運輸部署案例集/2023/曼徹斯特輕軌
曼徹斯特是英國主要的城市之一，擁有悠久的交通曆史。本文的主題是曼徹斯特有軌電車生命週期。歷史上，曼徹斯特市擁有繁忙的有軌電車系統，其歷史可以追溯到 1902 年到 1949 年。這段歷史包括從用馬拉的有軌電車替換為電力有軌電車，再到公交車和私人汽車取代有軌電車。[1]
最後一次有軌電車執行是在 1949 年結束，之後有軌電車從曼徹斯特市消失。曼徹斯特市此後一直面臨著交通連線需要改善的問題。該問題在 1960 年被提出，專案在 1982 年啟動。最終，在 1992 年，一條 19 英里的有軌電車線路開通，連線了 26 個車站，並取代了兩條火車線路。[3] 當地人稱這個有軌電車系統為 Metrolink。
Metrolink 是英國曼徹斯特地區的有軌電車系統，它使用了傳統有軌電車的基本技術特點。在技術方面，它包括線路、車隊、有軌電車站臺、供電系統和車輛段。[5] 用於 Metrolink 系統的車隊是龐巴迪 M5000，雙向有軌電車，這意味著車輛可以雙向行駛。在路線設計方面，軌道系統由雙線組成，允許兩輛有軌電車在相反方向上彼此相鄰行駛。Metrolink 車站大部分是從舊火車站改造的。這條線上將提供多個進出站口。[3] Metrolink 的供電系統由可持續電力供應。這種電力是由水力發電產生的。[6] Metrolink 的主要優勢包括
· 提供高效可靠的城市交通服務。充足的車站可以滿足乘客對快速和頻繁交通服務的需要。
· Metrolink 系統使用可持續電力，減少了碳排放。
· Metrolink 擴充套件的線路和服務允許更多區域連線起來，支援城市的發展和增長。
Metrolink 的主要市場是曼徹斯特地區的居民和遊客。此外，該系統還為周邊地區提供了重要的交通服務，使居民更容易到達曼徹斯特市中心。
如前所述，Metrolink 的大部分是在舊火車系統上發展起來的。在 Metrolink 出現之前，曼徹斯特的城市交通系統主要由公交車和火車組成。公交車在交通擁堵的情況下無法提供有效的交通服務。與此同時，火車受到限制，因為它們擁有固定且不方便的停靠路線，這使得乘客無法在火車附近下車。在 1977 年之前，曼徹斯特的主要問題是原始火車系統的連線不良。市議會曾提議透過挖掘隧道來讓火車通行，但由於成本原因被放棄。[7] 此外，隨著人口和城市的增長，對快速便捷交通的需求也在不斷增長。因此，交通市場已經從擁堵、繞行和單一的公交車-火車系統發展到快速可靠的交通服務。對於政府層級而言，相對低成本的輕軌選擇和舊火車軌道的改造應運而生。與公交車相比，Metrolink 提供了更高的速度和更大的運載空間，以及比火車更方便的上下車車站。此外，氣候變化和不斷提高的環境意識激發了人們對更加環保、低碳交通方式的興趣。這對後來 Metrolink 耗電系統產生了影響，該系統完全由水力發電提供能源。
Metrolink 將不同型別的技術專長結合在一起。該系統的設計涵蓋了電力系統、軌道鋪設技術、訊號技術、時間表系統和車隊設計。[8] 有軌電車透過接觸網供電，高壓電能被轉換為低壓電能，用於供應有軌電車。有軌電車需要鋪設合適的軌道，以確保軌道上的穩定性和安全性。在有軌電車進入車站之前需要訊號，併發出聲音和視覺警報。在考慮乘客需求和執行速度後，需要一個時間表，以便乘客檢視每輛有軌電車的到達時間。在電力有軌電車發明之前，軌道交通是由軌道馬拉的有軌電車提供的。[9] 馬拉的有軌電車已經變成了現代有軌電車的形狀。它擁有軌道系統、標誌、路線和時間表。早期的有軌電車以馬拉的有軌電車為基礎，改進了軌道系統，並添加了電力系統。隨著電氣化的進步和無軌技術的開發，現代 Metrolink 比上個世紀的有軌電車系統在速度、能效和科學管理方法方面取得了改進。
Metrolink 早期的市場細分是由於曼徹斯特的兩個主要火車站是經過很長時間建造的，因此導致了周圍城市與市中心之間的交通連線不良。並且城市地區沒有明確的交通路線。僅僅依靠公交車無法滿足不斷增長的人口和城市發展需求。因此，最初的市場細分是城市內部通勤和出行需求。
增強的功能旨在更好地服務於現有市場，並反映在現有車廂環境的升級中。隨著車載空調的發明和安裝，它將為乘客提供更加舒適的乘坐體驗。還有更加合理的座位安排，例如為殘疾人增加座位。此外，時間表是根據人員流動設定的。在早晚高峰通勤時段增加有軌電車數量，並改善線路覆蓋範圍。功能增強在市場發展中發揮作用，以提高乘客滿意度。透過保持乘客對 Metrolink 的需求和滿意度，可以維持公司運營和升級所需的資金。
功能發現意味著服務於新的市場。隨著對旅遊和跨城市商業的需求增加，Metrolink 添加了旅遊路線和業務擴充套件專案，為城市的經濟和旅遊發展做出了貢獻。“現在每個人都在曼徹斯特購物。”曼徹斯特大學的亞辛女士說。“這不是為了運輸而運輸；這與我們在大曼徹斯特如何創造經濟增長有關，”大曼徹斯特交通局執行長喬恩·拉蒙特說。[3]
從前身模型中借鑑的政策是，1984 年成立的鐵路研究小組透過借鑑其他城市的經驗，從他們的有軌電車模型中吸取教訓，為 Metrolink 的發展提供資訊。該提案基於北美和歐洲大陸現有的輕軌系統。[11] 政府早期分階段建設 Metrolink 交通網路的計劃反映了創新政策。由於需要超過 10 億英鎊的鉅額資金投入。政府要求建設計劃的贊助人在早期階段支付部分成本。合同條款允許每個階段的招標被新的運營商和建造商取代。[12] 這種政策也是一項政府嵌入式政策，它吸引了社會資本的投資和支援。Metrolink 的第一階段由私人承包商設計、建造和運營。在誕生階段，政策的某些要素可能會被鎖定。例如，有軌電車的停車和升級必須符合《殘疾人歧視法》和《鐵路車輛無障礙準則》。
在 Metrolink 的發展中，公眾扮演著驅動者的角色；私營部門在維護系統方面發揮作用。Metrolink 自 1992 年開始運營，旨在解決公共出行和城市發展問題。Metrolink 始終根據乘客的出行需求以及政府部門將城市與周邊城市連線起來的總體期望，不斷擴充套件和更新。私營部門參與資金投資、技術支援和建設，以及完工後的運營和維護。這是因為分段交付政策的影響導致 Metrolink 系統的每個階段都由不同的私營部門運營。這樣做的好處是提供了更多更好的選擇。這也導致 Metrolink 不斷升級，這往往會導致私營公司之間展開競爭。
在 Metrolink 增長和發展階段出現的主要政策問題之一是系統擴充套件的資金來源。Metrolink 的發展分為三個階段。2000 年，估計成本為 4.29 億英鎊，但到 2002 年，估計成本已達 8.2 億英鎊。解決方案是將第 3 階段專案拆分為兩個較小的階段，第一階段 5.2 億英鎊的投資已於 2006 年獲得保證；第二階段的資金批准於 2008 年透過。[12]
日益增長的環境問題導致人們更加重視推廣 Metrolink 等可持續交通方式。因此，政府出臺了各種政策來支援公共交通的發展，例如建立交通機構和為可持續交通提供資金。這就是 Metrolink 的電力消耗現在完全來自水電的原因。
Metrolink 在其增長和發展階段取得成功是由於公私部門的合作。政策環境也在系統發展中發揮關鍵作用，政策支援 Metrolink 等可持續交通方式的發展。
發展成熟階段包括服務擴充套件、服務質量提升以及新車隊的引進。服務擴充套件包括乘客數量的增加，例如，不再僅僅是曼徹斯特及其周邊城市的居民，還有遊客和商務人士。服務質量的提升包括提供照護座椅，方便老年人以及殘疾人出行。
如前所述，政府的財政限制可能阻礙了 Metrolink 的資金流和擴充套件計劃。準備資金和競標社會資金可能需要大量時間，並且經常會延遲解決該地區特定區域升級或擴充套件線路的需要。
成熟階段出現的全球性健康緊急事件是 COVID-19。一些封鎖政策包括限制人員數量和控制人員之間的距離，限制每輛電車上的乘客數量。這導致乘客需求大於供應，並在短時間內催生了乘客的非依賴性。向更便捷的出行方式轉變。
在機遇方面，Metrolink 可以考慮開發行業特定服務。例如，對於快速服務，Metrolink 可以設定每個區域的特定快速點，貨物透過電車快速運送。這樣做的好處是減少了汽車傳統陸地運輸的碳排放，並轉向更可持續的能源來源。縮短交貨時間，旨在實現當天內完成的同城交貨。
從 1992 年到 2021 年，每年曼徹斯特 Metrolink 的乘客統計資料都可以在英國政府的《大不列顛交通統計》中找到。[13] 為了根據原始資料預測乘客數量，使用了以下公式。
S(t) = 第 t 年的預測系統規模
t0 = 中點（拐點）年
K = 需要確定的最終市場規模
T = 年份
a = 需要擬合的模型引數
由於公式中 a、t0 和 K 的值未知，因此使用線性迴歸來預測這些值。
X = 年份
乘客 = 使用 Metrolink 的乘客數量
2020 年和 2021 年的資料顯示出急劇下降，因為出現了 COVID-19。因此，這兩年從分析中刪除，並獲得了以下結果
表 1 結果彙總
| 摘要 | |
| S_max | 55000 |
| b | 0.09428 |
| R(平方) | 0.86068 |
| t0 | 2009.95 |
根據曼徹斯特 Metrolink 在英國的歷史發展，其生命週期分析可以分為以下四個階段：
· 誕生階段（1992-1999 年）
專案的誕生階段以 1992 年曼徹斯特 Metrolink 的完工為標誌。在這個階段，Metrolink 面臨著一系列問題，包括資金、技術和政策問題。因此，乘客數量每年並沒有顯著增加。
· 增長髮展階段（2000-2010 年）
從 2000 年開始，Metrolink 進入了一個快速增長和發展的階段。在這個階段，Metrolink 推出了新的路線和服務，並擴充套件了現有路線，同時保持了高客流量。
· 成熟階段（2010-2019 年）
隨著 Metrolink 系統步入成熟，它開始根據政策環境進行升級，以確保其客流量保持穩定。現有路線繼續擴充套件，一些較舊的設施和車輛進行了更新。此外，Metrolink 積極探索新技術和服務，以更好地滿足客戶不斷變化的需求。因此，在這個階段，乘客數量的增長非常顯著。
· 下滑階段（2019-2021 年）
2020 年 COVID-19 出現後，Metrolink 進入了下滑階段。由於各種限制性政策措施，Metrolink 的乘客數量大幅下降。此外，Metrolink 需要採取額外的措施來確保其安全和衛生標準。
[1] Allen, R., Greaves, P. and Eyre, M. (2018) Lancashire United: The fleet 1900-1981: Buses, trolleybuses, trams, Lancashire United, South Lancs, Bangor Blue. Manchester: Greater Manchester Transport Society, Museum of Transport.
[2] Vickie Scullard. (2019). Manchester Corporation Tramways gallery.
https://www.manchestereveningnews.co.uk/news/nostalgia/gallery/manchester-corporation-tramways-gallery-15670119
[3] Bounds, A., & Wild, J. (2013). Manchester tram system comes of age after 21 years. FT.com.
[4] Museum of Transport Greater Manchester archive. (1992)
https://www.flickr.com/photos/gmts/16678953170
[5] Department of Transport (2022) Light rail and tram statistics, England: Year Ending March 2022, GOV.UK.
https://www.gov.uk/government/statistics/light-rail-and-tram-statistics-england-year-ending-march-2022/light-rail-and-tram-statistics-england-year-ending-march-2022
[6] Adrian, S. (2010) Procurement of hydro-electricity for Metrolink – the greater manchester light rapid transit system., Energy Planning Knowledge Base RSS.
[7] Richard, B. and Martin, D. (2013) INFRA_MANC: Post-war infrastructures of Manchester, Issuu.
[8] Robbins, M. (2000). The Early Years of Electric Traction: Invention, Development, Exploitation. Journal of Transport History, 21(1), 92–101.
https://doi.org/10.7227/TJTH.21.1.6
[9] Schmucki, B. (2012). The Machine in the City: Public Appropriation of the Tramway in Britain and Germany, 1870–1915. Journal of Urban History, 38(6), 1060–1093. https://doi.org/10.1177/0096144211435121
[10] Knowles, R.D. (1996) “Transport impacts of Greater Manchester's Metrolink light rail system,” Journal of Transport Geography, 4(1), pp. 1–14. Available at: https://doi.org/10.1016/0966-6923(95)00034-8.
[11] Ogden, E. and Senior, J.A. (1991) Metrolink: Official Handbook. Glossop: Transport Publishing.
[12] Nimda (2015) Case studies: Metrolink light rail transport, Case Studies: Metrolink Light Rail Transport, Manchester, United Kingdom - BENEFIT Wiki.
http://www.benefit4transport.eu/wiki/index.php?title=Case_Studies%3A_Metrolink_Light_Rail_Transport%2C_Manchester%2C_United_Kingdom
[13] GOV.UK (2022) Passenger journeys on light rail and trams and undergrounds by system: Great Britain - annual from 1983/84