2016/08/27

台南捷運 消失或蛻變 期待著 2016年追蹤報導(中集)

【何謂先進運輸系統】根據報章披露的台南捷運規劃路網,指出市府有意在新規劃捷運系統運具選擇,採輕量高架單軌系統或是先進運輸系統,著眼於建設經費較低、工時較短、運量較低、較符合台南都市道路規模等。那麼,何謂先進運輸系統呢?先前寫過的文章與教學中,一直強調,世界上都市公共運輸工具發展,已經超過一百年了,嚴格來說若包含最早蒸汽火車頭的發明,就超過兩百年歷史了。相對於都市公共運輸發達的歐洲、日本等都市,台灣的都市公共運輸其實落後很多,尤其是在軌道運輸系統的開發或引進,與都市發展同步的觀念,不但落後於過去亞洲四小龍,甚至即將被現在的金磚四國迎頭趕上。

兩百多年來,全世界公共運輸工具不斷推陳出新,百年前概念與系統雖沿用至今,但在新科技與新技術的帶動下,自上世紀末的1990年代,許多大小型運輸產業製造商,推出革新技術納入傳統運輸工具內,而成為嶄新的新運具,被稱為先進運輸系統(Advanced Transit System)。這些運輸系統涵蓋範圍甚廣,即排除傳統鋼軌鋼輪高運量系統以及傳統公車系統以外的各種系統皆是,舉凡各種不同技術的輕軌運輸系統,台灣稱中運量系統(MCT)、現代輕軌系統(LRT)、單軌系統(Monorail)、公車捷運系統(BRT)、自動導軌公車(Guideway Bus)等等。台灣目前已營運的台北捷運文湖線中運量系統、興建中的台北捷運黃線(第一期)與台中捷運綠線(烏日文心線)輕量捷運、前台中BRT系統,以及高雄輕軌(LRT)都屬之。

值得多加介紹認識的,就是技術與系統面貌相當多元的「輕軌運輸系統*」,台灣稱中運量系統,國外多以輕量鐵路(Light Rail)或輕軌捷運(LRRT)稱之,跟輕軌系統(LRT)又不完全相同。全世界較早出現、較有名的有法國里爾馬特拉捷運、倫敦船塢輕軌(DLR)、溫哥華高架捷運SkyTrain、東京臨海百合海鷗線及日暮里舍人線神戶港Portliner輕軌(下圖)、邁阿密People Mover市區環狀捷運、以及各地機場常見的機場旅客捷運系統等,世界上看到的經典範例,幾乎多出現在1990年代前後,而先進運輸系統二十年來的發展,各種系統在世界各地已有繁多營運實例可參考,在旅遊中也都實際搭乘體驗過。
*註:學理上以每小時旅次(5000~20000)做為採用輕軌運輸標準依據,但以實際觀察各地輕軌運輸,小時旅次預估量並非唯一規範,且當今輕軌技術各家系統規格、最高運量都不一,採用與否也要顧及該引進都市的財政規劃與未來展望。故本文不以學術理論為輕軌捷運界定。

這些輕軌運輸系統有許多共同特色,如絕大多數是無人駕駛的自動導軌車路系統(AGT, Automated Guideway Transit),列車車廂及連掛車長較高運量車輛窄短、連掛車廂節數較少,傳統鋼軌鋼輪或獨特技術膠輪系統皆有,軌道土建以高架化居多(少數配合平面及地下路段),動力來源也比傳統高運量系統更多樣化,有傳統第三軌供電或架空線、線形馬達驅動、磁浮動力驅動,以及最新推出的充電+蓄電池動力等。路權以A型路權營運居多,少數為混合B型路權。台灣目前有營運實績的僅北捷文湖線,最早使用來自法國里爾的馬特拉VAL256系統,後來改為龐巴迪INNOVA APM256系統。台中烏日文心線輕量捷運預計採傳統第三軌供電、鋼軌鋼輪電車,由日本川崎重工打造。台北捷運黃線第一期也採同樣規格,由義大利AnsaldoBreda公司得標電車打造。下圖為溫哥華高架輕軌捷運加拿大線,採用韓國現代Rotem打造的傳統鋼軌鋼輪輕軌捷運電車。

光輕軌捷運(LRRT)的技術與車輛製造,世界上就有數十種技術的開發並運用在特定城市捷運或引用為大都會區大眾運輸路網的其中一種。輕軌捷運系統及車輛製造商,除了世界前幾大運輸工業集團,如西門子、龐巴迪、阿爾斯通、日本川崎、韓國現代Rotem、西班牙CAF、義大利Ansaldo外,其他歐洲、日本等各專營機電設備、自動化控制系統的廠商,也都推出自己開發的獨特系統,如新加坡樟宜機場及盛港、榜鵝輕軌,引進三菱重工開發Crystal Mover(屬PRT/People Mover系統一種)即是一例(下圖)。

輕軌捷運(LRRT)在世界各地使用普遍,名稱也相當多,舉凡LightMetro、LightTransit、SkyTrain、MCT、AGT、PRT/People Mover等。邁阿密是世界上首度使用PRT(又稱People Mover)作為市區環狀系統的輕量捷運(1986年),導入龐巴迪INNOVA APM100型(詳見全球最早運用People Mover的邁阿密捷運系統一文)。輕軌系統(LRT)高雄已有案例,不多做說明。而單軌系統雖在世界上運用不多,系統依各開發商而有多種不同規格,最普遍的跨坐式系統(ALWEG)就有好幾套不同系統,受到越來越多城市青睞與採用,另有一種稱為吊掛式單軌系統(SAFEGE),主要出現在德國及日本,世界上運用的案例不多,下圖為日本千葉縣千葉市吊掛單軌捷運(詳見跨坐式單軌電車系統吊掛式單軌電車系統二文)。另外,還有使用現代輕軌電車(LRT),將C型路權提升為A型、B型路權,成為輕軌捷運(LRRT),西班牙塞維亞捷運(2009年)以及洛杉磯捷運金線、EXPO線(2003, 2012年),是二十一世紀最新完工通車的輕軌捷運案例。

【先進運輸(中運量)引進特點與條件】全世界各地引進先進運輸系統,不論是輕軌捷運、單軌系統、輕軌系統LRT、公車捷運系統BRT,其規劃引進條件皆有類似的背景因素,可歸納為三大類型。(一):作為大都會區整體捷運路網在郊區的延伸線或接駁線。這是因應大都會區的發展,遠郊新市鎮開發,預估運量遠小於市中心商業區,為提升整體營運效率,在整體路網轉乘與興建效益考量下,採用中運量系統,如東京百合海鷗線、倫敦船塢輕軌、新加玻榜鵝輕軌等,但台北捷運文湖線是特例。(二):傳統中小型城市或新興城市投入先進捷運系統建設。考慮都市人口密度不高,旅運需求不大,但又有必要興建捷運以健全都市公共運輸,也多採用中運量系統。如法國里爾及波爾多等中小型城市,東京都會區的新衛星城鎮-多摩市就採用跨坐式單軌系統,東京隔臨的千葉市因人口增加,乃採用吊掛型單軌系統作為都市捷運,台南捷運的考量亦為如此。(三):遊樂園區、特定園區、機場航站間及聯外接駁等,針對中短程軌道接駁運輸,幾乎都採中運量系統,如東京羽田機場到市區南郊濱松町的單軌捷運、各地機場常見的航站接駁電車,以台灣為例就是台灣桃園機場航廈間接駁電車(下圖)。

採用中運量捷運的特點,報章上也提到,主要是建造成本較低、工期較短、因車廂較短軌道轉彎半徑可以較小、站距也可縮短等等。但重點是,這些優勢的比較是跟高運量捷運相比,因此這不是中運量捷運的「絕對優勢」。尤其是初次引進獨特系統的先進運輸,但又對該系統沒充分了解,就很容易掉入這誘人優勢的迷失,當初台北捷運木柵線引進馬特拉系統,預計短短四年就可完工,結果拖了八年又爭議不斷,就是最明顯的歷史教訓。先進運輸或中運量系統的特點既是優勢也是缺點,這是很多人會忽略的一體兩面思考。其中最大考量點就是系統開發商的問題。因中運量或先進運輸系統的技術,始終來自於該特定廠商的特定技術,加上每套系統的運用皆不普及,跟其他廠商系統很難相容,除非花更高額的經費來做修改。所以,要採用中運量系統的決策時,就必須承擔將來必定被這系統(或廠商)綁死的風險。台北捷運從木柵線到文湖線,過去二十年來的經驗,已經活生生地告訴你這個經驗法則。除非,該系統是自己國家廠商開發生產,才有避險之勢。例如法國里爾採用的馬特拉系統,原本就是法國廠商,日本各都市採用的中運量系統,也幾乎都來自日本國內廠商開發。(下圖是日本北九州市北九州高速鐵道經營的小倉線高架單軌,使用之1000型跨坐式單軌列車為日立公司製造。)

此外,中運量系統的運用,其實世界上還有許多種折衷方式案例,如採用最普遍的傳統鋼軌鋼輪技術,但將電車規格下修為中運量規模,如減少連掛車廂數、車寬、車高、車重等條件變更等。或是將現代低底盤輕軌電車(LRT)規格往上提升為輕軌捷運(LRRT)或準捷運系統(Pre-Metro),或是採輕軌-鐵路直通(Tram-Train)概念,這在歐洲許多中小型都市(尤其是德國)運用相當普遍(詳見斯圖加特鐵道大眾運輸Karlsrule Model二文 )。而採用單軌系統在都市通勤用的案例,世界上普遍案例不多,台灣也尚無引進的經驗,尤其台灣軌道運輸都必須仰賴國外廠商,有一定的風險存在。台南捷運三期整體計畫,所經過的區域,人口密度及城鄉發展各有差異,應全面性思考未來路網的整合與運用,考慮到更全面的相容性與適切性問題,可廣泛徵求各界專家的看法,而非以單一路線做思考。也許路面輕軌LRT、公車捷運BRT,在台南並非完全不可行。對高架輕軌捷運工時短、建造省錢,也有可能對該系統不熟悉,會因雙方認知誤差而再現台北捷運木柵線的歷史,原本要省錢省時,變成財政無底深坑。建議台南捷運對運具系統的選擇決策,不可輕忽過去的前車之鑑。下篇,將就最具話題的十二條路網做評析,敬請連結延伸閱讀。
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台南捷運 消失或蛻變 期待著 2016年追蹤報導(上集)
台南捷運 消失或蛻變 期待著 2016年追蹤報導(下集)
延伸閱讀:
德國不同鐵路運具直通運轉~Karlsrule Model
北九州高速鐵道經營的小倉線高架單軌
全球最早運用People Mover的邁阿密捷運系統
神戶港Portliner輕軌
倫敦船塢輕軌(DLR)

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