基于PRT技术的山地度假村设计研究

宋靖航 高瑾萱

摘要：PRT（Personal Rapid Transit）交通系统应用于山地，具有许多相对于传统山区道路交通模式更加优越的特点，例如节能经济、快速安全、自动化行驶、不受地形地貌限制、提高山地可达性等。以焦作黄龙山为研究对象，介绍了该山地的基础概况，简要介绍PRT的概况，对比出PRT在山地环境下利用的可行性和优越性，并分析利用PRT后对山地交通模式各方面的影响。

关键词：个人轨道交通;山地;生态环保

1研究背景

我国国土面积辽阔，但在陆地面积中，平原区域仅占总陆地面积的12%，其余为山地、高原、丘陵、盆地等区域。山地集中有中国的2/3的土地、森林、矿产、水等资源。我国发展与土地资源矛盾突出。我国人口13.7亿，国土面积960万km²，人均国土面积0.70hm²。我国山地资源丰富，所以利用山地资源发展“山地经济”，带动山区各产业发展的问题值得被重视。

我国发展与土地资源矛盾突出。应用及开发山地土地等资源是解决我国人口与土地资源的矛盾的方式之一。而山地利用稀少主要受交通等技术制约。随着适合山地的个人轨道自动交通技术（即PRT交通技术）、凿岩技术、网络信息技术深度应用、物品自动投递技术、水收集获取与水处理技术、太阳能风能利用技术进步、蓄能技术进步，较大规模利用山地变得可行。

焦作市北面太行山脉与山西省接壤，南与郑州、洛阳相隔黄河对望，自古就是豫西北地区重要的物资集散地。在焦作北部太行山南麓分布着地质坚硬稳固、地层耐力巨大且占地约500km²的山前岗地和砾石倾斜平地，另一方面近邻矿点、水源、交通干线和城镇，是工业用地的理想选址，同时也非常适宜高层建筑在此建造。选取焦作地区山地黄龙山矿坑为研究对象，研究PRT交通技术利用的可行性和优越性以及对生态环境等方面的影响。

2PPT交通系统在山地环境的应用

2.1PRT技术简介

PRT（Personal Rapid Transit）又称“个人轨道交通”（Personal Rail Transit），是一种利用小型车辆，自动行驶于专用轨道网或专用道路网的交通系统，同时也是独轨交通及专用道路交通的分支之一。PRT交通技术具有广阔应用前景，利用独轨交通技术，可以克服传统小汽车交通模式的缺陷，同时在轨道上实现独轨车自主转向控制和道岔技术等方面有重要的研究进展，特别是北方工业大学胡应平教授的自主转向悬挂式独轨道岔技术方案的研发，大大提高了轨道车辆流量，并极大地提高道岔稳定性及可靠性。

2.2PRT特点

2.2.1轨道轻、车体小。具有轨道断面小以及重量轻的优势，车辆乘坐人数单人或多人均可，可以使车辆行驶在线路闭合的PRT轨道网。

2.2.2自动行驶、自由停靠。相较传统交通模式，不需要驾驶员，分布在不同地方的多辆车可被一人同时驾控，在轨道沿线按需设支线车站，车辆在支线车站自由停。

2.2.3地形适应性。车辆可通过轨道攀爬陡坡，修筑过程中不破坏山形地貌，具有良好的地形适应性，适合山地交通、滩涂与浅水区等地形下的交通。

2.2.4保护生态环。相较传统盘山公路，修筑过程中不对地面植被及生态环境产生破坏、不会阻断动物通道，行驶过程中不会产生交通尘埃、尾气污染等问题。

2.2.5经济安全。建设经济，维护运行经济，可一定程度解决山地等地区交通安全隐患多费用高的问题。

2.2.6全天候行驶。全天24小时运行，按需发车而不是按时刻表发车，车辆随叫随发。

个人悬挂轨道自动交通技术是基于汽车的道路交通，是目前山地的主导交通方式，山地道路具有工程量大、建设维护运行阶段安全隐患多、费用高等特点，使得山区道路少、交通难、山地利用少。基于个人悬挂轨道交通具有建设运行维护经济、安全特点，可爬陡坡山地个人悬挂轨道交通技术解决了山地交通问题。

3场地分析

3.1用地类型分析

河南焦作黄龙山矿坑区域，根据相关资料显示，大部分为村庄建设用地以及采矿矿坑用地，保留了大部分山林，村庄用地附近有部分农田，可利用部分旧采矿矿坑用地进行山地度假村等休闲设施的开发改造。对区域内绿地类型进行划分，可归为林地、矿坑、寺庙、墓地陵园和铺装广场5類。林地是规划区域内占地最大的绿地类型，占总面积的90%以上。规划区域西南紧靠焦作缝山国家矿山公园，场地内矿坑众多，主矿坑位于东北部，矿坑景观条件良好。部分矿坑进行了绿化种植处理，但大部分处于裸露状态。场地内寺庙有圆通寺和鸿门寺，场地周边有圆融寺、老君庙和药王庙。

3.2坡度坡相分析

黄龙山整体坡度较为均匀，坡度较大地区位于矿坑的边缘地带与山脊地带，其余地区坡度缓和，属于太行山余脉的浅山地区，适宜人类活动，并有较好的地势，适宜开发建设PRT交通系统。坡相方面，浅山地带的局部矿坑较为平整，易于建设传统交通系统，而坡度较大的区域可以通过建设PRT交通系统来改善交通不便、工程量大造价高以及线路长度有限、线路连贯性差的问题。PRT建设主要以南坡为主，南坡采光较好，向阳，相对便于营造，而且各分区景色的参观效果较好。大部分坡型呈手指状，部分为东面山坡，局部会有采光不良的现象，但不影响整个交通系统的建设。

3.3文化分析

焦作地区不仅有良好的古代生存环境——被“父山母河”的太行山、黄河怀抱，还记载有“汗牛充栋”的史籍，焦作地区丰富的考古调查、发掘实物也在一方面解说着焦作悠久历史的真实，多年来的考古行动共发现了41个古瓷窑遗址。这些古窑址分布在焦作四城区及两侧、太行山南麓浅山区和山前平原地带，形成了当阳略和柏山密为主要的集中分布区。能够确定为宋金时期的瓷窑共29处，其中重点文物保护单位有15个。

4PRT技术在焦作黄龙山山地区域应用影响分析

4.1PRT应用对坡度限制的影响

坡度选址对于传统交通模式的修筑和建造具有较大的影响，山地公路的坡度往往限制在15。以下。传统交通模式下往往采用盘山公路的方式。山地人群聚落的规划选址也受到盘山道路的修筑和选线的限制影响。根据山地城市学原理，在山地城市选址规划时，需要考虑坡度的影响，坡度在30°以上的用地被列为用地组织，建筑的布置、道路交通需要采取特殊处理，禁止开发建设的用地为坡度高于55°的区域。该坡度影响建筑布置与栈道布置，而PRT交通模式的修筑和使用不受地形限制，所以在山地建筑、度假村修筑以及人群聚落的选址方面，利用PRT交通系统，在山地坡度上有更多的选择和更少的局限性。

4.2PRT应用对交通占地的影响

如果将公路修筑建造于倾斜坡面上，必须首先对山体进行改造，进行挖方或填方处理;而传统山地公路的布线方式占地面积较大，如果大规模地进行山体开挖，将造成地质不稳定、山体滑坡或崩塌等安全问题。而基于PRT的交通模式，不仅可以增加人们在山区的可达范围，而且会相较于减少山地公路交通占地，也会减少对山地山体的改造，增加了安全性。

4.3PRT应用对环境承载力的影响

明确山区的功能定位，把握好开发规模和方向，趋利避害是人类进行开发山地的行动时需要优先考虑的选项;生态环境是山区最大的资源和资本，所以开发的同时严格控制建设力度，加强生态环境保护。将人类活动向有利的方向积极引导，例如进行适度的开发，人工种植可以增加原有的绿化量，同时人工行为的加入可以有效管理山林，将总体改善生态环境，提升生态系统的承载力。传统公路所占据的山地面积将还给林地和耕地，而在基于PRT交通体系的山地环境中，将会有效提高陡坡山区的建设总量和利用率，也将同时提高生态供给总量。因此，经过分析认为，采用PRT交通模式将会在一定程度上增加对原有生态环境的保护和适度的开发，并提高原有的山区环境承载力。

5结论

利用PRT交通系统，在改变山区可达性的基础上，山区土地资源也可进行适度开发利用，可将传统难于开发利用的陡坡及悬崖山地用于山地开发与保护。在达到合理配置、节约用地目的的同时，一定程度上缓解人居建筑用地的紧张与人口的矛盾。在PRT交通系统的支持下，大大提高山区的可达性以及山区交通设施通行。未来人居環境发展的重要突破点将会着眼于山地的开发与发展，优秀和适合的山地交通模式被应用后，在进一步的山地开发建设上还将面临很多挑战，创造更理想的城市形态。

（收稿：2019-09-29）