沈阳现代有轨电车系统的规划、建设与运营

【摘要】沈阳市浑南现代有轨电车建设工程创造了“一次性建设规模全国******”、“全国城市轨道交通建设速度第一”等多项建设记录。本文介绍了沈阳浑南现代有轨电车系统的规划、建设与运营情况,对其规划选址、功能定位、建设实施以及运营管理等方面的经验与教训进行了总结,以期为其他城市的现代有轨电车发展提供参考。


【关键词】现代有轨电车;规划;建设;运营


ABSTRACT: Leading the development of the domestic modern trams, the tram construction in Shenyang contributed a number of records, such as the largest scale at one time and fastest tram construction nationwide. In order to provide support and experience reference case for the development of modern trams, this paper presents the planning, construction and operation practice in Shenyang, and discusses the experiences and lessons of site selection, functional orientation, practical construction, operational management and so on.


KEY WORDS: modern trams; planning; construction; operation




1 现代有轨电车发展及研究现状


随着城市机动化水平、工业科技水平的不断发展,有轨电车经历了从传统有轨电车到现代有轨电车的蜕变发展过程。传统有轨电车兴起于19世纪的欧洲。随着汽车工业的兴起和发展,20世纪30年代至50年代中期,有轨电车逐渐被拆除,以为汽车让路。20世纪70年代初,为缓解城市交通拥堵和空气污染问题,消失了几十年的有轨电车又在世界各大城市的街头重现。随着高新技术的发展,现代有轨电车集成了诸多高科技元素,以运行可靠、舒适、节能、环保等优点,成为建设低碳、生态、可持续交通系统和贯彻“公交优先”战略的新生力量,目前在全球50多个国家的300多个城市广泛使用,成为世界公共交通发展的一大趋势。


现代有轨电车在国外的稳步发展及成功的应用经验,也促进了我国对有轨电车系统的规划建设。至2014年年底,国内已有约50个城市或地区正在运营、建设或规划设计有轨电车,其中沈阳、广州、南京、苏州、天津、上海、长春、大连8个城市的有轨电车已经运营,青岛、北京、淮安、珠海、南京、沈阳、深圳、福建武夷山、成都新津等多个城市的有轨电车正在建设之中[4],中国已经成为现代有轨电车投资增加速度***快的国家之一。


随着现代有轨电车的蓬勃发展,相关领域的专家学者也展开了对现代有轨电车规划建设发展的研究。卫超等人[5]选取典型实例,对欧洲在现代有轨电车规划、建设和运营方面的经验进行了总结;薛美根等人[6]分析了现代有轨电车的主要特征,并对国内的使用状况提出了相关建议;訾海波等人在总结国内外现代有轨电车的应用与实践的基础上,提出了适宜发展现代有轨电车的四种地区;陆锡明等人[8]对现代有轨电车的技术性能、优缺点、适用条件等内容进行了探讨。


然而,虽然现代有轨电车在我国已经进入快速发展阶段,但是与之相关的学术研究却仍停留在对国外成功案例的经验总结,或是对现代有轨电车本身的技术特性以及适用性等方面的探讨上,鲜有针对国内发展现代有轨电车情况的研究。沈阳浑南现代有轨电车是全国一次性建设规模******、建设速度***快的城市轨道交通项目,本文以其为研究对象,系统阐述其规划背景、线路方案、车场选址以及交通衔接规划,全面介绍车辆选型、断面处理、车站形式以及运营组织情况,并在此基础上,深入剖析浑南现代有轨电车项目实践过程中的成功经验与教训警示,希望能够从实践层面上为其他城市现代有轨电车的发展提供技术支持,促进现代有轨电车科学高效、合理有序地发展。


2 规划方案

2.1 规划概述


沈阳浑南现代有轨电车系统位于沈阳市浑南区的浑河以南地区,规划面积600km2。沈阳市以“金廊、银带”为骨架,规划形成“一主、四副”的空间结构,其中规划区域就位于“一主”的城市主城。同时,规划区域也是2013年第十二届全运会的主赛区(图1)。



为了服务全运会、促进老工业基地的全面振兴,浑南区提出了“公交优先”的交通发展策略。现代有轨电车的引入,不仅可为全运会提供良好的公共交通环境,而且能有效助力沈阳城市中心的南移,十分契合浑南区的空间定位与发展理念。


沈阳浑南现代有轨电车系统近期规划至2013年,远期规划至2030年。沈阳浑南现代有轨电车系统的规划定位为常规公交系统,是未来浑南地区中短距离客流出行的重要交通工具。规划现代有轨电车系统,近期以满足全运会交通需求为目标,营造良好的交通运行环境;远期则配合城市地铁的发展,形成区域内“地铁为主、有轨电车为辅、公交车为补充”的区域型多层次的公共交通系统。








沈阳浑南现代有轨电车系统近期规划至2013年,远期规划至2030年。沈阳浑南现代有轨电车系统的规划定位为常规公交系统,是未来浑南地区中短距离客流出行的重要交通工具。规划现代有轨电车系统,近期以满足全运会交通需求为目标,营造良好的交通运行环境;远期则配合城市地铁的发展,形成区域内“地铁为主、有轨电车为辅、公交车为补充”的区域型多层次的公共交通系统。


2.2 线路规划


根据交通需求预测与客流走廊分析,远期到2030年,区域规划有9条现代有轨电车线路,全长139.3km(表2、图2)。

表2 远期线路规划方案

Tab. 2 The planning of long-term line 





图 2 远期线路规划方案

Fig. 2 The planning of long-term line


近期为满足2013年全运会交通需求,带动浑南区重点区域的开发建设,规划建设1号线、2号线、3号线和5号线共计4条有轨电车线路,全长59.4km,设车站97座(远期预留31座)。


2.3 车场规划

图 3 车场规划方案

Fig. 3 The planning of parking lot


规划5处停车场,分别位于沈抚新城、四环路、浑南新城、奥体中心和21世纪大厦。其中,沈抚新城停车场占地面积约9 hm2,四环路停车场占地面积约24.5hm2,浑南新城停车场结合车辆基地一同建设,奥体中心和21世纪大厦停车场则整合到集地铁、公交、出租车等交通方式于一体的综合交通枢纽之中(图3、图4)。

图 4 规划车场鸟瞰

Fig. 4 The aerial view of planning parking lot


2.4 交通衔接规划


有轨电车与地铁、公交车、高铁、城际铁路、机场等交通方式的便捷衔接换乘具有重要意义。地铁、有轨电车、公交车等交通方式的客流相互支撑、相互促进,能够提高公共交通的利用率。根据沈阳市地铁线网的规划,浑南地区共有8条地铁线路经过,其中,地铁2号线目前已建成,地铁4号线、9号线和10号线正在建设当中。规划将有轨电车与地铁线网紧密衔接,同时加大公交车与有轨电车的接驳力度,实现近距离换乘,以提高公共交通的可达性和吸引力,在浑南地区构成一个“地铁为主、有轨电车为辅、公交车为补充”的区域型多层次的公共交通系统(图5、图6)。此外,规划有轨电车与沈阳南站(东北第一大铁路枢纽站)实现便捷交通联系,与沈阳国际桃仙机场形成无缝接驳。


图 5 有轨电车与地铁的衔接示意

Fig. 5 The connection diagram between modern tram and subway


图 6 综合交通枢纽效果

Fig. 6 The renderings of comprehensive transportation hub


3 建设运营

3.1 车辆介绍


沈阳浑南现代有轨电车系统近期4条线路采购车辆30列,分两种车型,其中,70%低地板车型20列,100%低地板车型10列[9]。车辆为两头双向驾驶,折返方便;采用交流电源启动,加速快;全线铺设无缝钢轨,行驶时没有传统电车的咔哒声;车辆安装有超级电容,可在大路口无接触网运行;地板低,残疾人轮椅可直接上下车;车内有靠腰,方便乘客站立;车内地板加热,无传统暖气装置;没有尾气污染,******零排放(图7)。

 

图 7 有轨电车车型

Fig. 7 The pictures of modern tram cars


3.2 断面形式


沈阳浑南现代有轨电车近期工程的道路断面采用专有路权和混行路权两种形式:专有路权道床长约47km,车辆全部在绿化带中行驶;混行路权道床长约12.4km,主要设在平交路口、下穿桥梁等路段[9](图8)。

图 8 横断面规划

Fig. 8 The cross section plans


线路大多位于路中敷设:在无中央绿化带的道路部分,区间线间距采用4.3m、站间线间距采用5.8m;在有中央绿化带的道路部分,区间线和站间线间距均采用5.8m[9]。


3.3 车站形式


站台主要采用内侧式,上、下行站台分别设置在路口的两侧,站台不设任何设备及管理用房,其端部距离人行道不小于15m,利用路口过街满足乘客的上、下车需求[9](图9)。

 

图 9 有轨电车车站效果

Fig. 9 The renderings of stations


3.4 运营组织


沈阳浑南现代有轨电车采用半独立路权(路段内为专有路权,道口为混行路权)的运行方式。运营初期、近期为1辆独行,远期为2辆编组,采用人工驾驶模式,由控制中心进行人工调度。交叉口处采用先进的信号控制系统,当有轨电车接近交叉口时,埋在地下的感应线圈会检测到有轨电车的到达,进而向交叉口的信号控制机发送指令,为有轨电车优先配时,保证有轨电车的优先通行。

 

图10 有轨电车正式运行

Fig. 10 The pictures of the modern tram operation


沈阳浑南现代有轨电车项目于2011年9月初正式启动,2012年2月17日近期工程4条线路开工建设,2013年7月近期工程建设完成。2013年8月15日,沈阳浑南现代有轨电车系统的1号线、2号线和5号线正式开通,全长48.1km:2013年8月15日至 10月10日,向市民发放“免费体验车票”,让市民免费乘坐有轨电车;2013年10月11日至今,正式收费运营。有轨电车单程票价2元,换乘需重新购票。市民乘车可投币或刷公交卡,公交卡已实现公交车、地铁、有轨电车三卡合一(图10)。


4 经验与教训

4.1 经验总结


作为中国发展现代有轨电车的先行者,沈阳充分利用与发挥了现代有轨电车的特点,其新城区进行的现代有轨电车规划、建设与运营的实践取得了可喜的成果,为其他城市发展现代有轨电车提供了诸多可参考借鉴的实际经验。


4.1.1  选址城市新区:发展空间完整富足


发展现代有轨电车的地区位于沈阳市南部,与北面的老城区之间隔有一条贯穿东西的河流。天然的河流屏障,使得该地区形成了较为完整系统的区域空间,为现代有轨电车的发展提供了良好的区域条件。一方面,该地区位于大城市的新城区,比较符合现代有轨电车的适用条件,且有较为富足的空间资源可供规划实践;另一方面,较为规整的区域空间也为现代有轨电车的线路与车场布设创造了理想的规划条件。


4.1.2  功能定位明晰:区域骨架、整体补充


沈阳浑南现代有轨电车系统的规划定位为未来浑南地区中短距离客流出行的重要交通工具,浑南地区公共交通骨架的组成部分,沈阳市公共交通系统的重要补充。功能定位的明确,有效指导了浑南现代有轨电车系统的规划工作,规划目标确立为接驳地铁客流,提高站点覆盖率,实现地铁与有轨电车的无缝换乘,形成“地铁为主、有轨电车为辅、公交车为补充”的区域型多层次的公共交通系统,全面支撑与引导沈阳浑南地区的空间拓展。


4.1.3  断面规划合理:道路绿化充分结合


浑南区在道路横断面规划中,对有条件的主要道路进行了中央绿化带空间的预留,为现代有轨电车在道路中央的布设提供了有利条件。线路走行于主要道路之上、布设于道路中央的绿化空间内,既促进了线路分布的合理均衡,又保证了车辆在路段内的专有路权。与此同时,线路、车站与道路的中央绿化结合设计,也提高了城市道路的景观性与乘车的舒适度。


4.1.4  贯彻执行有力:规划建设运营统一


借助举办全运会的契机,沈阳浑南现代有轨电车系统从规划、建设到运营组织,几乎一气呵成。目前已经建成5条现代有轨电车线路,基本形成了网络化运营。线路建设的高速度与运营组织的高效率,有赖于相关部门在贯彻执行过程中的积极推进、统筹规划、确保落地,实现了规划、建设与运营的完整统一。


各大城市在发展现代有轨电车的过程中,可参考沈阳浑南的实践经验,充分把握发展机遇,在规划选址中因地制宜,契合现代有轨电车的定位与适用情况,充分发挥现代有轨电车在运力、运速等方面的优势,并且与城市道路规划、断面规划等进行有效结合,确保规划的落地实施。


4.2 教训警示


对于像沈阳浑南区这样的大城市新城区来说,现代有轨电车系统一方面可以作为新城区的公共交通干线,另一方面又能够实现“地铁为主骨架,现代有轨电车为区域补充”的城市公共交通整体架构,十分符合新区的发展定位和现实需求。然而,在沈阳浑南现代有轨电车的实践当中,也存在着一些问题需要注意。


4.2.1  技术标准缺乏统一


沈阳浑南现代有轨电车的规划、建设与运营,主要通过借鉴国外的实践经验、结合自身的实际条件进行工作,操作难度大,且可靠性较低。国内现代有轨电车行业一直缺乏统一的技术标准与规范,这使得现代有轨电车的规划建设工作难度大大增加,且阻碍了现代有轨电车的产业化发展。《现代有轨电车交通工程技术标准》已于2016年3月在武汉进行了评审,中国土木工程学会城市轨道交通技术工作委员会、中国城市轨道交通协会有轨电车分会以及全国20多家知名有轨电车设计、施工、车辆生产及运营单位的专家参与了评审,该《标准》预计将在2016年10月出台,这将是全国******有轨电车行业标准,将填补我国现代有轨电车行业统一技术标准的空白[10]。随着相关技术标准规范的出台,现代有轨电车的发展将更加科学、稳健,并向产业化发展迈进。


4.2.2  运营管理经验不足


沈阳浑南现代有轨电车在2013年10月至2014年5月的初期运营中,累计发车69120次,运营总里程110.6万km,共发生各类交通事故32起,11人在事故中受伤,无重大交通事故(图11)。  

 

图 11 有轨电车安全事故

Fig. 11 The pictures of the modern tram accidents


由于沈阳市是我国第一个大规模网络化运营现代有轨电车的城市,城市居民对于有轨电车相当陌生,而针对有轨电车的交通管理措施也刚刚起步,有轨电车驾驶员的培训机制还不成熟,所以在运营初期需要一定时间的适应,但是随着开通时间的增加,有轨电车的运营日趋成熟,事故发生的频率也会随之降低。调查结果显示,随着有轨电车开通时间增加,事故量明显减少,其中开通第1个月发生的交通事故占交通事故总量的30%以上;开通5个月后,只有机动车碰撞有轨电车辅助设施和有轨电车刮碰侵限物两类事故偶有发生。我国现代有轨电车的应用和发展仍然处于初期阶段,需要不断提高运营管理水平,才能有效避免事故的发生。


4.2.3  票务机制有待完善


沈阳浑南现代有轨电车的票务机制不采取分段计费的方式,无论路程长短,单程票价都是2元。以现状运行的有轨电车线路来说,里程***长的5号线从起点奥体中心到终点沈抚新城全长20多公里,单程票价仅需2元。有轨电车统一票价的收费标准比地铁的分段计费要便宜得多,从理论上来讲,对于浑南区内的公交出行,有轨电车在票价方面比地铁应该更有优势。然而在实际运行过程中,这种优势却并不明显。究其原因,主要是因为有轨电车没有换乘优惠,如果乘坐1条线路的有轨电车不能直达,那么换乘1次就意味着票价由2元增至4元,相比而言,地铁的站内换乘与收费机制则更加人性化。综上,笔者认为沈阳浑南现代有轨电车的票务机制应尽早完善,对于公交、地铁与有轨电车之间的换乘应给予相应的换乘优惠,以提高有轨电车的吸引力与亲民性,促进有轨电车的使用与发展。


5 结语


沈阳浑南现代有轨电车系统规划定位为常规公交系统,与地铁和公交车共同构成“地铁为主、有轨电车为辅、公交车为补充”的区域型多层次的公共交通系统。其线路走向与城市空间形态充分结合,衔接大型市级交通枢纽和客流集散点,为区域功能中心提供大运量、快速的交通服务。目前,近期工程已全部竣工,运营情况良好,支撑并引导着沈阳浑南地区的空间发展。


现代有轨电车以其运行可靠、舒适、节能、环保等优点,成为建设低碳、生态、可持续交通系统和贯彻“公交优先”战略的新生力量。希望沈阳浑南现代有轨电车系统的规划、建设、运营实践,能为其他城市的现代有轨电车发展提供案例支持与经验参考。


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