關(guān)于我國發(fā)展輕軌與鐵路共軌運(yùn)行系統(tǒng)的探討
摘要: 輕軌與鐵路共軌運(yùn)行系統(tǒng)是城市軌道交通發(fā)展的新模式與新思路。介紹了國外發(fā)展共軌運(yùn)行系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)和國內(nèi)的現(xiàn)狀, 并結(jié)合我國的實(shí)際情況, 在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、政策等三方面分析了在國內(nèi)發(fā)展共軌運(yùn)行系統(tǒng)的可行性, 可為我國大城市發(fā)展軌道交通提供參考。關(guān)鍵詞: 城市軌道交通; 共軌運(yùn)行系統(tǒng); 輕軌發(fā)展模式1 引言
發(fā)展快速軌道交通是解決大城市交通問題的根本途徑, 這一點(diǎn)已為我國多數(shù)大城市所共識。但是, 由于城市軌道交通項(xiàng)目(特別是地鐵) 的投資巨大, 許多城市難以解決建設(shè)資金問題, 這在很大程度上制約了城市軌道交通的發(fā)展。同樣的問題也曾困擾過歐洲和北美的一些大城市。近二十年來, 這些城市通過采用輕軌與市區(qū)鐵路共軌運(yùn)行的新模式, 充分利用既有鐵路資源發(fā)展城市軌道交通, 大幅度降低了系統(tǒng)造價(jià), 較好地解決了城市交通問題, 其成功經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。
2 國外發(fā)展輕軌與鐵路共軌運(yùn)行系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)
輕軌與鐵路共軌運(yùn)行是指輕軌車輛與鐵路車輛共同利用既有鐵路軌道運(yùn)行, 是一種有別于傳統(tǒng)輕軌的新的運(yùn)營模式。目前, 美國、德國、法國等國家的十多個(gè)城市擁有這種共軌運(yùn)行系統(tǒng)。其中比較有代表性的是德國的卡爾斯魯厄和美國的圣迭哥。下面分別對這兩個(gè)城市的共軌運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行介紹。
211 德國卡爾斯魯厄的共軌運(yùn)行系統(tǒng)
卡爾斯魯厄是德國巴登-符騰堡州的一個(gè)重要的工業(yè)城市, 市區(qū)人口27 萬, 其中就業(yè)人口1417 萬。為了解決市區(qū)與郊區(qū)間的通勤出行問題, 卡爾斯魯厄提出了將現(xiàn)有的鐵路線路與市內(nèi)輕軌線路接通的計(jì)劃, 這樣就可以從市區(qū)直接通過軌道交通方式到達(dá)城市外圍地區(qū)[ 1 ] 。
1992 年9 月, 卡爾斯魯厄輕軌與鐵路共軌運(yùn)行的計(jì)劃實(shí)現(xiàn)。整個(gè)計(jì)劃的投資很低, 只有8000 萬馬克, 其中購置車輛費(fèi)用為3600 萬馬克。德國西門子等公司為這條線路專門設(shè)計(jì)了雙系統(tǒng)輕軌車輛, 可以在原有輕軌的750V 直流電和電氣化鐵路15kV 交流電兩種供電模式下運(yùn)行[ 2 ], 卡爾斯魯厄因此也成為了世界上第一個(gè)采用雙電流制輕軌系統(tǒng)的城市。
這條輕軌線路的運(yùn)營時(shí)間從早上4: 30 到次日凌晨1: 00, 行車間隔為20m in, 運(yùn)營速度約為40km 65533; h。共軌運(yùn)營系統(tǒng)對原有鐵路信號系統(tǒng)進(jìn)行了改造, 同時(shí)線路沿線所有的交叉口都采取信號管制措施, 以保證行車安全。這條線路開通以后, 成為通勤出行的理想方式, 吸引了大量的乘客。系統(tǒng)運(yùn)營初期的客流量為2 000 人次65533;日, 1999 年末, 客流量增加了600% , 達(dá)到14 000 人次?日。
共軌運(yùn)行系統(tǒng)在卡爾斯魯厄的成功可以稱為是城市交通與鐵路相結(jié)合的新時(shí)代的開端。這種運(yùn)行方式在歐洲被稱為“ 卡爾斯魯厄模式”, 并引起了其他歐洲城市的廣泛關(guān)注[ 3 ] 。
212 美國圣迭哥的共軌運(yùn)行系統(tǒng)
圣迭哥是美國加里福尼亞州南部重要的港口城市和工商業(yè)中心, 人口110 萬。1979 年, 圣迭哥市購買了從圣迭哥市區(qū)到墨西哥邊境的一條貨運(yùn)鐵路的產(chǎn)權(quán), 這條鐵路從1976 年被颶風(fēng)破壞后一直廢棄。圣迭哥市于1979 年1 月開始對其按照輕軌技術(shù)規(guī)范進(jìn)行電氣化改造, 1981 年7 月通車運(yùn)營。整個(gè)輕軌線路全長2517km , 工程總投資僅為8 600 萬美元, 其中購買鐵路產(chǎn)權(quán)1 800 萬美元, 輕軌車輛購置費(fèi)為1 140 萬美元[ 4 ] 。圣迭哥輕軌系統(tǒng)采用的是U2 和SD100 型輕軌車輛, 供電模式為600V 直流電。線路的行車間隔為 h, 市區(qū)20km ? 15m in, 平均運(yùn)行速度為郊區(qū)60km ?h。1982 年的客運(yùn)量為1115 萬人次65533;日, 周末可達(dá)到117 萬人次65533;日。
1984 年, 這條線路增設(shè)了短途鐵路貨運(yùn)服務(wù)。貨運(yùn)列車由內(nèi)燃機(jī)車牽引, 因此不必進(jìn)行輕軌車輛和線路供電設(shè)施的改造就實(shí)現(xiàn)了共軌運(yùn)行。在兩者運(yùn)行時(shí)間劃分上, 輕軌運(yùn)行時(shí)間為早上5: 00 到次日凌晨1: 00, 其余時(shí)段為鐵路運(yùn)行時(shí)間。圣迭哥市通過采用上述方式發(fā)展輕軌系統(tǒng), 成為美國修建輕軌的第一座城市。目前圣迭哥的輕軌網(wǎng)絡(luò)已達(dá)到4618km , 平均日運(yùn)送乘客80 000 人次。除了圣迭哥, 美國的巴爾的摩、鹽湖城、斯克蘭頓等城市也通過利用已有的市區(qū)鐵路線路發(fā)展了共軌運(yùn)行的輕軌系統(tǒng)[ 5 ] 。 213 國外共軌運(yùn)行系統(tǒng)的特點(diǎn)
通過對前述兩個(gè)典型共軌運(yùn)行系統(tǒng)的介紹, 可以看出國外的共軌運(yùn)行系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):
(1) 投資少, 建設(shè)周期短。共軌運(yùn)行系統(tǒng)能充分利用既有鐵路線路的用地、軌道等設(shè)施, 土建工程非常有限, 平均造價(jià)一般不到常規(guī)輕軌線路的1? 而且工期大幅度縮短, 可以迅速地發(fā)揮軌道交通的效用。
(2) 充分發(fā)揮既有鐵路資源的潛能。一般的城市都具有一定數(shù)量的鐵路貨運(yùn)線路, 但運(yùn)量不大或已完全廢棄。共軌運(yùn)行的方式使輕軌與鐵路共享線路資源, 在不影響鐵路貨運(yùn)的前提下, 充分發(fā)揮了鐵路的運(yùn)量潛能。
(3) 改善城市公共交通狀況。共軌運(yùn)行系統(tǒng)具有輕軌速度快, 客運(yùn)量較大的優(yōu)點(diǎn), 可以有效地改善城市公共交通的狀況。同時(shí)共軌運(yùn)行系統(tǒng)本身具有鐵路運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn), 有利于與城際鐵路、市郊鐵路等交通方式的換乘, 是城市周邊地區(qū)到市區(qū)通勤出行的理想方式。
(4) 雙系統(tǒng)輕軌車輛購置和維護(hù)費(fèi)用較高。如表1 所示, 共軌運(yùn)行系統(tǒng)如果使用雙系統(tǒng)輕軌車輛, 則車輛購置與維護(hù)的費(fèi)用較高。如果采用在鐵路沿線架設(shè)電纜, 使用常規(guī)輕軌車輛的方式, 則不存在這類問題。系統(tǒng)名稱建設(shè)日期線路全長? 利用線路總投資日平均共軌運(yùn)行模式 km 客運(yùn)量卡爾斯魯厄輕軌1991～ 199219 24 運(yùn)營中的8000 萬14 000 采用雙系統(tǒng)(德國) 電氣化鐵路德國馬克輕軌車輛廢棄的8600 萬客貨車(美國) 圣地亞哥輕軌197911～ 198117 2517 貨運(yùn)鐵路(未電化) 美元11 500 分時(shí)段運(yùn)行通過上述的分析可以看出, 輕軌與鐵路共軌運(yùn)行是一種經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式。雖然它還存在一定缺陷, 但歐美各國的成功經(jīng)驗(yàn)表明它是一種較理想的城市交通方式, 有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?BR>3 國內(nèi)利用鐵路資源開發(fā)軌道交通系統(tǒng)的現(xiàn)狀
我國利用鐵路資源開發(fā)城市軌道交通系統(tǒng)的實(shí)踐開始于1997 年建設(shè)的上海軌道交通明珠線。明珠線一期工程利用了已廢棄的淞滬鐵路和滬杭鐵路內(nèi)環(huán)線的走廊, 采用高架方式敷設(shè)線路; 北京于1999 年開工建設(shè)的城市鐵路13 號線, 利用了鐵路京包線、東北內(nèi)環(huán)線以及望和支線的走廊, 平行修建軌道交通線 路; 正在建設(shè)的武漢輕軌1 號線, 則是利用已廢棄的京漢鐵路舊線走廊, 修建了全高架的輕軌系統(tǒng)。表2 所示的是這三條線路的基本建設(shè)情況。
表2 國內(nèi)利用鐵路資源開發(fā)的城市軌道項(xiàng)目
4 國內(nèi)發(fā)展輕軌與鐵路共軌運(yùn)行系統(tǒng)的可行性分析
結(jié)合國外發(fā)展共軌運(yùn)行系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)和國內(nèi)的現(xiàn)狀, 從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、政策三個(gè)方面對在我國發(fā)展輕軌與鐵路共軌運(yùn)行系統(tǒng)的可行性進(jìn)行簡要的分析。
411 技術(shù)可行性分析
我國的多數(shù)大城市都擁有一定規(guī)模的專用線、聯(lián)絡(luò)線、支線等鐵路線路。隨著地方工業(yè)企業(yè)結(jié)構(gòu)性調(diào)整和鐵路生產(chǎn)布局的調(diào)整, 這些線路的利用率在逐年下降, 有的甚至已經(jīng)完全處于閑置狀態(tài)[ 6 ] 。我國鐵路專用線通常是按照能滿足年貨運(yùn)量150 萬噸的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的, 其線路允許軸重、平縱斷面條件、線路允許速度、限界等均能滿足城市輕軌的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[ 7 ] 。對這些線路加以技術(shù)改造后, 完全可以建設(shè)成共軌運(yùn)行的輕軌系統(tǒng)。在這方面, 國外共軌運(yùn)行系統(tǒng)以及國內(nèi)利用鐵路資源開發(fā)軌道交通的成功經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。
另一方面, 我國的鐵路部門在勘測設(shè)計(jì)、施工建設(shè)、機(jī)車車輛、通信信號、運(yùn)輸組織、技術(shù)規(guī)章、教育培訓(xùn)等方面具有全面的專業(yè)優(yōu)勢和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn), 完全能保證共軌運(yùn)行系統(tǒng)的技術(shù)需要。事實(shí)上, 鐵路的一些設(shè)計(jì)院、工程局等單位已經(jīng)為許多城市的軌道交通工程作出過卓越的貢獻(xiàn)。
成功實(shí)施共軌運(yùn)行的關(guān)鍵是車輛技術(shù), 這也是整個(gè)系統(tǒng)投資較多的一個(gè)方面。如果采用德國模式的雙系統(tǒng)輕軌車輛, 我國現(xiàn)階段的技術(shù)力量還不能完全自行解決。在這方面, 應(yīng)該以提高軌道交通設(shè)備國產(chǎn)化程度為原則, 通過自主研發(fā)、技術(shù)引進(jìn)、合資生產(chǎn)等多種方式努力提高國產(chǎn)輕軌車輛的制造水平。如果車輛的問題能夠得到妥善解決, 那么我國發(fā)展共軌運(yùn)行系統(tǒng)在技術(shù)方面將是可行的。
412 經(jīng)濟(jì)可行性分析
國內(nèi)已有的地鐵建設(shè)項(xiàng)目造價(jià)一直居高不下, 最高的平均造價(jià)已達(dá)到每千米8 億元人民幣。如此高昂的投資, 國家和所在城市的財(cái)政很難負(fù)擔(dān), 這在很大程度上制約了我國城市軌道交通的發(fā)展。一般來說, 土建工程的投資占整個(gè)城市軌道交通項(xiàng)目總投資的60% 左右[ 8 ], 地鐵難以大幅度降低造價(jià)的主要原因就是土建工程的投資過大。而利用既有鐵路線路建設(shè)共軌運(yùn)行系統(tǒng), 沿線拆遷量小, 線路與結(jié)構(gòu)工程的投入也很有限, 因此整個(gè)系統(tǒng)的投資可以大幅度降低。同時(shí)共軌運(yùn)行系統(tǒng)還具有建設(shè)速度快、工期短的優(yōu)點(diǎn), 能夠適應(yīng)城市交通發(fā)展的迫切需要。
此外, 由于鐵路對城市的分割作用, 鐵路沿線一般都是城市中經(jīng)濟(jì)相對欠發(fā)達(dá)、居住環(huán)境較差的地帶。修建與這些鐵路線路共軌運(yùn)行的輕軌系統(tǒng), 對于沿線土地開發(fā)、舊城改造和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等都會(huì)起到積極的促進(jìn)作用。
國外的經(jīng)驗(yàn)表明, 共軌運(yùn)行系統(tǒng)以其快捷、舒適、安全的優(yōu)點(diǎn), 能夠吸引大量的乘客, 特別是城市周邊地區(qū)到市區(qū)的通勤乘客。如果制定合理的票價(jià), 可以保證正常運(yùn)營乃至贏利。共軌運(yùn)行輕軌是運(yùn)量介于地鐵和公共汽車之間的一種中運(yùn)量軌道交通系統(tǒng), 其客運(yùn)量相比地鐵要小。但由于其投資少, 建設(shè)周期短, 可以有效地縮短投資回收期, 降低投資風(fēng)險(xiǎn), 項(xiàng)目籌資的可能性也更大。對于一些經(jīng)濟(jì)并非十分發(fā)達(dá), 又具有較大交通壓力的城市來說, 共軌運(yùn)行系統(tǒng)無疑是更理想的選擇。
413 政策可行性分析
受傳統(tǒng)管理體制影響, 我國的城市軌道交通作為城市建設(shè)的一個(gè)方面, 一般由城市政府和建設(shè)部門管轄。而城市的鐵路網(wǎng)絡(luò)則屬國家所有, 由鐵路系統(tǒng)的路局、分局經(jīng)營。如果鐵路部門能利用資源優(yōu)勢介入大城市的公共交通系統(tǒng), 則既能盤活鐵路資產(chǎn), 創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn), 又能實(shí)現(xiàn)交通資源的整體優(yōu)化配置, 促進(jìn)城市交通的發(fā)展。在這方面, 上海軌道交通明珠線的建設(shè)是一個(gè)成功的先例。明珠線由上海市政府和上海鐵路局等共同組建的股份制公司建設(shè)運(yùn)營。上海鐵路局成立工程指揮部負(fù)責(zé)工程實(shí)施, 為城市軌道交通項(xiàng)目的快速啟動(dòng)創(chuàng)造了良好的條件; 而以18km 的兩條舊鐵路線作價(jià)入股的5 億元股權(quán), 也使上海鐵路局成為上海軌道交通明珠線發(fā)展有限公司的第二大股東[9] 。
在目前的體制轉(zhuǎn)軌階段, 這種合作對于充分利用現(xiàn)有條件啟動(dòng)城市軌道交通建設(shè), 節(jié)省投資成本, 調(diào)動(dòng)多方積極性加快建設(shè)進(jìn)程, 都很有必要。如果地方政府和鐵路部門能在政策上加以推動(dòng), 消除一些現(xiàn)存體制、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理等方面的障礙, 打破“ 條塊分割”的局面, 那么我國發(fā)展共軌運(yùn)行系統(tǒng)在政策方面將是可行的。
5 結(jié)語
通過上述的分析, 結(jié)合國外的成功先例和我國的實(shí)際情況, 現(xiàn)階段在我國發(fā)展輕軌與鐵路共軌運(yùn)行系統(tǒng)具有一定的可行性。城市交通的可持續(xù)發(fā)展, 首先應(yīng)該是經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展, 共軌運(yùn)行系統(tǒng)以其投資小、建設(shè)周期短、快捷舒適、運(yùn)量較大等突出的優(yōu)點(diǎn), 為經(jīng)濟(jì)并非十分發(fā)達(dá)的大城市發(fā)展快速軌道交通提供了一條新的途徑。
以石家莊市為例, 作為典型的由鐵路樞紐發(fā)展起來的城市, 其市區(qū)內(nèi)擁有頗具規(guī)模的專用線、聯(lián)絡(luò)線等鐵路線路。由于多方面的原因, 石家莊市區(qū)內(nèi)的貨運(yùn)專用線運(yùn)量在逐年下降, 部分專用線能力過剩, 設(shè)備閑置, 已對鐵路部門的整體效益造成一定影響[10] 。而另一方面, 石家莊市目前的城市公共交通狀況卻不容樂觀。為解決這一問題, 2010 年的石家莊市城市交通規(guī)劃提出了優(yōu)先發(fā)展大容量快速軌道交通系統(tǒng)的發(fā)展戰(zhàn)略[11 ] 。但在現(xiàn)階段, 石家莊市還不具備發(fā)展這類軌道交通的經(jīng)濟(jì)實(shí)力。本文探討的輕軌與市區(qū)鐵路共軌運(yùn)行的發(fā)展模式, 對石家莊市短期內(nèi)建設(shè)快速軌道交通系統(tǒng), 盡快緩解城市交通擁擠狀況, 具有重要的參考價(jià)值。
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原作者：閆小勇, 張萬勝
