PRT在低洼多澇地區的應用研究
——以九江市江洲鎮為例

杜思哲

（北方工業大學建筑與藝術學院，北京 100144）

處于低洼的城市或鄉鎮地帶會受內澇影響，造成經濟損失，嚴重阻礙交通。本文探討如何防治雨洪災害，災害下如何保持交通暢通。

1 PRT系統簡述及特點

個人快速交通（personal rapid transit）簡稱PRT，是一種點對點運輸模式的軌道交通系統，能夠滿足不同使用者的出行需求，車輛時刻待命。PRT系統組成一般包括特定的PRT車輛、軌道、支撐立柱、PRT站臺等。PRT軌道架設在地面上，車輛在專用軌道路網上行駛，擁有專屬的道路權限，每輛車可以乘坐1～6人，采用電能、太陽能等能源作為動力來源，具備安全性、快速性、私密性等特點，與地面公路相比，PRT軌道建設速度快、施工周期短、投資少、抗山洪能力強，適合在城市或山區河谷搭建。

根據車輛與軌道的運行關系，PRT已逐漸形成懸掛式PRT系統、跨座式PRT系統以及路面軌道兩用式PRT等三大類。其中，應用最廣泛的是跨座式PRT。本文研究的PRT系統基于北方工業大學胡應平教授的研究成果，得益于胡教授的固定式道岔[1]這項發明專利。固定式道岔與懸掛式PRT系統融合后，可以發揮PRT的各種優勢，解決傳統PRT車輛在行駛途中若要改變方向，需要提前改變軌道道岔的問題，使懸掛式PRT車輛能夠在軌道上自由的改變前進方向，極大地提高運行效率，降低傳統道岔變換軌道時產生的巨大能量消耗，使得PRT車輛能夠短間距甚至零間距并列行駛[2]。

2 雨洪災害成因淺析

2.1 自然因素

全球變暖會造成雨洪災害。氣溫升高導致海洋蒸騰更多的水汽，加快全球水文循環進程。空氣中水分含量增加時，降水強度將增大，強降水頻率將提升。此外，地區的水文條件、土壤、地形地貌等地理因素對該地區的降水量及降水頻率存在一定影響。

2.2 人文因素

由城市化引起的城市熱島效應能夠顯著增加城市的強降雨頻次，在大城市里尤為明顯。1959—2009年，城市化對廣州城市降雨量增長的貢獻率為44.7%[3]，1893—1999年，上海城區降雨增長率是城郊的1.5倍[4]。城市土地大面積硬化導致降雨時雨水難以滲入土壤，城市排水管網設施老舊、排水能力不足，導致路面極易形成內澇。

3 PRT在江洲鎮的應用設計

長江中下游地區為廣闊的沖積平原，河流寬展，河道內分布約120余個江心洲。江心洲地勢平坦、土地肥沃，是長江中下游地區特有的土地資源[5]。江心島地理位置特殊，容易受洪澇災害的影響。汛期時，長江水位上漲，安徽、江西等省市的江心島容易被江水淹沒。江西省九江市江洲鎮，是長江下游的一個大沖積洲，處于長江中心，四面環水，與九江市區一江之隔。全鎮總面積約108.38 km2，耕地面積4 580萬m2，總人口約3.6萬人，7 878戶，人均耕地面積約1 200 m2，下轄11個村委會與兩個場。洲內海拔低于20 m，最低點海拔為14.5 m。境內地勢平坦，自西向東平緩傾斜，全鎮村落布局較為分散，四周筑有圩堤，多為農田與綠植覆蓋。鎮內交通便利，除環堤公路外，全鎮建設約6 km、貫穿南北的主干道和約14 km、貫穿東西的公路以及村鎮之間的若干次干道。對外交通方面，鎮內設有多個通向鎮外的渡口，主要渡口是位于鎮內西南部的江新洲渡口，與鎮政府的直線距離約2.5 km。汛期來臨時，鄱陽湖倒灌入長江使長江水位上漲，江洲鎮容易被洪水淹沒，給當地居民帶來巨大的經濟損失。具體表現為雨洪災害來臨時，鎮內外出行不便、生活物資無法及時供給等。將PRT系統引入江洲鎮，在一定程度上能夠改善江洲鎮現有的交通模式，洪澇災害時，能夠最大限度保障居民的日常生活及疏散撤離。

3.1 跨江橋梁

針對江洲鎮等江心島，需要解決對外交通問題。實地考察發現，江洲鎮的對外交通形式主要為輪渡，分為客渡與汽渡，輪渡每班次間隔時間約1.0～1.5 h，等待時間較長，遇到大風大霧等天氣會出現斷航現象。

與傳統的輪渡相比，PRT擁有大風大霧下運行不受阻、隨叫隨到、架設經濟等特點。確定跨江橋梁起點時，綜合考慮跨江橋梁建造難度與造價，原洲頭渡口距離江洲鎮的直線距離約900 m，新港渡口距離江洲鎮的直線距離約1 km。為降低造價，跨江橋梁的設計路線優先選擇距離九江市及江洲鎮間的最短路線。擬設計方案以原洲頭渡口為起點，架設一條長約1 km的PRT跨江橋。

PRT跨江橋概念如圖1所示。

圖1 PRT跨江橋概念

PRT跨江橋采用懸索式結構，雙線設計，在江面兩側搭建立柱，使用橋塔、吊索、錨碇等結構作為支撐。為保證不干擾航運，參考九江長江大橋設計參數，擬設計PRT橋梁通航凈高為24 m，以利于PRT以及大型船只通行。

3.2 線路設想

江洲鎮境內地勢平坦，有利于PRT軌道的架設。擬設計的江洲鎮PRT系統將基于現有交通條件分期進行建設，使其逐步發展成除輪渡及地面交通外的新型公共交通系統，兼顧普通運輸與旅游的功能。軌道架設高度應高于鎮內百年一遇洪水位，擬定高度（路面至軌道最高點）為9 m。線路可以分為三期建設，全為雙線軌道。

江洲鎮PRT線路設想如圖2所示。

圖2 江洲鎮PRT線路設想

（1）一期工程。

一期工程為首條PRT線路將沿江洲鎮以南布置，覆蓋鎮內大部分地區。首條PRT路線以九江市洲頭渡口為起點，經過跨江橋梁、洲頭小學、后埂村、江洲鎮政府、官場村、江心洲渡口等站點，最終返回洲頭渡口，形成環路。首條PRT線路為連接鎮內外的重要交通要道，沿途約長28.3 km。九號村鎮政府周邊為江洲鎮中心地帶，線路途經鎮內大多數村落，擁有最密集的人流，將第一條PRT線路設計于此，能夠減輕道路壓力，有利于后期工程的發展。一期工程的PRT站臺沿線布置，線路人流量大，擬定每800～1 000 m設置一個PRT站臺，滿足公共交通的站距設置要求，也可以在后期根據人流量適當開啟或關閉部分站臺并安排適量的懸掛式PRT車輛。

通過對系統的實驗測試說明本系統能夠準確判定出螺栓連接的健康狀態。與之前利用其它方法判斷螺栓松動方法相比存在適用范圍更廣，實時性更高等特點，而以相位差作為判斷螺栓連接健康狀態的切入點相對于前面方法更為新穎，可對傳統成熟方法進行補充與借鑒。

（2）二期工程。

二期工程則將連接更多的村落單元。鎮內村落分布不均。為保證各村落居民均能夠便捷地出行，以一期PRT線路為基礎布置二期PRT線路。擬定二期PRT線路全長約21 km，呈環形布置，途經綠島農莊、江州村、團洲村、老洲村等村落，將各村落之間相互連接，成為鎮內的主要線路。線路設計根據主要村落的分布位置考慮，各村落間擁有大量的農業用地，可以適當延長站臺間距，具體可以根據實際情況在1～3 km內設置站臺，項目完工后軌道網將基本布滿整個江洲鎮地區，鎮內外交通將更加便利。

（3）三期工程。

三期工程將以前兩期工程為基礎，主要環江洲鎮四周進行PRT路網的架設，與一、二期工程相連接。工程主要基于“出行+環島游”的思想進行架設，經過江洲沙灘、養殖場、老年人活動中心等位置，全長約41 km。三期工程線路主要以游玩為主，出行為輔，為游客及鎮內居民提供新型交通出行方式，在一定限度上對江洲鎮的旅游發展及經濟發展有利。三期工程全部完工后，形成覆蓋全鎮的路網格局，PRT網絡將連接鎮域內的各個村落、景點，甚至每家每戶，洪澇災害來臨時，居民能夠依靠PRT系統正常出行及生活。

（4）PRT延長線。

后期擬設計一條連接匯口鎮的PRT延長線，線路全長約6.6 km，以向陽渠為起點，屬于一期工程的支線，與全部三期工程連接。線路的設計聯通匯口鎮與江洲鎮，極大地方便兩地間的交流。

3.3 造價淺析

3.4 基于PRT的物資運輸

江洲鎮地理位置特殊，生活物資的供給主要通過水路運輸進行，汛期的運輸效率較低，且存在一定危險性。PRT軌道建設完成，可以在軌道一側設置多個PRT投遞站，循環進行物資投遞。利用現有的網絡技術作為支撐，使用者可以提前利用網絡預約PRT投遞車，設置終點，前往指定投放點將貨物放進PRT投遞車，由中央控制系統規劃運行線路，將物品準時投遞至終點。在日常生活或災害發生時，該系統均可以為鎮內居民提供生活物資供給。

3.5 遠期設想

PRT屬于綠色交通，不占用地面資源，可以提升土地利用率。PRT規劃時可以搭配建設步行系統，打造生態島，吸引周邊人口定居，供游客參觀游玩。PRT可以與底層架空建筑結合，形成新型的適用于低洼多澇地區的抗洪住宅，應用于江洲鎮地區；可以單獨在建筑外部設置PRT支撐立柱，架設私人專有軌道，與主軌道相連，將建筑屋頂或陽臺作為私人PRT停車點，打造與PRT相結合的新型防洪建筑；可以在低洼河谷地區架設可抵抗洪水的PRT站臺（安全塔），洪水來臨時，居民可以及時（2～5 min）就近爬上附近的PRT站臺乘坐PRT迅速離開危險區域。與主城區一江之隔的江洲鎮具有較好的區位優勢，地處長江中心，風能資源豐富，可以借助PRT打造特色環島游、油菜花觀光游、花海游，形成度假、農家樂、觀光于一體的旅游模式；還可利用PRT發展農業，自動噴灑農藥，自動播種等。

4 結語

懸掛式PRT能夠不受天氣、地形的影響，全天候高效運行。采用PRT交通能夠減少路面硬化，使雨水更容易滲入地下。在低洼多澇的城市中推廣PRT交通模式，有利于綠色生態城市和海綿城市的建設，在鄉鎮地區發揮重要的作用，為低洼多澇地區應對或減少洪澇災害提供新的措施。