根据2022年统计数据,乘客坐一趟北京地铁的运营成本是多少?14块钱。但是乘客坐一趟地铁的票价,大概只是5块钱左右。
刘俊 · 中铁工程设计咨询集团有限公司单轨中心主任
北京市院士专家工作站成果交流专场|2023年 北京
近几年,我们国家平均每年在城轨领域的投资是多少?5000亿。所以,城市轨道交通也是我们国家基础建设里面非常重要的组成部分。从20世纪60年代北京开始建第一条城轨,随着我国城镇化进程的加快,一直到现在,城轨的运营里程已经达到1万公里,全世界排第一,是当之无愧的城轨大国。
大家可以看表格里面,中国城轨里地铁的占比是多少呢?80%。我可以告诉大家,全世界地铁占比多少?40%。为什么我们要高出一倍?这就是今天我重点想跟大家分享的。
2022年全国轨道交通运营里程表
2022年北京地铁运营成本基于唐俊(界面新闻)修改, 数据来源各家公司官网
那运营要花多少钱呢?现在地铁每公里每年的运营费大概是在1000多万。根据2022年的数据来看,北京地铁的运营成本是170亿,乘坐人次是12亿,平均下来以后,乘客坐一趟的运营成本是多少钱?14块钱。但是,现在我们平常坐一趟北京地铁的花销大概是5块钱左右。
建设期不仅要掏大把的钱,在运营期还要投入补贴。这就面临着什么呢?在需求端,政府希望让老百姓更加绿色、便捷地出行;而在供给端,政府又需要承受这么大的财政压力。这个矛盾怎么来解决?实际上,这个就是我们一直在思考的问题。
选择一种更经济的交通方式
左:地下敷设,中:高架敷设,右:地面敷设
那么我们要问了,为什么现在我们看见城市里面在建的大部分还都是地铁?两方面原因:第一,地铁虽贵,但地铁确实好。怎么说?地铁充分利用了地下的空间,把整个地面以上留给城市自由地发展。那高架便宜为什么不用?说明高架有它不好的地方。那高架不好又在哪里?我们总结在三方面:景观差、噪声大、振动大,比如北京的高架地铁,八通线、13号线,大家都有切身的感触。
轨道交通前期在审批的时候,有一个前置的手续叫公参(环境影响评价和社会稳定风险评价公参)。公参是什么?就是我得沿线征求一下老百姓的意见,他们要投票表态同意不同意。一般老百姓一听,在我家门前修个桥?反对,不同意。所以说政府很难,既要让老百姓便捷地出行,还要去满足沿线百姓的要求,得用上比较贵的制式。
所以要怎么解决这个问题办呢?我们想,一定要改变高架系统的走行方式。
第二种走行方式是胶轮,就是橡胶轮胎走在混凝土的桥面或者说钢结构的桥面上,大家可以想象成是大一号的汽车在空中走。
第三种走行方式就是磁浮系统,通过磁力把列车抬起来大概8毫米左右。从走行方式大家就能知道,像胶轮系统跟磁浮系统必然噪声要小、震动要小。对于胶轮系统,它的供电系统是在车辆跟桥梁之间挡着的,平时看不见,所以说结构上也比较美观。正是因为这样,我们把目标锁定在了胶轮走行系统,也就是单轨系统。
重庆单轨的引进与创新
单轨有三大核心技术:第一就是车辆,我们是给车修路的,所以说车必然是核心。第二个就是轨道梁桥。为什么轨道梁桥是核心?因为它不仅仅作为承重结构,同时它还是车辆运行的轨道。承重结构的精度控制是厘米级,而轨道的精度控制要求是毫米级。大家想一想,要把一个混凝土结构做到毫米级的精度控制,这个就是难度所在。
第3个核心技术就是道岔。这个道岔跟普通的钢轮钢轨的道岔完全不一样,实际上它也是梁,是一个机电一体化的设备。
这里跟大家举几个小例子。比如说车辆,当时日本卖给我们一节车多少钱?1000多万。我们中车长客厂的同仁们最终国产化以后,给它降到了1000万以下一节。
然后看这个轨道梁,当时日本的专家来跟我们说这个梁的制造方法的时候,那都是一脸的自豪,满心觉得我们是做不出毫米级精度控制的。但是我们不仅做出来了,还提出了优化方案。当时我们集团副总工雷慧峰去跟日本专家交流我们的优化方案时,他们一开始一脸不屑,不相信我们还能够去优化他们的方案。但是最终汇报交流完以后,日本人竖起大拇指,承认我们优化过的方案比他们的方案要好。
再说这个道岔,日本人一开始卖给我们道岔多少钱一组?2800多万,将近3000万。最终我们国产化以后,降到了1000多万一组。所以说中国制造的强大就在于我们引进消化吸收再创新的能力很强,能够把很多在国外卖的很贵的设备,以便宜的价格做出来,满足我们生产生活的需要。
重庆现在已经运营了20年,效果很好,零投诉。并且作为单轨系统,获得了国家环保部颁发的轨道交通系统里面唯一一个环境友好奖。
将单轨融入城市
先说车辆,这是我们引进的另外一套加拿大庞巴迪技术体系,在这个基础上,中车浦镇厂的同仁们进行了消化、吸收再创新。车辆整体加了流线型的设计,更加轻盈、简洁,真正地将轨道交通打造成一个移动的风景线,让老百姓感觉它既是轨道交通,又是一个美观的、跟城市融于一体的交通设施。
第三个创新点就在桥梁。重庆22米的简支梁,我们给它改成了3×30米的连续钢构。为什么要改?在城市的高架系统中,从景观来看,一般桥墩的高度是8到10米,其最好看的跨度是30米,所以说我们选择了30米。那为什么体系从简支体系变成连续钢构?变成连续钢构以后,3×30米,也就是90米才有一个缝。老百姓在乘坐的时候,列车90米才过一个缝,大大提高了舒适度。同时,这种结构体系把投资又20%-30%。
再说道岔。刚刚我说了,之前重庆的道岔在国产化后降到了1000多万。因为我们一直想着降投资,于是又研发了一种新的结构体系,现在降到了多少呢?价格直接降到了300万一组。
城市轨道交通的未来方向
智慧跟绿色,肯定不是某一个行业、某一个单位能够做出来的,而是各个行业、各个单位一起跨界融合才能做出来。
在此也感谢北京市科学技术协会这个平台,能够给我们各个企业搭建技术交流的平台和桥梁,让我们能够一同携手创新!
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