城市轨道交通认知.docx

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城市轨道交通认知

项目1城市轨道交通认知

任务1.1认清城市交通问题与轨道交通

1.1.1我国城市交通面临的主要问题

1）机动车增长速度过快

2）交通基础设施建设滞后

3）公共交通结构不尽合理

4）交通事故频发，环境问题突出

1.1.2城市轨道交通的功能与地位

1）城市轨道交通的功能

作为城市最大规模的基础设施建设项目，城市轨道交通对城市发展有三大方面的功能：

一是大大提高城市交通供给水平，缓解大城市日益拥挤的道路交通；二是引导城市格局按规划意图发展，支持大型新区建设；三是通过对城市轨道交通的巨大投人，从源头为城市经济链注入活力，并通过巨大的社会效益提高整个城市的综合价值。

城市轨道交通与其他交通方式始终是合作竞争的关系。

与城市其他交通方式比较，城市轨道交通的交通优势如下：

●采用列车编组化运行，运量大，单向最高断面可以达到5万人/h；

●运行系统封闭独立，列车运行稳定、干扰小、速度高，旅行速度可以达到35km／h以上；

●可采用地下和高架敷设方式，占用地面空间小；

●采用电能，清洁环保；

●线路固定，容易设置明确标志，形成交通习惯；

●技术水平高，发展余地大。

2）城市轨道交通的地位

围绕城市轨道交通骨干网络，可以促使其他个人交通方式成为辅助方式，从而提高城市公共交通乘客的总量，使“公交优先”的政策得到充分的体现，缓解城市交通问题。

城市轨道交通还有一个活跃城市经济、拉动城市发展、提高城市形象的功能。

城市居民外出购物、观光、约会、娱乐希望有一个宽舒的交通条件，为市民提供足够的活动时间，促进市民的消费。

资料表明，上海地铁1号线开通运行以后，淮海路的商业零售额增加了25%左右，个别商店增加了30%以上。

香港地铁在节日24小时持续运行，为广大乘客提供了非常宽松的交通条件。

一条城市轨道交通线路通车后，原来沿线不发达的地区，会由于交通的方便而逐步发展起来，随之带来土地的升值、房产的涨价、各种商业活动的逐渐活跃。

如果说发达的高速铁路和航空网是一个国家现代化的标志的话，那么一个发达的城市轨道交通网络就是一个现代化城市不可缺少的标志。

修建城市轨道交通，需要城市在经济发展的基础上筹措可观的资金和具备相应的客流，二者均需以城市的经济实力作为后盾。

另一方面，要使城市轨道交通真正成为一个现代化城市交通畅通的支撑，还必须尽快形成城市轨道交通网络，包括配套建设换乘系统、行车保障系统、客运服务系统和运营指挥系统。

城市轨道交通已经成为城市生活中不可缺少的一部分，同时也是这个城市进入现代化行列的鲜明标志。

城市轨道交通作为一种准点、速度快、高效、客运量大、污染小和能耗低的客运交通方式，符合城市交通可持续发展的战略需求，可以从根本上解决城市交通问题，因此建立一个以轨道交通为骨干、以公共交通为主体、多种交通方式相互协调的综合交通系统是我国犬城市交通发展的必然趋势。

国内外城市轨道交通发展的实践表明，城市轨道交通作为大城市公共交通运输的骨干力量，在解决城市交通问题、促进城市发展方面发挥了巨大作用：

一是大大提高了城市交通供给水平，缓解大城市日益拥挤的道路交通；二是引导城市格局按规划意图发展，支持大型新区建设；三是通过对城市轨道交通的巨大投入，从源头为城市经济链注入活力，并通过巨大的社会效益提高整个城市的综合价值。

任务1.2认清城市公共交通与轨道交通类型

根据美国宾夕法尼亚大学傅齐克（VukanR．Vuchic）教授的研究，按照交通工具的特点和属性，城市客运交通体系大致上可分为“私人交通工具”（PrivateTransport）、“准公共交通工具”（ParaTransit）和“公共交通工具”（MassTransit）三大客运系统，如图1-1所示。

图1.1城市客运交通结构的构成

1.2.1城市公共交通的基本形式

1）公共汽车

2）无轨电车

3）有轨电车

4）城市快速铁道及城市快速列车

5）地下铁道及地下铁道列车

6）快速有轨电车

7）出租汽车

8）轮渡

1.2.2轨道交通的分类

1）按基本技术特征分类

根据轨道交通系统基本技术特征的不同，轨道交通系统主要有市郊铁路、地下铁道、轻轨交通、独轨铁路和有轨电车等类型。

（1）市郊铁路

市郊铁路又称为通勤铁路，是连接城市市区与郊区以及连接城市周围几十千米甚至更大范围的卫星城镇或城市圈的铁路，服务于上下班乘客，一般站距较长，对疏散中心城市人口到周围卫星城的作用十分明显。

根据日本的研究资料，市郊铁路的投资大概是地铁的1/10～1/5，每千米的能源消耗是汽车的1/7，是一种十分经济可行的交通方式。

（2）地下铁道

地铁是由电气牵引、轮轨导向、车辆编组运行在全封闭的地下隧道内，或根据城市的具体条件，运行在地面或高架线路上的大运量快速轨道交通系统。

世界范围内地铁的地下部分约占70%，地面和高架部分约占30%，甚至有的地铁系统全部采用高架形式，只有部分城市地铁系统是完全在地下。

地铁造价昂贵，建设周期长。

在目前状况下，地铁每千米造价高达7～9亿元，而建设周期长又导致了投资回收期长，更加重了一般投资者的疑虑，给建设筹资造成了极大的困难。

（3）轻轨交通

轻轨交通是指以有轨电车为基础发展起来的电气牵引、轮轨导向、车辆编组运行在专用行车道上的中运量城市轨道交通系统。

轻轨的涵义是指车辆对轨道施加的荷载而言,轻轨车辆与市郊列车或地下铁道车辆相比相对较轻。

轻轨交通的运量介于地铁和常规公交之间，它可以根据城市的特点和具体情况，采用地下、地面及高架相结合的形式进行建设，具有很大的灵活性和适应性。

轻轨可以根据客流的需要采用不同车型，如单车和铰接车组成不同的编组方式。

由于轻轨是介于地铁和常规公交之间的一种交通方式，相对于地铁的昂贵造价，轻轨是一种投资较少、建设较快的模式，一般每千米的造价仅为地铁的25%～50%，而建设进度每年可达5～10km。

（4）独轨交通

独轨交通是车辆或列车在单一轨道梁上运行的城市客运交通系统。

独轨的线路采用高架结构，车辆大多采用橡胶轮胎。

从构造形式上，独轨可分为跨骑式独轨与悬挂式独轨两种。

跨骑式独轨是列车跨坐在轨道梁上运行的形式，而悬挂式独轨则是列车悬挂在轨道梁下运行的形式。

（5）自动导向（AGT）系统

自动导向（AutomaticGuidewayTransit，AGT）系统是一种通过非驱动的专用轨道引导列车运行的轨道交通。

在日本，较早的AGT系统是1981年开通的两条线路；一是神户新交通公司开通的三宫至中公园线路，全长6.4km；二是大阪市住之江公园至中埠头间的6.6km线路。

目前这两条线路均采用无人驾驶的ATO系统，运营速度为22～27km/h，最大速度可达60km/h，高峰期最小间隔达到了3min左右。

（6）有轨电车

有轨电车通常采用地面线，有时也有隔离的专用路基和轨道，而隧道或高架区间仅在交通拥挤的地带才被采用。

旧式的有轨电车由于其与公共汽车及行人共用街道路权，且平交道口多，因而其运行所受的干扰多，速度慢。

现代有轨电车与性能较差的轻轨交通已很接近，只是车辆尺寸稍小些，运营速度接近20km/h。

（7）磁悬浮列车

磁悬浮列车是一种新型的有轨交通工具，它依靠电磁吸力或电动斥力将列车悬浮于轨面上，实现列车与地面轨道间的无机械接触，再利用直线电机驱动列车运行。

对磁悬浮技术的研究源于德国。

早在1922年，德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理，并于1934年申请了磁悬浮列车技术的专利。

但由于技术水平的限制，一直到以电力电子技术为核心的大功率控制技术的迅猛发展，才为磁悬浮列车的实现提供了技术可行性。

1999年11月，我国与德国Transrapid国际公司合作开展上海高速磁悬浮列车示范线项目，2003年1月1日建成正式通车。

上海磁悬浮示范线是世界上第一条投入商业运营的高速磁悬浮线路，西起地铁2号线龙阳路站，东至浦东国际机场，全长约30km，设计最高时速为430km/h，单向运行时间约8min。

上海磁悬浮线路的建成和运营为我国发展磁悬浮交通提供了难得的机遇，将极大地促进我国高速磁悬浮技术的国产化。

2）按路权及列车运行控制方式分类

根据城市轨道交通系统路权是否专用及列车运行控制方式的不同，轨道交通系统可分为路权专用、按信号指挥运行，路权专用、按视线可见距离运行和路权混用、按视线可见距离运行等类型。

（1）路权专用、按信号指挥运行

路权专用、按信号指挥运行类型系统的特点是线路专用，与其他城市交通线路没有平面交叉。

（2）路权专用、按视线可见距离运行

路权专用、按视线可见距离运行类型系统的特点是线路专用，与其他城市交通线路没有平面交叉，行车安全性较好，但由于无信号、按可视距离间隔运行，行车速度稍低。

属于这种类型的轨道交通系统主要是中等技术标准的轻轨。

（3）路权混用、按视线可见距离运行

路权混用、按视线可见距离运行类型系统的特点是线路与其他运输车辆和行人共用，与其他城市交通线路有平面交叉。

除在交叉口设置信号控制外，其余线路段按可视距离间隔运行，行车速度与行车安全稍差。

属于这种类型的轨道交通系统主要是低技术标准的轻轨和有轨电车。

3）按高峰小时单向运输能力分类

根据城市轨道交通系统高峰小时单向运输能力的大小，轨道交通系统可分为大运量、中运量和低运量等类型。

（1）大运量轨道交通系统，该类型系统的高峰小时单向运输能力达到30000人以上，属于该种类型的轨道交通系统主要有重型地铁和轻型地铁等。

（2）中运量轨道交通系统，该类型系统的高峰小时单向运输能力为15000～30000人，属于该种类型的轨道交通系统主要有微型地铁、高技术标准的轻轨和独轨铁路。

（3）低运量轨道交通系统，该类型系统的高峰小时单向运输能力为5000～15000人，属于该种类型的轨道交通系统主要有低技术标准的轻轨、自动导向交通系统和有轨电车。

4）按列车运营组织方式分类

（1）传统的城市轨道交通，其服务范围以中心城区为主，通常站间距在1km以内。

（2）区域快速铁路，其服务范围包括城市郊区的轨道交通系统，通常站间距较大，含有地面线路或高架线路。

（3）市郊铁路，是指位于城市范围内部分或全部服务于城市客运的那些城市间铁路。

通常其所有权属于所在的城市政府，而由铁路部门经营，主要运送城市郊区与中心城区间的乘客。

这种铁路通常在郊区采用平交道口形式，在市区为高架或地下铁路；站间距长，运营组织方式与城市间铁路相近，可开行不停靠全部或部分中间站的直达列车；为减少环境污染，多采用电气化牵引方式。

纽约、东京等国际大都市的市郊铁路都很发达。

5）按构筑物的形态或轨道相对于地面的位置分类

（1）地下铁路：

位于地下隧道内的那部分铁路称为地下铁路。

（2）地面铁路：

位于地面的铁路称为地面铁路。

（3）高架铁路：

位于地面高架桥上的铁路称为高架铁路。

任务1.3城市轨道交通发展的认知

1.3.1城市轨道交通的起源

1.3.2国外轨道交通的发展

自英国伦敦1863年创建世界上第一条地下铁道以来，城市轨道交通发展至今已有140余年的历史。

1863年1月10日，世界上第一条地铁线路在英国伦敦建成通车，线路全长6.4km，列车用蒸汽机车牵引，采用明挖施工法建造。

目前世界上已有近千座城市建设了城市轨道交通网络。

通过不断提高技术水平，伦敦已成为当今世界城市轨道交通最发达的城市之一。

伦敦地铁线路总长度约410km（其中地下隧道171km），共设置车站275座，地铁车辆保有量约4139辆，年客运总量已突破8亿人次。

美国开展较早的城市轨道交通系统是1843年在沃西斯特至波士顿开通的市郊铁路线路。

美国第一条地铁在纽约于1867年建成。

法国巴黎也是最早修建地铁的城市之一，但比英国伦敦要晚37年。

目前，巴黎市区已拥有地铁线路15条，其中两条为环线，有4条地铁采用橡胶轮体系的VAL车辆。

地铁线路总长度约201.4km（其中地下隧道约175km），共设置车站370座，车辆保有量约3472辆，年客运总量已突破12亿人次。

巴黎的地区快速地铁（RER）非常发达，运营线路共有363km。

RER的年客运量约4亿人次。

柏林的第一条地铁开通于1902年。

发展至今，市区地铁已四通八达，有的线路已采用自动化运行技术。

目前，柏林有9条地铁线路，线路总长度约142km（其中地下隧道约104km），共设置车站166座，车辆保有量约2410辆，年客运总量约6.6亿人次。

西班牙也是欧洲较早开始修建地铁的国家。

1919年，马德里的第一条地铁线路开始运行，现在已发展到10条地铁线路，线路总长度约115km，共设车站158座，车辆保有量约1012辆，年客运总量约4亿人次。

莫斯科的第一条地铁于1932年开工，1935年5月建成运营，全长11.6km。

莫斯科是第二次世界大战期间少数几个并没有因为战争而停止发展城市轨道交通的城市之一，其建设速度之快，在当时是空前的。

莫斯科现有地铁线路9条，线路总长度约244km，地铁车站总数为150座。

亚洲最早的地铁是日本东京于1927年12月开通的浅草——涩谷线。

东京现已有12条地铁线路，总长度约237km，共设置车站196座，车辆保有量约2450辆，年客运总量已突破25亿人次，是当今世界上地铁客运量最大的城市之一。

汉城（2005年更名为首尔）第一条地铁线路于1974年建成通车，现共有4条地铁线路，线路总长度约131.6km，共设置车站114座，车辆保有量约1602辆，年客运总量超过13亿人次。

1）初步发展阶段（1863～1924年）

2）停滞萎缩阶段（1925～1949年）

3）再发展阶段（1950～1969年）

4）高速发展阶段（1970年至今）

1.3.3我国城市轨道交通发展概况

1908年3月5日，上海第一条有轨电车路线正式通车营业，长6km。

在随后的年代里，我国的北京、天津、沈阳、哈尔滨、长春、鞍山等城市相继修建了有轨电车，在当时我国城市的公共交通中发挥了骨干作用。

20世纪60年代，北京开始修建我国首条地铁线路，1969年1号线通车，全长23.6km。

其后，天津市于1984年建成7.4km长的地铁线路。

任务1.4我国城市轨道交通系统建设程序

1.4.1轨道交通项目审批程序

一个建设项目从提出项目设想、开发、建设、施工到开始生产活动这个过程一般称为“项目建设周期”。

一个轨道交通的项目建设周期一般可分成3个部分，即投资前阶段、投资阶段和运营阶段，这3项活动形成了一个循序渐进的工作过程。

一个轨道交通项目周期的各个阶段及其主要活动可以用图1.11表示。

图1.11一个项目建设周期

由于城市轨道交通是大型城市基础设施项目，对城市的建设和发展有较大的影响，在项目决策前阶段，要做相应的前期工作。

城市轨道交通项目，按我国目前基本建设程序规定属大、中型基建项目，需要国家进行审批。

1.4.2轨道交通项目资金筹措

城市轨道交通项目有几个特点：

①工程投资大，建设周期较长，一般的工程都需要几十亿元的资金，因此资金来源不可能是唯一的，筹资方式应该是多样的；②项目有较稳定的收入，主要来源于旅客票款的收入，这种收益是长期的，在运营期的风险较小；③运营期成本费用较大，项目的折旧、维护和修理费用较高。

根据轨道交通项目的特点，其资金的来源主要有以下几个方式。

1）政府资金投入

其主要来源于政府的预算内和预算外资金，通过政府征收各项税费获得，如对城市维护建设税、土地出让金、城市的各种收费等。

政府资金一般是项目的资本金，是城市轨道项目最希望得到的。

2）国外优惠贷款和金融组织贷款

在我国轨道交通项目中，已使用大量的国外政府贷款，国际金融组织的资金（如世界银行、亚洲银行、日本协力基金）用于城市轨道交通项目上还较少。

外国政府贷款是外国政府向我国提供的长期优惠贷款，带有政府开发援助性质，其赠与成分一般在35%以上。

3）项目法人融资

项目法人作为一个实体，有较强的融资实力，而大型的固定资产和稳定的收入来源是地铁或轻轨公司筹措资金最好的保证。

项目法人的主要筹资方式有政府给予土地开发权，通过开发经营土地筹措资金，发行建设债券；也可以募集社会闲散资金用于轨道项目建设，直接向金融机构贷款，以项目资产作抵押担保。

项目法人融资渠道是多样的，可以进行深入的研究和探讨。

4）利用土地进行筹资