翟婉明
(西南交通大學(xué),成都610031)
隨著中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人民生活水平不斷提高,汽車和旅游消費(fèi)越來越普遍,使得大城市和旅游景區(qū)的地面交通變得擁堵不堪,同時(shí)還造成了環(huán)境污染。為了緩解地面交通壓力,各大城市紛紛修建地下鐵道。地鐵投資大、建設(shè)周期長、路網(wǎng)有限,建成后同樣人滿為患。面對(duì)中國交通擁堵的現(xiàn)實(shí)壓力,發(fā)展技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)能環(huán)保、靈活方便的空中新型軌道交通就成為城市立體化交通發(fā)展和緩解旅游景區(qū)交通壓力的重要選擇。
空中軌道交通主要采用高架輕軌交通、磁浮軌道交通、跨座式單軌交通、懸掛式單軌交通(空鐵)等形式。每種交通方式均有各自的特點(diǎn),空鐵與其他高架軌道交通方式在形式上有重大區(qū)別:它不是將整個(gè)路面抬到空中,而只是將軌道梁通過支柱架設(shè)在空中,列車懸掛在軌道梁下方運(yùn)行。近年來,空鐵這種交通制式在中國有了創(chuàng)新研究與發(fā)展,引起了廣泛關(guān)注,逐漸成為一些新建軌道交通項(xiàng)目的重要選擇形式之一。
空鐵在建造和運(yùn)營方面的突出優(yōu)點(diǎn)是:(1)運(yùn)營安全性高。車輛走行機(jī)構(gòu)始終封閉于箱形軌道梁內(nèi)部,永遠(yuǎn)不可能脫軌。列車在空中有專有路權(quán),運(yùn)行過程中不會(huì)與其他物體碰撞,充分保障了系統(tǒng)的運(yùn)營安全。(2)占地少、適應(yīng)性強(qiáng)??砧F通過立柱將軌道梁架設(shè)于空中,占地少、垂直空間小;空鐵線路最大坡度可達(dá)10%、最小曲線半徑僅為30 m,地形適應(yīng)能力強(qiáng)、最大限度減少了拆遷量。(3)投資小、工期短。每公里建設(shè)成本僅為地鐵的 1/4~1/6、跨坐式單軌交通的 1/2~1/3,成本優(yōu)勢極為明顯;軌道梁和立柱采用工廠預(yù)制、現(xiàn)場組裝,施工簡便,建設(shè)周期短。(4)噪音低、環(huán)境協(xié)調(diào)性好。空鐵運(yùn)營過程中無廢氣排放、距離車輛6.5 m處的運(yùn)營噪音為65 dB,大大低于輪軌噪音。(5)運(yùn)能適中、全天候運(yùn)行。列車最高運(yùn)行速度60~80 km/h,最大運(yùn)能1.5萬~2萬人/小時(shí)。列車運(yùn)行不堵塞、不受天氣影響。(6)美觀舒適、融于自然。根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境和人文元素,通過對(duì)列車外觀、軌道涂裝、車站建筑個(gè)性化設(shè)計(jì),可使空鐵與環(huán)境和諧地融為一體。
中國自 2011年開始對(duì)空鐵技術(shù)開展理論研究和可行性論證。2016年初,西南交通大學(xué)與中唐空鐵集團(tuán)、中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司、中鐵第六勘察設(shè)計(jì)研究院集團(tuán)有限公司、中鐵寶橋集團(tuán)有限公司、上海富欣智能交通控制有限公司、四川大唐能源投資有限公司等單位建立產(chǎn)學(xué)研協(xié)作平臺(tái),共同研發(fā)鋰電池驅(qū)動(dòng)的懸掛式單軌交通系統(tǒng)(新能源空鐵),并在成都建成了世界首條新能源空鐵試驗(yàn)線。試驗(yàn)線全長1.41 km,2016年11月全線投入試運(yùn)行。截至目前,已累計(jì)試驗(yàn)運(yùn)行3萬余公里,積累了大量試驗(yàn)數(shù)據(jù),各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,標(biāo)志著中國成為繼德國和日本之后第3個(gè)掌握懸掛式空鐵技術(shù)的國家。2017年3月,以劉友梅院士為組長的技術(shù)專家組評(píng)審認(rèn)為:新能源空鐵屬國內(nèi)外首創(chuàng),整體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平,其中大容量鋰電池動(dòng)力牽引應(yīng)用技術(shù)和空鐵列車-軌道梁橋耦合動(dòng)力分析技術(shù)居國際領(lǐng)先水平。2018年入選中國高等學(xué)校十大科技進(jìn)展。
新能源空鐵不同于德國和日本的高壓供電方式,它采用鋰電池作為動(dòng)力,無需修建變電站和牽引變電所,軌道梁內(nèi)不需要安裝供電和受流設(shè)備,不僅節(jié)省了建設(shè)成本,而且沿線不會(huì)產(chǎn)生電磁污染,是綠色環(huán)保經(jīng)濟(jì)的軌道交通新制式。新能源空鐵主要適用范圍為:大城市的機(jī)場、高鐵站、地鐵交通的接駁線;山地城市或二三線中小城市軌道交通干線;視覺景觀要求高的主題公園、旅游景區(qū)往返線或景點(diǎn)聯(lián)絡(luò)線;大型商務(wù)區(qū)、開發(fā)區(qū)、功能場館內(nèi)部交通線。
新能源空鐵作為一種全新的軌道交通制式,尚處于推廣應(yīng)用初期。目前,四川大邑縣晉原至安仁旅游基礎(chǔ)設(shè)施—空鐵項(xiàng)目已開工建設(shè),線路總長 11.2 km,計(jì)劃于2020年開通運(yùn)行。此外,柬埔寨金邊市、菲律賓馬尼拉市、泰國普吉島等旅游空鐵線也在積極推進(jìn)。新能源空鐵的應(yīng)用前景值得期待。