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新兴轨道交通发展前景及现状

时间:2023-04-21 15:04:46
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当前我国社会经济高速发展,社会的主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾,社会对轨道交通提出更加多元化的功能需求,譬如运行环境更加友好、应用场景更加丰富、服务层次更加立体等等。随着我国电子、信息、控制等科学技术的不断发展和装备制造能力的持续增强,使我们在轨道交通领域追求美好生活的向往成为可能,也促使着轨道交通制式呈现出百花齐放的多元化形态。同时,在新时代大的历史背景下,社会也赋予了新兴轨道交通十足的技术生命力和广阔的应用前景。I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
 
1.新兴轨道交通定义
新兴轨道交通是随着科学与技术进步而兴起,适应新时代社会经济绿色、低碳、环保、美好的发展需求,具有特殊轨道结构、牵引行走及导向方式或车辆构造不同于传统标准铁路和常规列车的特色,并在不断发展和完善的轨道交通系统。I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
 
2.新兴轨道交通制式类型、技术特点及适用范围
根据《城市轨道交通分类》(T/CAMET00001-2020)和新兴轨道交通定义,涉及国家中长距离运输的系统制式主要有高速磁浮铁路;涉及城际、市域(郊)铁路和城市轨道交通的主要系统制式有中低速磁浮、磁浮公交系统、跨座式单轨、悬挂式单轨、自导向轨道系统、电子导向胶轮系统、现代有轨电车、导轨式胶轮系统;涉及旅游轨道及其它特殊用途的新兴轨道交通制式主要有山地齿轨、旅游小火车和小型磁浮等。I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
 
2.1高速磁浮铁路
高速磁浮是指采用长定子直线电机驱动,通过电磁力或者超导体磁场钉扎力实现悬浮和导向的,运行时速在400km/h以上的轨道交通运输系统,是一种速度区间介于高速铁路和航空之间的地面超高速交通运输方式,主要服务于中长距离的高品质旅客运输,有望成为未来国家更高层级的轨道交通服务网络组成部分,推动国家轨道交通运输体系形成高速磁浮、高速铁路、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道交通等“五网融合”的地面快速交通网络架构。目前,时速600 km/h国产工程化试验样车已在青岛下线,设计、施工、装备制造等相关技术国内已然成熟,已具备工程化应用的先决条件,在完成时速600km/h达速试验后,有望成为下一轮轨道交通建设的亮点。系统综合造价折合每双线公里约3~4亿元。I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
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另外,国内相关科研机构以及实力央企还在积极探索我国原创性的高速磁浮系统,如西南交通大学联合中国铁建正在进行多态耦合轨道交通动模试验平台建设,平台采用超高速低真空管道高温超导磁浮交通技术,是全球范围内试验线路最长(真空管道1.62km)、试验功能最全(多态耦合)、试验速度最高(1500km/h)、悬浮模式最全(除高温超导悬浮外,平台还可兼容超导电动悬浮、永磁悬浮等悬浮模式试验)、运行环境可调(0.005~1.0atm)、模型比例可变(多模型)的超高速真空管道交通试验线。I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
 
适用范围:主要适用于有着高端客运服务需求的国家中心城市(或城市群)之间,城市群内部主要城市之间的快速联系,如京-津-济-宁-沪、京-郑-武-广、沪杭、广深港、成渝之间等。
典型工程:上海高速磁浮。I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
 
2.2中低速磁浮I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
 
中低速磁浮是指采用短定子直线电机驱动,通过电磁力实现悬浮和导向,时速不高于160 km/h的磁浮交通系统。中低速磁浮在城市轨道交通和市域(郊)铁路领域应用优势突出,可统筹兼顾城市轨道交通和市域铁路对速度和运能的差异化需求,避免两者因速度需求差异造成的车辆选型困难和因两者运能匹配所造成的投资浪费。另外,中低速磁浮还具有转弯半径小、爬坡能力强、建设及运维成本低、运行环境友好(低振低噪)、对其它交通方式交叉干扰少、安全性高等突出优势,是一种综合性能优良的地面中运量轨道交通系统。系统综合造价折合每双线公里约2~3亿元(高架)。
适用范围:中低速磁浮主要适用于高峰小时单向断面客流为1~3万人的轨道交通线路,多用于超大、特大城市的轨道交通加密线路,三四线城市的轨道交通主干线路,都市圈、城市群等区域内的市域(郊)铁路和城际铁路,以及地形较复杂的山地城市轨道和景区旅游线路等。
典型工程:长沙磁浮快线、清远磁浮旅游线、凤凰磁浮文旅线等。I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
 
2.3 磁浮公交系统I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
 
通过优化中低速磁浮系统,形成轻量化的储能式磁浮公交系统,运行时速80~100km/h,可进一步降低工程造价和列车运行对环境的影响(无靴轨受流接触,超静音),为城市低运量轨道交通制式提供更优的选择方案。系统综合造价约为1.5~2亿元/公里(高架为主)。
适用范围:主要适用于高峰小时单向断面客流为0.5~1万人的城市副城、新城、工业园区等非城市中心组团的轨道交通接驳线路、加密线路以及景区旅游线路等。I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
 
2.4跨座式单轨I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
 
跨座式单轨是一种车体骑跨在轨道梁上,每节车釆用8个橡胶支撑轮胎和12个橡胶导向轮胎,依托单根轨道梁支撑、驱动和导向,实现列车轨道化运行的新制式,最高运行时速80km/h,属中运量轨道交通系统;系统具有转弯半径小、爬坡能力强、工程造价低、运行振动噪音低等优势,但列车运行稳定性和舒适性稍显不足。系统综合造价折合每双线公里约2~3亿元(高架为主)。
适用范围:主要适用于高峰小时单向断面客流为1~3万人的轨道交通线路,多用于三四线城市的轨道交通主干线路,以及山地城市轨道线路、景区旅游线路等。
典型工程:重庆轨道交通2号线、3号线、芜湖轨道交通1号线。I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
 
2.5悬挂式单轨I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
悬挂式单轨以箱型钢梁为轨道,列车悬挂于轨道梁之下,每节车釆用8个橡胶支撑轮胎和16个橡胶导向轮胎,依托单根轨道梁悬挂、驱动和导向,实现列车轨道化运行;具有爬坡能力强、转弯半径小、运行方式独特等综合优势,但运行平稳性和乘坐舒适性亦略显不足;系统最高时速70 km/h,属低运量轨道交通系统(0.5~1万人/h),综合造价折合每双线公里约2~3亿元。
适用范围:旅游轨道线路、城市轨道交通和枢纽场站的接驳线路等。
典型工程:大邑空轨旅游线(在建)、武汉光谷空轨旅游线(在建)。
 
2.6自导向轨道系统(APM)
自导向轨道系统是一种采用无人自动驾驶和独立路权的旅客捷运系统,其主要特征是列车的微型化。
适用范围:主要应用于城市轨道交通或机场等枢纽场站的接驳线路。
典型工程:广州地铁APM线、首都国际机场APM线、上海地铁浦江线。I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
 
2.7电子导向胶轮系统I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
 
电子导向胶轮系统是指采用轨迹跟随技术,通过铺画于道路路面的虚拟轨道导向运行的地面轨道系统,融合了轨道交通与常规公交的优点,集“低成本、智能、环保、便捷”等优势于一身,是介于有轨电车与BRT之间的一种新型轨道交通系统。系统最高时速70 km/h,属低运量轨道交通系统(0.5~1万人/h),系统综合造价折合每双线公里约0.5~1亿元。
适用范围:城市新区、工业园区等道路条件较好的城市地面半独立路权或混合路权的低运量轨道线路。
典型工程:宜宾智轨T1线、哈尔滨智轨1号线、盐城SRT1号线等。I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
 
2.8现代有轨电车
有轨电车是采用电力驱动并在专用轨道上行驶的一种轻型轨道交通系统;经过优化提升,逐步形成低地板、多形态、模块化、智能化的现代有轨电车体系,可分为钢轮钢轨式有轨电车和胶轮导轨式有轨电车两种,属低运量轨道交通系统(0.5~1万人/h),最高运行时速70km/h;具有建设成本较低、建设难度较小、立项较简单等诸多优势,但也存在非独立路权运行对道路交通存在一定干扰、系统运行速度不高等不足。系统综合造价折合每双线公里约1.2~2亿元(地面为主)。
适用范围:城市新区、开发区等道路条件较好的城市地面半独立路权的低运量轨道线路。
典型工程:苏州有轨电车、上海松江有轨电车、成都有轨电车等。I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
 
2.9导轨式胶轮系统
 
导轨式胶轮系统以“U”型钢梁作为轨道梁,采用橡胶轮胎支撑和驱动车辆,并在U型轨道梁内侧设置有车辆导向轮,从而实现列车轨道化运行,系统属低运量轨道交通系统(0.5~1万人/h),最高运行时速60~70 km/h。系统综合造价折合每双线公里约1.5~2亿元(高架)。
适用范围:景区旅游轨道线路、城市轨道交通接驳线路等。
典型工程:重庆璧山线。I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
 
2.10山地齿轨I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
山地齿轨是轮轨铁路的一种特殊形制,为了让轮轨铁路适应特殊困难的山区地形,在陡坡地段的轨道钢轨之间安装一条齿轨,利用车辆上的动力齿轮咬合齿轨驱动列车爬坡前行,列车最高运行时速40(齿轨地段)~120 km/h。系统综合造价折合每双线公里约1.5~2亿元。
适用范围:山地旅游轨道。
典型工程:都江堰至四姑娘山山地轨道交通旅游扶贫铁路(在建)。I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
 
2.11旅游小火车
以景区旅游观光和开发为目的的简易化轨道交通,其形式多样,不拘一格,最高运行时速一般不超过40 km/h。系统综合造价折合每双线公里约0.2~0.5亿。
适用范围:景区内低速旅游观光轨道线路、山地旅游上山轨道线、景点间连接线等。
典型工程:张家界旅游小火车、江西明月山旅游观光小火车等。I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
 
2.12小型磁浮
为充分发挥磁浮交通在科技创新上的热点优势对旅游的促进左右,采用短定子常导磁浮技术和超级电容、蓄电池等储能技术,研究开发的一套专门用于旅游观光的小型磁浮,最高运行时速40km/h。系统综合造价折合每双线公里约0.4~0.6亿(地面为主)。
适用范围:景区内低速旅游观光轨道线路、山地旅游上山轨道线、景点间连接线等。I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯
 
3.新兴轨道交通发展现状
截止2021年底,全国共有50座城市开通了城轨交通运营线路283条,运营线路总长达9206.8公里。所开通的城轨交通运营线路中,共包含有10种制式,分别是地铁7209.7公里,占比78.31%;轻轨219.7公里,占比2.39%;跨座式单轨144.6公里,占比1.57%;市域铁路1011公里,占比10.98%;有轨电车503公里,占比5.47%;磁浮交通57.9公里,占比0.63%;自导向轨道系统10.2公里,占比0.11%,电子导向胶轮系统34.7公里,占比0.38%;导轨式胶轮系统15.4公里,占比0.16%,无悬挂式单轨。除地铁和轻轨外,其它均为近年来所兴起的新型轨道交通制式。
 
据统计,2021年全年新增运营线路1237.1公里,其中新增地铁928.8公里,占比75.1%;新增市域铁路191.4公里,占比15.5%;新增跨座式单轨46.2公里,占比3.7%;新增有轨电车39公里,占比3.2%,与上年同期比,地铁占比保持同期水平,市域铁路和跨座式单轨同比增幅较大。
(以上数据来源2021年度中国城市轨道交通协会《城市轨道交通2021年度统计和分析报告》)
从近年的数据来看,随着经济社会的高度发展和科学技术的不断进步,一些新兴的新型轨道交通正在如雨后春笋般快速发展,不同层次、不同类型、不同业态、贴近市场需求的高品质轨道交通服务系统正在成为将来的一个重要轨道交通发展板块。
4.国家对新兴轨道交通发展的政策引导
2022年7月,住房和城乡建设部 国家发展改革委《关于印发“十四五”全国城市基础设施建设规划的通知》(建城〔2022〕57号),通知提出:
重点任务:
推进城市基础设施协同建设。落实“全生命周期管理”理念……在统一规划的前提下,提升城市基础设施建设的协同性……以轨道交通、城市道路为中心推进城市线性空间一体化发展
推动城市群都市圈基础设施一体化发展。支持超大、特大城市为中心的重点都市圈织密以城市轨道交通和市域(郊)铁路为骨干的轨道交通网络,促进中心城市与周边城市(镇)一体化发展。
行动:
推动轨道交通与地面公交系统化建设。强化重点区域轨道交通建设与多网衔接……统筹考虑重点都市圈轨道交通网络布局,构建以轨道交通为骨干的1小时通勤圈。统筹做好城市轨道交通与干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路等多种轨道交通制式及地面公交、城市慢行交通系统的衔接融合,探索都市圈中心城市轨道交通以合理制式适当向周边城市(镇)延伸。
分类推进城市轨道交通建设。优化超大、特大城市轨道交通功能层次,合理布局城市轨道交通快线,统筹建设市域(郊)铁路并做好设施互联互通,提高服务效率;支持中心城区网络适度加密,提高网络覆盖水平。I型大城市应结合实际推进轨道交通主骨架网络建设,并研究利用中低运量轨道交通系统适度加强网络覆盖,尽快形成网络化运营效益;符合条件的II型大城市结合城市交通需求,因地制宜推动中低运量轨道交通系统规划建设。
加强轨道交通与城市功能协同布局建设。构建轨道交通引导的城市功能结构与空间发展开发模式,建立站点综合开发实施机制,实行站城一体化开发模式,不断提高轨道交通覆盖通勤出行比例。
根据城市规模分类推进城市轨道交通建设,新增城市轨道交通建成通车里程0.3万公里。
从国家政策层面来看,国家已明确提出十四五期间轨道交通的发展方向和具体任务,尤其是将中低运量的轨道交通系统建设提上日程,这为新兴的轨道交通系统发展带来了难得的机遇和发展空间。
5.新兴轨道交通重点发展领域及市场需求分析
高速磁浮铁路。针对时速400 km/h以上高速磁浮铁路,将填补高速铁路与航空运输之间的速度空白,形成我国更高一级的地面交通客运体系,具有战略前瞻性和不可替代性。目前,日本已在东京、名古屋和大阪之间开工建设时速505km/h的高速磁浮铁路。我国高速磁浮铁路建设起步较早,早在2002年底通过引进德国技术就已建成世界首条高速磁浮铁路,但线路长度仅30公里。通过引进德国常导高速磁浮技术,经过近20年的不断努力,更高速度的高速磁浮系统正在我国逐步走向成熟,国内多个城市,如济南-泰安-曲阜、青岛、合肥-芜湖、海口-三亚、成都-重庆、广深港、深圳-杭州-上海、昆明-大理-丽江等,都在积极规划布局高速磁浮通道,相信在不久的将来,我国也将踏入更大范围的、更长距离的高速磁浮建设时代。
市域(郊)铁路。市域(郊)铁路是即传统又现代的轨道交通新业态,有别于传统的利用既有铁路开行少量通勤用途的市郊列车,市域(郊)铁路是基于都市圈、城市群区域内,如武汉都市圈、郑州都市圈、成渝城市群等,为拓展新的城市空间发展形态所提出来的有着较高服务水平的轨道交通服务系统,是未来轨道交通发展的新领域,也是一定时期内,我国下一步城镇化建设所需要重点打造的基础设施。
城市轨道交通。近年来,我国超大、特大城市以及部分I型大城市的轨道交通线网取得了长足发展,建立起了以“四网融合”为主要架构的轨道交通发展体系,人们短距离通勤出行和中长距离的商务、旅游出行日益便捷,但也存在不足之处,需要进一步完善和提升,解决好城市居民出行最后一公里的问题。
目前,大部分城市的轨道交通多以中心放射状线网布局为主,强内弱外的现象较为普遍,中心城区线网较密,而紧邻中心城区周边的卫星城、新城、副城或工业园区线网覆盖面普遍不足,采用大运量的地铁制式加密线网,存在客流强度不够,投资过大等问题。因此,这个区域有望成为近期中低运量的新兴轨道交通制式的重要发展区域。
另外,对尚未发展轨道交通的Ⅰ型大城市(常住人口300~500万)和部分Ⅱ型大城市(常住人口100~300万),乃至中等规模城市,伴随经济的发展、城市化进程的不断加快,交通出行压力与日俱增,选择合理的制式建设城市轨道交通应该成为未来城市发展中的一个重要课题,这也将形成新兴轨道交通的另一个主战场。
旅游轨道交通。随着我国经济社会的不断发展和人们生活水平的提高,有越来越多的人对外出旅游,放松自我的愿望将日益强烈,特别是随着消费的不断升级,旅游需求势必更加旺盛。伴随而来的是景区人流激增和游客旅游效率的降低,景区对规范有序、输送能力较大的轨道交通有着迫切需求。因此,旅游轨道交通也将成为新兴轨道交通的一个重要应用领域。需要注意的是,旅游轨道交通存在旅游客流不稳定,淡旺季客流波动较大,人们对交通方式的选择性较多以致客流不饱满等问题,在研究实施旅游轨道时,需注意交通与旅游项目相结合,在打造交通设施的同时,创造出自身的旅游体验感,增加线路的经营性收益;还要注意成本控制,可以旅游交通的需求特点为出发点,合理选择系统制式、确定系统规模,尽可能控制投资,降低工程建设成本,避免旅游轨道城轨化;还要研究与其它交通方式的衔接和功能分配,有条件的景区可采取封闭式运营模式,采用轨道交通为主干,电瓶车为支网的立体旅游交通服务网络,在确保轨道交通合理客流水平的基础上,实现景区内交通规范有序。
6.新兴轨道交通未来发展展望及近期工作重点建议
新兴轨道交通是科学技术进步的结晶,代表着轨道交通领域先进的技术成果,是伴随市场不同的层次需求应运而生的,有着广阔的发展前景和市场空间;同时,随着国家对科技创新愈发重视,新兴轨道交通的发展也势必充满青春活力,是未来城际和城市轨道交通的重要发展领域。在新的时代背景下,为顺应国家发展大势,轨道交通行业同样肩负着创新发展的历史使命和责任,需大家勠力同心,集思广益,为新兴轨道交通发展积蓄好发展力量。近期工作重点有以下五点建议:
(一)以开放的心态,加大对新兴轨道交通的宣传推广力度,让社会更加广泛的认识到新兴轨道交通的价值和优势,为市场主体在合理的领域、合适的地方选择好适宜的轨道交通制式做好技术咨询服务。
(二)落实国家政策,以“多网融合、公交一体、效率优先”为基调,抓紧推进新兴轨道交通线网规划,因地制宜选择合理的城市轨道交通制式,为新兴轨道交通发展奠定基础,依法合规营造良好的新兴轨道交通发展环境。
(三)顺应“新基建”的时代需求,在新兴轨道系统上实现自动化运行和智能化运维,构建起符合时代要求的智慧型轨道交通新系统。
(四)大胆创新,勇于尝试,深化研究,在优化土建结构、降低工程造价、提升设备性能等方面多下苦功夫,为新兴轨道交通“新”出硬道理创造条件。
(五)结合新兴轨道交通的系统特点和经济社会的运行状况,积极探索适合新兴轨道交通发展的投资建设模式,在国家政策的指引下,找到关键突破口,真正实现新兴轨道交通的健康发展。

在现代科技迅猛发展的新时代,多元、共赢、开放始终是新时代的思想主流,新兴轨道交通作为科学技术进步所孵化出来的重要科技成果,能够更好的适应城镇化发展过程中所提出来的对轨道交通的新要求,是未来轨道交通的重要发展领域和方向。让我们携手前行,依托强大的国家实力和市场需求,去开创轨道交通发展的又一个春天,共享美好未来!I5Q东莞地铁族-东莞地铁_城际铁路_高铁资讯

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