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王起功簡介:
1985年研究生畢業于山東工業大學并獲取碩士學位后工作于山東省科學院，先后擔任過山東省科學院新技術開發總公司副總經理，山東省計算中心副主任/副研究員，山東省科學院自動化研究所所長/研究員，山東省科學院自動化研究所總工程師以及山東省自動化學會第五屆常務副理事長，山東省自動化學會第六屆理事會秘書長等職務。
近年來，先后組織承擔過山東省重大科技攻關項目“智能卡技術及應用研究”；
山東省科技項目“IC卡讀寫器應用系統研究與開發”；“CPU-IC卡金融應用模式的研究”“基于的嵌入式系統在工業過程控制和智能儀表中的應用研究”等科研項目的研究工作；
先后負責由山東省石油總公司，山東省建設銀行，山東省科學院聯合開發的“嵌入式智能卡加油站極其金融結算信息化管理系統”；由華夏銀行，濟南市自來水公司，山東省科學院聯合開發的“智能卡水表及城市公共收費管理系統”；以及由濟南煉油廠，天津煉化集團，山東省科學院聯合開發的“煉化企業智能卡信息管理系統”等應用項目的研究和開發。
在國際合作和交流方面，組織參與了與烏克蘭國家科學院控制論研究所，德國國家研究中心關于“弱磁場低溫超導量子干擾技術在心臟疾病檢測技術“的研究和交流以及國內外學術交流活動等。
先后主持承擔了山東省科協2008年度學術重點項目“城市軌道公共交通發展戰略”；
山東省科協2009年度學術重點項目“太陽能熱利用技術的提升和產業發展方向”的研究和參與了“2007-2008山東省科學發展報告”的編撰工作等。
1 引言
當前，世界上許多國家的大中型城市都在面臨著城市交通擁堵、由汽車尾氣排放造成的城市環境污染、石油能源依賴以及城市居民生活環境質量下降等問題。圍繞城市交通擁堵問題，通過增加交通供給與引導交通需求并舉，國內外采取了多種方案和措施。大力發展公共交通作為解決這一問題的行之有效方法、和以軌道交通作為城市公交主體，都得到了普遍認同。
城市軌道交通是區別于小運量的無軌交通和大鐵路而言，在城市中有軌的、大運量的公共交通運輸系統，是公共交通的重要組成部分。作為城市公共交通的骨干，它具有節能、省地、運量大、全天候、無污染（或少污染）又安全等特點，特別適應于大中城市。城市軌道交通種類繁多，按照用途可分為城市鐵路、市郊鐵路、地下鐵道、輕軌交通、城市有軌電車、獨軌交通、磁懸浮線路、機場聯絡鐵路、新交通系統等。
我國正處于城市化進程、又適值汽車工業振興和汽車消費普及階段，交通需求和交通壓力急劇增加，交通擁堵、能源短缺和環境污染等問題日趨明顯；而我國大多數城市仍以汽車作為公交主體，根本不能有助于問題的解決。合理應對和解決這些問題，已引起了社會的廣泛關注并成為我國城市化進程中的當務之急，許多城市正處于交通發展規劃的制定階段。
本文通過對歐洲軌道電車系統的復興經驗與應用模式的分析，以及對不同公共交通方式的適應性特點的比較，探討新型軌道電車系統的應用模式。
2 軌道電車在歐洲的復興與新型軌道電車的應用
除了大力發展地鐵、輕軌等形式的城市軌道交通外，世界上發達國家的許多大都市更注重多種方式的結合，以形成四通八達而又準時的城市公共交通系統。相對于我國多數城市以汽車為主的城市公交系統而言，軌道電車在歐洲的復興和應用發展，值得研究和借鑒。
2.1 歐洲城市軌道電車的發展過程與復興
與多數城市中的軌道電車幾近銷聲匿跡所不同，在以德國、法國為代表的歐洲，軌道電車交通在經歷了19世紀末到20世紀初的興起、二戰前后的全盛發展、50年代末的逐步衰退之后，又于70年代末開始了軌道電車交通建設的復興。在英國倫敦、法國巴黎、德國柏林、瑞士蘇黎士、奧地利的維也納等城市，軌道電車又重新回到了城市公共交通中的重要角色，歐洲國家基本上完成了城市軌道交通體系的復興建設。
除了軌道電車技術的改進和新型軌道電車的應用等技術因素外，推動歐洲軌道電車復興的更主要的因素是：70年代末的逐漸暴露并日趨嚴重的、伴隨大量私有汽車和公共汽車迅速膨脹而帶來的系列城市交通和環境問題，如道路擁堵、尾氣排放和噪音染、汽車停放對城市空間的擠占、汽油消耗對石油能源緊張的加劇等，人們開始從城市環境、經濟可持續發展的戰略角度對城市公共交通系統與城市環境建設發展的關系重新審視。
可以說，歐洲軌道電車交通的發展歷史，很大程度上反映了整個世界軌道交通技術的發展過程，這一過程既是技術發展的過程，也是經濟發展的過程；歐洲軌道電車交通的復興，更是人們對于公共交通不斷認識和定位的過程，代表了軌道電車的發展趨勢。
2.2 歐洲新型城市軌道電車系統的幾個應用典范
(1)法國斯特拉斯堡的軌道電車交通系統是在軌道電車徹底消失之后新建的新的現代化城市軌道電車系統 作為世界歷史文化遺產保護區，針對軌道電車消失后的交通堵塞，特別是空氣污染、噪音對城市環境和歷史文物的污染和破壞，經過多年的論證，1991年城市當局出臺改善城市公共交通的政策和指導原則、1994底第一條嶄新的現代化城市軌道電車系統投入運行、目前已建成覆蓋城區全部公共交通的四條軌道電車線路。該系統被認為是歐洲最現代化、最時髦的城市公共交通系統，并成為這古老城市的一道靚麗城市景觀。其基本特點為：建設新的現代化城市軌道電車系統作為城市公共交通的骨干，采用先進的低平臺技術軌道電車和先進的信息調度與自動控制技術；將公共汽車交通轉移出城區；減少汽車在市區和進入城市中心區域的流量；城市空間的規劃要適應新的公共交通系統的發展。
(2)德國曼海姆的軌道電車交通系統通過對原有軌道電車交通體系的拓展而形成 該城市二戰前已形成以軌道電車為核心的城市公共交通體系，在戰后的恢復重建中，堅持軌道電車交通系統，從而很好地避免了汽車急劇增加給城市交通造成的壓力等問題，成為軌道電車公共交通系統的典型代表。通過合理的布局和完善的系統配置，形成覆蓋整個城市中心區域的12條軌道電車交通線路，保證城區內任何一點的乘客都可在15分鐘內到達就近車站；并通過提高單列載乘客容量、采用先進的定位導航技術和自動化交通調度和控制系統、靈活優惠的票價體系，保證準時、經濟、快捷；同時，充分利用和發揮軌道交通便于延伸和擴展的優勢，與相鄰地區和城市合作，形成跨地區、跨城市的軌道公共交通網絡，促進了城市間的交通、旅游和經濟發展。
(3)開姆尼茨模式是城市中心有軌電車與周邊鐵路貫通運行的模式 作為坐落在德國山脈中部、市內已形成軌道電車路網的經濟中心，開姆尼茨的周圍分布著多個中型人口居住中心和新建住宅群落，其間已有鐵路線路連接。從1992年起，開始著手通過鐵路路網和有軌電車線路間的無換乘、實現客流整合，主要工作包括低底板有軌電車選型、電力－內燃混合動力應用、電車線路與鐵路銜接處改造，目前已形成4條線路。該模式面向乘客的方便、城市外圍交通的公交化和客流整合，不僅充分利用了原有鐵路線路資源，同時提高了線路的載客率和運行效率，在為公眾提供快捷方便經濟的公共交通的同時，減少了城間汽車交通的壓力。是軌道電車在城間交通中成功應用的經濟型案例。
2.3 城市交通發展的核心戰略
歐洲城市軌道公共交通系統的復興，提供了解決汽車發展給城市帶來的諸多問題的解決途徑和策略，體現了歐洲城市交通系統發展戰略的新趨勢。即：以構建新的現代化軌道電車系統作為城市交通的核心因素，突出以人為本和可持續發展二個目標，綜合考慮公交規劃與城市可持續發展、公交運力與服務質量、汽車流量與交通堵塞、環境污染與能源緊張。具體作法和目標是：建設人性化的城市公共交通系統，最大程度地提升運載能力和方便性；減少城區私車使用和汽車流通量，緩解道路交通擁擠現狀，減輕對城市的環境污染；降低公交系統對石油能源的依賴；城市交通和城市發展規劃相結合。
3 我國城市公交現狀及軌道交通方式的比較
(1)城市發展與汽車保有量劇增,是加重交通擁堵和環境污染的外部需求因素 改革開放的30年，是我國城市化進程加快、汽車工業迅速發展、汽車消費劇增的階段。城市發展一方面體現在城市個數增加、城市規模擴大、大城市數量增長，截止2007年末，我國的城市數量已達655個，其中，市區人口100-200萬的83個、200萬以上的36個；另一方面體現在城市擴展建設的功能區域化、衛星城以及由多城市構成共同經濟帶等特點。汽車保有量快速增加具有三個鮮明特點，一是2000年后逐年加速的膨脹（如圖1）；二是其中的私人汽車和民用轎車保有量所占比例逐年提高，已近60%；三是公交車輛的增長速度遠低于私家車的增長速度。
城市的人口增加和格局調整帶來了客流量和交通需求的增大、汽車保有量的劇增帶來了交通壓力的膨脹，加之以公共汽車為主的公交體系不能滿足，直接導致了汽車擁有量向上路量的轉化，交通結構由公共交通向個人交通的轉化，從而加重了交通擁堵和環境污染。
(2)城市建設缺少交通規劃、低效率的公共交通系統，難以解決交通擁堵和環境污染問題 圍繞解決城市交通擁堵問題的資源供給因素，一方面，我國城市發展的早期缺少交通規劃，造成道路容量資源不足、路網不合理等，突出表現為：人均道路面積低、且增長速度遠低于交通量的增長速度，路網密度與干支布局不協調、屬于低速交通系統。另一方面，公共交通發展相對遲緩、結構和形式相對單一，缺少整體性、系統性和前瞻性。以公共汽車為主體的公交系統不僅在運營速度和服務質量上難以滿足快速、準時的需求，造成公交的主導地位不到位、大多數城市的公交出行比遠不到20%；又不可避免地因低效率占道而加劇交通阻塞、因噪聲和尾氣而加劇環境污染。再者，針對汽車擁有量向上路量的高比例轉化、非公交化交通成分增加的現象，試圖通過經濟和行政方式限制汽車新增量和上路量，在目前我國萬人汽車擁有量還遠不及發達國家的前提下，既與人民共享改革成果的目標不符，也不有利于擴大內需的經濟發展。
(3)常見幾種城市軌道公交方式的比較 由于城市公交不僅涉及到與居民出行和城市活力直接相關的交通效率與擁堵，還涉及到與居民生活和城市可持續發展相關的環境污染、能源利用和城市發展規劃，因而，對不同公交方式的比較需要從多個角度建立指標。表1給出了指標分類和比較結果。
表1 常見公交方式的技術經濟比較
(4)以軌道交通為主的城市公共交通體系的建設和規劃，正處在起步階段 面向城市的可持續發展，大力發展軌道交通，在國內已得到普遍認同。許多特大型城市開始建設或規劃建設以地鐵和輕軌為主的城市交通主干網絡，截止2007年年底，其運營線路長度達775公里、在建1800多公里、規劃里程3500多公里；但對新型軌道電車系統的認識明顯不足，只有北京、上海、大連幾個城市進行了有限線路的試點。一方面，二者的投資規模與作為發展中國家的國情不相適應，短時間內不可能達到發達國家的水平（圖2給出了這方面的差距）；另一方面，二者所適應的城市規模和交通線路類型決定了其不可能成為我國所有大中型城市的解決方案，同時，離開了其他快捷高效的公交支線網絡的配合、單靠幾條干線線路，既不能解決整個城市的交通阻塞問題，又不符合方便居民、以人為本的目標。
圖2 軌道交通承擔城市交通量的百分比
由于軌道電車系統既具有軌道交通的路權獨享（或部分獨享）、非直接石油能源、高可調度能力等共性，污染小、快速準時、安全性高，遠非傳統公共汽車交通系統所能比；又在可調度能力和能源形式上優于BRT，在投資規模上遠低于地鐵和輕軌；加之歐洲基于軌道電車系統構建城市公交網絡的成功實踐，軌道電車系統的應用有必要引起國內的重視和實踐。
4 軌道電車系統的應用模式
軌道交通作為城市公交發展的主體已是不爭事實。立足于以人為本和可持續發展的戰略高度，根據本地實際情況，合理選擇不同的公交方式構建城市公交系統的干/支網絡，既是城市交通規劃中的重要內容，也是探討軌道電車系統應用模式的基礎。
新型軌道公交電車系統作為軌道交通中的輕量級方式，既具有軌道交通環保、快捷、可調度性高等優點，又有與BRT相近的經濟性和載客能力，既可以獨立作為大中型城市的公共交通骨干，又可作為特大型城市地鐵、輕軌等干線方式的補充。
借鑒歐洲軌道電車在市區交通、城間交通中的應用，針對我國當前軌道交通雨后春筍般的發展趨勢，以及城市發展的不平衡和城市建設布局的新特征，本文給出以下軌道電車的應用模式：
(1)大中型城市的城區干線 針對人口規模200萬以下、地質條件不適于地鐵、客流模型多支分布的城市，建設以軌道電車為主干、汽車為末端覆蓋的綱網結合的公共交通系統。電車線路的規劃應充分體現網綱作用，通過環線、縱橫干線的結合，貫穿城市客流的主體方向；采用內嵌式軌道，并根據路面資源合理分布線路的專用和混用區段；嚴格控制與電車線路平行的公交汽車線路，合理配置線路換乘點。依此來減少主干線路的汽車流量和環境污染。
(2)城市干線的有效補充 一是針對客流密度的高中低分層明顯的大城市中，在高密度流向采用地鐵或輕軌線路覆蓋的基礎上，針對中密度流向和人口相對集中的線路，采用軌道電車方式，減少環境污染；一是作為干線外的末段覆蓋，逐步替代公交汽車。大連市軌道電車與快軌并舉的發展規劃有著典型的代表性。
(3)新區快速通道 我國多數城市建設中普遍存在工業開發區、高新開發區、保稅區、新行政區、高校區等功能化新區，隨著這些區域的發展，連接于其的路面交通壓力越來越大，咽喉現象越來越明顯，而構成其客流的主要成分為公眾對象，更有這些區域的環保目標和壓力，以快捷、環保的軌道電車取代低效的班車和公共汽車，建設新區間快速通道，對有效防止新的交通擁塞和保持城市的可持續發展意義突出。同時，軌道電車的可調度性更適于其客流時間分布的不均衡性。在該模式中，應突出軌道線路的分時混用和高峰時的準時保證。
(4)旅游環線 針對目前我國旅游景點集中區域的交通缺少規劃的現狀，以及旅游線路客流定向性高、旅游點對環境污染敏感的特點，利用新型軌道電車外觀漂亮、載客量大、無污染的特點，以軌道電車線路連接相近旅游點和旅游城鎮，通過旅游交通的公共化促進旅游服務和管理。目前，論證中的杭州環西湖和新區的軌道電車線路有望成為典型代表。
5 結論
面向以人為本和可持續性發展的戰略，歐洲軌道電車的復興和基于新型軌道電車的城市公交主體系統的建設實踐，值得借鑒；針對我國城市發展的不平蘅性，軌道公共電車系統的應用應成為我國城市公共交通的重要組成；軌道公共電車系統既可以作為大中型城市的骨干網絡，又可以與地鐵、輕軌結合，新區快速通道和旅游環線更具有可操作性。
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北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號