少），鋼絲繩和支架等多個基本元素組成。根據需要可以建立中間站（換乘）。

在城市公共交通中特別適合采用懸浮式的空中索道，根據運營方式不同分為循環式和往復式（見表1）。其中，循環式索道除了運營開始和結束時間外不需要固定的運行時刻表，每間隔幾十秒（一般至少10s）就有下一個車廂到達，理論上不需要很長的等候時間；車廂的數量和運營速度可以根據交通需求進行調整；分離上下客流也保證了運營不受影響，尤其對于新冠疫情等傳染性疾病爆發期間，這樣的運行模式大幅度減少了人與人之間接觸的可能性（見圖1）。

圖1 循環式索道系統簡圖[2]

表1 空中索道系統不同類型比較表[1]

現代的循環式索道能在很大程度上保證運行安全和抗風穩定性。運行穩定性不僅涉及到安全性問題，也關系到舒適度問題。相比公交巴士在擁擠的城市交通中不斷地停車和重新啟動，纜車的運行更為穩定。因此，對于老年乘客，纜車是更為舒適、可預防摔傷的交通方式。

同時，交通安全也很重要。根據2011年德國聯邦統計局的數據，纜車（每1710萬km發生1例事故）是繼飛機（每1.13億km發生1例事故）之后最安全的交通方式，相比之下，鐵路（每131萬km發生1例事故）、公共汽車（每61.6萬km發生1例事故）和有軌電車（每22.5萬km發生1例事故）的安全性遠低于纜車[3]。

纜車支架的數量與鋼絲繩的高度，也與所選擇的纜車類型（單線索道或三線索道）有關（見圖2）。增加支架數量（減少之間距離）可以減少鋼絲繩的垂度以及降低鋼絲繩的高度（支架高度）。每個支架的用地（10m高的支架占地2.6 m2，24m高的支架占地6.8m2[4]）很少，因為它的占地僅僅取決于支架基礎的大小，而不必像鐵路或新建道路需開辟新的“使用空間”。

圖2 單線索道支架間距與鋼絲繩高度的關系[4]

纜車低噪音是另一個加分項。因為纜車車廂本身沒有驅動，僅有的噪聲主要來自纜車站以及支架部分。對于車站的噪聲源問題可以通過選擇在對噪音不敏感的區域設站來解決，而支架部分的噪音約為40db，這個值遠小于居住區的平均噪音水平以及道路交通中一天500輛車輛所產生的噪音[5]。

2 城市交通中纜車1此處及后文提到的城市纜車如不作特殊說明主要指的是空中索道。的意義

纜車不僅是旅游區的重要公共交通工具，在城市范圍內，纜車也發揮著重要的作用，國內最典型的例子便是重慶長江索道。城市纜車能夠提供以下優勢：與現有鐵路和道路用地不沖突；可以簡單地跨越河流、道路、鐵路軌道以及工業區等障礙；可以利用兩點間的直線距離以減少出行時間。

因此，纜車特別適合在人口密集區連接公交線路不合理或者不足的城市區域，比如保留用地、活動場所、機場、工業區以及大學。城市纜車最理想的投入情況是：在城市中心與城市周邊區域的連接路段上，當缺少公交系統或現有公交系統已經達到運載容量上限時采用纜車，即將上下班通勤客流通過纜車直接從城市周邊（經過P+R設施）運送到城市中心和城市的公共交通樞紐站后，再通過城市軌道交通將通勤客流運輸到城市各地（見圖3）。

圖3 纜車在城市范圍內的使用范圍[7]

從經濟角度來看，纜車具有建造速度快、建造成本低（一般是有軌電車的1/2，地鐵的1/10）的特點[6]，且相比傳統鐵路其運營成本也較低。此外，纜車的拆建也比較迅速，因此，它也可以被看作鐵路系統能夠擴建之前的過渡或中間方案。

從承載能力角度來看，纜車的運載容量十分靈活：鋼絲繩的運營速度以及車廂之間的距離（車廂數量）可以根據交通需求進行相應地調整。根據設備的不同，基本可以達到每小時每個方向5000人的運量。城市纜車（循環式索道）的速度（25～30km/h）大約和交通量接近道路通行能力時的公交汽車平均運行速度相近。但是它的運行是在起點和終點之間的直線距離，既沒有紅燈的限制，也不受上下班高峰交通擁堵的影響。

坐輪椅、推嬰兒車的乘客以及自行車騎行者可以通過與地面齊平、足夠寬的車廂入口以及車站處極其緩慢的運行速度來實現無障礙地上下客。在極端情況下，車廂可在車站處暫時停止。車廂內的座位設置和有軌電車類似，放置輪椅的位置與方式也相近。從推進慢行交通的角度來說，不同的車廂空間也允許騎行者將自行車帶上纜車（見圖4）。

圖4 科布倫茨纜車無障礙上下車[6]

纜車通過新的視野和視角也給乘客帶來了極佳的乘坐體驗。如同法蘭克福的摩天大樓天際線或者萊茵河谷科布倫茨的德意志之角等有趣的城市剪影都對旅游者充滿了極大的吸引力。對于作為城市公交系統的纜車來說，旅行者對其運載容量的影響并不大，因為旅行者的出行時間通常和通勤交通在時間上構成錯峰，相反，他們可以被看做是對城市纜車系統（低峰運營時期）的一種客流補充。

此外，運營的方面也不可忽視。纜車車廂不需要乘務員，檢票等可以通過自動閘機簡單地完成，保證客流持續不斷地進入車站。每段線路只需要1名負責人和1～2名車站工作人員即可。

當然，作為城市交通，纜車系統的缺陷也不能忽視。由于纜車的車站有限，纜車僅適用于直接連接兩個交通需求較大的點（有限的車站密度）的運行模式。這是因為纜車在車站的運行速度會急劇減小，較多的車站設置會增加運行時間（理想狀態下纜車每隔400～800m設置一個車站）。同時，有限的車站也限制了纜車的區域覆蓋和區域內拓展功能，在一定情況下人們需要通過步行、自行車或者其他公交作為出行鏈的一環而完成整個出行。纜車的選線一般采用直線，因此曲線段的實現較為困難。纜車最大運行速度為30km/h（一般25km/h），纜車的運行范圍在8～10km左右。此外，纜車系統不適合任何的網狀結構，交叉點只有通過換乘來實現。纜車站的占地面積也很大，車站的造價也通常比一般的有軌電車車站貴，因此車站的“落地”存在一定的困難。

另外存在的一個最大挑戰是纜車的線路可能從私人住宅區頂部穿過。如果纜車乘客能夠俯視到居民的花園或者露天曬臺，那么許多居民會對纜車項目產生反感。目前法律層面對于纜車高空穿越私人用地的條文還未明確，所以纜車選線應盡可能考慮在公共用地或道路上空。同時，纜車車廂的陰影也會對下方的居民等造成一定的影響。

3 城市纜車案例

在德國，已有不少城市纜車的案例。位于德國科布倫茨的長約900m的城市纜車是德國最著名的纜車項目之一，每年可容納約200萬乘客（見圖5）。該纜車當時是為了2011年聯邦花園展建造的，一條三線循環索道架設在萊茵河上空運行，通過可容納35名乘客（每車廂）的16個車廂將德意志之角與埃倫布賴特施泰因要塞連接在一起。該纜車線路很難通過其他公交線路來實現（見圖6），因為其他公共交通線路方案的評估結果（尤其是出行時間）遠沒有纜車方案理想。目前纜車每小時每個方向可運送3800名乘客。根據需要運輸能力可以提高到每小時每個方向5000名乘客。纜車由Doppelmayr纜車公司建造并負責運營。

圖5 2011年聯邦花園展在科布倫茨建造的纜車[7]

圖6 科布倫茨纜車與公交大巴線路比較[7]

在柏林，同樣為了在Marzahn休閑公園舉辦的2017年國際花園展覽會，Leitner纜車公司建造了長度為1.5km的由可容納10人的64個車廂組成的單線索道。自花園展覽結束以來，Leitner公司一直負責經營纜車，但核心問題是纜車未來的運營模式。對此，其中一個提議是“聯票形式”，即普通公共交通的乘客可以以優惠的價格乘坐纜車；另一個可能性是，纜車轉化為由柏林政府承擔的國營模式，并逐漸融入當地的公共交通系統。

在科隆，每年有超過50萬的乘客乘坐930m的纜車跨越萊茵河，僅用6min時間就可以欣賞到科隆老城、萊茵河畔等周邊地區的全景。這條單線（索道）纜車當時是為了1957年的聯邦花園展首次投入使用，期間經過多次改型。盡管目前纜車由科隆當地的交通公司負責運營，但纜車并未完全并入普通公交系統，即乘客持普通公交車票無法乘坐纜車。

國際上，南美洲是城市纜車的主要應用地區。由于坡度，地鐵系統在當地是不太可行的。在那里，纜車系統被納入到普通公共交通運營體系中（即普通公共交通車票可乘坐纜車），以補充現有的城市公共交通網絡，其主要客源是本地人口。最著名的纜車線可能是2014年在玻利維亞拉巴斯建設的城市纜車網絡。2019年春季第十條線路在拉巴斯這世界上最大的城市纜車網絡中投入運營。33km的纜車網絡現已成為拉巴斯和埃爾奧托兩個大都市群之間的主要交通工具（見圖7）。現在，最后一條線路將整個纜車網形成了一個閉合圈，從而連接了所有纜車線。每個車廂最多可容納10名乘客，因此每小時每方向運載容量可以達到3000人。纜車運營速度為18km/h，從一個市中心到另一個市中心的車程約11min。而如果機動車走地面道路的話，該12km行程由于堵車通常要1h。每天約有30萬人利用纜車上班、購物、上學或用作為休閑交通方式。

圖7 玻利維亞拉巴斯城市纜車網絡圖[8]

從上述例子來看，很多城市纜車的例子都源于類似聯邦花園展等特殊活動或事件，或者用于擁有特殊地形的城市結構（例如大高差的城市地形）中，城市纜車對于普通公共交通網絡的功能還未全方位的考慮；其次，大多數的纜車運營模式還是類似于旅游區的獨立購票模式，無論從經濟和方便程度來說，都對吸引客流、對希望借此改變人們出行方式構成很大的阻礙，但是如果納入公交系統中，誰來運營、誰來養護以及營業額分配模式等一系列問題將成為主要矛盾。

4 法蘭克福萊茵美因大都市區的纜車方案

針對城市纜車的發展，自2019年以來，德國聯邦交通部的“城市交通運輸和空氣凈化項目部門”組織了多次城市纜車研討會，目的在于總結現有纜車項目的經驗，并探討了今后纜車項目的機會和風險。

在法蘭克福萊茵美因大都市區，以法蘭克福為樞紐的纜車方案的可行性成為探討與研究的核心。通過上述指標和因素的討論主要回答下列三個核心問題：

·城市纜車是否能代替或者補充現有的公共交通在交通供給方面的不足？

·城市纜車的投入是否和周邊的自然環境和歷史人文景觀相符？

·相比傳統的公共交通，城市纜車在此處投入使用的優缺點有哪些？

這三個問題是纜車能否順利納入普通公交系統，被乘客接受的核心點。上述三個問題與纜車運營速度、運營頻率、車廂大小、與其他公交換乘，以及上述因素所影響的運載容量成為對纜車選線和車站選址的前提評判標準。在這其中，該地區是否缺乏合適的公共交通線路、是否有足夠的交通源（交通需求）、大規模停車的可能性、承載力足夠的交通樞紐等都成為了考量的因素。

根據上述因素的考量，目前最具潛力的選線方案則是從法蘭克福3號航站樓出發，經過新伊森堡、法蘭克福足球場一直到路易撒通捷快運火車站的線路（見圖8、圖9）。這條城市南部切線也經過大量森林區域，纜車的使用可以大幅度減少對自然的侵入。同時，也為不愿進入法蘭克福市區的乘客提供城市外部的公交線路。該線路結合有軌電車、通捷快運車站以及法蘭克福球場的P+R設施實現與現有交通的連接。該方案既能實現即將完工的法蘭克福機場3號航站樓的客流的承運，也能對2024年在法蘭克福球場進行的歐洲杯進行客流分流。

圖8 萊茵美因地區可能的纜車選線

圖9 法蘭克福機場三號航站樓到法蘭克福路易撒站的纜車線路以及換乘的可能性

目前，對選線方案潛在交通需求進行了預測。交通預測模型基于以交通出行次數以及交通出行行為（如交通方式選擇）為核心參數的萊茵美因地區基礎交通模型（VDRM）來實現（居民出行次數為3.1次/d；（外部）通勤交通或訪問者出行次數為2.0次/d；機場乘客出行次數為1.0次/d）。萊茵美因地區基礎交通模型是以法蘭克福以及周邊地區的交通行為數據為后臺的交通模型，其主要用于預測該地區工作日和周末的道路交通的交通量以及不同公共交通系統的乘客量。纜車的交通需求主要來源于纜車站5km范圍內的通勤交通、購物交通、休閑交通以及機場出發和到達的乘客。除此以外，還有來自其他公交出行鏈和換乘設施換乘的乘客。

表2綜合描述了各種不同類型的客流來源，而圖10系統描述了選線方案附近各個車站換乘到纜車站的交通需求。據預測，其一年的交通出行可以達到1600萬～2000萬次。當然，由于新冠疫情的影響，法蘭克福機場的出行量發生了極大的變化。進一步的研究必須等航空旅客恢復正常以后才可以進行。

圖10 現有公交系統中換乘到各纜車站的出行次數 （根據文獻[9]繪制）

5 總結與研究展望

在諸如法蘭克福萊茵美因大城市群的地區，現有交通方式將在長時期保持超負荷狀態。道路和鐵路基礎設施已達到其運載容量極限。同時，考慮到對人、自然和環境造成的影響，現有交通設施可擴建的范圍十分有限。因此，迫切需要找到創新的方法，即在考慮到空間、時間和經濟成本等因素的基礎上，滿足未來城市發展和保證生活質量的交通方式。 每條新的交通路線都需要與居住、休閑等基本功能所需的空間進行競爭與協調。此外，可持續發展的大型交通設施的項目需要消耗大量的時間（大部分為十年）和金錢成本用于諸如可行性研究、項目實施方案、公眾參與、招標和建造等工作步驟。

在這種情況下，“城市纜車”作為一種可能的解決方案引起了關注。纜車原來被認為是冬季運動地區的一種有效的交通工具，也是重大活動（如聯邦花園展等）的一種有吸引力的交通工具。

近年來，在德國主要城市已經對城市纜車的可能路線進行了研究。越來越多的媒體參與還表明，城市纜車越來越受到關注，其在新型和可持續的出行方式領域發揮著核心作用。但是，盡管近年來在德國越來越多地討論和研究了城市纜車的使用，但將新型的交通方式完全納入到這些城市現有的公共交通系統中并非十分成功。原因包括：

·纜車系統在旅游區之外的交通潛力和可能的用途沒有完全被認知。

·盡管在地鐵、區域鐵路以及其他道路公共交通上也經常發生故障，纜車系統的故障還是會降低纜車系統的吸引力。

·受影響的人群擔心個人隱私保護問題，并有安全方面的考量。

·資金分擔的擔心，目前為止日漸緊缺的用于公共交通的資金會因為新交通方式的參與變得更加緊缺。

總體來說，對于使用城市纜車的接受以及使用意愿已顯而易見。為了提高對新型交通方式的接受程度并獲得其相關優缺點和效益方面的全面信息，迫切需要在德國進行相關的試點項目。通過試點項目可以展示城市纜車是“高品質”交通方式，是完全可以和現有的公共交通融合的綜合運輸工具。如果沒有這些相應的正面例子，纜車系統只能一直保留著作為旅游交通使用的舊形象。

迄今為止的工作表明，還需要進一步研究和存在未解決的問題包括[10]：

·在方案選擇和方案研究中，必須建立新的評價體系以確定纜車項目的成本效益因素，從而肯定纜車在可持續、城市吸引力等方面的重要意義。當前標準化的評價形式對于改善氣候變化或控制空氣污染等要求沒有足夠的重視，以此評價未來交通是不符合時宜的。

·城市纜車的標準化的規劃程序到目前為止在很大程度上是未知的，因為，在德國沒有足夠與城市纜車有關的規劃實踐。

·由于上述評價體系的空缺，這就造成了纜車項目與其他交通方式的比較存在一定的困難和不確定性。

·還必須考慮纜車在旅游交通方面的因素。

·城市纜車只有在納入到公共交通系統中才能發揮更大的作用。技術上，而主要取決于人們對第一條線路的接受程度。 纜車是否作為普通公共交通被接受且被使用，取決于每個乘客對其用戶友好性、安全性以及對個人隱私保護等限制方面的個人感觀。從當前基礎設施項目的負面例子來看，一些交通基礎設施項目的參與者并未完全展示交通基礎設施的優勢，這就加深了人們對新事物的排斥和不信任。纜車目前的公眾形象是十分良好的，必須以此為基礎進一步推進纜車項目。