在高雄捷运动工之后,由于既有捷运在十字形路网的结构下,难以发挥

接驳转运的效益,因此高雄市政府开始在2001年起、进行环状线轻轨

系统的规划,虽然早在2004年就核定计划经费,但因财务与技术问题

而直到2013年6月才正式开工。2014年11月7日晚上,第一组轻轨

电车由高雄捷运南机厂移动至轻轨路线的C2站,准备下一阶段测试。 

Blog015  

 

高雄轻轨的最初规划型式,原先参考的系统一直都来自于承包高雄捷运

机电系统的西门子Combino轻轨电车,甚至在2003年年底到2004年

春天间,还请西门子公司借用一组要送到澳大利亚墨尔本的Combino

轻轨电车、在中央公园铺设了一段试乘轨道让大家搭乘。不过最后,

高雄选择的轻轨电车型式,是来自于西班牙CAF的Urbos 100型轻轨

电车系统,这一套系统最特别的地方,在于她不使用一般的电车线来

供应电力,而是采用最新的ACR(Rapid Charge Accumulator、

快速充电式超级电容)技术,让过去轻轨电车线最令人诟病的影响视

觉景观缺点完全获得解决。值得一提的是,同型列车也在今年被引进

至雪梨作为第二代轻轨电车,高雄轻轨与澳大利亚轻轨系统之间的渊

源,纵使到今天仍旧依然相互辉映着。

 

Blog021  

高雄环状轻轨使用的CAF Urbos 100型轻轨电车,Urbos 100型代表

这系列的电联车采取的是全车100%低地板设计,也是21世纪轻轨电车

的设计主流。近年来,不管是西门子Avenio[注]、Alstom Citadis、

或者是高雄环状轻轨选用的CAF Urbos轻轨电车,皆采用模组化设计,

列车多半可以从基本3节编组、依据实际需求增设列车长度。高雄环状

轻轨的Urbos电车,第一阶段将引进9列车、至第二阶段时会采购到

24列车提供服务。第一代的Urbos电车采用5节车厢设计,车辆配置

是Mc-S-T-S-Mc,车长34.166公尺,车宽2.65公尺,在每平方公尺

站5人的情况下,每列车可载客250人。

 

[注] 感谢PTT板友foregather指正,曾经来高雄展示过的西门子Combino轻轨电车已是上一代产品,最新的产品称为Avenio,原始构型源于具有销售佳绩的Combino Plus系列,西门子于UITP 2009年年会时,正式将新一代轻轨电车定名为Avenio。

 

Blog018  

如果真的要说和原厂设计的差异,就是针对车门有做了调整。在CAF的

原始设计上,两端的Mc车为1座单片车门、S车为2座双片车门;高雄

所采购的列车为4座双片车门的设计,也就是Mc车和S车各有1座双片

车门,车门打开时宽度应可达1.2~1.3公尺的宽度,可因应水岸轻轨有

自行车、轮椅与婴儿车的载运需要。由于列车是模组化的设计,因此可

添购后续的增结组,Urbos 系列最长可以让列车增节到9节的配置

(Mc-S-T-S-M-M-T-S-Mc),列车长度会增至43公尺。很多人会问,

轻轨通过路口的影响有多大,如果我们用9节的列车长度、通过40公尺

宽度、并搭配缓冲距离后,所需90公尺空间为长度设计,若列车通过

时速每小时18公里(每秒5公尺)时,大约需要18秒时间,相对于行人

通过时间约需40秒。因此,现有的轻轨电车具绝对足够的时间能通过

路口,唯一需要顾及的,就是平面的交会车流是否会影响轻轨运行。

 

Blog016  

不过,高雄捷运从规划到实际施工的间隔期间,对于轻轨列车技术来说,

也是有比较大突破的年代。过去,轻轨电车技术主要都源自于欧洲,由于

欧洲国家的轻轨系统多数都采取全线架空线供应电力(只有极少数走第三

轨)。然而,架空线对于位处热带的高雄,台风的风损、临海地区高盐分

与高湿度、以及对于市区景观的冲击等等考量,一直是轻轨推动过程中较

大的阻碍。近年来随著电池科技发展,新型的超级电容能在同样的重量与体

积下,比传统的蓄电池储存更多电能,充电更快速,也给轻轨电车「释放」

电车线的机会。因此,环状轻轨在选择系统形式时,就不考量有架空线的

轻轨系统,当时还一度传出有可能使用地面第三轨(把第三轨藏在轨道之

间、集电设备在轨道里面)的设计。最后雀屏中选的CAF Urbos系统,

是使用快速充电 + 超级电容 + 蓄电池的电力技术,列车在站区透过刚性

第三轨供电,在车站与车站间则是采用超级电容所供应的动力来行驶。

 

Blog014  

依据CAF的原厂资料,这套ACR快速充电超级电容技术,不只是加装了

超级电容,也整合了全列车的机电系统,更妥善地运用每一个可以使用

的电力。使用这套系统的Urbos轻轨列车,在列车离开机厂前,必须要

将电力充电至100%的满载电力;列车出发后、在两站之间,列车必须

仰赖超级电容提供车上的所有电力需求(推进马达、控制系统、广播、

空调、车门设备等);当列车减速时,透过电力回生煞车系统(低速的

停车应还是采用摩擦煞车以维持停车准确性),就能将列车的动能转换

为电能,再重新回充到超级电容;列车在车站停靠载客时、升起车顶的

集电弓,在20秒内进行1次快速充电,充电完成后再出发前往下一站。

CAF的设计中,集电设施有往上的集电弓、与往下的集电靴两种设计,

目前看起来高雄轻轨将采用集电弓式集电的手段。这种充电方式最大的

好处,就是减少了电力传输时的耗损,但缺点就是必须要在站区设置

较大的变电设施,所以在照片的两侧,可看到设置了两座电力设备箱体。

 

Blog019  

由于轻轨电车才刚放上测试轨道,后续还要做许多轨道与机电测试项目,

因此第一天看到的轻轨电车还必须要由荷兰NITEQ制造的RRM-1500

牵引车牵引。CAF有两种设计,分别称为「ACR Freedrive」和「ACR

Evodrive」,Evo版本是利用电力回生煞车与蓄电系统,提供短区间

(100公尺)的无架空线营运环境;Freedrive则是利用改良过的超级

电容,搭配电力回生刹车系统提供一定距离的无架空线营运环境。依据

CAF原厂资料显示,Freedrive版本的营运设计,在列车不接触集电弓

时,可以维持约1,400公尺的车站(充电站)的营运距离。高雄环状

轻轨的平均站距大约是615公尺,依据目前规划,最长站距也不到900

公尺,对于ACR Freedrive应该是非常轻松的运用范围,根据CAF的

资料,由于节省了电车线在长距离电力传输的电力耗损,因此可节省

30%的能源损耗。然而,由于未来轻轨机厂仅有在一心凯旋路口的

前镇机厂,若未来轻轨列车的超级电容系统老化导致蓄电能力降低时,

可能必须要在整个环线的西侧(也许是O14哈马星高雄港站)再另设

1座具备长时间充电功能的充电区域,让列车在另外一端也能有较长

的时间进行充电,以维持营运稳定。

 

[注] 感谢PTT板友chewie指正,高雄环状轻轨的Erbos电联车,使用的蓄电系统是「超级电容」+「蓄电池」的设计,平常营运时完全使用透过物理变化的超级电容供应电力,万一电容发生故障时才使用透过化学变化的蓄电池供应紧急电力让列车返回车站或机厂,特此致谢。

 

Blog020  

再往外整体看一下站区的设施,可以看到轻轨捷运系统轻巧的站区设计,'

并且由于刚性架空线的缘由,站区的遮蔽空间是由等候区一路延伸到车顶

上方,对于多雨的台湾而言,旅客能达成「不开伞上车」的要求。不过,

大家可以发现,遮蔽蓬顶并无法遮蔽全列车的长度,目前只能遮蔽到中间

3节车厢,算是现有设施中较为美中不足之处。同样的情形也出现在等候

月台上,月台长度应已预留未来列车增节所需的长度,月台上也种植了

部份植栽,不过还没有看到可以让乘客稍事休息的座椅或其他休憩设施。

 

Blog017  

笔者走到站区外面,进一步检视轻轨电车与公车的转乘环境。高雄市的

主要干线有许多都采取快慢分隔的形式、但快慢分隔岛的宽度仅有1~

1.5公尺,因此往往出现仅有站牌、但是又高达30~35公分以上的窄长

型公车站台。当然,现阶段轻轨工程不论是设计或工程范围都应该未扩及

周边的公车场站,不过对于高雄市而言,轻轨车站与公车站位的整合,

将会是高雄市公共运输网络的重要措施,就以第一阶段路网而言,轻轨

两侧都有道路的凯旋路沿线(一心路至中华路、C1~C4站之间)、以及

第一阶段末端的捷运西子湾站,都是公共运输场站重要的整合位置。就

以目前的布设型式来看,不仅公车与轻轨车站尚未整合,就连轻轨车站

本体,为了要求与轻轨列车底盘同高(35公分),也和邻近的人行道有

一定程度的高度差。遮蔽范围、高度差、与公车站位整合的这些议题,

看似都是简单而且非核心机电的工程细节,也往往是捷运工程中最容易

被顾问公司在设计阶段忽略的内容,但却是轨道系统完工后,会影响

乘客与营运单位的细节要素之一。这些美中不足之处,如果能够在正式

营运前逐一补强,让轻轨沿线的公车设施也能一并进行站位的整合思考

与调整,相信对于轻轨的营运会具有非常良好的帮助。

 

Blog013  

高雄轻轨第一阶段的路线将会采用全面B型路权的方式设计,轻轨的设计

方式其实与A型路权的捷运系统不太相同,也和台铁有蛮大的落差。由于

没有架空线,轻轨系统的凯旋路路廊已经被设计成长条型的绿色廊道,

并且旁边使用矮植栽进行隔离。对于台湾的公共运输系统而言,「流动

地标」的观念是台湾的第一次,但是考量到台湾的都市环境,矮植栽的

区域中在夜间的动物、或者是误闯的人流,将会是轻轨系统未来营运时

最大的影响因子,新系统的进入都会有一些互动与适应的时间,这就有

待后续营运时,捷运公司与社区、民众的宣导与互动了。

 

轻轨系统与其他公共运输系统的最大不同,是轻轨系统比较注重与整个

都市环境、邻近公共运输系统与一般交通系统的整合与互动。虽然轻轨

在全球并不是新系统,但对于台湾而言却是全新的公共运输设计思维。

同时,预期于2016年正式营运的环状轻轨,也会陆续延伸至第二阶段,

成为台湾近年来第一座与轨道与车辆系统相互混用的都市,环状轻轨也

肩负促进高雄捷运整体营收的强心针,究竟轻轨对于高雄都会区的未来

影响是甚么,笔者将会为各位持续关注,观察后续所发生的各种变化。

 

有关于轻轨规画的相关资料,可以参阅高雄市政府捷运工程局的专页:

http://mtbu.kcg.gov.tw/cht/project_LRT_circle.php

 

延伸阅读:高雄轻轨试乘记(2016年1月1日发表文章)

 

本文各照片拍摄于2014年11月08日@高雄市、环状轻轨C2车站 

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