關于降低我國地鐵造價的探討摘 要:我國的地鐵建設逐步進入高峰期,對于投資巨大的地鐵如何降低其造價,是一個值得深入探討的問題。從做好地鐵規劃用地控制工作、合理確定經濟實用的建設標準、提高城市軌道交通設備的國產化率和采用直線電機地鐵系統等方面研究了降低我國地鐵造價的若干措施,并結合石家莊的交通現狀提出了具體舉措,對我國的地鐵建設有借鑒意義。關鍵詞:地鐵;造價降低;建設標準;設備國產化1引言 隨著我國現代化建設和社會經濟的飛速發展,現代城市人口大量增加、地域不斷擴大,城市交通堵塞問題突出,交通事故、噪音和空氣污染等日益影響著人們的工作、生活,地鐵作為快捷、安全、舒適、大運量、低能耗、少污染的城市交通工具,是解決城市交通矛盾的有效手段,因此修建地鐵已提到許多城市的議事日程上。上海在"十五"期間要建200ｋｍ,北京到2008年軌道交通總里程要超過300ｋｍ,廣州、南京、天津、深圳地鐵線正在緊張施工,在申報的地鐵項目還有成都、杭州、沈陽、西安等二十余座城市。"十五"期間,已成為我國城市地鐵建設的高峰期,國家投資1300億元支持各城市的地鐵建設。但地鐵建設周期長、投資巨大等因素限制著它的發展,因此研究如何降低地鐵造價,把有限的資金管好、用好,具有重要的理論價值和實際意義[1]。2降低我國地鐵造價的措施2.1做好地鐵規劃用地控制工作 降低地鐵的工程造價,首先要做好城市軌道交通的線網規劃。因為城市軌道交通是由若干條線路組成的一個系統網絡,各線路之間互相交叉,同時設有車輛段和停車場等設施。隨著城市建設的發展,如不控制好城市地鐵規劃用地,容易造成施工前的大量拆遷工作。工程實踐表明(見表1)[2],動遷費用在工程項目總投資中占有較大比例,因而規劃部門一定要控制好城市地鐵用地,避免將來建設時的大量拆遷。在地鐵建設中拆遷是不可避免的,但如何減少拆遷是降低造價的一個重要方面,必須引起足夠的重視。
2.2合理確定經濟實用的建設標準 城市軌道交通建設標準,應從實際出發,在滿足客流需求的基礎上要保證安全、可靠、經濟、實用。2.2.1科學合理地確定線路敷設方式 地下、高架和地面三種線路敷設形式造價相當懸殊,一般說,高架線是地下線造價的1/4～1/3,地面線又是高架線造價的1/3～1/2,地面線為地下線的1/10左右[3]。因此,在規劃設計軌道交通時,一定要因地制宜,正確選擇線路類別。在能建地面線的時候,不建高架線;在能建高架線的時候,不建地下線,以此來達到節省投資、降低運營成本的目的,也利于乘客的出入。2.2.2合理選擇埋深 地鐵的埋深是一個復雜的問題,必須綜合考慮各種因素:首先滿足洞室的穩定性要求,并使洞室開挖引起的變形不影響地表,同時還保證建設及運行成本。原則上是在保證洞室的穩定性的前提下,盡量采用較小的埋深,盡量保證隧道穿越均一的土層。2.2.3合理確定站間距離 站間距越小,車站數量越多,地鐵的造價就越高;站間距加大,會增加乘客的步行距離,單個車站上的客運量也會增加,有可能會增大各車站本身的長度,但車站數量可以減少,總的車站造價可以降低。我國的北京地鐵站間距為1380ｍ,天津為1000ｍ,上海平均為1325ｍ,廣州地鐵1號線為1233ｍ。因此,各地區應根據實際情況而定,建議平均站間距為1200～1400ｍ為好[2]。2.2.4合理確定地鐵車站長度 青島地鐵青紡醫院站的長度是218.5ｍ,北京地鐵西單站的長度是260ｍ,上海地鐵靜安寺站的長度是262.6ｍ,而香港地鐵站設計長度僅為186ｍ,華盛頓地鐵站長度為183ｍ[1]。相比之下,國內地鐵車站的平面尺寸偏大。如果我們少設雙層站廳,不設商店面積,減少地下運營房間和設備用房。在保證使用功能的前提下適當減小車站尺寸,必將節省大量的工程經費。2.3提高城市軌道交通設備的國產化率2.3.1設備國產化的必要性[3] 地鐵是一項周期長、投資大的項目,尤其進口設備價格昂貴,地方財力難以承受,而如使用國外貸款,限于貸款條件規定,必須要用相當一部分貸款用于購置貸款國的設備產品。長此以往,不僅浪費了國內廠家的生產能力、增加建設成本,而且今后還必須依賴貸款國的零配件進行維修,而這些零配件的價格又往往是很貴的壟斷價,將直接導致運營成本的上升,造成資金使用的惡性循環。由城市軌道交通投資構成(表2)可見,車輛以及設備系統(包括供電系統、信號系統、通信系統、給排水和環控系統、自動扶梯及電梯等)所占比例很大,因此軌道交通技術裝備國產化程度的高低對造價有很大影響,如能采用國內設備,對節約投資、降低造價將起到非常大的作用。2.3.2地鐵設備國產化的可能性[2] 隨著資金和技術裝備的引進,在我國的地鐵系統建設中,車輛及設備的投資,在工程造價中的比重越來越大,有的項目已達到60%之多,超過了土木工程的投資比例。因此,為了城市軌道交通的健康發展,國家計委會同有關部門共同研究決定,今后在城市軌道交通建設中技術裝備的平均國產化率要確保不低于70%。這從政策上保證了地鐵設備國產化的發展方向,為我國地鐵事業的發展奠定了基礎。 國外的經驗表明,車輛購買費占地鐵設備總投資的45%～50%左右,占總投資的15%～20%左右,車輛運營中的維修費和配備費用也占運營成本相當大的比重。車輛是地鐵設備的核心,投資大、技術復雜,是確保地鐵安全、正點、高效運行的關鍵,在一定程度上標志著地鐵技術發展的水平。因此,地鐵車輛國產化構成地鐵設備國產化的重點和難點之一。有關數據表明[3],地鐵車輛目前進口價格為120～180萬美元/輛,長客廠提供給北京復八線的鋼車體交流傳動ＶＶＶＦ變頻調壓車為68萬美元/輛(國產化率達到54%),北京目前用的國產地鐵車輛相當于40萬美元/輛,國產車輛的價格優勢明顯。而且北京地鐵車輛安全運用至今30ａ的歷史,充分說明了國產車的可靠性。另外,通信設備、信號系統和牽引供電系統等都能全部或很大部分達到國產化,說明地鐵設備的國產化在技術上完全是可能和可行的。2.4采用直線電機地鐵系統[4]2.4.1直線電機系統概述 直線電機技術作為一種較為成熟的技術,目前在加拿大溫哥華空中列車Ｓｋｙｔｒａｉｎ系統、馬來西亞吉隆坡ＰＵＴＲＡⅡ線、美國紐約肯尼迪國際機場線、日本大阪7號線、東京地鐵12號線(大江戶線)、斯卡伯勒快速運輸系統、底特律市區運輸系統等7條線得到了應用。在我國,直線電機牽引技術尚不普及,廣州地鐵4號線將準備采用。2.4.2直線電機系統的特點 相對于旋轉電機牽引的傳統輪軌地鐵系統,直線電機地鐵系統具有如下優點: (1)具有優良的動力性能和爬坡能力,其線路的最大坡度理論上可達到10%,目前可實現8%,有利于線路縱斷面設計,減少由地下至地面、高架的過渡段;采用徑向轉向架,使運行性能大大改善。車輛通過曲線時車輪輪緣方向與曲線方向始終一致,使線路最小曲線半徑可減少到80ｍ,有利于選線,避開地下和地面建筑物,從而減少拆遷工作量,降低工程造價。 (2)隧道斷面小,大大降低工程投資。車輪只起車體的支撐作用,輪徑較小,使車輛總高度降低,整個系統小型化,減少行走區間的斷面面積。 (3)維護和檢修量大大降低。3對石家莊市城市軌道交通的建議 作為我國新興城市之一的石家莊市,由于交通設施結構不合理和公交方式的單一化,造成了交通秩序混亂、運輸效率低等一系列不良后果。參考國外交通規劃的經驗,結合石家莊市具體情況,城軌交通是解決石家莊市交通擁擠問題的一個有效途徑。 石家莊市市中心區主要是由中華大街、和平路、體育大街、裕華路形成的矩形區域(一環以內),包括三橫五縱八條主干道。其間,就業崗位密集以及社會經濟、金融貿易活動高度集中,是典型的商業貿易、經濟金融、文化娛樂、社會政治活動中心[5]。 經專家多次調研分析,作為石家莊市中心繁華區,中山路人民商場至火車站段高峰小時單向客流量為1.5～2.4萬人次,車輛最大高峰小時單向車流量為2000～2500輛。人民商場交叉路口車輛排隊平均300ｍ,交叉延誤平均每輛車80.1ｓ,停駛車輛數為95.5%。為了緩解這種交通擁擠的情況,建議在一環路內采用地下鐵道系統,站間距采用1ｋｍ左右,既對地面建筑很少干擾,又可以快速疏散人流。 在一環路至二環路之間,包括很多學校、大型商場以及公園等場所,東方長途汽車站和華夏汽車站等客流量較大的場所也位于這個區間,故相應的車流量和客流量也很大。所以在不影響地面公交線路的情況下,宜采用高架的方式,以疏散客流。在二環路外,人口密度相對來說不算太大,像商場、公園、高校等大型場所很少,客流量相對較少,故可以采用在地面上敷設線路,站間距采用2ｋｍ左右。 由于國產車已經在北京等其它城市中得到可靠的應用,故在石家莊的地鐵車輛選擇中建議采用國產車輛,這樣不僅能夠推動我國國產化進程,還可以大大降低地鐵造價。4結束語 降低地鐵造價,應本著"安全、可靠、適用、經濟"的原則,加強地鐵建設項目管理,采用先進的設計理念,引進新的地鐵運營系統,應用先進的科學技術,提高地鐵設備的國產化,改變地鐵建設和運營管理的體制和經營理念,使其健康的發展。參考文獻[1]劉曉波,宋士學,徐紅.降低我國地鐵造價的幾點思考[Ｊ].巖土工程界,2002,(1):24～26[2]施仲衡,曾學貴,楊家齊,等.降低地鐵造價及工程建設管理等若干問題的研究[Ｒ].北京:北京交通大學,北京城建設計研究總院,2003:89～135[3]周翊民,金辰虎.降低城市軌道交通造價的思考[Ｊ].城市軌道交通研究,1999,(2):1～4[4]施翃,魏慶朝.新型城市軌道交通模式—直線電機地鐵系統[Ｊ].地鐵與輕軌,2003,(4):18～20[5]岳渠德,鄧年春,鄒永誠.石家莊市市中心區交通狀況調查與評估[Ｊ].石家莊鐵道學院學報,2000,13(3):100～102
2.2合理確定經濟實用的建設標準 城市軌道交通建設標準,應從實際出發,在滿足客流需求的基礎上要保證安全、可靠、經濟、實用。2.2.1科學合理地確定線路敷設方式 地下、高架和地面三種線路敷設形式造價相當懸殊,一般說,高架線是地下線造價的1/4～1/3,地面線又是高架線造價的1/3～1/2,地面線為地下線的1/10左右[3]。因此,在規劃設計軌道交通時,一定要因地制宜,正確選擇線路類別。在能建地面線的時候,不建高架線;在能建高架線的時候,不建地下線,以此來達到節省投資、降低運營成本的目的,也利于乘客的出入。2.2.2合理選擇埋深 地鐵的埋深是一個復雜的問題,必須綜合考慮各種因素:首先滿足洞室的穩定性要求,并使洞室開挖引起的變形不影響地表,同時還保證建設及運行成本。原則上是在保證洞室的穩定性的前提下,盡量采用較小的埋深,盡量保證隧道穿越均一的土層。2.2.3合理確定站間距離 站間距越小,車站數量越多,地鐵的造價就越高;站間距加大,會增加乘客的步行距離,單個車站上的客運量也會增加,有可能會增大各車站本身的長度,但車站數量可以減少,總的車站造價可以降低。我國的北京地鐵站間距為1380ｍ,天津為1000ｍ,上海平均為1325ｍ,廣州地鐵1號線為1233ｍ。因此,各地區應根據實際情況而定,建議平均站間距為1200～1400ｍ為好[2]。2.2.4合理確定地鐵車站長度 青島地鐵青紡醫院站的長度是218.5ｍ,北京地鐵西單站的長度是260ｍ,上海地鐵靜安寺站的長度是262.6ｍ,而香港地鐵站設計長度僅為186ｍ,華盛頓地鐵站長度為183ｍ[1]。相比之下,國內地鐵車站的平面尺寸偏大。如果我們少設雙層站廳,不設商店面積,減少地下運營房間和設備用房。在保證使用功能的前提下適當減小車站尺寸,必將節省大量的工程經費。2.3提高城市軌道交通設備的國產化率2.3.1設備國產化的必要性[3] 地鐵是一項周期長、投資大的項目,尤其進口設備價格昂貴,地方財力難以承受,而如使用國外貸款,限于貸款條件規定,必須要用相當一部分貸款用于購置貸款國的設備產品。長此以往,不僅浪費了國內廠家的生產能力、增加建設成本,而且今后還必須依賴貸款國的零配件進行維修,而這些零配件的價格又往往是很貴的壟斷價,將直接導致運營成本的上升,造成資金使用的惡性循環。由城市軌道交通投資構成(表2)可見,車輛以及設備系統(包括供電系統、信號系統、通信系統、給排水和環控系統、自動扶梯及電梯等)所占比例很大,因此軌道交通技術裝備國產化程度的高低對造價有很大影響,如能采用國內設備,對節約投資、降低造價將起到非常大的作用。2.3.2地鐵設備國產化的可能性[2] 隨著資金和技術裝備的引進,在我國的地鐵系統建設中,車輛及設備的投資,在工程造價中的比重越來越大,有的項目已達到60%之多,超過了土木工程的投資比例。因此,為了城市軌道交通的健康發展,國家計委會同有關部門共同研究決定,今后在城市軌道交通建設中技術裝備的平均國產化率要確保不低于70%。這從政策上保證了地鐵設備國產化的發展方向,為我國地鐵事業的發展奠定了基礎。 國外的經驗表明,車輛購買費占地鐵設備總投資的45%～50%左右,占總投資的15%～20%左右,車輛運營中的維修費和配備費用也占運營成本相當大的比重。車輛是地鐵設備的核心,投資大、技術復雜,是確保地鐵安全、正點、高效運行的關鍵,在一定程度上標志著地鐵技術發展的水平。因此,地鐵車輛國產化構成地鐵設備國產化的重點和難點之一。有關數據表明[3],地鐵車輛目前進口價格為120～180萬美元/輛,長客廠提供給北京復八線的鋼車體交流傳動ＶＶＶＦ變頻調壓車為68萬美元/輛(國產化率達到54%),北京目前用的國產地鐵車輛相當于40萬美元/輛,國產車輛的價格優勢明顯。而且北京地鐵車輛安全運用至今30ａ的歷史,充分說明了國產車的可靠性。另外,通信設備、信號系統和牽引供電系統等都能全部或很大部分達到國產化,說明地鐵設備的國產化在技術上完全是可能和可行的。2.4采用直線電機地鐵系統[4]2.4.1直線電機系統概述 直線電機技術作為一種較為成熟的技術,目前在加拿大溫哥華空中列車Ｓｋｙｔｒａｉｎ系統、馬來西亞吉隆坡ＰＵＴＲＡⅡ線、美國紐約肯尼迪國際機場線、日本大阪7號線、東京地鐵12號線(大江戶線)、斯卡伯勒快速運輸系統、底特律市區運輸系統等7條線得到了應用。在我國,直線電機牽引技術尚不普及,廣州地鐵4號線將準備采用。2.4.2直線電機系統的特點 相對于旋轉電機牽引的傳統輪軌地鐵系統,直線電機地鐵系統具有如下優點: (1)具有優良的動力性能和爬坡能力,其線路的最大坡度理論上可達到10%,目前可實現8%,有利于線路縱斷面設計,減少由地下至地面、高架的過渡段;采用徑向轉向架,使運行性能大大改善。車輛通過曲線時車輪輪緣方向與曲線方向始終一致,使線路最小曲線半徑可減少到80ｍ,有利于選線,避開地下和地面建筑物,從而減少拆遷工作量,降低工程造價。 (2)隧道斷面小,大大降低工程投資。車輪只起車體的支撐作用,輪徑較小,使車輛總高度降低,整個系統小型化,減少行走區間的斷面面積。 (3)維護和檢修量大大降低。3對石家莊市城市軌道交通的建議 作為我國新興城市之一的石家莊市,由于交通設施結構不合理和公交方式的單一化,造成了交通秩序混亂、運輸效率低等一系列不良后果。參考國外交通規劃的經驗,結合石家莊市具體情況,城軌交通是解決石家莊市交通擁擠問題的一個有效途徑。 石家莊市市中心區主要是由中華大街、和平路、體育大街、裕華路形成的矩形區域(一環以內),包括三橫五縱八條主干道。其間,就業崗位密集以及社會經濟、金融貿易活動高度集中,是典型的商業貿易、經濟金融、文化娛樂、社會政治活動中心[5]。 經專家多次調研分析,作為石家莊市中心繁華區,中山路人民商場至火車站段高峰小時單向客流量為1.5～2.4萬人次,車輛最大高峰小時單向車流量為2000～2500輛。人民商場交叉路口車輛排隊平均300ｍ,交叉延誤平均每輛車80.1ｓ,停駛車輛數為95.5%。為了緩解這種交通擁擠的情況,建議在一環路內采用地下鐵道系統,站間距采用1ｋｍ左右,既對地面建筑很少干擾,又可以快速疏散人流。 在一環路至二環路之間,包括很多學校、大型商場以及公園等場所,東方長途汽車站和華夏汽車站等客流量較大的場所也位于這個區間,故相應的車流量和客流量也很大。所以在不影響地面公交線路的情況下,宜采用高架的方式,以疏散客流。在二環路外,人口密度相對來說不算太大,像商場、公園、高校等大型場所很少,客流量相對較少,故可以采用在地面上敷設線路,站間距采用2ｋｍ左右。 由于國產車已經在北京等其它城市中得到可靠的應用,故在石家莊的地鐵車輛選擇中建議采用國產車輛,這樣不僅能夠推動我國國產化進程,還可以大大降低地鐵造價。4結束語 降低地鐵造價,應本著"安全、可靠、適用、經濟"的原則,加強地鐵建設項目管理,采用先進的設計理念,引進新的地鐵運營系統,應用先進的科學技術,提高地鐵設備的國產化,改變地鐵建設和運營管理的體制和經營理念,使其健康的發展。參考文獻[1]劉曉波,宋士學,徐紅.降低我國地鐵造價的幾點思考[Ｊ].巖土工程界,2002,(1):24～26[2]施仲衡,曾學貴,楊家齊,等.降低地鐵造價及工程建設管理等若干問題的研究[Ｒ].北京:北京交通大學,北京城建設計研究總院,2003:89～135[3]周翊民,金辰虎.降低城市軌道交通造價的思考[Ｊ].城市軌道交通研究,1999,(2):1～4[4]施翃,魏慶朝.新型城市軌道交通模式—直線電機地鐵系統[Ｊ].地鐵與輕軌,2003,(4):18～20[5]岳渠德,鄧年春,鄒永誠.石家莊市市中心區交通狀況調查與評估[Ｊ].石家莊鐵道學院學報,2000,13(3):100～102