城轨交通“本”与“末”

2013-05-29 07:02中国城市轨道交通协会副秘书长宋敏华
城市轨道交通 2013年1期
关键词:城轨高架轨道交通

◆ 中国城市轨道交通协会副秘书长 宋敏华

我国城轨交通历经30多年已进入大规模快速发展时期。回首三十载风尘仆仆兼程路,运营里程已呈八千里追云逐月之势。个中艰辛与骄傲、经验与教训发人深省。本文所述几个观点虽非纯“学术”范畴,却是业内同仁应该共同探讨的方向性问题。行业发展既需要有深度的研究,也应有适时的反省和思考,走得再远也需追本溯源。

发展城市公共交通是本偏执地铁建设为末

据中国城市轨道交通协会《2012年城轨交通建设运营分析与展望》披露,世界上城轨交通发达的十个国家,城轨运营里程约1.9万公里,其中地铁占37%,轻轨及其他轨道交通形式占63%。截至2012年底,我国已经建成运营的城轨交通线路2077公里,其中地铁占84%、轻轨及其他轨道交通占16%,地铁占了绝大多数。反应出我国大城市城轨交通线网结构单一,布局也不甚合理,此局面的形成是我国城轨交通发展背景所决定的。上世纪末,我国特大城市出现严重交通拥堵,迫切需要建设城轨交通。地铁作为国际上最成熟的城轨交通技术被引入我国并推广实践。随着进一步发展,直接把地铁车辆与技术应用到中心城区之外也成必然。比如建设较早的上海地铁3号(明珠)线、北京地铁13号(城铁)线,就把成熟的地铁车辆直接开上高架线路。

中心城区人口密度高,城轨交通一般800~1500米设一座车站。如此站间距列车跑不起来,时速仅80公里左右;但中心城区运量要求高,因此列车车体宽(A型或B型)、编组长(6~10辆)、行车密度高,发车间隔一般在2分钟甚至更小,每小时单向运量可达4万~8万人,旅行速度35公里/小时左右,运距约10~20公里。中心城区外,人口密度相对小,城轨交通运量需求逊于中心城区,车站间距和运输距离则相对大,列车速度有条件高于80公里,旅行速度和运距均大于地铁,造价也较之偏低。由此可见把高运量、高造价、低速度的地铁系统建到城市边缘甚至延伸到远郊显然不是优化选择。

地铁高运量、高造价的特征决定其在城市公共交通系统中充当骨干作用。中心城区外可以选择低一量级的轻型城轨交通系统,直至现代有轨电车。市域间的轨道交通更趋近传统意义上的铁路,速度高,舒适度要求高,必要时设厕所等。国际上城轨交通发展比较成熟的城市其形式是多元化的,既有地铁,也有轻轨、市域铁路、有轨电车。

国民经济和社会发展“十二五”规划《纲要》明确提出:“要构建综合交通运输体系,实施公共交通优先发展战略,大力发展城市公共交通系统,提高公共交通出行比率。科学制定城市轨道交通技术路线,确立多制式协调发展原则,规范建设标准,有序推进地铁、轻轨、有轨电车、市域快轨等城市轨道交通网络建设”。

建设以轨道交通为骨干、公交汽车为主体的综合系统是城市交通的发展方向。城轨交通属公共交通一部分,轨道交通路网规划要建立成本收益意识,科学合理地选择多层次的交通形式。追求发挥包括地铁在内的整个公共交通体系的综合优势,提高公共交通服务水平和吸引力是本,地铁里程为末。

城轨交通系统先进性是本选择车辆制式为末

北京是我国最早建设地铁的城市。其后轻轨、单轨系统(跨座式)等其他制式开始出现。2002年长春轻轨系统成功运营;2005年重庆建成了我国第一条跨座式轨道交通系统;2008年广州3号线、北京机场线直线电机系统投入运营;2008年首都机场APM、2010年广州APM线相继开通。另外,除2002年投入运营的上海高速磁浮列车示范线之外,还有几个城市正在研究中低速磁浮系统。

各城市在进行可行性研究时,都会对城轨交通制式进行比较分析。这些新系统主要是车辆运用了不同技术、各有所长,与传统钢轮钢轨系统相比,胶轮系统(单轨、自动导轨与胶轮地铁等)、 直线电机轮轨交通及磁浮交通具有更好的爬坡以及小半径通过能力。比如直线电机车辆爬坡能力可达6%,普通轮轨只能到3%,转弯半径也比普通轮轨小许多。

经过建设与运营实践,我们发现这些新系统并没有实现当初的设计初衷,或全线大坡道不多;或小半径加大钢轨的磨耗,降低舒适度,而这些可从工程方案解决,影响列车振动和噪声因素有许多,新型系统与传统轮轨相比优势并不明显, 工程造价亦与相同运量的轮轨交通相差不大。

新型轨道交通局部改变了轮轨系统的特征,机电设备、土建系统及运营系统则几乎一致,整体上并没有改变城轨交通的特性,相反出现通用性不强,建设、运营、维护人才不足,全生命周期经济性差的弱点。

城轨交通是服务大众的系统工程,系统的先进性表现在以运输效率、运营效益为主要指标的综合服务质量,公众关心的是安全、准时、便捷、舒适和票价。追逐某项技术的先进而忽视了整个系统的协调统一和效益将得不偿失。以钢轮钢轨为代表的轮轨系统经过一百多年世界范围内的不断完善,占据城轨交通大部分份额,有其合理性。城轨交通作为城市公共交通骨干,应该依据运量的需求,选择技术成熟,效率高,维修简便的系统,在系统先进性与社会经济效益上取得和谐统一。

客流预测结合实际是本单纯依靠技术理论为末

客流预测是城轨交通各项设计工作之基础,预测数据决定了城轨交通设计的运输能力、车辆选型和编组、设备容量及数量、车站规模及工程投资等重要参数。目前的情况是,许多线路建成之日,也是拥挤之时, 但有些建成若干年还“站可罗雀”。于是,客流预测的准确性及其方法成了瞩目的焦点。

我国已经进入持续城镇化的发展期,城市数量迅速增加、规模急剧扩大、城市结构处于重要的重组演变阶段,与此相对应的是交通需求总量、平均出行距离增大、出行结构在迅速调整。客流预测的依据发生根本的转变,城市规划不断延伸、线路沿线城市规划相应调整、城轨交通网络规划相继扩容,这些直接导致预测结果失准。同时,预测方法上也容易忽视我国城镇化过程中的特性。比如,某卫星城居住区规划了50万人口,预计这50万人是由市中心分散而至,实际情况是市中心人口并没有大量流出,而是由大量外来人口填充了规划新区。这是我国城市规模快速发展的特质。

笔者认为,客流预测理论源于发展成熟的西方城市,而我国正处于城市化加速发展之时,如果不紧密结合实际,准确把握快速变化的过程,势必陷入被动局面。从城市交通管理的角度出发,更多的人乘用公共交通是值得提倡和支持的,因此,现阶段应充分考虑城市发展的因素,适当加大轨道交通的冗余。

安全便捷环保是本线路敷设方式为末

我国城轨交通发展初期建设了一批高架线路,主要是考虑造价,当然建设速度也是一个考量。据统计,2010年运营的地面和高架线路占全部运营线路的50%左右,而新近建设和规划中的地面和高架线路只占20%左右。产生这种结果的原因:高架线路对环境负面影响大,沿线居民环保意识增强,以土地开发为融资模式等因素。

城轨交通由于自动化程度越来越高,土建部分的造价已由原先的50%降低至30%左右,加上征地拆迁因素,高架线工程费用节省没有原先显著。高架线车站比地下车站简单,长期运营费用低。出于目前城轨交通建设与沿线土地开发利用综合考虑,土地开发价值的增量较之工程费用的节省更大,造成在市中心建设高架线路并不经济。

客观说,既有高架线路环境的影响是负面的,造成这个结果有其历史原因。上世纪九十年代始建的几条全高架线,建设周期都很短,存在赶工现象;前期研究不足,没有针对性地考虑高架线路的减振降噪等特有问题;使用的车辆基本是地铁车原型,减振降噪采取局部措施处理;其余相关技术也基本是将地下直接搬到地面和高架。

高架线路有不可忽视的优势,首先是节能环保,长期运营、维护成本低,乘客心理感觉好,灾难情况下安全性高。随着观念的变化,西方已经提出将城市大量行人长时间处于地下是不人道的观点。

高架线路的负面因素可以通过工程研究来规避。南京、重庆新近建设的U型梁高架桥就是创新的尝试。它将传统的桥梁箱型和板式结构变成U型,车辆和轨道处在U型构造中,以达到降低整体高度,自然屏蔽轮轨辐射噪声的自然效果。如采用三轨受电方式,取消桥梁上的电杆接触网,还可改善景观,工程技术人员正在深化这方面的研究。

安全、大运量、节能环保是城轨交通之本,而高架线路需要正确对待,既不能一哄而上,夸大其优势,也不能“谈高色变”。目前国际上发达国家的新建城轨交通,依然有许多采用高架线路。在城市边缘地区、规划新区,通过合理的设计,高架系统应该优先采纳。

值得关注的是,目前已规划、批准的城轨项目的高架部分,在实际建设中有改为地下的趋势,除了上面提到的因素外,环保部门对高架的恐惧有失偏颇,客观上造成沿线居民认知的偏差,不利于行业的可持续发展。

装备制造自主化是本发展地区经济为末

三十年来我国城轨交通装备制造业取得了长足发展,除部分关键技术外,可以制造大多数城轨交通设备,部分已经出口。

上世纪九十年代,上海地铁1、2号线和广州1号线的建设使用德国政府贷款,采购了当时国际上最先进的技术和设备,包括车辆、信号、通信、供电、环控、自动控制、盾构和维护养护装备等。在提高我国城轨技术水平的同时,高昂的造价难以为继,引起国家有关部门的重视,开始研究制定国产化技术政策。

国家对项目建设和车辆等关键核心装备制定导向政策加强管理,先后颁布了《关于城市轨道交通国产化实施意见》、《关于加强城市轨道交通建设管理的通知》等一系列有关城轨交通设备国产化文件,提出了城轨交通国产化的目标、方针及组织管理办法。在国家政策的导向下,各地城轨项目的车辆等机电设备及其部件从严重依赖进口,发展到目前国产化率70%以上。伴随着城轨交通装备技术难题的不断攻克,我国已经能够自主设计制造地铁B型车、A型车和100%低地板轻轨车辆。

但我国对关键技术的突破尚处于初期阶段,车辆制动、信号、自动控制系统等关键技术装备仍旧依赖国外。在工程技术人员攻克技术难题的关键时刻,我们发现裹足不前的不仅仅是技术瓶颈,还缺少激励自主创新机制的制度保证,谁拍板谁负责,导致自主创新者将面临巨大的风险。

借鉴国外城轨交通建设和管理的成熟经验,我国城轨交通亟须建立一套适合中国国情的安全认证体系和行业认证评估制度,建立独立于利益相关方的安全认证机构,完善行业技术标准,对促进城轨交通产业关键技术装备的国产化,乃至行业可持续发展,具有深远意义。

目前值得关注的动向是,一些城市出于地方经济发展的考量,提出发展本地轨道交通产业,利用买方市场主导地位,要求装备制造商在当地设厂。这种做法短期内能够繁荣地方经济,长远看缺乏统筹规划必将造成资源的浪费。这些年,类似教训着实深刻。

交通枢纽换乘功能是本一体化物业开发为末

对交通枢纽的认识是在实践中不断发展的,从一种交通方式为主的枢纽(换乘站),到多种交通方式共同组成的枢纽(深圳罗湖枢纽),发展到兼具城市功能的多交通方式一体化枢纽(上海虹桥枢纽)。城轨交通对城市空间结构和土地利用既有关键的支撑作用,也有很强的引导效果。以轨道交通换乘车站、车辆段、交通枢纽为中心的一体化开发越来越被各城市重视,建设城轨就是建设城市的理念也被广泛接受,建城轨从花钱变成了“生钱”,各地纷纷投入一体化开发,目前,已建成建筑面积超百万平米的大型交通枢纽。

一体化巨型交通枢纽成了城市的地标建筑,大幅提升城市形象,拉高周边地价,整合土地利用价值,形成强大的集聚效应,为地方政府提供大量的税收,同时也能带给开发商较为丰厚的利润回报。因此受到各方的重视。在这种背景下,近来又出现了一种偏向,盲目追求“大而全”,致使枢纽的主体功能被挤压到一边,建设期巨大的人力物力投入,运营期大量的时间行走于“城市名片”之中,这无疑是对交通引导城市开发的曲解。枢纽开发首先应保证枢纽的功能满足交通需求,其次是合理的开发并举。

全周期成本效益是本借贷建设为末

城轨交通是一项周期长、投资巨大的系统工程,其特点决定了设备使用要定期改造与更新。北京市在2008年奥运会之前,对已经运营三十多年的地铁1、2号线的早期工程进行大规模的技术改造和设备更新,涉及线路、车辆、信号、通信、供电、机电、自动售检票等七个系统,40余公里的线路投资43亿元人民币,这在国内尚属首例,而其他城市还没有到达改造更新年限。

城轨工程可行性研究报告经过严格的审批,其经济评价部分考虑了还本付息和提取折旧。由于大多数城轨项目尚未盈利,依政策允许可将折旧用于还息。据了解,很多城市没有留出改造更新的款项,日后需由地方财政支付。

以现在“资本金+银行贷款”模式,还本时间都在十年甚至更长,只顾建设、不理还钱的现象十分严重。长此以往,我们的城市终将面对长期的债务。可持续发展必须建立综合成本收益意识,在此条件下,建设规模、时序、标准将更为科学合理,也更经得起历史的检验。

城轨交通全生命周期综合成本效益包括促进经济发展、节约建设资金、改善民生和增加运营收入等重要环节。近年来不乏对于项目投融资模式的创新性尝试,政企合营作为投资主体、由投资企业负责运营、使用基于项目信用的融资方式、政府采用间接资产支持等方式已经提出并分析探讨,为项目的可持续发展提供了广阔的空间,同时也对业者提出了更高的要求。探索如何建立合理的决策方法、高效的决策流程、建立以综合成本效益最大化为标准选择投融资模式和城轨建设规模和标准已迫在眉睫。

值此城轨交通协会杂志创刊之际,上述拙见难免偏颇,旨在抛砖引玉,期待与同行分享和探讨,让我们以海纳百川之襟怀,放眼世界、主本次末,以去粗取精之境界,共同为我国的城轨交通事业发展出谋划策,圆我中国之梦!

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