城市轨道交通特征论述

城市轨道交通特征论述

[摘要] 随着我国城市化进程的加快，城市人口和机动车的快速增加已大大超过城市交通基础设施的最大承受能力，城市交通问题已经严重影响城市功能的发挥和城市的可持续发展。本文深入分析了影响轨道交通特征的主要因素，为今后我国大规模的轨道交通建设提供服务。

[关键词] 轨道交通线路类型线路结构地铁轻轨

1.城市轨道交通的概念

现在国内在轨道交通概念方面存在诸多的混淆，比如认为地铁必定是在地下行驶的交通工具，却不知国外地铁有的部分在地面、甚至在高架行走。而我国现在地铁几乎是全地下结构，导致成本居高不下，如广州市地铁1号线，建设成本高达8～9亿元/km！轨道交通特征和概念的模糊不清可能会影响我国新的交通设施的规划、建设和营运，不仅造成重大经济损失，而且影响城市的健康发展。

快速轨道是城市地下铁道、轻型轨道交通、单轨交通、有轨电车、新交通、高速磁浮列车和市郊列车等城市轨道交通的统称。其共同特点是：运量大、速度快、安全可靠、准点舒适，可以在地面、高架和地下、半地下的轮轨上行驶。轮轨系统一般有钢轮一钢轨系统和胶轮一混凝土轨系统两大类，世界上轨道交通主要以钢轮一钢系统为主，我国也不例外。轨道交通通常以电力驱动，一架空线网受电或第三轨受电，自动或人工操作控制。城市轨道交通的站距一般在市区1km 左右，在郊区2km左右。但是，城市或区域之间的高速铁路站距较大，否则达不到200km/h以上的运行速度。

地铁，是地下铁道的简称，别名有地下铁、重轨、快速轨道、大都市铁路。地铁可以在地面、高架和地下运行。地铁是大容量的客运工具，高峰单向容量为3～7万人次/h，量大运行速度达120km/h，平均营运速度为30～45km/h，这与站距有关。地铁需要道路完全隔离和封闭，从而确保了快速和准时，但线路一旦建成，更改非常困难，只能考虑延长线。地铁由于建设成本非常高昂，一般由市政当局或公共公司所拥有。地铁的信号和控制系统很复杂，用以满足地铁的快速和发车时间间隔。车站一般比较宽敞，高站台、有电动扶梯，有利于乘客上下地面。地铁一般位于城市核心区或城市内环路之内。

轻轨是轻型轨道交通的简称，是由原来的有轨电车演变而来的。1978年3月在布鲁塞尔召开和第一届国际轻轨交通会议上统一了轻轨的称谓，英文简写LRT，认为轻轨交通的荷载比地铁和常规列车轻。根据轻轨定义，独轨交通、新交通系统、轻轨地铁、轻型快速交通、高架线性系统等都属于轻轨范畴。轻轨线路有地面、高架和地下线，地下线比较少见。轻轨建设成本为地铁的1/3～1/5。轻轨一般位于城市内环路之外。

市郊铁路担负着大城市市区与郊区卫星城镇或社区之间的客运联系，一般与

地铁站或轻轨站有方便的换乘关系。通勤铁路以架空线网供电，站距长、速度快。它属于重轨交通，与货运列车的兼容性强。

高速铁路指导运行于大城市或区域之间，甚至国家之间的高速轨道交通，如欧洲之星、日本的新时速、中国的广深准高速列车，营运速度在200以上，最大速度达350km/h。新研制的磁浮高速列车，时速将达500km/h。一般把高速铁路归为区域或国家铁路系统，所以狭义上说不是城市轨道交通的研究范围。

2.城市轨道交通的基本特征

目前，世界上拥有城市轨道交通的城市有400多个，其中有地铁的占5%，有地铁和轻轨的占11%，有轻轨和有轨电车的占84%，全世界轨道交通的营运线路长达5200km。发展中国家发展很快，目前有730多km的营运线路，占全世界的14%。轨道交通在世界上的分布情况，。

综上所述，小汽车机动性强，从门到门，但是道路面积大，综合运能不大，能耗大，污染严重；公共汽车机动性好，基础工程简单，成本低，能耗虽然不大，但是综合运行速度慢，影响运能，污染大；有轨电车工程造价低，能耗低，成本低，无空气污染，运行速度慢，运能提不高；轻轨运量和运行速度均较大，安全、准点、能耗低、无污染，造价比地铁低，但是占用地面空间；地铁运量大，运行速度大，安全、准点、能耗低、无污染，不占用地面空间，工程造价高，但是综合效益好。

3.因素分析

3.1线路类型

线路类型影响轨道交通的营运速度和容量、服务质量和投资成本。根据线路的隔离和封闭程度，可以分为三种类型：

A型线路：全封闭、无平面交叉、具有专用的路权，如地铁线路，营运速度30～45km/h；

B型线路：大部分线路处于封闭和隔离状态，有部分平面交叉口。在交叉口，轨道交通优先通过，以确保快速的营运速度，具有大部分的路权，如轻轨线路，营运速度25～35km/h；

C型线路：只要小部分线路处于封闭或隔离，与其他交通混行，有大量的平面交叉口，如有轨电车和常规公交车线路，营运速度14～18km/h。

三种类型线路与服务质量和投资成本关系

服务质量

A型线路比B、C型线路具有更高的投资成本和服务质量，但是它占地更多，线路更改更加困难，弹性小。

3.2线路结构形

线路结构形式有地面或半地面分级、高架轨道和地下轨道三种形式。线路在垂向的结构形式对轨道交通的建设成本影响最大。世界轨道交通建设经验表明，一般情况下，地面结构与高架、地下结构的投资成本的比例，大致在1：2：6的关系。假如建设一条15km长的轨道交通，在地名分级系统约3.3亿美元，高架6.6亿美元，而地下结构则高达20亿美元。非凡是地下结构，成本与当地的地质水文条件、施工方法、车站规模等关系很大，但是与轨道交通技术水平影响不大。

3.3系统技术类型

轨道交通之间的技术差别主要是列车的控制方式。根据轨道交通的控制方式，大致可以很分为三种技术类型：①司机控制的交通系统；②自动控制的钢轮一钢轨系统；③人工/自动联合控制的交通系统，如有轨电车、胶轮系统等。

自动控制系统与司机控制的系统相比，具有如下优点：

－可在地面、地下和高架行驶，车道窄、占地少；

－噪声低、无空气污染、卫生清洁；

－性能优、安全可靠、车辆耐用、易维修；

－因多节车辆编组，容量大、劳动生产率高、能耗低、单位营运成本低；

其主要缺点如下：

－与其他交通兼容性差，在地面行驶问题更多；

－只能在轨道上行驶，线路在低密度区不经济；

－改线或更改调度灵活性差、车辆更新困难

－投资成本高

胶轮系统指橡胶轮胎在钢筋混凝土轨道上运行，并附有钢轮一钢轨作用，以防万一胎破裂，目前已经在巴黎、蒙特利尔、阿德莱得、墨西哥和日本的Sapporo 用。胶轮系统与钢轮一钢轨系统比较有明显的特点：噪声小、爬城能力大、能大、控制系统复杂、造价高，只能在全封闭的轨道上行驶。