城市建成區(qū)智能化軌道快運系統(tǒng)的線路規(guī)劃*

隆 冰 李 涵 石小林

(重慶市交通規(guī)劃研究院，401147，重慶∥第一作者，工程師)

智能化軌道快運系統(tǒng)(以下簡為“智軌”)由中車株洲電力機車研究所有限公司研制，是一種新型智能化中低運量公共交通方式。其列車依靠電力驅動，行駛在虛擬軌道上。智軌既具有有軌電車準時、運量大、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點，又具有傳統(tǒng)道路公交運營靈活、建設成本低、建設周期短的優(yōu)勢。

在城市建成區(qū)內，受用地條件、交通、客流出行習慣等影響，智軌等中低運量公共交通在道路路權分配、布設方式、車站處理等方面仍面臨諸多困難[1]。本文以城市建成區(qū)為背景，討論了智軌線路規(guī)劃的相關問題。

1 智軌概述

智軌列車編組方式靈活。目前常用的3節(jié)編組列車載客量約為280人，其車輛長31.6 m，寬2.65 m，為100%低地板車輛。智軌列車最大運行速度為70 km/h，最大爬坡能力為10%，最小轉彎半徑為15 m。智軌列車可靈活采用儲能電池、接觸網(wǎng)或超級電容等多種供能方式。國內已建成運營的智軌線路有株洲智軌A1試驗線、宜賓智軌T1示范線等。

1.1 智軌的主要技術特點

1) 虛擬軌道、軌跡跟隨。智軌通過地面施劃的虛擬軌道線，采用軌跡跟隨技術沿預設的虛擬軌道行駛。智軌技術擺脫了物理軌道，使建設成本更低、建設周期更短、線路靈活性更強。

2) 主動安防、智能化駕駛。智軌采用全軸轉向控制技術，并通過主動安全控制、車載信號控制、機器視覺等技術進行電子約束，實現(xiàn)在虛擬軌道上的類軌道行駛，避免了行駛過程中的甩尾和脫軌。

3) 純膠輪驅動。智軌列車完全由膠輪承載驅動和導向，附著力好，爬坡能力更強，靜音舒適。按照智軌的設計參數(shù)，智軌車輛最大爬坡能力為10%，基本能適應所有城市道路的縱坡條件。

1.2 智軌的優(yōu)勢

智軌具備普通道路公交靈活便捷的特點，采用城市軌道交通運營組織方式，交通可靠性更高、體驗感更佳。智軌路權通常為半獨立路權模式。智軌主要有5方面優(yōu)勢。

1) 運量較大。3節(jié)編組的智軌列車運能約為1.0萬～1.2萬人次/h，是普通道路公交運能的3倍。此外，智軌可根據(jù)客流需求，靈活采用多種編組形式。

2) 運行效率高。按照目前相關資料，智軌列車最高運行速度可達70 km/h，旅行速度約為25 km/h，顯著高于普通地面道路公交。

3) 道路適應性好、景觀好。智軌列車爬坡、轉彎能力強，具有良好的道路適應性。智軌可實現(xiàn)路面無軌、空中無網(wǎng)，滿足城市景觀的要求。

4) 建設成本相對較低、建設周期短、移植性好。參考已建成線路的經驗可得：智軌的綜合投資成本約6 000萬元/km，涵蓋土地成本以外的所有建設成本；運維費用約200萬元/(km·年)，涵蓋人工費、電費、維護費用、行車保險費及管理費等運維成本。

5) 受審批程序約束小。按照國辦發(fā)(2018)52號文要求：智軌不須納入城市軌道交通建設規(guī)劃并履行報批程序。可見相較于地鐵、跨座式單軌系統(tǒng)、懸掛式單軌系統(tǒng)、APM(自動旅客捷運系統(tǒng))等，智軌受審批程序的約束更小。

2 城市建成區(qū)內規(guī)劃智軌面臨的現(xiàn)實條件

由于智軌通常利用既有道路進行改造，與既有社會車輛爭奪路權，因此在城市建成區(qū)內，在既有道路上增設智軌往往帶來短期交通擁堵問題。

1) 道路拓寬困難。一方面，建成區(qū)內道路兩側用地多已被占用，道路拓寬空間很有限；另一方面，道路兩側的管網(wǎng)復雜，道路改造工程投資高。此外，由于道路沿線均已經開發(fā)成熟，沿線居民對破壞道路綠化、人行道反對意見強烈，社會穩(wěn)定性風險高。

2) 道路交通流量高，增設智軌后交通影響大。建成區(qū)主要客流走廊上的道路交通流量較高，增設智軌后，社會車輛通行空間將受到壓縮，車道折減將可能造成道路交通擁堵。從各個城市的實踐經驗來看，建成區(qū)內路網(wǎng)條件相對較差，平行分流通道較少；近期，在客流出行習慣未轉變的情況下，路網(wǎng)將面臨不同程度的交通擁堵。

3) 與既有公共交通系統(tǒng)銜接配合難度高。智軌作為一種新型中低運量公共交通，需處理好與大中運量軌道、低運量公交之間的功能互補關系，承接高、中、低運量交通制式之間的銜接和轉換。智軌車站應與軌道車站出入口便捷銜接，在運營和票制上應一體化管理；引入智軌后，道路公交線路應同步進行優(yōu)化調整，減少與智軌共走廊的公交線路，避免客流爭奪，同時，可通過增加接駁巴士等方式拓展智軌的客流腹地，延伸智軌交通服務。

3 智軌交通規(guī)劃內容

3.1 路權形式

智軌的路權形式主要有獨立路權、半獨立路權、混合路權。

1) 獨立路權。采用獨立路權時，智軌運行環(huán)境獨立，效率高、安全性好。在獨立路權下，智軌與城市道路相交時需通過上跨或下穿等方式與既有道路分離，但建設成本較高，常應用于濱江路、沿山路等單側服務的客流走廊。

2) 半獨立路權。在大部分路段為獨立路權模式，在平交路口采用信號優(yōu)先措施，保障智軌列車的優(yōu)先通行。半獨立路權的運行環(huán)境相對獨立，效率較高，安全性好；在平交路口智軌列車有優(yōu)先通行權。該路權模式建設成本相對較低，通行效率較高，是國內各城市廣泛采用的路權形式。

3) 混合路權。采用混合路權時，智軌列車與其他交通形式混行。混合路權模式的土建成本相對最低，但智軌列車的運行受社會車輛干擾大，運行效率低，交通運行秩序難以保障。在混合路權下，智軌將喪失軌道交通高效、準時、安全等優(yōu)勢。此外，由于智軌列車尺寸大，智軌與社會車輛交織影響大，運行靈活性較普通道路公交更差，運營速度將更低，低性價比缺點將凸顯。

3.2 線路設置

3.2.1 線路布線方式

智軌線路布線方式主要有單線雙向、單線單向及雙線雙向。

1) 單線雙向布線。即僅設置1條車道供列車雙向行駛。該方式通過增設停車港的方式來實現(xiàn)列車越行。單線雙向布線方式占用道路資源少，對現(xiàn)狀交通影響較小，但其需采用越線的組織方式，使得發(fā)車間隔長(約15 min)，嚴重限制了運能，故常用于旅游觀光線路。對于橋梁或立交橋等局部短距離的瓶頸路段，可采用單線雙向敷設方式來實現(xiàn)列車越行，必要時還可增設信號燈。

2) 單線單向布線。該布線方式分設2條單向的平行線路，形成“單向二分路”的環(huán)線組織形式。單線單向布線占用道路資源少，對現(xiàn)狀交通影響較小，拓展了線路服務范圍。單向運營方式與乘客的出行習慣有差異，兩條平行線路之間的間距不宜過長，建議平行線路間距不宜大于300 m(按步行5 min計算)。此外，平行線路之間需有便捷的步行通道，以便客流出行。單線單向布線常用于步行街或商業(yè)街區(qū)等路網(wǎng)密度較高區(qū)域，并配合道路單向交通組織使用。

3) 雙線雙向布線。該布線方式設置雙向2 條智軌車道，上、下行方向列車各行其道。這是最為常見的線路布設方式，其運行效率高、便捷性好，在具備條件的路段宜優(yōu)先選用。

3.2.2 智軌車道設置形式

智軌車道設置形式主要有路中式、兩側式及單側式。

1) 路中式。智軌車道設置于道路中央的2條車道，并設置天橋、地下通道或人行橫道線，以便乘客上下站臺。路中式的列車運行環(huán)境相對獨立，運行效率高，與社會車輛交織少，對沿線立交的交通影響小。在平交路口處，可在原有信號相位的基礎上開展優(yōu)先控制策略，保障智軌列車的優(yōu)先通過權。通常，路中式智軌線路的車站需要配合立體人行過街設施一體化設計。

2) 兩側式。2條智軌車道分別布設于道路兩側最外緣車道，結合既有道路公交站設置一體化車站。兩側式設置對原有城市道路的改造較少，與軌道交通及普通道路公交等其他交通方式換乘便捷。但由于道路兩側用地開口的進出車輛較多，智軌運行受出入地塊車輛臨時停車或進出的干擾較大。在與道路立交處，布局在道路兩側的智軌線路與立交左右轉車流有交叉，需要增設信號燈，故影響了立交交通的效率和安全。

3) 單側式。智軌車道布設于道路一側，可結合用地條件設置獨立的運行空間，通常采用獨立路權，應用于濱江路、沿山路等單側服務的道路。單側式車道運行環(huán)境相對獨立，運行效率高。對于利用現(xiàn)狀道路改造的單側式智軌車道，需對原有車道進行重新劃分，當智軌與相鄰社會車道為對向行駛時，需設置分隔設施以保障安全。

3.3 車站設置

3.3.1 車站布局

智軌車站布局有路中式和路端式。

1) 路中式車站。車站設置于路段中部，需增設人行過街橫道或立體人行過街設施以便于乘客進出車站。

2) 路端式車站。車站位于路段端頭，毗鄰平交路口設置，包括平交路口上游、下游兩種方式，乘客可結合人行過街橫道(斑馬線)進、出站，是最為常見的設站方式。

3.3.2 站臺形式

智軌的車站站臺主要有島式站臺和側式站臺。

1) 島式站臺。島式站臺設于對向2條車道之間，可集約利用道路空間，便于不同方向的乘客換乘。島式站臺需通過過街設施同兩側人行道及建筑物聯(lián)系，常配合路中式智軌車道使用。

2) 側式站臺。站臺分設對向車道兩側，便于站臺同兩側人行道及建筑物的銜接，與道路公交換乘較為便捷，通常不需單獨設置人行過街設施，常配合兩側式智軌車道使用。

4 應用案例

4.1 案例概況

已審批的重慶南濱路智軌示范線(以下簡為“南濱路線”)規(guī)劃方案如圖1所示。該線北起國際馬戲城站，南至蘇家壩站，全長約11.7 km，共設12座車站，可與重慶軌道交通3號線、6號線、10號線及環(huán)線換乘(共設置4座換乘車站)。

4.2 客流規(guī)模

按照南濱路線工程可行性研究報告，近期(2025年)日客運量為5.25萬人次，客流強度為0.45萬人次/(km·d)；遠期(2035年)日客運量為7.78萬人次，客流強度為0.66人次/(km·d)。規(guī)劃建議：近期采用3模塊編組，發(fā)車間隔為5 min；遠期采用5模塊編組，發(fā)車間隔為3 min。采用公交一體化票制，兼容公交一卡通，使乘客享有相同折扣及換乘等票價優(yōu)惠；參考國內有軌電車的票價，推薦采用2元的通票價格。

4.3 線路方案

考慮南濱路道路交通條件和景觀需要，南濱路線采用濱江單側車道雙線雙向布設，通過車道瘦身+局部拓寬的方式，整體上形成2條智軌車道+3條社會車道的道路斷面形式，其中設置了1條潮汐車道。

在拓寬難度大、代價高的橋梁路段，采用動態(tài)混合路權方式(見圖2)，對車道進行匯入管控。在道路增設動態(tài)的信號標識，并結合智軌運行調度工作，在智軌列車運行的安全區(qū)間(方案中取社會車輛3 s行程距離，約50 m)以外，通過路段動態(tài)感應信號控制，準許社會車輛駛入智軌車道，在保障智軌運營安全和效率的同時，提升道路利用效率。

圖2 智軌動態(tài)混合路權方案示意圖

4.4 車站方案

智軌車站、普通道路公交車站及出租車停靠站采用一體化設計，實現(xiàn)普通道路公交與智軌的共線、共站臺換乘。一體化布局出租車及社會車輛停車港，滿足濱江外側的臨時停車需求。典型的智軌車站一體化設計如圖3所示。

圖3 典型的智軌車站一體化設計方案示意圖

4.5 交通管理方案

采用“備案登記+預約”的方式對進出南濱路的車輛進行管控。結合南濱路停車位供給，對利用濱江路開口進出的住宅、辦公項目，采用“備案登記”的方式，不對其進出南濱路進行限制。對進出南濱路消費、旅游休閑的車輛，結合南濱路沿線的停車位供給狀態(tài)，采用“預約”的方式。僅允許已預約車輛進出管控區(qū)域，以控制南濱路車流量。

5 結語

隨著城市社會經濟的快速發(fā)展，居民對高品質的交通出行充滿期待，投資更省、建設周期更快、審批約束更小、體驗感更佳的中低運量軌道交通將成為居民交通出行的一種新的選擇方式。本文探討了在空間受限、交通敏感性較大的建成區(qū)內結合既有道路規(guī)劃智軌交通的相關問題，對智軌路權方式、線路設置、車站設置等提出了規(guī)劃思考建議，為其他城市在開展中低運量軌道交通規(guī)劃中提供參考。