城際軌道交通與磁懸浮鐵路
時(shí)間:2009-01-05 13:52:49來源:zhangting
導(dǎo)語:?結(jié)合城際軌道交通的特點(diǎn),文章對(duì)比分析了輪軌、磁浮制式運(yùn)用于城際軌道交通的差異,認(rèn)為城際軌道交通不宜采用磁懸浮制式。
摘 要:結(jié)合城際軌道交通的特點(diǎn),文章對(duì)比分析了輪軌、磁浮制式運(yùn)用于城際軌道交通的差異,認(rèn)為城際軌道交通不宜采用磁懸浮制式。
關(guān)鍵詞:城際軌道交通 輪軌 磁懸浮
1 問題的提出
磁浮鐵路脫離了輪軌系統(tǒng)的傳統(tǒng)概念,將陸上有接觸交通系統(tǒng)改變?yōu)闊o接觸交通系統(tǒng)。這一構(gòu)想由德國(guó)人赫而曼·肯佩爾于 1922 年首先提出,歷經(jīng)漫長(zhǎng)的研究、試驗(yàn),目前全世界建成的有德國(guó)埃娒斯蘭 31.5km、日本山梨 18.4km 和中國(guó)上海 30km 試驗(yàn)線。速度高是磁懸浮鐵路最突出標(biāo)志,常導(dǎo)磁懸浮可達(dá) 400~500km/h,超導(dǎo)磁懸浮可達(dá) 500~600km/h。我國(guó)對(duì)磁浮運(yùn)輸系統(tǒng)的研究始于 1990 年京滬高速鐵路采用輪軌或磁浮的學(xué)術(shù)爭(zhēng)鳴,在珠三角、長(zhǎng)三角城際軌道交通研究中,也對(duì)廣深港、寧滬杭磁浮城際線進(jìn)行過規(guī)劃論證。經(jīng)過多年的爭(zhēng)議、論證,京滬高速鐵路不宜采用磁浮制式已基本定論,那么磁懸浮鐵路能否運(yùn)用于城際軌道交通線上呢?以下結(jié)合城際軌道交通的特點(diǎn),從服務(wù)功能、運(yùn)輸適應(yīng)性等方面分析對(duì)比輪軌制式與磁浮制式的差異,探討磁懸浮鐵路在城際軌道交通領(lǐng)域運(yùn)用的可行性。
2 磁懸浮鐵路的局限性分析
2.1 設(shè)計(jì)理念不同
城際軌道交通是不同于一般客貨共線鐵路,也不同于高速客運(yùn)專線鐵路,與城市軌道交通(輕軌、地鐵)也有明顯差異的一種新型的軌道交通運(yùn)輸方式。是城市化發(fā)展水平高地區(qū)的基礎(chǔ)交通設(shè)施,是體現(xiàn)以人為本,方便沿線各個(gè)城市、主要中心城鎮(zhèn)、城市組團(tuán)、次中心城鎮(zhèn)之間旅客出行的公交化服務(wù)設(shè)施。由于輪軌與磁浮制式的差異,必然導(dǎo)致設(shè)計(jì)理念的不同。城際輪軌線是在突出體現(xiàn)城際交通的特點(diǎn),充分考慮與城市的融入性、系統(tǒng)性前提下確定合適的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)模;而城際磁浮線是在突出體現(xiàn)高速度、高標(biāo)準(zhǔn)前提下,盡量考慮與城際交通特征的適應(yīng)性。
2.2 車站設(shè)置少,兼顧客流面小
車站設(shè)置與速度目標(biāo)值息息相關(guān)。城際軌道交通速度目標(biāo)值的選擇除了要考慮時(shí)間目標(biāo)值的要求、工程投資、對(duì)客流的吸引力等因素外,更要重的考慮車站間隔與運(yùn)行速度的適應(yīng)性。按列車從啟動(dòng)-目標(biāo)速度-停止的走行距離以及列車在區(qū)段以目標(biāo)速度運(yùn)行距離不小于 80%的經(jīng)濟(jì)比計(jì)算,輪軌列車選用速度目標(biāo)值 120km/h,則車站間距不宜小于 3.3km;140km/h 則不小于5.3km,160km/h 則不小于 9.5km。由于城際線為擴(kuò)大吸引客流,設(shè)站較多,因此其站站停列車速度目標(biāo)值一般不宜超過 160km/h。擬建廣珠城際線推薦的是 140km/h,滬寧城際線推薦的是160km/h。磁懸浮鐵路若選用較低的速度目標(biāo)值,因其造價(jià)高和不兼容的特性,將與輪軌鐵路無比較價(jià)值,我國(guó)建設(shè)磁懸浮商業(yè)運(yùn)營(yíng)線,其速度目標(biāo)值不應(yīng)低于 400km/h,為適應(yīng) 400km/h 以上速度運(yùn)行,磁懸浮鐵路的車站間距一般認(rèn)為不宜小于40km。
以滬寧城際為例:在國(guó)家磁浮交通工程技術(shù)研究中心編制的《長(zhǎng)江三角洲地區(qū)城際高速磁浮交通網(wǎng)規(guī)劃研究報(bào)告》中建議修建寧滬杭甬磁浮鐵路骨干網(wǎng),最高速度 450km/h,滬寧磁浮城際線從上海虹橋機(jī)場(chǎng)至南京,全長(zhǎng)約 300km,沿線設(shè)虹橋、昆山、蘇州、無錫、常州、鎮(zhèn)江、南京7 站,平均站間距離 50km。滬寧輪軌城際線從上海鐵路站至南京鐵路站,全長(zhǎng) 300km,設(shè)站 30個(gè),平均站間距離 10.3km。滬寧輪軌城際線設(shè)站多,基本與沿線客流中心的分布相適應(yīng),兼顧客流面廣;而磁浮城際線主要承擔(dān)大城市間客流,難以兼顧沿線中小城鎮(zhèn)的客流。
2.3 服務(wù)頻率低
便捷性體現(xiàn)在服務(wù)的頻率和旅客出行在途時(shí)間的長(zhǎng)短。輪軌制式的發(fā)車頻率技術(shù)上可以達(dá)到 2min 間隔,實(shí)際運(yùn)輸組織可以為旅客提供 3~5min 發(fā)車頻率的服務(wù)水平。而磁浮制式的追蹤間隔受供電制約長(zhǎng)達(dá) 10min,上海磁浮線行車間隔為20min。輪軌制式服務(wù)頻率是磁浮制式的 3~5 倍。
2.4 便捷性相對(duì)較差、服務(wù)范圍小
出行時(shí)間是旅客選擇交通方式的首要因素之一,旅客出行時(shí)間包括旅客出家門到鐵路車站、換乘及待站時(shí)間、鐵路線上旅行時(shí)間、出鐵路車站至目的地時(shí)間。輪軌線車站分布密,旅客出行可就近選擇城際車站便捷換乘。磁浮制式的優(yōu)勢(shì)僅僅體現(xiàn)在可縮短旅客的線上旅行時(shí)間,因其車站分布在 40km 以上,且車站難以深入客流中心區(qū),必然增加旅客周轉(zhuǎn)時(shí)間。
根據(jù)長(zhǎng)三角城際線網(wǎng)規(guī)劃,滬寧城際蘇州、無錫間磁浮線設(shè)蘇州、無錫站,間隔 40km;輪軌線可設(shè) 6 站。
若旅客從蘇州外跨塘鐵路南側(cè) 5km 某地至無錫東鐵路南側(cè) 5km 目的地,出行距離 40km,磁浮制式選擇蘇州、無錫磁浮站換乘,輪軌制式選擇外跨塘、無錫東換乘站站停輪軌列車,路面公交旅行速度按 30km/h 考慮,出行總時(shí)間分別如下:
磁浮系出行時(shí)間=出發(fā)地到蘇州 24min+蘇州候站時(shí)間5min+線上旅行時(shí)間7min+無錫至目的地 24min=60min,輪軌系出行時(shí)間=出發(fā)地到外跨塘 10min+外跨塘站時(shí)間 1min+線上旅行時(shí)間 23min+無錫至目的地 10min=44min
根據(jù)以上分析,當(dāng)旅客出行距離在 30~60km時(shí),僅有磁浮車站 5km 圈內(nèi)旅客出行便捷性磁浮方式優(yōu)于輪軌方式;當(dāng)出行距離在 30km 以內(nèi)時(shí),乘坐磁浮列車將增加旅客出行旅程磁浮線上多走10km 以上,再換乘地面公交 10km 以上,重復(fù)走行且便捷性差,旅客將不會(huì)選擇磁浮交通。簡(jiǎn)單推算,城際軌道交通若采用磁浮制式,其服務(wù)范圍將較輪軌制式減少 50%以上。
2.5 票價(jià)高
城際軌道交通作為城市群區(qū)域的基礎(chǔ)交通工具,其公交化服務(wù)水平主要體現(xiàn)在服務(wù)面廣、便捷、便宜等方面。由于磁浮鐵路車站設(shè)置少、工程造價(jià)高,其服務(wù)范圍將交輪軌鐵路減少 50%以上,票價(jià)將高出城際輪軌鐵路 1 倍以上。對(duì)于城際間中短途出行距離尤其是通勤、通學(xué)旅客,磁浮出行方式將不是其首要的選擇,而這部分旅客正是城際輪軌鐵路的主要服務(wù)對(duì)象??梢哉J(rèn)為,磁浮鐵路不適宜作為城市群地區(qū)提供公交化服務(wù)的基礎(chǔ)交通設(shè)施。
2.6 運(yùn)輸適應(yīng)性差
磁浮列車的編組國(guó)外研究均在 8 輛以下,最大可擴(kuò)至 10 輛尚有待進(jìn)一步研究,磁浮線路不具備與輪軌列車共線運(yùn)行的兼容性,一但建成則不便于擴(kuò)容。輪軌線路可以根據(jù)客流需求選擇合適的車輛編組,可以考慮與城際客運(yùn)鐵路網(wǎng)的聯(lián)軌跨線運(yùn)行,其功能上也具備必要時(shí)相鄰干線鐵路跨線運(yùn)輸?shù)臈l件,具備路網(wǎng)調(diào)節(jié)的靈活性。
按照編組輛數(shù)及定員標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算,磁浮線路單向輸送能力為 6000 人/小時(shí),城際輪軌單向輸送能力可達(dá) 20000 人/小時(shí)以上,是磁浮線路的 3 倍多。修建城際鐵路是面向公共交通的土地開發(fā)(TOD),是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇,是實(shí)現(xiàn)路面交通向軌道交通逐步轉(zhuǎn)移的戰(zhàn)略需要。根據(jù)滬寧城際客流預(yù)測(cè),滬寧通道城際客流高峰小時(shí)客流量 2010 年無錫~蘇州間超過6000 人次,2020 年鎮(zhèn)江~蘇州各區(qū)段均超過 1萬人次,2030 年全線各區(qū)段均超過 1 萬人次,最大達(dá) 1.6 萬人次。若修建滬寧城際磁浮鐵路,其能力不能滿足城際客流高峰小時(shí)出行的需求,40~60%的旅客出行將仍然依賴于高速公路運(yùn)輸。顯然,城際鐵路采用磁浮制式不是公交化服務(wù)運(yùn)輸方式的合適選擇。
2.7 效益差、風(fēng)險(xiǎn)大
技術(shù)上的不成熟和投資效益差是磁浮鐵路最大的風(fēng)險(xiǎn)。磁浮技術(shù)起步最早的德國(guó)、日本,也正是基于其風(fēng)險(xiǎn)太大而尚未推廣于商業(yè)運(yùn)營(yíng)。德國(guó)建成的 31.5km 試驗(yàn)線,原計(jì)劃投資 1.5 億馬克,后來包括研究經(jīng)費(fèi)在內(nèi),竟追加至 7.8 億馬克。柏林—漢堡線 1997 年預(yù)算為 89 億馬克,第二年就追加 10%,達(dá)到 98 億馬克,1999 年重新核算表明,起碼還要增加 30 億馬克,造價(jià)昂貴及沒有經(jīng)濟(jì)效益是導(dǎo)致該工程下馬的直接原因。上海磁浮線最高速度 430km/h,每公里造價(jià)高達(dá) 3億元左右,根據(jù)“863”計(jì)劃研究,磁浮鐵路運(yùn)用于長(zhǎng)大干線,單位造價(jià)可望控制在 2 億元/公里。即便如此,磁浮鐵路的投資仍比輪軌鐵路高 2 倍左右,而運(yùn)輸能力僅為輪軌鐵路的 60%左右,在磁浮鐵路未有大幅度降造的有效措施之前,其項(xiàng)目評(píng)價(jià)將難以可行。
3 城際軌道交通不宜采用磁懸浮制式
磁浮鐵路是集多種高新技術(shù)于大成的先進(jìn)技術(shù),速度高,造價(jià)高,系統(tǒng)獨(dú)立性強(qiáng),運(yùn)輸能力小且不便于擴(kuò)容,風(fēng)險(xiǎn)大。其制式特點(diǎn)導(dǎo)致其為城際客流服務(wù)的功能受到局限,在城際軌道交通上選擇磁浮制式不能充分發(fā)揮其高速的優(yōu)勢(shì),不能有效地滿足城鎮(zhèn)間廣大旅客經(jīng)濟(jì)、便捷、公交化出行的要求。磁懸浮鐵路的特點(diǎn)更接近于高速鐵路,其服務(wù)對(duì)象應(yīng)為中長(zhǎng)距離點(diǎn)到點(diǎn)客流,不適宜運(yùn)用于城際公交運(yùn)輸方式,城際軌道交通不宜采用磁懸浮制式。
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