一、有軌電車的發(fā)展
1、有軌電車發(fā)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(fā)展階段
世界城市有軌電車的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段。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(fā)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,標志著我國城市公共交通的一個里程碑。1909年以后在大連、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(fā)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(yè)的迅速發(fā)展發(fā)生了變化,西方國家私人小汽車數(shù)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。由于受當時的技術條件限制,舊式有軌電車行駛在道路中間,與其他車輛混合運行,又受路口紅綠燈控制,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,并一直保留至今。
第三階段20世紀70年代至今重新定位、恢復發(fā)展階段
20世紀60、70年代,由于汽車數(shù)量的過度增加,使城市交通又出現(xiàn)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,成為了現(xiàn)代城市發(fā)展中面臨的主要問題。為解決以上問題,世界各大城市開始大力發(fā)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(fā)展帶來了新的問題。西方一些經(jīng)濟發(fā)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,并結合城市不同區(qū)域運量區(qū)別,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。認為城市軌道交通的發(fā)展應根據(jù)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(xiàn)代技術,改造和發(fā)展有軌電車系統(tǒng),開發(fā)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,并考慮與城市的整體環(huán)境相協(xié)調,出現(xiàn)了現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)。
到80年代,國際上一些大城市已相繼建成了現(xiàn)代化技術很高的現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)。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(qū)的現(xiàn)代有軌電車線路,也是法國首次建成的第一條現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng),平均旅行速度可達24km/h;美國的薩克拉門托市,市區(qū)人口約92萬,1987年3月建成一條穿越市中心的現(xiàn)代有軌電車線路,全長29.4km;香港地區(qū)為了配合新界西部的經(jīng)濟發(fā)展,修建了屯門至元朗的現(xiàn)代有軌電車
線路,于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?,F(xiàn)代有軌電車的特點是具有高速性能,制動及加減速性好,低噪音、低振動,對周圍環(huán)境影響也少。同時由于車輛技術的改善,舒適度得到了加強。不論是從既有的有軌電車發(fā)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(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)上來。利用現(xiàn)代高科技開發(fā)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(huán)境和能源問題的不斷突出,在西方發(fā)達國家城市興起了恢復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,建設里程和規(guī)模已遠遠超過地鐵,而且發(fā)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(xiàn)代有軌電車的使用趨勢
伴隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化、機動化的進程,國內大多數(shù)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(qū)、開發(fā)區(qū)的建設成為未來城市的發(fā)展趨勢,這有利于現(xiàn)代有軌電車在城市中的使用。
1)在優(yōu)先發(fā)展公共交通的背景下,現(xiàn)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(qū)內部的優(yōu)質、高效的公共交通系統(tǒng)服務需求。
2)城市交通堵塞和環(huán)境污染日益嚴重,考慮到城市交通投資的約束,現(xiàn)代有軌電車能與其它軌道交通相互協(xié)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(qū),應盡量實現(xiàn)現(xiàn)代有軌電車路權專用,以提高運行速度和斷面運能,實現(xiàn)快速、大容量的運輸目標。
二、現(xiàn)代有軌電車的適用條件
現(xiàn)代有軌電車是在舊式有軌電車的基礎上發(fā)展起來的,采用了先進的技術和經(jīng)驗,建立了一種介于公共汽車和輕軌之間的中低運量軌道交通系統(tǒng)。
1、城市規(guī)模和客流量
城市規(guī)模的大小直接影響著當?shù)亟煌ǖ慕ㄔO規(guī)模,一般來說,大中城市以及經(jīng)濟發(fā)展較好的小城市均可發(fā)展現(xiàn)代有軌電車。城市規(guī)模的分類標準為:按照通行的城市規(guī)模劃分標準,非農(nóng)業(yè)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(wěn)定在2萬~25萬人次的線路,通常采用地下鐵道。如需修建現(xiàn)代有軌電車,則線路應選擇現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)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(jù)客流量的需要,修建市區(qū)和郊區(qū)、大型工業(yè)區(qū)及商業(yè)區(qū)的現(xiàn)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(xiàn)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(fā)展現(xiàn)代有軌電車,大中城市的公交客流量一般均能滿足現(xiàn)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(xiàn)代有軌電車則不太適宜。所以,一般大中城市均可發(fā)展現(xiàn)代有軌電車,具體發(fā)展情況要視各城市經(jīng)濟發(fā)展情況、城市路網(wǎng)規(guī)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(jīng)濟條件
一個城市的經(jīng)濟發(fā)展狀況,直接影響著當?shù)氐慕煌ńㄔO狀況,一般大中城市的經(jīng)濟水平具有建設現(xiàn)代有軌電車的能力,而小城市經(jīng)濟受限,現(xiàn)代有軌電車的造價一般約合2089萬/KM(大連現(xiàn)代有軌電車的造價)。不同城市可以參考其經(jīng)濟條件確定該城市是否能建現(xiàn)代有軌電車,一般而言,因經(jīng)濟條件限制,小城市可采用常規(guī)公共交通服務,一方面可以促進城市交通的發(fā)展,另一方面也方便了廣大群眾,為政府謀利益;大城市可利用現(xiàn)代有軌電車的優(yōu)勢,配合快速軌道交通建設。
3、城市地形
由于山區(qū)道路高低不平,并不像平原地區(qū)那么容易規(guī)劃和布置軌道線路,另外,山區(qū)道路坡度過高,而現(xiàn)代有軌電車適宜的坡度一般為6%~9%,所以現(xiàn)代有軌電車在山區(qū)道路上受坡度的限制,不宜建設;而在一般山嶺城市或者平原微丘地形城市,現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)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干道布置,以符合其運輸服務功能。我國城市1~3級主干道設計行車速度為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面條件相當。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,并更具靈活性。同時,由于城市道
路縱坡較大,限制了非機動車輛的使用,這樣,有軌電車避免了與非機動車道干擾的問題,處理與道口的關系更為容易。
4、城市道路網(wǎng)規(guī)劃
原有城市道路沒有考慮到有軌電車線路的布局,新建有軌電車系統(tǒng)將占用既有通道建筑紅線內的資源,發(fā)生干擾的對象包括建筑物、市政設施和路面。沿線道路一般至少為3幅路或4幅路斷面,重新規(guī)劃時通過系統(tǒng)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(xiàn)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,并做好道路渠化改造,優(yōu)化既有通行方式。所以,通過改建較寬主干道,可以保證在既有道路面積條件下,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(xiàn)代有軌電車項目的可行性。
總而言之,進行現(xiàn)代有軌電車地區(qū)適應性分析時,首先應從整個城市公共交通系統(tǒng)結構優(yōu)化的角度出發(fā),分析外部影響因素(城市經(jīng)濟、城市空間結構和政策環(huán)境等)對現(xiàn)代有軌電車功能發(fā)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(xiàn)代有軌電車地區(qū)適用性的促進和制約作用?,F(xiàn)代有軌電車地區(qū)適應性影響因素分析如表2所示。
三、現(xiàn)代有軌電車的應用模式
現(xiàn)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系中所起的作用不盡相同。根據(jù)城市規(guī)模、交通需求、土地利用規(guī)劃等因素的差異,現(xiàn)代有軌電車在不同城市的公共交通系統(tǒng)中有著三類典型的應用模式。
1、現(xiàn)代有軌電車成為整個公交的主體
以現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)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(guī)道路公交,形成現(xiàn)代有軌電車的運輸網(wǎng)絡,支撐起整個城市的公共交通體系。其典型城市有墨爾本,城市總人口達350萬,有軌電車線網(wǎng)規(guī)模達230km。其功能是提供市區(qū)的服務,為鐵路車站提供駁運,連接郊區(qū)與核心區(qū),成為整個城市公交體系的主體。
2、現(xiàn)代有軌電車與城市軌道交通系統(tǒng)的整合與協(xié)調
對于快速軌道交通系統(tǒng)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(fā),發(fā)展現(xiàn)代有軌電車,與地鐵、常規(guī)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(qū)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(xiàn)代有軌電車應用于城市軌道交通功能的延伸和補充
有軌電車布設在地區(qū)性主要客運走廊上,未形成獨立的網(wǎng)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(xiàn)點到點的客流運輸。其典型城市有天津。它通過發(fā)展有軌電車+常規(guī)公交的公共交通模式,強調有軌電車的接駁集散功能,發(fā)揮津濱輕軌的作用,強化開發(fā)區(qū)的東區(qū)與塘沽城區(qū)的聯(lián)絡。