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1、第3章 现代有轨电车系统的运营成 本、运能及造价,第3章 现代有轨电车系统的运营成本、运能及造价,【问题导入】 现代有轨电车从环境效益、能源结构、运营成本和动力性能方面的长远效益来看，有着巨大的发展潜力，是一种理想的介于常规公交和轻轨之间的中低运量、投资适中的城市电气化公共轨道交通系统方式。 【学习目标】 1. 能分析现代有轨电车系统的运营费用 2. 能判别现代有轨电车系统的运能 3. 能掌握现代有轨电车运行速度 【教学建议】 1教学场地：在普通教室、能连接互联网的多媒体教室及现代有轨电车系统的各种模型实训室中进行，课后可实地参观。 2设备要求：各种现代有轨电车的仿真模型1套，或能播放视频投影
2、的设备及相关课件、视频。 3课时要求：共4课时。 【理论知识】,1.1 现代有轨电车系统的运营成本,1. 运营费用 运营成本为现代有轨电车系统线路通车运行至寿命期中所支付的运营性费用，包括运营过程中设备材料、燃料的消耗，从事运营生产活动人员的工资、奖金、津贴，设备的养护维修费用等。 现代有轨电车系统运营费用也比地铁的运营费用低，从法国的运营经验来看，里昂市与南特市现代有轨电车系统的年运营费用，仅为里昂市地铁的3050，是马赛传统地铁的2033，详见表3-1。,表3-1 法国有轨电车系统与地铁系统运营费用比较,1.1 现代有轨电车系统的运营成本,现代有轨电车系统运营能耗、生产人员的工资及福利费以
3、及养护维护费用是运营成本最主要的构成部分。 2. 现代有轨电车与其他交通方式运营成本的对比 从国外的城市来看，一般来说现代有轨电车的年运营费用比地铁低2050，单位运营费用也比公共汽车和无轨电车低。例如在美国，满足相同客运量的情况下，现代有轨电车系统的单位运营费用比公共汽车和无轨电车要低15倍左右。现代有轨电车系统在我国的运营费用也比地铁系统低，与公交等常规交通方式比较，单位运营费用也低得多。 1) 现代有轨电车系统的单位能耗和大运量的地铁系统比较接近，而采用橡胶轮胎行走的公交车辆单位能耗是现代有轨电车的45倍。 2) 在人员配置上，产生单向1万人h的客流量，若采用公共交通系统，则需要960名
4、工作人员，而现代现代有轨电车只需要188名。 3) 现代有轨电车系统的养护维修比地铁系统要低，且花费的人力、物力和时间也比公共交通系统低。 综上可以看出，现代有轨电车系统在运营费用方面比其他交通方式有更好的适用性。在节省能源方面有着较大的弹性和优势，采用现代有轨电车系统是实施交通可持续发展的战略和建设节约型社会的明智选择。,1.2 现代有轨电车系统的运能,1. 运能 运能是公交方式的最大运载量，单位是人次/公里。 运能体现了公交方式运输旅客的系统容量，它对应于线路高峰小时断面的最大客流量，只有系统的运能大于客流时，该种系统才适用于这条线路。 现代有轨电车的运能的计算公式 C=PL 式中C一 系
5、统单方向最大运能，人次h； P一 单列车载客量，人次； L一线路的列车通过能力，对h (或单方向列车通过能力，辆h)。 2. 各类城市轨道交通系统运能比较 （1）地铁A型车,1.2 现代有轨电车系统的运能,地铁A型车的运送能力见表3-2。 表3-2 地铁A型车（车体宽3.0m.长22.m）的运送能力,1.2 现代有轨电车系统的运能,（2）地铁B型车 地铁B型车的运送能力见表3-3。 表3-3 地铁B型车（车体宽2.8m.长19.m）的运送能力,1.2 现代有轨电车系统的运能,（3）铰链连接公共汽车运送能力 铰链连接公共汽车运送能力见表3-4。 表3-4 铰链连接公共电车的运送能力,1.2 现代
6、有轨电车系统的运能,（4）现代有轨电车的运送能力 现代有轨电车的运送能力见表3-5。 表3-5 阿尔斯通Citadis402型 （车体宽2.65m.长43.7m）的运送能力,1.2 现代有轨电车系统的运能,根据以上表格的数据可知，铰接公共交通工具的客运量最小，加长型的铰接公共汽车，按照发车间隔为2min来计算，每小时的客运量只有5400人，同时采用了最大荷载按照站立席8人m2。地铁的客运量最大，地铁B型车采用6节编组，2min的发车间隔每小时的客运量可达43500人；若采用15min的高峰小时发车间隔，每小时的客运量可达58000人。国外各种新型现代有轨电车，2min的发车间隔下，每小时的客运
7、量在500014000人不等，运量介于公交车和地铁之间，适用于客流量大于近期公交客运量而远期客流量又达不到地铁客运量的地区。 现代有轨电车系统的客运量与现代有轨电车系统个体的载客量以及发车间隔有关。铰接公交车的编组形式不可改变，而过密的发车间隔会占用更多的地面交通资源，因此每小时的客运量基本不能改变。地铁的编组形式灵活可变，但由于列车的长度受到地铁站台的限制，一旦车站站台的长度确定后，列车的编组也就随之确定。若考虑到为远期客流增长而设计预留站台长度，则会大大增加地铁造价，因此从发车间隔和载客量的角度来说，地铁的客运量也相对固定。具体要求如下：,1.2 现代有轨电车系统的运能,1) 现代有轨电车
8、线路运输能力，应满足远期预测单向高峰小时最大客流规模的需要。 2) 列车编组宜具备根据客流需求进行不同编组或连挂的条件。列车数量应按照近期运营需要进行配置，远期再根据客运量增长的需要增配。 3) 系统高峰小时的最小列车运行间隔，一般不小于3min，最大列车运行间隔不应大于10min。 现代有轨电车具有模块数量弹性灵活这一优势。现代有轨电车主流厂家都具有较强的设计能力，能够提供订单化服务，车头、车尾、车体尺寸及车体结构的定制灵活性较大，可以满足不同的需求。例如法国阿尔斯通公司的Citadis系列可以提供长度为2244m(37个车厢模块)、宽度为2.32.65m大小的车辆；法国劳尔公司(Lohr)
9、的Translohr系列提供多种长度的车辆选择。 此外，由于现代现代有轨电车主流产品都采取了模块化设计，车辆维修养护容易，而且能够较快地增加列车长度，客运能力具有较大的弹性空间，考虑到运能效率及国外实际运营客流情况，现代有轨电车单向可满足500014000万人次h的客流需求。因此，现代有轨电车的客运量可以在较大的范围内浮动，从而具有更好的适用性。,1.2 现代有轨电车系统的运能,3.现代有轨电车的运行速度 （1）国内现代有轨电车的运行速度 按大连市的实际情况，现代现代有轨电车系统的运营时速应在1825km之间。18kmh是大连市公交线路的平均运营速度，25kmh是这种地面轨道系统在良好道口优先
10、条件下的理想运行速度。实际上，影响现代现代有轨电车运营速度的因素很多，一个真正安全、快速、大运量的轨道系统还是需要封闭的运营条件的。 上海张江现代有轨电车运行速度介于地铁和公交之间，运营初期的平均间隔时间为8min，高峰时段间隔将控制在6min左右，最高时速可达70km。平均运行速度为20kmh。 （2）国外情况现代有轨电车的运行速度 在法国的巴黎、里昂、斯特拉斯堡、南特、卢昂、格勒诺布尔等地以及德国和荷兰的一些城市，现代现代有轨电车相继开通。对于不同城市的现代有轨电车，由于线路站间距、客流量、车门数量、交叉口的优先方式不同，现代现代有轨电车的平均运行速度也不同，但是基本上世界范围内的现代现代
11、有轨电车平均运行速度范围在1530kmh之间，代表性国外城市的速度指标见表3-6。,1.2 现代有轨电车系统的运能,表3-6 各国具有特色的有轨电车速度指标,1.2 现代有轨电车系统的运能,4. 现代有轨电车运行速度与线路的关系 如果线路的限界能够实现与道路交通良好隔离，且平均站间距保持在800m左右，则其运行速度可以达到2030kmh,车辆最大速度为70kmh(甚至能达到80kmh)。但一些国家，如法国的道路交通法规规定，在市区现代有轨电车的限速为50kmh，因此也就导致现代有轨电车的实际运行速度差别较大。 据有关数据统计，从城市周边到达市中心的出行时间一般控制在3040min内，从各种公共
12、交通车辆适宜的服务覆盖范围来考虑，不同特性的公共交通车辆，适宜的、服务好的距离范围见表3-8。 表3-8 不同交通方式的服务范围,1.2 现代有轨电车系统的运能,可以看出，对于城市周边到市中心的距离为2.525km左右的城市而言，采用现代有轨电车的服务性比较好；对于城市半径在110km内的小城镇，采用公交接运即可满足出行要求；对于半径在540km之间甚至更大的城市而言，需要采用地铁或城市高速铁路才能很好地满足出行需求，而此时现代有轨电车更适于作为接驳线（两个地点间利用交通工具来联系）或外围加密线。 5. 通过能力（L） 通过能力亦称“轨道线路（或区段）通过能力”，即在一定的车辆类型、信号设备和
13、行车组织方法条件下，轨道区段内各项固定设备在单位时间内（通常为一昼夜）所能通过的最大列车数（以对/天为单位）。固定设备包括区间、车站、车辆段设备及整备设备、轨道供电设备。按照轨道区段各项固定设备计算的铁路通过能力又称为区间通过能力、车站通过能力等，其中的最小值即为轨道区段的最终通过能力。 设计轨道新线时，一般是根据区间通过能力，设计其他设备能力，使之相互协调，且都不小于区间通过能力。 列车通过能力的单位为 对h，通常以最小发车间隔来表示通过能力，显然最小发车间隔的含义为列车通过能力的倒数。,1.2 现代有轨电车系统的运能,6. 载客量（P） 单列车的载客量主要与车辆的编组形式以及乘客能够接受的
14、最大拥挤度有关，后者决定了计算载客量时所取的单位面积站立乘客数见表3-9。 表3-9 国外有轨电车载客量情况,1.3 现代有轨电车系统的造价,1. 国外部分城市的现代现代有轨电车造价 现代现代有轨电车属于城市轨道交通建设的一种，投资大，建设周期长。不仅包括车辆、土建工程与机电设备等建设成本，还包括运营管理、养护维修以及费用。其造价也会因线路的不同情况而有所不同。 1) 美国曼哈顿区42街快速现代有轨电车全长336km，配备12辆快速现代有轨电车，使用年限为40年，基本建设总投资共2744万美元，40年总运行费用为23344万美元，全部费用为26088万美元。 2) 美国对国内的现代有轨电车进行
15、18组数据的抽样，得到造价范围为526050399万元km，平均每公里造价为14764万元。 3)卢森堡投资建设的现代有轨电车轨道建设全长约为17km，投资估计约2亿欧元，折合人民币184162万元，每公里造价为10833万元。 4) 欧洲部分城市的现代现代有轨电车系统的造价情况如表3-10所示。,1.3 现代有轨电车系统的造价,表3-10 欧洲部分城市的现代有轨电车系统的造价,1.3 现代有轨电车系统的造价,2. 国内部分城市的现代现代有轨电车造价 1) 长春轻轨4号线三期工程起点南四环终于长春北站，全长164km，隧道长为24km，其余为高架线路，设有车站15座，地下车站2座，高架车站13
16、座，设车场一座，牵引变电所6座，配备电动客车42座，投资1988亿元，合计每公里造价为121亿元。 2) 2007年，天津市滨海新区已经建成的现代有轨电车线路工程全长84km。全部采用地面线路，设车辆段一座，包括所有的土建、设备购置及安装，前期征地及施工准备等项费用，投资总计56亿元，折合每公里造价6371万元。 3) 上海市浦东张江开发区开工建设的现代现代有轨电车线路，一期工程全线长约9kn，区间设立15个站点，工程总投资8亿元左右，单位公里的造价为8888万元。 从以上数据可以分析得到，对于不同城市的不同线路，由于线路铺设方式、车型、拆迁费用等的不同，单位造价有所不同，每公里的造价基本在600020000万元左右。 3. 改造线及新建线投资造价 大连市现代有轨电车改造，全长为94km，其工程投资估算如表3-11所示。,1.3 现代有轨电车系统的造价,表3-11 大连有轨电车工程投资估算,1.3 现代有轨电车系统的造价,大连市现代现代有轨电
