低运量城市轨道交通系统发展思考

随着中国城镇化进程不断发展，机动车保有量持续增加，交通拥堵问题日益严重，不少城市期望通过城市轨道交通解决这些问题。其中，城区人口500万人以上的超(特)大城市已初步形成以地铁制式为主的城市轨道交通骨干体系；城区人口300~500万人的大城市拟规划建设以地铁、轻轨为主的城市轨道交通骨干体系。中国城市轨道交通建设历史长、规模大，技术体系和装备产业均较为成熟，相关规范和标准体系相对完善。但是，城市轨道交通建设及运营成本高昂，大部分城市均难以维持高强度建设和大规模运营。同时，随着城市轨道交通运营线路不断增加，除超(特)大城市中心城区的部分线路外，外围地区线路以及一般大中城市运营线路的客流量基本达不到预期。因此，面对城市轨道交通健康、有序和可持续发展的政策目标，客流量与运能不匹配、制式与运能不适应、投资与收益不协调、短期收益与长远效益不统一等问题需要总结和反思。

在国家严控地方政府债务风险的政策背景下，部分城市特别是大中城市将轨道交通发展方向放在了低运量选项上。目前，中国低运量城市轨道交通系统的发展尚处于起步阶段，还没有适合中国国情和城市发展特点的成功经验可以借鉴，相关技术体系和装备产业发展也尚不成熟，没有形成具有行业共识的发展方向、发展路径和产业体系。本文对低运量城市轨道交通系统的功能定位、线路特征、系统制式、经济指标及客流效果等发展现状进行分析，提出发展建议。

依据《国务院关于调整城市规模划分标准的通知》(国发〔2014〕51号)，按照城市规模统计的城市数量见表1。截至2020年底，城区人口规模达到中等城市及以上的城市数量达240座。其中，不符合申报大运量城市轨道交通条件的Ⅱ型大城市70座、中等城市135座。

表1 2020年按照城市规模统计的城市数量

资料来源：文献[1]。

2018年6月《国务院办公厅关于进一步加强城市轨道交通规划建设管理的意见》(国办发〔2018〕52号)明确提出：“申报建设地铁的城市一般公共财政预算收入应在300亿元以上，地区生产总值在3 000亿元以上，市区常住人口在300万人以上，线路初期客运强度不低于每日每公里0.7万人次。引导轻轨有序发展，申报建设轻轨的城市一般公共财政预算收入应在150亿元以上，地区生产总值在1500亿元以上，市区常住人口在150万人以上，线路初期客运强度不低于每日每公里0.4万人次。”按照国家现行审批制度和政策，申请地铁及轻轨规划建设项目均需报国家发展改革委审批，而低运量城市轨道交通系统由省级发展改革部门负责审批。

仅从市区常住人口规模来看，中国具备发展低运量城市轨道交通系统的城市除满足地铁、轻轨建设人口超过150万人的城市外，还有超过100座以上的大中城市具有建设低运量城市轨道交通系统的意愿。因此，低运量城市轨道交通系统具有广阔的发展前景和空间。当然，规划建设低运量城市轨道交通系统要与城市经济社会发展水平相适应，与城市空间结构、用地布局、人口规模、客流需求、公共汽电车发展规划等相协调。

截至2021年底，全球共有79个国家和地区的541座城市开通城市轨道交通，运营里程为36 854.20 km。其中，有轨电车系统总运营里程达14 628.26 km，占39.69%(见表2)。地铁主要分布在以中国为代表的亚洲国家以及欧美等国家；轻轨主要分布在以美国为代表的北美洲国家；有轨电车主要分布在以俄罗斯、德国为代表的欧洲国家和澳大利亚墨尔本 ^[3] 。

表2 2021年不同运输能力的城市轨道交通系统运营里程及占比(按区域)

1）指各大洲数据加和。

2）大运量城市轨道交通系统包括市域快速轨道交通及地铁；中运量城市轨道交通系统包括钢轮钢轨的轻轨、单轨、磁浮、旅客自动捷运系统；低运量城市轨道交通系统包括传统意义上的有轨电车系统，以及中国自主创新的导轨式胶轮系统和电子导向胶轮系统。

截至2022年12月31日，中国内地城市轨道交通开通运营城市已达55个，总运营里程1 0287.45 km。其中地铁运营线路8 008.17 km，占77.84%，中、低运量城市轨道交通系统占10.27%(中运量包括轻轨和跨座式单轨，占3.55%；低运量包括有轨电车、磁浮交通、自导向轨道系统、电子导向胶轮系统和导轨式胶轮系统，占6.72%)(见图1)。

图1 2022年中国内地城市轨道交通系统分布

资料来源：文献[2]。

选取北京、上海、广州和深圳4座中国内地经济实力最强的一线城市，中国香港以及部分国际大都市，对不同运输能力城市轨道交通系统的运营里程进行对比(见表3)。虽然地铁在超(特)大城市中是最主要的城市轨道交通方式，但是有轨电车系统在不同城市的占比不同，承担不同的交通功能，其中柏林和巴黎有轨电车系统运营里程占比明显高于其他城市。

表3 2021年不同运输能力的城市轨道交通运营里程及占比(按城市)

低运量城市轨道交通系统不仅可作为大运量城市轨道交通系统的补充，也可作为城市不同区域的骨干公共交通系统。例如，巴黎共有8条有轨电车线路作为地铁联络线，加强市郊各市镇之间的联系，并通过与地铁、市域快速轨道交通和公共汽车交通枢纽衔接，满足郊区与市中心之间日益增加的出行需求；伦敦共有4条有轨电车线路作为地铁的喂给线；而在柏林，有轨电车系统作为第三大城市轨道交通系统(仅次于城市—城郊快捷铁路和地铁系统)，发挥连接市中心和城市东北部主要居民区的骨干公共交通作用；墨尔本将有轨电车系统作为城市中心区的公共交通骨干系统，发挥着重要的主体交通功能。

城市轨道交通已逐渐呈现多层次、多制式发展趋势。根据城市轨道交通高质量发展相关政策要求，超(特)大城市开始研究完善更加经济高效和协调发展的多层次城市轨道交通系统，有效解决大运量城市轨道交通系统覆盖不足和公共汽电车竞争力不强的问题。大中城市也在研究符合城市运量需求和经济承受能力、由中低运量城市轨道交通系统构建的公共交通骨干系统。城市中、低运量城市轨道交通系统制式选择主要包括轻轨系统、单轨系统(跨坐式和悬挂式)、中低速磁浮系统、有轨电车系统、自动导向轨道系统 ^① 、导轨式胶轮系统以及电子导向胶轮系统等 ^[2] 。

总体上，低运量城市轨道交通系统在中国超(特)大城市主要是作为地铁的补充及延伸，且主要位于城市外围新区，运营线路里程及在城市轨道交通中的占比均小于国外城市；部分中小城市建设的低运量城市轨道交通系统主要为衔接城市对外交通枢纽和城市重要交通走廊的公共交通骨干线路。

中国超(特)大城市和Ⅰ型大城市的城市规模、空间结构、出行特征和客流强度决定了存在低运量交通走廊的客观需求，因此，低运量城市轨道交通系统在这些城市主要承担大中运量城市轨道交通系统的“补充、延伸、联络、过渡”等客流集疏功能。而Ⅱ型大城市及中等城市的城市规模不大、空间结构较为简单、机动化通勤出行以中短距离为主、主客流走廊需求不高，低运量城市轨道交通系统在这些城市承担骨干公共交通网络功能。同时，低运量城市轨道交通系统在旅游区、产业园区等特定场景可承担内部快捷运输功能。

1）团体标准《城市轨道交通分类标准》(T/CAMET 00001—2020)。

中国城市轨道交通协会发布的《城市轨道交通分类标准》(T/CAMET 00001—2020)按照运输能力将城市轨道交通分为3大类、4小类。大运能系统定义为单向高峰小时运输能力大于等于3万人次·h ^-1 ；中运能系统定义为单向高峰小时运输能力为1万~<3万人次·h ^-1 ，分为中大运能系统(1.5万~<3万人次·h ^-1 )和中小运能系统(1万~<1.5万人次·h ^-1 )；低运能系统定义为单向高峰小时运输能力小于1万人次·h ^-1 。根据该标准，低运能城市轨道交通系统的技术特征见表4。其中自导向轨道系统以适用中运量城市轨道交通系统为主，悬挂式单轨系统、有轨电车系统、导轨式胶轮系统和电子导向胶轮系统的运输能力主要适用于低运量城市轨道交通系统。

表4 《城市轨道交通分类标准》(T/CAMET 00001—2020)中低运能系统技术特征

2）国家标准《城市轨道交通分类》(征求意见稿)。

2022年11月，住房和城乡建设部对《城市轨道交通分类(征求意见稿)》公开征求意见。该征求意见稿按运输能力将城市轨道交通系统划分为大运能系统、中运能系统和低运能系统。大运能系统运输能力应为3万人次·h ^-1 及以上；中运能系统运输能力应为1万~3万人次·h ^-1 ；低运能系统运输能力宜为0.5万~1万人次·h ^-1 ，可选系统制式包括有轨电车系统和导轨式胶轮电车系统(见表5)。

表5 《城市轨道交通分类(征求意见稿)》中低运能系统技术特征

根据上述团体标准和国家标准，低运量城市轨道交通系统在运能等级划分上基本一致；在制式选择上有轨电车系统作为低运量城市轨道交通系统的主流制式已成共识。但是，其他新制式是否纳入低运量城市轨道交通系统尚有争议。本文主要基于上述2项标准进行分析和论述，并根据不同系统制式的运输能力将悬挂式单轨系统、有轨电车系统、导轨式胶轮系统、电子导向胶轮系统均纳入低运量城市轨道交通系统进行统计分析。

截至2022年底，中国共有29座城市开通了低运量城市轨道交通，运营线路总长度714.61 km；在建及运营的低运量城市轨道交通线路共有56条，涉及33座城市，线路概况见表6。

表6 33座城市低运量城市轨道交通运营和在建线路概况

资料来源：文献[4-6]。

在建及运营的56条低运量城市轨道交通线路具有如下特征。

1）系统制式。

系统制式主要采用有轨电车系统、电子导向胶轮系统、导轨式胶轮系统3种，其中有轨电车系统占83.21%(见图2和图3)。

图2 2022年各城市低运量城市轨道交通系统制式分布

图3 2022年低运量城市轨道交通系统制式结构

2）敷设方式。

56条线路的总运营里程871.91 km，其中地面敷设的线路长度771.72 km，占88.51%；高架线路长度87.83 km，占10.07%；地下线路长度12.36 km，占1.42%。

3）路权形式。

以地面敷设方式为主的有轨电车系统及电子导向胶轮系统基本采用半独立路权，总计51条线路，占全部线路的91.07%。以高架敷设方式为主的导轨式胶轮系统采用独立路权(重庆市璧山区云巴1号线和深圳市坪山区云巴1号线)，以高架敷设方式为主的南平市武夷有轨电车也为独立路权，共计3条线路，占全部线路的5.36%。此外，大连202路有轨电车及哈尔滨新区智轨1号线采用混合路权。

4）编组形式。

56条线路基本采用3~5模块编组列车，仅德令哈市新能源有轨电车示范线为2模块的编组列车。

5）旅行速度及平均站间距。

低运量城市轨道交通线路平均站间距集中在0.6~1.0 km，旅行速度20~25 km·h ^-1 ，平均站间距大于1.5 km的线路旅行速度可达30 km·h ^-1 及以上，如图4所示。

图4 低运量城市轨道交通线路旅行速度及平均站间距

6）客运强度。

在部分已运营的25条低运量城市轨道交通线路中(对成网运行的线路进行了合并)，满足国家政策要求的初期客运强度不低于1 000人次·km ^-1 ·d ^-1 的线路仅为4条，其余21条线路均不符合要求(见图5)。

图5 25条低运量城市轨道交通线路客运强度

7）经济指标。

部分有轨电车项目的投资造价见表7，仅2条有轨电车的直接工程投资低于1亿元·km ^-1 ，满足国家政策规定不大于1亿元·km ^-1 的要求。

表7 部分有轨电车线路投资造价

综上所述，目前低运量城市轨道交通系统以地面敷设方式为主，多采用半独立路权，编组形式基本为3~5模块，旅行速度普遍为20~25 km·h ^-1 。同时，客流效果普遍不理想，建设成本亦较高。

低运量城市轨道交通系统制式主要有：有轨电车系统(含高、低地板有轨电车及中央导向胶轮有轨电车)、悬挂式单轨系统、导轨式胶轮系统、电子导向胶轮系统等，不同系统制式的技术经济指标对比见表8。从车辆定员单价来看，地面混合路权系统明显低于高架独立路权系统。结合各系统制式的特性可知，系统越成熟、运用越广泛、车辆载客量越大，单位车辆定员经济性越好，反之亦然，可见有轨电车系统经济性较好，电子导向胶轮系统次之，而导轨式胶轮系统和悬挂式单轨系统的经济性稍差；从单位运能造价来看，线下基础设施投资越低、系统越简单、运能越大，系统运能经济性越好，反之亦然，可见电子导向胶轮系统的经济性较好，其他系统的经济性较差 ^[7] 。

1）运能轻量化。低运量城市轨道交通系统远期单向高峰小时客运能力为小于1万人次·h ^-1 。因此，应根据客流量需求预测选择适宜的系统，初期运能和系统运能不宜预留太大余量，避免运能长期得不到发挥或导致初近期行车密度较低，影响服务水平、降低客流吸引力。

2）车辆轻型化。低运量城市轨道交通系统在满足预测客流量的条件下，应尽可能选择轴重轻的系统，以实现环境影响小、牵引能耗低、结构荷载轻、转弯爬坡更灵活、线路选线更自由，最终按照国家政策要求实现尽可能地面敷设，遇部分路段地上布设时线下基础设施也简单易行。

3）线下基础设施及系统设备轻量化。低运量城市轨道交通系统应以地面开放或半封闭线路为主，尽可能减少土建工程，简化车站设备和系统，实现降低工程投资和运营成本的目标。

4）资产轻量化。低运量城市轨道交通系统客流强度低，在各阶段应高度关注全寿命周期成本，规划以地面敷设为主的低运量线路。同时参考公共汽电车车内售检票等方便快捷的管理模式，在提高运行效率的前提下，提高乘客上下车便捷性(如墨尔本和欧洲有轨电车系统)。尽可能简化系统配置、降低运维成本。

5）客流需求须保障。国家政策已对低运量城市轨道交通系统的运输能力(0.5万~1.0万人次·h ^-1 )和初期客运强度(不低于1 000人次·d-1·km ^-1 )做出明确规定，但是对初期单向高峰小时客流需求并未做出规定。建议单向高峰小时客流量初期超过3 000人次·h ^-1 、远期超过5 000人次·h ^-1 可规划建设低运量城市轨道交通系统，否则，经济、高效和便捷的公共汽电车和公交专用车道系统(特别是电动公共汽车技术的成熟和普及已实现环境保护目标)可以实现需求目标，规划建设低运量城市轨道交通系统的迫切性和必要性就值得反思和检讨。

6）经济性和制式选择。按照国家政策要求，低运量城市轨道交通系统技术经济指标需满足不大于1亿元·km ^-1 的要求。对于既有道路或者规划道路条件下，电子导向胶轮系统基本可以满足此政策要求；在规划道路条件下若同步预留了有轨电车系统线下基础设施条件，也可以选择轮轨制式的有轨电车系统。

7）替代系统选择。是否选择低运量城市轨道交通系统，中小城市应充分考虑经济承受能力，根据线路功能定位和客流需求、城市现状和发展规划、道路条件及交通影响、工程经济性和运行成本、绿色低碳和节能环保，以及多种交通方式的衔接换乘便捷性等方面，与新能源快速公共汽车交通系统(以下简称“快速公交”)进行充分比选论证，合理确定。

总之，实际应用中应充分研判交通需求，综合论证低运量城市轨道交通在城市或城市组团和片区的功能定位，选择合适的系统制式，以发挥系统优势、规避系统劣势 ^[8] 。

相较于地铁、轻轨等大中运量城市轨道交通系统，低运量城市轨道交通系统具有投资较少、建设周期较短、审批流程相对简单等优势，越来越多的城市将其作为发展城市轨道交通的重要选项。但是，低运量城市轨道交通系统发展总体状况并不理想，部分线路存在论证不充分、设计不科学、建设很盲目、效果不理想的情况，甚至出现部分线路难以持续运营的尴尬局面。

1）低运量城市轨道交通系统因未形成发展共识难以得到大量应用，其技术和产业成熟度不足。因此，应思考如何结合国家相关政策要求，通过不断实践、总结(包括试错)及提升，促进低运量城市轨道交通技术和产业逐步发展与成熟。

2）低运量城市轨道交通系统尚未形成主流发展方向，而这一系统与公共汽电车交通系统(含快速公交)之间在运量、旅行速度上具有较强的可替代性。因此，发展低运量城市轨道交通还是经济高效的公共汽电车交通，尚需进一步探索和实践检验。

3）电子导向胶轮系统作为城市轨道交通与公共汽电车交通的跨界技术和系统，具有线下基础设施少、工程投资低、转线运行灵活、建设周期短等特征。但是，目前车辆单价仍然较高，随着产业规模化和技术发展，技术经济性将进一步提高，可为未来低运量城市轨道交通系统发展提供更多选择。

4）应高度重视产业落地或投融资模式对低运量城市轨道交通系统制式选择的影响和制约。需要从国家产业政策和行业健康发展的角度审慎研究项目在城市的发展前景，充分考虑产业落地对城市轨道交通发展的竞争性和经济性影响。

5）低运量城市轨道交通系统发展必然在多制式竞争条件下通过实践检验走向成熟，并形成主导方向以实现标准化、系列化和规模化。具备竞争而非垄断的系统制式标准可促进低运量城市轨道交通系统健康可持续发展。

1）线路规划建设及运营管理与城市环境和空间资源分配密不可分，规划引领是低运量城市轨道交通系统成功的关键，要真正做到与城市国土空间总体规划和综合交通体系规划相适应，与线网规划的线路功能定位和层次相匹配，与城市环境景观和道路交通需求相协调。

2）如何适应城市近期和远期发展目标，合理确定低运量城市轨道交通在城市综合交通体系中的功能定位，关键是应根据城市现实需求和未来发展目标做好近、远期结合，合理规划建设时机，能用公共汽电车交通系统满足出行需求的应慎重超前规划建设低运量城市轨道交通系统。

3）选择低运量城市轨道交通系统时，应遵循替代系统选择原则，对多种制式进行综合技术和经济比选，并结合城市轨道交通系统网络建设和资源共享条件，合理确定低运量城市轨道交通系统制式。

4）低运量城市轨道交通系统的成本效益应与社会经济财政能力相匹配，客流需求和全寿命周期成本效益是项目能否持续发展的关键，切忌出现“建得起用不起”的尴尬局面。系统制式选择必须高度重视和充分研究客流需求、建设成本、运营收益、运行成本和寿命周期再投入等成本效益关键因素。同时，对项目寿命周期与项目外的成本效益分析是项目决策和实现城市社会经济和项目财务效益最大化的关键。

5）经过数十年发展地铁、轻轨和有轨电车等城市轨道交通系统制式的标准化体系建设较为完善。而悬挂式单轨系统、导轨式胶轮系统等低运量城市轨道交通系统在项目规划、设计、施工、运营等阶段尚无成熟的经验，应借鉴国外经验和通过国内项目实践及时制定相关标准，支撑项目建设运营和自主创新发展，在技术成熟的条件下逐步形成行业标准。

6）低运量城市轨道交通系统投入相对较大，前期规划建设应充分论证、量力而行。建设项目应选择在客流条件较好的交通廊道敷设，坚决杜绝前期盲目建设，导致沿线客流效益差、政府补贴成本高，影响持续高质量运营。同时，应结合城市规划及建设时序，做好城市轨道交通廊道预留，为发展预留一定的弹性(如优先选择公共汽电车交通系统，道路空间预留公交专用车道和低运量城市轨道交通系统建设条件)，在城市发展逐渐成熟及客流培育到合理水平时再规划建设低运量城市轨道交通系统；若城市发展超预期，应尽可能具备以较低成本实现从低运量向中运量城市轨道交通系统改造升级的条件。

注释：

①“自导向轨道系统”同“自动导向轨道系统”，因引用的团体标准和行业标准不同所致。