基于城市軌道交通低運能系統(tǒng) – 導軌式膠輪系統(tǒng)實際建設項目出發(fā)，本文著重在自主研發(fā)、技術攻關、管理理念、應用場景、投資效益 等方面闡述導軌式膠輪系統(tǒng)的功能定位與系統(tǒng)特點。以導軌式膠輪系統(tǒng)為例，分析當前低運能系統(tǒng)發(fā)展所面臨的困難，從技術、管理、 投資等方向提出發(fā)展建議。

在國家鼓勵自主創(chuàng)新的戰(zhàn)略指引下，城市軌道交通領域也涌現一批以導軌式膠輪系統(tǒng)為代表的自主創(chuàng)新型城市軌道交通低運能系統(tǒng)（以下簡稱低運能系統(tǒng)）。導軌式膠輪系統(tǒng)是我國唯一由民營企業(yè)自主研發(fā)的智能立體化低運能系統(tǒng)，其在行業(yè)的發(fā)展具有典型的代表性特征，對于我國城軌交通技術自主創(chuàng)新發(fā)展具有引導示范作用，對于城軌交通規(guī)模效能提升以及城市交通高質量發(fā)展具有積極促進意義。

一、導軌式膠輪系統(tǒng)的特點與發(fā)展方向

（一）系統(tǒng)簡介

2020年9月，中國城市軌道交通協(xié)會為鼓勵自主創(chuàng)新型城軌交通發(fā)展，將“導軌式膠輪系統(tǒng)” 納入團體標準《城市軌道交通分類》（T/CAMET ?00001—2020），導軌式膠輪系統(tǒng)是采用橡膠輪胎走行，U型軌道梁導向，利用動力電池驅動，在專用線路上全自動運行的低運能系統(tǒng)。本系統(tǒng)基于汽車技術，在軌道交通領域實現跨界應用，秉持的理念是“公交 +”和立體化、智能化解決方案。經過幾年的發(fā)展，目前已經在3條市政線和3條園區(qū)線上成功應用（圖1），形成了一定的示范效果，建立了一套技術體系和管理體系。

（二）技術特點

導軌式膠輪系統(tǒng)是我國自主研發(fā)的第一個低運能系統(tǒng)新制式，體現了我國的技術實力和創(chuàng)新能力。該系統(tǒng)結合新能源汽車的技術，在關鍵核心技術上進行跨界應用，比如刀片電池、永磁電機、智能電控、車載IGBT等。在低運能系統(tǒng)層面，利用技術發(fā)展態(tài)勢，圍繞智慧化、綠色化、自主化實現了關鍵技術的自主化全面創(chuàng)新，比如車橋一體化結構，秒級道岔，橋梁—軌道—導向—檢修“四合一”的軌道梁體系（圖2），以及獨創(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級的全自動運行系統(tǒng)，打破專業(yè)界限的深度集成綜合調度系統(tǒng)等，對于行業(yè)的自主創(chuàng)新發(fā)展具有借鑒和示范意義。

(三）應用場景

導軌式膠輪系統(tǒng)車體結構小巧，最小轉彎半徑僅15米，最大爬坡能力達12%，整體結構輕巧，地形的適應能力較強；系統(tǒng)采用膠輪走行，噪音低、振動小，可與建筑較好結合，提供家門口的交通服務。此外，因高架敷設，可結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，還可以多提供一條城市交通通道，對于城市擁堵或者道路條件受限區(qū)域非常適用；同時，由于地形適應性好，觀光性能好，也可以作為旅游景區(qū)的觀光線使用。具體應用層面，在都市圈和城市群，結合樹枝狀軌道網絡分布（圖4），可以深入社區(qū)和建筑，承擔超特大城市區(qū)域內部交通，以及中小城市骨干交通；在大城市，結合圈層結構，可以承擔外圍延伸線以及切向連接線，補充區(qū)域服務交通，為大運能地鐵補給客流，構建銜接有效、功能互補的多層次軌道交通網絡。

（四）管理理念

◆建設方面。與傳統(tǒng)分階段、分專業(yè)管理模式不同，導軌式膠輪系統(tǒng)項目通常采用EPC模式進行全鏈條式管理，對項目的設計、建設（土建、車輛、機電、通信信號、聯調聯試、試運行）、運營等實行全過程承包，打造“交鑰匙工程”。

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

◆投資方面。與傳統(tǒng)分離式管理模式不同，導軌式膠輪系統(tǒng)項目采用全壽命周期成本管理理念， 統(tǒng)籌設計、建設、運維，提高設計方案的合理性，提升服務品質，降低整體造價。

（五）投資效益

導軌式膠輪系統(tǒng)的投資效益主要體現在營運平衡的發(fā)展理念。通過集約化設計、設備深度集成、模塊化生產、裝配化施工，降低建設成本，使成本低于1億元/公里。通過錯峰用電、設備智能控制和能源管理系統(tǒng)，降低動力費用；通過全自動駕駛、智慧車站、無人化站務管理、設備智能運維，降低運維成本；通過設備國產化、科學規(guī)劃維修置換策略、設備和車站狀態(tài)監(jiān)測，減低維修費用，整體實現降低運營成本，使成本低于200萬元/年公里。同時，結合車站和車輛段物業(yè)開發(fā)，可以實現項目的自平衡運轉。

二、重慶璧山項目建設運營經驗總結

重慶璧山導軌式膠輪系統(tǒng)線路全長15.4公里，設站15座，綜合車場1座，項目已于2021年4月16日開通初期運營。線路銜接地鐵1號線、璧山高鐵站，沿線服務科創(chuàng)小鎮(zhèn)、周邊各大高科技企業(yè)以及居住區(qū)、休閑區(qū)、學校、行政中心、文化中心等，同時串聯5大公園景點，承擔通勤和旅游雙重功能。本項目的建設為璧山城市發(fā)展帶來了良好的社會和經濟效益。

（一）投資經濟效益?

從投資經濟性來看。重慶璧山項目是導軌式膠輪系統(tǒng)的首條商業(yè)運營線，實現了多項領先技術、管理理念和建設模式的創(chuàng)新。全產業(yè)鏈集成管理模式，全生命周期成本管理理念，全流程管控項目投資成本。本項目建設預結算直接工程經濟指標1.07億元/公里，運營成本低于200萬元/年公里。未來隨著發(fā)展，運營成本還將進一步降低。低投資少成本的建設運營經驗可以為改善城市經濟環(huán)境、促進經濟可持續(xù)發(fā)展提供了良好的應用示范。

從社會經濟效益來看。重慶璧山導軌式膠輪系統(tǒng)已成為璧山對外宣傳的名片，不僅提升了城市知名度與影響力，而且對沿線地塊的帶動作用顯著。每年節(jié)假日，本線路可以帶動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。對城市的引導和對沿線地塊帶動作用超過預期，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，同時國家級高新工業(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）交通服務效益?

重慶璧山導軌式膠輪系統(tǒng)項目的建設對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，公交出行時效性較低。區(qū)域缺乏骨干公共交通通道，特別是對外與地鐵和高鐵銜接通道。導軌式膠輪系統(tǒng)在滿足投資節(jié)省的同時，可以承擔南北向內外集散客流的骨干作用，解決了城市空間功能服務缺失的問題。據了解，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）社會帶動效益?

從行業(yè)來看，導軌式膠輪系統(tǒng)作為創(chuàng)新制式，為行業(yè)注入了“新鮮血液”。本項目的實施為行業(yè)提供了良好的示范模型，對于行業(yè)提高創(chuàng)新能力具有促進和鯰魚效應。從城市來看，本線路與主城區(qū)地鐵聯通，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，本線路作為清潔能源交通，結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、低運能系統(tǒng)發(fā)展面臨的困難與建議

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

一是對低運能系統(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。所以導致大運能系統(tǒng)規(guī)模偏大，部分線路客流不足，低運能系統(tǒng)多分布在邊緣區(qū)域，地方又希望可以通過邊緣低運能系統(tǒng)引導城市新區(qū)發(fā)展。實際上，城市開發(fā)進度受經濟大環(huán)境影響較大，并不能完全達到預期，結果就是低運能系統(tǒng)需要較長的客流培育期，與國家要求的客流強度會存在一定的偏差。

二是依據的技術標準未能體現集約化、小型化特點。創(chuàng)新型低運能系統(tǒng)在理念和指標上與大運能系統(tǒng)存在較大差異。比如導軌式膠輪系統(tǒng)的集約化和小型化的設計理念，以及少人化、無人化、智慧化的運營理念，與地鐵也不完全相同，不能完全套用行業(yè)規(guī)范。

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

四是經濟可持續(xù)發(fā)展需要營造更加開放的市場化氛圍。在我國整體防范債務風險的背景下，如何在有限的投資內發(fā)揮軌道交通最大的效益是行業(yè)共同面臨的問題。比如大中低運能系統(tǒng)如何保障效益最大化的同時，減少整體投資規(guī)模?；蛘咴诜婪秱鶆诊L險背景下，可否考慮拉動市場化投資，減低資本金要求。

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

通過對導軌式膠輪系統(tǒng)分析，結合行業(yè)發(fā)展現狀，建議從規(guī)劃層面統(tǒng)籌大中低運能系統(tǒng)協(xié)調發(fā)展，找到各運能等級的發(fā)展定位和適合區(qū)域，建立真正適用于低運能系統(tǒng)的標準體系，明確多層次城市關鍵指標要求，拓寬投資渠道，鼓勵市場化模式。希望通過更加完善、更加經濟、更加有效的交通基礎設施，提高城鎮(zhèn)居民生活品質，為新型城鎮(zhèn)化發(fā)展注入新引擎、加入新動力。