我國城市軌道交通系統的選擇

【摘要】隨著我國城市人口的增多, 城市交通擁擠越來越成為一個亟待解決的問題, 城市軌道交通是解決這一問題的根本途徑。對不同類型軌道交通系統的運量、運速、造價、占地面積、限制坡度等指標進行比較, 得出不同規模與特點的城市應選擇不同的軌道交通系統, 以供各城市參考。
【關鍵詞】城市軌道交通　地鐵　輕軌　單軌

1　引言
隨著國民經濟的發展, 我國城市化的進程大大加快, 城市人口急劇膨脹, 城市交通問題越來越突出, 尤其對一些處于發展中的大城市來說尤為嚴重。由于這些城市都是由以前的中等城市逐漸演變而來, 大部分是以舊城區為中心向外擴展, 因此, 商貿和政治中心大多仍保留在原來的市中心, 而以前規劃的不夠長遠或現在拆遷、改建舊的建筑物以拓寬街道的資金不足, 導致了這些發展中的城市市中心的道路和交通狀況非但沒有改善, 反而更加惡化。以石家莊市為例, 文獻[ 1 ] 的研究表明, 石家莊市市中心區道路服務水平均低于D 級, 多數為E 和F 級, 車流為不穩定車流, 行車不暢、部分地段車速極低、車輛排隊慢行、交通阻塞嚴重。因此, 尋找一種合適的交通系統來解決行車問題已迫在眉睫。由于現有街道狀況的限制, 單純依靠增加公共汽車或出租車的數量只能造成市中心交通繁忙地段更大的交通阻塞, 根本不能解決問題。城市交通發展的方向是公共交通, 解決城市交通問題的出路是軌道交通。
城市軌道交通是指利用軌道作為車輛導向的運輸方式, 并以客運為主。包括有軌電車、地鐵、輕軌交通、單軌交通和市郊鐵路5 種子系統。軌道交通是現代化都市的標志之一。
2　軌道交通系統選擇
211　特大城市
按人口劃分, 特大城市是指人口超過100 萬的城市, 如北京、天津、上海、廣州等。一般來說, 這些城市不僅人口眾多, 而且經濟發達, 道路規劃較好、街道較寬, 但私人擁有小汽車和出租車的數量也很大, 交通擁擠仍然存在。
地鐵具有運量大、速度快、安全、準時、能耗少、無污染排放、占地面積少等諸多優點。地鐵單向車道小時輸送能力可達3 萬～ 6 萬人次, 高居于各種交通方式之首; 平均運行速度40～ 60km /h; 行駛于地下, 不受外界干擾, 是乘客出行準點保證率最大的交通方式。但是地鐵造價很高, 由我國目前已修建的情況來看, 平均每公里6 億～ 8 億元, 比其它軌道交通方式高2～ 3 倍。根據地鐵的技術經濟特點, 主要適用經濟較發達, 人均國民收入水平較高且客源充足、具有強大客流方向的城市市區和近郊區, 可成為城市交通網絡的主干線和大通道。
輕軌是中運量的公共交通方式, 客運能力為每小時1 萬～ 3 萬人次, 介于地鐵和公共汽車之間, 為城市公共交通系統中中量客運技術填補了空白。輕軌包括地面、地下和高架三種。運行速度30～ 40km /h, 最3～ 1?大坡度為6% 。輕軌的造價1～ 115 億元km , 約為地鐵的1?4。根據上述功能輕軌主要適用范圍在單向小時1 萬～ 3 萬人次的城區和郊區。
由于地鐵屬于大運量系統, 特大城市應首先選擇, 然后再以輕軌為補充。目前世界上許多比較發達的國家或地區都擁有地鐵。我國北京、天津、上海、廣州也已開通。輕軌是當代國際上最流行的城市客運交通工具之一, 歐洲有10 多個國家的城市有輕軌, 北美有20 多個國家的城市有輕軌, 亞洲有些城市也在建設之中。我國第一條高架輕軌線——上海明珠線已于去年開通。

212　大城市和中等城市
人口超過50 萬小于100 萬的城市屬于大城市, 而人口超過20 萬小于50 萬的城市則屬于中等城市。大、中等城市較特大城市客運量小, 一般屬于中等客運量, 經濟實力也較特大城市差。
由于地鐵造價很高, 建設周期長, 短期內無法緩解交通擁擠的狀況, 又屬于大運量系統, 因此大、中等城市沒有必要選擇。如對石家莊交通狀況的調查資料表明, 其高峰小時客運流量為115 萬～ 214 萬人次, 遠遠小于地鐵的客流量要求。因此在大、中等城市修建地鐵, 從整體上來說不僅不具備足夠的財力物力, 而且也是沒有必要的。
地面輕軌和高架輕軌從運量、運速和造價方面都較地鐵低, 可作為大、中等城市交通系統的一種選擇方案。但地面輕軌占地面積較大, 以六車道地面輕軌交通為例, 其占地寬度為31m (包括輕軌車道9m , 汽車車道22m ); 高架輕軌(雙線) 最小寬度為816m , 為了不影響地面交通的正常進行, 橋墩一般較高, 為了減小噪音污染, 橋上還需設置隔音墻, 因此遮光量較大。所以, 輕軌交通僅適合于原有道路較寬或有能力進行舊線拓寬的城市。
有軌電車是最古老的一種城市軌道交通方式, 在我國只有長春、大連等幾個城市保留, 但在歐洲, 有許多城市仍在使用有軌電車。有軌電車在市區街面上與其他車輛混合行駛, 最小曲線半徑可小至11m , 大部分車輛的寬度不超過214m , 單節或雙節運行, 運送能力較小, 稍大于公共汽車。由于其占據城市道路空間, 運量又小, 不能解決目前城市存在的交通問題。市郊鐵路也是城市軌道交通的一種子系統, 主要用來解決城市與郊區的交通運輸問題。其構造與普通5～ 1鐵路相似, 只是運營區間較短, 運量較小, 行車間隔較短。市郊鐵路造價較低, 僅為地鐵的1/6。由于目前多數大、中等城市市郊外環交通暢通, 沒有擁擠問題, 不必發展市郊鐵路。亟待解決的交通問題是在市中心區。
單軌交通與普通鐵路軌道不同的是其只有一根軌道, 故名單軌, 又稱獨軌。在日本城市的諸多有軌交通中, 高架單軌鐵路以其獨特的技術和結構形成都市內的一條靚麗的風景線。我國第一條單軌線路在重慶即將動工。單軌分高架單軌與地面單軌, 高架單軌又可分為跨坐式和懸掛式兩種。其軌道梁均固定在托梁上, 托梁靠支柱來支撐, 跨坐式單軌軌道梁位于托梁上方, 車輛跨坐在軌上梁上; 而懸掛式單軌軌道梁則位于托梁下側, 車輛懸在掛軌道梁上運行?？缱絾诬壍能囕v較大, 運送能力也較大。單軌與輕軌相比, 單軌交通的車輛較短, 線路寬度較小, 載客量較少。若行車間隔為3 分鐘, 單軌交通最大運送能力為單向每小時2 萬人次。單軌車輛用橡膠輪胎, 因而噪聲很小。為保證行車安全, 設有導向輪和穩定輪, 將車輛卡在軌道梁上, 不會脫軌。單軌平均運行速度24～ 34km /h, 最大爬坡度可達10% , 最小曲線半徑為25m。
有關資料介紹, 目前日本的單軌托梁支柱直徑僅為112m , 支柱間距為20m , 因此可利用道路綠化帶的面積設置, 基本不占用線路空間; 軌道梁的寬度也僅為1m 左右, 遮光量可不考慮; 且單軌噪音很小, 適宜在城市中修建。懸掛式單軌因車體懸掛于軌道梁下方, 支柱高度要高一些, 結構較跨坐式復雜, 造價稍高, 所以非道口或立交橋部分以跨坐式為宜。但在平交道口或立交橋部位, 可充分利用懸掛式懸于軌道梁下方的優勢, 采用懸索橋通過。因此, 對于大中等城市來說, 可因地制宜, 根據本身的特點與交通規劃現狀選擇一種或幾種適宜自己的輕軌或單軌交通系統, 以滿足不斷增長的交通量的需求, 改善交通質量。

213　山城和沿海城市
地鐵和輕軌的限制坡度都比較小, 不適于高低不平的地區修建, 而山城與沿海城市則屬于此類地區, 且這些地區地質多為石質巖層或水位較高的沙層, 隧道開挖難度較大, 因此也不適于修建地鐵。相對來說, 單軌對地形要求不高, 爬坡能力較強, 因此是該類地區軌道交通的最佳選擇。
3　結束語
綜上所述, 不同類型軌道交通系統有不同的特點, 它們的運輸能力、占地面積、造價等的不同, 決定它們分別適用于不同規模、不同特征的城市(特大城市選擇地鐵、輕軌; 大中等城市選擇高架或地面輕軌、單軌; 山城和沿海城市選擇單軌), 各城市可根據自身實際情況合理選擇, 提高城市交通質量。

參考文獻
[1 ] 岳渠德, 鄧年春, 鄒永誠1 石家莊市交通量調查與分析[J ]1 石家莊鐵道學院學報, 2000, 13(3): 100～ 102
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[3 ] 徐吉謙1 交通工程學基礎[M ]1 南京: 東南大學出版社11994143～ 78
[4 ] 鄭祖武1 中國城市交通[M ]1 北京: 人民交通出版社119941104～ 158