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个人捷运系统在低碳城市交通中的应用

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发表于 2015-6-24 10:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
个人捷运系统在低碳城市交通中的应用

摘  要:本文试图通过对一种新生的交通方式——个人捷运系统(PRT,Personal Rapid Transit)的介绍与分析,探索一条可能的途径来解决我国各大城市日益突出的交通压力和有限的土地资源之间的矛盾。该文还通过初步的应用前景思考分析来论证PRT在现有大城市推广的可行性。
关键词:个人捷运系统PRT 交通规划 零换乘


如今,在我国的各大城市中,车和路的矛盾、交通和环境的矛盾日益严峻。交通是否拥挤、堵塞,已经成为生活在城市的居民们每天都要关心的问题;公路是否畅通、高速公路等是否需要绕行,也成为人们经常关注的交通信息。“交通”与人们的生活密切相关,已成为制约和影响社会和经济正常运行的因素。面对不断增长的机动车,特别是私人小汽车的数量呈爆炸式增长,有限的土地资源似乎永远无法满足道路拓宽的需要,繁荣的城市似乎不得不忍受交通拥堵之痛。
如何充分挖掘与利用城市道路的潜力,有序地疏导各种交通流线;在保障交通需求的同时提供高效、便捷、舒适的品质交通,是摆在决策者与规划师面前的难题。除地铁之外,现有的城市交通模式都过于依赖城市道路;是否还有“他山之玉”可供借鉴?本文试图通过对新生的个人捷运系统(PRT)的介绍与分析,来探索一条可能的途径。


一、系统介绍
    个人捷运系统(Personal Rapid Transit, 以下简称PRT系统)的概念产生于30余年前的西弗吉尼亚大学(West Virginia University)。当时的梦想是利用小型化、并可以定制路线的轨道运输系统来解决大量机动车占用城市道路的难题。在经历了30年不断失败的各种实验后,随着计算机技术、智能控制技术、材料工程等相关产业的逐渐成熟,伦敦的英航希思罗机场(BAA Heathrow)终于在去年于其新投入使用的T5航站楼及停车场之间革命性地启用了世界上第一套商业化运营的PRT系统,为创新型的城市交通提供了新的范本。
现有的PRT系统是建立在城市高架轨道基础上的,可脱离城市道路系统独立运行的交通体系。不同于地铁、公交等大量运输的理念,该系统的车厢一般仅能容纳不超过6人,在高架轨道上通过计算机控制实现无人驾驶。PRT的一般使用过程是这样的:旅客在车站内的触屏终端上选择目的地,系统生成优化的路线及相应票价,旅客在购票后进入等候中的车辆,并被直接送达目的地。对于乘客而言,PRT系统可实现无需停靠、无需转乘直达终点,即到即乘,最大限度减少等待时间。由于计算机智能系统的全程控制和统一协调下,车辆运行更为安全稳定,无交通堵塞,预测到达站点时间准确;全天候运营,收费更加简单方便。一般3~4名乘客可共乘一辆车,既保留顾客私人空间,也提供更为舒适宽大的空间,轮椅、自行车、行李可以自由上下,方便服务残障人士、老人、儿童、孕妇。
PRT示意图如下:


而对于交通营运部门,它的优点也是显而易见的。可根据高峰、非高峰时间,灵活提供服务,运输能力可以和3车道的高速公路媲美,且占用土地少;容易搭建、改线和扩延,成本低廉(其建设成本为铁路的13%,为轻轨的44%;其运营成本低为铁路的22%、轻轨的45%、公交巴士的88%);线路可以穿越建筑物,在建筑物内(如酒店、商场) 设立站点,可以设立高密度的站点网络,一般约为800米左右,方便乘客搭乘。因此PRT系统在现有的诸多城市交通模式中被誉为最为节能、高效的都市公交体系。
PRT主要指标
线路运输能力        5000-7200辆/小时
站点服务能力        1500辆
速度        32-97公里/小时
能源消耗        145瓦小时/车英里(速度40公里/小时)
最大坡度        15%
最小转弯半径        11米
适应气候情况        全天候运营。在雨天、大雪、冰雪天、一般冰雹气候、低于120公里/小时风速条件下正常运行
等候时间        非高峰时段,无等候时间;
高峰时段,80%乘客等候少于30秒,99%乘客等候少于2分钟

此外,PRT系统还拥有以下优势:
1、灵活的轨道系统
根据PRT系统的工作原理,其运行不受周边空间条件的限制,因此PRT车厢可运行于地下、地面或高架的轨道系统上。但考虑到造价及减少对其他交通的影响,一般多采用高架轨道形式。由于车厢尺寸小、重量轻,因此对于高架轨道的尺寸、荷载、转弯半径等方面的要求远远低于轻轨、地铁等重载轨道系统,造价上也具有相当的优势。(基础设施造价约2百万欧元每公里,含车站;总体造价约4百万欧元每公里,数据引用自www.personalrapidtransit.com网站。)同时,较小的尺寸还使得PRT轨道及车站具备与周边建筑合建的可能性。

2、直达而无需中途停靠的高效服务
由于PRT系统中所有车站的设计均与主线分离,因此在计算机系统的控制下,所有在主线上运行的车辆可做到基本不受进出站车辆的影响,从而根据旅客的要求直达目的地。在提升旅客舒适度的同时,无阻碍的通行也大大提升了整个系统的运行速度与效率,通过合理的车辆分配与运行安排,小车厢可实现堪比公交与地铁等大型车辆的运输效果。

3、非石化能源驱动的清洁系统
现有的PRT车辆均依靠高架轨道中的电力驱动,机械形式上有橡胶轮及磁悬浮两种。其中前者可选择脱离轨道,依靠自备电源驶入地面道路的“双模式”,有较强的适应能力;后者则在噪音、能耗等方面拥有一定的优势。


二、应用前景思考
作为一种新生的交通方式,PRT系统虽然已不存在技术上的阻碍,但是仅仅凭借希斯罗的一条商业线路与芝加哥、卡迪夫等地的几处实验线路便要判断PRT系统的优劣显得过于武断。其在城市中的适用性需结合具体情况作有针对性的分析。

首先,小型化的高架系统最大化地减少了对城市道路的侵占,并提高了道路的复合化使用程度。不同于城市高架路或轻轨线路,PRT系统的轨道不需要占用全幅道路的上空,可以仅仅借用中央绿化带的上部空间,或者是偏居道路的一侧。这使得PRT系统的高架可以根据道路两侧的实际情况有选择地进行布置,且施工中占用的道路空间小,投入使用后对地面各种设施的采光影响也较小。

其次,PRT系统车站与建筑合建的优势有利于其在城市商务核心区密集楼宇中的利用,实现“门到门”式的精确运输。相比较而言,地铁车站由于埋深较深,人流量大,因而地铁站与上部建筑的结合往往存在路线长,占用空间大等问题。因此地铁与建筑的最佳结合点往往只是商业空间。但对于PRT系统而言,其较小的车厢尺度决定了车站尺度的巨大弹性:既可以建设仅仅容纳5辆车的小站,也可以建设容纳50辆车的“枢纽站”。这就使得车站在与建筑的结合上也充满了弹性,无论是全民皆宜的商业建筑,还是仅针对部分人群使用的办公、图书馆等建筑,均有容纳PRT的可能性。

第三,作为现有城市公共交通模式之外的“新物种”,PRT系统可借助自身特定与优势,与地铁、公交、出租等实现错位竞争,并对前三者进行有益的补充。地铁运量大,班次多,但线路分布的密度较低,单个地铁站的服务半径大,使用者的步行距离长,且换乘的机率高;公交线路分布密度高,但受道路交通影响大,运营时间难以保证,且往往需多次换乘;出租车的舒适度高,可直达目的地,但受道路交通影响大,且召唤的随机性较大,在高峰期还会出现“抢车”的情况。相比以上,PRT系统可作为一定区域范围内的交通模式,弥补上述各种交通的缺点,并发挥其优势。比如,针对某个主要地铁站周边建立PRT系统网络,形成“短距离利用PRT,长距离利用地铁”的多层次交通体系;又比如,针对公交与出租过于依赖道路交通的实际,可利用PRT系统进行分流,降低高峰时期的道路交通量,并充分发挥该系统的“毛细血管”作用,减少公交、出租等在支、小路上的运营密度,将资源充分利用到BRT及干线运输之中,提高车辆的运营速度,提高运输效率。

第四,客运以外,PRT系统还可利用其小巧、灵活、进门等优点,在小型物流、邮件传递、垃圾清运、医疗急救等市政服务方面发挥作用。

城东新城的交通规划,既要实事求是地分析问题、谨慎思考,也要大胆创新、勇于探索。面对新生事物,我们还要进一步地结合实际,对技术、经济、社会等方面的利弊进行充分论证,以“品质交通、品质出行”作为答卷上交给市委市政府。


参考文献:
[1] Abul Khair M.Fahimuddin.“Sustainable Transportation System:Scenario of 21st Century”,Computational Sciences in Engineering(CSE)[A]. Technical University of Braunsehweig,Germany,2005.
[2] Ingmar Andréasson.“Vehicle Distribution in Large Personal Rapid Transit Systems”[J].Published in the Transportation Research Record,No.1451.PP 95—99.Transportation Research Board.Washington.D.C,1994.
[3] Peder Jensen,et a1.“PersonaI Rapid Transit:A PotentiaI New Urban Transport Solution”[EB/OL]. University of Washington. available online at:http://www.jre.es/pages/iptsreport/vol56/english/TRAlE566.htm,2009.
[4] 其他PRT相关信息来自于http://www.personalrapidtransit.com,2010.07


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发表于 2015-7-5 23:50 | 显示全部楼层
这运载量太小,上海不适合
发表于 2015-7-6 08:30 | 显示全部楼层
市区观光还行,不合适大居
发表于 2015-8-11 00:14 | 显示全部楼层
碉堡了
珠江新城就用这个。上海呢...人太多,不太可行
发表于 2017-4-28 21:05 | 显示全部楼层
[**]对其在城市中的应用还是有很谨慎或者说当前并不接受
无它,就是因为其运载能力太低。这个突出的缺点遮盖了其它优点
还有一个严重的问题,这种系统纤细的支撑柱不太安全,一旦被地面的车辆等物体撞击,轨道上的车辆是控制不住的,会飞出来
发表于 2017-6-20 09:24 | 显示全部楼层
这玩意儿除了不占路,其他没啥优势。
 楼主| 发表于 2017-8-23 11:59 | 显示全部楼层
地铁,公交只是一条一条的线,而PRT系统是一张网!!!
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