徐 波，王 波，周 侃

(深圳市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東深圳 518029)

0 引言

隨著城市交通領(lǐng)域?qū)Τ珜?dǎo)公交都市戰(zhàn)略的重視日益加大，豐富城市公共交通服務(wù)層級(jí)、提供多元化的公共工具載體，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)城市在提升公交吸引力、扼制私家車迅猛增長(zhǎng)的手段之一?，F(xiàn)代有軌具有傳統(tǒng)有軌電車、無(wú)軌電車所不具備的節(jié)能、舒適、美觀、運(yùn)力大等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。特別是當(dāng)前我國(guó)城市化發(fā)展水平不平均，城市財(cái)力水平差異較大，并且目前國(guó)家行政審批層面對(duì)現(xiàn)行軌道交通建設(shè)審批程序制約，部分具有軌道交通客流規(guī)模的城市陸續(xù)采取現(xiàn)代有軌電車作為城市大中運(yùn)量公共交通工具制式首選。當(dāng)前國(guó)內(nèi)現(xiàn)代有軌電車進(jìn)入高頻率立項(xiàng)建設(shè)階段，成為當(dāng)下公共交通建設(shè)領(lǐng)域的熱門制式。

國(guó)內(nèi)具有有軌電車的城市寥寥可數(shù)，其中北京、上海、哈爾濱等城市在上世紀(jì)80年代先后取消了有軌電車；僅有鞍山、長(zhǎng)春、大連的老城區(qū)等城市繼續(xù)利用傳統(tǒng)有軌電車，而這些城市的有軌電車線路多集中于殖民時(shí)期的城市街區(qū)，其發(fā)展經(jīng)驗(yàn)同當(dāng)下國(guó)內(nèi)城市化發(fā)展特征截然不同，不具備復(fù)制推廣的條件。

而國(guó)內(nèi)目前已經(jīng)建成的沈陽(yáng)有軌電車、天津?yàn)I海新區(qū)有軌電車等首期試驗(yàn)性線路，均在試點(diǎn)運(yùn)行階段出現(xiàn)過(guò)客流貧瘠、組織混亂、運(yùn)行脫軌等。目前存在現(xiàn)代有軌電車立項(xiàng)研究階段對(duì)路網(wǎng)整體通行能力評(píng)估判斷不足、路徑走廊研究視角相對(duì)片面、斷面布局不合理、缺乏針對(duì)有軌電車途徑路口節(jié)點(diǎn)的信號(hào)設(shè)計(jì)、渠化改造等微觀實(shí)現(xiàn)措施，在真正試驗(yàn)運(yùn)行期間，表現(xiàn)出缺乏對(duì)區(qū)域整體交通組織優(yōu)化的協(xié)同；深圳市龍華線有軌電車試驗(yàn)線的前期規(guī)劃設(shè)計(jì)中，也對(duì)其能否適應(yīng)現(xiàn)有城市路網(wǎng)體系及交通組織管制模式引起較大質(zhì)疑。應(yīng)該說(shuō)當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)代有軌電車對(duì)于中國(guó)當(dāng)下的城市公共交通進(jìn)程而言是一種跳躍式發(fā)展，發(fā)展城市有軌電車還面臨相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。因此，有必要解析國(guó)外有軌電車發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)其發(fā)展過(guò)程中沉淀的協(xié)同優(yōu)化經(jīng)驗(yàn)，來(lái)指導(dǎo)中國(guó)當(dāng)前城市公共交通領(lǐng)域如何正確、合理的建設(shè)現(xiàn)代有軌電車。

1 國(guó)外有軌電車發(fā)展經(jīng)驗(yàn)

1.1 國(guó)外有軌電車發(fā)展路徑

對(duì)于國(guó)外有軌電車發(fā)展歷程，通常的理解認(rèn)知是“誕生-發(fā)展-退出-復(fù)興”[1]。即在19 世紀(jì)末率先在歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展傳統(tǒng)有軌電車；在20 世紀(jì)中期隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展后有軌電車退出舞臺(tái)；在20 世紀(jì)70～80年代，有軌電車新技術(shù)取得發(fā)展后，現(xiàn)代有軌電車得到復(fù)興。而對(duì)現(xiàn)代有軌電車和傳統(tǒng)有軌電車的對(duì)比也更多關(guān)注外觀、景觀、運(yùn)能、能耗、設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)、走廊布置等。但是從有軌電車與城市、城市路網(wǎng)體系關(guān)系的角度，可以得出另一種發(fā)展歷程路徑：“早期畜力軌道-火車動(dòng)力城市有軌-有軌電車城市-小汽車與有軌電車共存城市-有軌電車復(fù)興城市”。即：

第一階段，西歐國(guó)家工業(yè)革命之前的城市就已經(jīng)有畜力動(dòng)力的公交系統(tǒng)，城市路網(wǎng)肌理的傳承之中就有有軌電車軌道的淵源。

第二階段，工業(yè)革命后，火車動(dòng)力的城市有軌公交系統(tǒng)進(jìn)一步帶動(dòng)了城市的發(fā)展。這階段城市發(fā)育形成多依賴于火車制式的有軌系統(tǒng)，聯(lián)系就業(yè)與居住之間的職住往來(lái)，城市也多形成了帶型城市的發(fā)展格局。馬塔的帶形城市理論核心，就是依托城市的鐵路有軌系統(tǒng)。

第三階段，電力動(dòng)力有軌電車出現(xiàn)，為城市內(nèi)部有軌電車線路由帶型向網(wǎng)狀延伸、提供更為寬闊的服務(wù)腹地提供可能，城市空間骨架及路網(wǎng)體系也是圍繞有軌電車網(wǎng)絡(luò)逐步發(fā)育。

第四階段，二戰(zhàn)后汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，小汽車不僅進(jìn)入家庭而且對(duì)傳統(tǒng)有軌電車構(gòu)成很大沖擊，但此階段歐洲城市的城市更新及新城建設(shè)運(yùn)動(dòng)，并沒(méi)有忽視有軌電車對(duì)城市交通的貢獻(xiàn)。例如老城與新城之間的聯(lián)絡(luò)，往往采取兼顧的手段，即小汽車依賴的快速通道與軌道交通同步配置。在歐洲城市的老城區(qū)，有軌電車并未退出城市公共交通舞臺(tái)，而這一點(diǎn)一直是通常有軌電車發(fā)展認(rèn)識(shí)的誤區(qū)。

第五階段，進(jìn)入千禧年后，有軌電車新技術(shù)取得了很大發(fā)展，在原有的有軌電車交通組織、客流走廊基礎(chǔ)之上，現(xiàn)代有軌電車制造技術(shù)提升。有軌電車憑借其深入城市核心腹地的線網(wǎng)載體，比照小汽車具有同樣的舒適度，進(jìn)一步增強(qiáng)了其作為城市公共交通主體方式的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，迅速贏得市民的信賴，有軌電車成為歐洲部分城市競(jìng)爭(zhēng)力復(fù)興的主要手段。

歐洲有軌電車發(fā)展歷程示意見圖1。

圖1 歐洲有軌電車發(fā)展歷程示意

1.2 國(guó)外有軌電車發(fā)展經(jīng)驗(yàn)

（1）機(jī)動(dòng)車主動(dòng)適應(yīng)有軌電車，尋求城市空間上的差異分工

從國(guó)外城市發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，城市機(jī)動(dòng)化交通發(fā)展晚于城市有軌電車，這與目前國(guó)內(nèi)的發(fā)展特征截然不同。機(jī)動(dòng)車與有軌電車在城市交通出行服務(wù)中盡量采取空間差異化分工。郊區(qū)地區(qū)不限制機(jī)動(dòng)車發(fā)展；城市組團(tuán)間聯(lián)系提供機(jī)動(dòng)車走廊和軌道方式的雙重選擇；城市核心區(qū)則通過(guò)擁擠收費(fèi)、限行手段等抑制小汽車出行。從空間上的差異分工來(lái)減少二者對(duì)空間資源的爭(zhēng)奪，并力求引導(dǎo)機(jī)動(dòng)車交通去適應(yīng)有軌電車系統(tǒng)而不是強(qiáng)化某一交通方式的絕對(duì)路權(quán)。

（2）構(gòu)建適宜有軌電車運(yùn)行的路網(wǎng)體系

國(guó)外有軌電車發(fā)展路徑來(lái)看，歐洲城市路網(wǎng)體系本身是依托城市有軌電車網(wǎng)絡(luò)逐步發(fā)育，早期街坊形態(tài)的發(fā)育形成基本依托有軌電車線路形成，進(jìn)而為有軌電車客源與線路之間的良好銜接創(chuàng)造條件，因而其路網(wǎng)體系具有對(duì)有軌電車的良好適宜性。同時(shí)，早期城市的空間尺度、建筑體量也造就了歐洲城市的高密度路網(wǎng)、小尺度街區(qū)空間形態(tài)。調(diào)研數(shù)據(jù)表明，有軌電車途徑沿線通常采取150 m ×150 m 左右間隔布置路網(wǎng)，整體路網(wǎng)密度12～15 km/km2；站點(diǎn)核心區(qū)路網(wǎng)密度18～25 km/km2。這樣的路網(wǎng)密度配備，既便于區(qū)域機(jī)動(dòng)車分流組織，也方便有軌電車與其他交通方式協(xié)同組織。

（3）多重協(xié)同的交通組織方案

縱觀國(guó)外幾個(gè)成功運(yùn)作有軌電車的城市，有軌電車交通組織手段靈活、多樣。既有區(qū)域的交通分流措施，也有中觀層面的走廊通道資源合理調(diào)配，也有微觀層面的路口渠化改造及運(yùn)行環(huán)節(jié)的信號(hào)優(yōu)先等等。

（4）持續(xù)保證有軌電車的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

早期有軌電車依托職住之間最短路徑的通勤服務(wù)，贏得城市居民信賴選擇；中期有軌電車依賴最小步行換乘優(yōu)勢(shì)，拓展其服務(wù)腹地；現(xiàn)代有軌電車則繼續(xù)借助其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，自身提升工具的舒適度和細(xì)節(jié)，并享受城市財(cái)政補(bǔ)貼。有軌電車發(fā)展過(guò)程中，其競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)再不斷加強(qiáng)。而部分城市則挖掘有軌電車的公交文化，來(lái)贏得市民對(duì)其的認(rèn)同、歸屬，如香港、新奧爾良等。

（5）與慢行交通一同構(gòu)成安寧社區(qū)的載體

匹配其城市功能定位的慢節(jié)奏文化內(nèi)涵，國(guó)外有軌電車并非刻意強(qiáng)化其大運(yùn)力、快速化。相反在城市核心商圈，其運(yùn)行速度往往介于20～30 km/h。與高密度、小尺度的步行網(wǎng)絡(luò)，一同構(gòu)成城市內(nèi)部的“公交+慢行”交通網(wǎng)絡(luò)，兼有旅游公交的功能。高密度站點(diǎn)、低速運(yùn)行，不僅僅提升站點(diǎn)覆蓋水平，也避免了城市交通帶給老城區(qū)的道路擴(kuò)建、拆遷等負(fù)面影響。

1.3 國(guó)外有軌電車建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的核心內(nèi)涵

挖掘國(guó)外有軌電車發(fā)展歷程及持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，長(zhǎng)期公交扶住政策的一貫性是其得以保持持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力的核心要素。但總結(jié)國(guó)外有軌電車發(fā)展經(jīng)驗(yàn)不難發(fā)現(xiàn)，有軌電車規(guī)劃建設(shè)中采取的協(xié)同并舉手段最為值得借鑒。無(wú)論既有有軌電車系統(tǒng)還是新增有軌電車線路，成功運(yùn)作實(shí)施的核心往往是采取協(xié)同控制的理念，從“點(diǎn)、線、面”層層創(chuàng)造有軌電車的運(yùn)行優(yōu)勢(shì)。

協(xié)同控制的手段體現(xiàn)在兩個(gè)方面目標(biāo)，一方面是協(xié)同城市發(fā)展的目標(biāo)定位。有軌電車的功能定位及與城市的空間屬性不得偏離。支撐新城開發(fā)與提升老城區(qū)公交服務(wù)質(zhì)量的有軌電車系統(tǒng)，其功能定位的不同決定了其交通服務(wù)屬性及建設(shè)模式、標(biāo)準(zhǔn)；另一方面是有軌電車各層次建設(shè)手法之間的協(xié)同。概括來(lái)說(shuō)就是有軌電車建設(shè)首先在城市交通發(fā)展戰(zhàn)略層面應(yīng)有清晰明確的發(fā)展定位；其次網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃層面則應(yīng)有區(qū)域性的交通分流措施；第三中觀層面有軌電車走廊、路權(quán)應(yīng)合理設(shè)置；最后微觀實(shí)現(xiàn)則依賴具體精細(xì)的渠化、信號(hào)等綜合設(shè)計(jì)。

2 深圳有軌電車發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

2.1 公交設(shè)施空間重構(gòu)

深圳首次提出現(xiàn)代有軌電車方式起于2009年新一輪特區(qū)內(nèi)外交通一體化交通規(guī)劃研究階段，正式定性為城市公共交通組成之一是2011年全市公共交通規(guī)劃——《公交都市發(fā)展戰(zhàn)略》。因此，從深圳的交通系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程來(lái)看，城市中運(yùn)量交通體系乃至細(xì)化到現(xiàn)代有軌電車制式方面，均未在以往的道路交通規(guī)劃中給予預(yù)留。因此，從空間走廊的規(guī)劃控制而言，需在現(xiàn)有的道路紅線規(guī)劃基礎(chǔ)上，重構(gòu)以現(xiàn)代有軌電車為特征的中運(yùn)量交通走廊斷面。因此，現(xiàn)代有軌電車選線需對(duì)需求走廊沿線的現(xiàn)有干道進(jìn)行重新規(guī)劃布置。

2.2 路網(wǎng)體系關(guān)系的沖突性

深圳市路網(wǎng)體系是國(guó)內(nèi)城市中完全按照規(guī)劃建設(shè)的路網(wǎng)格局的樣板。全市道路網(wǎng)絡(luò)分為“快、主、次、支”分級(jí)，主干路密度較高且通達(dá)性強(qiáng)、次支路密度相對(duì)較低且連續(xù)性弱，見圖2。

圖2 深圳路網(wǎng)體系級(jí)配關(guān)系及通達(dá)性概念圖

根據(jù)對(duì)現(xiàn)代有軌電車運(yùn)行性能及客流需求分析來(lái)看，現(xiàn)代有軌電車?yán)硐脒\(yùn)行車速介于20～40 km/h，恰好是城市路網(wǎng)體系中次支路網(wǎng)最為適合的車速水平[2][3]，且次支路兩側(cè)人流較為密集，有利于有軌電車客流培育。但次支路網(wǎng)的不連續(xù)性特點(diǎn)，從客觀上制約有軌電車選線，見圖3。

圖3 道路等級(jí)與有軌電車車速關(guān)系

2.3 功能定位決定有軌電車缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

深圳市公交都市發(fā)展目標(biāo)為“軌道交通為骨架、常規(guī)公交為網(wǎng)絡(luò)、出租車為補(bǔ)充、慢行交通為延伸的多元模式體系”。而有軌電車作為遠(yuǎn)期軌道交通的補(bǔ)充，其作用主要是軌道服務(wù)盲區(qū)的快速公交及軌道樞紐間的中運(yùn)量銜接接駁。按此功能定位，全市有軌電車基本是以支線形式存在，不具備網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)。因而在網(wǎng)內(nèi)換乘、網(wǎng)絡(luò)通達(dá)及車速服務(wù)上，受功能定位制約，競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和吸引力大打折扣！

2.4 城市高機(jī)動(dòng)化帶來(lái)的分流壓力

目前全市機(jī)動(dòng)車保有量已接近300 萬(wàn)大關(guān)。城市組團(tuán)間聯(lián)系及對(duì)外交通聯(lián)系中，小汽車出行比例居高不下且出行習(xí)慣近期難以轉(zhuǎn)變。而城市內(nèi)部中長(zhǎng)距離交通出行中，受制城市機(jī)動(dòng)車迅猛增長(zhǎng)，各城市境界線交通運(yùn)行趨于飽和，干線公交大巴列車化現(xiàn)象較為頻繁。再此交通運(yùn)行態(tài)勢(shì)背景下，發(fā)展對(duì)路權(quán)要求較高的現(xiàn)代有軌電車，勢(shì)必占用已經(jīng)緊張的道路交通用地資源。保證機(jī)動(dòng)車通行水平和傾斜公交建設(shè)的博弈關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，城市交通分流形勢(shì)十分嚴(yán)峻。

3 有軌電車交通協(xié)同組織方法

3.1 有軌電車運(yùn)行效率的影響因素

有軌電車不像城市地鐵等軌道交通具有獨(dú)立封閉的運(yùn)行空間，在有軌電車的運(yùn)行過(guò)程中，需要與其他道路交通方式競(jìng)爭(zhēng)有限的道路時(shí)空資源，從而導(dǎo)致影響有軌電車運(yùn)行效率的因素繁多，主要可以分為車輛性能、道路條件、交通條件及運(yùn)營(yíng)管理四大類。

車輛性能：有軌電車的加速度、減速度、最高速度、爬坡能力等。

道路條件：道路線形條件、橫斷面形式、交叉口間距、設(shè)計(jì)速度等。

交通條件：交叉口的流量流向、路段交通交通量及通行能力等。

運(yùn)營(yíng)管理：站點(diǎn)間距、站點(diǎn)的上下客時(shí)間、路權(quán)模式、行駛速度、交叉口信號(hào)控制參數(shù)、控制策略等。

3.2 橫斷面形式的選擇

有軌電車路線布置方式可以分為路中式和路側(cè)式，其中路側(cè)式有可進(jìn)一步分為雙向同側(cè)式和雙向異側(cè)式。

（1）路中式：一般利用道路現(xiàn)有的中央分隔帶空間，將有軌電車布置于道路中間，見圖4。

圖4 路中式橫斷面（單位：m）

（1）雙向同側(cè)式：一般利用道路機(jī)非分隔帶或者道路兩側(cè)的綠化空間，將有軌電車上下行線路布置于道路一側(cè)，見圖5。

圖5 雙向同側(cè)式橫斷面（單位：m）

（1）雙向異側(cè)式：一般利用道路機(jī)非分隔帶或者道路兩側(cè)的綠化空間，將有軌電車上下行線路分別布置于道路兩側(cè)，見圖6。

圖6 雙向異側(cè)式橫斷面（單位：m）

不同類型的橫斷面對(duì)比分析見表1。

表1 不同類型橫斷面對(duì)比分析

從表1 可以看出路中式是有軌電車首選的橫斷面布置形式，其適用范圍廣，不僅適用于快速路，還可利用干線道路的中央分隔布設(shè)車道，對(duì)道路日后的擴(kuò)容的改造影響較小，也有利于客流的交通組織，方便道路兩側(cè)的行人上下車。路側(cè)式布置方式適用于道路一側(cè)是空地或山丘等情況。

3.3 站點(diǎn)位置的選擇

城市平面交叉口周邊的開發(fā)強(qiáng)度往往高于其它地區(qū)，交叉口內(nèi)人流、車流高度聚集，為了增大有軌電車的客流吸引強(qiáng)度，有軌電車的站點(diǎn)往往設(shè)置在交叉口區(qū)間內(nèi)，常見的形式可以分為在進(jìn)口道位置設(shè)站和在出口道位置設(shè)站，見圖7。

圖7 有軌電車站點(diǎn)布置形式

在無(wú)有軌電車優(yōu)先信號(hào)的前提下，采用進(jìn)口道設(shè)站時(shí)，有軌電車車輛只需經(jīng)歷一次由減速到停車再到加速啟動(dòng)的過(guò)程，可以降低有軌電車的行程延誤；但在交叉口進(jìn)口道已經(jīng)拓寬的基礎(chǔ)上，有軌電車站臺(tái)仍需進(jìn)一步拓寬進(jìn)口道，造成進(jìn)口道拓寬面積較大，且與出口道形成錯(cuò)位，不利于交叉口內(nèi)機(jī)動(dòng)車的行駛；且由于乘落客流量規(guī)模不可控易誘發(fā)加大有軌電車停車延誤。

當(dāng)采用出口道設(shè)站時(shí)，有軌電車車輛可能需經(jīng)歷兩次由減速到停車再到加速啟動(dòng)的過(guò)程，增加了有軌電車的行程延誤，但采用此種設(shè)站方式，可避免路口拓寬面積過(guò)大、錯(cuò)位車道及與下車乘客相互干擾的弊端。

綜合上述分析，在進(jìn)行車站設(shè)置時(shí)，可優(yōu)先考慮有軌電車信號(hào)優(yōu)先條件下在出口道設(shè)站。

3.4 平面交叉口有軌電車交通組織方法

平面交叉口是有軌電車與道路機(jī)動(dòng)車相互影響最為突出的節(jié)點(diǎn)，兩類不同的車輛相互爭(zhēng)奪路口通行的時(shí)空資源。在平面交叉口內(nèi)，按照機(jī)動(dòng)車與有軌電車之間的影響關(guān)系，可以將機(jī)動(dòng)車流分為沖突機(jī)動(dòng)車流和非沖突機(jī)動(dòng)車流，見圖8。平面交叉口有軌電車交通組織的關(guān)鍵就在于如何選取適當(dāng)?shù)男盘?hào)控制策略在時(shí)間和空間上解決沖突機(jī)動(dòng)車流與有軌電車之間的沖突。

圖8 有軌電車與機(jī)動(dòng)車流的關(guān)系示意

單個(gè)交叉口信號(hào)控制策略可以分為混合控制、相對(duì)優(yōu)先控制及絕對(duì)優(yōu)先控制。

混合控制是指不單獨(dú)考慮有軌電車的通行，有軌電車通行信號(hào)與非沖突的機(jī)動(dòng)車流共相位，這種控制策略的關(guān)鍵點(diǎn)在于使有軌電車加入后的相位設(shè)計(jì)方案盡量吻合原有的相位方案。采用混合控制策略，可以充分減少有軌電車對(duì)機(jī)動(dòng)車運(yùn)行的干擾，最大的不足在于有軌電車的停車等候時(shí)間受交叉口信號(hào)周期及所在相位的綠性比控制，往往出現(xiàn)等候時(shí)間偏長(zhǎng)。在這種控制策略下，有軌電車的期望運(yùn)行速度難以保證。

混合控制策略下有軌電車在交叉口的平均等待時(shí)間可以由下列公式計(jì)算。

相對(duì)優(yōu)先控制策略是指對(duì)有軌電車進(jìn)行傾斜性的信號(hào)分配，提高有軌電車在交叉口的通行效率，確保有軌電車的優(yōu)先通行權(quán)。當(dāng)有軌電車檢測(cè)器檢測(cè)到有軌電車到達(dá)交叉時(shí)，通過(guò)縮短與有軌電車相沖突的機(jī)動(dòng)車通行綠燈時(shí)間，使信號(hào)相位盡早跳轉(zhuǎn)到有軌電車通行相位，從而達(dá)到減少有軌電車等待時(shí)間，提高其通行權(quán)的目的。常用的相對(duì)優(yōu)先控制策略有插入相位、綠燈延長(zhǎng)及紅燈早啟三種方式，見表2。

絕對(duì)優(yōu)先是指當(dāng)檢測(cè)器檢測(cè)到有軌電車快要到達(dá)交叉口時(shí)，判斷此時(shí)的信號(hào)相位是否為與有軌電車非沖突機(jī)動(dòng)車流的通行相位，如若是則進(jìn)一步判斷相位的剩余綠燈時(shí)間能否保證有軌電車的順利通過(guò)，如果不能則延長(zhǎng)本相位的綠燈時(shí)間，直至有軌電車通過(guò)交叉口為止；如果此時(shí)的信號(hào)相位不是與有軌電車非沖突機(jī)動(dòng)車流的通行相位，立刻執(zhí)行相位的切換，將有軌電車通行信號(hào)轉(zhuǎn)換為綠燈，有軌電車無(wú)需在交叉口等待，直接可通過(guò)交叉口，非有軌電車通行信號(hào)向有軌電車通行信號(hào)過(guò)渡的時(shí)間段內(nèi)，有軌電車控制信號(hào)可顯示紅燈閃爍信號(hào)，提示有軌電車司機(jī)即將放行綠燈，控制車速，減少有軌電車停車次數(shù)。

表2 典型相對(duì)優(yōu)先控制策略[4]

信號(hào)優(yōu)先控制策略的實(shí)施雖然可以有效減少有軌電車行程延誤，但由于有軌電車信號(hào)占用了機(jī)動(dòng)車的有效綠燈時(shí)間，必然會(huì)增加機(jī)動(dòng)車的通行延誤，降低交叉口的機(jī)動(dòng)車服務(wù)水平[5][6]。

引入沖突相位交通流量比率的概念，即交叉口中所有與有軌電車相沖突相位的實(shí)際交通量總和與沖突相位飽和流率總和的比值。通過(guò)VISSIM 仿真分析得到插入相位控制策略實(shí)施情況下，沖突相位交通流量比率與沖突相位信控延誤的關(guān)系，見圖9。從圖9中可以看出，當(dāng)采用插入相位先控制策略時(shí)，與有軌電車通行相沖突相位的交通流量比率達(dá)到0.62 時(shí)，有軌電車的通行會(huì)對(duì)交叉口機(jī)動(dòng)車的運(yùn)行造成顯著影響（服務(wù)水平由D 級(jí)降至E級(jí)）。

圖9 有軌電車與機(jī)動(dòng)車流的關(guān)系示意

由上述仿真分析結(jié)果可以看出，當(dāng)交叉口飽和度達(dá)到一定閾值后，有軌電車信號(hào)優(yōu)先控制策略實(shí)施，必然會(huì)對(duì)機(jī)動(dòng)車通行造成顯著影響，此時(shí)必須考慮采取相應(yīng)的措施如變左轉(zhuǎn)為直行減少信號(hào)相位數(shù)量，區(qū)域路網(wǎng)分流等，見圖10，從而降低交叉口現(xiàn)有的飽和度，保證有軌電車通行效率和機(jī)動(dòng)車延誤均在可接受的范圍之內(nèi)。

圖10 信號(hào)優(yōu)先策略下飽和交叉口協(xié)同組織方法示意

3.5 有軌電車沿線站點(diǎn)合理間距

受交叉口群及站點(diǎn)的影響，電車的實(shí)際行駛過(guò)程是由一系列的加速過(guò)程、勻速行駛過(guò)程及減速過(guò)程組成的，假設(shè)有軌電車的加速過(guò)程為勻加速過(guò)程，減速過(guò)程為勻減速過(guò)程，車輛由靜止到運(yùn)動(dòng)再到靜止的過(guò)程見圖11。

圖11 有軌電車行駛過(guò)程示意

在絕對(duì)優(yōu)先控制策略下，交叉口不會(huì)對(duì)有軌電車的行駛造成影響，此時(shí)影響有軌電車行程車速的主要因素為站點(diǎn)間距，依據(jù)有軌電車行駛的基本假設(shè)，可以推導(dǎo)出絕對(duì)優(yōu)先控制策略下有軌電車行程車速的可由式(1)～式(6)計(jì)算。

式中：t1——有軌電車勻加速時(shí)間，s；

t2——有軌電車勻減速時(shí)間，s；

t3——有軌電車勻速行駛時(shí)間，s；

tw——有軌電車上下客時(shí)間，s；

s1——有軌電車勻加速行駛的距離，m；

s2——有軌電車勻減速行駛的距離，m；

L——站臺(tái)間距，m；

v——有軌電車勻速行駛時(shí)的速度，km/h；

aadd——有軌電車加速度，m/s2；

aphus——有軌電車減速度，m/s2；

vt——有軌電車行程速度，km/h。

由上述公式可得到在絕對(duì)優(yōu)先控制策略下站點(diǎn)間距與行程車速的關(guān)系見圖12，從圖12 中可以看出，隨著站點(diǎn)間距的增大，有軌電車的行程車速也在逐步增加，不同行程車速要求的最小站點(diǎn)間距見表3。

圖12 交叉口間距與行程車速的關(guān)系

表3 相對(duì)優(yōu)先控制策略匯總

從表3 中的數(shù)據(jù)可以看出，為了使有軌電車達(dá)到預(yù)期的行程車速目標(biāo)，對(duì)路線站點(diǎn)有最小間距的要求，而在現(xiàn)有的有軌電車線網(wǎng)規(guī)劃、路線設(shè)計(jì)中，忽略了站點(diǎn)間距對(duì)行程車速的影響，路線走向、站點(diǎn)的分布往往是依據(jù)客流需求情況確定。致使站點(diǎn)過(guò)密，制約了有軌電車整體運(yùn)行效率的發(fā)揮。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代有軌電車以其優(yōu)美而現(xiàn)代感的外觀、中運(yùn)量的運(yùn)能、環(huán)保節(jié)能的優(yōu)勢(shì)，正逐步成為我國(guó)各大中城市的交通新寵兒。然而對(duì)于已經(jīng)極其錯(cuò)綜復(fù)雜的城市交通系統(tǒng)，如何科學(xué)、合理的引入現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)是大家都應(yīng)該首先深思的問(wèn)題。論文借助深圳開始修建現(xiàn)代有軌電車的契機(jī)，在總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)深圳發(fā)展有軌電車面臨的挑戰(zhàn)，抓住協(xié)同控制的理念，初步探討了有軌電車交通組織方法，以期為日后開展相關(guān)研究拋磚引玉。

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