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世界科技全景百卷书: 世纪的城市交通
纵观历史，早期的城市几乎无不形成于水陆要津之地。交通便利，商贾云集，久而久之，城市自然形成；横观中外，世界上任何一个大城市的发展，莫不以发达的内、外交通为依托。可见，自古以来，城市与交通便结下了不解之缘。 对于任何一个国家来说，城市交通都是应当优先、着重考虑的问题。这不仅因为城市是社会人口最集中的区域，而且城市还是工商业最繁荣的地区，在整个国家的国民经济发展中具有举足轻重的作用。因此，城市交通状况如何，也反映出一个国家交通状况的整体面貌。 交通运输的选择是一个值得关注的问题。一方面，交通运输方式的选择对城市交通系统的发展有着重要影响；另一方面，运输模式自身也将影响到其在城市交通中所起的作用及整个城市未来发展的模式和特性。由于很长时期以来，运输方式的选择都是以假设的城市为基础的，因而研究的结果也呈多样化，以致在今天的城市交通中，有私人小汽车、自动化导轨运输（AGT）系统、轻型铁路运输（LRT）系统、公交专用道路等多种方式成为人们选择考虑的对象。 那么，未来的21世纪城市交通将会形成一种怎样的模式呢？从现实的、客观的角度来看，未来城市的交通绝不会是一个方式上的简单的替换和简化，汽车、无轨电车、有轨电车、轻轨和快速有轨系统，乃至原始的自行车，将共同形成一个多样性系列化的未来城市客运模式。然而谁将在今后的城市交通中唱主角？随着城市的发展，人口的增多，大容量、快速便捷的交通方式会成为主流。 随着经济的发展，人民生活水平的提高，私人汽车的发展将会像城市的壮大一样不可避免。这又给本已拥挤的城市提出了一系列新的难题：众多的车辆在有限的空间里将如何放置？如何行车？污染问题怎样解决？等等。这些无疑都是城市发展中必须正视和解决的问题。事实上，人们已较早地开始考虑解决这些问题的方案，并提出了不少有价值的新思路。比如，开发电动车、太阳能汽车、实现汽车智能化，建立都市立体化停车场，等等。本章将在这众多的方案中，选择一、二作一简单介绍。 轻轨还是私车 未来的城市交通运输系统应以轻轨为主，还是私人小汽车为主？这是个在20世纪五六十年代开始就成为世界性争论焦点的问题。在这个过程中，发展私人高速交通 （即私人小汽车）的呼声一度占压倒优势，并使个别发达国家出现过一个繁荣的私人汽车时代。然而，私人高速交通至今没有真正形成为一种运输模式。这是因为它不得不面临高额投入的基础设施建设费和低容量、高投资的小汽车之间至今没有解决、而且似乎永远无法解决的尖锐矛盾。这迫使人们不得不改变旧有观念，重新考虑大容量的公共交通工具。到 70年代，人们终于认同了轻轨系统作为一种新型交通模式在高性能、高投资、快速客运有轨系统和低性能、低投资的公共汽车之间所起的作用。轻轨交通作为快速交通系统之一，由此日渐受到交通界人士的瞩目。 轻轨交通是“轻型轨道交通”的简称，是相对于重轨交通而言的，有别于地铁和铁路列车的快速有轨电动交通系统。轻轨交通的线路设施、车辆设备和信号系统都没有固定模式，其设计标准也不要求统一化，因而其型式多种多样。其中有轻型单轨列车、轻型双轨列车。单轨列车中既包含悬垂式和跨座式等，还有轨道公共汽车和磁浮式轨道列车等等。 普通轻型双轨电车的受电方式一般为高空架线供电。轻轨线路的85～90％在地面，其余部分或高架或地下隧道。它适合于客运量在两万人次每小时左右的中等运量的城区或城区与郊区、城区与卫星城及卫星城与卫星城之间的中长途交通。从国外经验来看，在50万到100万人口的城市发展轻轨交通比较经济实用。 轻型单轨电车是近年来技术上渐趋成熟的一种用于城市客运的中等运量快速轨道公共交通工具。单轨电车交通空间构造物宽度小，占地面积少，遮光面积小。营运速度约30公里/小时左右，比较适合于单向定程的两点之间的交通。由于单轨结构轻巧简单，其线路可以大部分高架以跨越其他交通线路和大型的城市设施，如大型停车场、商场等。单轨交通可分为跨座式和悬垂式两种，一般来说，跨座式单轨交通比悬垂式单轨交通的客运能力要大得多。 自动导向式轨道公共汽车是一种新的交通工具，其车轮和车体结构与普通公共汽车并无大的区别，所不同的是其车轮外侧装有一导向用的固体橡胶轮，该轮与钢筋混凝土竖直导向面接触以保证车辆在转弯时沿轨道运行。轨道公共汽车的轨道不是钢轨而是水泥轨道。轨道公共汽车造价低，仅为一般轻轨电车的1/2～1/3，其线路占地也比一般轻轨电车交通少。其运营速度要比公共汽车快得多，运量也比公共汽车大，但比轻轨电车小。轨道公共汽车尽管在速度和运量上赶不上轻轨电车，但其机动性却远较电车为好，即使汽车脱离水泥轨道，在一般的路面上同样可以依靠驾驶员行驶。 磁浮式轨道列车是一种应用高科技发展起来的现代化交通工具，也是目前国外最热门研制和发展的新兴交通工具。从轨道的轻重和车体的大小来看，磁浮列车也可以看作是一种最新式的轻轨交通。 磁浮列车是利用磁力把车体浮起，用直流电机牵引沿导轨运行，其最大特点就是速度快运量大，因悬浮在空中运行，噪声很低、无磨损、平稳安全，乘坐十分舒适。 磁浮列车有超导式和常导式两种。超导式磁浮列车时速高达517公里；常导式磁浮列车时速亦可达 413公里，它是介于铁路与航空之间的交通方式。 总的来看，轻轨交通是一种经济性、实用性都较高的交通运输方式。这主要表现在： 轻轨交通的线路造价和维护、保养的费用都比地铁低 1/2～1/3。比如，单轨电车的建设费用仅约为地铁造价的 1/ 3～1/5。轨道公共汽车更仅为一般轻轨电车的造价的1/2～1/3。即使是造价较高的磁浮式轨道列车，其造价也不过与地铁相当，但其运量和运输效率却要高出地铁许多。 虽然轻轨交通车辆购置费要比公共汽车贵得多，但因轻轨车辆的使用寿命长达30年，是公共汽车的三倍，就使用年限平均费用而言，两者的差距并不大。 轻轨交通还是一种理想的绿色交通方式。由于采用电力作为驱动能源，故轻轨交通无汽车尾气污染，交通噪声也要比汽车低。这对于环境保护要求越来越高的21世纪来说，这种交通方式的发展前景是光明的。 轻轨交通的运营费用较低，容量大。在能耗方面，轻轨交通的能耗还不到公共汽车的 1/3，比地铁也稍低。轻轨交通（不计磁浮列车）的单向客运量为1.0～2.5万人次/小时；是公共汽车的2～3倍，地铁的1/6～1/2左右，但由于轻轨交通造价低、速度快、能耗少，其运营费用仅为公共汽车的58％，地铁交通的79％。 此外，轻轨交通还具有许多优点。如它可建于地面、地下或高架，不要求与其他交通完全隔离，适应性强；其车辆多为铝合金结构，通常为单节车辆的四轴车，两节车厢铰接的六轴车或三节车厢铰接的八轴车，必要时甚至可以组成列车运行。由于车辆编组小、重量轻，转弯容易，能在大曲率半径间运行，机动性能高，等等。 综上所述，轻轨交通是一种建设资金省，占地少，运输效率高、污染低、经济性强的公共交通工具，在人口越来越多，交通道路用地越来越少的未来城市交通和郊区交通中，将越来越显出其优越性。 错落有致的立体停车场 自人类发明汽车以来，一直都利用现有的地面来停车。因这种停车方位与行车道处在同一标高之上，车辆进出便捷，管理也很简单，这是其优点。然而，在经济迅速发展，汽车拥有量猛增，土地寸土寸金的现代化大都市，这种需要占用大面积场地，把停放车辆一字摆开的传统停车方式，显然已无法再与现实相适应，明显地落伍了。据交通管理部门的一项初步统计表明，在上海市中心区四平方公里的区域内，高峰期的小轿车停放量多达四千余辆，在有限的停车场内，要找到一个停车位，的确已不再是一件容易的事。于是，一种占地少、停车多的新型停车方式——立体化停车场（库）便应时兴起。 其实，立体化的停车方式在发达国家中已算不得什么新鲜事物。早在1920年，美国就建成了世界上第一座采用机械升降的立体汽车库。50年代以后，美国和西欧陆续兴建了多种形式的机械化停车库，到了60年代后期，随着世界汽车工业的迅猛发展，城市汽车拥有量剧增，尤其是大量私人小汽车的出现，使得欧、美、日等发达国家的一些大城市都不同程度地出现了停车难的问题。由于大城市车多地少，特别是市中心商业区更是建筑物高度密集，寸土寸金。于是，占地面积小的机械化立体停车场（库）便得到迅速发展。到1983年，仅日本的立体车库就达25，437座，共有停车位19.2万个。 早期的立体车库一般有2～4层，利用汽车上下行的坡道连接各层的多层、立体坡道式停车库。后来，为了增加停车的车位，人们又采用垂直输送设备来替代汽车上下行的坡道。由此相继出现了托板式、坑下式和多层升降横移式机械停车装置。目前采用较多的是多层升降横移式停车装置。 多层升降横移式停车装置的结构并不复杂。其上层车位托架可以上下升降，下层车位托架可以左右移动，中间层车位托架则既可升降又可平移。这样，只要中间层和下层各有一个空车位，就可以使车库内任何一辆车自由出入。如停放在第三层的某个车位的汽车需要开出时，只要通过托板的水平移动，使下层和中间层的空位移至需要出车的车位下，然后使停于三层的车辆降至地面。这种开发于80年代中期的多层升降横移式停车装置在我国最先使用。 进入90年代后，随着电脑智能化管理和自动化包储技术的发展，一种由电脑自动控制的全新的机械化立体停车场（塔）在先进的工业化国家兴起。德国、美国和日本正在日渐普及，英国、法国、瑞士和韩国也开始仿效。 停车塔是人们为充分利用空间高度而设计出的停车场所。最早出现的是立体垂直循环式机械停车塔。这种装置采用链条传动，并在链条上等距离悬挂可以停放汽车的托板，托板可以随链条的转动作升降循环运动，依次停靠到底层出入口处。这种停车塔尽管用地省，停车多，但每出入一辆车，整个传动系统就得一起运作，既耗能，机械部分又易磨损。因此，它已被逐渐淘汰，取而代之的是一种国际流行的高科技机电一体化产品——电梯式立体停车塔。 电梯式停车塔是一种塔式钢结构建筑。塔内停车泊位分设于升降通道的两侧，车辆的存取由高速垂直电梯完成，电梯速度可高达60～170米/秒。车库内的整个操作过程由可编程系统控制。当驾驶员将车驶上出入口处的升降回转台的托板上后，只要按摸一下触摸屏式的操作盘，升降电梯就能将车辆运升到指定车位所在的层面，然后由横移传送装置将托板和车辆一起平移到指定车位。汽车需要出库时，驾驶员只要在出入口处将车辆出库的指令和车辆停放车位的编号输入电脑 （按下操作盘上的有关按键），可编程操作系统就能自动将需要出库的车辆从停车层面的某一个车位运送到地面出入口的回转台上，并自动将车头调至车库外，驾驶员在付清费用后即可将车开走。由于是用电脑程序控制，泊车和取车过程一般均可在一分钟内完成，而车主无须进入停车场内，存取十分方便。 除向高空发展的立体停车塔外，还有深入地下的停车场。比如法国夏玛里埃市位于凡尔登广场的称为Parcosille的圆筒形升降式地下停车场就是一例。在这种停车场，车子是作径向停泊的，由一个移动的平台传送到泊车的位置，每一个圆筒形地下停车场可停泊55辆小汽车，车子停泊操作由垂直移动的中央平台及水平移动的装运机负责完成。停车场的地上是该广场的花园。 无论是向空中发展的还是向地下深入的自动化升降式立体停车场，它们与传统的地面停车场或多层停车场相比，都具有明显的优势。这些优势在于： （1）占地少，容量大，可最大限度地利用城市土地与建筑空间。例如，一个占地58平方米、高30～38米的电梯式停车塔可停放30～40辆小汽车，而一般的自走式停车场因受出口、车道和其他设施的影响，存放30辆小汽车至少要占地1000平方米左右，土地利用率的高低差异是显而易见的。 （2）泊车与取车全自动化，省时又省事。由于汽车不在坡道和库内行驶，车主无须寻找车位，停车、取车、调头全部由电子控制的自动化机械完成，车主不必入库，存取十分便捷。 （3）安全可靠、能耗小。由于采用微处理机进行程序控制和车位的选择与显示，泊车和收费以及系统的连锁、保护、事故报警和处理等均可理想的解决，大大减少了故障的发生。除管理人员外，其他人均不能进入车库，可有效地防盗和防破坏。地下圆筒形立体升降式停车库较易密封，故防火性能好。此外，系统用电力推动运作，汽车被运进车库时已经熄火，故无任何废气会造成污染，无需强制通风，也无需大面积照明，耗电仅为普通地下车库的35％。而且，由于升降系统采用链式传动，传动部分的零部件都采用高强度的工程塑料，运转平稳、顺畅，噪声小，即使夜间运行亦无影响。 （4）设备先进，操作简便。停车塔内采用了目前最先进的过程自动控制系统和矢量交流调速系统。电梯的升降、托板的横移和回转装置分别采用链传动、三级移叉轮和旋转齿轮驱动的方式来完成，从而使整个系统具有高速、平稳、可靠的运行性能。而其采用触摸方式的操作系统设置在一个操作盘内，车主只要轻触操作盘上的一两个触摸按扭（如出库指令、车位编号）就可完成全部操作过程，无须专门训练。 （5）造价较低，投资回收期较短。国外资料显示，塔型机械化停车设备的每个车位建造费仅为自走式立体停车场的75％左右，其成本的回收期限也仅为自走式立体停车场的 1/ 2～1/3，差异主要在于地价的高低和停车场的规模。地下机械化升降立体停车场的造价虽比地上停车场高，但它能够最大限度地利用地上空间，自由地布置办公或营业场所。 总之，由于大城市建筑物密度极高，要在这土地十分珍贵的地段划出大片土地修建自走式多层停车场（库）的做法是不现实的，也是得不偿失的短视行为，在城市不断扩大、拥挤的未来，只有占地少，泊车多的现代机械化升降式立体停车场（塔），才是解决这些地区停车难的最有效、可行的办法。国外的经验已经证明了这一点。 |
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