基于城市軌道交通低運(yùn)能系統(tǒng) – 導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)實(shí)際建設(shè)項(xiàng)目出發(fā)，本文著重在自主研發(fā)、技術(shù)攻關(guān)、管理理念、應(yīng)用場(chǎng)景、投資效益 等方面闡述導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)的功能定位與系統(tǒng)特點(diǎn)。以導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)為例，分析當(dāng)前低運(yùn)能系統(tǒng)發(fā)展所面臨的困難，從技術(shù)、管理、 投資等方向提出發(fā)展建議。

在國家鼓勵(lì)自主創(chuàng)新的戰(zhàn)略指引下，城市軌道交通領(lǐng)域也涌現(xiàn)一批以導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)為代表的自主創(chuàng)新型城市軌道交通低運(yùn)能系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱低運(yùn)能系統(tǒng)）。導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)是我國唯一由民營企業(yè)自主研發(fā)的智能立體化低運(yùn)能系統(tǒng)，其在行業(yè)的發(fā)展具有典型的代表性特征，對(duì)于我國城軌交通技術(shù)自主創(chuàng)新發(fā)展具有引導(dǎo)示范作用，對(duì)于城軌交通規(guī)模效能提升以及城市交通高質(zhì)量發(fā)展具有積極促進(jìn)意義。

一、導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)的特點(diǎn)與發(fā)展方向

（一）系統(tǒng)簡(jiǎn)介

2020年9月，中國城市軌道交通協(xié)會(huì)為鼓勵(lì)自主創(chuàng)新型城軌交通發(fā)展，將“導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)” 納入團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《城市軌道交通分類》（T/CAMET ?00001—2020），導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)是采用橡膠輪胎走行，U型軌道梁導(dǎo)向，利用動(dòng)力電池驅(qū)動(dòng)，在專用線路上全自動(dòng)運(yùn)行的低運(yùn)能系統(tǒng)。本系統(tǒng)基于汽車技術(shù)，在軌道交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨界應(yīng)用，秉持的理念是“公交 +”和立體化、智能化解決方案。經(jīng)過幾年的發(fā)展，目前已經(jīng)在3條市政線和3條園區(qū)線上成功應(yīng)用（圖1），形成了一定的示范效果，建立了一套技術(shù)體系和管理體系。

（二）技術(shù)特點(diǎn)

導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)是我國自主研發(fā)的第一個(gè)低運(yùn)能系統(tǒng)新制式，體現(xiàn)了我國的技術(shù)實(shí)力和創(chuàng)新能力。該系統(tǒng)結(jié)合新能源汽車的技術(shù)，在關(guān)鍵核心技術(shù)上進(jìn)行跨界應(yīng)用，比如刀片電池、永磁電機(jī)、智能電控、車載IGBT等。在低運(yùn)能系統(tǒng)層面，利用技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)，圍繞智慧化、綠色化、自主化實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)的自主化全面創(chuàng)新，比如車橋一體化結(jié)構(gòu)，秒級(jí)道岔，橋梁—軌道—導(dǎo)向—檢修“四合一”的軌道梁體系（圖2），以及獨(dú)創(chuàng)的偏心工字鋼軌道梁，全周期綜合管理的智慧供電系統(tǒng)，GOA4級(jí)的全自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，打破專業(yè)界限的深度集成綜合調(diào)度系統(tǒng)等，對(duì)于行業(yè)的自主創(chuàng)新發(fā)展具有借鑒和示范意義。

(三）應(yīng)用場(chǎng)景

導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)車體結(jié)構(gòu)小巧，最小轉(zhuǎn)彎半徑僅15米，最大爬坡能力達(dá)12%，整體結(jié)構(gòu)輕巧，地形的適應(yīng)能力較強(qiáng)；系統(tǒng)采用膠輪走行，噪音低、振動(dòng)小，可與建筑較好結(jié)合，提供家門口的交通服務(wù)。此外，因高架敷設(shè)，可結(jié)合城市建筑建立第二街面（圖3）。且墩柱比較小巧，直徑約1米左右，不占用道路資源的同時(shí)，還可以多提供一條城市交通通道，對(duì)于城市擁堵或者道路條件受限區(qū)域非常適用；同時(shí)，由于地形適應(yīng)性好，觀光性能好，也可以作為旅游景區(qū)的觀光線使用。具體應(yīng)用層面，在都市圈和城市群，結(jié)合樹枝狀軌道網(wǎng)絡(luò)分布（圖4），可以深入社區(qū)和建筑，承擔(dān)超特大城市區(qū)域內(nèi)部交通，以及中小城市骨干交通；在大城市，結(jié)合圈層結(jié)構(gòu)，可以承擔(dān)外圍延伸線以及切向連接線，補(bǔ)充區(qū)域服務(wù)交通，為大運(yùn)能地鐵補(bǔ)給客流，構(gòu)建銜接有效、功能互補(bǔ)的多層次軌道交通網(wǎng)絡(luò)。

（四）管理理念

◆建設(shè)方面。與傳統(tǒng)分階段、分專業(yè)管理模式不同，導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)項(xiàng)目通常采用EPC模式進(jìn)行全鏈條式管理，對(duì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建設(shè)（土建、車輛、機(jī)電、通信信號(hào)、聯(lián)調(diào)聯(lián)試、試運(yùn)行）、運(yùn)營等實(shí)行全過程承包，打造“交鑰匙工程”。

◆運(yùn)營方面。通過智能列車、智能能源、智慧運(yùn)維、智慧乘客服務(wù)、全自動(dòng)運(yùn)營等系列創(chuàng)新技術(shù)，打造少人化、無人化、智能化的運(yùn)營管理模式。

◆投資方面。與傳統(tǒng)分離式管理模式不同，導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)項(xiàng)目采用全壽命周期成本管理理念， 統(tǒng)籌設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維，提高設(shè)計(jì)方案的合理性，提升服務(wù)品質(zhì)，降低整體造價(jià)。

（五）投資效益

導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)的投資效益主要體現(xiàn)在營運(yùn)平衡的發(fā)展理念。通過集約化設(shè)計(jì)、設(shè)備深度集成、模塊化生產(chǎn)、裝配化施工，降低建設(shè)成本，使成本低于1億元/公里。通過錯(cuò)峰用電、設(shè)備智能控制和能源管理系統(tǒng)，降低動(dòng)力費(fèi)用；通過全自動(dòng)駕駛、智慧車站、無人化站務(wù)管理、設(shè)備智能運(yùn)維，降低運(yùn)維成本；通過設(shè)備國產(chǎn)化、科學(xué)規(guī)劃維修置換策略、設(shè)備和車站狀態(tài)監(jiān)測(cè)，減低維修費(fèi)用，整體實(shí)現(xiàn)降低運(yùn)營成本，使成本低于200萬元/年公里。同時(shí)，結(jié)合車站和車輛段物業(yè)開發(fā)，可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的自平衡運(yùn)轉(zhuǎn)。

二、重慶璧山項(xiàng)目建設(shè)運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

重慶璧山導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)線路全長15.4公里，設(shè)站15座，綜合車場(chǎng)1座，項(xiàng)目已于2021年4月16日開通初期運(yùn)營。線路銜接地鐵1號(hào)線、璧山高鐵站，沿線服務(wù)科創(chuàng)小鎮(zhèn)、周邊各大高科技企業(yè)以及居住區(qū)、休閑區(qū)、學(xué)校、行政中心、文化中心等，同時(shí)串聯(lián)5大公園景點(diǎn)，承擔(dān)通勤和旅游雙重功能。本項(xiàng)目的建設(shè)為璧山城市發(fā)展帶來了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

（一）投資經(jīng)濟(jì)效益?

從投資經(jīng)濟(jì)性來看。重慶璧山項(xiàng)目是導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)的首條商業(yè)運(yùn)營線，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)領(lǐng)先技術(shù)、管理理念和建設(shè)模式的創(chuàng)新。全產(chǎn)業(yè)鏈集成管理模式，全生命周期成本管理理念，全流程管控項(xiàng)目投資成本。本項(xiàng)目建設(shè)預(yù)結(jié)算直接工程經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1.07億元/公里，運(yùn)營成本低于200萬元/年公里。未來隨著發(fā)展，運(yùn)營成本還將進(jìn)一步降低。低投資少成本的建設(shè)運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)可以為改善城市經(jīng)濟(jì)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供了良好的應(yīng)用示范。

從社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益來看。重慶璧山導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)已成為璧山對(duì)外宣傳的名片，不僅提升了城市知名度與影響力，而且對(duì)沿線地塊的帶動(dòng)作用顯著。每年節(jié)假日，本線路可以帶動(dòng)30萬名游客前來璧山觀光游覽，促使璧山旅游收入相比2019年增長300%以上。對(duì)城市的引導(dǎo)和對(duì)沿線地塊帶動(dòng)作用超過預(yù)期，周邊相繼開發(fā)大型商業(yè)綜合體紅星美凱龍、愛琴海購物公園，知名房企如融創(chuàng)、佳兆業(yè)、碧桂園等樓盤，同時(shí)國家級(jí)高新工業(yè)園區(qū)迅速發(fā)展，大型生態(tài)環(huán)境公園已在規(guī)劃中。

（二）交通服務(wù)效益?

重慶璧山導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)項(xiàng)目的建設(shè)對(duì)城市緩解供需矛盾具有重要作用。璧山區(qū)地理區(qū)位特殊，受兩側(cè)山體影響，呈南北向狹長分布，地鐵覆蓋成本較高，公交出行時(shí)效性較低。區(qū)域缺乏骨干公共交通通道，特別是對(duì)外與地鐵和高鐵銜接通道。導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)在滿足投資節(jié)省的同時(shí)，可以承擔(dān)南北向內(nèi)外集散客流的骨干作用，解決了城市空間功能服務(wù)缺失的問題。據(jù)了解，本線路日均客流1萬人次以上，節(jié)假日2萬人次以上，為居民出行提供了新的方式。同時(shí)作為重慶“后花園”，該線路也為重慶市主城區(qū)居民的旅游交通提供了便利（圖5）。

（三）社會(huì)帶動(dòng)效益?

從行業(yè)來看，導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)作為創(chuàng)新制式，為行業(yè)注入了“新鮮血液”。本項(xiàng)目的實(shí)施為行業(yè)提供了良好的示范模型，對(duì)于行業(yè)提高創(chuàng)新能力具有促進(jìn)和鯰魚效應(yīng)。從城市來看，本線路與主城區(qū)地鐵聯(lián)通，拉近了璧山與重慶主城區(qū)、璧山與成渝城市群的距離，對(duì)于璧山融入成渝區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義（圖6）。同時(shí)，本線路作為清潔能源交通，結(jié)合高架下方的地面慢行廊道，可有效打造璧山區(qū)綠色交通體系（圖7）。

三、低運(yùn)能系統(tǒng)發(fā)展面臨的困難與建議

目前，全國低運(yùn)能系統(tǒng)線路運(yùn)營里程接近700公里，近幾年呈現(xiàn)平穩(wěn)增長態(tài)勢(shì)，為我國多層次軌道交通建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)，但發(fā)展過程中也遇到了一些困難，分析如下：

一是對(duì)低運(yùn)能系統(tǒng)的規(guī)劃重視不足，發(fā)展定位單一。過去幾十年，由于城市化城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，前期部分城市未能從發(fā)展角度出發(fā)，考慮多種交通方式協(xié)同。所以導(dǎo)致大運(yùn)能系統(tǒng)規(guī)模偏大，部分線路客流不足，低運(yùn)能系統(tǒng)多分布在邊緣區(qū)域，地方又希望可以通過邊緣低運(yùn)能系統(tǒng)引導(dǎo)城市新區(qū)發(fā)展。實(shí)際上，城市開發(fā)進(jìn)度受經(jīng)濟(jì)大環(huán)境影響較大，并不能完全達(dá)到預(yù)期，結(jié)果就是低運(yùn)能系統(tǒng)需要較長的客流培育期，與國家要求的客流強(qiáng)度會(huì)存在一定的偏差。

二是依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)未能體現(xiàn)集約化、小型化特點(diǎn)。創(chuàng)新型低運(yùn)能系統(tǒng)在理念和指標(biāo)上與大運(yùn)能系統(tǒng)存在較大差異。比如導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)的集約化和小型化的設(shè)計(jì)理念，以及少人化、無人化、智慧化的運(yùn)營理念，與地鐵也不完全相同，不能完全套用行業(yè)規(guī)范。

三是自主化技術(shù)可靠性驗(yàn)證需要市場(chǎng)空間。?近兩年，由于引進(jìn)海外技術(shù)而造成的零部件斷供和運(yùn)營效果差的問題逐步凸顯。低運(yùn)能系統(tǒng)如何在有限的市場(chǎng)空間下，驗(yàn)證提高自主化技術(shù)的安全可靠性，已經(jīng)成為當(dāng)前階段面臨的重大課題。

四是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展需要營造更加開放的市場(chǎng)化氛圍。在我國整體防范債務(wù)風(fēng)險(xiǎn)的背景下，如何在有限的投資內(nèi)發(fā)揮軌道交通最大的效益是行業(yè)共同面臨的問題。比如大中低運(yùn)能系統(tǒng)如何保障效益最大化的同時(shí)，減少整體投資規(guī)模。或者在防范債務(wù)風(fēng)險(xiǎn)背景下，可否考慮拉動(dòng)市場(chǎng)化投資，減低資本金要求。

導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)作為我國自主研發(fā)的低運(yùn)能系統(tǒng)，在技術(shù)創(chuàng)新、管理模式和投資效益等多方面具有較好的優(yōu)勢(shì)，特別是在集成設(shè)計(jì)、全壽命周期、少人化、無人化運(yùn)營等方面，為行業(yè)運(yùn)營自平衡提供了參考。整體來看，導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)的發(fā)展符合國家技術(shù)可控、環(huán)境可持續(xù)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)的戰(zhàn)略方向，符合城市提高城軌交通整體效益、降低政府債務(wù)風(fēng)險(xiǎn)的形勢(shì)要求，有助于搭建立體化城市交通街區(qū)，推動(dòng)城軌交通綜合效能提升。

通過對(duì)導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)分析，結(jié)合行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，建議從規(guī)劃層面統(tǒng)籌大中低運(yùn)能系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展，找到各運(yùn)能等級(jí)的發(fā)展定位和適合區(qū)域，建立真正適用于低運(yùn)能系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)體系，明確多層次城市關(guān)鍵指標(biāo)要求，拓寬投資渠道，鼓勵(lì)市場(chǎng)化模式。希望通過更加完善、更加經(jīng)濟(jì)、更加有效的交通基礎(chǔ)設(shè)施，提高城鎮(zhèn)居民生活品質(zhì)，為新型城鎮(zhèn)化發(fā)展注入新引擎、加入新動(dòng)力。