試談我國城市軌道交通的發展
呂清泉
摘要: 在分析國外城市軌道交通體系的形式和特點的基礎上, 結合國內的實際情況, 提出我國在特大城市及三大經濟圈積極發展大、中運量型軌道交通, 建立完善的交通體系, 以及在大、中等城市發展中運量型軌道交通的新思路。
關鍵詞: 大運量型; 中運量型; 城市軌道交通; 發展
近年來由于改革開放政策的貫徹執行, 我國國民經濟得到了蓬勃發展, 城市建設也在不斷改善和擴大規模, 目前人口在百萬以上的特大城市已經超過30 座[1 ] 。由于城市經濟區域布局的變化以及大城市的聚集和輻射效應越來越強烈, 城市流動人口大為增加, 居民出行更為頻繁, 城市客運交通的需求矛盾也就越來越突出。同時, 隨著經濟建設步伐的加快, 人們的時間觀念越來越強, 這就需要一系列安全、快捷的交通客運形式。為了改善我國城市公共交通普遍存在的這一矛盾, 必須采用大、中運量型軌道交通客運方式, 把常規的公共汽、電車方式進行適當調整, 在城市中形成以快速軌道交通為骨干的新型公共交通網絡結構, 使城市交通在經濟建設中發揮有效的先導作用。 1國外情況 1. 1大運量型軌道交通特大城市特別是首都、直轄市及省會所在城市都是政治、經濟、文化中心, 每天進出市區的上班族或進行商業活動及各種業務的人口特別多。為了輸送如此大運量的旅客人員, 只有象地鐵這樣的大運量型城市快速軌道交通手段才行。下面將世界各大城市共有的大運量型軌道交通——地鐵的發展情況介紹如下: 地鐵是線路的大部分建在地下作為大運量軌道交通手段的城市高速鐵道的總稱[2 ] 。1863 年, 世界上最初的地鐵在倫敦開通, 全長6 km 。在紐約, 1868 年按照城市高速鐵道的發展計劃建成了11 km 的高速鐵道延伸線, 后來由于道路交通混亂、城市美觀、噪音等問題, 20 世紀初開始建設地鐵, 1904 年第一條地鐵開通。目前已擁有385 km 的線路網和6 600 輛車輛。在巴黎, 直到1900 年才建成了第一條地鐵線, 長約5 km , 以后加快了地鐵的建設速度, 1930 年已經建成116 km 的線路網。總之, 歐洲超過60 萬人口的大部分城市都已建成或在建、籌建地鐵, 作為城市交通的大動脈發揮著作用。日本由于各種原因直到1927 年在東京的上野~ 淺草之間建成第一條地鐵, 長2. 4 km, 1939 年淺草至澀谷的延長線開通, 長14. 3 km, 1933 年大阪第一條地鐵開通, 長3. 1km 。戰后首都圈的人口急劇增加, 加之1964 年東京奧林匹克運動會的機會, 地鐵線路網顯著發展。目前為止, 東京地鐵總延長達220 km , 作為交通運輸的大動脈, 每年輸送旅客達25 億人。戰后大阪的地鐵線路網建設也逐漸延伸, 特別是1970 年萬國博覽會召開的機會, 路網建設大幅度增加。目前為止, 總延長達100 多公里。1955 年以后, 除了東京、大阪以外的其他大城市如名古屋、札幌、橫濱、神戶、京都、福岡及仙臺分別開通了地鐵。目前為止, 全日本地鐵的總運營里程達500 多公里, 有5 200 多輛車輛。在首都圈軌道交通每天輸送的旅客達3 250 萬人(其中地鐵730 萬), 京阪神圈軌道交通每天輸送的旅客達1 309 萬人(其中地鐵270 萬) [ 3 ] 。 1. 2中運量型軌道交通 中運量型軌道交通是具有每小時10 000~ 30 000 人輸送能力的軌道交通系統的總稱。是處于地鐵(輸送能力30 000~ 60 000 人) 和公共汽車(輸送能力4 000 ~ 8 000 人) 之間的運輸系統, 在城市軌道交通中起著非常重要的作用[ 1 ] 。建設費比較便宜, 省力、節能、噪音和振動小、電力驅動對環境的影響也小, 而且可以無人駕駛、運營費低廉。在日本, 每公里地鐵的建設費為200 億~ 300 億日元(相當于人民幣20 億元), 而高架軌道每公里的建設費為50 億~ 60 億日元(相當于人民幣5 億元), 是地鐵建設費的1? 4[ 4 ] 。中運量型軌道交通主要有現代有軌電車、單軌交通、小型地鐵及各種形式的新交通系統。 1. 2. 1現代有軌電車 現代有軌電車是利用軌道作為車輛導向的運輸方式, 以客運交通為主, 它是在舊式有軌電車的基礎上發展起來的現代化水平很高的客運系統[ 1 ] 。在歐洲將其稱之為“ 輕軌”。 1886 年美國阿爾拉巴馬州的蒙哥馬里市第一次出現有軌電車系統。次后有軌電車系統迅速發展, 在20 世紀20 年代, 美國的有軌電車線總長達25 000 km 。到了30 年代, 歐洲、日本、印度和我國的有軌電車有了很大的發展, 如上海、北京、沈陽、大連等城市都相繼出現了有軌電車。隨著汽車工業的迅速發展, 西方國家私人小汽車數量急劇增長, 大量的汽車擁上街頭。于是又紛紛拆除有軌電車, 尤其是美國。但汽車數量的過度增加, 使城市交通又出現了新問題, 造成交通堵塞, 行車速度下降, 空氣污染和噪音嚴重, 在鬧市區甚至連停車也難找到適當地方[ 1 ] 。 到60 年代初, 西方一些經濟發達國家, 人口密集的城市, 為滿足城市公共交通客運量日益增長的需要, 除考慮修建地下鐵道外, 又重新把注意力轉移到地面軌道交通方式上來, 著手在改造舊式有軌電車的基礎上, 利用現代技術, 改造和發展有軌電車系統, 開發出低噪音、低振動、省能源、能高速運行的高性能有軌電車, 同時與城市郊區的鐵道、城市的地下鐵道連接, 提高其技術水平和服務質量, 出現了現代有軌電車系統[ 1 ] 。 到80 年代, 國際上一些大城市已相繼建成了現代化技術很高的現代有軌電車系統。例如, 法國的南特市, 城市人口約45 萬, 1984 年建成一條自東向西穿過市區的現代有軌電車線路, 也是法國首次建成的第一條現代有軌電車系統, 線路全長10. 6 km, 平均旅行速度可達24 km ? h, 目前年客運量已接近2×107 人次; 美國的薩克拉門托市, 市區人口約92 萬, 1987 年3 月建成一條穿越市中心的現代有軌電車線路, 全長29. 4 km; 香港地區為了配合新界西部的經濟發展, 修建了屯門至元朗的現代有軌電車線路, 于1988 年9 月正式投入運營, 線路全長23 km, 平均旅行速度可達25 km ? h[ 1 ] 。現代有軌電車的特點是具有高速性能, 高加減速性能, 低噪音、低振動, 對周圍環境影響也少。同時由于車輛的改善, 舒適度也好。不論是從既有的有軌電車發展而來還是新建, 和建設城市高速鐵道相比, 造價都低, 所以近年來許多城市又紛紛轉回來把注意力投到現代有軌電車系統上來。其主要特點列于表1[ 3 ] 。
表1舊式有軌電車和現代有軌電車比較
其余分布在美、日、澳、加等國。另外第三世界各國也認識到這種新交通工具的意義, 扎伊爾、突尼斯、泰國、菲律賓、新加坡、香港等國家和地區的城市也已建成或正在建、籌建現代有軌電車系統[ 1 ] 。 1. 2. 2單軌交通 單軌交通是指以橡膠輪胎為主的車輛在一根軌道上運行的交通方式。按支撐方式, 一般區分為跨座式和懸吊式兩種。其主要特點比較如表2[3 ] 。 13. 3km(其中11 km 在河的上空), 從1901 年開始輸越少, 單軌交通等中運量型軌道交通越來越有發展的送旅客, 據說運營90 多年從未發生過任何事故。二戰必要。單軌交通的特點和問題如表4[3 ] 。后的日本, 人口擁往城市, 加上產業集中等問題嚴重。 1. 2. 3小型地鐵的地鐵。目前世界上最先進的小型地鐵是線性(發動很早以前在倫敦、格拉斯哥、布達佩斯就有小斷面機) 地鐵, 此地鐵機車采用線性發動機, 是將通常的電動發動機由旋轉型展開成直線型, 這一點和磁懸浮式超高速列車相同, 但和磁懸浮式超高速列車不同的是兩側導體不是線圈, 而是在鐵上固定鋁板作成寬30~ 40 cm 的反應板, 車體底下設置的線性發動機從反應板上通過時產生磁性對車體的推力而驅動列車行走。鋼軌對車體起支撐和導向作用。這種輪軌式線性發動機牽引列車最初是1985 年在加拿大多倫多市的地鐵新線上采用, 線路長7. 5km 。由于建設費低廉, 1986 年又在另一城市巴庫巴市建設相同系統的地鐵, 線路長25 km, 最高速度80 km ? h[3 ] 。另外在溫哥華市, 于1986 年又建成了世界上第一條全自動化用線性電機牽引的軌道交通系統, 該線路全長22. 5 km, 其中有13 km 為高架結構系統, 共設車站16 座, 軌距1 435 mm , 采用直流電600 V 側軌供電方式, 車輛總數為114 輛, 行車間隔3~ 5 m in, 信號系統由計算機集中控制, 全部列車以無人駕駛全自動控制方式運行, 這是世界上投入商業運行的技術最先進的軌道交通系統[1 ] 。之后, 日本于1990 年在大阪市地鐵鶴見綠地線(長5. 7 km) 和東京都地鐵12 號線(長41 km) 上也采用這種線性發動機, 最高速度達70 km ?h[1 ] 。