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【摘要】為進(jìn)一步推動(dòng)智軌系統(tǒng)的落地應(yīng)用、豐富我國(guó)公交制式體系，本文從外觀特征、內(nèi)部系統(tǒng)、運(yùn)營(yíng)參數(shù)等方面，對(duì)比分析智軌與其他中~低運(yùn)量公共交通制式的區(qū)別與聯(lián)系，嘗試對(duì)智軌系統(tǒng)進(jìn)行市場(chǎng)定位，研究總結(jié)智軌系統(tǒng)的特點(diǎn)和適用性，以期為相關(guān)人員提供有益參考。

【關(guān)鍵詞】智軌系統(tǒng)；市場(chǎng)定位；適用性

0引言

智能軌道快運(yùn)系統(tǒng)（智軌系統(tǒng)）是一種具有軌跡跟隨能力的全電驅(qū)動(dòng)的新型膠輪虛擬軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)，被視為軌道交通和普通公交的“跨界”產(chǎn)品[1]。然而自2017年中首發(fā)以來(lái)，智軌與其他中~低運(yùn)量公共交通制式的區(qū)別與聯(lián)系一直未被系統(tǒng)地梳理，故其市場(chǎng)定位一直較為模糊。本文將從市場(chǎng)及應(yīng)用角度出發(fā)，將智軌與其他公共交通制式進(jìn)行對(duì)比，嘗試對(duì)智軌系統(tǒng)進(jìn)行市場(chǎng)定位并進(jìn)行適用性分析，為充分發(fā)揮智軌系統(tǒng)的潛力提供技術(shù)支撐。

1智軌系統(tǒng)概述

智軌常規(guī)車輛全長(zhǎng)約35.2m、寬2.55m，采用膠輪承載三節(jié)編組，其中兩端為帶司機(jī)室動(dòng)力模塊（Mc），中間為非動(dòng)力模塊（T），如圖1所示。車輛使用壽命最大25年，最高時(shí)速70km/h，最小運(yùn)營(yíng)轉(zhuǎn)彎半徑15m，最大坡度能力≤13%；常規(guī)編組（STE3）情況下最大載客量307人，最大載重量49.0t。智軌系統(tǒng)的核心在于其六大智能控制技術(shù)，包括軌跡跟隨技術(shù)、車—地—人信息耦合技術(shù)、車輛自主導(dǎo)向多網(wǎng)融合控制技術(shù)等。運(yùn)營(yíng)車輛根據(jù)運(yùn)控中心下發(fā)的運(yùn)營(yíng)計(jì)劃信息，通過(guò)路徑感知、自動(dòng)循跡、軌跡跟隨、自主導(dǎo)向等方法實(shí)現(xiàn)車輛的自主類軌道行駛，同時(shí)利用視頻監(jiān)控、圖像和激光雷達(dá)等環(huán)境感知手段，獲得侵入防護(hù)、側(cè)向防護(hù)以及系統(tǒng)完整性等信息以實(shí)現(xiàn)車輛運(yùn)行的安全防護(hù)。其中軌跡跟隨和自主導(dǎo)向是智軌系統(tǒng)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。軌跡跟隨是指通過(guò)傳感裝置實(shí)時(shí)采集車輛的姿態(tài)與坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并據(jù)此計(jì)算預(yù)判車輛的行進(jìn)情況，通過(guò)控制各軸協(xié)同轉(zhuǎn)向確保前進(jìn)方向上各軸軌跡與頭車頭軸軌跡完全重合。自動(dòng)導(dǎo)向是指通過(guò)制造商自主研發(fā)的“虛擬軌道跟隨控制”技術(shù)，通過(guò)車載光學(xué)儀器識(shí)別噴涂在路面上的反光型道路導(dǎo)向標(biāo)識(shí)線，數(shù)據(jù)經(jīng)車載計(jì)算機(jī)分析處理后調(diào)整車輛的牽引、制動(dòng)或轉(zhuǎn)向，精準(zhǔn)控制列車行駛在既定虛擬軌跡上。

2智軌系統(tǒng)市場(chǎng)定位

按智軌常用編組滿載307人及理論最小發(fā)車間隔60s計(jì)算，智軌系統(tǒng)最大運(yùn)能約為1.8萬(wàn)人/h。根據(jù)《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》[2]，智軌系統(tǒng)應(yīng)為中~低運(yùn)量公共交通系統(tǒng)（見圖2）。因此，將智軌與地鐵或市域快軌等高、大運(yùn)量交通系統(tǒng)作直接對(duì)比沒有實(shí)際應(yīng)用意義，其主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手應(yīng)該是其他中運(yùn)量公共交通制式，尤其是有軌電車和BRT這兩種目前比較流行的制式。由于受到運(yùn)量的限值，智軌系統(tǒng)的市場(chǎng)定位應(yīng)為：（1）布局在大城市—承擔(dān)大運(yùn)量軌道交通系統(tǒng)的補(bǔ)充、加密及接駁功能。（2）布局在中小城市—承擔(dān)城市客運(yùn)系統(tǒng)的主體。（3）特定片區(qū)—承擔(dān)特定功能區(qū)或走廊客運(yùn)系統(tǒng)的骨干，或特定園區(qū)內(nèi)的觀光型公共交通系統(tǒng)。

2.1智軌與有軌電車對(duì)比

智軌車輛在表觀和運(yùn)營(yíng)特征上基本對(duì)標(biāo)有軌電車，實(shí)際上如果不特別注釋，普通用戶基本無(wú)法從車輛表觀特點(diǎn)上對(duì)兩者進(jìn)行區(qū)分，見圖3。兩者的主要運(yùn)營(yíng)參數(shù)也相當(dāng)接近，如表1所示。和有軌電車相比，智軌最大的優(yōu)點(diǎn)是靈活，其次是初期投資成本少；其缺點(diǎn)是沒有軌道交通的準(zhǔn)點(diǎn)性，且舒適性較差：（1）運(yùn)營(yíng)靈活性：智軌采用虛擬軌道，可采用共享路權(quán)或?qū)Ｓ寐窓?quán)方式，線路布置和運(yùn)營(yíng)調(diào)度靈活。智軌具有雙向行駛能力，可以在老城區(qū)相對(duì)狹窄的道路運(yùn)行，同時(shí)轉(zhuǎn)彎半徑（15m）遠(yuǎn)小于常規(guī)有軌電車（25m），所以智軌的運(yùn)營(yíng)靈活性優(yōu)于有軌電車。（2）造價(jià)：相同情況下智軌對(duì)道路要求與公交類似，整體線路的投資較低，約為有軌電車的1/5。對(duì)比常規(guī)有軌電車線路初期投入為1.5億~2億元/km算，每公里智軌可以節(jié)省1.2億~1.6億元基礎(chǔ)設(shè)施造價(jià)。（3）既有道路設(shè)施適應(yīng)性：智軌系統(tǒng)無(wú)須鋪設(shè)鋼軌，整車重量與普通鉸接公交客車類似，故只需要對(duì)既有道路設(shè)施進(jìn)行輕微改造即可應(yīng)用，道路規(guī)劃、拆遷和建設(shè)周期較短，在既有道路設(shè)施適應(yīng)性方面要優(yōu)于有軌電車。（4）準(zhǔn)點(diǎn)性：智軌沒有鋪設(shè)軌道，且一般沒有設(shè)置物理屏障與其他車道分隔，容易受其他交通干擾?？紤]到我國(guó)目前公民素質(zhì)及交通管理水平，可以預(yù)見汽車占用智軌專用通道的問題仍有待解決，故智軌準(zhǔn)點(diǎn)性較有軌電車差。

2.2智軌與BRT對(duì)比

雖然智軌的外表特征和有軌電車極為相似，但其內(nèi)在與普通鉸接公交更為接近。首先從機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)看，智軌車輛的底盤結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的門式前橋低地板公交車極為相似；車輪均采用305/70R22.5輪胎且布置形式相同（每節(jié)車廂2排共4個(gè)車輪布置在車廂中部）；車廂之間的鉸接盤均采用伊卡路斯的IK69B鉸接系統(tǒng)或其他類似裝置。因此，其本質(zhì)應(yīng)為增加了自動(dòng)導(dǎo)向、自動(dòng)駕駛及車輪主動(dòng)跟隨功能的鉸接型城市客車系統(tǒng)。事實(shí)上，我國(guó)的宇通、青年等客車企業(yè)在2014年就已經(jīng)開發(fā)出25m雙鉸接城市客車（如青年JNP6250G）。2019年比亞迪更是首次發(fā)布了一款長(zhǎng)27m、滿載250人的雙鉸接純電動(dòng)公交大巴（K12A），理論可以達(dá)到大運(yùn)量級(jí)別。這些雙鉸接公交車在結(jié)構(gòu)和形式上和智軌都非常相似（見圖4）。然而受到國(guó)標(biāo)《汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》[3]中關(guān)于鉸接式客車最大長(zhǎng)度一般不超過(guò)18m的限制，雙鉸接客車暫時(shí)尚未能真正落地應(yīng)用。故此，可以認(rèn)為智軌系統(tǒng)的本質(zhì)是一種基于普通公交車輛結(jié)構(gòu)與布置、為規(guī)避國(guó)標(biāo)汽車長(zhǎng)度限制而引入軌道交通技術(shù)、以提高運(yùn)量和降低運(yùn)營(yíng)成本為目的的“跨界”產(chǎn)品。其與BRT的對(duì)比主要如下：（1）運(yùn)量：相比普通鉸接公交車輛，智軌車輛多節(jié)可擴(kuò)充的編組形式可以在一定程度上提高車輛的運(yùn)載量，故智軌的運(yùn)量較BRT高。（2）調(diào)度及運(yùn)營(yíng)靈活性：智軌車輛一般含多節(jié)車廂，鉸接固定后改裝不易，故其調(diào)度及運(yùn)營(yíng)靈活性較BRT差，尤其是需求不足的情況下容易造成運(yùn)量浪費(fèi)。（3）成本：智軌基礎(chǔ)設(shè)施造價(jià)與BRT類似（為0.3億~0.5億元/km），但其車輛造價(jià)比普通公交貴幾十倍，故其初期投入會(huì)遠(yuǎn)大于BRT。但考慮到智軌車輛使用壽命（20~25年）約為普通公交（6~8年）的3~4倍，且智軌自動(dòng)運(yùn)行的設(shè)計(jì)理念節(jié)約了人力成本，故智軌系統(tǒng)的全生命周期成本可能與普通公交接近。（4）能耗及環(huán)境保護(hù)：據(jù)測(cè)算智軌車輛的能耗與現(xiàn)代有軌電車類似，而統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示BRT的單位能耗約為有軌電車的2~3倍，故推測(cè)智軌系統(tǒng)能耗約為BRT的1/3~1/2。同時(shí)由于智軌為純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，故較普通非電動(dòng)公交更綠色環(huán)保。

3智軌系統(tǒng)的適用性分析

3.1智軌案例

目前智軌系統(tǒng)已在四川宜賓、湖南株洲、江西永修以及黑龍江哈爾濱試點(diǎn)落地，其中宜賓T1線為全國(guó)第一條商業(yè)運(yùn)營(yíng)的智軌線路。該線路主線起自高鐵宜賓西站，止于智軌產(chǎn)業(yè)園站，全長(zhǎng)約17.7km，共設(shè)站15座；直線設(shè)站2座，全長(zhǎng)約1.6km。線路總投資11.2億元，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為6327.7萬(wàn)元/正線公里。線路自2019年12月底正式收費(fèi)運(yùn)營(yíng)，每日運(yùn)營(yíng)時(shí)間為6：30—21：30，票價(jià)起步價(jià)為2元。運(yùn)營(yíng)車輛采用三輛編組（見圖5），可載客約300人/車；遠(yuǎn)期可擴(kuò)展為5節(jié)編組，可載客500人/車；車站按5節(jié)編組預(yù)留設(shè)置。高峰時(shí)段，每隔10min一班車，每日客流約3.5萬(wàn)人次/日。在國(guó)家加強(qiáng)城市軌道交通規(guī)劃建設(shè)管理的背景下，宜賓市改變思路，全力打造全球首個(gè)智能軌道快運(yùn)系統(tǒng)示范城市。根據(jù)《宜賓市智能軌道快運(yùn)系統(tǒng)線網(wǎng)規(guī)劃》，擬規(guī)劃建設(shè)7條智軌交通線路共約157km。同時(shí)，宜賓市政府積極推進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)布局，先后與多家軌道產(chǎn)業(yè)公司簽署合作協(xié)議，計(jì)劃在宜賓共建集核心技術(shù)研發(fā)、整車總裝、零部件生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)維保、綜合服務(wù)為一體的西部最大智能軌道快運(yùn)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)基地。

3.2智軌使用范圍

結(jié)合近幾年應(yīng)用情況可以發(fā)現(xiàn)，智軌系統(tǒng)特別適合在符合以下條件的區(qū)域或交通走廊中應(yīng)用[4]：（1）區(qū)域沿線道路改造與管線遷改工程代價(jià)高，采用鋼輪鋼軌有軌電車導(dǎo)致投資規(guī)模大幅上升，可采用智軌系統(tǒng)降低土建規(guī)模。（2）同走廊已有規(guī)劃或既有大橋/隧道，且引入?yún)^(qū)間專用道或區(qū)間混行后，對(duì)該通道影響可接受，可采用智軌系統(tǒng)充分利用通道，減少實(shí)施代價(jià)與難度。（3）區(qū)域發(fā)展不確定性較多，如建設(shè)時(shí)序不穩(wěn)定，建設(shè)規(guī)模與具體路由不穩(wěn)定，可采用智軌系統(tǒng)在初~近期培育客流，擇機(jī)靈活調(diào)整線路路由，路權(quán)形式或改造為現(xiàn)代有軌電車。（4）既有的BRT或公交專用道走廊，可改造優(yōu)化為智軌走廊，對(duì)BRT走廊的運(yùn)能與服務(wù)水平作進(jìn)一步提升。另一方面，智軌系統(tǒng)目前存在的主要制約性問題有以下兩點(diǎn)：（1）供貨商問題：到目前為止智軌系統(tǒng)只有一家供應(yīng)商，壟斷的供應(yīng)鏈情況會(huì)對(duì)相關(guān)技術(shù)設(shè)備的推廣應(yīng)用帶來(lái)負(fù)面影響。考慮到供應(yīng)商無(wú)法替代而后期使用一但出現(xiàn)問題都將直接影響到正常運(yùn)營(yíng)，運(yùn)營(yíng)單位往往避免采用相關(guān)技術(shù)以免受制于強(qiáng)勢(shì)的維保廠商。（2）技術(shù)成熟度及可靠性：由于智軌系統(tǒng)的制式定位尚無(wú)權(quán)威認(rèn)證，業(yè)界對(duì)其技術(shù)成熟度及可靠性仍較為謹(jǐn)慎。例如智軌車輛可對(duì)限界侵入做出預(yù)警和警示，但目前仍需要人工輔助應(yīng)對(duì)此類狀況，可能出現(xiàn)人機(jī)誤判。另外，智軌系統(tǒng)采用圖像識(shí)別技術(shù)進(jìn)行自主導(dǎo)向循跡，如何保障道路情況以滿足相關(guān)運(yùn)作要求仍有尚待解決的問題。

4結(jié)論

智軌系統(tǒng)是以公交車輛為基礎(chǔ)，以外部特征對(duì)標(biāo)有軌電車為手段，以規(guī)避國(guó)標(biāo)汽車長(zhǎng)度限制為目標(biāo)而開發(fā)的“跨界”產(chǎn)品。作為一種新型中~低運(yùn)量公共交通系統(tǒng)，其主要優(yōu)點(diǎn)是具有比有軌電車更靈活、投資更省的潛力，同時(shí)兼具比BRT更高的安全性、舒適性與智能化水平。智軌的落地與推廣，可以進(jìn)一步優(yōu)化我國(guó)既有的公共交通制式系統(tǒng)，更好地滿足不同城市“個(gè)性化”發(fā)展的需要。

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作者:梁粵華 單位:廣州地鐵設(shè)計(jì)研究院股份有限公司