【摘要】为进一步推动智轨系统的落地应用、丰富我国公交制式体系，本文从外观特征、内部系统、运营参数等方面，对比分析智轨与其他中~低运量公共交通制式的区别与联系，尝试对智轨系统进行市场定位，研究总结智轨系统的特点和适用性，以期为相关人员提供有益参考。

【关键词】智轨系统；市场定位；适用性

0引言

智能轨道快运系统（智轨系统）是一种具有轨迹跟随能力的全电驱动的新型胶轮虚拟轨道交通运输系统，被视为轨道交通和普通公交的“跨界”产品[1]。然而自2017年中首发以来，智轨与其他中~低运量公共交通制式的区别与联系一直未被系统地梳理，故其市场定位一直较为模糊。本文将从市场及应用角度出发，将智轨与其他公共交通制式进行对比，尝试对智轨系统进行市场定位并进行适用性分析，为充分发挥智轨系统的潜力提供技术支撑。

1智轨系统概述

智轨常规车辆全长约35.2m、宽2.55m，采用胶轮承载三节编组，其中两端为带司机室动力模块（Mc），中间为非动力模块（T），如图1所示。车辆使用寿命最大25年，最高时速70km/h，最小运营转弯半径15m，最大坡度能力≤13%；常规编组（STE3）情况下最大载客量307人，最大载重量49.0t。智轨系统的核心在于其六大智能控制技术，包括轨迹跟随技术、车—地—人信息耦合技术、车辆自主导向多网融合控制技术等。运营车辆根据运控中心下发的运营计划信息，通过路径感知、自动循迹、轨迹跟随、自主导向等方法实现车辆的自主类轨道行驶，同时利用视频监控、图像和激光雷达等环境感知手段，获得侵入防护、侧向防护以及系统完整性等信息以实现车辆运行的安全防护。其中轨迹跟随和自主导向是智轨系统的主要创新点。轨迹跟随是指通过传感装置实时采集车辆的姿态与坐标数据，并据此计算预判车辆的行进情况，通过控制各轴协同转向确保前进方向上各轴轨迹与头车头轴轨迹完全重合。自动导向是指通过制造商自主研发的“虚拟轨道跟随控制”技术，通过车载光学仪器识别喷涂在路面上的反光型道路导向标识线，数据经车载计算机分析处理后调整车辆的牵引、制动或转向，精准控制列车行驶在既定虚拟轨迹上。

2智轨系统市场定位

按智轨常用编组满载307人及理论最小发车间隔60s计算，智轨系统最大运能约为1.8万人/h。根据《城市轨道交通工程项目建设标准》[2]，智轨系统应为中~低运量公共交通系统（见图2）。因此，将智轨与地铁或市域快轨等高、大运量交通系统作直接对比没有实际应用意义，其主要竞争对手应该是其他中运量公共交通制式，尤其是有轨电车和BRT这两种目前比较流行的制式。由于受到运量的限值，智轨系统的市场定位应为：（1）布局在大城市—承担大运量轨道交通系统的补充、加密及接驳功能。（2）布局在中小城市—承担城市客运系统的主体。（3）特定片区—承担特定功能区或走廊客运系统的骨干，或特定园区内的观光型公共交通系统。

2.1智轨与有轨电车对比

智轨车辆在表观和运营特征上基本对标有轨电车，实际上如果不特别注释，普通用户基本无法从车辆表观特点上对两者进行区分，见图3。两者的主要运营参数也相当接近，如表1所示。和有轨电车相比，智轨最大的优点是灵活，其次是初期投资成本少；其缺点是没有轨道交通的准点性，且舒适性较差：（1）运营灵活性：智轨采用虚拟轨道，可采用共享路权或专用路权方式，线路布置和运营调度灵活。智轨具有双向行驶能力，可以在老城区相对狭窄的道路运行，同时转弯半径（15m）远小于常规有轨电车（25m），所以智轨的运营灵活性优于有轨电车。（2）造价：相同情况下智轨对道路要求与公交类似，整体线路的投资较低，约为有轨电车的1/5。对比常规有轨电车线路初期投入为1.5亿~2亿元/km算，每公里智轨可以节省1.2亿~1.6亿元基础设施造价。（3）既有道路设施适应性：智轨系统无须铺设钢轨，整车重量与普通铰接公交客车类似，故只需要对既有道路设施进行轻微改造即可应用，道路规划、拆迁和建设周期较短，在既有道路设施适应性方面要优于有轨电车。（4）准点性：智轨没有铺设轨道，且一般没有设置物理屏障与其他车道分隔，容易受其他交通干扰。考虑到我国目前公民素质及交通管理水平，可以预见汽车占用智轨专用通道的问题仍有待解决，故智轨准点性较有轨电车差。

2.2智轨与BRT对比

虽然智轨的外表特征和有轨电车极为相似，但其内在与普通铰接公交更为接近。首先从机械结构来看，智轨车辆的底盘结构与传统的门式前桥低地板公交车极为相似；车轮均采用305/70R22.5轮胎且布置形式相同（每节车厢2排共4个车轮布置在车厢中部）；车厢之间的铰接盘均采用伊卡路斯的IK69B铰接系统或其他类似装置。因此，其本质应为增加了自动导向、自动驾驶及车轮主动跟随功能的铰接型城市客车系统。事实上，我国的宇通、青年等客车企业在2014年就已经开发出25m双铰接城市客车（如青年JNP6250G）。2019年比亚迪更是首次了一款长27m、满载250人的双铰接纯电动公交大巴（K12A），理论可以达到大运量级别。这些双铰接公交车在结构和形式上和智轨都非常相似（见图4）。然而受到国标《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》[3]中关于铰接式客车最大长度一般不超过18m的限制，双铰接客车暂时尚未能真正落地应用。故此，可以认为智轨系统的本质是一种基于普通公交车辆结构与布置、为规避国标汽车长度限制而引入轨道交通技术、以提高运量和降低运营成本为目的的“跨界”产品。其与BRT的对比主要如下：（1）运量：相比普通铰接公交车辆，智轨车辆多节可扩充的编组形式可以在一定程度上提高车辆的运载量，故智轨的运量较BRT高。（2）调度及运营灵活性：智轨车辆一般含多节车厢，铰接固定后改装不易，故其调度及运营灵活性较BRT差，尤其是需求不足的情况下容易造成运量浪费。（3）成本：智轨基础设施造价与BRT类似（为0.3亿~0.5亿元/km），但其车辆造价比普通公交贵几十倍，故其初期投入会远大于BRT。但考虑到智轨车辆使用寿命（20~25年）约为普通公交（6~8年）的3~4倍，且智轨自动运行的设计理念节约了人力成本，故智轨系统的全生命周期成本可能与普通公交接近。（4）能耗及环境保护：据测算智轨车辆的能耗与现代有轨电车类似，而统计数据显示BRT的单位能耗约为有轨电车的2~3倍，故推测智轨系统能耗约为BRT的1/3~1/2。同时由于智轨为纯电动驱动，故较普通非电动公交更绿色环保。

3智轨系统的适用性分析

3.1智轨案例

目前智轨系统已在四川宜宾、湖南株洲、江西永修以及黑龙江哈尔滨试点落地，其中宜宾T1线为全国第一条商业运营的智轨线路。该线路主线起自高铁宜宾西站，止于智轨产业园站，全长约17.7km，共设站15座；直线设站2座，全长约1.6km。线路总投资11.2亿元，技术经济指标为6327.7万元/正线公里。线路自2019年12月底正式收费运营，每日运营时间为6：30—21：30，票价起步价为2元。运营车辆采用三辆编组（见图5），可载客约300人/车；远期可扩展为5节编组，可载客500人/车；车站按5节编组预留设置。高峰时段，每隔10min一班车，每日客流约3.5万人次/日。在国家加强城市轨道交通规划建设管理的背景下，宜宾市改变思路，全力打造全球首个智能轨道快运系统示范城市。根据《宜宾市智能轨道快运系统线网规划》，拟规划建设7条智轨交通线路共约157km。同时，宜宾市政府积极推进相关产业布局，先后与多家轨道产业公司签署合作协议，计划在宜宾共建集核心技术研发、整车总装、零部件生产、运营维保、综合服务为一体的西部最大智能轨道快运系统产业基地。

3.2智轨使用范围

结合近几年应用情况可以发现，智轨系统特别适合在符合以下条件的区域或交通走廊中应用[4]：（1）区域沿线道路改造与管线迁改工程代价高，采用钢轮钢轨有轨电车导致投资规模大幅上升，可采用智轨系统降低土建规模。（2）同走廊已有规划或既有大桥/隧道，且引入区间专用道或区间混行后，对该通道影响可接受，可采用智轨系统充分利用通道，减少实施代价与难度。（3）区域发展不确定性较多，如建设时序不稳定，建设规模与具体路由不稳定，可采用智轨系统在初~近期培育客流，择机灵活调整线路路由，路权形式或改造为现代有轨电车。（4）既有的BRT或公交专用道走廊，可改造优化为智轨走廊，对BRT走廊的运能与服务水平作进一步提升。另一方面，智轨系统目前存在的主要制约性问题有以下两点：（1）供货商问题：到目前为止智轨系统只有一家供应商，垄断的供应链情况会对相关技术设备的推广应用带来负面影响。考虑到供应商无法替代而后期使用一但出现问题都将直接影响到正常运营，运营单位往往避免采用相关技术以免受制于强势的维保厂商。（2）技术成熟度及可靠性：由于智轨系统的制式定位尚无权威认证，业界对其技术成熟度及可靠性仍较为谨慎。例如智轨车辆可对限界侵入做出预警和警示，但目前仍需要人工辅助应对此类状况，可能出现人机误判。另外，智轨系统采用图像识别技术进行自主导向循迹，如何保障道路情况以满足相关运作要求仍有尚待解决的问题。

4结论

智轨系统是以公交车辆为基础，以外部特征对标有轨电车为手段，以规避国标汽车长度限制为目标而开发的“跨界”产品。作为一种新型中~低运量公共交通系统，其主要优点是具有比有轨电车更灵活、投资更省的潜力，同时兼具比BRT更高的安全性、舒适性与智能化水平。智轨的落地与推广，可以进一步优化我国既有的公共交通制式系统，更好地满足不同城市“个性化”发展的需要。

参考文献

[1]冯江华，肖磊，胡云卿.智能轨道快运系统[J].控制与信息技术，2020（1）：1-12，31.

[2]建设部，发改委.城市轨道交通工程项目建设标准：建标104—2008[S].北京：中国计划出版社，2008.

[3]国家质量监督检验检疫总局，国家标准化管理委员会.汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值：GB1589—2016[S].北京：中国标准出版社，2016.

作者:梁粤华 单位:广州地铁设计研究院股份有限公司