广州市交通规划研究院  广东广州  510030
         摘要：在国家发改委收紧地铁和轻轨建设审批背景下，大中型城市掀起建设中低运能轨道交通热潮。但近期珠海有轨电车1号线因运营期极大亏损而遭到拆除，给以有轨电车为代表的中低运能轨道交通建设带来沉痛教训。线路运营作为轨道交通项目前期投资、建设重要依据，需统筹考虑运营安全与经济效益的可持续。本次研究以规划导轨式胶轮系统的增城区有轨电车示范线项目为例，采用定性和定量、近期与远期相结合方法，分析近远期线路运营成本及收益，提出补贴模式与实施建议。
         关键词：中低运能轨道交通；导轨式胶轮系统；运营成本；运营补贴

         引言
         广州市为全面落实交通强国战略、粤港澳大湾区规划纲要以及建设国际性综合交通枢纽的规划需求，提出“推进城际、市域（郊）铁路及有轨电车类中运量轨道系统项目规划建设。支持各区因地制宜，构建多层次轨道交通体系，满足居民多元化、品质化出行需求”的政策指引，鼓励外围黄埔、增城等区结合自身发展与区域条件，编制各区中低运能轨道交通线网规划，并对近期建设线路进行工程和运营方案研究。
         1  研究基础
         1.1  中低运能轨道交通系统分类
         参考《城市轨道交通分类》（T/CAMET 00001—2020），中低运能轨道交通指远期高峰小时单向最大断面客流运输量小于15000人次/h的运输系统，除单轨与轻轨外，基本泛指有轨电车大类。传统上按车轮类型分为钢轮钢轨有轨电车和胶轮有轨电车两类，而随着胶轮系统制式和导向技术的日新月异，又细分出导轨式胶轮系统以及电子导向胶轮系统两种，具体分类标准如表1所示。前者以比亚迪“云巴”为代表，后者以中车“智轨”为例。

         表1 中低运能轨道交通系统对比一览表
       

         1.2  导轨式胶轮系统运营成本研究方法
         一般来讲，国内钢轮钢轨有轨电车的运营实例与研究较多，而导轨式胶轮系统目前仅2020年5月开通的重庆璧山云巴示范线1例，故而对于导轨式胶轮系统运营成本的研究国内尚属空白。本次研究拟采用系统分析和定性与定量结合，在类比国内运营实例的基础上，对案例采用近远期结合的综合方法。
         1.2.1  系统分析法
         从系统与要素、要素与要素、系统与外部环境的相互关系中，揭示对象的系统性质和客观规律。本次研究系统分析是将线路运营方案、运营成本测算、票价方案与收入等内容统筹考虑，确保各阶段及各层次因素的系统性和科学性。
         1.2.2  定性定量结合法
         定性分析确定项目目标、总体方向，定量分析具体控制指标。本次研究坚持定性指导定量，定量斧正定性的原则，将运营成本费用类别和影响因素等定性内容和各项费用成本测算和收益分析等定量相结合，确保本次研究的合理性和可操作性。
         1.2.3  类比分析法
         根据多个系统属性或关系的相似点，猜想其它属性或关系也可能相似的一种方法。本次研究通过借鉴国内城市有轨电车建设运营经验，把握示范线运营组织架构、线路人员配置等内容，保障研究的科学性、前瞻性和可实施性。
         1.2.4  近远期结合法
         导轨式胶轮系统的建设宗旨是服务居民美好出行，因此线路建设与运营方案需有效满足居民出行需要，同时考虑对城市长远发展的深刻影响，合理制定初期、近期及远期运营方案，弹性预留网络衔接条件，确保近远期方案的良好过渡，提升中低运能轨道交通网络化运营效益。
         1.3  导轨式胶轮系统运营成本构成
         理论上讲，导轨式胶轮系统运营成本按与运营里程直接关系的有无，大致分为可变成本和固定成本两类。其中固定成本与运营里程相对无关，仅当运营工作量超过原定设计范围，需要重新购置车辆、改造线路，就会增加固定成本，本次研究中暂不考虑车辆购置费用和折旧费用。可变成本随着运营里程的变化而变化，主要与发车频率、旅客周转量有关。
         结合国内有轨电车运营实例分析，运营成本主要包括人员薪酬费用、电力能耗费用、维修维保费用、营运费用和综合管理费用五大类八小类，具体分类情况如图1所示。

         图1  有轨电车运营成本构成示意图
         1.4 运营成本影响因素分析
         1.4.1  社会经济发展
         人员薪酬费用中工资收入与社会经济发展水平密切相关，其增长一般与当地国民生产总值呈现正相关。测算时需结合当地社会经济发展和交通运输行业从业人员工资水平增长情况，对运营成本中不同运营年度的人员薪酬费用进行预测。
         1.4.2  系统技术特征
         不同系统制式，车辆性能、供电方式、控制形式、牵引动力等技术参数有所不同，列车牵引耗能、设备维修保养、维护的物质材料、生产费用亦有所不同。根据有轨电车的不同制式的系统特征，对列车牵引能耗、车辆及设施设备维修、维护费用进行计算。
         1.4.3  行车运营组织
         行车组织中，列车开行计划是制定列车运行图和列车运行组织的基础，主要包括客流计划、全日行车计划、列车交路、列车编组、网络列车运行计划等，列车开行计划确定的发车对数、列车运营时间、车辆编组、发车频率等，决定了运营司机数量、列车走行公里数、列车维修维保人员需求等，是测算人员薪酬总费用、列车牵引耗能费用、维修维保费用的基础。
         1.4.4  相关发展政策
         此外，城市相关政策对有轨电车运营成本亦具有一定影响。如城市能源价格政策调整（如水、电、煤气等），一定程度影响运输单位能耗费用；票价换乘优惠可有效吸引客流，需同步增加运力投放；此外，为保障公共安全、公共卫生防护等，增加安检、保洁等工作人员数量。
         2  实例应用——增城区有轨电车示范线运营成本估算
         2.1  增城区发展概况
         增城区位于广州市东部，是穗莞深港黄金走廊和广深科技创新走廊的重要节点。区位如图2所示，西距广州中心区60公里，东距惠州80公里，南与东莞市隔江相望，是广州通往粤港澳大湾区各城市的交通咽喉。随着穗莞深城际、广州地铁13、21号线建设开通，增城区与湾区城市、广州中心城区及区内组团基本实现快捷通达，但轨道交通服务覆盖相对较低，轨道站点800米人口就业服务覆盖仅为8%，新塘、荔城等大型组团内居民轨道出行不便，公共交通服务水平有待提升。

         图2  广州市增城区区位图
         2.2  线网规划与功能定位
         2019年增城区开展《增城区新型有轨电车线网规划及示范线工程前期研究项目》，确定远期规划有轨电车线路10条，线网总里程131km，远景预留1条北部延伸线路。增城区有轨电车功能定位为增城区中运量公交系统，承担组团内公交骨干功能，作为地铁的加密、接驳、延伸及过渡，满足中等运量客运廊道的出行需求，支撑引导城市发展。
         其中结合新塘片区发展需求与国铁、地铁等轨道交通既有规划，提出近期建设1条新型有轨电车环线，围绕新塘枢纽、永宁组团、增城开发区以及凤凰城大型居住社区等进行横向和竖向加密，支持新塘打造为广州东部交通枢纽，构建区域一体化轨道出行网络。
         2.3  示范线线路方案与车辆制式
         示范线线路情况如图3所示，线路起于新塘枢纽，经新塘万达、南方医院、汽车产业基地、云顶、陈家林，终到新塘枢纽，线路环线全长21.6km，其中高架部分21.2km，地面部分0.4km。设站22座，远期与地铁换乘站3座，平均站间距0.98km，最小站间距0.53km，最大站间距1.81km。全线设车辆基地1座，占地面积约13公顷。
         系统制式采用导轨式胶轮系统，高架敷设为主。胶轮车辆由动力电池驱动，采用全自动驾驶技术和橡胶车轮，利用走行轮和设于走行轮下方及内侧导向轮实现在导轨梁上行进和转向。具有全程高架的独立路权，占地面道路资源少，不受道路交通影响，系统服务水平较高。

         图3  示范线工程方案环线平面示意图
         2.4  示范线客流预测与行车组织
         示范线客流预测与行车组织如表2所示，初期、近期、远期高峰小时最大断面客流分别为1520人次、2510人次、5333人次，列车单向高峰运输能力也调整为1680人次、2760人次、5400人次，预留10%以内的冗余度。示范线线路呈闭环运营，基本实现串联新塘枢纽站与片区各居住组团，近远期客流效益相对较好。

         表2  示范线运营期间车辆编组及行车组织计划
        

设计年度		初期（开通第5年）	近期（开通第10年）	远期（开通第10年）
线路运营里程		21.0	21.0	21.0
导轨式胶轮系统车辆模块数		2	2	3
列车定员（人/列）		120	120	180
预测最高客流断面（人次/h）		1520	2510	5333
高峰小时列车开行对数（对/h）		14	23	30
单向高峰	设计输送能力（人次/h）	1680	2760	5400
	输送能力富裕度（%）	9.5%	9.1%	1.2%
	区间乘客最大拥挤度（人/）	4.3	4.4	4.9
旅行速度（km/h）		22	22	22

         2.5  示范线全周期运营成本估算分析
         2.5.1  年均综合运营成本测算结果
         测算中基础数据源于广州市相关行业与部分有轨电车运营企业财务报告，增长模型采用指数平滑法，一般费用上浮率参照近十年我国平均通货膨胀率2.28%进行预测。
         测算结果如表3所示，示范线25年运营期间年均运营成本为13282万元。其中近期前10年的年均成本约8520万元，每年每公里运营成本为394万元。对比示范线某轨道运营企业的测算结果321万元/公里*年、黄埔有轨电车1号线377万元/公里*年，结果差异主要在于职工人数薪酬、电力能耗和维修维保费用。

         表3  示范线运营前10年综合运营成本对比分析
        

         2.5.2  运营成本构成及变化趋势分析
         示范线初期、近期与远期成本构成情况如表4所示，可看出随着运营时间推移，线路客流和发车对数增加，人员薪酬及营运费用也相应增长，但人员薪酬比例呈先升后降趋势，近期达到峰值56.5%，其后由于维修维保费用比例的较高增幅而降至远期 47.8%。
         其次车辆维修费用明显逐年增长态势，由近期21.3%逐步提升至远期31.2%，主要是车辆运营接近设计年限，各类需大架修列车数量增加，车辆维修费费用占比增幅明显且突出。
         最后电力能耗费用逐年下降，主要是车辆及暂停动力照明费用为固定成本，而牵引用电是与列车运营里程呈稳定比例的可变成本，因此合计费用占比呈下降趋势。

         表4  示范线运营期间各项成本费用变化情况
      

         2.5.3  线路人员配置与运营成本分析
         目前国内有轨电车运营成本基本在300-500万元/年*km之间，本次研究测算值与苏州有轨电车运营成本390万元/年*公里相当，略高于黄埔有轨电车377万元/年*公里，主要考虑站务运营人员配置差异，具体情况如表5所示。
         对比某有轨电车企业公司对示范线运营成本的测算，本次研究较某有轨电车企业的321万元/年*公里多73万元/年*公里，主要差异如下：
         一是某有轨电车企业公司考虑自动售票、驾驶等，正线每公里配置人数较少（约11人/公里），国内有轨电车运营线路配置人员一般在12-20人/公里，由此计算人员薪酬费用差额高达60万元/年*公里。
         二是导轨式胶轮系统的电力能耗与节能数据有待深入研究。本次研究主要参考国内有轨电车运营数据，测算能耗费用较某有轨电车运营企业测算每公里每年成本高21万元，而车辆及设施设备工程维修成本、综合管理费用与某有轨电车企业测算结果相当。

         表5  示范线运营成本与国内其他案例对比情况
      

         图4 示范线各年度人均牵引耗能变化情况

         图5  示范线每人公里运营成本情况
         2.5.4  预测客流与人均运营成本分析
         根据客流预测，初期第5年、近期10年、远期第25年客流分别为5万人次/日、8.5万人次/日、18.9万人次/日，采用指数平滑法，测算各运营年度旅客运输周转量，结合综合运营成本预测结果，测算示范线客流每人公里列车牵引能耗和运营期平均每人公里运营成本如图4和图5所示。
         25年运营期平均每人公里牵引能耗约0.0536度（kw*h），平均每人公里运营成本约0.7749元。随着示范线客流增加和运输效率的提升，单位人公里能耗和单位人公里运营成本逐渐下降并趋于平稳。
         3  增城区有轨电车示范线运营实施建议
         3.1  近期运营收支平衡难度大，建议采用车公里补贴模式
         根据测算结果，示范线采用近期2元一票制方案时，运营成本和需补贴差额随线路人员和运力增长逐年增加，近期前10年年均运营成本约8520

         万元，年均需补贴差额约3665万元（不含车辆折旧、税金与利润），因此认为示范线近期经济效益难以达到收支平衡，需进行专项运营差额补助。
         对比采用2元一票制的广州海珠有轨电车和四川宜宾智轨案例如表6所示，本次研究示范线近期年均车公里运营补贴差额与两者相对接近，为11.4元/车*km，其差额补贴标准与已有经验案例较为贴合。而人均车公里运营补贴差额较小，仅为0.35元/车*km，不足前两者的50%，经分析后认为与预测年均客运量较大有关。
         因此，近期示范线申请运营补贴时，建议采用以列车运行里程为标准的“车公里补贴模式”，不建议采用传统的客流为基础的“影子票价补贴模式”，避免近期实际客流不足对线路运营及经济效益带来的负反馈影响，保障列车行车计划及企业的正常运行，适应沿线轨道集散客流的孕育成长。

         表6  预测示范线与其他有轨电车系年均运营收支对比
        

         3.2  借鉴黄埔有轨电车1号线经验成果，拓宽公益性与盈利性收入来源
         作为毗邻的广州市辖区，增城区可借鉴并学习黄埔区已开通运营的有轨电车1号线经验成果，综合考虑有轨电车建设、管理、运营和养护的项目全生命周期，设立由地方政府自主运营的轨道公司，负责示范线线路建设、运营、调度及补贴申请等全盘工作，作为受政府垂直管理与提供运输服务的关键环节。
         同时，建议以示范线轨道运营公司为基础单位，向地方政府申请项目建设可行性缺口及轨道交通运营补助。地方政府可出让沿线部分土地收益，轨道公司则参考黄埔有轨电车1号线岭福车辆段实行车辆基地上盖TOD综合开发，以“轨道+物业”模式反哺有轨电车建设与运营。
         另外，运营补助可划分为公益性和盈利性两类，其中公益性补助是地方政府弥补线路运营成本与乘客支付票价差额，体现税收“取之于民”和“用之于民”。盈利性补助则是地方政府对运营公司服务考核达标后的奖励性支出，保障轨道公司正常盈利发展和服务质量的提升优化。
         4  结论与展望
         本文结合增城区有轨电车示范线案例，从导轨式胶轮系统运营成本构成、影响因素等角度着手，利用系统分析、定性与定量结合和案例类比分析等方法，对导轨式胶轮系统近远期运营成本和收益补贴模式进行了深入研究。研究结果表明了导轨式胶轮系统作为中低运能轨道交通的一种，近期运营收支难以实现动态平衡，需政府进行专项运营补贴，补贴模式宜采用以列车运行里程为标准的“车公里补贴模式”。
         线路运营方案研究是轨道交通项目全生命周期流程的重要环节，同时也是前期投资、建设的重要依据。本次研究为科学规划建设中低运能轨道交通，保障工程后续运营安全、经济、可持续，充分发挥中低运能轨道交通的经济效益和社会效益，为项目前期决策提供科学、专业的技术支持。后续将通过对中低运能轨道交通投融资和运营管理等方面进一步研究，丰富项目实施与运营层面的理论与实践领域的研究成果。
         参考文献：
         [1]中国城市轨道交通协会，城市轨道交通分类T/CAMET 00001—2020[M].中国铁道出版社，2020.
         [2]陈海伟，巫瑶敏.我国有轨电车发展的总结，反思与迈进[J].交通与港航，2019.
         [3]许莹.中低运量城市轨道交通系统制式选择研究[D].北京：北京交通大学，2014．
         [4]李远楠.城市轨道交通PPP项目的几点思考——以黄埔区有轨电车1号线与2号线为例[J].工程建设与设计，2019，No.414（16）：247-248.
         [5]黄正新，董皓，汪涛，等.武汉光谷有轨电车运营成本测算与分析[J].人民公交，2018，000（011）：80-84.
         作者简介：李远安（1995—），男，湖北红安县人，硕士研究生，研究方向为轨道交通线网规划、轨道交通工程等。

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