德國布倫瑞克市有軌電車線網規劃特點分析及啟示

梁帥文

(北京城建設計發展集團股份有限公司, 100037, 北京)

布倫瑞克市位于德國北部,是下薩克森州第二大城市,具有悠久的歷史。從空間結構上看,城市輪廓南北稍長、東西稍窄,市區范圍內地勢平坦。市區總面積為192.18 km2,常住人口約為25萬人,全年GDP(國民生產總值)為123.8億歐元,折合人民幣約為990億元[1]。布倫瑞克市內公共交通系統由有軌電車和常規道路公交組成,其中有軌電車線網為其骨干。

根據城市發展規劃及人口預測,至2030年,布倫瑞克市將新增常住人口15 000人至20 000人,城市居民出行量將進一步增加。規劃中明確提出,未來力爭將布倫瑞克市的公共交通分擔率從目前的13%提升到20%。目前,該市有軌電車部分區間的運輸能力已接近飽和,既有線網結構已難以支撐城市的進一步發展。在此背景下,該市政府于2013年1月啟動了新一輪有軌電車線網建設工作[2]。目前,該輪建設的線網規劃階段工作(以下簡稱“2013版規劃”)已順利完成,部分線路已進入實施階段。

1 布倫瑞克有軌電車概況

1.1 建設歷程

布倫瑞克有軌電車于1897年10月28日開通運營首條電氣化線路。之前線路采用有軌馬車的形式,始建于1879年10月11日。在其超過120年的發展歷程中,與大部分發達國家的城市類似,布倫瑞克有軌電車亦經歷了“興建—擴張—停運拆除—復興”的過程[3]。有軌電車線網總長度在1937年曾達到36.2 km,但在1969年下降至12 km[4]。

進入20世紀70年代后,小汽車過度增長帶來的城市噪聲污染、空氣污染和道路擁堵等問題日益突出。當時,布倫瑞克中心城區的道路通行能力已嚴重飽和,而且該區域建筑物密集,歷史建筑多集中于此,不具備道路拓寬的條件。于是,優先發展公共交通成為解決交通問題的重要途徑,這一觀點得到了社會各界的廣泛認同。至1992年,連接布倫瑞克市中心城區與周邊多個郊區城鎮的有軌電車線路相繼完工。

1992年5月,新編制的布倫瑞克有軌電車線網規劃通過市政府審批。該規劃明確了優先發展城市軌道交通的戰略[5]。在接下來的近20年時間內,多條規劃線路已建成并投入使用,使得該市有軌電車線網規模進一步擴大,并維持至今。

1.2 線網現狀

截至2013版規劃啟動編制前,布倫瑞克有軌電車線網總長度為39.62 km,運營里程為51.3 km;專有路權段占比為81%,其余為混合路權段;全線共設81座車站和1座車輛段;采用接觸網供電形式,供電電壓為直流600 V[6]。布倫瑞克有軌電車線網走向示意圖如圖1所示。該線網呈兩縱三橫的特點,其中1、2號線為南北走向,3、4、5號線為東西走向。2018年共發送旅客約1 958萬人次[7]。

注:為布倫瑞克有軌電車1號線;余類同。

2 線網規劃

2013版規劃工作流程可分為3個階段:第一階段,對線路方案進行初步分析與評價,篩選出擬規劃線路;第二階段,根據客流預測結果確定推薦方案;第三階段,將對推薦方案進行經濟效益評價,以分析項目的建設必要性。2013版規劃的工作流程如圖2所示。

圖2 2013版規劃的工作流程

2.1 第一階段

基于既有線網結構,結合市民、專家及規劃機構的意見,第一階段共提出了73條線路方案,并從投資效益、工程條件、運營效果和乘車便捷性等4個方面對各線路進行分析和評價。第一階段提出的線路方案見圖3。

圖3 第一階段提出的線路方案示意圖[8]

本文以位于市區西北部的201、202和203線路(未作特別說明的均為有軌電車線路)為例,闡述有軌電車線路的分析評價過程和方法。這3條線路的初步方案見圖4。3條線路分別途徑倫多夫鎮(Le-hndorf)、坎勒費爾德鎮(Kanzlerfeld)和拉爾姆鎮(Lamme),起到連接中心城區與3座外圍城鎮的作用。這3條線路的概況及評價內容分別如表1及表2所示。其中,評價結果由綜合評價等級來體現,共分為4個等級:1級為最優,2級次之,3級和4級表示第一階段不予推薦。根據表2的評價結果,3條線路均可作為擬規劃線路。

表1 201、202、203線路的概況[8]

圖4 201、202、203線路示意圖[8]

第一階段研究工作結束后,經過初步分析和評價,共有13條線路成為擬規劃線路,如圖5所示[8]。

圖5 第一階段推薦方案

2.2 第二階段

客流預測采用四階段法,按出行產生、出行分布、交通方式劃分、交通分配4個階段對客流進行預測,得到沿線公共交通系統(包括有軌電車和常規道路公交)的新增客運量、新增直達客運量、運營成本變化量(通過日均車輛走行公里數變化量來體現,即有軌電車車輛走行里程與常規道路公交車輛走行里程之間的差值)、機動車出行減少量4項指標。客流預測時并不是僅僅考慮單條線路,而是綜合考慮既有線網中相關運營線路的開行計劃、線路在線網結構中的位置、現狀公共交通客流走向及分布等因素,將相關聯的擬規劃線路進行組合,再計算其客運量。

經客流預測及評價,第二階段共得到11條推薦線路。推薦線路組合各方案的客流預測評價結果如表3所示[9]。本文以表3中的方案1為例,探討第二階段的客流預測及評價。

表3 第二階段各方案的客流預測評價結果

方案1線路分為南北兩段。北段由306和401兩線組成,長約4.0 km,呈東西走向,主要服務于布倫瑞克工業大學北校區及西校區的師生,其工程造價約為5 200萬歐元。線路南段即100線路,長約0.85 km,是既有4號線與3號線的連接線,呈南北走向,沿線均為已建成的居民樓,工程造價約為1 400萬歐元。與線路相關聯的常規道路公交線路有433路(發車間隔為30 min)和413路(發車間隔為30 min)。

方案1的線路示意圖如圖6所示[9]。該方案線路將同道路公交433線和413線分別有2處和1處相交。線路建成后,預計日均可新增客運量1 381人次,新增直達客運量586人次,日均車輛走行公里數增加342 km,通過提高公共交通乘客量,可減少機動車出行里程7 400 km。預測結果顯示,線路建成后,沿線的公共交通出行量將顯著增加,機動車出行量將相應減少,直達客運量增加,說明公共交通出行的便捷性得到改善。

圖6 方案1的線路示意圖

2.3 第三階段

根據《德國城鎮交通投資法》(Gemeindever-kehrsfinanzierungsgesetz)的規定,總投資超過2 500萬歐元的近距公共交通系統(?ffentlichen Personen-nahverkehr,簡稱?PNV,指運營長度在50 km以下或運行時間在1 h以內的公共交通系統[10]),必須根據“近距客運交通項目投資標準化評估方法”(Standardisierte Bewertung von Verkehrsw-egeinves-titionen des ?ffentlichen Personennahverkehrs)進行經濟效益分析,以驗證項目的建設必要性。

第三階段評估采用有無對比分析法,將建設項目所產生的效益和成本與未建設項目所產生的效益和成本進行對比。第三階段評估部分對比結果如表4所示[13]。

表4 第三階段評估的部分對比結果

在評估過程中將對項目建設帶來的國民經濟效益、社會效益及環境效益等統一進行貨幣化換算,并在此基礎上開展定量分析。按是否需要換算,所有影響因素可分為直接貨幣化因素(如票款收入、運營成本、車輛購置等)和間接貨幣化因素(如出行時間成本、溫室氣體排放造成的影響、噪聲污染等)。根據計算得到的經濟效益指標(Nutzen Kosten Indikator,NKI)和后續開支(Folgekosten)兩項指標來分析項目的建設必要性[12-13]。

NKI為經濟效益與成本的比值。其中經濟效益為項目實施后產生的正面效益,包括縮短出行時間、降低運營成本、減少廢氣排放、提高公共交通分擔率、減少交通事故等。成本指路基、橋隧、軌道、車站、供電系統等部分的工程建設費用。

后續開支為“有項目”與“無項目”情況下運營維護費用以及其他與項目相關聯的費用的差額,包括車輛運營成本、維護成本、人員開支等。

計算結果表明,項目NKI=1.3,說明具備可實施性,新建項目帶來的新增運營開支約為140萬歐元/年[11]。2017年1月13日,項目經濟費用效益分析報告獲市政府審批通過,標志著線網規劃工作順利完成。2013版規劃由6條線路組成,將分三期進行建設,預計于2030年全部建成。線路概況見圖7和表5。

表5 線網規劃第三階段推薦方案相關指標[14]

圖7 線網規劃第三階段推薦方案示意圖

2.4 項目投資構成

根據《德國城鎮交通投資法》的規定,總投資超過5 000萬歐元的建設項目需由州政府報備至“德國城鎮交通投資項目庫”(Gemeindeverkehrs-finanzierungsgesetzt Bundesprogramm)中,當項目NKI大于1.0時,可向中央政府和州政府申請投資補貼。對于有軌電車項目,線路的路權形式將是影響補貼額度的決定性因素。采用專有路權的線路,中央政府最高補貼額度為該段線路總投資的60%,另外州政府再補貼15%。而采用混合路權的線路僅獲州政府支持,最高補貼額度為該段線路總投資的50%。2013版規劃中,專有路權段長度為11 km,混合路權段長度為2 km,尚需進一步研究確定路權形式的線路段長度為5 km,具體投資構成見表6。

表6 本項目規劃中路權形式不同分段的投資構成[14]

3 對我國有軌電車發展的啟示

我國有軌電車正處于穩步發展的時期。據統計,截至2022年12月31日,全國已有23座城市開通運營了有軌電車線路,且線路總長度為578.4 km。近十年間有軌電車線路長度保持逐年增長。與歐洲部分城市相比,我國有軌電車的發展起步較晚,規模有限。積極借鑒國外城市有軌電車的發展經驗,對實現我國有軌電車的可持續發展具有重要意義。布倫瑞克市有軌電車的規劃建設工作可為我國有軌電車的發展提供以下啟示:

1) 小汽車的過度增長給城市帶來了沉重的負擔,引發了一系列交通乃至城市發展問題,布倫瑞克有軌電車的復興正是對這一發展模式的反思與糾正。大力發展公共交通,實施“公交優先”的發展戰略,是城市可持續發展的有效措施。

2) 為應對城市經濟社會的發展帶來的城市人口和出行需求的增長,需加強城市公共交通的建設力度。對于中小城市而言,可構建以有軌電車為骨干的公共交通系統,支撐城市的進一步發展。

3) 建立支持有軌電車發展的財政體系,可參考《德國城鎮交通投資法》的模式,通過立法的形式,明確不同層級政府的資金分擔比例,緩解地方政府的財政壓力,為有軌電車的建設提供穩定的資金支持。

4) 新建線路應以有軌電車專有路權為主。德國政府根據不同的線路路權形式而采取差異化的投資補貼,對專有路權線路提供較大的支持力度,表明德國政府已認識到保障有軌電車的路權是提高其服務水平和保持其可持續發展的關鍵。

5) 應統籌考慮線路建設對沿線區域城市交通系統的影響,包括有軌電車、常規道路公交、機動車以及其他交通方式的客流變化量,全面分析線路建設帶來的綜合交通效益,確保有軌電車與其他交通方式之間的協調發展。

6) 有軌電車不僅建設成本高,運營費用也不低。因此,規劃階段應科學分析線路建設帶來的經濟效益與建設成本及其后期運營成本之間的差異,定量分析線路建設的必要性,提高決策工作的嚴謹性和科學性。