Пассажирские монорельсовые дороги 1969 - Технико-экономические показатели монорельсовых дорог

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ МОНОРЕЛЬСОВЫХ ДОРОГ

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

В СССР пока еще нет монорельсовых дорог, поэтому с основными стоимостными показателями сооружения и эксплуатации таких дорог можно ознакомиться только по данным зарубежной практики или по данным отечественных проектов.
На стоимостные показатели монорельсовых дорог влияют план и профиль трассы, объем пассажироперевозок, размещение жилых и промышленных районов в городе, застройка по направлению трассы и т. п.
Экономическая эффективность различных видов транспорта определяется по приведенным строительно-эксплуатационным расходам, которые подсчитываются по формуле

где Э — годовые эксплуатационные расходы;
К — капиталовложения;
Δ — коэффициент эффективности.
Для транспорта коэффициент эффективности принимается 0,1 (при условном сроке окупаемости 10 лет).
Наиболее экономичным видом транспорта будет тот, для которого приведенные строительно-эксплуатационные расходы окажутся наименьшими.
Приведенные выше данные показывают, что монорельсовые дороги рассматриваются в настоящее время как средство облегчения транспортных затруднений в больших городах и как новый вид транспорта для районов с неблагоприятными климатическими и геологическими условиями.
Для оценки экономической эффективности монорельсовых дорог в условиях крупных городов рассмотрим три варианта размещения жилых и промышленных районов города при среднем рельефе и определим размеры капиталовложений, необходимых для постройки двухпутной линии длиной 20 км монорельсовой дороги, метрополитена мелкого заложения, трамвая, троллейбуса и автобуса, а также размеры эксплуатационных расходов на этих видах транспорта при освоении различных объемов пассажирских перевозок.
В первом варианте (рис. 120, а) вылетные и пригородные линии связывают город с промышленным районом, аэродромом, городом-спутником и т. п.; во втором (рис. 120, б) — промышленные районы расположены между двумя жилыми районами (Магнитогорск, Миасс и др.) и связь между ними осуществляется городскими и пригородными линиями; в третьем (рис. 120, в) промышленные районы и учреждения равномерно расположены в городе и транспортное обслуживание обеспечивается городскими линиями.
Наиболее важным при определении капиталовложений является объем перевозок в часы пик в одном направлении по наиболее загруженному перегону.

При определении эксплуатационных показателей и себестоимости перевозок наибольшее значение имеет полный объем пассажироперевозок в год.
При одинаковых объемах пассажироперевозок в часы пик в одном направлении по наиболее загруженному перегону в зависимости от условий застройки, количества остановочных пунктов, средней дальности перевозок и других факторов полный объем перевозок в год будет различным.
В первом варианте (рис. 120, а) он будет наименьшим, а в третьем (рис. 120, в) — наибольшим. Например, в первом варианте при расстоянии между остановками 4 км и объеме перевозок в часы пик в одном направлении по наиболее загруженному перегону 5 тыс. человек объем перевозок в часы пик по всем перегонам в обоих направлениях принимался равным 7,5 тыс. человек, так как предполагалось, что в обратном направлении будет следовать 1 тыс. человек и внутри города и в промышленном районе еще 1500 человек, которые сойдут с поезда или войдут в него до или после наиболее загруженного перегона. Среднее расстояние перевозок для первого варианта составляло 14 км. Продолжительность работы транспорта в течение суток принималась равной 18 ч, а в часы пик 5 ч. Объем перевозок в остальные часы суток принимался равным 30% объема перевозок в часы пик. Было признано, что объем перевозок в выходные дни составляет 50% объема перевозок в рабочие дни. Соответственно при объеме перевозок в часы пик в одном направлении по наиболее загруженному перегону 5 тыс. человек в час годовой объем перевозок составит 22 млн. человек.
Для второго варианта (рис. 120, б) при расстояниях между остановками Зкм, средней дальности поездки 9 км, объеме перевозок в обычные часы 35% объема перевозок в часы пик и объеме перевозок по наиболее загруженному перегону в одном направлении 5 тыс. человек годовой объем перевозок составит 31 млн. человек.

Таблица 18
Основные показатели, необходимые для подсчета экономической эффективности различных видов транспорта

Для третьего варианта при расстоянии между остановками 2 км, средней дальности поездки 5 км, объеме перевозок в обычные часы 40% объема перевозок в часы пик годовой объем перевозок равен 67 млн. человек.
В табл. 18 приведены основные усредненные показатели, принятые при подсчете экономической эффективности различных видов транспорта.

СТОИМОСТЬ СТРОИТЕЛЬСТВА

В зависимости от рельефа, плотности застройки, объема пассажирских перевозок, размещения промышленных объектов и жилых районов города стоимость строительства (включая подвижной состав) 1 км двойного пути различных видов городского и пригородного транспорта колеблется в значительных пределах. Если по обычным видам городского и пригородного транспорта, а именно трамваю, троллейбусу и метрополитену, на основании имеющегося отечественного опыта проектирования, строительства и эксплуатации можно достаточно точно определить строительно-эксплуатационные затраты в различных условиях работы транспорта, то для монорельсовых дорог эти затраты можно определить только с некоторой степенью приближения.
Данные по стоимости строительства монорельсовых дорог за рубежом весьма разнообразны и часто зависят от конъюнктурных соображений. Кроме того, большой удельный вес в стоимости строительства монорельсовых дорог за рубежом составляет стоимость отчуждения земель. Полная стоимость 1 км двухпутной дороги в Сиэтле составила около 2 млн. руб., а в Токио — 3,1 — 3,7 млн. руб. При этом надо иметь в виду, что дорога в Токио проходит в очень тяжелых условиях и большей частью по морскому заливу на глубоких кессонных фундаментах. В черте города во избежание больших затрат на отчуждение земель (стоимость 1 м² земли в Токио составляет около 2,5 тыс. руб.) эта дорога проходит в основном на высоте 20—25 м от земли, т. е. над двух- и трехэтажными зданиями.
Для подвесных монорельсовых дорог системы САФЕЖЕ, проектируемых к постройке в Англии, проведены многочисленные вариантные расчеты. Они показали, что, например, при провозной способности в часы пик 5 тыс. пассажиров (вариант А) и 10 тыс. пассажиров (вариант Б), имеющих трассу длиной в пределах от 8 до 25 км с промежуточными остановками, расположенными на расстоянии 0,8 км друг от друга, капиталовложения на 1 км дороги колеблются в пределах 0,81—1,50 млн. руб. для варианта А и в пределах 0,9—1,54 млн. руб. для варианта Б. Эти стоимости определены для средних условий и включают расходы по сооружению всех устройств монорельсовой дороги в предположении, что дорога полностью проходит над поверхностью земли, имеет извилистую трассу и пересекает как городские, так и пригородные районы. Стоимость полосы отчуждения не учтена.
Последние данные, определенные во Франции для монорельсовой дороги на воздушной подушке, свидетельствуют о том, что 1 км двухпутной эстакады такой дороги будет стоить 370 тыс. руб. (постройка 1 км обычного железнодорожного пути стоит 0,44—0,8 млн. руб., а 1 км современной автострады для движения автомобилей в четыре ряда — 550 тыс. руб.). Стоимость постройки 1 км однопутной эстакады этого типа определена равной 180 тыс. руб., а общая стоимость постройки 1 км двухпутной дороги со всеми устройствами и подвижным составом оценивается в 1,71 млн. руб. При этом стоимость одномоторного аэропоезда на 80 пассажиров определена равной 270—320 тыс. руб., а на 180 пассажиров — 450—540 тыс. руб.
Имеющиеся материалы свидетельствуют, что, как правило, стоимость построенных и проектируемых за рубежом монорельсовых дорог составляет 15—31 % стоимости метрополитена для той же трассы, т. е. обходится дешевле строительства метрополитена в 3—б раз.

Стоимость строительства эстакады по данным зарубежного опыта и по проектам, выполненным институтами Промтрансниипроект и Метрогипротранс, в зависимости от объема пассажирских перевозок составляет 40—70% общей стоимости строительства. При больших объемах пассажирских перевозок значительную долю в стоимости монорельсовой дороги составляет стоимость подвижного состава.

Таблица 19
Стоимость строительства в руб. двухпутной монорельсовой дороги

В табл. 19 приводится расчетная стоимость строительства двух систем монорельсовых дорог протяжением 20 км с вылетными линиями (связь города с промышленным районом, городом-спутником, аэродромом и т. п.) для средних условий рельефа и застройки, при расстояниях между остановками 4 км в зависимости от объема пассажирских перевозок в часы пик в одном направлении.
Как видно из табл. 19, даже для наиболее благоприятных условий строительства монорельсовой дороги с вылетными линиями стоимость 1 км ее достаточно высока и колеблется в зависимости от объема пассажирских перевозок и типа дороги от 0,8 до 1,5 млн. руб. Стоимость строительства эстакады составляет 41—65%, а стоимость подвижного состава — 8—29%.
Приведенные выше показатели для монорельсовых дорог характерны в основном только для первого варианта (см. рис. 120, а) размещения жилых и промышленных районов города. При втором (см. рис. 120, б) и особенно при третьем (см. рис. 120, в) вариантах размещения жилых и промышленных районов города стоимость строительства монорельсовых дорог возрастет, так как потребуются более частые площадки для остановок при худших условиях для их строительства и устройств подходов к ним для пассажиров, уменьшатся участковые скорости движения, что вызовет большую потребность в подвижном составе, а следовательно, и более дорогих деповских устройствах. Кроме того, увеличится стоимость подготовительных работ по переустройству коммуникаций и сносу строений.
В табл. 20 по данным научно-исследовательских и проектных работ, выполненных в 1962—1965 гг., приведены сравнительные стоимости строительства двухпутных навесных монорельсовых дорог для трех вариантов размещения жилых и промышленных районов города при разных объемах пассажирских перевозок в часы пик в одном направлении для линии протяжением 20 км.

Таблица 20
Стоимость строительства в тыс. руб. двухпутной навесной монорельсовой дороги системы Алвег

Стоимость строительства 1 км двойного пути навесной монорельсовой дороги колеблется в зависимости от условий размещения жилых и промышленных районов города и объемов пассажирских перевозок 5 — 30 тыс. человек в час в одном направлении по наиболее загруженному перегону при средних условиях рельефа и застройки от 0,8 до 1,6 млн. руб. 

Рис. 121. Графики изменения капиталовложений для различных видов городского транспорта в зависимости от объема пассажирских перевозок для первого варианта (см. рис. 120, а) размещения промышленных и жилых районов города при длине трассы 20 км: 1 — навесная монорельсовая дорога системы Алвег; 2 — подвесная монорельсовая дорога с закрытой балкой (французская система); 3 — трамвай; 4 — троллейбус; 5 — автобус

Стоимость строительства 1 км двойного пути подвесной дороги французской системы в аналогичных условиях составит 0,95—1,9 млн. руб.
Полная стоимость строительства навесной монорельсовой дороги в Киеве протяженностью 1,8 км по сметно-финансовым расчетам Промтрансниипроекта составила 1299 тыс. руб., в том числе эстакада и две станции — 718 тыс. руб., стрелочный перевод —  112 тыс. руб., энергоснабжение и контактная сеть — 54 тыс. руб., СЦБ и связь 27 тыс. руб., изыскание и проектирование — 121 тыс. руб., общестроительные затраты — 267 тыс. руб.

На рис. 121 приведен график капиталовложений для различных видов городского транспорта в зависимости от объемов пассажирских перевозок для первого варианта размещения жилых и промышленных районов города (см. рис. 120, а).
Усредненные стоимостные показатели по трамваю, троллейбусу и автобусу по видам затрат были подсчитаны по данным конкретных проектов.
Для троллейбусного и автобусного транспорта при объеме перевозок до 7,5 тыс. пассажиров в час не учитывалась стоимость строительства автомобильных дорог в предположении, что при трамвайном и монорельсовом транспорте они также необходимы.
При автобусном, троллейбусном и трамвайном транспорте в связи с небольшими участковыми скоростями движения значительно увеличится в процентном отношении стоимость приобретения подвижного состава. Например, при объеме перевозок 10 тыс. пассажиров в час стоимость подвижного состава для монорельсовой дороги составит 14% общей стоимости строительства, в то время как для трамвая, троллейбуса и автобуса — около 30%.
В табл. 21 приведена сравнительная стоимость 1 км двойного пути вылетных линий монорельсовой дороги, метрополитена открытого типа и мелкого заложения (для первого варианта) в зависимости от объема пассажирских перевозок в часы пик в одном направлении.

Таблица 21
Сравнительная стоимость 1 нм двойного пути вылетных линий в тыс. руб.

Примечание. Стоимость строительства метрополитена приведена по данным Академии коммунального хозяйства им. Панфилова.

По стоимостным показателям при объеме перевозок до 15— 20 тыс. пассажиров в час стоимость строительства монорельсовой дороги значительно выше, чем обычных видов транспорта (трамвая, троллейбуса, автобуса). В то же время стоимость строительства навесных монорельсовых дорог на 20—40% ниже, чем открытых линий метрополитена, и в 3 раза ниже, чем метрополитена мелкого заложения.
Стоимость строительства 1 км двухпутных симметричных монорельсовых дорог в зависимости от объемов перевозок составляет 0,8—1,9 млн. руб.

Рис. 122. Стоимость строительства магистральных дорог различных типов в условиях севера Западной Сибири

Стоимость строительства асимметричных дорог (типа Хаустонской, Далласской и др.) при расчетных скоростях до 100 км/ч на 20—30% ниже.
Стоимость строительства грузо-пассажирских монорельсовых дорог для условий с неблагоприятными рельефно-климатическими и геологическими условиями может быть оценена на основе выполненных проектных и научно-исследовательских работ по выбору вариантов транспортного освоения таких районов, как Камчатка и Западная Сибирь. При этом следует учитывать, что трудность определения многих технических и эксплуатационных параметров дорог перспективного, еще не построенного типа не могла не привести в некоторой степени к ориентировочным общим выводам..
В процессе разработки описанной выше Камчатской монорельсовой дороги были проанализированы строительные и эксплуатационные расходы для следующих видов транспорта: подвесной монорельсовой дороги, железной дороги (колеи 1524 и 750 мм) и автомобильной дороги IV категории. Сопоставление итоговых технико-экономических параметров показало, что стоимость сооружения 1 км монорельсовой дороги среднего типа (с подвижным составом грузоподъемностью 8—10 т) оказалась наименьшей, стоимость железной дороги с нормальной колеей — выше в 3,6 раза, автомобильной дороги — до 2 раз и железной дороги с узкой колеей — в 1,75 раза.
При сопоставлении различных видов транспорта в условиях севера Западной Сибири анализировалась стоимость строительства, отнесенная не только к единице длины (1 км), но и к единице перевозочной работы (1 ткм). Полученные данные (табл. 22 и рис. 122) показали, что для перспективных размеров грузооборота (1,0—3,0 млн. т) наиболее экономичными являются монорельсовые дороги среднего и тяжелого типов. Так, при объеме перевозок в грузовом направлении 1,0 млн. т (1,5 млн. т с учетом негрузового направления) стоимость постройки 1 км монорельсовой дороги среднего типа равна 82,0 тыс. руб., что на 72% ниже стоимости постройки автомобильной дороги (140,5 тыс. руб.) и на 220% дешевле строительства в этом районе железной дороги с нормальной колеей (180,0 тыс. руб.).
Таблица 22
Стоимость строительства магистральных дорог различных видов в условиях севера Западной Сибири в тыс. руб. на 1 нм (в числителе) и в коп. на 1 т-нм (в знаменателе)

* С учетом негрузового направления.

При отнесении строительной стоимости к 1 т-км перевозочной работы сравниваемые виды транспорта в этих условиях имеют следующие показатели: монорельсовая дорога среднего типа 5,5 коп., автомобильная дорога 9,4 коп. и железная дорога с нормальной колеей 12,0 коп.
Наиболее дешевыми зимними автодорогами (кривая 6) можно пользоваться только сезонно.