架空捷運設計

王曉鵬

（中國建筑西北設計研究院有限公司，陜西 西安 710018）

0 引言

以于地鐵造價較高，審批、定案、施工周期長等因素，應該轉變觀念，減少甚至摒棄地鐵的規劃建設。特此提出架空捷運規劃設計形式，包括輕軌、單軌、BRT、磁浮等所有城市架空快捷交通形式。

1 概述

雖然地鐵這種交通方式目前在城市設計中比較流行，但它的缺點很多。

其一，在城區各種交通形式中造價最高、建造周期最長、事故傷亡率較高。

其二，運行維護費用也最高，即使廢棄也無法拆除或改造，緊急情況下疏散困難，雨季容易進水甚至被淹，旅客缺乏安全感等。雖然它的優點是占地少、準時等，但這些優點都能被其他交通捷運方式替代，所以建議減少地鐵規劃建設，改由其他捷運交通系統如單軌、高架BRT 等替代。

2 地鐵的問題分析

2.1 地鐵的形成原因

工業革命始于18 世紀的英國，工業化推動整個國家的蓬勃發展，英國首都倫敦變成了世界上第一個特大城市。1850年，大倫敦人口從1800年的不足100 萬人增加到250 萬人。人口過度的密集，加上為了躲避霍亂疾病，富有的商業中產階級逐漸向倫敦西部的郊區搬遷。這就導致“潮汐式”通勤的出現：倫敦人每天下午離開城市，然后在第二天早上返回。由于英國議會立法嚴禁將火車站設在靠近市中心的地方，以避免對城市建筑的破壞，車站普遍離市中心比較遠。1854年進行的一次通勤調查首次統計了在上午8 點到下午8 點之間進出倫敦的人流發現：20 萬人每天進入倫敦城依靠步行。

除此之外，公共馬車是最主要的交通工具，19 世紀30年代，英國的城鎮每年要處理300 萬t 馬糞，維多利亞時代更是三倍于此。于是倫敦市政府向所有人征集解決交通問題的方案，查爾斯·皮爾遜（Charles Person，1793—1862年）受到老鼠洞啟發，于1850年提交了地鐵方案，于1854年才被正式采納，1860年2月開工。采用明挖法施工，6km 長的世界第一條地鐵于1863年1月10日在倫敦正式開通。可以看出，地鐵是為了減少對地面人口稠密區已建城市建筑的破壞而發明的，并不是新建城區解決交通問題的必要手段。

我國在1993年前只有北京、天津有地鐵，2000年前全國地鐵只有約100km，2021年已達5050km。而歐洲地鐵總里程為3569km，北美洲地鐵總里程1411km。從上面數據大概可以得出結論：人們偏愛地鐵，也偏愛在城市建筑規劃實現后再在建成區規劃地鐵，而不是同時考慮。實際上，如果在新區規劃時，就把更長遠的交通需求設計完善，地鐵并不是最佳選擇。

2.2 地鐵的造價

2021年前，北京地鐵造價5 億元/km；上海1 號線造價4.4 億元/km，2 號線造價7.7 億元/km；廣州1號線造價6.87 億元/km，2 號線造價4.91 億元/km；深圳地鐵一期工程平均造價5.44 億元/km。到2021年，地鐵每公里造價已上升到七八億元，北京市甚至超過10 億元/km（北京16 號線12 億元/km）。地鐵作為城市軌道類交通造價最高，修建1km 地鐵少則要花掉四五億元人民幣，如果要是走高架就要便宜些，也要兩億元左右。造價如此之高除了因為地下工程本身的難度，還有一個主要原因，就是拆遷費用太高，也就是說地鐵規劃建設面對的差不多都是“老城區”。如果在新建的“老城區”規劃時就設計預留好遠期交通設施的話，拆遷費應該是可以避免的，甚至連建地鐵本身都是可以避免的。

2.3 地鐵的缺陷

首先地鐵的施工就潛伏著巨大風險。地鐵大部分是地下工程，施工難度自然比地上工程大、危險性更高。世界上第一條地鐵倫敦地鐵施工就發生了事故。1862年，當地鐵挖到一條河的河岸時，河岸發生坍塌，施工現場涌進了2m 多深的河水。直到地鐵施工技術高度發達的今天，事故依然層出不窮。不光是在施工過程中，在運行管理中也很難避免。畢竟是在地下，相當于24h 都是在黑夜中運行，又是在隧道中，駕駛員和其他工作人員視野非常狹窄，加上曲線段居多，視距更受限制，操控管理難度比地面上大很多。

實際上世界第一條地鐵開通運營一個多月就發生了兩次列車相撞事故，幾十名乘客受傷。而倫敦地鐵最嚴重的撞車事故發生在1975年，造成42 名乘客死亡，70 多名乘客受傷。空間封閉狹窄，加上位于地下，容易給人造成心理恐慌，不利于在火災等緊急情況下疏散和救援。1903年巴黎地鐵火災造成84 人死亡，1987年倫敦地鐵火災造成30 多人喪生，1995年阿塞拜疆首都巴庫地鐵火災造成289 人死亡，2003年2月18日，韓國大邱市地鐵發生人為縱火事件，導致198 人死亡，289 人失蹤。相比之下，如果在地鐵的地上段發生火災，就不會有這么大的損失，地上段如果是架空結構，更不可能發生水災，即使發生事故，救援也方便。所以，應該減少或停止地鐵的規劃建設，改用架空的輕軌或BRT 代替。

3 單軌的替代優勢

根據中華人民共和國建設部于2007年發布的《城市（公共）交通分類標準》（CJJ/T 114—2007）中的定義：單軌系統是一種車輛與特制軌道梁組合成一體運行的中運量軌道運輸系統，軌道梁不僅是車輛的承重結構，同時是車輛運行的導向軌道，為城市軌道交通線路制式的一種。單軌系統的類型主要有兩種：一種是車輛跨騎在單片梁上運行的方式，稱之為跨座式單軌系統；另一種是車輛懸掛在單根梁上運行的方式，稱之為懸掛式單軌系統。單軌系統適用于單向高峰最大斷面客流量1 萬～3 萬人次/h 的交通走廊。因其占地面積很少，與其他交通方式完全隔離，運行安全可靠，造價約1 億元/km，建設適應性較強。單軌系統的列車，通常為4/6 輛編組，相應列車長度在60～85m 之間，線路半徑不小于50m、線路坡度不大于6%、站臺最大長度不應大于100m；最高運行速度不應小于80km/h。

重慶軌道交通2 號線就是單軌系統，全長31.3km，為6/8 節編組，具有爬坡能力強、轉彎半徑小、運行噪聲低、綜合造價省等優點。該線路沿江修建，穿越鬧市，兼具交通和觀光功能，軌道穿山越嶺、跨越兩江，穿梭在街巷和樓宇間，成為獨具特色的風景線和城市“名片”。

西安在著名的大雁塔景區也建有單軌觀光系統，外觀很好地融入了周圍環境，對景觀沒有任何影響甚至本身也成了景觀。蕪湖軌道交通1 號線也為單軌系統，全長30km，為6 節編組，列車采用無人駕駛模式，列車窗戶寬闊，膠輪接觸軌道噪聲低、震動小，噪聲在車內車外都很低，并且列車爬坡能力強、轉彎半徑小。單軌爬坡能力比地鐵強是因為它使用的是膠輪，而地鐵是鋼輪，所以單軌剎車更靈敏，更安全。加之單軌在地上運行，視野較開闊，乘客除了有觀光體驗外也更有安全感，位置識別性強不容易下錯站，手機信號不易消失，操作不卡頓，駕駛員可以看到更遠的目標，就可以提高行駛速度，也可以縮短車輛間距以增加發車量，不易發生撞車或跑錯道的情況。

另外，車輛在空中行駛不會受到水災影響，如果有其他緊急情況，救援也比地鐵更方便快捷。從設計角度講，空中雙向兩軌道可以安裝在一根Y 字形立柱上，這樣在地面上只需要設計單排柱即可，可以設置在道路中心的雙黃線位置，幾乎不占用道路寬度。軌道立柱同時還可以兼作燈桿、標志桿使用（見圖1、圖2）。可以在水面、公園、圍墻上空穿行，加之它轉彎半徑小，對下方使用空間基本無影響。

圖1 跨座式單軌與城市道路關系

圖2 跨座式單軌透視圖

從以上案例及分析可以看出，單軌系統的可行性及優勢很強。與地鐵相比，它還有一個優勢就是能提前規劃。因為我國有規定：申報發展地鐵的城市地方財政一般預算收入在100 億元以上，國內生產總值達到1000 億元以上，城區人口在300 萬人以上，規劃線路的客流規模達到單向高峰小時3 萬人以上；申報建設輕軌的城市應達到地方財政一般預算收入在60 億元之上，國內生產總值達到600 億元以上，城市人口在150 萬人以上，規劃線路客流規模達到單向高峰小時1萬人以上。這也許是很多大城市的地鐵輕軌無法提前規劃，總是需要在建成區拆遷建設的原因之一。而申報建設單軌條件更低，除上述蕪湖市外，很多地級市已經開始建設。我國城市化率與發達國家相比還有很大差距，城市規模的繼續擴大是必然趨勢，如果我們能接受并推廣單軌系統，代替地鐵來實現城市的捷運交通建設，既能提前規劃，又節省成本，節約土地，還安全高效，應該是多快好省的最佳交通方案選擇。

4 高架BRT 的替代優勢

高架橋是解決交通問題廣泛采用的形式，所以它幾乎占領了所有城市，有人認為它丑陋想拆除，但電視媒體又經常拿縱橫交錯的高架橋作為展示城市發展的靚麗景觀。所以說美丑不能以個人好惡為標準，高架橋是我們生存發展的工具，更是人類財富和智慧的結晶，能給我們提供方便就是美的。而且物美價廉，一般城市高架橋造價為2000 萬元/km，橋下還可以作為公園、綠化、道路、停車場甚至商店使用。

BRT 是很多城市為解決交通問題而設的快速巴士，但大多數城市的BRT 都在地面，與其他車輛平交，會受到堵車等因素影響。廈門的辦法很好，把高架橋和BRT 結合起來，可以稱之為高架BRT。高架BRT 消除了在地面等紅燈堵車等問題，同時具有單軌系統視野開闊、獨立路權、快速高效等幾乎所有優點。比起單軌系統，高架BRT 沒有換軌問題，一條道上可以同時跑幾個不同線路的車。如果前方車輛拋錨，不影響后方車輛運行，如果發生緊急情況，乘客可以從門窗逃出，逃出后跑兩步就是安全地帶，基本上不需要外界救援即可完成安全疏散。這種高架橋還可以設計為在晚上公交車停運時讓其他車輛通行，甚至在BRT 運行時也可作為緊急救援車輛的通道使用（見圖2）。

5 結語

綜上所述，相比地鐵交通系統，單軌和高架BRT的優勢非常明顯。但截至2020年底，全國地鐵6000多km，單軌卻只有100km 左右，高架BRT 還沒能進入大家的視野。呼吁大眾及決策者多關注地鐵的問題，共同促進地鐵的“漸凍”（逐步凍結其發展）和單軌、高架BRT 的推廣，為我國捷運交通事業能夠簡約而高效地發展共同努力。