济南市BRT车辆类型对比研究

刘 彤，巩丽媛，周 欣，郑 佳，林松涛，王 强

（济南市城市交通研究中心，山东 济南250031）

0 引言

随着济南市建成区不断地扩张蔓延，居民最初的就业就近平衡关系被打破，导致职住分离情况加剧，出行距离的增大和机动车保有量的增加使得交通拥堵情况日益凸显。公共交通是缓解交通拥堵的重要手段，由于受到古城和泉水保护等问题的影响，济南城市核心区不适宜进行轨道交通建设，所以建设中运量公共交通系统是解决济南当前交通问题的唯一选择。

济南市确定将BRT 作为城市中运量系统的制式，BRT具有投资少、工期短、道路改造量小、线路调整灵活等优势，济南现已有7条BRT线路且都成功运营。其中，快速公交系统运载车辆的性能很大程度上影响着公交企业的经济效益和居民的出行时间，当前我国正在使用的绿色公共交通车辆主要有混合动力车、纯电动车、天然气车和现代无轨电车[1]。混合动力车技术尚未成熟、维护成本较高，纯电动车购置费用高、续航里程短、缺乏成熟的电池处理方法，因此，混合动力车与纯电动车并不适合在中运量公共交通系统中大规模应用[2]。本文重点对天然气（LNG/CNG）车和现代无轨电车进行对比分析。

1 技术分析

天然气车包括压缩天然气（CNG）车和液化天然气（LNG）车两种。CNG 车已有70 多年的历史，其燃料经济环保、车辆续航里程为100～200km，由于气瓶装载效率低，所以在公交领域的应用受到了较大的制约。LNG 公交车的气瓶装载效率高、续航里程大于300km、加注燃料时间只需3～5min；与CNG 公交车相比，LNG 公交车储存压力低、安全性高，具备更强的实用性；但是，LNG公交车连续一个星期不使用时气瓶安全阀就会卸压泄气，再次加注燃料需先填充氮气，给车辆维修带来不便[3-4]。

无轨电车已有100 多年的历史，经历了几起几落和多次技术升级，逐渐从传统的无轨电车系统向智能化、大容量、高服务的现代无轨电车系统转变，如今在北京、广州、杭州、武汉等国内城市和瑞士、德国、法国等60 余个国家的公共交通系统中被广泛应用。现代无轨电车进行了多项技术升级后可以安装动力电池组、在线即时充电，摆脱了供电触线网的限制；系统采用箱式变电站、占地面积小、选点建设灵活；应用高速接触网和高速分线器使无轨电车能够以每小时大于60km 的速度通过分线器，大大提高了运行速度；集电杆捕捉器的应用，使现代无轨电车能够在正常和脱线运行两种工况之间进行快速切换[5]。

2 经济分析

以柴油车作为基准，进行天然气（LNG/CNG）车与现代无轨电车的经济比较。

柴油车BRT 系统设施建设成本包含道路改造、站台建设改造等；相比柴油车，天然气车设施建设成本还包括加气站建设；相比柴油车，现代无轨电车系统设施建设成本还包括触线网、供电设施等建设。所以，三种车辆的设施建设成本的关系是：现代无轨电车＞天然气车＞柴油车。

单车运营综合成本包含车辆购置费用、维护成本、辅助成本、燃料成本，单车年运营综合成本对比情况如表1所示，可以看出在运营成本方面现代无轨电车具有明显优势。

表1 不同车辆种类的BRT系统建设与运营成本对比表

以建设线网150km、配置12m 车型2 000 辆为例进行估算，不同的车辆类型在系统10 年的建设成本与运营成本的总和关系为：柴油车＞天然气（LNG/CNG）车＞现代无轨电车，且随着运营时间的增长，现代无轨电车的优势将越明显。

3 环境分析

天然气车辆相比柴油车少80%氮氧化合物的排放量，无苯、铅、PM 颗粒物的排放，环保优势明显，但天然气车的碳排放量比柴油车多。

现代无轨电车在运行过程中没有污染物产生，且热量排放极低，无“热岛效应”。

4 社会影响分析

与柴油车相比，天然气车辆较为安静和环保。与天然气车辆相比，现代无轨电车的噪声低、减震性强且加减速平稳，市民乘坐最为舒适。无轨电车在济南已有37 年的历史，已经获得市民的广泛认可。电车的触线网承载了济南的历史文化，已成为济南一道靓丽的风景线。同时，现代无轨电车由于装有动力电池组可脱线运行，也可以根据城市周边景观与路况灵活架设触线网，设计灵活，使现代无轨电车与城市景观协调的融合在一起，减少视觉污染。

5 实施可行性分析

济南市天然气供给紧张，天然气车辆的燃料供应缺少保障，如出现供给不足造成车辆停止运行的现象将严重影响公交系统的可靠性和运营企业的信誉。此外，由于加气站的建设安全标准高，与周边道路、建筑物等需保持安全距离，当前济南市的建设用地情况难以保证加气站数量。

济南市具备专业的无轨电车建设和运营团队，中运量公共交通走廊中的二环西路、二环南路在建设过程中已经预留了无轨电车管线，具有较好的建设条件。

6 结语

综合比较，现代无轨电车具有运营成本低、绿色环保的特性，可灵活设计降低对城市景观的影响甚至使城市更加美观，在济南具有独特的发展优势和可行性，是济南市中运量公共交通系统的最优选择。

[1] 黄文娟，姜平.城市快速公交与常规公交系统协调评价探讨[J].交通标准化，2008（4）：41-44.

[2] 蒋兴，朱辉.液化石油气发动机燃料供给系统的设计方案与性能比较研究[J]. 北京工业职业技术学院学报，2003（1）：30-31.

[3] 王旭辉.LNG 车用燃料及在北京公交车的应用[J].天然气工业，2005（3）：153-156.

[4] 杨青山. 世界现代无轨电车发展概况[J]. 人民公交，2012（10）：110-111.