翻新时间:2013-12-17
单轨交通系统的发展模式
摘 要:随着我国城市建设的 发展 ,以中心城市为核心,为轨道 交通 的发展提供了客观的需求。单轨交通系统具备对复杂地形有较强的适应性、土地占用少、运输量适中、造价低的优势,成为中小城市、海滨城市和山城轨道交通的首选型式之一。重庆市根据城市地理特点、环境要求和投资能力,综合比选之后确定了采用跨座式单轨交通系统建设重庆轻轨二号线。重庆单轨交通系统的建设和运营,为我国城市轨道交通的制式选择提供了实践经验。
关键词:单轨交通;跨座式;城市轨道
1概述
目前 ,城市轨道交通的发展趋势是:一方面,拥有城市轨道交通的城市都具有良好的市场需求,也都需要发展城市轨道交通系统来调整城市交通结构,减少交通污染,提高旅行速度,以保证实现城市轨道交通系统的 经济 合理性。另一方面,城市轨道交通系统的建设和发展,也充分体现城市经济的可持续发展性,实现了城市交通快捷、方便、安全、经济、环保的需求,取得了整个城市布局和运转的最佳经济效益、 社会 效益、环境效益。城市轨道交通可分为五种类型:有轨电车、单轨交通、轻轨、地铁及磁悬浮。单轨交通系统以其自身的特殊适应性成为中小城市、海滨城市和山城轨道交通首选型式之一,具备对复杂起伏的地形有较强的适应性,土地占用量小,运输量适中,造价低等发展优势。表 1 列出了四种型式轨道交通的特点。
根据单轨交通的运输能力和特性,跨座式单轨是利用范围很广泛的交通工具。单轨交通可以作为连接大城市和卫星城之间的主型交通制式,城区通往机场、码头、铁路干线等对外交通枢纽中心的客运交通干线,大城市中心区与郊外大住宅区之间的交通连接线,大城市中的环形线,城市风景观光浏览线的交通干线等。
2 单轨交通的关键技术
与一般的轨道交通相比,跨座式单轨交通有很大的特殊性,除供电方式、通信、信号系统与一般轨道交通有所区别外,主要反映在车辆、轨道和道岔等方面。跨座式单轨交通的车辆要骑跨在单轨上快速运行(最高设计速度可达 80 km/h),而又不 影响 乘客的安全性和舒适感,最突出的 问题 是要解决车辆运行时的平衡和稳定性。为满足车辆运行的安全、平稳、舒适要求,除车辆本身的技术外,还应解决运行轨道的安全和线形问题。单轨交通系统的轨道采用梁式轨道,目前多数采用预应力混凝土轨道梁(简称 PC 轨道梁),使预应力混凝土梁在线形上满足列车快速运行的要求,其难度远远大于钢轨轨道。与轨道相类似,跨座式单轨的道岔也应是梁式结构,如何保证梁式道岔的承载、线形、移动、锁定和信息反馈,满足列车运行的要求也是需要 研究 解决的技术关键。因此,车辆、PC 轨道梁和道岔并称为跨座式轨道交通的三大关键技术。
3 单轨 交通 的技术特性 单轨交通以高架结构为主,轨道梁宽度窄,占用空间小;胶轮的黏着性能好,有利于加减速,有利于在大坡度,小半径曲线上运行,可以适应急转弯及大坡度,对复杂地形有较好的适用性;选线容易,从而减少拆迁量;车辆分设走行轮、导向轮,并采用胶轮,受力分散,走行噪声低;土建工程简单,建设周期短,投资较少;橡胶车轮承载能力受到限制,轴载仅是钢轮的40%~50%,载客能力低;单轨车辆的转向架比钢轮转向架复杂,需配置紧急备用轮,造价高,可靠性较差;胶轮的滚动摩擦阻力是钢轮的5~10倍,能耗高,有效加速能力小;为了城市景观,高架车站规模(宽度、长度)必须受到限制,所以制约了列车长度(一般不超过 100 m)和输送能力,且系统不能与道路平面交叉;梁轨合一的轨道系统制造工艺要求高,尤其是道岔部分的梁轨结构复杂,移动速度慢,安全防护要求高,列车折返时间较长,最小间隔2.5 min,成为运能控制因素;列车发生故障停车在区间时,乘客疏散和救援困难。
4 单轨交通的技术 经济 分析
重庆市跨座式单轨交通的总投资中,车辆与机电系统占本系统投资的近一半,因此,进一步降低工程投资成本的关键是设备系统。在关键技术和设备国产化取得显著进展的条件下,将进一步降低单轨交通在我国的建设和运营成本。与地铁系统一般条件下运输能力要达到4~5 万人次/h,工程造价公里指标将达到 5 ~6 亿元相比,单轨交通系统平均 2 亿元 /km 的造价具有极大的经济优势。单轨的建设投资与轻轨相仿,但运营费更低,可以改变目前城市轨道交通 社会 效益好而经济效益差、需政府大量补贴的现状,有利于轨道交通的可持续 发展 。
5 跨坐式单轨交通在重庆的应用
重庆是我国著名的山城,老城区道路坡道起伏大、弯道多、半径小、城市道路狭窄、人口密度相当大,要解决市民的出行就必须沿着既有道路的走向建设轨道交通。重庆市轨道交通二号线位于核心城区两山与两江之间的浅丘地带,纵贯狭长半岛,并继续向西延伸,线路连接渝中区、九龙坡区、大渡口区的重要商业中心、交通枢纽、文体设施、居民小区。根据重庆多中心组团型城市地理特征,以及线路所经过区域山高坡陡、道路曲折、地形复杂等具体情况,特别是线路穿越人口密集的区域和公园,对噪声和振动等环保指标要求高等特点,经过充分论证和技术经济比较,采用了爬坡能力强、转弯半径小、噪声低、景观性好的跨座式单轨交通系统。
在交通制式的选择中,严格按照客流预测、技术经济比较等规划原则进行综合考虑和评价,充分考虑城市地理特点、环境要求和投资能力等多种因素,结合单轨系统的技术特征,经综合比选确定。同时,着重从城市特点、环保性能、景观 影响 、投资控制等方面开展了大量的分析工作。
5.1 城市特点5.2 环保性能
线路经过人口密集的三大主城区域,周边居民集中且有许多大型商业办公设施,还有公园、 医院 、学校等文教设施,如果采用钢轮系统,将会不可避免地产生较大的噪声污染,而单轨胶轮系统则大幅度地降低了噪声污染对周边环境的影响。
5.3 景观影响
受地理条件制约,重庆市原有城市道路十分狭窄。采用单轨交通系统能够充分利用道路中央分隔带和上部空间,对城市道路无影响;而仅0.85 m宽的两片轨道梁体量轻盈,不影响绿化,景观性好。如果采用一般轮轨系统,高架线路区段将在原有道路上方设置平板式的高架道床,为克服噪声污染,还将在平板式道床两边设置噪声屏蔽结构,对城市景观将造成较大影响。
5.4 投资控制
投资控制是项目建设的重要指标。单轨交通系统的建设投资为地铁的一半以下,同重庆市的经济发展水平和财政投入能力相适应。如果采用一般轮轨系统,为解决过长的地下线路、过深的地下车站及环控设施等 问题 ,将导致工程投资的大幅上升,使政府难以决策启动建设重庆轨道交通的第一条线路。
6 结论
我国大中城市 现代 化改造为发展单轨交通创造了良机,目前,几乎所有的大城市都在重新审定城市总体规划,以中心城市为核心,发展分散组团式的城市布局已成趋势。为此,不仅需要解决中心城的交通问题,还要解决中心城与边缘集团及卫星城间、卫星城与卫星城间的交通,这就为单轨交通的发展提供了客观需求。重庆市单轨交通系统的建设和运营,扩大了我国城市轨道交通建设在交通制式上的选择范围,为我国的单轨交通系统建设积累了宝贵的经验。
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