張大壯 趙天龍

摘 要：近年來，隨著科技的不斷進(jìn)步，各種新型的城市軌道交通類型層出不窮，在車輛制式上也有了較大發(fā)展。城市軌道交通列車編組也從最開始的2輛發(fā)展到8輛甚至是12輛，其運(yùn)行速度也取得了顯著提升。車輛是城市軌道交通最為重要的組成部分，因此，車輛制式選型也成為當(dāng)前軌道交通建設(shè)發(fā)展中最為重要的問題。加強(qiáng)城市軌道交通車輛的選型研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：軌道交通;選型

城市軌道交通選型是軌道交通建設(shè)的重要組成部分，其對(duì)城市環(huán)境、運(yùn)營(yíng)服務(wù)水平以及工程投資等都有較大的影響。文章主要探討了當(dāng)前主要軌道交通的分類以及特征，分析探討了車輛制式以及列車編組選擇，供相關(guān)工作者參考。

一、城市軌道交通車輛的主要特點(diǎn)

城市軌道交通車輛的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.列車運(yùn)行及環(huán)境一般是地下隧道、地面及高架線路上，線路的曲線半徑小、坡度大，車輛的外形尺寸及動(dòng)態(tài)包絡(luò)線受限界的約束;2.列車載客量大而集中，乘客上下車頻繁，高峰時(shí)段超載，有時(shí)列車被設(shè)計(jì)成可靈活編組以適應(yīng)客流需要;3.運(yùn)行站間距短，起動(dòng)、制動(dòng)頻繁，運(yùn)行速度和加、減速度較高;4.車輛涉及到機(jī)械、電氣、計(jì)算機(jī)、制冷、聲學(xué)及光學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域，并與供電、接觸網(wǎng)、信號(hào)、通信、綜合監(jiān)控、屏蔽門、土建、線路及軌道等專業(yè)有密切的技術(shù)接口;5.車輛總體設(shè)計(jì)要求輕量化、節(jié)能化、低噪聲，客室的門數(shù)量多，電氣和機(jī)械部件的箱、柜或模塊化結(jié)構(gòu)大部分懸掛在車體的底架上;6.在防火和乘客緊急疏散方面有高的要求和相應(yīng)的措施。

二、城市軌道交通分類及特征

1.直線電機(jī)軌道交通

直線電機(jī)軌道交通是比較普遍的城市軌道交通類型，其具有爬坡能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎半徑小、軸重輕、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)，可降低隧道截面積和橋梁荷載，使選線更靈活，進(jìn)而降低工程造價(jià)。直線電機(jī)軌道主要有以下幾種：（1）磁浮鐵路。磁浮鐵路采用直線電機(jī)牽引、電磁導(dǎo)向、電磁懸浮或電動(dòng)懸浮技術(shù)使列車沿著軌道無接觸運(yùn)行，目前主要包括超高速磁浮和中低速磁浮交通兩類;（2）直線電機(jī)輪軌交通。該系統(tǒng)采用直線電機(jī)牽引、鋼輪-鋼軌系統(tǒng)支承導(dǎo)向，一般采用短定子直線感應(yīng)電機(jī)牽引;（3）直線電機(jī)單軌交通。莫斯科一單軌系統(tǒng)采用直線感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，橡膠輪胎支承，側(cè)向?qū)蜉唽?dǎo)向;（4）直線電機(jī)氣浮軌道交通。采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)、氣墊支承、導(dǎo)向輪導(dǎo)向。氣墊懸浮是用壓縮機(jī)把空氣吹向地面獲得浮力，但這種懸浮方式不如磁浮方式容易控制。

2.單軌交通

單軌交通是車輛跨座或懸掛于帶形梁體軌道的交通系統(tǒng)，具有占用空間少、爬坡能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎半徑小、噪聲低、舒適環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。但是道岔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，限制了列車的最短運(yùn)行間隔，速度及載客量通常小于地鐵系統(tǒng)。

3.自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)

該系統(tǒng)車輛主要是采用橡膠輪胎承載、驅(qū)動(dòng)和導(dǎo)向，其中包括走行輪和導(dǎo)向輪，且走行輪胎內(nèi)側(cè)設(shè)有鋼輪。自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)彎半徑小、爬坡能力強(qiáng)、運(yùn)行噪聲低、振動(dòng)小等特點(diǎn)。其根據(jù)導(dǎo)向輪安裝位置的不同可以分為外側(cè)導(dǎo)向式和內(nèi)側(cè)導(dǎo)向式兩種。自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)可采用專用路權(quán)，也可與一般道路混行并具備優(yōu)先通行權(quán)，適用于高架或地面線，適合于地貌起伏較大、環(huán)境條件復(fù)雜的城市，與地鐵相比工程量小，建設(shè)成本低。

4.現(xiàn)代有軌電車

現(xiàn)代有軌電車在傳統(tǒng)有軌電車的基礎(chǔ)上全面改造升級(jí)，根據(jù)車輪及軌道形式分為鋼輪鋼軌和膠輪路軌兩類，客運(yùn)能力0.5萬～1.2萬人次/h，設(shè)計(jì)速度70～80km/h，市中心運(yùn)行速度約為20km/h，郊區(qū)運(yùn)行速度可達(dá)30km/h?，F(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)既可承擔(dān)大城市骨干公共交通網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充、延伸、聯(lián)絡(luò)、過渡等輔助功能，也可作為中小城市的骨干公共交通網(wǎng)絡(luò)，兼具與城市景觀協(xié)調(diào)、環(huán)保等特點(diǎn)。

三、車輛制式和列車編組的選擇

在選擇車輛制式、車型以及列車編組時(shí)，需要對(duì)這三個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮，進(jìn)而獲得最佳結(jié)果。在選擇時(shí)重點(diǎn)考慮因素包括客流預(yù)測(cè)、線路特征、沿線環(huán)境、運(yùn)營(yíng)組織、服務(wù)水平、信號(hào)能力、工程造價(jià)、運(yùn)營(yíng)和維修成本，以及軌道交通網(wǎng)絡(luò)資源共享等方面。

在具體選擇車型和編組列車時(shí)，需針對(duì)特定工程計(jì)算能耗和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，進(jìn)行反復(fù)比較。車輛的能耗與車輛質(zhì)量、載重成正比。在列車額定載客的情況下，運(yùn)輸同等的客流量，B型車每位乘客的平均運(yùn)營(yíng)能耗比A型車稍高。對(duì)國(guó)內(nèi)A、B型車運(yùn)營(yíng)成本評(píng)估發(fā)現(xiàn)，同一線路A型車每公里運(yùn)營(yíng)費(fèi)用比B型車高一些;但在滿足客流要求的前提下，配用A型車的走行公里數(shù)又比B型車低，有利減少車輛維修成本。

城市建設(shè)發(fā)展以及城市規(guī)劃上的變化都會(huì)對(duì)前期的客流預(yù)測(cè)數(shù)值產(chǎn)生一定的影響，因此，這一數(shù)據(jù)在進(jìn)行車輛編組選擇時(shí)需要格外注意，為此，需要對(duì)車輛的運(yùn)能儲(chǔ)備給予一定的重視。

通常在同一線路及客流條件下，當(dāng)信號(hào)系統(tǒng)和運(yùn)營(yíng)組織允許列車開行間隔短時(shí)，可適當(dāng)選擇較小編組列車。當(dāng)然這樣的選擇應(yīng)充分考慮實(shí)現(xiàn)的可行性。根據(jù)規(guī)范，額定載客按6人/m2計(jì)算，超員載客按9人/m2計(jì)算。隨著生活水平的提高，乘客對(duì)乘坐舒適性的要求也隨之提高，因此對(duì)于線路長(zhǎng)度和平均運(yùn)距比較大的線路，額定載客數(shù)可適當(dāng)降低。這是規(guī)范允許的。但這樣會(huì)增加運(yùn)用車輛數(shù)，也使工程投資增加。

列車編組直接影響車站土建工程量，折返線、存車線、洗車線和停車庫等的長(zhǎng)度以及檢修設(shè)備的配置，這些都與工程造價(jià)及運(yùn)營(yíng)維修成本有關(guān)。在工程初期客流量與近期或遠(yuǎn)期客流量差別較大時(shí)，從工程造價(jià)、運(yùn)營(yíng)維修成本以及服務(wù)水平等方面考慮，初期或初近期選擇小編組列車，遠(yuǎn)期選擇較大編組列車是經(jīng)濟(jì)的。至于在工程遠(yuǎn)期存在不同的列車編組，建議盡量避免將原有的小編組列車擴(kuò)編成大編組列車，這會(huì)導(dǎo)致在車輛的管理、維修和報(bào)廢等方面增加難度。由于信號(hào)系統(tǒng)制式的不同，將某線路列車調(diào)撥到其它的工程線路使用是不經(jīng)濟(jì)的。不同編組的列車混合運(yùn)營(yíng)在國(guó)內(nèi)外都有先例和成熟的經(jīng)驗(yàn)，因此采用不同編組列車混合運(yùn)營(yíng)過渡的方式是可行的?？傊x擇車輛制式和列車編組需考慮的因素較多，只有反復(fù)比較，按主次取舍，有時(shí)還需要相互兼顧，才能得到比較合理的選擇。

四、結(jié)語

總而言之，城市軌道車輛選型有利于車輛的運(yùn)營(yíng)與維修，而且能夠大大降低企業(yè)的成本。因此，在后期的實(shí)際工作中，在工程車齡選型時(shí)盡量保證車輛同一型號(hào)，結(jié)合城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)環(huán)境以及使用要求等合理選擇，這也是促進(jìn)城市軌道交通建設(shè)事業(yè)發(fā)展的必要手段。

參考文獻(xiàn)：

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