國外利用鐵路路權(quán)開發(fā)輕軌交通的概況及方法
一、研究概況及應(yīng)用
利用鐵路路權(quán)開發(fā)快速軌道交通并非始自今日。早在1936年,美國的哈特森-曼哈頓(HUDSON AND MANHATTAN)鐵路公司就嘗試在20.3公里的鐵路上同時開發(fā)快速軌道交通。真正意義上的利用鐵路路權(quán)開發(fā)快速軌道交通特別是開發(fā)輕軌客運交通的想法起源于德國,并在德國發(fā)展起來。目前世界范圍內(nèi)廣泛采用這項技術(shù)的典型代表為歐洲和美國,現(xiàn)將這兩個地區(qū)利用鐵路路權(quán)開發(fā)輕軌客運交通的情況概述如下:
美國
在80年代及90年代的早期,隨著鐵路的合并及統(tǒng)一,很多效益不好的鐵路服務(wù)被取消,使得這些多余的鐵路路權(quán)(包括路軌和用地)有了被用做其他用途的可能。在這一時期,輕軌客運在美國正經(jīng)歷著一場復(fù)興,輕軌的經(jīng)營者對投資于這些鐵路越來越感興趣,一些新輕軌項目的建設(shè)就利用了鐵路路權(quán)。其中成功的例子包括巴爾的摩輕軌、圣地亞哥輕軌和加利福尼亞輕軌等。
1991年,巴爾的摩在22.5英里長的鐵路上開通中央輕軌線(Central line),采用與鐵路列車共享軌道運行機制,輕軌運行時間為早5:00—晚12:00,其余時段為鐵路列車運行時間。
1981年,圣地亞哥客運發(fā)展局(MTDB)購置了圣地亞哥—亞利桑那東部鐵路,并在部分路段上運行輕軌列車。1984年,這條線路增設(shè)了短途鐵路貨運服務(wù)。在兩者運行時間劃分上,輕軌運行時間為早5:00—凌晨1:00,其余時段為鐵路運行時間。
德國
德國是歐洲最早利用鐵路路權(quán)開發(fā)輕軌客運交通的國家。自1959年在Albtalbahn山谷鐵路上引入了輕軌與貨運列車共享軌道運行機制后,又于1979年在Neureut鐵路線上采用了這種技術(shù)。這兩條線路總長61.8公里,有54個停靠站,53個平交道口。
目前科隆與波恩之間的客運由兩條輕軌線承擔(dān)。在這兩條線路的大部分區(qū)段,輕軌與貨運列車共用相同的路軌。其中的18號線開通于1986年,每年可供40000車次的輕軌列車和15000車次的貨運列車運行。
除上述線路以外,德國的其他一些城市也引入了輕軌利用鐵路路軌技術(shù)并獲得成功,如卡爾斯魯厄市。
法國
1997年10月,從德國的Saarbrucken至法國Sarreguemines的薩伯恩(Saarbahn)輕軌線開通,這條輕軌線利用了一公里的法國國家鐵路(SNCF),是法國第一條利用鐵路路權(quán)開發(fā)的輕軌線。
目前大約有30個法國城市對這種構(gòu)思產(chǎn)生了極大的興趣。因為在法國從城市中心開始的30公里以內(nèi)的出行中,通勤鐵路只占5%,公共汽車占10-15%,因此利用鐵路路權(quán)為城市的外圍組團(大約10000-15000居民)提供經(jīng)濟的公共交通服務(wù)具有良好的前景。
在這些城市中,目前有8個城市準(zhǔn)備一旦在鐵路線與輕軌線之間的聯(lián)絡(luò)線建成,就將采用雙模式(dual-mode)輕軌車為郊區(qū)提供服務(wù)。還有6個城市正在進(jìn)行研究,總數(shù)約為120公里的軌道(包括鐵路和輕軌)將用于雙模式輕軌車的運行。這其中比較典型的城市有馬爾豪斯和敦刻爾刻。馬爾豪斯將創(chuàng)建52.8公里的輕軌網(wǎng)絡(luò),大部分線路為原有國家鐵路的升級,只有8公里為新建的輕軌線(與規(guī)劃的城市中心輕軌線的連接線)。這個網(wǎng)絡(luò)將采用雙模式輕軌車,高峰期運行間隔為3.5分鐘,客運能力達(dá)到62000人次/天。敦刻爾刻也準(zhǔn)備利用現(xiàn)有的貨運鐵路提供總長為20公里的輕軌服務(wù),它的預(yù)計成本是法國最低的,只有700萬法國法郎/公里。
荷蘭
1997年5月開通的阿姆斯特丹環(huán)線,長20.5公里,預(yù)計載客量為80000人次/天。這條輕軌線完全利用現(xiàn)有鐵路路權(quán),采用高架和地面形式,將居住區(qū)與大型就業(yè)中心、貿(mào)易中心、交通樞紐聯(lián)結(jié)在一起。除此之外,荷蘭的烏特勒支市與周圍衛(wèi)星城鎮(zhèn)的客運計劃中也包含了鐵路與輕軌的共享運行。
二、利用鐵路路權(quán)開發(fā)輕軌客運交通的技術(shù)方法
國外利用鐵路路權(quán)開發(fā)輕軌客運交通主要有以下三種技術(shù)方法。
方法一:在鐵路用地范圍內(nèi),平行于鐵路線修建新的輕軌線
這種方法要求輕軌的軌道鋪設(shè)在鄰近鐵路軌道的鐵路用地范圍內(nèi),如果原有鐵路走廊寬度無法滿足設(shè)計要求或需要建設(shè)新的輕軌場站時,也可占用新的土地。采用這種技術(shù)方法可以使輕軌對鐵路的影響減至最小,缺點是兩者之間相互干擾,存在安全隱患,而且輕軌的存在削弱了鐵路的服務(wù)和擴展余地。
方法二:放棄鐵路服務(wù),將鐵路走廊交由輕軌使用
這種方法適用于廢棄鐵路,或鐵路運量較少且其功能可由其他鐵路線替代的情況。如果能采用這種方法可以說是最理想的,一是可以為輕軌提供良好的運行環(huán)境,二是可以將原鐵路與城市道路的平交路口進(jìn)行改造,減少對城市生活的影響。這種技術(shù)方法又可以進(jìn)一步分為兩種次方法:
- 次方法1:直接利用原有鐵路軌道運行輕軌。這種方法最大的好處是節(jié)省投資,而且能很快投入使用,只要對原有線路進(jìn)行部分改造、架設(shè)懸空電纜和修建輕軌場站就可以了。缺點在于,只能采用傳統(tǒng)輕軌型式,限制了許多新技術(shù)的應(yīng)用,而且對城市生活的干擾較大,如過多的平交道口、較大的噪聲和震動、及較差的景觀。
- 次方法2:將原有鐵路設(shè)施拆除,新建輕軌線。這樣做可使輕軌系統(tǒng)在選型上具有更大的靈活性,可以采用新技術(shù),提供高質(zhì)量、高品位的輕軌客運服務(wù)。而且可以趁此對沿線的鐵路道口進(jìn)行
- 大規(guī)模的改造,減少對城市生活的干擾,并且能與周圍景觀有更完美的結(jié)合。缺點是造價較高。上海市軌道3號線(即上海明珠線)就是采用這種方法的典型范例。
方法三:輕軌與鐵路共用鐵路軌道
這種方法要求輕軌與鐵路在一天的不同時段內(nèi)運行,對兩者在運營中的緊密協(xié)調(diào)與合作要求非常高。這種方法適用于運量雖然不大但鐵路服務(wù)無法取消的鐵路線。這種方法可在對軌道、交叉口及其他基礎(chǔ)設(shè)施投資最小的情況下,使輕軌與鐵路不間斷的運行。這種方法也可以根據(jù)使用車輛的不同進(jìn)一步分為兩種次方法:
- 次方法1:在鐵路沿線架設(shè)懸空饋電纜,使用常規(guī)輕軌車輛。這種方法的好處在于,線路采用的車輛可以和城市中其他輕軌系統(tǒng)采用的車輛保持一致,減少車輛保養(yǎng)、維護上的麻煩,利于降低成本。
- 次方法2:不架設(shè)懸空饋電纜,采用雙模式輕軌車輛。這種方法目前在歐洲較為流行,德國、法國、荷蘭等國家都有一些采用這種方法的輕軌線在運營或準(zhǔn)備實施。這種方法與其他方法的不同之處,在于采用了雙模式輕軌車(dual—mode),這種車輛可采用不同動力,行駛在不同軌距、不同饋電電壓的線路上。如果想要把一條具有與輕軌系統(tǒng)不同軌距、不同饋電電壓的鐵路線,與新建或已建成的輕軌線組合在一起,形成一條新的輕軌線路時,采用這種方法最為合適。這種方法最大的不足在于車輛結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維護費用較高。