徐曉燕 石飛

摘 要：建設(shè)城市軌道交通是緩解交通擁堵問題的有效途徑，但地鐵和輕軌建設(shè)及運營成本極高，中小型城市難以負荷，因此發(fā)展新型軌道交通具有重要意義。首先探討單軌的特點及中小型城市建設(shè)單軌的必要性;然后根據(jù)國內(nèi)外的運營實例，總結(jié)其網(wǎng)絡(luò)布局的一般模式;最后以福建長汀為例，從交通需求、線路規(guī)劃、工程實施

3方面論證中小型城市建設(shè)單軌的可行性。結(jié)果表明：單軌在長汀有較好的適應(yīng)性，其作為一種新型軌道交通在中小型城市也具有被廣泛應(yīng)用的可能性。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;單軌;中小型城市;布局形式;可行性

中圖分類號：U232

0 引言

隨著城市化進程的高速推進及城市規(guī)模的不斷擴大，交通擁堵問題日益嚴重，各地都在大力發(fā)展城市軌道交通。截至2018年底，城市軌道交通運營線路制式結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中地鐵占比最高，達75.6%。大城市以地鐵為主的軌道交通骨干線基本建成，并逐漸成網(wǎng)，而國外發(fā)達國家的地鐵占比僅30%，其他多種城市軌道交通制式并存。2018年全國城市軌道交通運營收支比為78%，僅北京、深圳、杭州、青島4個城市超過100%。由于中小型城市的財政實力和客流水平難以支撐巨額的建設(shè)與運營成本，因此，“單軌”作為一種新型城市軌道交通方式在國內(nèi)被重新提出。

國外對于單軌的研究始于20世紀中期，研究內(nèi)容包括單軌系統(tǒng)的特性、運營實例及成效、適應(yīng)性、各類評估（車輛性能、對周邊環(huán)境的影響及不同規(guī)劃方案的比選）等。國內(nèi)研究起步較晚，主要集中在單軌發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景概述、單軌系統(tǒng)的特點介紹、工程及車輛參數(shù)、在城市中的適應(yīng)性分析幾個方面。綜上所述，現(xiàn)有研究普遍停留在理論層面或是對具體工程技術(shù)的探討上，難以從宏觀層面真正指導(dǎo)單軌的規(guī)劃建設(shè)。國內(nèi)對單軌的適應(yīng)性探討大多聚焦于大城市或山地城市，實證研究不足，中小型城市公共交通的發(fā)展更是長期被忽視。本文將結(jié)合國內(nèi)中小型城市的特征對單軌適應(yīng)性進行實證分析，旨在更多關(guān)注中小型城市的公共交通建設(shè)（以福建長汀為例），提倡交通公平，同時為單軌的規(guī)劃建設(shè)提供一定的指導(dǎo)。

1 單軌的概念及特點

1.1 概念

根據(jù)原中華人民共和國建設(shè)部（ 現(xiàn)中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部 ）于2007年發(fā)布的《城市交通分類標(biāo)準》（CJJ/T 114-2007）中的定義：單軌系統(tǒng)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(tǒng)，其軌道梁不僅是車輛的承重結(jié)構(gòu)，同時是車輛運行的導(dǎo)向軌道。它與地鐵系統(tǒng)、輕軌系統(tǒng)都屬于城市軌道交通。單軌分為跨座式和懸掛式2種類型，其基本原理也與地鐵、輕軌相似，主要由控制系統(tǒng)、軌道梁、車輛和車站4部分構(gòu)成。單軌將軌道移至空中，車輛依靠軌道梁在半空行駛，因此無須占用現(xiàn)有道路就能緩解城市的交通問題;較其他軌道交通方式而言，具有突出的優(yōu)勢。

1.2 特點

1.2.1 優(yōu)勢

單軌與其他城市交通系統(tǒng)完全隔離，可不受任何干擾，最高設(shè)計速度達80km/h，最高運行速度達70km/h。作為一種中運量的軌道交通方式，單軌與地鐵、輕軌的對比如表1所示。

由表1可知，單軌具有如下優(yōu)勢。

（1）工程造價最低，對于中小型城市來說，啟動建設(shè)相對容易。

（2）建設(shè)工程耗時最短，占地面積最小，能夠適應(yīng)復(fù)雜的地形、地質(zhì)條件，也能減小拆遷量和施工期間對城市地面交通的影響。

（3）車輛由于采用外包橡膠鋼輪，因此具有優(yōu)越的剎車性能和較強的爬坡及轉(zhuǎn)向能力。

另外，單軌還具有節(jié)能、環(huán)保、低噪聲及可實現(xiàn)全自動化等諸多優(yōu)點。

1.2.2 劣勢

由于懸空運行，載客量不能過大，其運輸能力遠遠不及地鐵，中運量的特點決定了其比較適用于人口和客流較小的中小型城市，或作為大城市的輔助客運系統(tǒng)。單軌系統(tǒng)道岔結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重，列車通過道岔時速度受限，折返時間較長。此外，雖然單軌運行安全，但遇到緊急情況時，人們在半空中無法立即逃離。

2 中小型城市發(fā)展新型公共交通的必然性

2.1 建設(shè)常規(guī)軌道交通的政策要求

為促進城市軌道交通規(guī)范有序的發(fā)展，要求申報建設(shè)地鐵、輕軌的城市相關(guān)指標(biāo)如表2所示。由表2可知，中小型城市難以符合申報要求，無法建設(shè)常規(guī)的城市軌道交通以緩解交通壓力，因此，為適應(yīng)其人口規(guī)模和經(jīng)濟發(fā)展水平，應(yīng)該建設(shè)中運量的新型城市軌道交通。

2.2 不同規(guī)模城市的公共交通發(fā)展差異

按照城市規(guī)模劃分標(biāo)準，城區(qū)常住人口50萬人以下的為小城市，50萬人以上、100萬人以下的為中等城市。根據(jù)2017年統(tǒng)計，全國地級及以上城市共298個，如圖2所示。其中，中小型城市共137個，占比46%，數(shù)量眾多，但其公共交通發(fā)展目前還處于較低水平，主要原因在于城市公交系統(tǒng)建設(shè)滯后，作為大多中小型城市唯一的公共交通出行方式，公交車輛較少且發(fā)車間隔較長;城市規(guī)模小也是制約公交發(fā)展的重要因素。此外，機動車保有量的迅速增加，導(dǎo)致道路空間被進一步侵占，公交路權(quán)缺乏保障。

不同的是，國內(nèi)大城市相繼建立了以城市軌道交通為骨干的公共交通系統(tǒng)，出行便捷。2017年11月，上海市和南京市首次被授予“國家公交都市示范城市”的稱號;到2018年12月，北廣深等12個城市也獲此殊榮。大城市公共交通系統(tǒng)的建設(shè)成效有目共睹，解決中小型城市的交通問題已迫在眉睫，這也有利于協(xié)調(diào)大、中和小城市的交通發(fā)展，促進不同規(guī)模城市的交通公平發(fā)展。

3 國內(nèi)外中小型城市單軌運營實例布局形式及問題

3.1 運營實例

單軌交通在我國發(fā)展尚未成熟，但在德國、日本等國家發(fā)展已相對成熟。世界上第一條單軌線路誕生于德國，至今已有100多年。此后在各國的一些城市中，為適應(yīng)特定的運行條件，也采用這種交通方式;我國于2011年引入單軌交通。近幾年來，本土化單軌制造技術(shù)也越來越成熟，2017年7月，國內(nèi)最高速的懸掛式單軌列車在中車四方車輛有限公司下線，最高運行速度達70km/h。不少中小型城市也已有規(guī)劃，如陜西韓城、四川閬中等，但只有少數(shù)建成通車，建設(shè)經(jīng)驗仍相對匱乏。

國內(nèi)外中小型城市的單軌運營情況綜合比較如表3所示。由表3可知，單軌多用作綜合交通樞紐站到市中心、景區(qū)的交通接駁線，或不同景區(qū)之間的旅游觀光快速干線，起到聯(lián)絡(luò)、溝通及觀光的功能，直達性較好;線路里程一般較短，可與其他公共交通方式共同構(gòu)成城市的綜合交通體系。

3.2布局形式

國內(nèi)外單軌的布局形式一般分為單線型結(jié)構(gòu)、枝型結(jié)構(gòu)和環(huán)型結(jié)構(gòu)（表4），不同的布局形式可適應(yīng)不同的城市空間結(jié)構(gòu)和交通需求。

3.2.1 單線型結(jié)構(gòu)

單軌的布局形式大多選用單線型結(jié)構(gòu)，起訖點間直達性較好，一般作為綜合交通樞紐站到市中心或大型景區(qū)的交通接駁線，以疏散客流;或作為若干人流密集地之間的連接線，以緩解大型客流集散點之間的交通壓力，如馬來西亞吉隆坡市。另外，單線型結(jié)構(gòu)也比較適合帶形城市，單軌可以作為城市快速交通線，加強不同組團之間的空間聯(lián)系，實現(xiàn)各生產(chǎn)要素的自由流動，促進城市的協(xié)調(diào)發(fā)展，如德國烏帕塔爾市。

3.2.2 枝型結(jié)構(gòu)

枝型結(jié)構(gòu)是在單線型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，隨著城市規(guī)模的擴大，老城外圍會建設(shè)新城（區(qū)）。一般來說，新城的公共交通發(fā)展都比較緩慢，因而可以將原線路進行擴建，增加新的聯(lián)絡(luò)線以連接新城和舊城，從而提高新城的交通可達性，帶動新城的發(fā)展。在中小型城市中，如果同時存在1條主要客流通廊和1條次要客流通廊，單軌的布局形式也可以采用這種結(jié)構(gòu)。枝型結(jié)構(gòu)是隨著城市形態(tài)結(jié)構(gòu)而逐步演變發(fā)展起來的，采用這種布局形式的有日本千葉縣、美國杰克維爾市。

3.2.3 環(huán)型結(jié)構(gòu)

在一些中小型城市中，景點分布比較密集，則適合采用環(huán)型結(jié)構(gòu)。環(huán)型結(jié)構(gòu)能夠?qū)⑷肆髅芏却蟮木包c（區(qū)）兩兩串聯(lián)，使整條線路的通達性更好。同時，環(huán)型交通線路使得游客能夠環(huán)行到達沿線景點（區(qū)），避免觀光線路的重復(fù)性，提升了旅游交通出行體驗。這種布局形式多用于游樂場、觀光島，屬于旅游觀光專線，一般不作通勤、接駁用，如美國阿納海姆迪士尼樂園、新加坡圣淘沙（現(xiàn)已停運）。

3.3 運營問題

雖然單軌交通在德國、日本等國家都得到發(fā)展，卻尚未形成一定的規(guī)模，成為真正意義上的城市公共交通工具。國內(nèi)單軌建造技術(shù)日漸成熟，但建設(shè)經(jīng)驗明顯不足。單軌歷史悠久，卻并沒有在全世界得到普及，主要存在以下幾個問題。

（1）當(dāng)前城市地面交通和軌道交通線路規(guī)劃已基本完成，要在現(xiàn)有的交通條件下建設(shè)單軌，涉及城市用地、道路交通、安全管理等諸多方面，一時難以協(xié)調(diào)。

（2）單軌交通規(guī)劃未與城市總體規(guī)劃相協(xié)調(diào)。2013年6月，悉尼單軌交通停運，其原因是單軌的建設(shè)未充分考慮與城市自身的融合，已經(jīng)嚴重影響了途經(jīng)地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

雖然對于大多數(shù)國家和地區(qū)來說，單軌交通的建設(shè)及運營模式仍在探索之中，但對于無力承擔(dān)高額交通建設(shè)和運營費用的中小型城市，建設(shè)單軌具有緊迫的現(xiàn)實意義。

4 福建長汀建設(shè)單軌的實證研究

長汀縣隸屬福建省龍巖市，隨著國家歷史文化名城“一江兩岸”旅游主景區(qū)的開發(fā)建設(shè)，長汀紅色旅游區(qū)品質(zhì)不斷提升，旅游業(yè)得到快速發(fā)展。然而以山地為主的地形條件限制了城市空間的發(fā)展，導(dǎo)致空間布局呈現(xiàn)組團帶狀特征（圖3），公共交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也較為落后。這顯然與長汀歷史文化名城、旅游城市的發(fā)展定位存在較大矛盾。

為了突破限制，需構(gòu)建高效的公共交通系統(tǒng)以加強組團間的聯(lián)系，提升旅游交通品質(zhì)。2018年，長汀總?cè)丝跒?5萬人，未達到常規(guī)城市軌道交通的建設(shè)要求，綜合長汀的現(xiàn)狀及各公共交通方式的利弊，建設(shè)單軌交通具有絕對的優(yōu)越性。以下主要從交通需求、線路規(guī)劃、工程實施3方面進行可行性分析。

4.1 交通需求的可行性

目前，長汀南北組團間大部分道路運行尚可，道路容量也尚未飽和，能夠滿足現(xiàn)狀交通需求，但現(xiàn)有道路已經(jīng)不能適應(yīng)組團城市化的發(fā)展要求，道路寬度、通行能力也無法滿足遠期需求。如圖4、圖5，南北組團間的路網(wǎng)主骨架——快速路尚未形成，特別是長汀高鐵南站至古城區(qū)的干道連接存在問題;遠期規(guī)劃中，將目前的S205和G319城區(qū)段變?yōu)榭焖俾?，長汀南站至古城的交通將集中在原G319城區(qū)段，導(dǎo)致其遠期既要承擔(dān)城區(qū)交通，又要承擔(dān)大量的旅游交通，壓力較大。2016年長汀古城居民出行調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，摩托車出行比例高達50%，公交僅占3%。游客從高鐵南站到達古城耗時長，旅游交通體驗差。單軌交通將被建設(shè)成一條旅游交通接駁線，作為南北組團間的骨干交通，有效滿足高鐵南站至古城及其他景區(qū)的交通需求。

根據(jù)《長汀縣縣城總體規(guī)劃（2016—2030）》預(yù)測， 2030年長汀縣域城鎮(zhèn)常住人口總數(shù)為43萬人，而中小型城市的公交分擔(dān)率平均不超過10%。以10%計，遠期約有4.3萬人會選擇公共交通作為交通出行的方式。如圖6所示，近5年長汀游客數(shù)量持續(xù)增長，按此增速，至2030年，全年游客總數(shù)可達3000萬人次，日均8.2萬人次。遠期公交客運量約12.5萬人次/日，需求量較大，常規(guī)公交作為單一公共交通方式是難以負荷的，因此必須構(gòu)建“單軌+常規(guī)公交”聯(lián)運的模式，以提升公共交通整體服務(wù)水平和運營效率。

4.2 線路規(guī)劃的可行性

4.2.1 線路規(guī)劃原則

（1）線路規(guī)劃應(yīng)該與長汀的城市總體規(guī)劃、自然環(huán)境緊密結(jié)合。

（2）利用沿線各站點設(shè)置促進高鐵新城組團、電商物流城組團、歷史城區(qū)組團和紅軍園-新莊旅游組團的整體發(fā)展。

（3）服務(wù)長汀各組團的主要客流走廊，改善內(nèi)部的出行條件，優(yōu)化交通結(jié)構(gòu)。

（4）銜接不同公共交通方式，如常規(guī)公交、高鐵，構(gòu)建多元化的公共交通出行模式。

（5）站點考慮設(shè)置在大型客流集散地，如高鐵南站、南屏山景區(qū)、古城區(qū)周邊，方便疏散客流，并盡可能利用上層空間，與周邊物業(yè)結(jié)合布置。

4.2.2 線路比選

長汀規(guī)劃的2種單軌線路如圖7所示。

（1）線路1。以長汀高鐵南站為起點，向北至電商物流城組團，后經(jīng)南屏山、古城南，最終止于紅軍園-新莊旅游組團，沿線風(fēng)景優(yōu)美。該方案全長約10 km，共設(shè)4站，分別位于高鐵南站、電商物流城、南屏山景區(qū)、紅軍園-新莊景區(qū)，串聯(lián)了長汀的重要景點，能夠吸引足夠的客流，并將游客迅速送至目的地。其站點布局均衡、功能明確。

（2）線路2。以高鐵南站為起點，沿贛龍鐵路走向經(jīng)南屏山風(fēng)景區(qū)，最終止于古城區(qū)。沿線共設(shè)3站，分別為高鐵南站、南屏山站、古城站，全長約8.6 km。該線路主要服務(wù)于高鐵南站至古城區(qū)的客流，其起訖點明確，直達性較好。

4.2.3 線路綜合評價

線路2里程較短，造價較低，能直達古城區(qū)，但是對于整個區(qū)域的覆蓋率較低，未考慮新規(guī)劃的電商物流城組團和紅軍園-新莊旅游組團的遠期交通出行需求，整體交通服務(wù)水平較差。而線路1里程較長，但服務(wù)范圍廣，不僅有利于帶動新城市副中心——電商物流城組團的發(fā)展，而且在長汀重要景點南屏山景區(qū)、紅軍園-新莊景區(qū)均有設(shè)站，能夠滿足游客的出行需求。線路1雖然未在古城區(qū)設(shè)站，但古城公交線路較多，在南屏山站可換乘常規(guī)公交，10min內(nèi)便可達古城區(qū)，或步行15min可達，較為便捷。

長汀單軌線路技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)綜合比較如表5所示?？傮w而言，線路1使得縣城整體可達性較高，站點布局也更為均衡，因此推薦線路1。

4.3 工程實施的可行性

線路1主要沿原G319和現(xiàn)主干道鋪設(shè)，路中綠化帶較寬，空間充足，橋墩完全可結(jié)合路中綠化帶進行建設(shè)，使線路走向與道路中線基本重合，以減少對路側(cè)環(huán)境的不良影響。同時，建筑拆遷少，成本低，基本不影響現(xiàn)有交通與用地，可避免各管理部門之間產(chǎn)生矛盾。長汀地形條件復(fù)雜，其他軌道交通施工難度大，而單軌對于陡坡、急轉(zhuǎn)彎的適應(yīng)能力極強，最大爬坡度可以達到60‰，曲線半徑最小僅50m。按線路1建設(shè)，最小轉(zhuǎn)彎半徑于南屏山站西，約170m，滿足工程建設(shè)條件。凈空方面，保證車輛下方離道路路面5m即可;汀江不通航，因此跨汀江段僅需保證車輛下端在百年洪水位以上。

綜合以上可知，其工程可實施性較強。

4.4 小結(jié)

單軌交通能夠很好地串聯(lián)南北組團，不僅如此，構(gòu)建“高鐵+單軌+公交”的綜合交通體系，也便于本地居民及外來游客的交通出行。這有利于升級公共交通、提升旅游形象，成為長汀綜合立體交通建設(shè)新的里程碑。作為一種新型交通工具，單軌具有成本低、占地小、適應(yīng)性強、環(huán)境友好等諸多優(yōu)點，在長汀這樣的中小型城市中發(fā)展單軌確有很大的優(yōu)越性，其可以作為解決中小型城市交通擁堵問題的重要途徑。

5 結(jié)語

在大力推進城市軌道交通規(guī)劃建設(shè)的同時，諸多問題日益顯著，如常規(guī)城市軌道交通建設(shè)運營費用極高、收支缺口巨大;以地鐵建設(shè)為主的大城市公共交通模式單一，與國外公交都市典范仍存在較大差距;大城市與中小型城市的交通發(fā)展水平進一步被拉大，交通公平難以保障等。因此，發(fā)展城市軌道交通不僅要與經(jīng)濟運行狀況及城市發(fā)展過程相適應(yīng)，也要關(guān)注弱勢地區(qū)的公共交通發(fā)展。在中小型城市中，單軌完全可以作為骨干交通工具。例如，在長汀發(fā)展單軌，交通需求、線路規(guī)劃、工程實施可行性均較高，一旦建成，將會極大地提高公共交通服務(wù)水平和公交分擔(dān)率，便于居民和游客的交通出行。對于大城市，單軌也可以作為一種輔助交通工具，成為常規(guī)城市軌道交通的補充形式;對于一些客流量大、交通擁堵，而道路面積有限、擴展難度大的地區(qū)，也可優(yōu)先選擇單軌。作為一種中運量的城市軌道交通方式，單軌獨特的優(yōu)勢使其在中小型城市中有著廣泛的工程適用性。但國內(nèi)關(guān)于單軌的相關(guān)研究尚且不足，今后應(yīng)加大研究力度，及時總結(jié)研究成果和實踐經(jīng)驗，共同推進城市軌道交通的可持續(xù)發(fā)展。

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收稿日期 2019-05-11

責(zé)任編輯 黨選麗