關(guān)于我國發(fā)展輕軌與鐵路共軌運行系統(tǒng)的探討
摘要: 輕軌與鐵路共軌運行系統(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)展共軌運行系統(tǒng)的經(jīng)驗和國內(nèi)的現(xiàn)狀, 并結(jié)合我國的實際情況, 在技術(shù)、經(jīng)濟、政策等三方面分析了在國內(nèi)發(fā)展共軌運行系統(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, 這一點已為我國多數(shù)大城市所共識。但是, 由于城市軌道交通項目(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, 較好地解決了城市交通問題, 其成功經(jīng)驗值得借鑒。
2 國外發(fā)展輕軌與鐵路共軌運行系統(tǒng)的經(jīng)驗
輕軌與鐵路共軌運行是指輕軌車輛與鐵路車輛共同利用既有鐵路軌道運行, 是一種有別于傳統(tǒng)輕軌的新的運營模式。目前, 美國、德國、法國等國家的十多個城市擁有這種共軌運行系統(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。下面分別對這兩個城市的共軌運行系統(tǒng)進行介紹。
211 德國卡爾斯魯厄的共軌運行系統(tǒng)
卡爾斯魯厄是德國巴登-符騰堡州的一個重要的工業(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)輕軌線路接通的計劃, 這樣就可以從市區(qū)直接通過軌道交通方式到達城市外圍地區(qū)[ 1 ] 。
1992 年9 月, 卡爾斯魯厄輕軌與鐵路共軌運行的計劃實現(xiàn)。整個計劃的投資很低, 只有8000 萬馬克, 其中購置車輛費用為3600 萬馬克。德國西門子等公司為這條線路專門設(shè)計了雙系統(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行[ 2 ], 卡爾斯魯厄因此也成為了世界上第一個采用雙電流制輕軌系統(tǒng)的城市。
這條輕軌線路的運營時間從早上4: 30 到次日凌晨1: 00, 行車間隔為20m in, 運營速度約為40km 65533; h。共軌運營系統(tǒng)對原有鐵路信號系統(tǒng)進行了改造, 同時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% , 達到14 000 人次?日。
共軌運行系統(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)合的新時代的開端。這種運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)范進行電氣化改造, 1981 年7 月通車運營。整個輕軌線路全長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, 平均運行速度為郊區(qū)60km ?h。1982 年的客運量為1115 萬人次65533;日, 周末可達到117 萬人次65533;日。
1984 年, 這條線路增設(shè)了短途鐵路貨運服務(wù)。貨運列車由內(nèi)燃機車牽引, 因此不必進行輕軌車輛和線路供電設(shè)施的改造就實現(xiàn)了共軌運行。在兩者運行時間劃分上, 輕軌運行時間為早上5: 00 到次日凌晨1: 00, 其余時段為鐵路運行時間。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)已達到4618km , 平均日運送乘客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)展了共軌運行的輕軌系統(tǒng)[ 5 ] 。 213 國外共軌運行系統(tǒng)的特點
通過對前述兩個典型共軌運行系統(tǒng)的介紹, 可以看出國外的共軌運行系統(tǒng)具有如下特點:
(1) 投資少, 建設(shè)周期短。共軌運行系統(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)量的鐵路貨運線路, 但運量不大或已完全廢棄。共軌運行的方式使輕軌與鐵路共享線路資源, 在不影響鐵路貨運的前提下, 充分發(fā)揮了鐵路的運量潛能。
(3) 改善城市公共交通狀況。共軌運行系統(tǒng)具有輕軌速度快, 客運量較大的優(yōu)點, 可以有效地改善城市公共交通的狀況。同時共軌運行系統(tǒng)本身具有鐵路運輸?shù)奶攸c, 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費用較高。如表1 所示, 共軌運行系統(tǒng)如果使用雙系統(tǒng)輕軌車輛, 則車輛購置與維護的費用較高。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行模式 km 客運量卡爾斯魯厄輕軌1991～ 199219 24 運營中的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 貨運鐵路(未電化) 美元11 500 分時段運行通過上述的分析可以看出, 輕軌與鐵路共軌運行是一種經(jīng)濟的運行方式。雖然它還存在一定缺陷, 但歐美各國的成功經(jīng)驗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)的城市軌道項目
4 國內(nèi)發(fā)展輕軌與鐵路共軌運行系統(tǒng)的可行性分析
結(jié)合國外發(fā)展共軌運行系統(tǒng)的經(jīng)驗和國內(nèi)的現(xiàn)狀, 從技術(shù)、經(jīng)濟、政策三個方面對在我國發(fā)展輕軌與鐵路共軌運行系統(tǒng)的可行性進行簡要的分析。
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量150 萬噸的要求進行設(shè)計的, 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)計標準[ 7 ] 。對這些線路加以技術(shù)改造后, 完全可以建設(shè)成共軌運行的輕軌系統(tǒng)。在這方面, 國外共軌運行系統(tǒng)以及國內(nèi)利用鐵路資源開發(fā)軌道交通的成功經(jīng)驗可供借鑒。
另一方面, 我國的鐵路部門在勘測設(shè)計、施工建設(shè)、機車車輛、通信信號、運輸組織、技術(shù)規(guī)章、教育培訓(xùn)等方面具有全面的專業(yè)優(yōu)勢和豐富的實踐經(jīng)驗, 完全能保證共軌運行系統(tǒng)的技術(shù)需要。事實上, 鐵路的一些設(shè)計院、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。
成功實施共軌運行的關(guān)鍵是車輛技術(shù), 這也是整個系統(tǒng)投資較多的一個方面。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、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)展共軌運行系統(tǒng)在技術(shù)方面將是可行的。
412 經(jīng)濟可行性分析
國內(nèi)已有的地鐵建設(shè)項目造價一直居高不下, 最高的平均造價已達到每千米8 億元人民幣。如此高昂的投資, 國家和所在城市的財政很難負擔(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城市軌道交通項目總投資的60% 左右[ 8 ], 地鐵難以大幅度降低造價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, 因此整個系統(tǒng)的投資可以大幅度降低。同時共軌運行系統(tǒng)還具有建設(shè)速度快、工期短的優(yōu)點, 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)濟相對欠發(fā)達、居住環(huán)境較差的地帶。修建與這些鐵路線路共軌運行的輕軌系統(tǒng), 對于沿線土地開發(fā)、舊城改造和經(jīng)濟發(fā)展等都會起到積極的促進作用。
國外的經(jīng)驗表明, 共軌運行系統(tǒng)以其快捷、舒適、安全的優(yōu)點, 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, 可以保證正常運營乃至贏利。共軌運行輕軌是運量介于地鐵和公共汽車之間的一種中運量軌道交通系統(tǒng), 其客運量相比地鐵要小。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, 項目籌資的可能性也更大。對于一些經(jīng)濟并非十分發(fā)達, 又具有較大交通壓力的城市來說, 共軌運行系統(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)濟增長點, 又能實現(xiàn)交通資源的整體優(yōu)化配置, 促進城市交通的發(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)運營。上海鐵路局成立工程指揮部負責(zé)工程實施, 為城市軌道交通項目的快速啟動創(chuàng)造了良好的條件; 而以18km 的兩條舊鐵路線作價入股的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)有條件啟動城市軌道交通建設(shè), 節(jié)省投資成本, 調(diào)動多方積極性加快建設(shè)進程, 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, 消除一些現(xiàn)存體制、技術(shù)標準、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際情況, 現(xiàn)階段在我國發(fā)展輕軌與鐵路共軌運行系統(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)濟的可持續(xù)發(fā)展, 共軌運行系統(tǒng)以其投資小、建設(shè)周期短、快捷舒適、運量較大等突出的優(yōu)點, 為經(jīng)濟并非十分發(fā)達的大城市發(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)的貨運專用線運量在逐年下降, 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)濟實力。本文探討的輕軌與市區(qū)鐵路共軌運行的發(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, 具有重要的參考價值。
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原作者：閆小勇, 張萬勝
