李文斌,張?jiān)频?,李鵬凱,張 寧,宗傳苓,高 龍
深圳國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心
我國有軌電車發(fā)展已初具規(guī)模。截至2020年底,內(nèi)地有軌電車運(yùn)營線路數(shù)量超30條,運(yùn)營里程超400 km,全年累計(jì)客運(yùn)量7 000余萬人次,客運(yùn)強(qiáng)度約600人次/d/km[1]。深圳龍華現(xiàn)代有軌電車是深圳首條現(xiàn)代有軌電車線路,于2017年10月開通,目前運(yùn)營已滿3年,達(dá)到城市軌道交通項(xiàng)目后評價(jià)要求[2]。通過系統(tǒng)梳理該線路功能定位、規(guī)劃設(shè)計(jì)理念、預(yù)期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度,客觀評價(jià)線路規(guī)劃設(shè)計(jì)理念及方案合理性,評估線路運(yùn)營效益、交通效益和城市效益,總結(jié)全過程經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),為國內(nèi)其他城市提供參考。
該線路位于深圳市龍華區(qū)北部片區(qū),處于深圳城市軌道交通4號線北部末端區(qū)域,串聯(lián)片區(qū)核心組團(tuán),規(guī)劃遠(yuǎn)期服務(wù)25萬人口、33萬崗位,見圖1[3]。全長11.7 km,設(shè)站20座、車輛基地1處,總投資13.8億元[3]。車輛采用4模塊編組、低地板、超級電容儲能供電,定員載客300人[3]。項(xiàng)目采用BOT特許經(jīng)營模式[4],選取中國中鐵和深圳地鐵集團(tuán)聯(lián)合體為BOT特許經(jīng)營中標(biāo)人[3]。線路開通運(yùn)營以來,客流效益達(dá)到國內(nèi)較高水平。
圖1 龍華有軌電車區(qū)位圖[3]
參考《城市軌道交通建設(shè)項(xiàng)目后評價(jià)導(dǎo)則》,線路后評價(jià)包括:一是規(guī)劃目標(biāo)評價(jià),即規(guī)劃功能定位、規(guī)劃設(shè)計(jì)理念評價(jià)。二是項(xiàng)目過程評價(jià),即規(guī)劃審批和技術(shù)研究評價(jià)。三是項(xiàng)目效果評價(jià),即客流效益和運(yùn)營服務(wù)評價(jià),分析框架見圖2。
圖2 線路后評價(jià)分析框架
①規(guī)劃功能定位評價(jià)
線路規(guī)劃功能定位:一是以服務(wù)沿線居民通勤通學(xué)出行為主。二是作為地鐵接駁補(bǔ)充線。三是作為次級交通廊道骨干公交,服務(wù)片區(qū)內(nèi)部中短距離出行[3],具體功能定位變化見圖3。從通道選擇角度,4號線與電車部分段平行,但二者間隔約1 km,且受河流阻隔,覆蓋范圍不重疊。
圖3 地鐵4號線三期開通前后地鐵與有軌電車優(yōu)勢覆蓋范圍
線路通勤功能日益顯著,實(shí)現(xiàn)規(guī)劃設(shè)定通勤線路目標(biāo)。工作日早晚高峰客流占比逐步提高,早、晚高峰小時(shí)系數(shù)分別由開通第一年的0.100、0.118上升至第四年的0.136、0.128,早晚高峰4小時(shí)客流占全天客流的46.0%,見圖4(a)。
線路運(yùn)營至今,實(shí)現(xiàn)地鐵延伸接駁功能。基于2018年1月至2021年4月深圳城市軌道交通刷卡數(shù)據(jù),4號線三期開通前電車與地鐵換乘比例超50%,換乘客流1.7萬人次/d;4號線三期開通后,受新冠疫情及地鐵新線開通影響,換乘比例降至40%,換乘客流降至0.8萬人次/d,見圖4(b)。
圖4 龍華有軌電車客流變化情況
線路與沿線地區(qū)交互逐漸增強(qiáng),實(shí)現(xiàn)次級骨干公交網(wǎng)絡(luò)功能。2018年1月至今,本地客流(電車與地鐵換乘以外客流)由0.8萬人次/d增至1.2萬人次/d,客流占比由47.0%增至60.0%,平均運(yùn)距由5.1 km降至3.6 km,線路主要功能由地鐵延伸接駁線向服務(wù)本地中短距離出行轉(zhuǎn)變。
②規(guī)劃設(shè)計(jì)理念評價(jià)
線路定位為深圳現(xiàn)代有軌電車“試驗(yàn)線、示范線、景觀線”。規(guī)劃設(shè)計(jì)理念包括:一是秉承“建軌道就是建城市”理念,結(jié)合電車地面敷設(shè)、與沿線道路共用道路時(shí)空資源特點(diǎn),通過電車建設(shè)帶動(dòng)城市發(fā)展、提升基礎(chǔ)設(shè)施、優(yōu)化民生保障。二是采用“電車與道路交通一體化精細(xì)化設(shè)計(jì)”規(guī)劃設(shè)計(jì)理念,通過優(yōu)化道路交通設(shè)計(jì)、智能云平臺控制系統(tǒng)(電車及道路交通一體化信號控制系統(tǒng)),保證電車路權(quán)和信號優(yōu)先及道路服務(wù)水平不降低。
在交通效益方面,線路開通前后沿線道路交通狀況保持穩(wěn)定。2018年至今沿線路口流量上漲約30%,但通過交通一體化設(shè)計(jì)和智能云平臺控制系統(tǒng),路段飽和度、路口延誤及排隊(duì)長度無明顯變化,見表1,沿線交通事故數(shù)量、死亡人數(shù)未增加;全線23個(gè)路口均可實(shí)現(xiàn)電車主動(dòng)優(yōu)先。
表1 電車沿線交叉口服務(wù)水平一覽表
在社會效益方面,實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)城市發(fā)展、提升基礎(chǔ)設(shè)施、優(yōu)化民生保障預(yù)期目標(biāo)。一是帶動(dòng)沿線城市面貌更新,人口崗位向電車沿線集聚。二是實(shí)現(xiàn)景觀線規(guī)劃預(yù)期,采用“全綠色”整體道床,與觀瀾河同步開展14 km“一河兩岸”景觀提升工程,有效增加碳匯[5,6]。三是完善沿線市政交通設(shè)施,新改建道路12 km、人行天橋8座,居民出行幸福感增強(qiáng);升級改造市政管線25.9 km,城市內(nèi)澇問題基本根治[5,6],見圖5。四是支撐龍華民生保障工程,覆蓋約2 000戶保障性住房。五是推動(dòng)交通文化建設(shè),95%以上的受訪者認(rèn)為電車開通后市民出行習(xí)慣、文明程度得到明顯改善[5,6]。
圖5 電車開通前后基礎(chǔ)設(shè)施改善圖
該線路是深圳第一條電車線路,決策過程相對較長,前期研究論證較充分。根據(jù)初期規(guī)劃方案,要求2014年底建成通車,但實(shí)際歷時(shí)6年時(shí)間,見圖6。原因包括:一是由于電車在當(dāng)時(shí)作為新興事物,國內(nèi)對多種電車車輛轉(zhuǎn)向架技術(shù)及不同供電技術(shù)等接觸較少,技術(shù)論證時(shí)間較長。二是國內(nèi)尚未形成相對成熟的前期規(guī)劃決策審批體系和技術(shù)體系,項(xiàng)目規(guī)劃立項(xiàng)審批程序等處于摸索階段。如在前期研究階段未制定全市線網(wǎng)規(guī)劃,導(dǎo)致項(xiàng)目建議書階段缺乏上位規(guī)劃審批依據(jù);在項(xiàng)目驗(yàn)收階段,國家出臺《有軌電車試運(yùn)營基本條件》,對竣工驗(yàn)收提出新要求,導(dǎo)致項(xiàng)目整體進(jìn)度滯后。
深圳參考地鐵相關(guān)經(jīng)驗(yàn),借助該項(xiàng)目形成中小運(yùn)量軌道項(xiàng)目決策流程體系。在審批層面,通過開展法規(guī)專題,推動(dòng)《深圳市龍華現(xiàn)代有軌電車運(yùn)營管理暫行辦法》、《關(guān)于推動(dòng)我市小運(yùn)量軌道交通規(guī)范有序發(fā)展的指導(dǎo)意見》出臺,按照政府投資項(xiàng)目管理?xiàng)l例要求,明確各部門分工,形成相對完善的小運(yùn)量軌道前期決策審批體系。在技術(shù)研究層面,形成項(xiàng)目前期研究技術(shù)流程,提出針對后續(xù)地面敷設(shè)的小運(yùn)量軌道項(xiàng)目,在工可階段開展交通規(guī)劃設(shè)計(jì)、票價(jià)政策、交通管理政策、運(yùn)營管理技術(shù)、客流預(yù)測、投融資等專題研究,見圖7。
圖7 龍華現(xiàn)代有軌電車項(xiàng)目決策流程體系
①客流效益評價(jià)
客運(yùn)量和客運(yùn)強(qiáng)度均為國內(nèi)領(lǐng)先。線路開通后,片區(qū)人口和崗位向線路沿線集聚,電車日均客流迅速增至3.2萬人次,新冠疫情爆發(fā)后降至2.5萬人次,4號線三期開通后降至2.0萬人次[6~7],見圖8。但與國內(nèi)其他城市相比,客流效益仍然領(lǐng)先。
圖8 龍華現(xiàn)代有軌電車客運(yùn)量變化情況[8]
根據(jù)工可報(bào)告,實(shí)現(xiàn)規(guī)劃預(yù)測客流基本前提包括龍華有軌電車二期工程投入使用,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營;電車沿線地區(qū)得到較好地開發(fā)建設(shè);同時(shí)4號線三期開通將導(dǎo)致電車客流一定程度下降[3]。
目前實(shí)際客流未達(dá)到BOT特許經(jīng)營合同規(guī)劃預(yù)測值。前三年日均客流分別達(dá)到BOT合同61%、78%、54%。原因包括:一是受疫情影響,市民傾向于采用個(gè)體化交通出行,本地客流、換乘客流分別下降0.3、0.4萬人次/d,降幅為21.8%。二是4號線三期開通,市民換乘時(shí)間成本、經(jīng)濟(jì)成本發(fā)生變化,換乘客流下降0.5萬人次/d。乘客可在清湖北等地鐵站點(diǎn)采用“地鐵+共享單車”方式出行。三是電車網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)營、沿線用地開發(fā)等前提條件未完全實(shí)現(xiàn)。四是4號線三期開通后,部分公交線路調(diào)整,為地鐵喂給客流,公交與電車競爭客流。
②運(yùn)營服務(wù)評價(jià)
運(yùn)營服務(wù)水平達(dá)到行業(yè)主管部門及運(yùn)營監(jiān)管協(xié)議要求。高峰期運(yùn)行間隔4分鐘,國內(nèi)領(lǐng)先,見圖9。符合行業(yè)主管部門高峰期開行14對及發(fā)車間隔5分鐘運(yùn)營監(jiān)管要求。運(yùn)行圖旅行速度達(dá)到20.4 km/h,滿足規(guī)劃目標(biāo)。全天運(yùn)營時(shí)間16.5 h,符合行業(yè)主管部門要求??瓦\(yùn)服務(wù)質(zhì)量指標(biāo)超前完成運(yùn)營監(jiān)管協(xié)議遠(yuǎn)期目標(biāo)。運(yùn)營安全指標(biāo)達(dá)標(biāo),試運(yùn)營以來保持零死亡率;共發(fā)生交通事故3起、事件4起,且均由其他交通方式違章引起。
圖9 高峰期發(fā)車間隔(分鐘)[1,7,8]
綜上分析,反思國內(nèi)電車發(fā)展?fàn)顩r,提出小運(yùn)量軌道成功關(guān)鍵因素,包括但不限于充足的客流保障、合理的前期決策、準(zhǔn)確的功能定位、優(yōu)質(zhì)的運(yùn)營服務(wù)、成熟的設(shè)備技術(shù)[9]。
評價(jià)線路建設(shè)必要性、線路運(yùn)營成功與否的最核心影響因素是客流[9]。在前期研究階段,建議以客流為核心開展項(xiàng)目建設(shè)必要性論證。目前,國內(nèi)電車普遍面臨客流不足問題,運(yùn)營階段客流補(bǔ)貼負(fù)擔(dān)較重。為弱化疫情影響,選取2019年數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,全國僅4條線客流超2.5萬人次/d,2條線客流強(qiáng)度超0.2萬人次/d/km,見圖10。
圖10 國內(nèi)主要城市現(xiàn)代有軌電車客運(yùn)量及客流強(qiáng)度[1,7,8]
線路功能定位的核心判別指標(biāo)為運(yùn)營速度和運(yùn)量,以保證運(yùn)輸供給與通道需求相匹配。電車作為最常見的中小運(yùn)量軌道交通,其運(yùn)營速度20~30 km/h,高峰小時(shí)運(yùn)量0.5~1.2萬人次/h,功能定位為大城市地鐵補(bǔ)充延伸接駁線、中小城市骨干公交網(wǎng)絡(luò)、特色線(如旅游線)等??v觀國內(nèi)主要電車線路,功能定位不清晰是導(dǎo)致后續(xù)運(yùn)營效益低下的主要原因之一。建議在研究電車通道選擇、線站位方案時(shí),以是否符合該線路功能定位為基準(zhǔn),避免在地鐵客流廊道上建設(shè)有軌電車。
在前期研究階段,需重點(diǎn)解決規(guī)劃審批、技術(shù)研究兩大難題。在規(guī)劃審批方面,有軌電車項(xiàng)目審批權(quán)已下放至省級發(fā)改部門[10],建議地方政府因地制宜出臺規(guī)劃審批細(xì)則,明確分工,簡化審批流程。在技術(shù)研究方面,鑒于電車敷設(shè)于城市道路路面,路權(quán)為半封閉、部分共享,將與地面交通相互影響,其交通規(guī)劃設(shè)計(jì)、信號專題研究提前至工可階段啟動(dòng),以穩(wěn)定線站位方案。此外,必須以電車和地面交通一體化設(shè)計(jì)為基本前提,提出基于電車優(yōu)先的沿線交通設(shè)計(jì)方案。結(jié)合財(cái)政部最新要求,線路運(yùn)營補(bǔ)貼應(yīng)與績效考核掛鉤,且政府不向承包人承諾固定回報(bào),補(bǔ)貼在合作期內(nèi)連續(xù)、平滑支付。
靈活運(yùn)營是提升電車服務(wù)水平的重要方向。一是建議推動(dòng)電車靈活編組、多交路靈活開行、網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行,為特定人群如學(xué)生提供定制服務(wù)。二是參考相關(guān)經(jīng)驗(yàn),推動(dòng)電車到站信息實(shí)時(shí)發(fā)布,提高列車服務(wù)系統(tǒng)開放性;或制定列車時(shí)刻表,提高乘客時(shí)間可控性,見圖11。
圖11 有軌電車實(shí)時(shí)到站信息及時(shí)刻表
供電技術(shù)成熟、設(shè)備可靠是提高系統(tǒng)可靠性的重要前提。以深圳龍華有軌電車為例,項(xiàng)目采用超級電容儲能供電,該技術(shù)具有充放電速度快(10~30 s)、牽引輸出功率大、使用壽命長(10年)、制動(dòng)能量回收率高(85%以上)、成本較低、全天候運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn),適于500~1 500 m站間距[3]。超級電容4年儲能衰減約為10%,且后期衰減速度區(qū)域穩(wěn)定,衰減率變化較小[1]。該技術(shù)較第三軌供電具有技術(shù)可靠、運(yùn)營維護(hù)少等特點(diǎn),相比于傳統(tǒng)供電網(wǎng)供電,可減少路口空間沖突和對景觀的影響。截至2021年8月該線路未發(fā)生運(yùn)營責(zé)任行車重大事故。除供電系統(tǒng)外,列車通信系統(tǒng)可靠度、列車運(yùn)維成本低也是重要考量因素。
本文首先評價(jià)深圳龍華現(xiàn)代有軌電車規(guī)劃目標(biāo),其規(guī)劃設(shè)定地鐵接駁補(bǔ)充、服務(wù)本地、通勤交通等功能定位基本實(shí)現(xiàn),電車與道路交通一體化設(shè)計(jì)以及通過電車建設(shè)帶動(dòng)城市發(fā)展、提升基礎(chǔ)設(shè)施、優(yōu)化民生保障等規(guī)劃設(shè)計(jì)理念得以落實(shí)。隨后評價(jià)項(xiàng)目效果,該線路客流效益處于全國領(lǐng)先水平,但實(shí)際客流未達(dá)到規(guī)劃預(yù)測值。該線路決策過程相對較長,前期研究論證相對充分。深圳參考地鐵相關(guān)經(jīng)驗(yàn),借助本項(xiàng)目形成中小運(yùn)量軌道項(xiàng)目決策流程體系,為后續(xù)相關(guān)項(xiàng)目及其他城市提供參考?;谠摼€路評估結(jié)論,結(jié)合國內(nèi)主要城市情況,提出有效的客流吸引、準(zhǔn)確的功能定位、一體化就交通設(shè)計(jì)、優(yōu)質(zhì)的運(yùn)營服務(wù)、成熟的設(shè)備技術(shù)等是中小運(yùn)量軌道交通成功的基本前提。