跨座式單軌與懸掛式單軌比較分析及應(yīng)用展望

孫镠陽(yáng)

（上海市政交通設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海市 200030）

0　引言

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，軌道交通已經(jīng)成為各個(gè)城市解決城市交通擁堵問(wèn)題的重要途徑。城市單軌交通作為一種新興的軌道交通方式，具有運(yùn)量適中、占地面積小、建設(shè)投資費(fèi)用低、噪聲及各種污染低、對(duì)城市空間影響小等優(yōu)點(diǎn)，正越來(lái)越受到人們的關(guān)注。

1　概念介紹

跨座式單軌及懸掛式單軌同屬于單軌鐵路系統(tǒng)。

跨座式單軌通過(guò)單根軌道來(lái)支撐、穩(wěn)定和導(dǎo)向，車(chē)體騎跨在軌道梁上，并在其左右兩端增加導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，如圖1所示。

圖1　跨座式單軌

懸掛式單軌鐵路同樣使用單根軌道穩(wěn)定，但車(chē)輛轉(zhuǎn)向架設(shè)置于車(chē)體頂部，行走輪和導(dǎo)向輪懸掛于箱形軌道鋼梁中，車(chē)輛行走于軌道單梁下方，如圖2所示。

圖2　懸掛式單軌

2　系統(tǒng)構(gòu)成

單軌鐵路系統(tǒng)區(qū)別于常規(guī)地鐵系統(tǒng)，主要有軌道梁系統(tǒng)、道岔系統(tǒng)及車(chē)輛系統(tǒng)構(gòu)成?？缱絾诬壖皯覓焓絾诬壍淖畋举|(zhì)區(qū)別在于其走行方式。

跨座式單軌車(chē)輛騎跨在軌道梁上運(yùn)行，車(chē)輛除底部走行輪外，在車(chē)體兩側(cè)下垂部分設(shè)有夾行于軌道梁兩側(cè)的導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪，以保證車(chē)輛沿軌道安全平穩(wěn)地行駛，如圖3所示。

懸掛式單軌車(chē)輛的轉(zhuǎn)向架在軌道梁上行走而車(chē)體懸掛在軌道梁下運(yùn)行，軌道梁多為下部開(kāi)口的箱形鋼梁結(jié)構(gòu)，內(nèi)含集電靴、通信電纜、導(dǎo)軌并可包容車(chē)輛的轉(zhuǎn)向架，車(chē)輛的走行輪與穩(wěn)定輪均置于箱梁內(nèi)部并沿梁內(nèi)設(shè)置的軌道行駛[1]，如圖4所示。

圖3　跨座式單軌走行系統(tǒng)

圖4　懸掛式單軌走行系統(tǒng)

3　站臺(tái)形式

單軌車(chē)站根據(jù)形式的不同，主要分為島式站臺(tái)與側(cè)式站臺(tái)[2]。

島式站臺(tái)指的是站臺(tái)位于車(chē)站中部，線(xiàn)路位于站臺(tái)兩側(cè)的車(chē)站類(lèi)型，如圖5所示。島式站臺(tái)總寬度較小，且與站臺(tái)相關(guān)的設(shè)備較少，工程造價(jià)及運(yùn)營(yíng)成本相對(duì)較低。但同時(shí)由于站臺(tái)面積相對(duì)較小，旅客行走較為不便，同時(shí)改擴(kuò)建也相對(duì)不便。

側(cè)式站臺(tái)是指軌道在中央，站臺(tái)在軌道兩側(cè)的站臺(tái)類(lèi)型，如圖6所示。由于站臺(tái)僅有一個(gè)方向的線(xiàn)路，客流的導(dǎo)向性較強(qiáng)；同時(shí)由于站臺(tái)面積不受軌道限制，站臺(tái)的改擴(kuò)建相對(duì)方便，并且不影響線(xiàn)路的正常運(yùn)行。但側(cè)式站臺(tái)由于被線(xiàn)路分隔，因此乘客必須要利用上下層通道才能往返兩站臺(tái)之間，稍有不便。

圖5　跨座式單軌島式站臺(tái)（單位：mm）

圖6　懸掛式單軌側(cè)式站臺(tái)

4　車(chē)輛

目前跨座式單軌車(chē)輛主要由日立、龐巴迪公司生產(chǎn)。日立公司單軌車(chē)輛細(xì)分為大、中、小三種車(chē)型。對(duì)于懸掛式單軌車(chē)輛，目前國(guó)際上應(yīng)用較廣的為國(guó)際空列集團(tuán)的H-Bahn單軌列車(chē)[3]?？缱絾诬壖皯覓焓絾诬壍能?chē)輛參數(shù)見(jiàn)表1。

由表1可以看出，懸掛式單軌車(chē)輛相較于跨座式單軌車(chē)輛而言，車(chē)輛較小，載客量小于跨座式車(chē)輛，但懸掛式單軌車(chē)輛的機(jī)動(dòng)性能要優(yōu)于跨座式單軌車(chē)輛。目前國(guó)內(nèi)已有跨座式單軌的實(shí)際應(yīng)用，同時(shí)日本的跨座式單軌車(chē)輛系統(tǒng)相對(duì)完善，如我國(guó)重慶的跨座式單軌就是引進(jìn)了日立公司的車(chē)輛技術(shù)。

表1　跨座式單軌及懸掛式單軌車(chē)輛部分參數(shù)對(duì)比表

5　適用性及優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析

由于車(chē)輛及運(yùn)行方式的不同，跨座式單軌及懸掛式單軌的適用性以及對(duì)比的優(yōu)缺點(diǎn)主要見(jiàn)表2。

6　國(guó)內(nèi)應(yīng)用

6.1　跨座式單軌

跨座式單軌系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)已有較多應(yīng)用，其中重慶軌道交通3號(hào)線(xiàn)就是采用了跨座式軌道交通系統(tǒng)[5]，如圖7所示。另外蕪湖、安陽(yáng)、淮南等城市也已經(jīng)啟動(dòng)建設(shè)跨座式單軌或完成了前期研究工作。

圖7　重慶軌道交通3號(hào)線(xiàn)跨坐式單軌

重慶軌道交通3號(hào)線(xiàn)是重慶軌道交通網(wǎng)絡(luò)中一條南北向的骨干線(xiàn)路，也是軌道交通網(wǎng)絡(luò)中客流量最大的線(xiàn)路。該線(xiàn)沿線(xiàn)道路高低起伏、彎道較多，常規(guī)的軌道交通難以滿(mǎn)足該線(xiàn)大坡度、小半徑的要求。而跨座式單軌具有爬坡能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎半徑小的優(yōu)點(diǎn)，正好符合該線(xiàn)的技術(shù)要求。3號(hào)線(xiàn)南起魚(yú)洞，北至江北機(jī)場(chǎng)和舉人壩，線(xiàn)路總長(zhǎng)約68 km，其中一期工程已正式投入運(yùn)營(yíng)，承擔(dān)重慶市公交系統(tǒng)骨架線(xiàn)路的作用。

6.2　懸掛式單軌

懸掛式單軌在國(guó)內(nèi)實(shí)際應(yīng)用較少，陜西省韓城市懸掛式單軌交通項(xiàng)目于2016年11月開(kāi)工建設(shè)，為全國(guó)首條懸掛式單軌項(xiàng)目[6]，如圖8所示。

圖8　陜西韓城懸掛式單軌

韓城市懸掛式單軌項(xiàng)目規(guī)劃全長(zhǎng)55 km，貫穿韓城南北，起點(diǎn)為韓城合陽(yáng)機(jī)場(chǎng)，由芝塬村向北展現(xiàn)下黃河塬后，止于古城南門(mén)附近，途經(jīng)司馬遷祠、烏鎮(zhèn)水街、華誼兄弟、古城、黨家村、梁帶村、龍門(mén)古渡等重要景區(qū)。

韓城市懸掛式單軌項(xiàng)目一期工程共設(shè)置高架站點(diǎn)6座，車(chē)輛基地1座，設(shè)計(jì)運(yùn)行時(shí)速50 km，凈空不小于5 m，設(shè)計(jì)正線(xiàn)數(shù)目為雙線(xiàn)，線(xiàn)間距為4.8 m，總投資26.15億元，一期工程預(yù)計(jì)于2018年建成。屆時(shí)該條懸掛式單軌線(xiàn)路將是串聯(lián)韓城司馬遷祠景區(qū)、澽水河沿岸風(fēng)景帶以及古城景區(qū)的旅游觀光快速干線(xiàn)，也是連接芝川新區(qū)與城區(qū)的新型公共交通，將有效升級(jí)城市交通，提升旅游形象，帶動(dòng)沿線(xiàn)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)。

表2　跨座式單軌及懸掛式單軌適應(yīng)性及優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比表

7　結(jié)語(yǔ)

單軌交通作為載運(yùn)量介于地鐵及常規(guī)公交之間的一種軌道交通方式，因其轉(zhuǎn)彎半徑小、爬坡能力強(qiáng)等技術(shù)特點(diǎn)，越來(lái)越多地被國(guó)內(nèi)的城市研究并應(yīng)用。同時(shí)跨座式單軌及懸掛式單軌也各有其優(yōu)缺點(diǎn)：跨座式單軌載運(yùn)量相對(duì)更高，對(duì)沿線(xiàn)的環(huán)境影響也較小，可作為大城市軌道交通的補(bǔ)充以及中運(yùn)量的客運(yùn)交通走廊；懸掛式單軌對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng)，針對(duì)用地緊張、客流量較大的地區(qū)有較好的適用性，同時(shí)也可作為城市的一個(gè)風(fēng)景名片，較適用于旅游景區(qū)及大型校園等。

隨著單軌交通技術(shù)的不斷發(fā)展以及我國(guó)大中型城市對(duì)軌道交通的需求，跨座式單軌及懸掛式單軌在我國(guó)將會(huì)有一定的發(fā)展前景。為使單軌交通在我國(guó)得到更好的應(yīng)用，現(xiàn)提出以下建議：

（1）進(jìn)一步完善單軌交通各系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，尤其是懸掛式單軌，為單軌交通的技術(shù)發(fā)展提供應(yīng)用指導(dǎo)和支持。

（2）完善相關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策及技術(shù)政策，扶持單軌交通的發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)軌道交通多制式發(fā)展。

（3）培養(yǎng)我國(guó)的單軌交通規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營(yíng)管理人才，為單軌交通的發(fā)展提供技術(shù)人才支持。

（4）各城市在實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用中應(yīng)不斷總結(jié)與提升，努力形成一套我國(guó)自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)與技術(shù)，為我國(guó)的單軌交通應(yīng)用發(fā)展提供技術(shù)儲(chǔ)備。

（5）各城市在考慮應(yīng)用單軌交通時(shí)，應(yīng)進(jìn)行充分的論證，結(jié)合項(xiàng)目的自然環(huán)境、流量需求、建設(shè)條件、工程造價(jià)等條件以及跨座式單軌及懸掛式單軌各自的適用性及優(yōu)缺點(diǎn)，合理地選擇單軌交通形式。

財(cái)政部第四批環(huán)保類(lèi)PPP項(xiàng)目民營(yíng)資本獲優(yōu)先權(quán)

財(cái)政部日前發(fā)布了《關(guān)于公布第四批政府和社會(huì)資本合作示范項(xiàng)目名單的通知》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《通知》），公布第四批PPP示范項(xiàng)目396個(gè)，總投資為7 588億元。其中，環(huán)保類(lèi)項(xiàng)目186個(gè)，占比47%，將近一半，投資總額占比也接近1/3。第四批示范項(xiàng)目中涉及環(huán)保方面的項(xiàng)目主要集中于市政、生態(tài)、水利等領(lǐng)域。其中市政工程領(lǐng)域數(shù)量最多，達(dá)118個(gè)；其次是生態(tài)建設(shè)和環(huán)保領(lǐng)域，項(xiàng)目數(shù)量為35個(gè)；水利建設(shè)領(lǐng)域環(huán)保項(xiàng)目數(shù)量排第三，為21個(gè)；其他6個(gè)領(lǐng)域環(huán)保項(xiàng)目數(shù)量均較少。有分析機(jī)構(gòu)認(rèn)為，在政府總體投資大幅縮減的當(dāng)前時(shí)期，仍然保持了剛性的較大體量，說(shuō)明環(huán)保類(lèi)項(xiàng)目在PPP領(lǐng)域的地位愈加突出，正在成為政府支持的PPP主要投資方向。

除環(huán)保項(xiàng)目占半壁江山，另一個(gè)值得關(guān)注的方面是，此次民營(yíng)企業(yè)參與項(xiàng)目143個(gè)、投資額2 429億元，高于前3批落地項(xiàng)目的民營(yíng)企業(yè)參與率?！锻ㄖ分忻鞔_指出，對(duì)于尚未簽約的項(xiàng)目，應(yīng)堅(jiān)持公開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)性方式選擇社會(huì)資本，保障各類(lèi)社會(huì)資本平等參與，同等條件下優(yōu)先選擇民營(yíng)企業(yè)合作。中央財(cái)政將在安排PPP示范項(xiàng)目以獎(jiǎng)代補(bǔ)資金時(shí)對(duì)民營(yíng)企業(yè)參與的項(xiàng)目給予優(yōu)先支持。在固廢類(lèi)和水務(wù)類(lèi)PPP項(xiàng)目社會(huì)資本排名中，桑德和碧水源分別居于榜首。其中，桑德共有7個(gè)項(xiàng)目入選，碧水源則有16個(gè)項(xiàng)目入選，投資總額高達(dá)113.3億元。

此外，此次示范項(xiàng)目在防范風(fēng)險(xiǎn)方面有嚴(yán)格要求，將不適合采用PPP模式的領(lǐng)域列出“負(fù)面清單”，規(guī)定了禁止違規(guī)舉債擔(dān)保的幾種行為，重點(diǎn)考察付費(fèi)機(jī)制與績(jī)效考核是否有實(shí)質(zhì)性聯(lián)系，檢驗(yàn)項(xiàng)目是否實(shí)現(xiàn)“物有所值”。去年以來(lái)，PPP模式規(guī)范政策密集出臺(tái)，使這一市場(chǎng)有所降溫。第四批示范項(xiàng)目比第三批少大約25%。對(duì)此，業(yè)內(nèi)相關(guān)人士認(rèn)為，從這次示范項(xiàng)目數(shù)量下降的結(jié)果看，PPP年度數(shù)量高峰已經(jīng)過(guò)去了，這一模式將從量增轉(zhuǎn)向提質(zhì)。從這批示范項(xiàng)目開(kāi)始，PPP模式可能將進(jìn)入一個(gè)新周期，不規(guī)范的做法和項(xiàng)目將越來(lái)越少。