摘要:輕軌與鐵路共軌運行系統是城市軌道交通發展的新模式與新思路。介紹了國外發展共軌運行系統的經驗和國內的現狀,並結合我國的實際情況,在技術、經濟、政策等三方面分析了在國內發展共軌運行系統的可行性,可為我國大城市發展軌道交通提供參考。
1引言
發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大城市所共識。但是,由於城市軌道交通項目(特別是地鐵)的投資巨大,許多城市難以解決建設資金問題,這在很大程度上制約了城市軌道交通的發展。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,這些城市通過採用輕軌與市區鐵路共軌運行的新模式,充分利用既有鐵路資源發展城市軌道交通,大幅度降低了系統造價,較好地解決了城市交通問題,其成功經驗值得借鑑。
2國外發展輕軌與鐵路共軌運行系統的經驗
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,是一種有別於傳統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。其中比較有代表性的是德國的卡爾斯魯厄和美國的聖迭哥。下面分別對這兩個城市的共軌運行系統進行介紹。
211德國卡爾斯魯厄的共軌運行系統
卡爾斯魯厄是德國巴登-符騰堡州的一個重要的工業城市,市區人口27萬,其中就業人口1417萬。為了解決市區與郊區間的通勤出行問題,卡爾斯魯厄提出了將現有的鐵路線路與市內輕軌線路接通的計劃,這樣就可以從市區直接通過軌道交通方式到達城市外圍地區[1].
1992年9月,卡爾斯魯厄輕軌與鐵路共軌運行的計劃實現。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計了雙系統輕軌車輛,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採用雙電流制輕軌系統的城市。
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20min,運營速度約為40km65533;h.共軌運營系統對原有鐵路信號系統進行了改造,同時線路沿線所有的交叉口都採取信號管制措施,以保證行車安全。這條線路開通以後,成為通勤出行的理想方式,吸引了大量的乘客。系統運營初期的客流量為2000人次65533;日,1999年末,客流量增加了600%,達到14000人次·日。
共軌運行系統在卡爾斯魯厄的成功可以稱為是城市交通與鐵路相結合的新時代的開端。這種運行方式在歐洲被稱為「卡爾斯魯厄模式」,並引起了其他歐洲城市的廣泛關注[3].
212美國聖迭哥的共軌運行系統
聖迭哥是美國加裡福尼亞州南部重要的港口城市和工商業中心,人口110萬。1979年,聖迭哥市購買了從聖迭哥市區到墨西哥邊境的一條貨運鐵路的產權,這條鐵路從1976年被颶風破壞後一直廢棄。聖迭哥市於1979年1月開始對其按照輕軌技術規範進行電氣化改造,1981年7月通車運營。整個輕軌線路全長2517km,工程總投資僅為8600萬美元,其中購買鐵路產權1800萬美元,輕軌車輛購置費為1140萬美元[4].聖迭哥輕軌系統採用的是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20km·15min,平均運行速度為郊區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,這條線路增設了短途鐵路貨運服務。貨運列車由內燃機車牽引,因此不必進行輕軌車輛和線路供電設施的改造就實現了共軌運行。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,其餘時段為鐵路運行時間。聖迭哥市通過採用上述方式發展輕軌系統,成為美國修建輕軌的第一座城市。目前聖迭哥的輕軌網絡已達到4618km,平均日運送乘客80000人次。除了聖迭哥,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鐵路線路發展了共軌運行的輕軌系統[5].213國外共軌運行系統的特點
通過對前述兩個典型共軌運行系統的介紹,可以看出國外的共軌運行系統具有如下特點:
(1)投資少,建設周期短。共軌運行系統能充分利用既有鐵路線路的用地、軌道等設施,土建工程非常有限,平均造價一般不到常規輕軌線路的1·而且工期大幅度縮短,可以迅速地發揮軌道交通的效用。
(2)充分發揮既有鐵路資源的潛能。一般的城市都具有一定數量的鐵路貨運線路,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,充分發揮了鐵路的運量潛能。
(3)改善城市公共運輸狀況。共軌運行系統具有輕軌速度快,客運量較大的優點,可以有效地改善城市公共運輸的狀況。同時共軌運行系統本身具有鐵路運輸的特點,有利於與城際鐵路、市郊鐵路等交通方式的換乘,是城市周邊地區到市區通勤出行的理想方式。
(4)雙系統輕軌車輛購置和維護費用較高。如表1所示,共軌運行系統如果使用雙系統輕軌車輛,則車輛購置與維護的費用較高。如果採用在鐵路沿線架設電纜,使用常規輕軌車輛的方式,則不存在這類問題。系統名稱建設日期線路全長·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1991~19921924運營中的8000萬14000採用雙系統(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)聖地牙哥輕軌197911~1981172517貨運鐵路(未電化)美元11500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驗表明它是一種較理想的城市交通方式,有巨大的發展潛力。