城市轨道交通能耗分析

1. 如何理解城市轨道交通系统的可持续发展

城市轨道交通与城市可持续发展  
一、城市轨道交通与可持续发展战略1992 年以来, 世界大多数国家都开始考虑本国的可持续发展问题, 几乎所有的国际组织都对可持续发展战略作出了反应。可持续发展追求社会、经济、生态三者的持续协调发展, 其中生态持续发展是基础, 经济持续发展是条件, 社会持续发展是目的。可持续发展战略对轨道交通产生了深刻的影响, 与基础设施建设紧密关联的可持续发展目标是: 改善人类居住区的社会、经济和环境; 改善居民的居住工作环境和生活质量, 这一目标需要通过多种途径的努力才能有效实现, 作为基础设施的重要组成部分的轨道交通, 会从多方面促进这一目标的实现。“中国二十一世纪议程”提出的大城市交通可持续发展战略目标是: 近中期建成和城市交通量基本相适应的城市道路网络系统, 在客流量大的交通走廊中, 规划建设大容量快速轨道交通, 发展多种形式客运交通工具; 远期发展快速、准时、安全、便捷和舒适的城市交通网络, 并逐步建成多层次、多平面的立体交通。其核心思想是建设规划布局合理与生态环境及用地交通需求相协调的, 以快速交通为骨干, 常规地面交通为网络, 具有我国不同区位大城市交通结构特色的综合交通运输网络。公共交通是解决城市交通问题的最佳途径, 可持续发展理论使得人类越来越清醒地认识到: 人口、资源和环境是当代人类生存和发展的三大基本问题, 单纯的经济富裕不等于幸福, 经济的持续发展必须顾及长远利益, 经济社会发展必须和生态环境的保护相统一; 如果只满足于眼前的短期利益, 追求单纯的增长, 将会导致难以预计的后果。在新经济发展观和发展条件以及环境、安全、技术等因素的综合作用下, 轨道运输日益显示出其自身具有的技术经济优势, 城市轨道交通具有的运能大、占地少、能耗小和环境污染小的优点是其他交通工具无法比拟的。如今, 社会发展要求和高新技术的突破, 引发了一场世界范围内的以调整运输结构和发展模式为主旋律的交通运输革命, 对世界各国的经济和社会发展将产生强烈的影响, 而轨道运输己经成为调整传统运输结构的着眼点, 以轨道交通为主的城市公共交通系统, 是发达国家和一些发展中国家的共同选择。依靠轨道交通为主的公共交通系统解决城市交通问题的办法, 不仅在发达国家得到普遍应用, 在发展中国家及地区也日益引起重视。确立以轨道交通为重点的城市交通运输发展战略, 是发展中国家城市交通发展的理性选择。大力发展城市轨道交通运输,也是解决世界各城市交通运输问题的必然选择。二、城市轨道交通与城市环境城市轨道交通与环境的问题, 并不是单纯的对自然环境的保护问题, 正如上述可持续发展所论述的, 它是一个包括对自然资源在内的各种资源的合理利用以使之可以延续的问题, 所以我们就不能不考虑轨道与环境的最合理结合。考虑轨道交通系统的环境, 狭义地讲, 是指在城市综合交通系统中城市轨道交通子系统与其它交通子系统的相互关系, 包括其在整个系统中的地位以及与其它交通方式的竞争与协作关系。广义地讲, 则是指整个城市系统的形态, 即城市土地与空间开发利用的强度及其分布, 包括居民人口的分布、商贸网点的分布、工业区的分布、文化娱乐业的分布等。他们是交通需求之“源”, 决定城市人口出行需求的强度大小与空间分布, 对城市轨道交通系统的网络分布与运输能力提出相应的要求。城市轨道交通在出现的时候就已表现出这样的定位倾向: 为城市可持续发展提供基础和保障。实践证明, 轨道交通系统在土地占用、能源消耗、空气质量、景观质量、客运质量等主要交通、环境指标方面, 可达到最优水平。环境问题是当今世界焦点之一, 在经济和社会发展中如何处理好交通基础设施建设和环保的关系, 是摆在我们面前的一项迫切任务。随着中国铁路运营里程的增加、客运专线高速铁路的出现和城市轨道交通的迅速发展, 实现轨道交通基础设施建设与环境保护相互协调, 走可持续发展道路是未来国内外轨道交通建设的正确发展方向。可持续发展战略的一个重要内涵, 就是要求人类的发展必须与资源和环境相协调, 在人类发展的同时, 必须保证资源的可持续利用和环境优化, 据有关资料分析,我国单位运量能耗, 公路是铁路的13- 16 倍; 公路运输产生的废气对环境的污染, 比铁路高30 倍; 在同样的运量条件下, 修筑公路所占用的土地面积是修建铁路的4 倍。特别是随着铁路科技水平的不断提高, 铁路运输在节约资源和保护环境方面的优势, 显得更加突出。比如重载技术的发展, 使单位运量的能耗进一步降低; 铁路电气化程度的提高, 使铁路对环境的污染进一步减少, 等等。特别是高速列车的发展, 更显示了铁路在节约能源、保护环境方面的巨大优势。轨道交通建设要注意与环境保护相协调。要做到轨道交通建设与环境保护同步规划、同步实施、同步发展。积极借鉴发达国家的经验和技术。发达国家轨道交通建设和发展的历史较为悠久, 对于轨道交通环保问题积累了较为丰富的经验, 也具有较为先进的技术, 值得我们学习和借鉴。三、城市轨道交通与绿色能耗随着全球工业化的不断发展, 城市人口迅速增加, 使得城市交通日益拥挤, 世界各国都在寻求和发展与之相适应的城市交通工具。城市轨道交通是缓解城市化过程中能源、交通、环境协调发展的矛盾唯一途径。城市轨道交通以运行方式舒适、准时、占地面积小、环境污染小、节省能源、快捷方便且运量大而得到广泛的运用。地铁列车以电力作为动力, 基本不存在空气污染问题。轻轨列车有电力和内燃之分, 但考虑到对城市环境的影响, 城市轻轨一般用电作为动力, 而内燃轻轨车主要用于市郊轻轨。作为特大和大城市交通骨架干线的城市轨道交通, 以送能最大的城市交通出行方式, 适宜承担高密度、大流量的客流需求, 这样能减少人均资源占用和消耗量, 利于城市轨道交通的可持续发展。从能量消耗来看, 据日本统计资料, 东京、大阪、名古屋3 大城市圈中, 在运送同样的人公里运输工作量的前提下, 轨道交通能源消耗量423KJö人公里, 公共汽车能源消耗量749KJö人公里, 营业用小车能源消耗量5434KJö人公里, 家庭用小车能源消耗量2520KJö人公里。小汽车的能耗是轨道交通的6- 13 倍, 公共汽车是轨道交通的1. 8 倍。能源消耗和能源要坚持可持续发展战略, 城市化、城市人口和城市交通要坚持可持续发展战略, 城市轨道交通是最节省能源、环保、高效的城市客运交通运输工其, 可称为绿色交通, 大力发展城市轨道交通是促进城市可持续发展的必由之路。但是, 这并不是说, 在资源和环境问题上, 轨道交通就可以满足于现状,止步不前。事实上, 即使在西方发达国家, 轨道交通在节约资源和保护环境方面, 仍有大量的工作要做。比如, 如何尽量降低轨道交通运输中的能耗, 如何最大限度地减少列车噪音和震动?如何使轨道交通规划设计、施工和自然环境相协调, 尽量减少对环境的破坏等等。实践显示, 在高新技术迅速发展、人们环保意识迅速提高的今天, 城市轨道交通以全新的面貌成为都市交通圈中公共交通骨干系统, 是促进城市可持续发展的21 世纪的“绿色交通”系统。

2. 城市轨道交通系统在城市中的地位和作用。

城市轨道交通系统分析

作者：李枫(上海铁道大学交通运输学院)

1 城市轨道交通系统的基本概念

城市轨道交通是一种依托轨道运行，借助电力驱动，以列车编组方式在城市区域快速行驶的交通工具，是一种现代化的城市公共客运系统。
城市轨道交通系统的基本功能是为城市人口(包括居民与流动人口)提供大众化的出行服务。由于它具有速度快、容量大的基本特性，因而特别适用于市内和城郊之间大规模的、集中性的、定点、定时、定向的出行需求，成为现代城市公共客运交通体系的骨干，起到客流组织的主导作用。
城市轨道交通系统的基本要素包括：(1)设备。可分为两类。一类是固定设施，如线路、车站、车辆段、环境系统、指挥控制系统(信号、联锁、闭塞系统)等；另一类是移动设施，如动车组、自动停车装置等。系统为乘客提供出行服务时，与顾客直接接触的是车站内的各种设施(如上下扶梯、自动售检票系统、座椅等)和车内的各种设施(如座位，各种信息设施等)，这些设施的数量与质量直接影响乘客出行的方便性与舒适性。(2)人员。可分为两类。一类是乘客，即被服务者。他们的出行需求各不相同，要求各异，因而对系统的运营带来较高的要求；另一类是系统内部的职工，包括第一线的基层职工和后勤、管理人员等。他们是服务的提供者，要求具有较高的素质。(3)技术与管理。包括各种作业技术、方法和管理制度，属系统的软件部分，主要是为了保证系统能够高效、可靠地运行，见图1。

图1 城市轨道交通系统及其环境

城市轨道交通系统的环境。狭义地讲，是指在城市综合交通系统中城市轨道交通子系统与其它交通子系统的相互关系，包括其在整个系统中的地位以及与其它交通方式的竞争与协作关系。广义地讲，则是指整个城市系统的形态，即城市土地与空间开发利用的强度及其分布，包括居民人口的分布、商贸网点的分布、工业区的分布、文化娱乐业的分布等。他们是交通需求之“源”，决定着城市人口出行需求的强度大小与空间分布，对城市轨道交通系统的网络分布与运输能力提出相应的要求。
城市轨道交通系统的层次结构。就目前城市轨道交通系统的技术发展水平而言，包含市郊铁路、地下铁道、轻轨交通、有轨电车、高架导轨电车等几种方式。根据其运能大小，大致可划分为三个层次：一是大容量的轨道交通方式，主要是地下铁道和市郊铁路，适合于市中心区和市郊有大密度客流的地区与方向；二是中等容量的轨道交通方式，主要是指轻轨交通，适合于市郊间、市区次中心之间，甚至市区(主要是中、小城市)等有相当客流量的方向与地区；三是低容量的轨道交通方式，主要是指传统的有轨电车和单轨系统等，适应于较小运量的地区或方向。上述三个层次与常规公交汽、电车互相有机配合，可高效、快速地完成城市人口的出行需求。

2 城市轨道交通系统的地位与作用

如图2所示，从系统的层次性分析，城市社会经济大系统、城市综合交通系统和城市轨道交通子系统三者之间是递阶包涵的关系。

图2 城市轨道交通系统的地位与作用
1——城市轨道交通子系统；2——城市综合
交通系统；3——城市社会、经济大系统。

首先，城市是相对于乡村的社会、经济大系统，从某种意义讲，其本质是时间和空间上的高效率与高效益，城市必须保持充分的活力和相当的发展空间。
实践证明，一个城市要做到这一点必须有一个高效率的城市综合交通系统作支撑。这是因为城市交通系统是城市社会、经济大系统中的一个重要子系统。一方面城市土地利用与开发提出相应的交通需求，需要一个高效的城市交通系统来支持；另一方面，城市交通系统的发展，交通可达性的提高，又会反过来影响城市土地的利用与开发，引导城市形态向一定方向演化。二者的关系可表示如图3〔1〕。因此，城市要科学合理的发展、演化，除了要做好城市总体综合规划之外，还应该规划好城市交通子系统。

图3 城市交通系统与土地利用的相互关系

其次，城市是一个人口密集，各种交流活动频繁的特定空间区域。在这个区域中交通需求集中、定时、密度大，同时还要求快速、高效、安全、方便、舒适等。城市轨道交通系统以其高效、优质的服务和节省资源、轻度污染的特性恰好满足上述技术、经济方面的要求。因而成为城市交通系统的骨干。相应地，其它交通方式(如常规公交汽、电车，出租车，小汽车，自行车等)则起到补充、配合的辅助作用。因此，一个好的城市交通系统首先要规划好、建设好和管理好其核心部分——城市轨道交通子系统。
综上所述，城市轨道交通系统在城市综合交通系统与城市发展、演化中的地位和作用主要表现在以下几个方面：
(1) 它是城市综合交通系统的核心，起到客流组织的骨干作用。城市综合交通系统具有多层次结构。第一层次(高架或地下全隔离系统)——轨道交通、快速干道(汽车交通)；第二层次(地面部分隔离)——轨道交通或公交干线、城市干道(汽车交通)；第三层次(延伸至居民区及其它功能区)——公交线路、城市道路(汽车交通)。显然，第一层次是骨架与主干(大动脉)，第二层次是辅助与补充(一般血管)，第三层次是集疏与延伸(毛细血管)。
(2) 它是城市发展与演化的必要条件。城市轨道交通系统能够满足大运量、长距离的快速客运要求，因而可解决城市面积拓展与空间合理开发运用的客运通道问题。
(3) 它是城市可持续发展的基础与保障。在土地占用、能源消耗、空气质量、景观质量、客运质量等主要交通、环境指标方面，轨道交通可达到最优水平。

3 城市轨道交通系统的基本特性

从一定意义上讲，城市轨道交通系统不仅是一个公共客运系统，而且是一个经济系统、一个社会系统。因而它不仅具有交通特性，而且表现出相应的经济特性和社会特性。
3.1 交通特性
(1) 提供高效、优质的出行服务。高效体现在速度快、容量大；优质体现在方便、舒适等。如表1所示〔1，2〕。

表1 城市轨道交通系统基本交通特性

地铁 轻轨 公交
运输能力/万人.单向高峰小时-1 3～6 0.6～2 ＜0.8
平均运行速度/km.h-1 30～60 18～40 10～15
时间准确性 良好 良好 较差
舒适性 好 好 较差
与地面交通的隔离率/% 100 30～80

线路的复杂性 简单/复杂 简单 复杂
运营自动化程度 最高 较高 低

(2) 节约资源(特别是节约城市稀有的土地空间资源)。主要表现在两个方面：一是能耗低，二是占地少。由于城市轨道交通系统采用的是大运量、集中化运输方式，且采用了一系列高新技术，因此单位乘客的能耗是其它任何一种城市交通方式所无法比拟的，同时占用的城市土地空间资源也是最少的。如表2所示〔3〕。
表2 各种交通方式占用道路面积(静态)

交通方式 每位乘客占用的道路面积/m2
自行车 6～10
小汽车 10～20
公共汽电车 1～2
轨道交通 0.5(地面) 0(地下)

(3) 轻度污染——体现在噪声、震动、空气污染程度小等。由于城市轨道交通系统一般采用电力牵引方式和大运量、集中化运输方式，因此，每运送一位乘客所产生的污染微乎其微，通常被称为“绿色交通”。如表3所示〔4〕。
表3 各种交通方式每乘客公里能耗与空气污染比较

交通方式 客位利
用率 能耗
/peg CO排放
量/g VOC排
放量/g NOx排
放量/g
小汽车 2.25人 60 27 4.2 1.3
公共汽车 25% 25 1.2 0.25 0.80
地铁和区域
快速铁道 21%～
25% 19～
19.5 0 0 0

注：1.Peg为汽油克当量；2.VOC为挥发性有机混合物；3.小汽车以汽油车为准。
3.2 经济特性
(1) 属巨额资金密集型系统。首先，初期建设投资需要巨额资金。由于城市轨道交通系统建设要求高、施工难度大、设备的技术标准也高，常常成为一个城市中有史以来最大的基础设施建设项目之一。因此，一个城市若没有相当强的经济实力和财政基础是无法进行大规模轨道交通系统建设的。
其次，运营成本也相当高。一方面城市轨道交通系统能源消耗绝对量相当大，包括列车牵引、环境控制、车站机电设备及通信信号设备等日常运转的能耗。另一方面高标准的防灾系统的投资成本与维护保养成本也很高。同时，大量运营管理与服务人员的开支、设备的运行费用也使运营成本居高不下。
(2) 企业财务收益与社会经济效益相差悬殊。由于城市轨道交通系统具有较强的公用性，强调社会经济效益的最大化，使得运营企业无法按运营成本制定票价，因此运营企业极易亏损，即便是运营成本的回收都几无可能，常常需要依赖国家、政府、社会提供大量的补贴。
3.3 社会特性
(1)具有公用事业的性质；
(2)具有基础设施的功能。
这些特性是从不同层次和不同角度对城市轨道交通系统进行观察与分析得到的，对于探讨城市轨道交通系统的管理体制很有裨益。

4 城市轨道交通系统的产品概念

4.1 城市轨道交通系统的基本性质
城市轨道交通属于一般交通运输业的范畴。关于一般交通运输业的性质，已有大量文献进行了详细的阐述与说明〔5〕。一般认为：交通运输企业首先具有物质生产的性质，同时在一定程度上兼有商业服务的性质，是生产性与服务性的统一。这个论述与ISO9004-2《质量管理和质量体系要素 第二部分：服务指南》的观点是一致的。该标准有如下一个连续系谱图(图4)表明：生产性与服务性通常共生于一个行业中，只不过不同的行业，生产性与服务性的成分不同而已。

图4 服务连续区间内的产品内容

因此，作为特定交通运输企业的城市轨道交通系统，首先具有物质生产的性质，同时兼有商业服务的性质。
4.2 城市轨道交通运营企业的产品
所谓产品，是指活动或过程的结果。产品可包括硬件、流程性材料、软件、服务或它们的组合。产品可以是有形的(如组件或流程性材料)，也可以是无形的(如知识或概念)或是它们的组合。产品可以是预期的(如提供给顾客)或非预期的(如污染或不愿有的后果)〔6〕。
由此可见，产品是一个广义的概念，包括了硬件、软件、流程性材料和服务四大类别，还可以是它们的任意组合。结合以上对城市轨道交通系统性质与特点的分析，其产品应包括两类：一是乘客位移；一是在乘客出行过程中所提供的各种服务。二者恰恰反映了系统生产性与服务性的统一。当然，这两类产品不是相互独立的，而是相辅相成的。
这里，为乘客出行所提供的服务，狭义的是指企业销售位移产品的商业性服务，体现为售票前、中、后的服务等。广义的还应包括环境服务、信息服务、购物与办事服务等。实际上，当前世界各国的城市轨道交通企业为快速收回巨额投资，尽量减少亏损，提高自己的经济效益，无不在推行多种经营的政策，以争取主业和副业的相互促进。

5 城市轨道交通系统管理的基本内容

任何城市的轨道交通系统都有一个从无到有、从线到网、不断发展、不断完善的成长过程。这个过程可经历三个阶段——规划、建设和运营。城市轨道交通系统的管理就是指对上述三个阶段的全过程管理。因此，其基本内容包括以下三个方面：
(1) 规划管理
规划就是指对未来进行分析并作出相应的安排。其目的主要是为了实现系统自身内部的协调、系统与环境的协调，以发挥系统效率、体现系统的效益〔7〕。城市轨道交通系统的规划就是要做到系统内部线路网络的合理分布、运输能力的合理分配，做到与其它交通子系统(如常规公交、自行车等)的相互协调，进一步与城市社会经济大系统相协调，以满足现代城市人口迅速、舒适、频繁的出行需求。
规划管理的内容主要包括两个方面。一是规划方案的设立与选择。这方面要求进行大量的定性、定量分析，借鉴已有的成熟经验，采用科学的规划决策机制和最新的规划理论与方法。通常委托权威机构进行规划研究。二是规划方案的实施，包括建设用地的控制、建设计划的拟定、资金筹措的管理等。
(2) 建设管理
城市轨道交通系统的工程技术比较复杂，设备也比较先进，要耗费巨额的资金，这就成为一个城市最大的公益性投资项目之一。因此，必须进行科学的建设管理，以确保工程质量和投资效益。
城市轨道交通系统的建设管理包括两个方面。一是建设计划的管理。城市轨道交通系统的建设，一般采用逐线、甚至逐段的建设方案，为了保证系统能够有计划的建成和投资效益的最大化，必须制定切实可行的财政援助计划、资金筹措计划等，同时进行最佳建设时机和建设顺序的研究。二是建设过程的管理。城市轨道交通系统项目的建设过程如图5所示。

图5 城市轨道交通系统项目建设的全过程

建设过程的管理，就是对上述整个过程的每个分过程、每个环节的全面管理，包括投资、进度和质量三个方面的计划、控制与管理。
(3) 运营管理
运营管理是指对城市轨道交通系统各类要素(包括人员、设备、技术和管理)的计划、组织、指挥、协调与控制。其目的是为了充分发挥系统的效率、确保乘客出行的质量。主要包括生产调度、设备管理、技术管理、质量管理、财务管理等。

6 城市轨道交通系统的管理体制及其经营管理特点

6.1 城市轨道交通系统的管理体制
城市轨道交通系统具有资金密集的经济特性。因此，在早期资本市场并不发达时期，城市轨道交通系统(地铁)一般由政府出资建设；同时，由于城市轨道交通系统具有企业财务收益与社会经济效益相差悬殊的特性，使得运营企业即便是运营成本本身也没有能力收回。因此，早期一般由政府来组织运营，亏损由财政负担。总之，无论建设与运营均由国家经营。
国营的缺点是产权不明晰，经营者不负责其资产的保值与增值。因此，后期城市轨道交通系统逐渐转向民营。
民营表现在两个方面：一是在建设融资上，大量私有资本通过发行券、股票等进入城市轨道交通系统的建设领域；二是在经营管理上，企业一般是在一定的政府优惠与支持政策及管制与约束下自主经营、自负盈亏。政府的优惠与支持主要表现在税收、折旧等方面，其目的是要降低企业的风险、提高企业的盈利能力与积极性；政府的管制与约束主要体现在规划安排、投资限制、定价约束等方面，其目的是保证整个系统的社会经济效益实现最大化。
6.2 城市轨道交通系统的企业经营与管理特点
首先，企业实际上进行的是非完全的市场经营。一方面政府给予企业相应的支持与优惠政策以确保经营企业的盈利能力，提高其经营的积极性。另一方面，政府又对企业制定各种管制政策和进行一定的行为约束以确保整个系统的社会经济效益最大化。因此，可以说城市轨道交通系统的企业经营是市场经营成分和协议(与政府)经营成分的综合。
其次，城市轨道交通系统的企业一般采取多种经营的战略，综合开发其土地空间资源，以增强企业的盈利能力。企业总是首先抓好主营业务——运营生产的经营与管理，以高质量的服务吸引大量的乘客为其它辅营业务创造良好的外部环境；同时重视辅营业务，如房产物业的经营、商业的经营、旅游业的经营等，以充分利用客流密集的优势，有效开展多种经营业务。这方面以香港地铁的经营最为典型。

3. 从站间距角度，分析城轨交通与地铁之间的区别，以及未来两者的发展趋势

城市人口和规模的扩张刺激城市轨道交通市场
中国城镇居民人口总数在以每年3.4%的速度增长，与此同时，民用汽车拥有量的年平均增速则达到了16.0%，这意味着中国的城市交通状况正面临着严峻的挑战。相比于其他的公共交通工具，城市轨道交通具有大运量、低能耗、高速度等优势，这让城市轨道交通逐渐备受关注。
前瞻分析预测，到2020年我国城市人口将超过87000万人，预计到2025年将超过95000万人。城市人口的快速积累和增长是促进城轨交通建设的关键因素，预计未来五年内我国主要城市轨道交通仍有较大市场空间。
在客运量方面基本呈现公共汽车客运量保持低增长、轨道交通客运量保持高增长的格局，客运量比例呈现轨道交通逐步增大、公共汽车逐步减少的发展趋势。
前瞻根据近几年我国城市轨道交通客运量的增速进行预测，到2021年全国城市轨道交通客运量将超过272亿人次，到2026年我国轨道交通客运量将接近380亿人次。
地铁仍占主导地位
截至2020年底，我国城轨交通运营线路长度方面，地铁占比79%，占主导地位，占有率较上年有所上升;市域快轨占比10.10%;现代有轨电车占比6.09%;轻轨占比2.73%;可以看出我国城轨交通发展仍然走的是以地铁为主导，多种线路协同发展的方向。
城市轨道交通投资规模进一步扩大
2014-2019年，城市轨道交通投资规模逐年增长。2019年，中国大陆地区城轨交通完成投资5958.9亿元，在建线路总长6902.5公里均创历史新高。可研批复投资累计46430.3亿元。
前瞻根据近几年我国城市轨道交通投资额的增速进行估算得到，2020年我国城市轨道交通投资额约为6571亿元。未来随着我国在建、规划线路规模进一步扩大、投资额持续增长建设速度稳健提升。
以地铁为例，城市轨道交通建设主要可以分为土木工程建设和以机车购置、信号系统建设为主的机电设备建设。其中土木工程费用在地铁建设费用中占比达到70%，主要用于车站建设和区间线路建设;车辆、信号、自动售检票系统等机电设备投资建设占比30%。
以北京地铁4号线为例，其建设投资154亿元，其中107亿元用于土建工程的投资建设;47亿元用于机电设备投资建设。
预测中国地铁运营里程将在2026年突破1.2万公里
目前，全国各地城市轨道交通建设辐射范围不断扩大，“十三五”期间，我国地铁运营里程将增长超过5400公里，预计到2021年，中国地铁运营里程将达到7436公里，到2026年，有望突破12000公里。
根据往年轻轨市场规模分析，轻轨运营里程占轨道交通的比重仍将上升。前瞻分析预测，“十三五”期间，我国轻轨也将迎来黄金发展期，预计到2026年，运营里程将超过300公里。

4. 城市轨道交通的发展及现状分析

作为城市公共交通系统的一个重要组成部分，在中国国家标准《城市公共交通常用名词术语》中，将城市轨道交通定义为“通常以电能为动力，采取轮轨运转方式的快速大运量公共交通之总称。”目前国际轨道交通有地铁、轻轨、市郊铁路、有轨电车以及悬浮列车等多种类型，号称“城市交通的主动脉”。城市轨道交通和其他公共交通相比，具有以下特点：用地省，运能大，轨道线路的输送能力是公路交通输送能力的近10倍。每一单位运输量的能源消耗量少，因而节约能源；采用电力牵引，对环境的污染小。
中国城市轨道交通发展迅速。中国城市规划建设的轨道交通网络总里程已达5000公里，总投资估算将超过8000亿元。随着城市化的快速推进，作为中国城市公共交通网络重要组成部分的城市轨道交通网络建设也在快速发展。中国已有北京、上海、广州、深圳等10个城市拥有已建成的轨道交通线路，全国规划建设轨道交通网络的城市则已有25个。
城市轨道交通是属于资本密集和技术密集的行业。目前中国的建设和运营管理体制还不足以对项目建设进行有效的监督、引导和控制；国内城市轨道交通行业的法制建设、技术控制、标准化体系尚未形成。为使中国城市轨道行业具有国际竞争能力，应尽快制定相关的行业法律法规，促进国产化设备的发展。由于城市轨道交通的投入大，建设期长，退出成本高，要保证有足够的客运量，才能盈利，因此投资建设应相当慎重，谨防盲目上马。
中国轨道交通设备在全面建设初期主要依靠进口，价格昂贵，地方财力难以承受。尤其是一些通过国外贷款建设轨道交通的城市，限于贷款条件规定，必须要用相当一部分贷款用于购置贷款国的设备产品。自从实施城市轨道交通设备国产化政策以来，中国城轨车辆国产化成绩斐然，国产城轨车辆不断涌现，如南京浦镇客车厂与法国阿尔斯通公司合作，生产的地铁车辆供上海轨道交通3号线使用；大连机车车辆厂生产的轻轨车辆，供大连的金石滩-黑石礁轻轨使用；长春客车厂生产的时速100km的轻轨车辆，供天津滨海轻轨使用；四方机车车辆厂生产的地铁空调车辆，供北京地铁八通线使用。虽然取得了比较大的进步，但面对国外厂家的激烈竞争，国内厂家仍需努力。
今后，城市轨道交通的发展将和其他交通方式共同构建高效率的综合交通体系，进一步改革运营体制，使外部效益体现在轨道交通的内部效益，放宽准入市场，城市轨道交通行业将在中国的经济发展过程中，更好地发挥作用。
总体来看，中国城市轨道交通仍然处于初级发展阶段，发展机制仍不够健全，但各地建设城市轨道交通的热情日渐高涨。随着城市化建设步伐的加快，中心城市不断在向周边辐射，轨道交通建设的紧迫性也在增加。为缓解轨道交通建设资金的困境，政府已大力号召外资和民营企业进入轨道交通建设领域。目前，外资主要以设备供应和技术提供的方式活动于轨道交通建设领域，民营资本则因投资额过大而暂时难以介入。随着中国城市规模的不断扩大，产业外围转移速度的增加，外资和民营资本进入城市轨道交通建设成为一种必然趋

5. 城市轨道交通的优缺点

1.城市轨道交通是城市公共交通的主干线，客流运送的大动脉，是城市的生命线工程。建成运营后，将直接关系到城市居民的出行、工作、购物和生活。
2.城市轨道交通是世界公认的低能耗、少污染的“绿色交通”，是解决“城市病”的一把金钥匙，对于实现城市的可持续发展具有非常重要的意义。
3.城市轨道交通是城市建设史上最大的公益性基础设施，对城市的全局和发展模式将产生深远的影响。为了建设生态城市，应把摊大饼式的城市发展模式改变为伸开的手掌形模式，而手掌状城市发展的骨架就是城市轨道交通。城市轨道交通的建设可以带动城市沿轨道交通廊道的发展，促进城市繁荣，形成郊区卫星城和多个副部中心，从而缓解城市中心人口密集、住房紧张、绿化面积小、空气污染严重等城市通病。
4.城市轨道交通的建设与发展有利于提高市民出行的效率，节省时间，改善生活质量。国际知名的大都市由于轨道交通事业十分发达方便，人们出行很少乘私人车辆，主要依靠地铁轻轨等轨道交通，故城市交通秩序井然，市民出行方便、省时。

6. 城市轨道交通体系的优缺点

一、优点：

⒈城市轨道交通有较大的运输能力

⒉城市轨道交通具有较高的准时性

⒊城市轨道交通具有较高的速达性

⒋城市轨道交通具有较高的舒适性

⒌城市轨道交通具有较高的安全性

⒍城市轨道交通能充分利用地下和地上空间

⒎城市轨道交通的系统运营费用较低

⒏城市轨道交通对环境低污染

二、缺点：

1.建设成本大。

2.建设周期长。

3.一经建成无法更改。

(6)城市轨道交通能耗分析扩展阅读：

城市轨道交通为采用轨道结构进行承重和导向的车辆运输系统，依据城市交通总体规划的要求，设置全封闭或部分封闭的专用轨道线路，以列车或单车形式，运送相当规模客流量的公共交通方式。

城市轨道交通是城市公共交通的骨干，具有节能、省地、运量大、全天候、无污染（或少污染）又安全等特点，属绿色环保交通体系，特别适应于大中城市。

7. 城市轨道交通发展现状及未来趋势

城市轨道交通智能化系统是应用云计算、大数据、物联网、人工智能、5G、卫星通信等新兴信息技术，全面感知、深度互联和智能融合乘客、设施、设备、环境等实体信息的综合系统，智能化是现代轨道交通发展的必然趋势。随着国内城市轨道交通建设规模的不断增大，城市轨道交通智能化系统的市场规模将持续扩大。

城市轨道交通智能化系统包括六大系统

城市轨道交通智能化系统包括了综合监控系统、乘客资讯系统、综合安防系统、通信系统、自动售检票系统和信号系统，具有高科技化、综合集成化、数据分析智能化和运营体系智慧化等优势，是我国城市轨道交通的建设目标和发展方向。

—— 更多数据可参考前瞻产业研究院《中国智能交通行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》