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軌道交通
鎖定
軌道交通是指運營車輛需要在特定軌道上行駛的一類交通工具或運輸系統,國家標準《城市公共交通常用名詞術語》中,將城市軌道交通定義為“通常以電能為動力,採取輪軌運轉方式的快速大運量公共交通的總稱。”
隨着火車和鐵路技術的多元化發展,軌道交通呈現出越來越多的類型,不僅遍佈於長距離的陸地運輸,也廣泛運用於中短距離的城市公共交通中。
常見的軌道交通有傳統鐵路(普通鐵路、城際鐵路和市域鐵路)、地鐵、輕軌和有軌電車,此外還有磁懸浮軌道系統、單軌系統等新型軌道交通。
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在中國國家標準《城市公共交通常用名詞術語》中,將城市軌道交通定義為“通常以電能為動力,採取輪軌運轉方式的快速大運量公共交通的總稱。”
根據服務範圍差異,軌道交通一般分成國家鐵路系統、城際軌道交通和城市軌道交通三大類。軌道交通普遍具有運量大、速度快、班次密、安全舒適、準點率高、全天候、運費低和節能環保等優點,但同時常伴隨着較高的前期投資、技術要求和維護成本,並且佔用的空間往往較大。
- 中文名
- 軌道交通
- 外文名
- Rail Transit
- 其它名稱
- 鐵路交通、軌道交通系統
- 基本釋義
- 輪軌形式的交通運輸系統
- 主要特徵
- 運輸車輛需在軌道上行駛
- 常見類型
- 傳統鐵路、城市軌道交通
軌道交通概念定義
軌道交通廣義軌交
軌道交通狹義軌交
軌道交通(11張)
早期的一些地方政府或大眾媒體不知道很多城際軌道交通採用國鐵製式建設,即城際鐵路、簡稱城鐵,所以很多事實型城際鐵路都被大家習慣性地稱為城際軌道、簡稱城軌,如廣珠城軌、莞惠城軌等。實際上準確地説,它們屬於城際軌道交通中的城際鐵路範疇,是國家鐵路中支線路網的組成部分。
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軌道交通最常被用於簡稱現代城市軌道交通。隨着中國城市化進程加快,很多城市開始興建服務於城市境內的各種輕型化鐵路系統,比如地下鐵路、輕軌鐵路、單軌鐵路、磁懸浮鐵路等。由於軌道形式多種多樣,所以當地的市內鐵路公司會將這一系列的鐵路系統都以“軌道交通”概況,成立城市軌道交通公司,比如重慶軌道交通公司。
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地鐵系統是城市軌道交通中運用最廣泛的鐵路系統種類,絕大多數城市的軌道交通主體也是地鐵系統。因此部分城市的軌道交通以“地鐵”概況,成立某市地鐵公司,如廣州地鐵。不過這裏的“地鐵”已經不侷限於地鐵系統,還包括市內其它類別的軌道交通,如“廣州地鐵”就包括了不同於地鐵系統的自動旅客捷運系統(簡稱APM)。
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軌道交通鐵路簡介
軌道交通主要有三大類。
軌道交通傳統鐵路
傳統鐵路在中短距離市域鐵路中的運用同樣很廣泛,如北京和温州的市域鐵路,都採用了傳統鐵路技術。
軌道交通城際軌道
城際軌道一般採用傳統鐵路技術,所以又稱城際鐵路,部分城際軌道採用地鐵系統技術,如廣佛地鐵。
軌道交通城市軌道
城市內部的軌道交通,其系統技術和外觀形式繁多複雜,很多城市將境內所有非國鐵性質的各種公共軌道交通統稱為“軌道交通”,成立當地的軌道交通公司,如重慶軌道交通(集團)公司。因地鐵系統在多數城市的公共軌道交通中佔的比例最大,所以有的城市全部市內的軌道交通系統都被以“地鐵一詞”概括,成立當地的地鐵公司,如廣州地下鐵道總公司。廣州地鐵不僅包括地鐵系統,也涵蓋了旅客自動輸送系統和有軌電車系統。
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軌道交通鐵路系統
軌道交通是屬於集多專業、多工種於一身的複雜系統,通常由軌道路線、車站、車輛、維護檢修基地、供變電、通信信號、指揮控制中心等組成。城市軌道交通的運輸組織、功能實現、安全保證均應遵循有軌道交通的客觀規律。在運輸組織上要實行集中調度、統一指揮、按運行圖組織行車。在功能實現方面,各種有關於專業如線路、車站、隧道、車輛、供電、通信、信號、機電設備及消防系統均應保證狀態良好,運行正常。在安全保證方面,主要依靠行車組織和設備正常運行,來保證必要的行車間隔和正確的行車線路。
為了保證列車運行安全、正點,在集中調度、統一指揮的原則下,行車組織、設備、車輛檢修、設備運行管理、安全保證等均由一系列規章制度來規範。列車運行是一個多專業、多工種配合工作,圍繞安全行車這一中心而組成的有序聯動、時效性極強的系統。軌道交通系統中,採用了以電子計算機處理技術為核心的各種自動化設備,從而代替人工的、機械的、電氣的行車組織、設備運行和安全保證系統。如ATC(列車自動控制)系統可以實現列車自動駕駛、自動跟蹤、自動調度;SCADA(供電系統管理自動化)系統可以實現主變電所、牽引變電所、降壓變電所設備系統的遙控、遙信、遙測和遙調;BAS(環境監控系統)和FAS(火災報警系統)可以實現車站環境控制的自動化和消防、報警系統的自動化;AFC(自動售檢票系統)可以實現自動售票、檢票、分類等功能。這些系統全線各自形成網絡,均在OCC(控制中心)設中心計算機,實現統一指揮,分級控制。因此,僅僅是單一的火車或者軌道並不屬於鐵路系統,鐵路系統在概念定義上不等同於軌道或列車。例如,高速鐵路、高速列車和高鐵系統,三者概念不同,勿混淆。
城市中使用車輛在固定導軌上運行並主要用於城市客運的交通系統稱為城市軌道交通。在中國國家標準《城市公共交通常用名詞術語》中,將城市軌道交通定義為“通常以電能為動力,採取輪軌運輸方式的快速大運量公共交通的總稱”。
城市軌道交通是指具有固定線路,鋪設固定軌道,配備運輸車輛及服務設施等的公共交通設施。“城市軌道交通”是一個包含範圍較大的概念,在國際上沒有統一的定義。一般而言,廣義的城市軌道交通是指以軌道運輸方式為主要技術特徵,是城市公共客運交通系統中具有中等以上運量的軌道交通系統(有別於道路交通),主要為城市內(有別於城際鐵路,但可涵蓋郊區及城市圈範圍)公共客運服務,是一種在城市公共客運交通中起骨幹作用的現代化立體交通系統。
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軌道交通鐵路分類
軌道交通可以參照多種依據進行分類。
軌道交通鋼軌重量
軌道交通軌道形式
軌道交通營運速度
高速軌道和中低速軌道。高快速軌道系統一般能允許列車在該區間路段的最高運行速度達到200km/h以上。
軌道交通地位作用
⑴城市軌道交通是城市公共交通的主幹線,客流運送的大動脈,是城市的生命線工程。建成運營後,將直接關係到城市居民的出行、工作、購物和生活。
⑵城市軌道交通是世界公認的低能耗、少污染的“綠色交通”,是解決“城市病”的一把金鑰匙,對於實現城市的可持續發展具有非常重要的意義。
⑶城市軌道交通是城市建設史上最大的公益性基礎設施,對城市的全局和發展模式將產生深遠的影響。為了建設生態城市,應把攤大餅式的城市發展模式改變為伸開的手掌形模式,而手掌狀城市發展的骨架就是城市軌道交通。城市軌道交通的建設可以帶動城市沿軌道交通廊道的發展,促進城市繁榮,形成郊區衞星城和多個副部中心,從而緩解城市中心人口密集、住房緊張、綠化面積小、空氣污染嚴重等城市通病。
⑷城市軌道交通的建設與發展有利於提高市民出行的效率,節省時間,改善生活質量。國際知名的大都市由於軌道交通事業十分發達方便,人們出行很少乘私人車輛,主要依靠地鐵輕軌等軌道交通,故城市交通秩序井然,市民出行方便、省時。
軌道交通技術發展
德國的動車技術系列、加拿大的動車技術系列、法國的動車技術系列等軌道交通技術代表着世界先進水平,我國軌道交通技術通過近幾年的引進和開發,也基本達到世界先進水平,但關鍵的牽引控制技術仍以國外產品為主。
從20世紀90年代建設的上海1號線和廣州1號線地鐵開始,我國城市軌道交通建設廣泛採用各國最新技術裝備,已經建成了具有世界一流技術水平的城軌交通系統,但軌道交通技術仍處於引進、消化、吸收和創新階段。
20世紀90年代前,世界各國均採用切換電阻的有級調速直流電機系統或採用電力電子控制的無級斬波調壓調速直流電機系統。1990年,可關斷晶閘管(GTO)、絕緣柵晶體管(IGBT)元件出現後,發達國家地鐵開始採用直-交變頻、變壓調速交流電機的交流傳動系統。我國從20世紀90年代開始,除上海1號線地鐵外,所有新建地鐵線、單軌線、輕軌線均採用IGBT模塊的交流傳動系統。交流傳動車與直流傳動車相比,用電量能降低40%;由於採用再生制動,閘瓦用量減少一半以上;車輪磨耗小,車輪更換週期延長;交流電機維修工作量很小。
地鐵A型車(車寬3米/3.2米)和B型車(車寬2.8米)均全面採用國際上普遍應用的無搖枕轉向架。這種轉向架具有結構簡單、零部件少、重量輕、維修工作量少等優點。轉向架採用兩系懸掛減振結構,一系採用金屬橡膠疊層結構,二系採用空氣彈簧,並設有高度自動調整閥,通過排氣和供氣,自動調整車輛地板面高度,使之與站台面相匹配。地鐵A型車、B型車、線性電機車、單軌車、低地板輕軌車等所有不同類型車輛的轉向架均在我國國內生產。
軌道交通技術特點
軌道交通運輸能力
城市軌道交通由於高密度運轉,列車行車時間間隔短,行車速度高,列車編組輛數多而具有較大的運輸能力。單向高峯每小時的運輸能力最大可達到6萬~8萬人次(市郊鐵道);地鐵達到3萬~6萬人次,甚至達到8萬人次;輕軌1萬~3萬人次,有軌電車能達到1萬人次,城市軌道交通的運輸能力遠遠超過公共汽車。據文獻統計,地下鐵道每公里線路年客運量可達100萬人次以上,最高達到1200萬人次,如莫斯科地鐵、東京地鐵、北京地鐵等。城市軌道交通能在短時間內輸送較大的客流,據統計,地鐵在早高峯時1h能通過全日客流的17%~20%,3h能通過全日客流的31%。
軌道交通準時性
城市軌道交通由於在專用行車道上運行,不受其他交通工具干擾,不產生線路堵塞現象並且不受氣候影響,是全天候的交通工具,列車能按運行圖運行,具有可信賴的準時性。
軌道交通速達性
與常規公共交通相比,城市軌道交通由於運行在專用行車道上,不受其他交通工具干擾,車輛有較高的運行速度,有較高的啓、制動加速度,多數採用高站台,列車停站時間短,上下車迅速方便,而且換乘方便,從而可以使乘客較快地到達目的地,縮短了出行時間。
軌道交通舒適性
與常規公共交通相比,城市軌道交通由於運行在不受其他交通工具干擾的線路上,城市軌道車輛具有較好的運行特性,車輛、車站等裝有空調、引導裝置、自動售票等直接為乘客服務的設備,城市軌道交通具有較好的乘車條件,其舒適性優於公共電車、公共汽車。
軌道交通安全性
城市軌道交通由於運行在專用軌道上,沒有平交道口,不受其他交通工具干擾,並且有先進的通訊信號設備,極少發生交通事故。
軌道交通空間利用
大城市地面擁擠、土地費用昂貴。城市軌道交通由於充分利用了地下和地上空間的開發,不佔用地面街道,能有效緩解由於汽車大量發展而造成道路擁擠、堵塞,有利於城市空間合理利用,特別有利於緩解大城市中心區過於擁擠的狀態,提高了土地利用價值,並能改善城市景觀。
軌道交通費用低廉
城市軌道交通由於主要採用電氣牽引,而且輪軌摩擦阻力較小,與公共電車、公共汽車相比節省能源,運營費用較低。
軌道交通污染較低
城市軌道交通由於採用電氣牽引,與公共汽車相比不產生廢氣污染。由於城市軌道交通的發展,還能減少公共汽車的數量,進一步減少了汽車的廢氣污染。由於在線路和車輛上採用了各種降噪措施,一般不會對城市環境產生嚴重的噪聲污染。
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軌道交通技術等級
等級 | I級 | Ⅱ級 | Ⅲ級 | Ⅳ級 | V級 | |
系統類型 | 高運量 | 大運量 | 中運量 | 次中量 | 低運量 | |
使用車輛類型 | A型車 | B型車 | C-I,C-Ⅱ型車 | C-Ⅱ型車 | 現代有軌電車 | |
最大客運量(單向萬人次/h) | 4.5-7.5 | 3.0~5.5 | 1.0~3.0 | 0.8~2.5 | 0.6~1.0 | |
線 | 線路形態 | 隧道為主 | 隧道為主 | 地面或高架 | 地面為主 | 地面 |
路 | 路用情況 | 專用 | 專用 | 專用 | 隔離或少量混用 | 混用為主 |
項目\等級 | I級 | Ⅱ級 | Ⅲ級 | Ⅳ級 | V級 | |
站台 | 平均站距(m) | 800~1500 | 800~1200 | 600~1000 | 600~1000 | 600~800 |
站台長度(m) | 200 | 200 | 120 | - | - | |
站台高低 | 高 | 高 | 高 | 低(高) | 低 | |
車輛 | 車輛寬度(m) | 3.0 | 2.8 | 2.6 | 2.6 | 2.6 |
車輛定員(人) | 310 | 240 | 220 | 220 | 104~202 | |
最大軸重 | 16 | 14 | 11 | 10 | 9 | |
最大時速(km/h) | 80~160 | 80 | 80 | 70 | 45~60 | |
平均運行速度(km/h) | 60 | 60 | 55 | 50 | 45 | |
軌距(mm) | 1435 | 1435 | 1435 | 1435 | 1435 | |
供 電 | 額定電壓(V) | DC1500 | DC750 | DC750 | DC750(600) | DC750(600) |
受電方式 | 架空線/第三軌 | 架空線/第三軌 | 架空線/第三軌 | 架空線/第三軌 | 架空線 | |
信 號 | 列車自動保護 | 有 | 有 | 有 | 有/無 | 無 |
列車運行方式 | ATO/司機駕駛 | ATO/司機駕駛 | ATO/司機駕駛 | 司機駕駛 | 司機駕駛 | |
行車控制技術 | ATC | ATC | ATP/ATS | ATP/ATS | ATS/CTC | |
運 營 | 列車最大車輛編組 | 6~8 | 6~8 | 4~6 | 2~4 | 2 |
列車最小行車間隔 | 90 | 90 | 90 | 150 | 300 |
軌道交通基本類型
城市軌道交通種類繁多,技術指標差異較大,世界各國評價標準不一,並無嚴格的分類。由於城市軌道交通在世界範圍內發展較快,地區、國家、城市的不同,服務對象的不同等,使城市軌道交通發展成為多種類型。尚無十分統一的分類標準,不同的分類方法,可以分出不同的結果。
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若按導向方式,可分為輪軌導向和導向軌導向;
若按線路架設方式,可分為地下、高架和地面;
若按線路隔離程度,可分為全隔離、半隔離和不隔離;
若按軌道材料,可分為鋼輪鋼軌系統和橡膠輪混凝土軌道梁系統;
若按運營組織方式,可分為傳統城市軌道交通、區域快速軌道交通和城市(市郊)鐵路。
軌道交通有軌電車
有軌電車是最早發展的城市軌道交通之一,一般設在城市中心穿街走巷運行,具有上下車方便的特點。
有軌電車起源於城市公共馬車,為了多載客,人們把馬車放在鐵軌上。隨着電動機的發明和牽引電力網的出現,世界上第一條有軌電車線於1888年5月在美國弗吉尼亞州里士滿市開通。到20世紀20年代,美國的有軌電車總長達2.5萬km。到20世紀30年代,歐洲、日本、印度和中國的有軌電車有了很大發展。1906年,中國第一條有軌電車線在天津北大關至老龍頭火車站(今天津站)建成通車,隨後上海、大連、長春、鞍山、北京、南京等城市相繼修建了有軌電車或電鐵客車,在當時的城市公共交通中發揮了重要作用。
舊式的有軌電車單向運輸能力一般在1萬人次/小時以下,通常採用地面路線,與其他車輛混合運行,運行速度一般在45km/h左右。舊式有軌電車由於運能、擠佔道路、噪聲等問題,在20世紀五六十年代世界上各大城市紛紛拆除有軌電車線路,改建運量大的地鐵或輕軌道交通通。中國的有軌電車在20世紀50年代末已拆得所剩無幾,僅大連、長春兩城市保留。大連還對有軌電車進行了改造,使其成為城市的一張名片。
軌道交通地鐵
地鐵(Metro或UndergroundRailway或Subway或Tube)是城市快速軌道交通的先驅。地鐵是由電力牽引、輪軌導向、具有一定規模運量、按運行圖行車。地鐵的運能,單向在3萬人次/小時,最高可達6~8萬人次/小時。最高速度可達120km/h,旅行速度可達60km/h以上,可為3~8節編組,車輛運行最小間隔可低於1.5min。驅動方式有直流電機、交流電機、直線電機等。地鐵造價昂貴,每公里投資在3~6億元人民幣。地鐵有建設成本高,建設週期長的弊端,但同時又具有運量大、建設快、安全、準時、節省能源、不污染環境、節省城市用地的優點。地鐵適用於出行距離較長、客運量需求大的城市中心區域。國家規定,常住人口超過二百萬的大城市就可以修建地鐵了。地鐵的主要技術參數如表1.5所示。
順序 | 項目 | 技術參數 | 順序 | 項目 | 技術參數 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 高峯小時單向 運送能力(人) | 30000 ~70000 | 9 | 安全性和可靠性 | 較好 |
2 | 列車編組 | 4~8節(大陸規定) | 10 | 最小曲線半徑(m) | 300 |
3 | 列車容量(人) | 3000以上 | 11 | 最小豎曲線半徑(m) | 3 000 |
4 | 車輛構造速度(km/h) | 80 ~120 | 12 | 舒適性 | 較好 |
5 | 平均運行速度(km/h) | 60 | 13 | 城市景觀 | 無大影響 |
6 | 車站平均間距(m) | 600 ~ 2000 | 14 | 空氣污染、噪聲污染 | 小 |
7 | 最大通過能力(對/h) | 30 | 15 | 站台高度 | 一般為高站台 |
8 | 與地面交通隔離率 | 95% |
地下鐵道由於大部分線路在地下或高架通行,因此技術水平要求較高,可靠性和安全性要求也高。地鐵系統與國家幹線鐵路一樣,主要由線網、軌道、車站、車輛、通信信號等設備構成,要求各部門能夠有機結合,協同動作,最大限度地完成輸送任務。
軌道交通輕軌
輕軌(Light Rail Transit,簡稱LRT)
輕軌light rail的定義規範最早來自於美國UMTA《城市公共交通扶持法》,由美國城市軌道交通管理局在1972年創造的,來描述在歐洲和美國正在發生新的變革的軌道交通,輕軌的“輕”源自於UMTA對這種交通方式的描述,節選一句話,Light in this context is used in the sense of "intended for light loads and fast movement" rather than referring to physical weight,實際上“輕”指的是輕載重,而不是輕軸重和軌重,事實上跟軸重、軌重根本沒任何關係,很多人誤解的是輕軌指軌道的重量輕,實際上輕軌的軌重很多時候是超過國鐵的,根本不輕。
輕軌的另一種稱呼Overhead來源於1893年開通的英國利物浦輕軌(Liverpool Overhead),意為在“頭頂上的鐵路系統”,可惜該輕軌系統已於1956年停止運營並被拆除。
輕軌是個比較廣泛的概念,公共交通國際聯會(UITP)關於輕軌運營系統的解釋文件中提到:輕軌是一種使用電力牽引、介於標準有軌電車和快運交通系統(包括地鐵和城市鐵路),用於城市旅客運輸的軌道交通系統。
輕軌是在市郊鐵路和有軌電車的基礎上改造發展起來的城市軌道交通系統。原來採用輕型軌道,現在輕軌已採用與地鐵相同質量的鋼軌。只有中國在《城市軌道交通工程項目建設標準》(試行本)中,把每小時單向客流量為0.6萬~3萬人次的軌道交通劃分為中運量軌道交通,即輕軌,並不是世界公認標準。
輕軌一般採用地面和高架相結合的方法建設,路線可以從市區通往近郊。列車編組採用2~6輛或單節,鉸接式車體。由於輕軌採用了線路隔離、自動化信號、調度指揮系統和高新技術車輛等措施,最高速度可達60km/h,克服了有軌電車運能低、噪聲大等問題。
由於輕軌具有投資少(每公里造價在0.6億~1.8億元人民幣)、建設週期短、運能高、靈活等優點,因此發展很快。無論是發達國家,還是發展中國家,輕軌方興未艾。各國紛紛根據自已的國情,制定相應的輕軌發展戰略和模式。縱觀各國情況,大致有以下三類發展模式:一是改造舊式有軌電車為現代化的輕軌。這種模式以德國、前蘇聯及東歐各國為典型代表。二是利用廢棄鐵路線路改建成輕軌路線。這種方式以美國聖迭戈輕軌為代表,歐洲也有類似的情況,如瑞典的哥德堡、德國的卡爾·馬克思州也都採用這一方式。中國上海五號線、武漢軌道交通1號線一期工程也屬於這種方式。三是建設輕軌新線路的方式。對有些城市而言,修建輕軌比修建地鐵更經濟實惠,因此,諸如馬尼拉、鹿特丹、中國香港等城市相繼新修了輕軌線路。
經過100多年的發展,輕軌已形成3種主要類型:鋼輪鋼軌系統、線性電機牽引系統和橡膠輪輕軌系統。
鋼輪鋼軌系統即新型有軌電車,是應用地鐵先進技術對老式有軌電車進行改造的成果。
線性電機牽引系統(Linear Motor Car)是曲線性電機牽引、輪軌導向、車輛編組運行在小斷面隧道及地面和高架專用線路上的中運量軌道交通系統。20世紀80年代,加拿大成功地開發了線性電機驅動的新型軌道交通車輛。它採用線性電機牽引、徑向轉向架和自動控制等高新技術,綜合造價節約近20%。它與輪軌系統兼容,便於維護救援,具有較大的爬坡能力。線性電機技術在加拿大、日本、美國都取得了較大的成功,由此研製的線性電機列車也投入了使用。線性電機列車在中國的廣州和北京也有應用。由於線性電機列車具有車身矮、重量輕、噪聲低、通過小半徑曲線和爬坡能力強等優點,可以輕便地鑽入地下,爬上高架,是地下與高架接軌的理想車型。以線性電機作動力,其意義還在於它引起了軌道車輛牽引動力的變革。
橡膠輪輕軌系統採用全高架運行,不佔用地面道路,具有振動小、噪聲低、爬坡能力強、轉彎半徑小、投資較少等優點。
軌道交通磁懸浮
磁懸浮交通(Magnific Levitation for Transportation),中國應用城市有上海與長沙。是一種非輪軌黏着傳動,懸浮於地面的交通運輸系統。磁懸浮列車是利用常導磁鐵或超導磁鐵產生的吸力或斥力使車輛浮起,用以上的複合技術產生導向力,用直線電機產生牽引動力,使其成為高速、安全、舒適、節能、環保、維護簡單、佔地少的新一代交通運輸工具。
軌道交通新交通系統
新交通系統(Automated Guideway Transit,簡稱AGT)是一個模糊的概念,不同國家和城市對此都有不同的理解,還沒有統一和嚴格的定義。廣義上認為,AGT是那些所有現代化新型公共交通方式的總稱。狹義上新交通系統則定義為:由電氣牽引,具有特殊導向、操作和轉向方式膠輪車輛,單車或數輛編組運行在專用軌道樑上的中小運量軌道運輸系統。
在新交通系統中車輛在線路上可無人駕駛自動運行,車站無人管理,完全由中央控制室的計算機集中控制,自動化水平高。新交通系統與獨軌道交通通有許多相同之處,最大的區別在於該系統除有走行軌外,還設有導向軌,故新交通系統也稱為自動導軌道交通。新交通系統的導向系統可分為中央導向方式和側面導向方式,每種方式又可分為單用型和兩用型。所謂單用型是指車輛只能在導軌上運行,兩用型則指車輛既可在導軌上運行,又可以在一般道路上行駛。
新交通系統最早出現在美國,當初多為一種穿梭式往返運輸乘客的短距離交通工具,曾被稱為“水平電梯”或稱為“空中巴士”、“快速交通”。在逐漸發展成一種城市客運交通工具後,一般稱為“客運系統”(People Mover System)。後來日本和法國又作了進一步的技術改造和發展,並使其成為城市中的一種中運量客運交通系統。日本稱為新交通系統(意指含有高度自動化新技術的交通系統),以區別於其他各種交通運輸工具。法國稱為VAL系統,名稱來源於輕型自動化車輛(Vehicle Automatique Leger)的法文字母字頭的拼音,也有一種説法VAL一詞的來歷是線路起始地名字頭縮寫而得名。
新交通系統自1963年美國西尼電氣公司研發面世後,在世界許多地方被逐漸推廣採用,尤以日本和法國無論是技術還是規模都處於領先的地位。世界各地己有幾十條規模不等,用途不同,具體構造也有所不同的新交通系統線路。日本有10條線路,日本將高架獨軌和新交通系統看做現代化的象徵,故從1976年起做出規定,新交通系統可使用國家的財政資助,因而促進了新交通系統的發展。
中國內地的新交通系統處在起步階段,天津市於2006年為紀念天津有軌電車百年在濱海新區開通了全長7.6公里的亞洲首條膠輪導軌線路,北京市於2008年奧運會前開通了服務於首都機場T3航站樓的新交通系統,上海市也於2009年開通了膠輪導軌電車。中國台灣地區的台北市1994年建成,1996年3月投入運營的木柵線(中山中學至木柵動物園),線路全長10.8 km,其中高架線10 km、地下線0.8 km,採用VAL制式,屬中運量新交通系統。中國香港20世紀90年代後期建設的新機場從登機廳到機場主樓,為接運旅客也建成了一條長約1 km採用VAL制式的新交通系統。
城市軌道交通經過較長時間的發展,不同運量等級的線路,有不同形式的交通系統適應,在同一等級線路上,有多種可供選擇的交通形式。表1.6列出了上述六種軌道交通系統的主要特徵。
軌道交通項目融資
軌道交通分類
投融資模式是指投融資活動的運行機制和管理制度,包括投融資管理主體、投融資組織形式等。基於城市軌道交通既具有社會公益性,又有市場經濟特性,它的建設運營可以由政府直接提供,也可以在政府給予支持下由私人企業通過市場提供。國內外城市軌道交通建設投融資可以分為政府主導型投融資模式和市場化競爭型投融資模式兩類。
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1、政府主導投融資模式
政府主導投融資模式,即政府負責全部建設投資與運營補貼,指定一家機構負責城市軌道交通項目投資、建設、運營的具體執行。政府投融資模式有政府財政出資與政府債務融資兩種資金籌措途徑。
政府主導投融資模式的優點是關係簡單,政府決策、執行、協調效率高,並且利用政府信用良好,融資速度快,可以在短時期內集中財力、物力和人力,加快城市軌道交通項目的建設進程。
而政府主導投融資模式的缺點,一是政府財政壓力較大,由於政府財力和能提供的信用程度有限,導致融資能力不足,無法滿足城市軌道交通建設運營所需大量資金;二是資金使用效率低下,可能滋生腐敗,並且責任劃分不明確,存在於建設、運營之間的矛盾雖然被掩飾,但不利於提高投資效率。不利於轉換企業經營機制而進行投資主體多元化的股份制改制,無法對建設者和經營者建立成本的激勵與約束機制。
2、市場化投融資模式
市場化投融資模式是指政府不再作為城市軌道交通項目的投融資主體,而是由企業在市場化規則下,採用商業貸款、發行股票、債券、產業投資基金等商業化融資手段,負責城市軌道交通項目的融資、建設、開發、運營。為了使城市軌道交通項目具有一定的贏利能力以吸引社會資本參與,政府通常給予城市軌道交通項目許多的優惠政策,包括城市軌道交通線路沿線土地的商業、物業開發等,從而改進項目的資金運營狀況,創造具有吸引力的項目融資環境,並且降低城市軌道交通項目融資成本。
城市軌道交通市場化投融資模式的優點是可以通過吸引廣泛的社會資金來減輕當地政府的財政壓力,也有利於城市軌道交通運營企業完成市場化改制,轉換企業經營機制,提高企業經營效率,杜絕政企不分而導致的官僚化、腐敗化。
該模式最典型的就是香港地鐵的建設與經營,它的主要特點是政府將地鐵沿線若干規劃地塊劃撥給地鐵公司,由香港地鐵公司一併進行這些地塊的房地產、商業、物業開發,所得資金在很大程度上補貼了香港地鐵建設和運營的費用。另外,為保證城市軌道交通建設的外部效益部分能夠充分內部化,將外部收益返還給城市軌道交通建設,香港政府給予了項目公司一些土地、物業的特許經營權,並在税收方面給予了一定的優惠。
軌道交通特點
1、資金需求量巨大
城市軌道交通建設運營的資金需求量巨大。城市軌道交通項目建設投資數額巨大,並且運營後票價受到政府的限制,企業常常處於財務虧損的狀態。因此,必須尋找新的融資途徑緩解資金匱乏矛盾,從而實現城市軌道交通快速持續發展。下表為中國幾個特大城市的城市軌道交通建設資金需求量。
2、投資回報週期長
城市軌道交通建設和投資回報週期長。城市軌道交通投入運營後,出於公益性需要,票價不能定得太高,不會立即產生顯著的經營效益。當投資者對城市軌道交通項目投資以後,需要很長的時間收回投資,所以不容易引起普通投資者興趣。下表列出了一些中國城市軌道交通建設週期。
3、投資決策專業化程度高
城市軌道交通建設投資決策專業化程度高。由於城市軌道交通工程龐大,技術複雜,涉及諸多專業領域,影響其投資效益的因素非常多,而大多社會民間投資者都無法進行這樣專業化程度高的投資,因此也就很難吸引社會民間資本參與到城市軌道交通項目中來。
4、資產保值增值能力強
城市軌道交通資產保值增值能力強。城市軌道交通的網絡規模效應使其保值增值潛力較大。此外,城市軌道交通具有獨佔排他性,這將使其吸引越來越多的客流,票款收入也會穩定的增長。與此同時,城市軌道交通的固定資產利用期很長,可以通過沿線商業、物業開發來增加附加收入。
軌道交通資金
根據資金的可得性、供應的充足性、融資成本的高低選擇資金來源渠道。城市軌道交通資金的來源主要有以下幾個方面:
1、政府投資
在政府投資中,中央政府在最高層面上負責全國基礎設施的投資與管理,並且制訂、實施、協調和管理全國基礎設施發展規劃。而地方各級政府對本地區基礎設施建設項目進行投資和管理。隨着近幾年投入的加大,政府的財政壓力也逐漸加大,所以政府對基礎設施項目的投資總額有所限制,且主要投資在一些扶貧項目上,如鄉村公路等。公路、城市軌道交通、收費高速公路等基礎設施有一定收益能力,因此政府對這些項目的投融資體制進行了改革,以致力於減輕政府財政壓力,實現投資主體多元化,融資渠道多樣化。
2、發行股票
中國股份制改革於1983年開始試點,經過近20年的探索,已經發展到了一定的規模,並積累了許多經驗。這種直接融資方式被實踐證明是有效的,而交通基礎設施項目具有第一、第二產業的一般經營性項目所沒有的優勢:收益穩定、準行政性、準壟斷性等。通常情況下,由於投資風險相對較小,隨着社會經濟的發展,其收益逐步提高,對長期持有的投資者有一定的吸引力,這就為城市軌道交通企業股票的發行提供了可能。
3、引進直接投資
改革開發以來,中國加大了引進外商直接投資的力度,但大部分集中在工業領域,在基礎設施領域很少。對於部分基礎產業領域對外開放來看,不僅開闢了新的融資渠道,而且由此引入了國外相關基礎產業先進技術和管理模式,對於提髙中國基礎設施產業的整體素質,將比單純的資金投入更有意義。
4、發行債券
跟向銀行貸款類似,向社會公開發行需要還本付息的建設債券。截止目前中國發行了多種的債券,有國家債券、鐵路建設債券、金融債券等。期限長的債券最長的有20年期國債,短期的有半年、幾個月不等。債券投資比股票投資風險小,收益更加穩定,受到投資大眾的青睞。債券的發行方式主要有三種:一是銀行、金融機構包銷;二是採用向有關部門分攤;三是向社會公開發售。
5、各類貸款
(1)政策性銀行貸款
(2)商業銀行貸款
商業銀行貸款是指工商銀行、建設銀行、農業銀行、中國銀行、交通銀行等商業銀行利用信貸資金髮放的投資性貸款。它具有償還期靈活,籌資數量大,操作手續更簡便、快捷的優點。國家投資重心向基礎設施建設傾斜,資金供給環境十分寬鬆。各大商業銀行也響應國家政策的號召,紛紛加大力度投放高速公路、鐵路、城市軌道交通這些收益穩定的建設項目的貸款,不斷增加信貸規模。
(3)國外貸款
6、投資基金
基金業務也屬於信託業務中的一種,首先發行收益憑證募集資金,然後由專門的基金經營管理機構將募集到的資金用於城市軌道交通等實業進行投資,基金管理者只獲得管理費用,其他收益全部歸投資人所有。
產業投資基金具有以下優點:由專業的基金管理機構進行專家理財,投資者不參與投資管理,減小投資風險;對城市軌道交通項目進行權益投資,參與運營公司的管理運作,這對於提高城市軌道交通運營企業的效率,降低成本,建立健全的現代企業制度都會產生巨大的推動作用。城市軌道交通項目的收益穩定,投資風險低,保值增值能力強,對產業投資基金具有巨大的吸引力。從上述分析可以得知,中國城市軌道交通建設完全可以通過多元化投融資方式來解決政府財政資金短缺的問題,而產業投資基金正是解決這一問題最有效、最先進的方式。
軌道交通中國現狀
截止2023年12月,我國城市軌道交通運營里程突破1萬公里。
序號 | 有軌電車 | 輕軌 | 捷運 | 地鐵 | 軌道交通 | 市域鐵路/磁浮 | 智軌 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 南京有軌電車(2014.8.1) | 澳門輕軌(2019.12.10) | 台北捷運 (1996.03.28) | 北京地鐵(1971.01.15) | 天津軌道交通(1984.12.28) | 連雲港城市動車(2019.12.30) | |
2 | 淮安現代有軌電車(2015.12.25) | 高雄捷運 (2008.03.09) | 港鐵(1979.10.01) | 長春軌道交通(2002.10.30) | 杭海城際鐵路(2021.06.28) | ||
3 | 珠海現代有軌電車(2017.10.15) | 桃園捷運(2017.03.02) | 上海地鐵(1993.05.28) | 重慶軌道交通(2004.11.06) | 鳳凰磁浮觀光快線(2022.5.1) | 蘇州智軌
[38]
| |
4 | 天水有軌電車(2020.05.01) | 台中捷運(2021.04.25) | 廣州地鐵(1997.06.28) | 蘇州軌道交通(2012.04.28) | 哈爾濱智軌(哈爾濱新區智軌1號線)
[39]
| ||
5 | 嘉興有軌電車(2021.06.25) | 大連地鐵(2002.11.08) | 昆明軌道交通(2012.06.28) | ||||
6 | 南海有軌電車(2021.08.18) | 武漢地鐵(2004.09.28) | 長沙軌道交通(2014.04.29) | ||||
7 | 武夷有軌電車2022.01.01) | 深圳地鐵(2004.12.28) | 寧波軌道交通(2014.05.30) | ||||
8 | 南京地鐵(2005.09.03) | 東莞軌道交通(2016.05.27) | |||||
9 | 瀋陽地鐵(2010.09.27) | 南寧軌道交通(2016.06.28) | |||||
10 | 成都地鐵(2010.09.27) | 合肥軌道交通(2016.12.26) | |||||
11 | 佛山地鐵(2010.11.03) | 貴陽軌道交通(2017.12.28) | |||||
12 | 西安地鐵(2011.09.16) | 温州軌道交通(2019.01.23) | |||||
13 | 杭州地鐵(2012.11.24) | 濟南軌道交通(2019.04.01) | |||||
14 | 哈爾濱地鐵(2013.09.26) | 蘭州軌道交通(2019.06.23) | |||||
15 | 鄭州地鐵(2013.12.28) | 洛陽軌道交通(2021.03.28) | |||||
16 | 無錫地鐵(2014.07.01) | 紹興軌道交通(2021.06.28) | |||||
19 | 青島地鐵(2015.12.16) | 蕪湖軌道交通(2021.11.03) | |||||
20 | 南昌地鐵(2015.12.26) | 金華軌道交通(2022.08.30) | |||||
21 | 福州地鐵(2016.05.18) | 南通軌道交通(2022.11.10) | |||||
22 | 石家莊地鐵(2017.06.26) | 台州軌道交通(2022.12.28) | |||||
23 | 廈門地鐵(2017.12.31) | 滁州軌道交通(2023.6.28) | |||||
24 | 烏魯木齊地鐵(2018.10.25) | ||||||
25 | 常州地鐵(2019.09.21) | 許昌軌道交通(2023.10.28) | |||||
26 | 徐州地鐵(2019.09.28) | ||||||
27 | 呼和浩特地鐵(2019.12.29) | ||||||
28 | 太原地鐵(2020.12.26) |
2024年1月1日,中國城市軌道交通協會發布《2023年中國內地城軌交通線路概況》。2023年,全國共有27個城市新增了54段城軌新線、新段或延長線,累積新增里程884.55公里。截至2023年12月31日,全國運營軌道交通的城市共有59個,運營里程累計達11232.65公里。城軌協會統計的軌道交通里程不僅包括地鐵,還包括有軌電車、輕軌、跨坐式單軌、懸掛式單軌、市域快軌、智軌等。
[37]
軌道交通禁帶物品
2015年5月14日北京市公佈《北京市軌道交通禁止攜帶物品目錄》。根據北京地鐵的特點,目錄中明確了禁止攜帶2000毫升以上的白酒,以及禁止攜帶菜刀、鐵鍬等進入地鐵。
北京市公安局公交總隊副總隊長譚權説,目錄中以現行法律法規規定的違禁物品為明確禁帶物品的主體,例如槍支子彈、管制刀具、爆破器材、酒精等,同時,根據北京軌道交通日均客流近千萬的實際情況和安全要求,將菜刀、砍刀、美工刀等刀具,錘、斧、鏟、鍬、鎬等可能造成人身受傷的生活、生產用品等納入軌道交通禁止攜帶物品範疇。
目錄還首次明確,禁止攜帶2000毫升(含)以上白酒,5個(含)以上打火機,10盒或200根(含)以上火柴,以及包裝上帶有易燃、易爆等危險化學品標誌的花露水、洗甲水等日常用品乘坐軌道交通。
凡是在安全檢查中查出禁止攜帶物品,即視為已帶入軌道公共交通領域。對於非法攜帶法律法規規定的違禁物品的,違禁物品由公安機關收繳,構成違反治安管理行為的乘客,公安機關將依法處理;構成犯罪的,依法追究刑事責任。
對於攜帶不屬於違禁物品的乘客,可自棄物品後進站乘車或者改乘其他交通工具,否則工作人員應當拒絕其進站乘車。乘客強行進入車站或者擾亂安全檢查現場秩序的,工作人員應當制止並報警依法處理。
軌道交通發展前景
2008年我國城市軌道交通信息化系統市場規模僅為31億元,增長率為12.73%;到2010年,我國城市軌道交通信息化系統市場規模已達45億;到2012年,市場規模已達65億,增長率為23.19%;2013年我國軌道交通信息化系統市場規模已達81億,預計2014年將有可能達百億規模。
中國城鎮化進程較快,2011年全國的城鎮化率為51.27%,2012年全國城鎮化率為52.57%,2013年全國城鎮化率為53.73%。預測到2020年,全國的城鎮化率將超過60%,巨大的人口湧入城市,將意味着公共交通需承擔起更多運量。而伴隨着城市軌道交通建設逐漸轉入運營,未來幾年城市軌道交通仍將處於供小於求的局面。預計到2020年,全國城市軌道交通客運量將超過200億人次。
2012城市軌道交通發展國際論壇14日在深圳舉行,海內外城市軌道交通領域的專家及企業圍繞新融資模式,城市軌道交通網絡建設與安全管理,以及開展第三方認證制度等方面進行研討。
城市軌道交通作為支撐城市正常運行的大動脈,發展迅速。中國交通運輸協會城市軌道交通專業委員會主任高毓才説,十幾年前,地鐵還只是北上廣等少數城市的“風景線”,但90年代後,中國許多城市在軌道交通建設上發展迅速,這十幾年來建成了50多條線路,約1600多公里的運輸軌道。在下一個十年,中國城市軌道交通的發展將會更加迅速,據不完全統計,其里程大約為2200-2500公里,運力與運能成幾何增長。
總結中國城市軌道交通近二十年來的發展,同濟大學《城市軌道交通研究》雜誌社社長孫章認為,中國城市軌道交通發展用15年走過了發達國家100年的發展歷程,軌道交通的技術和裝備也從原來的依賴進口走向自主化、國產化開發。這使得軌道裝備的市場前景巨大,已經向建設健全產業鏈發展,許多企業都希望進入裝備的生產和供應領域。
[18]
高毓才説,我國城市軌道車輛牽引系統國產化已經佔據了50%的市場,在信號設備製造生產領域也同樣如此,從只有一家公司生產經營發展至10多家企業共同競爭開發。到民營企業將積極參與到這個領域的開發建設中來。因此,為了規範市場,建立統一標準,保障裝備的安全質量,我國正在積極開展獨立的第三方認證制度。
為進一步規範城市軌道交通技術裝備市場,保障城市軌道交通車輛及裝備的安全可靠,自2011年9月起我國正式在城軌技術裝備領域建立獨立第三方認證制度。最後,這個認證制度還處於探索和試驗階段,上海地鐵已在此方面做出一些嘗試。高毓才表示,希望通過獨立的第三方認證制度,能將中國城市軌道交通的認證標準與國際接軌,保障城市軌道裝備生產的安全質量。
公開資料顯示,我國城市軌道交通投資已達1.23萬億元,2012年完成1896億元,建成337公里地鐵。2013年投資2200億元,將建成290公里。全國已批准修建城市軌道交通的35個城市,線路里程合計5720公里。
2013年末,中國累計有19個城市建成投運城軌線路87條,運營里程2539公里。2013年實際新增2個運營城市、16條運營線路、395公里運營里程。在2539公里運營里程中,地鐵2074公里,佔總里程的81.7%;輕軌192公里,佔總里程的7.6%;單軌75公里,佔總里程的3.0%;現代有軌電車100公里,佔總里程的3.9%;磁浮交通30公里,佔總里程的1.2%;市域快軌67公里,佔總里程的2.6%。
截至2013年底,中國共有36座城市獲准修建城市軌道交通線路,其中19座城市的85條線路已經開通運營,總里程達2509.52公里。根據《“十二五”綜合交通運輸體系規劃》,到2015年,全國城市軌道建設里程將達到3000公里。隨着行政審批權及開放民間投入資金,城市軌道交通將出現建設潮,年均增長里程在500公里左右。結合當前各地城市軌道交通建設現狀,預計到2020年,全國城市軌道運營里程將達到6000公里,在軌道交通方面的投資將達3-4萬億元。
據行業內估算,到"十二五"末,全國城軌運營總里程將達到3000公里,到2020年,運營總里程將達到6000-7000公里。
根據公佈的城際軌道規劃,不僅珠三角城際軌道交通網的總投資規模就高達3700億元,其中2012年-2020年期間計劃完成1180億元。而江蘇省計劃在"十二五"完成860億元投資後,"十三五"期間再投資2100億元修建城際軌道。
不僅僅是城軌市場的潛力,隨着鐵路投融資體制改革的深入,支線鐵路和城際鐵路的經營權和所有權將逐漸下放到地方政府,有望帶動支線鐵路和城際鐵路的發展。而鐵路裝備製造將成為最大的受益者。
截止2023年12月,我國城市軌道交通運營里程突破1萬公里。
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