段妍

（中國市政工程華北設(shè)計研究總院有限公司，天津市 300381）

0 引言

近年來，國內(nèi)城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市空間結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生變化，市民對城市公共交通的服務(wù)水平的要求也越來越高?，F(xiàn)代有軌電車在歐美的成功建設(shè)、運營迅速引起了國內(nèi)很多城市的關(guān)注和研究，如上海、天津、北京、廣州、武漢、蘇州等，都在積極規(guī)劃和建設(shè)現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)。掌握現(xiàn)代有軌電車相比其他公共交通方式的優(yōu)勢和不足，建立適用性評價指標(biāo)，為評價現(xiàn)代有軌電車在一個城市是否適用提供依據(jù)。

1 與其他交通方式的比較

1.1 運能比較

運能體現(xiàn)了公交方式運輸旅客的系統(tǒng)能力，它對應(yīng)的是線路高峰小時斷面的最大客流量，只有系統(tǒng)的運能大于客流量時，該系統(tǒng)才適用于這條線路。

運能計算公式為

式中：C為系統(tǒng)單方向最大運能，人/h；P為單列車載客量，人；L為線路的列車通過能力，對/h（或單方向列車通過能力，輛/h）。

單列列車的載客量取決于列車的編組數(shù)量和列車每平方米的載客人數(shù)；列車的通過能力通常以最小發(fā)車間隔來表示，顯然列車的通過能力與最小發(fā)車間隔呈反比關(guān)系。

1.1.1 現(xiàn)代有軌電車

現(xiàn)代有軌電車的主流產(chǎn)品都采用了模塊化設(shè)計，可以靈活編組（3～7個車廂模塊）且高峰時刻可以采用兩組列車聯(lián)運，因此能夠滿足不同的需求。列車每平方米的載客人數(shù)：定員時一般為6人，超員時一般為8人，單列載客量在200～400人。對于現(xiàn)代有軌電車而言，影響其最小發(fā)車間隔的因素很多，包括車輛控制與信號方式、交叉口的信號處理方式、列車的加速制動性能、車站的停車時間等，實際中一般采用3～5min的最小發(fā)車間隔。因此現(xiàn)代有軌電車每小時的客運量在5000～15000人。

1.1.2 BRT

BRT是一種介于快速軌道交通和常規(guī)公交之間的新型公共交通系統(tǒng)。根據(jù)客流需求和道路通行條件的要求，BRT的車輛通常采用的標(biāo)準(zhǔn)車包括單節(jié)車（80～110人）、單鉸接車（200人左右）和雙鉸接車（270人左右）三種類型。由于采用專用車道、專用車站和公交智能系統(tǒng)（ITS），其最小發(fā)車間隔可以達(dá)到1.5min。BRT系統(tǒng)的每小時單方向客運量在3000～10000人。

1.1.3 地鐵與輕軌

我國的地鐵和輕軌在軌道結(jié)構(gòu)、運行車輛和運行管理系統(tǒng)方面基本相同，而且都有獨立的路權(quán)。輕軌客運量較小于地鐵，因而列車編組車輛少、運營線路短、發(fā)車間隔略長。在相關(guān)規(guī)范中規(guī)定，地鐵的運能為3萬～8萬人/h，屬大運量交通系統(tǒng)。輕軌的運能為1萬～3萬人/h，屬中運量交通系統(tǒng)。

1.1.4 常規(guī)公交

常規(guī)公交沒有專有路權(quán)，車輛也相對落后，運能較低，為 0.2萬～0.5萬人/h，屬低運量交通系統(tǒng)。

通過以上的分析可以看出，現(xiàn)代有軌電車的運能介于地鐵輕軌和常規(guī)公交之間，屬于中低運量城市公交系統(tǒng)，適用于近期客流量大于常規(guī)公交客運量而遠(yuǎn)期又達(dá)不到地鐵輕軌客運量的地區(qū)。

1.2 速度比較

1.2.1 現(xiàn)代有軌電車

由于采用新型的高科技車輛，現(xiàn)代有軌電車的最高速度可以達(dá)到70km/h。但在實際運營中遠(yuǎn)達(dá)不到這個速度，對于不同城市的現(xiàn)代有軌電車，由于線路站間距、客流量、車門數(shù)量、交叉口的優(yōu)先方式不同，平均運行速度也不同。

1.2.2 BRT

BRT的運營速度取決于車道類型和服務(wù)模式。公共汽車在一站不停式或?qū)Ｓ密嚨郎闲旭偟脑挘啃r的速度能達(dá)到60～80km，如果服務(wù)模式中包括專用的停靠站點，每小時的速度為30～50km。平均運營速度亦取決于車站間隔和車輛停留的時間。

1.2.3 地鐵與輕軌

地鐵和輕軌都采用專用路權(quán)且站間距較大，平均運營速度較高。

1.2.4 常規(guī)公交

常規(guī)公交沒有專用路權(quán)及交叉口優(yōu)先措施且車站較為密集，其平均運行速度較低。

根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，從城市周邊到市中心的出行時間一般控制在30～40min，各個公共交通方式的運行速度及服務(wù)范圍見表1。

表1 不同交通方式的運行速度及服務(wù)范圍

可以看出，對于城市半徑2.5～25km的城市而言，采用現(xiàn)代有軌電車或BRT的服務(wù)性較好；對于城市半徑在1～8km的城市而言，常規(guī)公交即可滿足出行需求；對于城市半徑在4～35km甚至更大的城市，就需要輕軌或者地鐵來滿足出行需求，此時現(xiàn)代有軌電車可以作為接駁線或外圍加密線。

1.3 經(jīng)濟(jì)性比較

1.3.1 現(xiàn)代有軌電車

現(xiàn)代有軌電車作為城市軌道交通的一種，其成本不僅包括車輛、土建工程與機(jī)電設(shè)備等建設(shè)成本，還包括運營管理、養(yǎng)護(hù)維修等運營成本。由于線路鋪設(shè)方式、車型、供電方式等的不同，造價有所不同，每正線千米的造價在0.8億～1.8億元，其中工程費用約占總投資的66%左右。運營成本包括設(shè)備材料、燃料的消耗，從事生產(chǎn)的人員工資、績效、津貼，設(shè)備的養(yǎng)護(hù)維修等?，F(xiàn)代有軌電車的運營費用一般比地鐵運營費用要低。

1.3.2 BRT

根據(jù)快速公交系統(tǒng)配置（車道、車輛等）、線路位置、類型、結(jié)構(gòu)等不同，其造價差異比較大。使用公交專用道的BRT系統(tǒng)，每千米造價3000萬～1億元。如果使用混合交通車道，造價會低一些。運營成本受工資基數(shù)、勞務(wù)法、油費和電費、運營速度、乘客的數(shù)量等因素的影響而變化，一般是低于地鐵和輕軌交通的，但會略高于現(xiàn)代有軌電車。

1.3.3 地鐵與輕軌

地鐵和輕軌不僅建設(shè)周期長，而且投資昂貴。地鐵的工程造價為5億～8億元/km。輕軌的造價相對低一點，為3億～5億元/km。

1.3.4 常規(guī)公交

常規(guī)公交基本不需要線路改造，只需要建設(shè)幾個公交站，土建費用幾乎沒有。需要投入車輛購置費，運營費用不高。

綜合比較，現(xiàn)代有軌電車的造價約為地鐵的1/6，輕軌的1/3，既避免了地鐵輕軌的高造價，又具有軌道交通的種種優(yōu)點。與BRT系統(tǒng)相比，造價略高，但現(xiàn)代有軌電車的車輛使用年限是30年而BRT的車輛只有10年，因此運營成本比BRT略低。實際比較還要看具體線路的客運量情況。

1.4 其他方面比較

1.4.1 環(huán)保性

采用電力牽引的交通方式（有軌交通和無軌電車）在運營的過程中幾乎沒有氣體排放，而BRT和常規(guī)公交等采用汽油做燃料的車輛，會釋放大量溫室氣體和污染氣體?，F(xiàn)代有軌電車在驅(qū)動能源電力產(chǎn)生的過程中會有污染氣體排放，但是國內(nèi)外相關(guān)研究顯示，其排放量明顯低于BRT系統(tǒng)?，F(xiàn)代有軌電車的牽引、電機(jī)、制動系統(tǒng)等皆采用世界先進(jìn)技術(shù)，在運行過程中震動小且?guī)缀鯚o噪聲。由此可見，現(xiàn)代有軌電車在環(huán)保性方面明顯優(yōu)于BRT系統(tǒng)。

1.4.2 舒適性

軌道交通在運行過程中的平穩(wěn)性要優(yōu)于無軌交通，加上現(xiàn)代有軌電車采用了最先進(jìn)的軌道技術(shù)和車輛技術(shù)，在運行過程中旅客幾乎感受不到顛簸，舒適性很好?，F(xiàn)代有軌電車站臺設(shè)置在地面上，方便乘客集散；與BRT系統(tǒng)相比，車門可以與站臺較好地連接，方便乘客上下車。

1.4.3 美觀性

軌道中間可以種植草坪，在兩側(cè)與其他交通方式的隔離帶中種植樹木，使其成為城市的一道綠色風(fēng)景帶。車輛還采用較大的玻璃車窗，采光性好，便于乘客欣賞兩側(cè)的城市風(fēng)光，這是地鐵線路所不具備的。

不同公共交通系統(tǒng)的比較見表2。

表2 不同公共交通系統(tǒng)的比較

2 現(xiàn)代有軌電車的優(yōu)缺點

現(xiàn)代有軌電車這種由傳統(tǒng)有軌電車發(fā)展而來的中低運量的新型軌道交通方式由于其線路主要在路面上，更像在軌道上行駛的公交車。采用了現(xiàn)代化的車輛技術(shù)、軌道技術(shù)、運營系統(tǒng)等，具有以下優(yōu)缺點。

2.1 編組靈活，運能彈性范圍大，具有較廣的適用范圍

新型的現(xiàn)代有軌電車由于采用模塊化設(shè)計，可以定制不同編組的列車（3～7個車廂模塊）且車輛維修養(yǎng)護(hù)容易，高峰時段還可以兩輛列車聯(lián)運，客運能力具有較大的彈性范圍，可以滿足單向5000～15000人/h的客流走廊。

2.2 運行速度高，舒適性好；占用道路資源

現(xiàn)代有軌電車采用先進(jìn)的車輛和專有的路權(quán)，其運行速度高于常規(guī)公交，可節(jié)約出行時間。同時，列車在運行過程中更加平穩(wěn)且噪聲更低，提高了乘客的舒適性。與地鐵、輕軌相比，現(xiàn)代有軌電車的車站設(shè)置在地面上，便于乘客的集散；低地板車輛的使用以及車輛與站臺的無縫連接，方便乘客上下車。

但是因為現(xiàn)代有軌電車行駛在路面上，需要占用一定的道路資源，并且交叉口處的信號優(yōu)先會造成其他車輛的延誤。

2.3 運行安全，準(zhǔn)點率高；靈活性較差

現(xiàn)代有軌電車由于沿軌道運營，比常規(guī)公交發(fā)生運營意外的概率低，即便發(fā)生意外，也比地鐵和輕軌易于救援。大部分線路擁有專用路權(quán)，沒有其他交通車輛的混行干擾，交叉口大多也有信號優(yōu)先處理，所以準(zhǔn)時性高。

運行在軌道上有眾多優(yōu)點，但相較于常規(guī)公交，其靈活性較差。

2.4 比地鐵建設(shè)成本低，建設(shè)周期短；比常規(guī)公交建設(shè)略復(fù)雜

現(xiàn)代有軌電車的建設(shè)成本比較低，僅為地鐵的1/6左右，建設(shè)周期也短，約為地鐵的1/3。但與常規(guī)公交相比，現(xiàn)代有軌電車的建設(shè)工程略顯復(fù)雜。常規(guī)公交只需要購買車輛，改造幾個車站，對道路并不需要改造，而現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)則需要鋪設(shè)軌道、架空電線，還需要建設(shè)車輛段、改造線路等。

2.5 節(jié)能環(huán)保并且美觀；接觸網(wǎng)供電需架空線路，可能對城市景觀產(chǎn)生影響

現(xiàn)代有軌電車跟地鐵、輕軌相比，由于運能小、設(shè)備簡單，其主要的電能消耗為牽引負(fù)荷，占總用電量的60%以上，而輕軌地鐵的主要能耗為運營設(shè)備的使用，牽引負(fù)荷在運營初期僅占總耗能的25%～30%，遠(yuǎn)期有所提高。常規(guī)公交使用汽油，會排放大量的污染氣體，而現(xiàn)代有軌電車在電力生產(chǎn)時間接產(chǎn)生微量有害氣體，遠(yuǎn)低于常規(guī)公交。同時有數(shù)據(jù)表明，軌道交通的噪聲污染為地面交通的1/2，人均CO2的排放量是地面交通的1/5?，F(xiàn)代有軌電車的流線型車體美觀，軌道中間可以種植草皮，兩側(cè)可以種植樹木，使軌道交通線路成為城市一道亮麗的風(fēng)景。

然而采用接觸網(wǎng)供電的現(xiàn)代有軌電車如果處理不當(dāng)，架空線路有可能對城市美觀產(chǎn)生一定的不利影響。

圖1 評價指標(biāo)體系

3 適用性評價指標(biāo)的建立

要評價現(xiàn)代有軌電車在一個城市是否適用，適用于哪些區(qū)域，應(yīng)分別從宏觀、中觀及微觀三個層面進(jìn)行評價。評價指標(biāo)選取的基本原則既要使評價指標(biāo)盡可能全面反映某地區(qū)采用現(xiàn)代有軌電車建設(shè)適用性的實際情況，又要考慮獲取方便、計算簡單。確定了4個準(zhǔn)則20個指標(biāo)的綜合線網(wǎng)選擇評價指標(biāo)體系。

3.1 區(qū)域適用性評價

從宏觀角度，通過對該城市人口規(guī)模、城市用地及經(jīng)濟(jì)水平進(jìn)行分析，確定是否適用。在組團(tuán)滿足適用模式的情況下，應(yīng)進(jìn)一步分析該城市相關(guān)數(shù)據(jù)并結(jié)合現(xiàn)代有軌電車的運能、速度以及城市的客流需求，來判斷現(xiàn)代有軌電車的區(qū)域適用性。

所以在該準(zhǔn)則層選取了組團(tuán)匹配性、運能匹配性、速度匹配性以及線網(wǎng)需求匹配性4個指標(biāo)。

3.2 系統(tǒng)適用性評價

從中觀角度，對現(xiàn)代有軌電車的系統(tǒng)適用性進(jìn)行評價。評判該系統(tǒng)的適用性主要考慮有軌電車的綜合造價情況是否在該城市的投資城市承受能力之內(nèi)、有軌電車的運營效益是否符合城市要求、有軌電車系統(tǒng)所需要的其他運營條件能否得到滿足以及現(xiàn)代有軌電車與其他交通設(shè)施的協(xié)調(diào)性。

所以該準(zhǔn)則層選取了系統(tǒng)造價、投資效益、土地占用、其他交通設(shè)施協(xié)調(diào)性、運營組織以及工程實施6個指標(biāo)。

3.3 技術(shù)可行性評價

從微觀角度，對現(xiàn)代有軌電車的具體實施方式進(jìn)行評價。城市道路千差萬別，現(xiàn)代有軌電車的具體實施方案也會因此各有不同，所以需要對具體道路的轉(zhuǎn)彎半徑、限界、平縱斷面以及道路擁擠情況進(jìn)行分析評價，確定有軌電車工程實施時是否需要對道路進(jìn)行改造，車道布置方式、車站布設(shè)以及路權(quán)信號的選擇等技術(shù)問題。

所以準(zhǔn)則層從技術(shù)角度選取了線路平縱面、車站布設(shè)、車輛技術(shù)、線路軌道、供電以及技術(shù)通用6個指標(biāo)。

3.4 社會效益評價

系統(tǒng)的社會效益主要是對現(xiàn)代有軌電車修建帶來的節(jié)能環(huán)保效益、景觀效益以及舒適性、安全性等服務(wù)水平的提升進(jìn)行評價，選取了服務(wù)水平、環(huán)境影響、景觀影響以及城市發(fā)展4個指標(biāo)。

綜上，建立了如圖1所示的評價指標(biāo)體系。

4 結(jié)語

本文將現(xiàn)代有軌電車與幾種常用的公共交通方式在運能、運行速度、經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行了比較，得出現(xiàn)代有軌電車在這幾方面的特征，根據(jù)這些特征，歸納其在公共交通系統(tǒng)中的定位，分析總結(jié)出現(xiàn)代有軌電車的優(yōu)缺點，建立適用性評價指標(biāo)，為評價現(xiàn)代有軌電車在一個城市是否適用提供依據(jù)。

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