現(xiàn)代有軌電車交通一體化設(shè)計(jì)方法研究 【摘要】現(xiàn)代有軌電車是作為一種新型中運(yùn)量公共交通方式，其線路規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)、管 理等均與現(xiàn)有交通方式存在一定差異。本文著眼于有軌電車交通設(shè)計(jì)方面，結(jié)合線路沿線用 地情況、人口崗位分布、道路功能及交通組織、公交及慢行需求等方面要素，建立有軌電車 交通一體化設(shè)計(jì)方法，將車站選址及設(shè)計(jì)、道路交通設(shè)計(jì)、公交設(shè)施布局優(yōu)化、信號(hào)優(yōu)化及 慢行設(shè)施優(yōu)化等方面內(nèi)容加以整合，統(tǒng)籌考慮，以提高有軌電車服務(wù)水平，同時(shí)最大限度地 降低對(duì)沿線道路的影響。 【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代有軌電車；交通設(shè)計(jì)；一體化設(shè)計(jì)；交通效益；服務(wù)水平 0. 引言 現(xiàn)代有軌電車是在傳統(tǒng)有軌電車技術(shù)基礎(chǔ)上，對(duì)車輛、導(dǎo)軌、供電及運(yùn)營(yíng)管理等方面技 術(shù)進(jìn)行改進(jìn)提升，進(jìn)而形成的新型、綠色公共交通方式。系統(tǒng)完全采用電力牽引，具有低碳 環(huán)保、安全可靠、便捷舒適等諸多優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)其建設(shè)投資及周期均遠(yuǎn)低于地鐵、輕軌等其他 城市軌道交通。 現(xiàn)代有軌電車高峰小時(shí)單向最大運(yùn)能可達(dá)8,000~15,000人次，遠(yuǎn)高于常規(guī)公交，屬于中 運(yùn)量公共交通工具，適合于中小城市中承擔(dān)骨干公共交通服務(wù)，或在大城市組團(tuán)內(nèi)承擔(dān)中運(yùn) 量公共交通服務(wù)。 上世紀(jì)90年代起，歐洲主要國(guó)家開(kāi)始大量恢復(fù)或新建有軌電車線路，美國(guó)、加拿大、 澳大利亞和日本也陸續(xù)在中等城市引入現(xiàn)代有軌電車；新世紀(jì)后，國(guó)內(nèi)大連、長(zhǎng)春、沈陽(yáng)、 上海、天津等城市也相繼改造或新建現(xiàn)代有軌電車，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)目前全球已有300多座城 市建設(shè)運(yùn)營(yíng)有軌電車。 國(guó)內(nèi)學(xué)者于近十年開(kāi)始開(kāi)展現(xiàn)代有軌電車研究工作，目前研究主要集中于現(xiàn)代有軌電車 系統(tǒng)研究，現(xiàn)代有軌電車車輛特性研究，現(xiàn)代有軌電車適用模式研究及現(xiàn)代有軌電車信號(hào)優(yōu) 先控制研究等方面。祝華（2004）[1]、劉曉艷（2006）[2]等概述了法國(guó)波爾多市、斯特拉斯 堡市的有軌電車規(guī)劃設(shè)計(jì)理念，并介紹了 Citadis 有軌電車的結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)和供電系統(tǒng)。 王浩川（2000）[3]、沙夢(mèng)麟（2005）[4]、衛(wèi)超（2008）[5]等分別從現(xiàn)代有軌電車車輛技術(shù)、 系統(tǒng)特點(diǎn)、規(guī)劃運(yùn)營(yíng)等方面介紹了國(guó)外現(xiàn)代有軌電車的發(fā)展概況及成功經(jīng)驗(yàn)，并分析了對(duì)我 國(guó)發(fā)展現(xiàn)代有軌電車的參考借鑒意義。徐正和（2005）[6]、陳麗莎（2006）[7]、徐道鈁（2008） [8]分別結(jié)合大連、天津、上海有軌電車的應(yīng)用實(shí)例，對(duì)電車布局型式、線位、站位等方面進(jìn) 行了研究。 國(guó)外研究多為對(duì)已實(shí)施有軌電車的城市的方案介紹、評(píng)價(jià)，以及有軌電車的規(guī)劃設(shè)計(jì)方 案、系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)后的成本-收益的介紹。PeterCoffey（2006）[9]、LelandConsultingGroup（2007） [10]、FengXie（2008）[11]、NelsonConsulting（2008）[12]分別對(duì)美國(guó)阿爾布開(kāi)克市、波特蘭、 1 西雅圖等市的有軌電車規(guī)劃設(shè)計(jì)建設(shè)方案、車輛性能、運(yùn)營(yíng)效益等方面內(nèi)容作了全面詳實(shí)的 介紹，可為國(guó)內(nèi)建設(shè)現(xiàn)代有軌電車提供借鑒。 目前現(xiàn)代有軌電車的車輛性能、供電技術(shù)、運(yùn)營(yíng)技術(shù)等研究已日趨成熟，但在系統(tǒng)規(guī)劃 設(shè)計(jì)方面研究仍較欠缺。同時(shí)由于現(xiàn)代有軌電車大多采用地面敷設(shè)，如何處理與沿線道路的 關(guān)系，如何對(duì)沿線道路進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，是現(xiàn)代有軌電車規(guī)劃設(shè)計(jì)階段需重點(diǎn)研究的問(wèn)題。因 此，本文重點(diǎn)著眼于有軌電車交通設(shè)計(jì)方面，結(jié)合線路沿線用地情況、人口崗位分布、道路 功能及交通組織、公交及慢行需求等方面要素，建立現(xiàn)代有軌電車交通一體化設(shè)計(jì)方法，將 車站選址及設(shè)計(jì)、道路交通設(shè)計(jì)、公交設(shè)施布局優(yōu)化、信號(hào)優(yōu)化及慢行設(shè)施優(yōu)化等方面內(nèi)容 加以整合，統(tǒng)籌考慮，以提高現(xiàn)代有軌電車服務(wù)水平，提升片區(qū)整體交通品質(zhì)。 1. 問(wèn)題描述 根據(jù)國(guó)內(nèi)外建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)代有軌電車以地面敷設(shè)方式為主，大多設(shè)置于道路空間或城市 綠地中，且在路權(quán)形式上，多采用路段獨(dú)立路權(quán)、路口共享路權(quán)的半封閉路權(quán)方式。現(xiàn)代有 軌電車建設(shè)周期及投資均相對(duì)較小，但同時(shí)其建設(shè)、運(yùn)營(yíng)受道路的影響也較大：規(guī)劃階段， 現(xiàn)代有軌電車線網(wǎng)規(guī)劃需與道路網(wǎng)規(guī)劃方案緊密結(jié)合；設(shè)計(jì)階段，需妥善解決與道路交通設(shè) 計(jì)之間的矛盾；建設(shè)階段，需合理規(guī)劃沿線車流組織，有效疏導(dǎo)交通；運(yùn)營(yíng)階段，需與沿線 路口交通控制方案相協(xié)調(diào)。 本文重點(diǎn)關(guān)注現(xiàn)代有軌電車交通設(shè)計(jì)階段，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)分析，現(xiàn)代有軌電車交通設(shè)計(jì)需解 決以下幾個(gè)方面問(wèn)題： (1) 沿線相交道路交通組織 現(xiàn)代有軌電車旅行速度與服務(wù)水平要求沿線道路減少與電車的沖突，盡量保障現(xiàn)代有軌 電車的暢通；而片區(qū)居民出行需求及路網(wǎng)通行效率要求應(yīng)增加片區(qū)進(jìn)出通道，提高片區(qū)道路 通達(dá)性。現(xiàn)代有軌電車沿線交通組織應(yīng)妥善協(xié)調(diào)電車運(yùn)營(yíng)與路網(wǎng)通達(dá)性之間的關(guān)系。 (2) 現(xiàn)代有軌電車與軌道交通、常規(guī)公交的協(xié)調(diào)關(guān)系 現(xiàn)代有軌電車作為中運(yùn)量的公共交通方式，需妥善協(xié)調(diào)與大運(yùn)量軌道交通、低運(yùn)量常規(guī) 公交之間的關(guān)系，共同構(gòu)筑系統(tǒng)的公共交通體系。 (3) 現(xiàn)代有軌電車沿線慢行設(shè)施整合 為加強(qiáng)客流覆蓋，現(xiàn)代有軌電車車站需設(shè)置合理的慢行過(guò)街設(shè)施及接駁設(shè)施，為避免資 源浪費(fèi)，應(yīng)將新建慢行設(shè)施與現(xiàn)狀慢行設(shè)施進(jìn)行有機(jī)整合。 (4) 現(xiàn)代有軌電車沿線交通設(shè)計(jì)方案 由于現(xiàn)代有軌電車多采用路面敷設(shè)方案，故需對(duì)路段斷面進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，同時(shí)需結(jié)合電 車對(duì)路口進(jìn)行渠化設(shè)計(jì)，以保障交叉口的通行效率，盡量避免出現(xiàn)交通堵塞現(xiàn)象。 (5) 現(xiàn)代有軌電車沿線路口信號(hào)配時(shí)優(yōu)化 由于現(xiàn)代有軌電車在路口多采用共享路權(quán)方式，路口延誤受信號(hào)控制方案影響較大，因 此應(yīng)結(jié)合電車行駛特性對(duì)路口信號(hào)控制方案進(jìn)行優(yōu)化，以降低電車停車延誤，同時(shí)盡量減少 對(duì)社會(huì)車輛的影響。 2 公交車道 布局信號(hào) 自行方案優(yōu)化 優(yōu)化 優(yōu)化設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì) 為有效解決上述問(wèn)題，本文建議系統(tǒng)考慮各方面影響因素，通過(guò)一體化的交通設(shè)計(jì)方法， 提升現(xiàn)代有軌電車沿線交通品質(zhì)。 2. 交通一體化設(shè)計(jì) 交通一體化設(shè)計(jì)指綜合考慮城市用地、有軌電車、道路條件、公交慢行等方面因素，將 道路斷面改造、站臺(tái)設(shè)置、公交慢行設(shè)施完善、路口渠化設(shè)計(jì)、信號(hào)優(yōu)先等方面整合統(tǒng)一， 通過(guò)精細(xì)化的交通設(shè)計(jì)，擴(kuò)大車站覆蓋區(qū)域，方便進(jìn)出客流，強(qiáng)化慢行接駁，整合片區(qū)公交 系統(tǒng)，降低有軌電車行駛延誤，同時(shí)保障路口的通行效率。 2.1 技術(shù)路線 一體化交通設(shè)計(jì)思路 現(xiàn)狀及未來(lái)需求 有軌 斷面 市政 電車 及交 線站 叉口 設(shè)施 位設(shè) 優(yōu)化 優(yōu)化 計(jì) 設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì) 圖1 交通一體化設(shè)計(jì)技術(shù)路線圖 2.2 設(shè)計(jì)指引 本文通過(guò)對(duì)各方面要素進(jìn)行深入分析，得出不同要素的設(shè)計(jì)指引，由于該部分內(nèi)容非本 文重點(diǎn)，在此不作詳細(xì)介紹，僅羅列研究結(jié)果如下： (1) 車站選址 應(yīng)靠近主要客流發(fā)生吸引點(diǎn)；應(yīng)考慮道路斷面改造空間。 (2) 站臺(tái)形式及過(guò)街形式 道路資源充足且飽和度較低的路段優(yōu)先考慮對(duì)稱側(cè)式車站+平面過(guò)街方案；道路資源較 為緊張且飽和度較低的路段優(yōu)先考慮分離側(cè)式車站+平面過(guò)街方案；飽和度較大的路段優(yōu)先 考慮路段島式車站+人行天橋過(guò)街方案；道路資源極為緊張且飽和度較高的路段可考慮采用 分離側(cè)式車站+人行天橋過(guò)街方案。 (3) 道路改造及交通組織 沿線道路改造設(shè)計(jì)要綜合考慮有軌電車、機(jī)動(dòng)車道、過(guò)街設(shè)施、公交設(shè)施和慢行設(shè)施； 車站及交叉口處的道路斷面資源無(wú)法保證各種設(shè)施集約設(shè)置時(shí)，為減少協(xié)調(diào)實(shí)施難度，考慮 利用紅線外建筑退讓空間設(shè)置慢行設(shè)施。 (4) 信號(hào)優(yōu)先控制方案 交叉口機(jī)動(dòng)車流量及行人流量均較小時(shí)，可考慮采用絕對(duì)優(yōu)先控制方案；現(xiàn)代有軌電車 3 方向?yàn)榻徊婵谥饕嚵鞣较驎r(shí)，優(yōu)先考慮采用主動(dòng)優(yōu)先控制方案；現(xiàn)代有軌電車異向車流量 較大時(shí)，應(yīng)綜合交叉口人均延誤和交通量確定信號(hào)優(yōu)先方案。 (5) 公交一體化規(guī)劃 沿線公交車站位置應(yīng)根據(jù)有軌電車車站和行人過(guò)街設(shè)施位置適當(dāng)調(diào)整。 3. 案例分析 本文結(jié)合作者具體參與的深圳市龍華新區(qū)現(xiàn)代有軌電車示范線工程對(duì)交通一體化設(shè)計(jì) 方法進(jìn)行介紹。 3.1. 項(xiàng)目概況 深圳市龍華新區(qū)現(xiàn)代有軌電車示范線工程是深圳市第一條現(xiàn)代有軌電車線路，線路定位 為打造集提高新區(qū)形象、彰顯城市特色、引導(dǎo)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展為一體的高品質(zhì)公共交通工具， 并對(duì)全市發(fā)展現(xiàn)代有軌電車提供示范。 龍華新區(qū)現(xiàn)代有軌電車示范線工程主線南起地鐵 4 號(hào)線清湖站，經(jīng)清龍路、梅龍路、 大和路、人民路、環(huán)觀中路及平安路至觀瀾大道路口設(shè)終點(diǎn)；同時(shí)在環(huán)觀南路設(shè)支線，至環(huán) 觀南路-五和大道路口設(shè)置支線終點(diǎn)。線路全長(zhǎng)11.49km，沿途設(shè)站21座，其中主線線路長(zhǎng) 度8.59km，設(shè)站16座。支線線路長(zhǎng)度2.9km，沿途設(shè)站6座。具體線站位方案如圖2所示。 圖2 深圳市龍華新區(qū)現(xiàn)代有軌電車示范線工程線站位方案圖 本文重點(diǎn)選取道路條件、周邊交通組織均較為復(fù)雜的清湖工業(yè)園站作為案例介紹交通一 4 體化設(shè)計(jì)方法。 3.2. 現(xiàn)狀分析 清湖工業(yè)園站位于大和路-梅龍路交叉口，電車線路在路口轉(zhuǎn)彎。大和路、梅龍路均為 龍華新區(qū)南北向交通性主干道，為片區(qū)南北向主要交通聯(lián)系通道。清湖工業(yè)園站現(xiàn)狀南側(cè)為 龍華花半里住宅小區(qū)，東側(cè)為清湖工業(yè)園區(qū)，西側(cè)為觀瀾河；規(guī)劃用地與現(xiàn)狀基本一致。車 站周邊現(xiàn)狀及規(guī)劃用地情況如圖3所示。 圖3 清湖工業(yè)園站周邊現(xiàn)狀及規(guī)劃用地情況圖 現(xiàn)狀大和路-梅龍路交叉口南進(jìn)口設(shè)置1左3直，西南進(jìn)口設(shè)置3直1右，北進(jìn)口設(shè)置 3直2右，具體設(shè)計(jì)方案如圖4所示。 圖4 大和路-梅龍路現(xiàn)狀交通設(shè)計(jì)方案圖 現(xiàn)狀路口的主要問(wèn)題如下： 5 (1) 交叉口面積過(guò)大，南北向進(jìn)出口道相距110米，車輛通行效率低下； (2) 距離上下游相鄰路口均較遠(yuǎn)，交叉口車速較快，行人過(guò)街安全性低； (3) 西南進(jìn)口左轉(zhuǎn)流量極小，道路資源浪費(fèi)嚴(yán)重，現(xiàn)狀交叉口各方向流量如北進(jìn)口右轉(zhuǎn) 未進(jìn)行渠化，且受信號(hào)燈控制，通行能力較低； (4) 路口信號(hào)配時(shí)方案欠佳，相位②僅放行北向直行，綠燈時(shí)間浪費(fèi)嚴(yán)重。路口信號(hào)配 時(shí)方案如圖5所示。 (5) 現(xiàn)狀交叉口設(shè)計(jì)方案未考慮東側(cè)清湖工業(yè)園的進(jìn)出交通組織問(wèn)題，路口經(jīng)常發(fā)生清 湖工業(yè)園進(jìn)出車輛逆行現(xiàn)象。 (6) 表1所示。 (7) 北進(jìn)口右轉(zhuǎn)未進(jìn)行渠化，且受信號(hào)燈控制，通行能力較低； (8) 路口信號(hào)配時(shí)方案欠佳，相位②僅放行北向直行，綠燈時(shí)間浪費(fèi)嚴(yán)重。路口信號(hào)配 時(shí)方案如圖5所示。 (9) 現(xiàn)狀交叉口設(shè)計(jì)方案未考慮東側(cè)清湖工業(yè)園的進(jìn)出交通組織問(wèn)題，路口經(jīng)常發(fā)生清 湖工業(yè)園進(jìn)出車輛逆行現(xiàn)象。 表1 大和路-梅龍路交叉口現(xiàn)狀交通流量及飽和度一覽表西南進(jìn)口南進(jìn)口北進(jìn)口合計(jì)左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)直行直行右轉(zhuǎn)車道數(shù)31133213交通流量76971157869110833139飽和度0.550.020.040.360.630.740.47 圖5 大和路-梅龍路現(xiàn)狀信號(hào)配時(shí)方案圖 3.3. 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 根據(jù)現(xiàn)狀路口存在問(wèn)題及有軌電車運(yùn)行情況可歸納出該路口的設(shè)計(jì)要點(diǎn)為：重點(diǎn)解決現(xiàn) 代有軌電車站臺(tái)設(shè)置、路口通行效率、人行過(guò)街安全、清湖工業(yè)園進(jìn)出交通組織等方面問(wèn)題。 3.4. 設(shè)計(jì)方案 (1) 人行過(guò)街形式：由于大和路、梅龍路車速較快，為保障行人過(guò)街及進(jìn)出站安全，建 議取消地面人行橫道，采用人行天橋過(guò)街； (2) 站臺(tái)形式及位置：為便于天橋架設(shè)，建議采用整體島式站臺(tái)；由于近遠(yuǎn)期南側(cè)龍華 花半里小區(qū)為主要客流發(fā)生吸引點(diǎn)，因此將站臺(tái)設(shè)置于交叉口西南進(jìn)口； (3) 路口交通組織：由于現(xiàn)狀南進(jìn)口左轉(zhuǎn)量極少，且從未來(lái)片區(qū)發(fā)展角度分析，路口南 進(jìn)口基本無(wú)左轉(zhuǎn)需求，因此建議南進(jìn)口取消左轉(zhuǎn)車道，少量左轉(zhuǎn)車輛通過(guò)繞行方 6 式解決； (4) 路口渠化設(shè)計(jì)：為提高路口通行效率，建議將停車線提前，降低路口面積；同時(shí)渠 化北進(jìn)口右轉(zhuǎn)車道，提高右轉(zhuǎn)車輛通行效率； (5) 清湖工業(yè)園進(jìn)出交通組織：建議在路口設(shè)置左轉(zhuǎn)車道，清湖工業(yè)園左轉(zhuǎn)車輛可通過(guò) 園區(qū)內(nèi)部道路駛?cè)肼房跂|進(jìn)口左轉(zhuǎn)車道進(jìn)行左轉(zhuǎn)。 (6) 路口信號(hào)控制：現(xiàn)代有軌電車采用主動(dòng)優(yōu)先控制；初始信號(hào)控制方案如圖7所示。 圖6 清湖工業(yè)園站交通一體化設(shè)計(jì)方案圖 圖7 大和路-梅龍路交叉口初始信號(hào)控制方案圖 通過(guò)一體化設(shè)計(jì)后，路口通行能力大幅提升，飽和度有效降低，同時(shí)保障了電車運(yùn)行速 度，提高了行人過(guò)街安全性，優(yōu)化了周邊地塊進(jìn)出交通組織，整體交通品質(zhì)顯著改觀。近期 交叉口各方向流量及飽和度如表2所示。 表2 大和路-梅龍路交叉口近期交通流量及飽和度一覽表西南進(jìn)口南進(jìn)口北進(jìn)口合計(jì)左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)直行直行右轉(zhuǎn)車道數(shù)3132312交通流量769757869110833128飽和度0.450.020.340.410.420.39 7 4. 結(jié)論 本文基于現(xiàn)代有軌電車交通設(shè)計(jì)中所面臨的問(wèn)題，提出采用交通一體化設(shè)計(jì)方法，闡述 了交通一體化設(shè)計(jì)的概念、思路及設(shè)計(jì)指引，并結(jié)合實(shí)際案例對(duì)交通一體化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行詳 細(xì)介紹。實(shí)踐證明，交通一體化設(shè)計(jì)方法可有效提高現(xiàn)代有軌電車服務(wù)水平，改善整體交通 品質(zhì)。 另外，本文主要從設(shè)計(jì)思路及方法上對(duì)現(xiàn)代有軌電車設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，車站選型、信號(hào)優(yōu) 先等方面均停留在定性描述階段，仍有待于下一步深入研究。 【參考文獻(xiàn)】 [1] 祝華.法國(guó)斯特拉斯堡的新型有軌電車.國(guó)外鐵道車輛,2004,Vol.41(4):44-44