李冬奎，李 佳（中鐵二院重慶勘察設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，重慶400023）

重慶市現(xiàn)代有軌電車發(fā)展適應(yīng)性研究

李冬奎，李 佳（中鐵二院重慶勘察設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，重慶400023）

現(xiàn)代有軌電車屬于中等運(yùn)量的城市地面快速公交系統(tǒng)，是城市公共交通體系的組成部分。筆者在承擔(dān)現(xiàn)代有軌電車設(shè)計(jì)工作的同時(shí)，總結(jié)現(xiàn)代有軌電車的特性，借鑒國(guó)內(nèi)外有軌電車應(yīng)用較多城市的成功經(jīng)驗(yàn)，從城市發(fā)展戰(zhàn)略、規(guī)劃構(gòu)架、區(qū)域特性、交通條件、產(chǎn)業(yè)配套規(guī)劃等多方面分析現(xiàn)代有軌電車在重慶市的發(fā)展適應(yīng)性。

1 現(xiàn)代有軌電車概述

1.1 現(xiàn)代有軌電車概念

現(xiàn)代有軌電車是指以城市道路為基礎(chǔ)，主要在地面敷設(shè)軌道，采用電力牽引的電車，多以半封閉路權(quán)或完全共享路權(quán)形式，以人工駕駛、信號(hào)控制優(yōu)先的方式運(yùn)行，輸送能力介于常規(guī)公交與輕軌之間的中等運(yùn)量城市地面快速公交系統(tǒng)。

1.2 現(xiàn)代有軌電車國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

有軌電車最早出現(xiàn)在1807的英國(guó)，并于20世紀(jì)20年代達(dá)到頂峰，成為一種普及廣泛的公共交通工具。此后，傳統(tǒng)有軌電車由于受當(dāng)時(shí)牽引等技術(shù)的制約，與逐漸興起的汽車相比存在一定的劣勢(shì)，因而逐漸衰落。近年來(lái)，隨著無(wú)網(wǎng)接觸軌供電、超級(jí)電容、100%低地板車輛等先進(jìn)技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代有軌電車呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展之勢(shì)，20世紀(jì)90年代起，歐洲國(guó)家大量恢復(fù)或新建有軌電車線路。據(jù)有關(guān)專業(yè)資料，歐洲有軌電車運(yùn)營(yíng)里程已突破10000km，在城市公共交通中起著越來(lái)越重要的作用。

我國(guó)19世紀(jì)末在香港、天津、上海和東北部分城市開通了有軌電車運(yùn)營(yíng)線路，但20世紀(jì)50年代陸續(xù)拆除，進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，天津?yàn)I海、上海張江、沈陽(yáng)渾南等地相繼開通了現(xiàn)代有軌電車線路，目前，現(xiàn)代有軌電車在國(guó)內(nèi)呈蓬勃發(fā)展之勢(shì)，已有數(shù)十個(gè)城市開始規(guī)劃建設(shè)現(xiàn)代有軌電車線路。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)已有79個(gè)城市規(guī)劃2020年前建設(shè)2500km有軌電車，遠(yuǎn)景建設(shè)規(guī)模8000km。

1.3 現(xiàn)代有軌電車技術(shù)特征

現(xiàn)代有軌電車在傳統(tǒng)電車的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)全面改造升級(jí)，具有高運(yùn)能、高速度、低污染等優(yōu)良特征。

（1）客流適應(yīng)性強(qiáng)。有軌電車采用模塊化設(shè)計(jì)，使得車輛編組靈活，能夠彈性增加車輛模塊，適應(yīng)客流強(qiáng)度變化，理論上可以適應(yīng)單向0.6～1.5萬(wàn)人次/h的客流波動(dòng)需求。

（2）線路適應(yīng)性強(qiáng)。與地鐵相比，有軌電車能夠適應(yīng)城市道路條件，充分利用既有城市道路資源，靈活穿梭于城市各個(gè)角落。

（3）投資少、運(yùn)營(yíng)成本低。有軌電車地面線造價(jià)僅為地鐵的1/6～1/10，建設(shè)周期通常為1～2年，遠(yuǎn)低于地鐵的建設(shè)周期。車輛使用壽命通常為30年，是公共汽車的4～6倍；能耗而言，有軌電車的能耗是傳統(tǒng)公交的1/2～1/4，人均能耗亦低于輕軌和地鐵。

（4）供電制式多樣化。有軌電車的供電制式可以分為有接觸網(wǎng)和無(wú)接觸網(wǎng)兩大類型。有接觸網(wǎng)即采用架空線供電，是目前運(yùn)用最多、最成熟的方案。無(wú)接觸網(wǎng)供電方案可以消除架空線及支柱對(duì)景觀的破壞，主要有地面供電和車載儲(chǔ)能裝置供電等。

（5）交通品質(zhì)高。有軌電車在動(dòng)力性能方面有較大提升，設(shè)計(jì)時(shí)速可達(dá)70～80km/h，在城市中心地區(qū)的旅行速度一般為20～30km/h。車輛造型美觀，寬敞，乘坐舒適，100%低地板設(shè)計(jì)，與站臺(tái)齊平，方便老人、小孩以及特殊人群。

（6）低碳環(huán)保、展示城市形象。有軌電車尾氣零排放，綠色環(huán)保，采用大量隔音材料，在行駛時(shí)噪音較汽車低5～10db。通過(guò)定制與城市風(fēng)格相融合的車輛，可以美化城市、提升城市形象。

1.4 現(xiàn)代有軌電車功能定位

有軌電車在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用實(shí)例眾多，從國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代有軌電車的發(fā)展定位來(lái)看，現(xiàn)代有軌電車在城市公共交通系統(tǒng)中一般有以下幾種功能定位：

（1）軌道交通的補(bǔ)充、延伸、聯(lián)絡(luò)及過(guò)渡

在有地鐵系統(tǒng)的大城市，有軌電車作為地鐵網(wǎng)絡(luò)在郊區(qū)的加密線，將多條地鐵線路在城市近郊串聯(lián)，作為軌道交通在郊區(qū)的延伸線。例如，法國(guó)巴黎市的有軌電車T1、T3等線切向布置在城市外圍地區(qū)，其中，T1線與5條地鐵線路實(shí)現(xiàn)換乘，T3線與7條地鐵線路在9個(gè)車站實(shí)現(xiàn)換乘，不僅服務(wù)外圍切向客流走廊，而且實(shí)現(xiàn)放射形地鐵線路在城市外圍地區(qū)的聯(lián)通。

（2）中小城市、衛(wèi)星城和城市新區(qū)等的骨干交通系統(tǒng)

在沒(méi)有地鐵系統(tǒng)的中小城市、衛(wèi)星城以及城市發(fā)展新區(qū)，有軌電車線路穿過(guò)中心城區(qū)，成為城市的快速客運(yùn)骨干，主要解決區(qū)內(nèi)交通問(wèn)題，滿足城市內(nèi)部公共交通客運(yùn)需求，如法國(guó)波爾多以及沈陽(yáng)渾南新區(qū)。

（3）旅游觀光交通線路

作為旅游交通線路，打造城市名片。如葡萄牙里斯本，黃色的28路有軌電車是里斯本招牌的風(fēng)景，行走在大教堂前蜿蜒的、狹窄的街道上，已經(jīng)成為這座城市的景觀標(biāo)志，深受海內(nèi)外游客的青睞。

（4）連接城市特殊功能區(qū)的線路

作為城市與某些特殊功能區(qū)之間的連接線路，使其有效銜接。另外，在一些城市特殊地段，如不適合修建地鐵、輕軌的地段，作為軌道交通的替代選擇。

1.5 兩種制式有軌電車的比較分析

現(xiàn)代有軌電車按照走行系統(tǒng)的不同，可以分為膠輪和鋼輪兩種型式。膠輪有軌電車由城市道路的行車道和一條引導(dǎo)電車運(yùn)行的導(dǎo)軌組成，導(dǎo)向軌位于行車道中間，起導(dǎo)向作用，車輛依靠橡膠輪胎行走，導(dǎo)向軌軌面與地面平齊，對(duì)其他交通工具不產(chǎn)生障礙作用。鋼輪鋼軌有軌電車在地面敷設(shè)兩條鋼軌，鋼軌既承擔(dān)重量，也對(duì)車輛起到導(dǎo)向作用。目前，膠輪有軌電車以及鋼輪鋼軌有軌電車基本都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

（1）轉(zhuǎn)彎半徑

鋼輪鋼軌有軌電車平曲線最小半徑一般為20m，而膠輪有軌電車平曲線最小半徑可達(dá)10.5m，僅為鋼輪鋼軌制式的一半，更小的轉(zhuǎn)彎半徑對(duì)于不規(guī)則、自由式路網(wǎng)的適應(yīng)能力更強(qiáng)。

（2）爬坡能力

鋼輪鋼軌制式的最大坡度一般為6%，而膠輪有軌電車的爬坡能力可達(dá)13%。按照重慶道路設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)速度為20km/h的支路的最大縱坡推薦值為9%，極限值為12%，可見，膠輪有軌電車可以不受重慶城市道路坡度限制，具有極強(qiáng)的地形適應(yīng)能力。

（3）占用道路路幅用地

由于膠輪有軌電車車輛寬度小，占用道路路幅空間少，較鋼輪鋼軌有軌電車少1～2m的路幅空間。另外，膠輪有軌電車車輛基地比鋼輪鋼軌占地少。建設(shè)膠輪有軌電車系統(tǒng)可以減少用地。

（4）車輛軸重

膠輪有軌電車的軸重較鋼輪鋼軌小，對(duì)于城市道路既有橋梁的適應(yīng)能力強(qiáng)。既有橋梁無(wú)需進(jìn)行結(jié)構(gòu)性的改造即可滿足膠輪有軌電車的通行需求。

（5）安全性

由于膠輪有軌電車的輪胎與地面的粘著力大于鋼輪和鋼軌之間的粘著力，膠輪有軌電車的緊急制動(dòng)減速度高，最大可達(dá)5m/s2；鋼輪鋼軌有軌電車最大減速度為2.8m/s2，因此，膠輪有軌電車的緊急制動(dòng)距離短，在復(fù)雜的城市交通環(huán)境下，膠輪有軌電車的安全性更好。

綜合以上分析，膠輪有軌電車在運(yùn)能、運(yùn)速等方面與鋼輪鋼軌制式相當(dāng)，但具有轉(zhuǎn)彎半徑小、爬坡能力強(qiáng)、占用道路空間少、軸重低、安全性好等突出優(yōu)點(diǎn)，在既有道路修建膠輪有軌電車，對(duì)既有道路的改造更少、投資更省，對(duì)于地形復(fù)雜的山地城市的自由式路網(wǎng)而言，具有更強(qiáng)的適應(yīng)能力。

2 現(xiàn)代有軌電車在重慶市的發(fā)展適應(yīng)性

2.1 發(fā)展理念適應(yīng)性

國(guó)務(wù)院關(guān)于城市優(yōu)先發(fā)展公共交通的指導(dǎo)意見 （國(guó)發(fā)[2012]64號(hào)）中明確“公共交通優(yōu)先發(fā)展已成為我國(guó)交通發(fā)展戰(zhàn)略方向”，發(fā)改基礎(chǔ)[2015]49號(hào)中確定了“發(fā)展地鐵和輕軌的城市將有軌電車納入建設(shè)規(guī)劃做好銜接，其余城市有軌電車建設(shè)規(guī)劃由省級(jí)發(fā)展改革部門做好銜接”的戰(zhàn)略?！吨貞c市城鄉(xiāng)總體規(guī)劃（2007-2020）》（2014年深化）中明確“把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位，以生態(tài)建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展為核心”。重慶市大力發(fā)展公交優(yōu)先的策略與國(guó)家提倡的公共交通發(fā)展戰(zhàn)略相符。

有軌電車尾氣零排放、能耗低，綠色環(huán)保，是節(jié)能減排、打造生態(tài)城市、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑之一。

2.2 重慶市規(guī)劃構(gòu)架有利于發(fā)展有軌電車

重慶市是省級(jí)區(qū)域架構(gòu)。按照重慶五大功能區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略的劃分，重慶都市區(qū)由都市核心區(qū)和都市拓展區(qū)構(gòu)成一個(gè)超大城市，城市發(fā)展新區(qū)規(guī)劃2020年常住人口達(dá)到1250萬(wàn)，城鎮(zhèn)人口800萬(wàn)，城鎮(zhèn)化率達(dá)到64%，城市建成區(qū)1100km2，城市人口主要聚集在各衛(wèi)星城市。從城市形態(tài)來(lái)看，各衛(wèi)星城都是相對(duì)獨(dú)立的城市主體。在解決各城市與主城以及各城市的對(duì)外交通問(wèn)題的同時(shí)，必須妥善解決各城市內(nèi)部交通問(wèn)題。城市發(fā)展新區(qū)及衛(wèi)星城適宜推廣現(xiàn)代有軌電車交通體系作為衛(wèi)星城內(nèi)部的骨干交通。

2.3 交通功能適應(yīng)性

近年來(lái)，隨著重慶的大力發(fā)展，交通擁堵日益嚴(yán)重，雖然修建了大量的輕軌地鐵線路，但交通問(wèn)題仍然突出。而有軌電車在重慶都市功能核心區(qū)可作為軌道交通的加密線，發(fā)揮其地形適應(yīng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，覆蓋地鐵、輕軌不能覆蓋的區(qū)域；在都市功能拓展區(qū)，作為軌道交通的延伸線及切向聯(lián)絡(luò)線，與軌道交通相互協(xié)作，構(gòu)建多層次公交系統(tǒng)。

無(wú)地鐵城市作為快速客運(yùn)干線，串聯(lián)客流集散點(diǎn)，縮短時(shí)空距離，提高公交服務(wù)水平。有軌電車可以作為景區(qū)的旅游交通串聯(lián)景區(qū)，也可以作為高鐵站等城市特殊功能區(qū)的連接線路。

2.4 路網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施適應(yīng)性

重慶屬于山地城市，地形起伏較大，道路坡度大，多依地形布置，自由式路網(wǎng)較多，轉(zhuǎn)彎半徑小，而膠輪有軌電車爬坡能力強(qiáng)，最大可達(dá)13%，最小平曲線半徑可達(dá)10.5m，對(duì)于不規(guī)則、自由式路網(wǎng)的適應(yīng)能力強(qiáng)，受城市道路限制小，對(duì)于山地城市而言，具有極強(qiáng)的適應(yīng)能力。

重慶有長(zhǎng)江、嘉陵江等眾多河流，城市橋梁多，而膠輪有軌電車車輛軸重小，既有橋梁無(wú)需進(jìn)行結(jié)構(gòu)性的改造即可滿足有軌電車的建設(shè)需求。

重慶受山地及河流限制，道路資源緊張，多數(shù)道路路幅寬度較窄，因此，在重慶主城區(qū)可以選擇性的布置共享路權(quán)式有軌電車，歐洲較多城市采用共享路權(quán)有軌電車線路，主要運(yùn)用在車輛限行的中心城區(qū)（與行人混行），局部機(jī)動(dòng)車較少或交通組織單一的地帶或路段。在道路路幅較寬路段可采用半獨(dú)立路權(quán)方式，特點(diǎn)是路段專用，路口平交，目前這種方式是應(yīng)用最廣的路權(quán)形式。

2.5 產(chǎn)業(yè)發(fā)展適應(yīng)性

裝備制造業(yè)是重慶“6+1”支柱產(chǎn)業(yè)之一，而軌道交通裝備制造是裝備制造業(yè)重點(diǎn)推進(jìn)完善的產(chǎn)業(yè)鏈，高端交通裝備產(chǎn)業(yè)集群目前已經(jīng)作為重慶三大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群之一。

有軌電車作為軌道交通的一種型式，能夠完善重慶軌道交通產(chǎn)業(yè)鏈，促進(jìn)高端交通裝備產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展。有軌電車車輛可以分解成車體、轉(zhuǎn)向架、車端連接裝置、制動(dòng)裝置、車輛內(nèi)部設(shè)備與駕駛設(shè)備、受流裝備、牽引傳動(dòng)系統(tǒng)、列車控制等各個(gè)總成或部件。重慶工業(yè)門類齊備，材料工業(yè)、汽車工業(yè)、機(jī)電產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，能夠?yàn)橛熊夒娷嚨纳a(chǎn)提供良好的配套條件，形成有軌電車裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)現(xiàn)代有軌電車發(fā)展歷史、技術(shù)特征及其在山城重慶的適應(yīng)性研究可以看出，現(xiàn)代有軌電車的適應(yīng)性較強(qiáng)，可根據(jù)不同的城市規(guī)模，項(xiàng)目區(qū)的特點(diǎn)，項(xiàng)目的功能定位，充分發(fā)揮有軌電車的優(yōu)勢(shì)，綜合考慮進(jìn)行布置。低碳、節(jié)能、環(huán)保是以后城市發(fā)展的方向和趨勢(shì)，現(xiàn)代有軌電車作為新型低碳環(huán)保的交通方式，如果線路布設(shè)合理，必將改善城市的環(huán)境，改善城市交通狀況。

[1]重慶市生產(chǎn)力發(fā)展中心.重慶發(fā)展現(xiàn)代有軌電車交通及相關(guān)產(chǎn)業(yè)研究.2016，1.

[2]王 灝.現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)研究與實(shí)踐.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

[3]徐成永.現(xiàn)代有軌電車的適應(yīng)性研究.都市快軌交通，2013，06：027.

[4]蔣應(yīng)紅.現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展前景探討.交通與運(yùn)輸，2012.

U12

A

2095-2066（2016）05-0180-02

2016-1-20

李冬奎，男，工程師，碩士，從事公路、市政、有軌電車等的設(shè)計(jì)工作。