一、有軌電車的發展
1、有軌電車發展的三個階段
第一階段19世紀80年代到20世紀30年代快速發展階段
世界城市有軌電車的發展經曆了三個階段。自從1881年第一輛城市有軌電車在德國誕生以來,這種以軌道作為車輛導向的大運量的客運交通工具迅速得到發展。在20世紀20年代,僅美國的有軌電車線總長達25000km。1908年中國第一條有軌電車在上海建成通車,標誌著我國城市公共交通的一個裏程碑。1909年以後在大連、北京、天津、沈陽、哈爾濱、長春等城市都相繼修建了有軌電車,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。成為當時城市公共交通的主要交通工具。
第二階段20世紀40年代到20世紀60年代衰落階段
不久隨著汽車工業的迅速發展發生了變化,西方國家私人小汽車數量急劇增長,大量的汽車擁上街頭,機動性更好的公交汽車越來越普遍。由於受當時的技術條件限製,舊式有軌電車行駛在道路中間,與其他車輛混合運行,又受路口紅綠燈控製,運行速度很慢,正點率低,而且噪聲大,加減速性能較差,有軌電車逐漸被無軌公交車輛所替代。50年代開始,世界各國大城市都紛紛拆除有軌電車線路。到60年代末,我國各大城市的有軌電車線路基本拆完,僅剩下大連、長春個別線路沒有拆光,並一直保留至今。
第三階段20世紀70年代至今重新定位、恢複發展階段
20世紀60、70年代,由於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,空氣汙染和噪音嚴重,成為了現代城市發展中麵臨的主要問題。為解決以上問題,世界各大城市開始大力發展地下鐵道。但是地下鐵道投資昂貴、建設周期長,給城市公共交通發展帶來了新的問題。西方一些經濟發達國家,在人口密集的城市,為滿足城市公共交通客運量日益增長的需要,並結合城市不同區域運量區別,除考慮修建地下鐵道外,又重新把注意力轉移到地麵軌道交通方式上來。認為城市軌道交通的發展應根據城市特征和運量,采取具有不同運能、不同成本的軌道交通模式。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係統,開發出具有低噪音、低振動、省能源、能高速運行的高性能有軌電車,並考慮與城市的整體環境相協調,出現了現代有軌電車係統。
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係統。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係統,平均旅行速度可達24km/h;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29.4km;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,於1988年9月正式投入運營,線路全長23km,平均旅行速度可達25km/h。現代有軌電車的特點是具有高速性能,製動及加減速性好,低噪音、低振動,對周圍環境影響也少。同時由於車輛技術的改善,舒適度得到了加強。不論是從既有的有軌電車發展而來還是新建,與建設地下鐵道相比,造價低廉。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係統上來。利用現代高科技開發了新一代噪聲低、速度高,走行部轉彎靈活,乘客上下方便,甚至照顧到老人和殘疾人的低地板新型有軌電車。在線路結構上,也采用了降噪聲技術措施。在速度要求較高的線路上,采用專用車道,與繁忙道路交叉處,進入半地下、或高架,互不影響。對速度要求不高的線路,可與道路平齊,與汽車混合運行。
隨著近年來環境和能源問題的不斷突出,在西方發達國家城市興起了恢複和建設有軌電車的高潮,目前僅法國就有十多個城市擁有軌電車,有二十多個城市的線路正在建設之中,建設裏程和規模已遠遠超過地鐵,而且發展趨勢也絲毫不減。在歐洲的大中城市中,有軌電車已成為了城市中非常普及的公共交通工具。
2、現代有軌電車的使用趨勢
伴隨著經濟的快速發展和城市化、機動化的進程,國內大多數城市的空間布局由單中心向多中心轉變。在國內大中城市中,新城區、開發區的建設成為未來城市的發展趨勢,這有利於現代有軌電車在城市中的使用。
1)在優先發展公共交通的背景下,現代有軌電車的靈活多變特點能很好地適應連接新舊城之間以及新區內部的優質、高效的公共交通係統服務需求。
2)城市交通堵塞和環境汙染日益嚴重,考慮到城市交通投資的約束,現代有軌電車能與其它軌道交通相互協調,共同承擔城市的交通需求,以提高公共交通的服務競爭力,提高城市生活質量。
3)在道路資源充分、施工條件良好的新城區,應盡量實現現代有軌電車路權專用,以提高運行速度和斷麵運能,實現快速、大容量的運輸目標。
二、現代有軌電車的適用條件
現代有軌電車是在舊式有軌電車的基礎上發展起來的,采用了先進的技術和經驗,建立了一種介於公共汽車和輕軌之間的中低運量軌道交通係統。
1、城市規模和客流量
城市規模的大小直接影響著當地交通的建設規模,一般來說,大中城市以及經濟發展較好的小城市均可發展現代有軌電車。城市規模的分類標準為:按照通行的城市規模劃分標準,非農業人口在200萬以上為超大城市,100萬~200萬為特大城市,5O萬~1OO萬為大城市,2O萬~5O萬為中等城市,20萬以下為小城市。國外研究表明,在百萬人口以上的特大城市,單向客流量長期穩定在2萬~25萬人次的線路,通常采用地下鐵道。如需修建現代有軌電車,則線路應選擇現代有軌電車係統的全封閉形式。在客流量極大的市中心修建地下鐵道的同時,還應根據客流量的需要,修建市區和郊區、大型工業區及商業區的現代有軌電車交通線路。在5O萬~10O萬人口的城市,當高峰小時單向客流量為1萬~2.5萬人次時,應選用現代有軌電車的全封閉或半封閉形式,主要采用半封閉形式。因此,中等以上城市可考慮發展現代有軌電車,大中城市的公交客流量一般均能滿足現代有軌電車客流量的需求,而小城市的公交客流量相對較小,建設現代有軌電車則不太適宜。所以,一般大中城市均可發展現代有軌電車,具體發展情況要視各城市經濟發展情況、城市路網規模、城市的道路交通條件以及城市客運量綜合而定。
2、城市經濟條件
一個城市的經濟發展狀況,直接影響著當地的交通建設狀況,一般大中城市的經濟水平具有建設現代有軌電車的能力,而小城市經濟受限,現代有軌電車的造價一般約合2089萬/KM(大連現代有軌電車的造價)。不同城市可以參考其經濟條件確定該城市是否能建現代有軌電車,一般而言,因經濟條件限製,小城市可采用常規公共交通服務,一方麵可以促進城市交通的發展,另一方麵也方便了廣大群眾,為政府謀利益;大城市可利用現代有軌電車的優勢,配合快速軌道交通建設。
3、城市地形
由於山區道路高低不平,並不像平原地區那麽容易規劃和布置軌道線路,另外,山區道路坡度過高,而現代有軌電車適宜的坡度一般為6%~9%,所以現代有軌電車在山區道路上受坡度的限製,不宜建設;而在一般山嶺城市或者平原微丘地形城市,現代有軌電車係統采用小半徑曲線和大坡度的技術標準,幾乎可以適應任何城市布局的地形。有軌電車一般沿城市主幹道布置,以符合其運輸服務功能。我國城市1~3級主幹道設計行車速度為30km/h~60km/h,相應的平曲線最小半徑為40m~150m,與有軌電車的速度標準和平麵條件相當。地形起伏較大的城市道路,60km/h行車速度的道路推薦最大縱坡為5%,而有軌電車能夠克服6%~9%的地形坡度,完全能夠滿足沿道路布置的條件,並更具靈活性。同時,由於城市道
路縱坡較大,限製了非機動車輛的使用,這樣,有軌電車避免了與非機動車道幹擾的問題,處理與道口的關係更為容易。
4、城市道路網規劃
原有城市道路沒有考慮到有軌電車線路的布局,新建有軌電車係統將占用既有通道建築紅線內的資源,發生幹擾的對象包括建築物、市政設施和路麵。沿線道路一般至少為3幅路或4幅路斷麵,重新規劃時通過係統調整換乘位置,減少沿線公交線路,占用原有分隔帶,將綠化帶改建為有軌電車綠化軌道等措施,可以實現線路和車站的位置。有軌電車線路盡可能設置在道路一側,避免形成混行路段,並做好道路渠化改造,優化既有通行方式。所以,通過改建較寬主幹道,可以保證在既有道路麵積條件下,增建有軌電車線路,提高通道交通容量。當然,在沿線通道較窄的情況下,若有軌電車線路擠占行車道,需要詳細論證通道通行能力和現代有軌電車項目的可行性。
總而言之,進行現代有軌電車地區適應性分析時,首先應從整個城市公共交通係統結構優化的角度出發,分析外部影響因素(城市經濟、城市空間結構和政策環境等)對現代有軌電車功能發揮的推動和阻礙作用;其次,探討城市交通內部影響因素(通道客運量、道路、用地條件等)對現代有軌電車地區適用性的促進和製約作用。現代有軌電車地區適應性影響因素分析如表2所示。
三、現代有軌電車的應用模式
現代有軌電車應成為中等城市的主要公共交通工具,也應作為大城市中大運量交通工具的輔助,應該在我國推廣。不同類型的交通方式在公共交通體係中所起的作用不盡相同。根據城市規模、交通需求、土地利用規劃等因素的差異,現代有軌電車在不同城市的公共交通係統中有著三類典型的應用模式。
1、現代有軌電車成為整個公交的主體
以現代有軌電車係統作為整個城市公共交通的主體,承擔著城市中大部分客流量,輔以常規道路公交,形成現代有軌電車的運輸網絡,支撐起整個城市的公共交通體係。其典型城市有墨爾本,城市總人口達350萬,有軌電車線網規模達230km。其功能是提供市區的服務,為鐵路車站提供駁運,連接郊區與核心區,成為整個城市公交體係的主體。
2、現代有軌電車與城市軌道交通係統的整合與協調
對於快速軌道交通係統尚未敷設的交通走廊,從滿足需求、提高運輸效率的角度出發,發展現代有軌電車,與地鐵、常規道路公交共同承擔公交客流。其典型城市為布拉格,有3條地鐵線和31條有軌電車線,2003年的客運量分別占41.4%、30.2%。有軌電車擔負新老城區的主要交通流向的接駁,是承載整個城市的主要交通工具。
3、現代有軌電車應用於城市軌道交通功能的延伸和補充
有軌電車布設在地區性主要客運走廊上,未形成獨立的網絡,僅作為城市軌道交通或道路公交的延伸、加密或者補充,接駁快速軌道交通,實現點到點的客流運輸。其典型城市有天津。它通過發展有軌電車+常規公交的公共交通模式,強調有軌電車的接駁集散功能,發揮津濱輕軌的作用,強化開發區的東區與塘沽城區的聯絡。