我国城市轨道交通系统的选择
【摘要】随着我国城市人口的增多, 城市交通拥挤越来越成为一个亟待解决的问题, 城市轨道交通是解决这一问题的根本途径。对不同类型轨道交通系统的运量、运速、造价、占地面积、限制坡度等指标进行比较, 得出不同规模与特点的城市应选择不同的轨道交通系统, 以供各城市参考。
【关键词】城市轨道交通 地铁 轻轨 单轨
1 引言
随着国民经济的发展, 我国城市化的进程大大加快, 城市人口急剧膨胀, 城市交通问题越来越突出, 尤其对一些处于发展中的大城市来说尤为严重。由于这些城市都是由以前的中等城市逐渐演变而来, 大部分是以旧城区为中心向外扩展, 因此, 商贸和政治中心大多仍保留在原来的市中心, 而以前规划的不够长远或现在拆迁、改建旧的建筑物以拓宽街道的资金不足, 导致了这些发展中的城市市中心的道路和交通状况非但没有改善, 反而更加恶化。以石家庄市为例, 文献[ 1 ] 的研究表明, 石家庄市市中心区道路服务水平均低于D 级, 多数为E 和F 级, 车流为不稳定车流, 行车不畅、部分地段车速极低、车辆排队慢行、交通阻塞严重。因此, 寻找一种合适的交通系统来解决行车问题已迫在眉睫。由于现有街道状况的限制, 单纯依靠增加公共汽车或出租车的数量只能造成市中心交通繁忙地段更大的交通阻塞, 根本不能解决问题。城市交通发展的方向是公共交通, 解决城市交通问题的出路是轨道交通。
城市轨道交通是指利用轨道作为车辆导向的运输方式, 并以客运为主。包括有轨电车、地铁、轻轨交通、单轨交通和市郊铁路5 种子系统。轨道交通是现代化都市的标志之一。
2 轨道交通系统选择
211 特大城市
按人口划分, 特大城市是指人口超过100 万的城市, 如北京、天津、上海、广州等。一般来说, 这些城市不仅人口众多, 而且经济发达, 道路规划较好、街道较宽, 但私人拥有小汽车和出租车的数量也很大, 交通拥挤仍然存在。
地铁具有运量大、速度快、安全、准时、能耗少、无污染排放、占地面积少等诸多优点。地铁单向车道小时输送能力可达3 万～ 6 万人次, 高居于各种交通方式之首; 平均运行速度40～ 60km /h; 行驶于地下, 不受外界干扰, 是乘客出行准点保证率最大的交通方式。但是地铁造价很高, 由我国目前已修建的情况来看, 平均每公里6 亿～ 8 亿元, 比其它轨道交通方式高2～ 3 倍。根据地铁的技术经济特点, 主要适用经济较发达, 人均国民收入水平较高且客源充足、具有强大客流方向的城市市区和近郊区, 可成为城市交通网络的主干线和大通道。
轻轨是中运量的公共交通方式, 客运能力为每小时1 万～ 3 万人次, 介于地铁和公共汽车之间, 为城市公共交通系统中中量客运技术填补了空白。轻轨包括地面、地下和高架三种。运行速度30～ 40km /h, 最3～ 1?大坡度为6% 。轻轨的造价1～ 115 亿元km , 约为地铁的1?4。根据上述功能轻轨主要适用范围在单向小时1 万～ 3 万人次的城区和郊区。
由于地铁属于大运量系统, 特大城市应首先选择, 然后再以轻轨为补充。目前世界上许多比较发达的国家或地区都拥有地铁。我国北京、天津、上海、广州也已开通。轻轨是当代国际上最流行的城市客运交通工具之一, 欧洲有10 多个国家的城市有轻轨, 北美有20 多个国家的城市有轻轨, 亚洲有些城市也在建设之中。我国第一条高架轻轨线——上海明珠线已于去年开通。
212 大城市和中等城市
人口超过50 万小于100 万的城市属于大城市, 而人口超过20 万小于50 万的城市则属于中等城市。大、中等城市较特大城市客运量小, 一般属于中等客运量, 经济实力也较特大城市差。
由于地铁造价很高, 建设周期长, 短期内无法缓解交通拥挤的状况, 又属于大运量系统, 因此大、中等城市没有必要选择。如对石家庄交通状况的调查资料表明, 其高峰小时客运流量为115 万～ 214 万人次, 远远小于地铁的客流量要求。因此在大、中等城市修建地铁, 从整体上来说不仅不具备足够的财力物力, 而且也是没有必要的。
地面轻轨和高架轻轨从运量、运速和造价方面都较地铁低, 可作为大、中等城市交通系统的一种选择方案。但地面轻轨占地面积较大, 以六车道地面轻轨交通为例, 其占地宽度为31m (包括轻轨车道9m , 汽车车道22m ); 高架轻轨(双线) 最小宽度为816m , 为了不影响地面交通的正常进行, 桥墩一般较高, 为了减小噪音污染, 桥上还需设置隔音墙, 因此遮光量较大。所以, 轻轨交通仅适合于原有道路较宽或有能力进行旧线拓宽的城市。
有轨电车是最古老的一种城市轨道交通方式, 在我国只有长春、大连等几个城市保留, 但在欧洲, 有许多城市仍在使用有轨电车。有轨电车在市区街面上与其他车辆混合行驶, 最小曲线半径可小至11m , 大部分车辆的宽度不超过214m , 单节或双节运行, 运送能力较小, 稍大于公共汽车。由于其占据城市道路空间, 运量又小, 不能解决目前城市存在的交通问题。市郊铁路也是城市轨道交通的一种子系统, 主要用来解决城市与郊区的交通运输问题。其构造与普通5～ 1铁路相似, 只是运营区间较短, 运量较小, 行车间隔较短。市郊铁路造价较低, 仅为地铁的1/6。由于目前多数大、中等城市市郊外环交通畅通, 没有拥挤问题, 不必发展市郊铁路。亟待解决的交通问题是在市中心区。
单轨交通与普通铁路轨道不同的是其只有一根轨道, 故名单轨, 又称独轨。在日本城市的诸多有轨交通中, 高架单轨铁路以其独特的技术和结构形成都市内的一条靓丽的风景线。我国第一条单轨线路在重庆即将动工。单轨分高架单轨与地面单轨, 高架单轨又可分为跨坐式和悬挂式两种。其轨道梁均固定在托梁上, 托梁靠支柱来支撑, 跨坐式单轨轨道梁位于托梁上方, 车辆跨坐在轨上梁上; 而悬挂式单轨轨道梁则位于托梁下侧, 车辆悬在挂轨道梁上运行。跨坐式单轨的车辆较大, 运送能力也较大。单轨与轻轨相比, 单轨交通的车辆较短, 线路宽度较小, 载客量较少。若行车间隔为3 分钟, 单轨交通最大运送能力为单向每小时2 万人次。单轨车辆用橡胶轮胎, 因而噪声很小。为保证行车安全, 设有导向轮和稳定轮, 将车辆卡在轨道梁上, 不会脱轨。单轨平均运行速度24～ 34km /h, 最大爬坡度可达10% , 最小曲线半径为25m。
有关资料介绍, 目前日本的单轨托梁支柱直径仅为112m , 支柱间距为20m , 因此可利用道路绿化带的面积设置, 基本不占用线路空间; 轨道梁的宽度也仅为1m 左右, 遮光量可不考虑; 且单轨噪音很小, 适宜在城市中修建。悬挂式单轨因车体悬挂于轨道梁下方, 支柱高度要高一些, 结构较跨坐式复杂, 造价稍高, 所以非道口或立交桥部分以跨坐式为宜。但在平交道口或立交桥部位, 可充分利用悬挂式悬于轨道梁下方的优势, 采用悬索桥通过。因此, 对于大中等城市来说, 可因地制宜, 根据本身的特点与交通规划现状选择一种或几种适宜自己的轻轨或单轨交通系统, 以满足不断增长的交通量的需求, 改善交通质量。
213 山城和沿海城市
地铁和轻轨的限制坡度都比较小, 不适于高低不平的地区修建, 而山城与沿海城市则属于此类地区, 且这些地区地质多为石质岩层或水位较高的沙层, 隧道开挖难度较大, 因此也不适于修建地铁。相对来说, 单轨对地形要求不高, 爬坡能力较强, 因此是该类地区轨道交通的最佳选择。
3 结束语
综上所述, 不同类型轨道交通系统有不同的特点, 它们的运输能力、占地面积、造价等的不同, 决定它们分别适用于不同规模、不同特征的城市(特大城市选择地铁、轻轨; 大中等城市选择高架或地面轻轨、单轨; 山城和沿海城市选择单轨), 各城市可根据自身实际情况合理选择, 提高城市交通质量。
参考文献
[1 ] 岳渠德, 邓年春, 邹永诚1 石家庄市交通量调查与分析[J ]1 石家庄铁道学院学报, 2000, 13(3): 100～ 102
[2 ] 何宗华1 城市轻轨交通工程设计指南[M ]1 北京: 中国建筑工业出版社, 199311～ 37
[3 ] 徐吉谦1 交通工程学基础[M ]1 南京: 东南大学出版社11994143～ 78
[4 ] 郑祖武1 中国城市交通[M ]1 北京: 人民交通出版社119941104～ 158
