出品 | 網(wǎng)易新聞

作者 | 須臾千秋，清華大學(xué)土木工程博士

位于非洲撒哈拉以南的尼日利亞是世界第十大產(chǎn)油國，煤、鐵、黃金等自然資源亦極其豐富，其最大城市是沿海的拉各斯，人口高達(dá)2000萬，與北京、上海、東京這樣的城市規(guī)模接近，是一座極其擁擠、繁華的大都會。

（擁擠的老城拉各斯）

1991年，為了增強(qiáng)國家對貧窮的北部地區(qū)的管控，同時也為了緩解拉各斯的大城市病，尼日利亞將首都從拉各斯遷到了北方內(nèi)陸的阿布賈。

（空曠的新首都阿布賈）

今天我們就來介紹一下由中國承建的阿布賈城鐵。

（一）從零開始，這是北非地區(qū)的第一條城市鐵路

阿布賈是一座幾乎從平地開始規(guī)劃的新城，到2019年，阿布賈的人口剛剛達(dá)到200萬人，但增長速度極快。

從零開始的規(guī)劃給了阿布賈城市建設(shè)以很高的靈活性，尤其是市政交通的規(guī)劃可以相對超前，其中，由中國承建的阿布賈城鐵就是這樣有遠(yuǎn)見的規(guī)劃，它于2018年7月12日正式開通運營，是西非地區(qū)開通的第一條城市鐵路。

阿布賈城鐵全線采用中國鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，總長77.782公里，一期工程約45公里，設(shè)計最高時速100公里/小時。城鐵一期連接了阿布賈市中心、阿布賈-卡杜納鐵路（阿卡鐵路）及阿布賈機(jī)場航站樓，共設(shè)13個車站。

阿布賈城鐵二期工程連接阿布賈主城區(qū)與周邊的衛(wèi)星城，最終將會無縫連接國際機(jī)場、干線鐵路，構(gòu)成阿布賈立體綜合交通體系，帶動整個阿布賈城市群的發(fā)展。

除了鐵路線由中國公司提供外，阿布賈的城鐵車輛也是由中國提供的。

自1998年開始，中國就開始向尼日利亞和非洲多國出口機(jī)車和城軌車輛，目前市場已經(jīng)覆蓋了十余個非洲國家。

由于承建線路和提供機(jī)車的同為中國企業(yè)，并且同在中國規(guī)范下運營，車輛與線路之間通信、供電、信號等系統(tǒng)的磨合都十分完善，運營效率極高。

（二）城鐵、地鐵、輕軌，它們究竟有何區(qū)別？

我們知道，任何一個規(guī)模稍大的城市，其市政交通都少不了軌道交通系統(tǒng)的參與。

基于公路的公交車相比起軌道交通而言運力太小，而且會與小汽車的交通流形成沖突，當(dāng)城市規(guī)模擴(kuò)大、公路系統(tǒng)繁忙起來后，有時候不僅提供不了足夠的運力，反而會給公路交通幫倒忙，加劇交通擁堵。

因此，最好的辦法就是在城市規(guī)劃的一開始就別怕花錢，把軌道交通修起來。這些列車少則三五節(jié)，多則十來節(jié)，而且最快時可以一兩分鐘發(fā)一輛。在較遠(yuǎn)距離、主干交通線路上，有著公路公交無法比擬的優(yōu)勢。

不過，很多人都對城鐵、地鐵、輕軌這些東西有些分不清楚，覺得在地上跑的就是輕軌，在地下跑的就是地鐵。

（輕軌與地鐵）

實際上，城市中的軌道交通是修在地上還是地下并無一定之規(guī)。

在郊區(qū)地價低廉處，或者地下地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，不適合進(jìn)行挖掘施工的區(qū)域，地鐵也可以穿行到地面上。

真正區(qū)分“地鐵”和“輕軌”的，是車廂的載重。

載重大的叫“重軌”，也就是我們常說的“地鐵”，單次列車的車廂編組通常為5-8節(jié)，每小時旅客發(fā)運量約為3-7萬人。載重較小的叫輕軌，車廂編組通常為2-4節(jié)，每小時旅客發(fā)運量約為1-3萬人。

無論是地鐵還是輕軌，都有封閉、獨立的專用軌道和車站，有自己的自動化信號系統(tǒng)，這些都與“與路面交通混行”的有軌電車有著本質(zhì)的區(qū)別?；煨杏熊夒娷囋诂F(xiàn)實中的旅客發(fā)運量往往不足每小時5000人。

（與公路交通混行的有軌電車）

輕軌與地鐵在鐵路線規(guī)格、車輛選用上都有較大差別，因此輕軌的造價比地鐵略低，但差距并不特別大。

那為什么在我們的印象中，地鐵總是在地下，而輕軌往往在地上呢？

這是因為，地下隧道的修建相比起地上道路而言極為昂貴，就建筑成本而言，地下線路的成本是高架線路的3倍，地面線路的6倍。在大城市的市中心，人口密集，地價極高，修建地上線路所造成的麻煩和損失太大，算下來反而是修地下線路的總成本更低，而這些區(qū)域的客流量必然很大，因此“地下線”和“重軌”通常是重合的。

而在大城市的郊區(qū)、新區(qū)和較小的城市中，由于地價較低，線路修在地上更加劃算，相應(yīng)地，這些地方的客流量也沒有那么大，輕軌就完全可以滿足交通需求。

阿布賈城鐵就是在這樣的指導(dǎo)思路下設(shè)計的。作為剛剛起步的新興國家，尼日利亞的財政狀況還不足以支撐長距離地下線路的修建，此外，超前的市政交通規(guī)劃也大幅降低了地上線路的造價，因此實際修建的阿布賈城鐵是最適合阿布賈情況的最優(yōu)解。

（阿布賈城鐵中心站）

（三）在西非國家修城鐵遇到了哪些困難？

尼日利亞屬于熱帶草原氣候區(qū)，每年的氣候鮮明地分為雨季和旱季，與中國迥異。這里一年的降雨主要集中在雨季，旱季則十分干旱，因此每年的地下水位波動比較劇烈。

在阿布賈城鐵路基的施工中，就發(fā)生了地下水滲出的情況，造成基床土受浸泡而變得松軟，無法進(jìn)行下一步施工。

（尼日利亞的雨季）

地質(zhì)專家在分析地質(zhì)情況時發(fā)現(xiàn)，在城鐵線路經(jīng)過的地區(qū)，地層分布呈現(xiàn)一個盆狀，四面八方的地下水都向此方向匯集，形成了一個很大的地下水匯集區(qū)域，此處地下水埋深很淺，只有5至7米，會直接干擾到地面上的城鐵施工。

工程師們提出了路塹式路堤方案應(yīng)對這一問題，將路基下挖至基床以下兩米處，然后施作水溝排出地下水。這樣一來，等效于間接地抬高了軌道，使之長期保持在地下水位線以上。

（路塹式路堤方案示意圖）

另外，按照以往中國鐵路建設(shè)經(jīng)驗，車站間距一般較大，站場比較復(fù)雜，基本上都有道岔，每一個車站都設(shè)置一套聯(lián)鎖設(shè)備，但阿布賈城鐵中，有一些站間距過短，大都位于1.5-4公里之間，有道岔的車站較少，如果每個車站都設(shè)置聯(lián)鎖設(shè)備，不僅十分不經(jīng)濟(jì)，而且也增加了站間信息傳輸通道和接口數(shù)量以及調(diào)度的工作難度。

因此，借鑒中國國內(nèi)陸鐵線路的建設(shè)經(jīng)驗，阿布賈城鐵的正線車站采用了區(qū)域計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)。它將多個聯(lián)鎖車站組網(wǎng)，使用一套計算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備完成控制區(qū)內(nèi)多個車站信號機(jī)、道岔和軌道電路。

這種方案使線路沿線車站能夠集中控制，簡化了各個車站的硬件配置，也提高了系統(tǒng)的可靠性。

（所謂聯(lián)鎖，是利用機(jī)械、電氣自動控制和遠(yuǎn)程控制的技術(shù)和設(shè)備，使車站范圍內(nèi)的信號機(jī)、進(jìn)路和道岔相互具有制約關(guān)系）

結(jié)語

自2018年7月13日，阿布賈城鐵正式向乘客開放后，每一天的客流量都是爆滿。

阿布賈城鐵建設(shè)過程中，充分利用當(dāng)?shù)刭Y源，促進(jìn)了尼日利亞的水泥、鋼鐵、石油等大宗材料行業(yè)的發(fā)展，增加了當(dāng)?shù)囟愂占按笮瓦M(jìn)口設(shè)備材料關(guān)稅，給尼國帶來了可觀的財政收入，而且項目建設(shè)期間，為當(dāng)?shù)靥峁┲苯泳蜆I(yè)機(jī)會3000余個，通車后，城鐵項目還將每年為數(shù)以萬計的尼民眾提供就業(yè)崗位。

由于城鐵建設(shè)采用中國鐵路設(shè)計規(guī)范和施工規(guī)范，中國鐵路標(biāo)準(zhǔn)在尼落地，相當(dāng)于將尼日利亞未來的工程建設(shè)都鎖定上了中國標(biāo)準(zhǔn)。由此，工程還帶動了中國國內(nèi)施工機(jī)械、機(jī)車車輛、鋼材、機(jī)電產(chǎn)品等價值數(shù)億美元的中國設(shè)備、材料、相關(guān)配件出口，為中國企業(yè)帶來了利潤，解決了就業(yè)。在未來，中國企業(yè)還將為非洲帶來越來越多的便利與文明，實現(xiàn)中非的多方共贏。