淺析日本地鐵運(yùn)營特點(diǎn)

摘 要：日本地鐵從開通至今已有80余年的歷史，在運(yùn)營方面積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。如今，在客流量大幅增加，全球氣候變暖日趨嚴(yán)峻的形勢下，日本地鐵在新能源利用、信息化建設(shè)、運(yùn)力調(diào)配等方面展開許多新的嘗試，值得借鑒。

關(guān)鍵詞：地鐵運(yùn)營；新能源利用；移動通訊網(wǎng)絡(luò)覆蓋；地鐵物流

1927年，日本開通第一條地鐵線，至今已有12座城市開通地鐵，總里程814公里，平均每天運(yùn)送乘客1540萬人次，在城市交通中起到了不可替代的作用。地鐵運(yùn)營是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，日本地鐵在這方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，特別是近些年，在節(jié)能環(huán)保、移動通訊網(wǎng)絡(luò)覆蓋、提升效率等方面展開許多新的嘗試，值得關(guān)注。

1 新能源助推日本地鐵節(jié)能減排

2007年，日本政府提出以技術(shù)革新為核心，建設(shè)低碳社會目標(biāo)。2012年，日本國土交通省明確到2030年，日本鐵路運(yùn)行電力消耗和二氧化碳排放量要比2010年減少20%。在此背景下，日本地鐵公司從實(shí)際出發(fā)，不斷嘗試新能源應(yīng)用。

在東京運(yùn)營9條地鐵線，日平均客流量684萬人次，年客流量達(dá)25億人次的東京地鐵公司始終重視節(jié)能環(huán)保問題，并于2012年制定了控制能耗長期戰(zhàn)略，重點(diǎn)是加大投入環(huán)保車輛、加快引進(jìn)新能源發(fā)電裝置。

[1]2008年9月，東京地鐵公司率先在千代田線北綾瀨車站安裝太陽能發(fā)電裝置，天氣晴好時最大發(fā)電能力20千瓦，每年節(jié)省電力19000千瓦時，減少二氧化碳排放10噸。在之后的1年之中，因?yàn)槿照蛰^多，實(shí)際發(fā)電量超過預(yù)期達(dá)21000千瓦時。有了北綾瀨車站的成功經(jīng)驗(yàn)，從2012年起，東京地鐵公司在擁擠程度最嚴(yán)重的東西線8個地面車站依次安裝太陽能電池板，輸出功率從100千瓦-250千瓦不等。2015年3月，位于西船橋車站的光伏發(fā)電裝置正式啟用。西船橋車站采用的是夏普公司生產(chǎn)的透光型單晶硅太陽能電池板，最大輸出功率166千瓦，年發(fā)電量約為16.6萬千瓦時，減少二氧化碳排放量76噸。至此，8個車站的光伏發(fā)電裝置全部安裝完畢，整體裝機(jī)容量突破1MW，年發(fā)電量109萬千瓦時，占地鐵設(shè)施用電的12%，減少二氧化碳排放量508噸。再加上2015年2月17日實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的日比谷線南千住站，東京地鐵公司在10個車站完成了光伏發(fā)電布局。

日本地形復(fù)雜多變，地鐵線路縱橫交錯，地鐵站間的距離較短，且彎道較多，因此車輛制動頻率較高。東京地鐵公司根據(jù)實(shí)際情況積極開發(fā)利用再生制動產(chǎn)生的電力。

再生制動是指在制動時把車輛的動能轉(zhuǎn)化為電力儲存起來的原理。2014年，東京地鐵公司引入日本東芝公司采用最新永磁同步電機(jī)技術(shù)與VVVF變壓控制設(shè)備的新型列車，能耗比原有車型減少約37%，6輛編組的列車平均每天節(jié)省用電920千瓦時。在此基礎(chǔ)上，東京地鐵公司于2014年6月首次在妙典車站引入三菱電機(jī)生產(chǎn)的輔助電源裝置，將再生制動產(chǎn)生的電力提供給其它車輛使用，而富余電力提供給地鐵車站的電梯、照明、空調(diào)設(shè)備使用。該裝置采用碳化硅作為材料，盡可能做到小型化、輕量化，并大大減輕了噪音，非常適用于空間狹小的地鐵隧道和車站使用。截至2015年3月下旬，東京地鐵公司在包括東陽町站在內(nèi)的8個車站安裝了輔助電源裝置，平均每個車站每天節(jié)省用電600千瓦時，每年節(jié)省電力175萬千瓦時。

此外，日本是地震、臺風(fēng)等自然災(zāi)害多發(fā)國家，一旦發(fā)生大面積停電事故，將不可避免影響到地鐵運(yùn)行。為確保在隧道中的乘客安全，保證地鐵車輛在停電事故發(fā)生時能夠順利抵達(dá)距離最近的車站，2014年1月開始，東京地鐵公司采用日立制作所研發(fā)的新型蓄電池在東西線上展開實(shí)驗(yàn)。這種電池能夠儲存利用再生制動產(chǎn)生的電力，在正常供電裝置發(fā)生故障，電力供給停止的情況下，依靠應(yīng)急蓄電池提供的電力，地鐵車輛順利實(shí)現(xiàn)了從西葛西站到南砂町站長達(dá)2.7公里的運(yùn)行。

近年來，日本地鐵對新能源的利用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。2014年11月，東京地鐵公司決定在江東區(qū)研修所和中野車輛基地引進(jìn)利用淺層地?zé)崮艿目照{(diào)設(shè)備，使整體耗電量和二氧化碳排放量減少約30%。淺層地?zé)崮苤饕獊碓从谔栞椛渑c地球梯度增溫，儲量大，再生迅速，利用價值大。通過熱泵技術(shù)采集后，可為建筑供暖制冷。根據(jù)日本環(huán)境技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)的研究報告，利用淺層地?zé)崮苤评浔绕胀照{(diào)節(jié)能35%-40%，采暖節(jié)能20%。

2 移動通信覆蓋走在世界前沿

日本地鐵在移動通信部署上迅速而高效，這是日本地鐵運(yùn)營的另一特色。這既是為滿足乘客需求，擴(kuò)大收入，同時也能保證在發(fā)生自然災(zāi)害、突發(fā)事件時能及時與外界取得聯(lián)系。

2012年4月，福岡市率先在地鐵站里開通免費(fèi)WiFi服務(wù)，一次連接上網(wǎng)時間為15分鐘。2013年3月21日，東京地鐵公司宣布該公司地鐵線3G、LTE網(wǎng)絡(luò)部署完畢，全線開通上網(wǎng)服務(wù)。與此同時，日本三大電信運(yùn)營商N(yùn)TT DoCoMo、KDDI、軟銀展開激烈競爭。2013年3月26日-3月28日，日本相關(guān)機(jī)構(gòu)在東京地鐵公司銀座線19個車站、南北線19個車站以及隧道內(nèi)分3次對日本三大運(yùn)營商的定制機(jī)下行速率進(jìn)行了監(jiān)測，結(jié)果都顯示了日本地鐵通訊網(wǎng)絡(luò)的流暢性以及三大運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的高效性。如今，不論是在地鐵車站里（有的地鐵站深度距離地面約40米）還是在列車高速運(yùn)行中，乘客都可以享受到流暢的上網(wǎng)體驗(yàn)。此外，隨著到日本觀光游客的增加，以及2020年東京奧運(yùn)會的舉辦，日本進(jìn)一步加速移動通信網(wǎng)絡(luò)升級。從2014年12月1日起，東京都交通局和東京地鐵公司在東京的143個地鐵站開始提供面向智能手機(jī)和平板電腦的免費(fèi)WiFi服務(wù)，連接一次上網(wǎng)時間為3小時，不限連接次數(shù)。2015年3月開始，京都市營地鐵開始提供全球微波互聯(lián)接入的WiMAX2+服務(wù)，最大下行速率220Mbps。包括福岡、仙臺等日本多數(shù)城市的地鐵都已開通WiMAX2+服務(wù)。

移動通信全覆蓋在為乘客提供方便的同時也刺激了信息消費(fèi)需求。從宏觀上看，信息消費(fèi)被認(rèn)為每增加100億元，能帶動國民經(jīng)濟(jì)增長300多億元；從微觀角度講，信息消費(fèi)可為相關(guān)企業(yè)帶來巨大商機(jī)，形成相乘效果。2013年4月5日-7日，日本相關(guān)機(jī)構(gòu)對500名東京市民進(jìn)行問卷調(diào)查。從調(diào)查結(jié)果來看，在乘坐地鐵時從不上網(wǎng)的只占1%，上網(wǎng)時瀏覽新聞網(wǎng)頁的最多占49%，檢索信息占45%，收發(fā)郵件排名第三，占40.4%。此外，玩網(wǎng)絡(luò)游戲的人也占到很大比重。在日本，地鐵是在各種交通工具里載客量最大、使用最頻繁、最便捷的交通工具。2015年，日本地鐵日均客流量達(dá)1540萬人，其中東京地區(qū)上班族每天乘坐地鐵時間可達(dá)140分鐘。在這段時間里，無論是閱讀新聞、瀏覽廣告、上網(wǎng)購物還是享受網(wǎng)絡(luò)游戲，都可以說是拉動著驚人的信息消費(fèi)。

3 多管齊下提升效率保障運(yùn)能

日本地鐵在拓展應(yīng)用渠道、合理分配運(yùn)能方面同樣獨(dú)具特色。老齡化加劇、氣候變暖日趨嚴(yán)重的背景下，以汽車為主的傳統(tǒng)道路交通運(yùn)輸方式迎來變革。[2]據(jù)日本國土交通省的調(diào)查統(tǒng)計，交通運(yùn)輸領(lǐng)域的二氧化碳排放量占日本二氧化碳總排放量的兩成，而其中物流系統(tǒng)二氧化碳排放量所占比例超過1/3。因此物流系統(tǒng)二氧化碳排放量的減少對節(jié)能減排事業(yè)的全局有著至關(guān)重要的影響。在此背景下利用地鐵富余運(yùn)力、載客量較少的線路和時間段展開地鐵物流被提上了日程。

[3]2010年9月，札幌市分2次，每次2周，利用客流較少的上午10點(diǎn)到下午2點(diǎn)的時間段，試驗(yàn)性地展開地鐵物流。運(yùn)送距離12公里，動用60臺專用運(yùn)貨推車，每天往返3次。札幌市的試驗(yàn)證明地鐵物流在配送成本、配送速度、配送準(zhǔn)時性、避免環(huán)境污染、緩解交通壓力等方面都有明顯優(yōu)勢。實(shí)驗(yàn)后，札幌市還對市民做了問卷調(diào)查，90%以上的市民贊成開展地鐵物流。

目前，地鐵物流在日本還沒有大規(guī)模鋪開，對于地鐵物流的盈利性、貨源保證、是否需要開通貨運(yùn)專用車輛等相關(guān)問題的深入研究還在持續(xù)，但事實(shí)上開展地鐵物流的必要性已經(jīng)日趨明顯。[4]據(jù)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省于2015年5月發(fā)布的數(shù)據(jù)，2014年日本國內(nèi)B2C電子商務(wù)市場規(guī)模為12.8萬億日元，B2B電子商務(wù)規(guī)模為280萬億日元，日本消費(fèi)者跨境電子商務(wù)規(guī)模（從中國、美國購入商品）為2086億日元。與此同時，[5]日本國土交通省發(fā)布的調(diào)查結(jié)果顯示，2014年，日本快遞包裹量達(dá)36.1379億件，其中貨車配送35.7008億件，占98%以上。電子商務(wù)的蓬勃發(fā)展、傳統(tǒng)物流的日益飽和為地鐵物流的產(chǎn)生發(fā)展創(chuàng)造了條件。隨著客戶要求越來越高，地鐵線路的延伸擴(kuò)張，地鐵沿線人群的集中化，地鐵物流成為新型物流發(fā)展模式值得期待。地鐵物流和其它物流方式利弊對比可如表1所示。

日本地鐵也存在運(yùn)載不均的問題，上下班高峰時最高滿載率達(dá)216%，而其它時段客流卻會有很大緩解。此外，隨著城市規(guī)模擴(kuò)大，一些線路中由郊區(qū)到市中心的長距離乘客占客流總量的比例很大，并且下車車站比較集中。面對這一現(xiàn)象，日本地鐵在運(yùn)營上對行車組織模式優(yōu)化調(diào)整，推出了既能滿足乘客快速出行需要，又能有效匹配上下班高峰時段客流特征的快慢車混合運(yùn)行模式?？炻嚮旌瓦\(yùn)行模式中的快車是指跨站停車或直通列車；慢車是指站站停的普通列車運(yùn)行模式。一般來講特定大型車站會設(shè)置待避線，快車在此超越慢車。通過快慢車混合運(yùn)行，可有效降低地鐵列車頻繁停站對線路運(yùn)輸?shù)挠绊懀岣吡熊嚨倪\(yùn)行速度，縮短乘車時間，為長距離旅客提供更高水平的服務(wù)。

東京地鐵公司在副都心線開通通勤快車，只在工作日早晚高峰時運(yùn)行，在東新宿站超車，實(shí)行大站停車。橫濱為方便郊區(qū)市民到市內(nèi)購物、通勤，同時實(shí)現(xiàn)在運(yùn)營時間上與新干線等鐵道線路的無縫銜接，從2015年7月開始每天10：00-16：00開通快車，每小時2趟，只在郊區(qū)和市中心主要車站停車。東京地鐵公司在日本2016年梅花祭舉辦期間的2月20日、21日、27日、28日共4日，每天開通一趟臨時特急列車，途中停車8站，其中包括距離梅花祭舉辦地最近的車站湯島站，為前去賞花的市民和游客提供便利。

參考文獻(xiàn)

[1] 西 ソ ラ 所が完成[DB/OL].東京地鐵公司官網(wǎng)2015年信息概覽.

[2] 部 における二酸化炭素排出量[DB/OL].日本國土交通省官網(wǎng).

[3]札幌市の地下 物流 、9月初めに 始[Z].日本經(jīng)濟(jì)新聞電子版，2010.

[4] 子商取引に する市 の 果を取りまとめました～國內(nèi)BtoC-EC市 模は12.8兆 に成 ～[DB/OL].日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省官網(wǎng)2015年信息一覽，2015.

[5]平成26年度宅配便取 について[DB/OL].日本國土交通省官網(wǎng)公開報道資料，2015.