关于加快发展我国城市有轨电车的几点看法

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欢迎访问e展厅 展厅 6 铁路与轨道交通展厅 铁路养护工具, ... 20世纪60、70年代，由于地下铁道造价昂贵，西方大城市在建设地下铁道的同时，又重新把注意力转移到地面轨道上来，相继在城市里恢复了有轨电车系统。尤其是随着近年来城市规模的不断发展，环境和能源问题日益突出，这种大运量低成本的地面轨道交通系统的发展更为迅速。随着我国城市轨道交通建设的飞速发展，城市有轨电车在我国的发展规划引起了各方面的关注和争议。 1 城市有轨电车的发展 世界城市有轨电车的发展经历了三个阶段。 自从1881年第一辆城市有轨电车在德国诞生以来，这种以轨道作为车辆导向的大运量的客运交通工具迅速得到发展。在20世纪20年代, 仅美国的有轨电车线总长达25000 km。1908年中国第一条有轨电车在上海建成通车，标志着我国城市公共交通的一个里程碑。1909年以后在大连、北京、天津、沈阳、哈尔滨、长春等城市都相继修建了有轨电车，到了30 年代, 欧洲、日本、印度和我国的有轨电车有了很大的发展。成为当时城市公共交通的主要交通工具。这种情况不久随着汽车工业的迅速发展发生了变化, 西方国家私人小汽车数量急剧增长, 大量的汽车拥上街头，机动性更好的公交汽车越来越普遍。由于受当时的技术条件限制，旧式有轨电车行驶在道路中间，与其他车辆混合运行，又受路口红绿灯控制，运行速度很慢，正点率低，而且噪声大，加减速性能较差，有轨电车逐渐被无轨公交车辆所替代。50年代开始，世界各国大城市都纷纷拆除有轨电车线路。到60年代末，我国各大城市的有轨电车线路基本拆完，仅剩下大连、长春个别线路没有拆光，并一直保留至今。 20世纪60、70年代，由于汽车数量的过度增加, 使城市交通又出现了新问题, 造成交通堵塞, 行车速度下降, 空气污染和噪音严重,成为了现代城市发展中面临的主要问题。为解决以上问题，世界各大城市开始大力发展地下铁道。但是地下铁道投资昂贵、建设周期长，给城市公共交通发展带来了新的问题。西方一些经济发达国家, 在人口密集的城市, 为满足城市公共交通客运量日益增长的需要, 并结合城市不同区域运量区别，除考虑修建地下铁道外, 又重新把注意力转移到地面轨道交通方式上来。认为城市轨道交通的发展应根据城市特征和运量，采取具有不同运能、不同成本的轨道交通模式。着手在改造旧式有轨电车的基础上, 利用现代技术, 改造和发展有轨电车系统, 开发出具有低噪音、低振动、省能源、能高速运行的高性能有轨电车, 并考虑与城市的整体环境相协调，出现了现代有轨电车系统。 到80年代, 国际上一些大城市已相继建成了现代化技术很高的现代有轨电车系统。例如, 法国的南特市, 城市人口约45万, 1984年建成一条自东向西穿过市区的现代有轨电车线路, 也是法国首次建成的第一条现代有轨电车系统， 平均旅行速度可达24 km / h，美国的萨克拉门托市, 市区人口约92万, 1987 年3 月建成一条穿越市中心的现代有轨电车线路, 全长29.4km; 香港地区为了配合新界西部的经济发展, 修建了屯门至元朗的现代有轨电车线路, 于1988年9 月正式投入运营, 线路全长23 km, 平均旅行速度可达25 km / h。现代有轨电车的特点是具有高速性能，制动及加减速性好, 低噪音、低振动, 对周围环境影响也少。同时由于车辆技术的改善, 舒适度得到了加强。不论是从既有的有轨电车发展而来还是新建, 与建设地下铁道相比, 造价低廉。所以近年来许多城市又纷纷转回来把注意力投到现代有轨电车系统上来。利用现代高科技开发了新一代噪声低、速度高，走行部转弯灵活，乘客上下方便，甚至照顾到老人和残疾人的低地板新型有轨电车。在线路结构上，也采用了降噪声技术措施。在速度要求较高的线路上，采用专用车道，与繁忙道路交叉处，进入半地下、或高架，互不影响。对速度要求不高的线路，可与道路平齐，与汽车混合运行。 随着近年来环境和能源问题的不断突出，在西方发达国家城市兴起了恢复和建设有轨电车的高潮，目前仅法国就有十多个城市拥有轨电车，有二十多个城市的线路正在建设之中，建设里程和规模已远远超过地铁，而且发展趋势也丝毫不减。在欧洲的大中城市中，有轨电车已成为了城市中非常普及的公共交通工具。 2 现代有轨电车的技术特征 随着科学技术的不断发展，有轨电车无论从车辆性能、舒适性、环保要求和外观等方面都发生了根本性的改进。 （1） 车辆性能 现代化的有轨电车车辆早已今非昔比，无论从牵引系统、制动系统和轮轨相互作用等方面都发生了根本性的变化。有轨电车目前已普遍采用了交流传动技术，极大的改善了列车运行平稳性，甚至部分有轨电车采用了独立驱动的线性轮箍电机，不仅减轻了牵引系统的重量、提高了效率，而且进一步改善了轮轨相互作用，优化了列车的曲线通过性能，并满足20m以下的小半径曲线通行，轮轨磨耗和轮轨噪声大大降低。采用了微机控制的电控制动系统，可以完全满足复杂路面的行驶要求。现代有轨电车大多采用了低地板结构，通常有70%低地板和100%低地板结构，目前最低地板可达到180mm以下，而且可以根据不同气候、不同路面调整高度，以满足各种工况的行驶要求，可以最大限度的降低车辆地板面的高度，有轨电车通常不必考虑车站站台的设置，可以满足残疾车辆上下车要求。新型有轨电车平均时速可达20公里，比城市中公交车平均时速快30％。现代有轨电车与旧式有轨电车的不同之点主要是它不但具有鲜明的现代化外貌色彩，而且车辆轻、速度快（轴重仅9t左右）。现代有轨电车的运能虽不及地铁系统，但远远高于一般公交车辆，由于其造价低，灵活性好，对车站要求低，车站也可以变动，故更方便乘客。可以满足城市街道的复杂布局要求。有轨电车的车辆宽度通常可以根据城市道路可容纳性进行限制。 （2）运量、造价 现代有轨电车运输能力比地铁相对较低，适合在相对人口密度较少的城市区域或城乡接合部建设。有轨电车运能一般可达1万人次/h，比公交车的运能高出一倍以上。有轨电车的一般为两节或三节车厢编组，但它可以根据运能，调整改变车辆编组，增加或减小每列车的编组，满足不同的运输需求。现代有轨电车的技术含量极高，车辆造价有时会高于地铁车辆。但由于有轨电车通常在地面行驶，对车站的要求远远低于地铁系统，其爬坡能力和曲线通过远远优于地铁，可以与汽车共用道路，因此有轨电车对车站和线路的要求不高，机动性很好，基本建设投资很小，不包括车辆，每公里建设投资约1000万元至2000万元，综合造价大大低于地铁系统。 （3） 舒适性、方便性 从国外有轨电车的发展情况来看，由于车辆在轨道上行驶，运行条件优于公交汽车，使用寿命远远高于公交汽车，车辆的制造工艺要求也比较高，车厢的外观和内部环境较好。由于采用了交流传动和微机控制制动技术，并且在平顺较好的轨道上行驶，通常不会像公交汽车产生急转弯或急刹车等现象，车辆在运行时由于加速和制动产生的加速度受到了严格的控制，其平稳性和舒适性明显优于公交汽车，与地铁车辆相当。现代有轨电车车辆采用了宽大的门窗，视觉效果比较好。 现代有轨电车的一个最大特点是采用了低地板结构，车辆地板与道路街沿高度基本持平，乘客的上下车非常方便，残疾车不必采用辅助器件也可以直接上下车，由于车辆对停车站台没有特殊要求，停靠时不需要专门的车站设备，机动性较强。 （4） 环境、外观 现代有轨电车在城市中得到推广应用的一个重要因素是他的环保型。随着经济的发展，现代社会的"都市病"愈发明显。大量的汽车不仅造成了交通紧张，而且排放的尾气也严重污染了城市环境，在我国城市中公交汽车的尾气排放占了整个汽车尾气排放中相当大的比重，由于种种原因治理难度极大。采用电力驱动的有轨电车不会产生任何的尾气排放，不会对城市空气环境产生不利影响。早期有轨电车的一个特征就是在行驶时会产生较大的轮轨摩擦噪声和电机噪声。现代有轨电车在降噪方面已有了根本性的改善，主要体现在以下几方面：采用了弹性和吸振性较好的轨道结构、弹性降噪车轮、新型的牵引驱动系统等，取得了令人满意的降噪效果，而且通过具有生态和经济效益的城市绿色轨道技术，有轨电车可以在有植被的绿化带上行驶，不仅可以合理利用土地，而且可以进一步降低车辆噪声。有轨电车利用钢轨作车辆支承面和走行导向，不仅可以道路上行驶，也可在草坪等特殊路面上行驶，也可以穿越森林，充分利用城市空间，做到城市绿化和交通道路的综合利用，达到环保和提高空间利用效率目的。 随着轨道交通车辆制造技术的快速发展，有轨电车车辆不仅在舒适性上有了很大的改善，车辆的外型也有了根本的改变。在城市有轨电车的发展中，由于有轨电车主要在固定区间和线路的道路上行驶，各国十分注意车辆与城市环境的融合，作为城市风光的一个组成部分。目前有轨电车车辆的风格主要分为古典型和现代型。古典型有轨电车在式样上颇具怀旧色彩，车厢内却全部采用现代化的装饰装修材料，古典型有轨电车主要行驶在古老的城区道路甚至小巷中，列车在行走中，充分与周围环境融为一体，仿佛人们回到了十九世纪的年代，怀旧色彩浓厚。现代型有轨电车是车辆外型充分展示现代技术，与现代化城市环境遥相呼应，法国斯特拉斯堡的有轨电车是现代化车型的代表之一，车头呈子弹头型，色彩鲜艳，很像高速火车。电车在行进时平稳舒适，噪音极小，车门与地面接近，方便乘客的上下。设计更趋人性化。在许多城市中有轨电车成为了城市风光的一个组成部分，由于现代有轨电车车厢明亮宽阔，视野极好，不仅是大运量的交通工具，而且是旅游观光工具，是一种“城市生活的象征”。 3 对我国发展城市有轨电车的几点看法 虽然国外在上世纪70年代开始大规模发展城市有轨电车，目前的建设规模已超过地铁，而且有轨电车车辆的技术水平近年来发展迅速，在我国上世纪九十年代就不断有专家呼吁在中国加速发展城市有轨电车，但是在我国发展城市有轨电车一直存在着较大的阻力。主要存在以下一些看法： 有轨电车通过轨道引导，机动性差，在城市中占有更多的道路资源，并对其他交通工具有较大的干扰，对道路交通形成新的压力。近年来随着城市汽车保有量的快速增长，市中心的道路资源不断减少，在城市中修建轨道，占用有限的道路资源，会更加恶化城市道路系统，“堵上加堵”；有轨电车虽可消除汽车尾气排放造成的污染，但却增加了有轨电车轮轨摩擦噪声，目前汽车的尾气污染已得到有效控制，而噪声污染则是绝对不能忽视的；有轨电车需要电网供电，在道路上架设接触网线为车辆提供电源，影响市容景观；不少人认为，有轨电车系统比地铁系统造价低，运量小，属于档次较低的交通工具，影响城市景观和环境。 笔者认为，以上的看法是不全面的。有轨电车运量明显高出公交汽车，其绝对运量和运输效率也是显而易见的。目前城市交通拥挤的一个很大因素，是由于公交线路引起的，在许多城市的一些主要干道上，公交线路重复严重，停靠多条公交线路车辆的站点非常普遍，因此造成进站车排长龙，道路肠梗阻。此外，由于1条路段的公交线路由多家公交企业共同经营，为了确保市场份额，盲目增加运能，加密班次，造成了公交线路资源和运能的浪费，更会影响到道路交通的畅通。还有一些公交司机开“霸王车”以及抢道、停站不规范等，再加上各种社会车辆的不规范行驶等，才是产生“堵上加堵”的真正原因。循规蹈矩的新型有轨电车在公交专用道内行驶，加上载客量为一般公交车的2倍以上的大容量车厢，优质的乘车条件，完全可以吸引大量乘客，从而减少一般公交车的数量，而其与地铁相同的准时、快速、安全的优势，必将为人们所认同。 有轨电车载客量大、舒适性好、平均速度高，可提高人们出行水平和质量，必将受到欢迎。优化公交线路后的道路，完全可以给新型有轨电车线路一席之地。现代化的城市有轨电车不但可以在道路上行驶，而且可以在绿化带、草坪等一些特殊区段行驶，有效利用城市空间，在有限资源城市中进一步优化城市公交系统。在一些交通拥挤的城市中建设有轨电车后，并没有造成道路交通的恶化，反而在一定程度上有所改善，香港、伦敦、巴黎等城市就充分说明了这一点。目前这些城市正在加快建设有轨电车交通。 现代有轨电车由于采用了多种新型轨道的连接技术、无缝线路、橡胶车轮、新型转向架、列车牵引驱动技术等将使车轮与钢轨摩擦噪声降至最少并得到了有效的屏蔽，有效并降低了牵引电机所产生的噪声，今天的有轨电车已不再是人们记忆中的“摩电”了。其不仅运量大，环境优美、乘坐舒适方便，更重要的是杜绝了公共汽车废气排放，因此有轨电车是名符其实的绿色交通工具。如果有轨电车的外型设计与周围环境相匹配，则可以成为融入市容环境的流动景点。有轨电车车辆使用寿命长，维护费用低，运量大，每乘客单位里程的运营费用比公共汽车要低50%左右等其他优点，更是其他交通工具所不及。 事实上国家对发展城市有轨电车也是十分重视，科技部也多次立项开展有轨电车车辆和装备的技术攻关研究，为我国发展城市有轨电车装备产业做技术储备，扶植我国的城市有轨电车装备产业，以适应我国城市有轨电车发展的需要。 国际上对中国的轨道交通发展也是非常关注，国外一些企业认为，到2010年以后中国的城市轨道交通发展将由目前的单一地铁模式向多元化发展，将来在中国有轨电车的规模将远远大于目前的地铁。已有多家国外企业在中国进行调研，并委托高校和有关科研单位进行研究，预测中国的轨道交通发展趋势，力争在中国的城市有轨电车建设中抢占先机，获得市场份额。 4 结束语 从国外大量的工程实践以及科技进步发展的趋势看，在我国大、中型城市中，适当修建现代有轨电车，作为城市轨道交通系统的一种形式，缓解城市交通压力是合理可行的。通过从运力、经济、安全、可靠、环保等各方面综合评价，现代有轨电车是一种大客流、低成本、舒适性、快速的交通工具。 现代有轨电车除完善轨道结构达到减振降噪的要求之外，在行驶现代有轨电车的公交专用道内，可采取具有生态和经济效益的城市绿色轨道技术，在轨道中央及线路旁植草，使轨道、城市及环境融为一体，轨道周边绿色草地可明显改善城市环境，既美化了城市环境，利于进一步减少空气噪声和结构物噪声的传播，并达到解决城市公交问题目的。在大中城市中发展有轨电车是符合城市公交系统多元化的战略思想。 （罗雁云： 同济大学铁道与城市轨道交通研究院副院长，研究方向为轨道结构。） 参考文献 [1]王浩川，郭志方.对我国城市有轨电车技术发展的思考. 城市轨道交通研究, 2000（1）：17-19. 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文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (12/25/2008)