对我国现代有轨电车发展应用的思考

张海军

（苏交科集团股份有限公司，210017，南京∥高级工程师）

对我国现代有轨电车发展应用的思考

张海军

（苏交科集团股份有限公司，210017，南京∥高级工程师）

分析了现代有轨电车的技术特点及功能定位，总结了有轨电车发展中存在的问题为：①无法达到预期的运营目标；②修建位置不科学导致其客流量不足；③发展方向难抉择；④不适用于中长距离客运。对有轨电车的发展提出了合理定位、科学布局、简约实用、合理降低造价等建议。

现代有轨电车；功能定位；发展应用；规划设计

Author's address JSTI Group，210017，Nanjing，China

1　现代有轨电车在我国的应用情况

2006年我国第一条现代有轨电车线路在天津滨海新区建成。线路南起津滨轻轨洞庭路站，北至大学城北部的学院区北站，全长7.86 km。车辆采用单轨导向、胶轮驱动、DC 750 V直流供电的模式，其核定载客为167人。2009年上海张江高科技园区也开通了同一制式的有轨电车线路。

2013年8月，沈阳市浑南新区建成4条钢轮钢轨制式的有轨电车线路，其总长约为60 km，总投资约为48.2亿元。车辆采用了我国长春客车制造厂自主研发的70%和100%两种低地板车辆，并采用DC 750 V直流接触网供电。

2014年8月南京河西有轨电车1号线建成通车。该线路起于南京奥体中心，连接青奥村并南延至长江与秦淮河交叉的“鱼嘴地”区，全长7.76 km。车辆采用由南车南京浦镇车辆公司引进的庞巴迪FlexityⅡ100%低地板车辆技术，并采用车载储能（电池组）供电。

2014年10月，苏州有轨电车1号线通车试运营。线路贯穿苏州高新区，在终点苏州乐园站与轨道交通1号线和3号线相衔接，全长18.19 km。采用与南京同型号不同外观的100%低地板车辆，全线采用接触网供电。

正在建设并即将通车的线路还包括南京麒麟科创园有轨电车、淮安有轨电车1号线、珠海有轨电车1号线等。据不完全统计，全国未来20年，将建成4 000 km有轨电车线路。

2　技术特点及功能定位

2.1技术特点

与传统有轨电车相比，现代有轨电车具有美观、舒适、运量较大、运行速度较快及噪声较低等优点，其技术特点为：①是中低运量的公共交通方式，其车辆采用模块化编组；5模块编组的列车额定载客量大约为240～300人，高峰小时单向最大运能约为0.5万～1.5万人次/h。②技术经济性好，现代有轨电车造价是地铁造价的1/4～1/5，与BRT（快速公交系统）造价相当。③人性化设计，采用低地板技术，以方便乘客进出车厢；车辆外观和颜色可以量身定制。④运营高效，满载客运量相当于5～6辆公交车；且有轨电车建设周期只有1.5～2年，是地铁的1/2～1/3。⑤绿色低碳，采用电力驱动，没有污染物排放，噪声较公共汽车低10～15 dB；能耗仅为小汽车的1/9，公交车的1/4，是生态环保型的清洁能源交通工具。

2.2功能定位

结合国内外有轨电车的发展历程和实际应用，总结出了我过现代有轨电车的功能定位主要包括以下几个方面。

（1）在大城市，承担城市轨道交通加密、补充和延伸的功能。首先，在有地铁系统的大城市，有轨电车作为地铁网络的加密线路，将多条地铁线路在城市近郊串联。例如南京河西有轨电车1号线布置在南京河西新城江东路主干道上，串联了地铁2号线、10号线和城际S3线，有4个车站与地铁车站衔接换乘。这样的布局构建了多模式综合公共交通体系，实现了不同交通方式之间的衔接。其次，有轨电车线路一般位于地铁线路的末端，为地铁提供延伸服务，可在保证服务水平相差不大的情况下，节约大量投资。西班牙马德里市即采用这种方式。马德里市现有3条有轨电车线路，其中两条线路连接地铁线路的末端，从同一车站出发，一条向西南方延伸，一条向西北延伸。

（2）在城市新区或中小城市，承担区域内部公交主骨干功能。在我国大部分城市新区，由于开发强度和人口密集度尚未达到一定水平，如果建设地铁或轻轨势必由于建设费用高、客流量低造成投资效益低下。因此，修建在城市新区的有轨电车，作为城市新区内部的骨干公共交通，主要解决区域内部的交通出行问题，在新城区内部形成一定的网络规模，同时与市郊轨道接驳，沟通新城中心市区，能够有效缓解城市开发需求与供给之间的矛盾，体现交通引导开发的功能。南京麒麟科创园区现代有轨电车规划建设正是基于以上出发点，在区域主要客流走廊上建设有轨电车线路，通过连接南京客运枢纽马群客运中心，与地铁2号线、12号线和城际S6线及十多条公交线路衔接沟通城市中心区及其他方向的联系。此外，在没有地铁和轻轨的城市，有轨电车可作为第一层次的骨干公交方式，分布在城市主要客流走廊上，并与对外交通枢纽形成综合换乘，与常规公交共同组成一体化公共交通系统。淮安有轨电车1号线是淮安区与淮阴区两个主要城市组团之间的连接线，延伸至城市中心区体育馆，兼顾了城市骨干公共交通、城市新区内部交通及历史文化呈现等功能。

（3）在有特殊要求的区域，承担旅游、商业特色交通的功能。在景观要求高或有特殊要求的地区，如旅游景点、娱乐场所、影视基地等，作为特色交通方式。例如，法国兰斯是世界著名的香槟城，而兰斯有轨电车车头就采用了香槟酒杯造型，并在圣母院古城区段采用了无接触网第三轨供电，是古城文化和现代文明的承载主体。

3　现代有轨电车应用中存在的问题

由于国内缺少现代有轨电车的应用经验，也没有相应的标准或规范，因此有轨电车的发展存在很多值得探讨的问题。

（1）开通运营的有轨电车没有达到预期目标。沈阳浑南有轨电车、南京河西有轨电车和苏州有轨电车1号线运营初期的相关运营数据如表1所示。表中数据表明，南京河西有轨电车、沈阳浑南电车旅行速度低，仅为12～17 km/h，不及道路公交的旅行速度；发车间隔均大于15 min，其中南京的发车间隔达到30 min以上；三条线路覆盖的日客流强度均不足0.1万人次/km。苏州有轨电车1号线造价最高，达到1.73亿元/km，平均造价为1.1亿元/km。如此高的投入，为何没有取得预期的运营效果，值得深思。

表1　部分有轨电车的相关运营参数

（2）有轨电车究竟应该修建在城市的什么地方。欧洲的有轨电车，都修建在城市中心区，承担城市骨干公共交通的功能，而中国的城市中心区适合修建有轨电车吗？由于普遍认为我国城市的特点是人口多，小汽车数量多，城市道路资源严重不足，故城市中心区修建有轨电车只会加剧城市交通拥堵，有轨电车只能向城市外围发展。如苏州市市区面积约为2 900 km2，人口350万人左右，而《苏州市现代有轨电车网络规划》中规划的443 km有轨电车线路基本均布局于城市外围，由此导致其有轨电车在建成初期便面临客流不足、运营效率低等问题。

（3）现代有轨电车是向城市地铁还是常规公交方向发展。为了保障有轨电车快速、安全，通常采用较多的措施隔离社会交通对有轨电车的干扰，主要包括更多地采用高架桥梁形成通过交叉口、把有轨电车隔离在既有道路外侧边缘、建设跨线桥或地下通道解决横向穿越及采用车站售检票封闭车站等等。这些措施虽然提高了有轨电车运营效率和安全，但也提高了工程造价和后期维护费用，并增加了旅客使用的难度。此外，我国已经建成的有轨电车均采用了“一轨一路”的地铁式运营组织方案。城市地铁或轻轨系统由于采用专用路权，其发车间隔短，因而运营效率高；而有轨电车作为地面轨道交通，如果采用高密度的发车间隔，势必严重影响相交道路的交通组织。因此，有轨电车作为地面轨道交通应该向什么方向发展，也是值得探讨的问题之一。

（4）有轨电车是万能的交通工具吗？有轨电车由于其本身的技术特性，一方面不具备常规公交的灵活性，需要有其他交通工具协助解决最后一公里出行问题；另一方面也不具备大运量轨道交通的大容量、快速和准点优势。轨道交通联系中心城市与周边中小城镇的便捷工具，因而，为推进新型城镇化建设与发展，不少城市规划了多条线路长度大于30 km的有轨电车。但是有轨电车是否适合成为中长距离的客运主导方式仍有待商榷。

上述问题的存在，使得我国有轨电车出现了非理性的发展趋势，普遍缺乏合理的功能定位研究和客流需求支撑，而仅以追求提升城市形象、技术先进性为目的。这偏离了有轨电车发展的基本条件，造成社会资源的浪费，甚至会导致这种新型交通方式在发展过程中被扼杀，对有轨电车的长期发展十分不利。

4　对现代有轨电车应用的思考

4.1把握功能定位，科学布局

4.1.1明确合理的旅行速度目标值

旅行速度是有轨电车在区段内运行，包括在中间站停站时间及起停车附加时间在内的平均速度。旅行速度是表明有轨电车运行速度、路权选择、交叉口通过方式及运营组织在内的综合性指标。为充分吸引客流，应结合项目的定位和建设条件分析，在规划设计过程中以符合区域发展需求的旅行速度值作为设计目标。影响有轨电车旅行速度的主要因素是有轨电车最高运行速度、站间距和交叉口数量。有轨电车加速度值、道路路权分配、横断面布置，交叉口处理方案和售检票方式也会影响旅行速度。根据相关模拟计算，有轨电车合理的旅行速度为12～25 km/h。当设计旅行速度接近12 km/h时，应将有轨电车定位于常规公共交通，接近25 km/h时，应将有轨电车定位于快速公共交通。

规划设计时应结合项目功能定位，合理确定旅行速度目标值，按照速度目标值选择合理的工程方案和措施。

4.1.2有轨电车适宜的运营长度

有轨电车最高运行速度为50～70 km/h，旅行速度仅为12～25 km/h；因此，有轨电车作为城市地面公共交通，其单条线路的运营时间和运营线路长度应有适宜的范围。假设有轨电车设置在30 km城市主干道上，每1 km设置1个车站，且每1 km有1个交叉口，则有轨电车与小汽车的运营模拟数据如表2所示。

表2　有轨电车与小汽车运营情况模拟数据表

由于有轨电车存在车站停靠和交叉口等待等时间延误，因此30 km运营里程需要至少67.6 min，而小汽车只需要40 min。因此在交通出行方式选择时，有轨电车没有明显的优势。考虑现代有轨电车的旅行速度仅为25 km/h，因此其运营线路长度应该控制在20 km以内，运行时间应控制在60 min以内。

4.1.3选择具有合适客流强度的线路

有轨电车运营应有适度的客流，以能够有效发挥服务和引导功能。

上海张江有轨电车线路规划时缺乏功能定位、制式选择、线路走向、路权保障及客流需求等方面的论证，导致目前其运营速度和客流规模仅相当于道路公交。张江有轨电车采用胶轮导向轨，车辆购置费昂贵，且备品配件全部依赖进口，供货费用高，效率低；采用地面非封闭形式，与地面机动车辆、非机动车辆和行人混行，站点间距小，运营速度慢，平均旅行速度仅为13～15 km/h，线路周边500 m半径范围内为低密度科技园区，人口和岗位覆盖率低，平均客流强度仅为0.1万人/km；每年运营亏损约为2 100万元以上［2］。

实践证明，合理的运营线路选择必须基于客流覆盖强度，初步研究表明：如近期日均客流强度不足0.3万人//km，不应该作为先期实施线路；当远期日均客流强度不足0.3万人/km，不足以规划为中运量线路。

4.2发挥地面公共交通的优势

有轨电车采用低地板的车辆构造和定制化车型设计，其最高运行速度达50～70 km/h，便于旅客使用，但不具备专用路权、快速准点甚至无人驾驶的条件，因此应该把有轨电车定位为向地面公共交通工具。

大连有轨电车运行了上百年的历史，旧式的有轨电车和新式70%低地板有轨电车并用，构成了大连城市特色的重要组成部分。大连有轨电车为北部商业圈采用混合路权，交叉口最小间距为50 m，在城市中心解放广场，有轨电车与行人和社会车辆和谐共存，其每天承载20多万的客流。

作为地面行走的有轨电车应该更加贴近生活，方便旅客使用，以实现人车和谐共存为主要目标；建议从以下几个方面简化设计：①售检票方案尽量采用车上投币刷卡模式，减少闸机售检票系统的投入与维护。②由于车辆进出车站时速度不高，车站没有必要增加隔离及屏蔽门等设施。③车站设置尽可能靠近斑马线，减少地下通道或高架桥的设计。

4.3简约实用，合理降低工程造价

近年来国内已建成的有轨电车，每公里建设费用基本均超过1亿元以上，国内近期在建的有轨电车每公里造价达到1.5亿元以上，虽然只占地铁造价的1/4～1/5，但与建设一条城市主干道造价基本相当；如果投入如此昂贵的造价，只承担每日1万～2万人次的客流量，收益远不及增加一条城市主干道的作用；因此，应合理降低有轨电车工程造价，以推广和提升有轨电车使用价值。建议在规划设计中应从以下几个方面优化设计。

（1）因地制宜选用道床结构形式。因现代有轨电车最高运行速度为50～70 km/h，轴重仅为11～12 kg/kN，故采用碎石道床并不会影响电车行驶的舒适性和安全性。但为满足景观要求，目前修建的有轨电车均采用整体道床。由于整体道床的技术要求高，地基沉降标准高（工后沉降不大于50 mm），在地质条件较差的地区，不仅需要增加道床混凝土工程数量，而且还会大幅度提高地基处理的工程造价。表3为南京河西有轨电车项目进行的整体道床与碎石道床的技术经济指标比较。由表3可见，碎石道床每公里造价较整体道床节约约800万元。

表3　道床处理方案技术经济比较表（K1+100—K2+280）

为既能满足景观要求，又能降低工程造价，可在车辆运行区间因地制宜采用碎石道床，在主要交叉口采用整体道床，并在轨行区外侧，有条件区域采用乔木、灌木或草坪进行绿色隔离，形成人在车上如穿越在绿林中的意境。德国柏林大街上的有轨电车布设就是采用了这种设计的典型案例（见图1）。

图1　柏林有轨电车

（2）简约的车站设计。城市地面公共交通中，车站的交通组织以合理安排列车运行，快速疏解旅客为主要目标。车站建设提倡简约实用为主要设计原则。庞大完备的地铁式车站设计不仅会增加了造价，而且会在城市客流廊道上形成突兀的建筑体，与城市形象非常不协调。

（3）合理选择供电制式。接触网供电是最为成熟的有轨电车供电技术。而无接触网供电技术目前尚不完全成熟，而且其部分技术为专有和垄断，导致引进费用高，后期运营维护受制于人。因此建议选择有轨电车供电制式时应从以下两个方面考虑：第一，尽可能采用接触网供电方案，可以重点对立柱和架空线网进行工业设计以美化接触网的视觉效果；第二，对于景观要求高的路段，可以采用无接触网供电，综合考虑技术进步、系统造价和维护简便等因素，建议采用通用车载储能供电。

4.4有机衔接，培育引导客流

在城市公共交通体系中，道路公交为线网基础，城市轨道交通为骨干主体，其中，有轨电车或处于中间层次，或作为骨干交通方式，一方面需要与其他城市轨道交通衔接，另一方面也需要与道路公交换乘。在有轨电车线路通车运营之前，应该梳理运营廊道内的公共交通线路，减少平行线路，加密与有轨电车衔接的线路，通过为有轨电车提供喂给客流，形成一体化综合交通体系。

南京河西现代有轨电车1号线奥体东站集有轨电车车站、地铁车站、道路公交车站和公共自行车停车点等功能于一体，是多模式、多层次交通衔接和换乘体系的典型案例。

有轨电车线网布局还需要从整体上考虑与主要客流通道和集散枢纽相（如机场和高铁站点等）衔接，以达到保障和提升客流的目的。

4.5构建网络化“一轨多路”的公交化运营体系

有轨电车一般采用区间独立路权，交叉口共用路权方案。这有利于提高旅行速度和运营的准点性。但是为了进一步提高运营效率，提升通道资源的利用率，需要构建网络化运营体系，应在主要通道实施”一轨多路”的运营方案。

目前多数城市BRT（快速公交系统）通道均采用了多条运营线路集中于公用主廊道的方案。常州BRT在通江路运行了4路快速公交线路，日通过客流量达到3.2万多人次，单向每3.5 min到发一个班次，大大提高了快速公交专用通道的利用效率。

英国伦敦南部的克罗伊登通过3条有轨电车运营线路与伦敦地区的国铁网络进行衔接，构成该区域内部公共交通骨干网络。克罗伊登有轨电车运营线路长度为28 km，而国铁线路长度仅为16.5 km。

可见，在有轨电车规划阶段，应着重选择好主要的客流通道。运营初期可以在主要客流廊道两端增加支线，以提高主要客流廊道的客流量；远期可结合主要客流廊道构建网络化的运营体系，提高主要客流廊道的利用效率。

5　结语

现代有轨电车作为中等运量的地面轨道交通方式，符合我国现代城市发展在生态、环保方面的要求，具有节能环保、安全舒适、运营灵活、成本适宜的特点，在我国的发展方兴未艾，有很广阔的应用前景。

在现代有轨电车发展过程中，需要坚持科学定位、因地制宜和理性审慎的发展理念，贯彻简约实用、降低造价的设计原则。建议对现代有轨电车在城市公共交通系统中的应用进行体系化、层次化功能定位系统研究，制定行业发展战略，编制城市综合公共交通体系规划、合理布局，有序实施，以促进现代有轨电车在我国城市公共交通中可持续发展。

［1］ 薛美根，杨立峰，程杰.现代有轨电车主要特征与国内外发展研究［J］.城市交通，2008（6）：88.

［2］ 陆锡明，李娜.科学理性地发展有轨电车［J］.城市交通，2013（6）：19.

［3］ 卫超.现代有轨电车的适应性研究［D］.上海：同济大学，2008.

［4］ Comet N，李依庆，华凌晨.现代有轨电车系统在中国城市的发展前景［J］.现代城市轨道交通，2008（6）：60.

［5］ 李元坤，苗彦英.国外现代有轨电车建设发展的启示［J］.城市轨道交通研究，2013（6）：29.

［6］ 黎冬平.苏州市现代有轨电车线网规划（评审搞）［R］.上海：上海市城市建设设计研究总院，2014.

Prospect of Modern Tram Application in China

Zhang Haijun

The technical characteristics and functional localization of modern tram are analyzed，problems existing in the development of modern tram are summarized，including 1.the inaccesable predetermined target；2.the passenger shortage because of unscientific track location；3.the difficult selection of development direction；4.the inadquate traffic volume for long and mid-distance transport.Some suggestions，such as the rational function localization，scientific construction，simple and practical principle，proper construction cost and so on are proposed.

mordern tram；functional localization；development and application；planning and design

U 482.1

10.16037/j.1007-869x.2015.07.028

2014-12-05）