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        現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)在國內的發(fā)展前景分析

        2021-05-27 08:32:47張寧
        運輸經理世界 2021年21期
        關鍵詞:利用系統(tǒng)建設

        張寧

        (中鐵第五勘察設計院集團有限公司,北京102600)

        0 引言

        在汽車工業(yè)沖擊下,小汽車數(shù)量的劇增導致機動車擠占道路的情況變得頻繁,再加上有軌電車的速度相對較慢,不利于滿足現(xiàn)代人們的出行需求。此外軌道養(yǎng)護成本比較高,因此很多公交公司開始放棄有軌電車。有的國家通過改進完善有軌電車,全面提升了有軌電車系統(tǒng)技術水平,同時修建專業(yè)的車道,例如在交叉口利用立交方式,并且綜合地鐵系統(tǒng)和公交系統(tǒng)等建立換乘樞紐,進一步提高行人出行的便利性,突出了有軌電車的綜合利用價值,這種有軌電車被稱為現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)?,F(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)是一種公共交通方式,具有舒適性、環(huán)保性和便利性等優(yōu)勢,因此在我國具有良好的發(fā)展前景。

        1 現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)的特征概述

        1.1 現(xiàn)代有軌電車的發(fā)展

        20世紀80年代德國創(chuàng)造第一輛有軌電車,后來逐漸在其他國家的各大城市逐漸興起電車熱潮,我國上海、長春以及鞍山等城市也開始通行有軌電車。近些年汽車行業(yè)不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的有軌電車開始出現(xiàn)一些問題,例如在運能和速度以及舒適性等方面稍微欠缺,再加上先后出現(xiàn)公交車和地鐵等交通工具,一些城市開始放棄有軌電車。我國現(xiàn)有的有軌電車系統(tǒng)也是經過了幾次改造[1]??茖W技術不斷發(fā)展,進一步優(yōu)化有軌電車的性能,同時提高了整體車速和乘坐的舒適性等,促使有軌電車逐漸成為一種綠色交通方式,并且和傳統(tǒng)有軌電車相比具有較多的優(yōu)勢,這就是所謂的現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)。

        1.2 現(xiàn)代有軌電車的特點

        1.2.1 節(jié)能環(huán)保:現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)的運行利用電力,在實際運行中因為無需燃燒因此不會產生廢氣,可以有效保護生態(tài)環(huán)境,有利于在城市建設中發(fā)展節(jié)能減排的理念?,F(xiàn)代有軌電車的人均耗能為0.07 千瓦/坐席乘客。此外對比汽車,現(xiàn)代有軌電車的噪聲比較低,因此現(xiàn)代有軌電車是一種能源節(jié)約型和清潔型交通工具。

        1.2.2 中等運能:當前的現(xiàn)代有軌電車高峰單向斷面合理運能達到0.6 萬~1.5 萬/小時,介于公交和地鐵之間,這是一種中等運能交通工具。

        1.2.3 舒適人性化:現(xiàn)代有軌電車底板高度較低,因此縮小了地板和軌道的差值,方便嬰兒車和殘疾車升降。由于是在專業(yè)軌道上運行,因此對比公交車等公共交通,現(xiàn)代有軌電車更具穩(wěn)定性和舒適性,從而突出了現(xiàn)代有軌電車具有很強的人性化[2]。

        1.2.4 環(huán)境適應性比較強:現(xiàn)代有軌電車的車輛造型具有流暢性和美觀性,同時還配置了照明系統(tǒng)和觸網等設備,提高了現(xiàn)代有軌電車的功能性,可以更好的融合周圍的環(huán)境,還可以發(fā)揮文化保護的功能?,F(xiàn)代有軌電車轉彎半徑比較小,有利于在道路上敷設。利用制式軌道可以突出現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)的交通形象,同時可以發(fā)揮出交通引導性。

        1.2.5 建設靈活度:現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)投資相對較低,只占據(jù)地鐵工程投資的1/6~1/4 范圍內,現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)具有科學的運量投資比,同時具有相對靈活的建設形式,還可以混行其他道路交通,并且現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)整體建設時間比較短,建設時間通常是2~3年[3]。

        2 現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)的技術特征

        現(xiàn)代有軌電車是一種特殊的軌道交通,現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)的組成部分具有不同的技術特征。下文在線路和軌道等方面介紹現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)的技術特征。

        2.1 線路

        2.1.1 平曲線和縱曲線:我國利用的現(xiàn)代有軌電車的最小轉彎半徑在15~25m 范圍內。為了減少現(xiàn)代有軌電車運行中的噪聲,提高轉彎部位運行的穩(wěn)定性和養(yǎng)護工作的便利性,需要擴大轉彎部位的半徑。當前現(xiàn)代有軌電車線路最大縱坡處于6%左右,特殊地段的縱坡可以增大至10%,此外需要在現(xiàn)代有軌電車需要設置牽引裝置?,F(xiàn)代有軌電車線路最小縱曲線的半徑通常是處于60~80m 范圍內,可以適應城市主次干道的規(guī)格。

        2.1.2 車站:現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)主要包括三種車站形式,分別是島式站臺車站和側式站臺車站以及混合式站臺車站。需要根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境的實際情況選擇車站形式,例如通常在換乘站通常是利用混合式車站。

        2.2 軌道

        2.2.1 膠輪導軌式軌道:膠輪導軌式軌道主要包括行車道和導軌兩部分,現(xiàn)代有軌電車的行走系統(tǒng)為橡膠輪胎,此外需要發(fā)揮出導向輪的引導作用。利用無縫式導軌結構,將導軌鋪設在瀝青混凝土之上,在正式運營之后,工作人員需要投入較多的精力維修路面和導軌,電車正常運營會因此受到影響。

        2.2.2 鋼輪鋼軌式軌道:鋼輪鋼軌式軌道利用兩根鋼軌承擔車輛的重力,在車輛轉彎過程中需要發(fā)揮出轉向架的作用。工作人員需要充分利用鋼輪鋼軌中間的空間,例如可以在此處開展綠化工作,也可以鋪設人行道板,注意協(xié)調整體景觀。

        3 現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)在國內發(fā)展前景

        3.1 延伸和補充軌道交通

        在大城市中有軌電車負責補充和加密軌道系統(tǒng),與其他的交通形式共同建設網絡化的軌道交通,沿著次要客流走廊敷設,可以為客流走廊軌道提供客流,也可以實現(xiàn)獨立運行。例如法國巴黎隨著城市不斷擴張,隨著增加交通出行量,在2000年以后只是延伸局部地鐵路線,沒有大規(guī)模的增加地鐵網絡。因此,巴黎政府利用現(xiàn)有有軌電車補充軌道網絡。一些城市建設了地鐵或者輕軌,在客流量不足的地區(qū)和城市中心線網覆蓋面較小的區(qū)域建設現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng),可以良好的銜接快速軌道交通系統(tǒng)。在城市層面上,軌道交通是第一層次骨干公交方式,現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)可以有效延伸和補充軌道交通,因此需要加強設計軌道交通車站的換乘。滿足換乘需求之后,需要保障服務用地的互補性,從而利用現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)更好的服務沿線出行。

        分析現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)和遠期軌道交通網絡的關系,確定當?shù)毓荒J降陌l(fā)展趨勢,從而可以確定有軌電車的建設標準,同時還會影響到現(xiàn)代有軌電車線路建設長度和建設標準等方面。

        因為現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)主要發(fā)揮著延伸作用,因此有軌電車的客流量通常不符合軌道交通建設標準。因此需要加強常規(guī)公交和有軌電車的集散功能,優(yōu)化現(xiàn)代有軌電車客流功能,最后同時發(fā)揮出現(xiàn)代有軌電車和軌道交通的接駁集散作用。

        3.2 作為中小城市的骨干公交系統(tǒng)

        中小城市因為用地和人口規(guī)模的影響,不符合地鐵和輕軌的建設門檻,因為有軌電車已經成為城市公交系統(tǒng)的骨架。例如我國三亞地區(qū)作為海濱旅游城市,計劃建設60km 的有軌電車,連通城市內部重要的交通樞紐和風景區(qū),為了方便市民瀏覽風景區(qū),需要在風景區(qū)客流走廊周圍鋪設軌道。中小城市或者新建城區(qū)可以利用這一模式。在當前的城市共同交通運行過程中,現(xiàn)代有軌電車發(fā)揮著重要的作用,在實際發(fā)展過程中,需要不斷連接相關軌道建立交通網絡,提高線路換乘的便利性。此外需要根據(jù)客流量變化和建設成本的需求,進步擴大現(xiàn)代有軌電車的交通線路規(guī)模,注重結合其他交通工具的線路,進一步完善整個城市的交通網絡。為了優(yōu)化財政支撐和主骨干定位,需要采取有效的措施提高主干走廊的客運能力。為了提高客流覆蓋面,需要發(fā)揮出公共汽車的輔助作用[4]。

        現(xiàn)代有軌電車作為中小城市的主骨干系統(tǒng),需要充分發(fā)揮出電車優(yōu)勢,在老城區(qū)等限制條件較多的區(qū)域更多的布設現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)的線路,此外需要充分利用高架和地下等資源,進一步提高現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)的適應性。

        線路交叉部位關系到現(xiàn)代有軌電車的舒適度,而有軌電車線路交叉點通常涉及到多條有軌電車線路,再加上客流量比較大,因此需要合理處理交叉口部位。例如可以利用局部分離措施,促使電車順利通過交叉點。此外需要協(xié)調其他交通工具和現(xiàn)代有軌電車支架的換車問題,根據(jù)不同站點條件,合適設計現(xiàn)代有軌電車和公交換乘樞紐,合理協(xié)調整體客流量。

        這種模式更加適合我國中小城市和新城地區(qū),可以發(fā)揮出現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)的實用性優(yōu)勢。綜合考慮經濟實力和客流量需求,對比地鐵,現(xiàn)代有軌電車具有更強的適用性。

        3.3 作為特色旅游交通線路

        現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)通常不作為通勤交通,只是作為風景區(qū)等區(qū)域的連接線路,因此現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)具有靈活的運營時間和編組。例如北京西郊線,起始點為巴溝站,連接著香山公園和北京植物園以及頤和園等,終點為香山站,整體走向為東西向,周末乘坐的人數(shù)比較多,平時人數(shù)比較少,這是一條專用于旅游的軌道交通線路。

        在旅游景點布設現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng),需要重視節(jié)能環(huán)保需求,注重保護景點自然環(huán)境和人文環(huán)境等??梢岳美矛F(xiàn)代有軌電車展現(xiàn)出景區(qū)的形象,例如可以結合景區(qū)內涵布置車廂和外皮,還可以向行人營銷旅游景點。此外需要根據(jù)客流服務需求合理調控電車運行速度,利用混合路權的方式,提高現(xiàn)代有軌電車的適用性。此外需要根據(jù)景觀要求科學的敷設電車線路,利用不同高架等布置方式,有效融合周圍景色和現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)。

        4 現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)發(fā)展建議

        4.1 利用街區(qū)化建設模式

        需要根據(jù)客流需求確定是否要在城市核心區(qū)中引入現(xiàn)代有軌電車。在發(fā)展現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)的過程中,需要利用專用路權和交叉口信號優(yōu)先,在核心區(qū)旅行速度應該超過20km/h 以上,并且需根據(jù)間距400~600m 的標準建設地面車站,同時需要合理控制機動車道的數(shù)量,建立街區(qū)化的現(xiàn)代有軌電車建設模式。

        利用街區(qū)化建設模式,將會增加小汽車和現(xiàn)代有軌電車的競爭力,因為站點和客流需求點之間的距離比較近,再加上站間距比較小,可以最大程度上滿足客流需求。而且控制小汽車停車泊位之后,將會增大機動車的停車時間,利用街區(qū)化模式有利于優(yōu)化步行空間,同時可以滿足客流需求。此外機動車道的數(shù)量較少,在交叉口現(xiàn)代有軌電車將會呈現(xiàn)出較高的信號優(yōu)先級別[5]。

        因此需要結合現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)發(fā)展和城市更新,利用街區(qū)化建設模式促進交通和城市發(fā)展。

        4.2 協(xié)調開發(fā)現(xiàn)代有軌電車加強站點和周邊環(huán)境

        在城市新區(qū)布設現(xiàn)代有軌電車的過程中,因為具有良好的道路條件,現(xiàn)代有軌電車旅行速度很難超過小汽車的速度,同時新區(qū)建設的停車泊位非常充足,可以為小汽車提供便利的交通服務。在這一背景下,首先需要切實提高現(xiàn)代有軌電車的適應性,合理增加站間距,實現(xiàn)交叉口優(yōu)先級別,從而提高現(xiàn)代有軌電車的旅行速度,嚴格控制現(xiàn)代有軌電車和小汽車旅行速度比值在1∶1.5 范圍內。其次需要協(xié)調開發(fā)站點和周邊用地,合理縮短現(xiàn)代有軌電車客流步行距離[6]。

        綜合開發(fā)現(xiàn)代有軌電車的站點,需要適應整個城市的發(fā)展規(guī)模,同時需要考慮有軌電車技術特征,不能延續(xù)利用傳統(tǒng)的開發(fā)模式,要注意融合常規(guī)道路公交方式,同時需要結合公建設施。例如需要建立現(xiàn)代有軌電車和公交系統(tǒng)的換乘樞紐,此外也要結合社區(qū)服務中心。

        4.3 優(yōu)化景觀設計

        為了提高現(xiàn)代有軌電車形象的美觀性,需要融合城市環(huán)境和景觀,通過落實城市綜合設計,合理處理現(xiàn)代有軌電車經過的城市區(qū)域環(huán)境,做好藝術安排工作,形成完整的視覺系統(tǒng)。融合現(xiàn)代有軌電車和景觀,有利于建設現(xiàn)代有軌電車為旅游特色公交。

        4.4 建設地面網絡化交通系統(tǒng)

        通過開展網絡化運營模式,有利于保障現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)的綜合效益。在現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)規(guī)劃建設過程中,首先需要形成一定規(guī)模,并且注意融合常規(guī)道路的公交系統(tǒng),提高現(xiàn)代有軌電車的便利性。建設現(xiàn)代有軌電車線網并不是一朝一夕的工作,需要分階段的建設,并且在地面形成公交先行的交通環(huán)境,有利于優(yōu)化現(xiàn)代有軌電車的地面公交環(huán)境,推動現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展[7]。

        5 結語

        近些年我國不斷拓展國內城市空間,為了滿足增長的交通需求,需要發(fā)揮出現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)的延伸和補充作用,也可以作為中小城市的骨干公交方式和特殊公交方式,因為現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)具有顯著的適應性,可以適應我國不斷發(fā)生變化的公交形勢,因此現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)在我國具有良好的發(fā)展前景。

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