王日欣

摘? 要：城市軌道交通中車輛設計技術的有效落實，一方面能夠有效降低車輛脫軌時間發(fā)生的概率，使車輛交通安全性與穩(wěn)定性得以顯著提升;另一方面，憑借車廂尺寸調(diào)整方案，更便于根據(jù)車廂功能系統(tǒng)的構建擬定更完善的設計方案，以便滿足基本活動要求同時，提升乘客旅途休憩的舒適度。本文基于車輛尺寸與轉向架設計展開分析，在明確技術要點同時，期望為后續(xù)城市交通系統(tǒng)構建提供良好參照。

關鍵詞：城市交通;軌道交通;車輛設計;技術要點

軌道交通體系是現(xiàn)代城市文化與經(jīng)濟交流的主要渠道，更是城市居民出行首要選擇的交通形式。出于交通安全性與穩(wěn)定性角度考慮，在車輛設計期間通常需要結合功能空間需求為乘客提供較好的活動與休憩空間，并保障車輛結構的質(zhì)量，才能使軌道交通車輛為更多乘客所接受，以便為后續(xù)交通系統(tǒng)的優(yōu)化提供更好的引導。

1 軌道交通車輛設計概述

軌道交通車輛設計是基于人體工程學要求提供的功能空間規(guī)劃方案，在設計期間通常需要考慮車輛行駛的穩(wěn)定性與安全性，并通過力學分析找尋到更適宜的行駛速度，以便滿足城市高效率的交通需要，同時還需要考慮旅客活動、休憩、行走的要求，才能使旅客出行的舒適度得以顯著提升。另外，不同地區(qū)的乘客的體型存在較明顯的差異，在車輛空間設計期間，還需要根據(jù)不同地區(qū)交通環(huán)境更細致的劃分布局方案。

2 車輛整體尺寸設計分析

2.1 車輛長度尺寸

軌道車輛長度主要包括客室、包房與駕駛室總長度，其余廁所、盥洗室與乘務室面積均為輔助面積，可結合客室或包房內(nèi)部環(huán)境進行設計，并不影響整體車廂長度數(shù)據(jù)。期間，為確保車身在軌道轉彎時滿足穩(wěn)定性駕駛要求，通常需要根據(jù)車體長度設置牽引緩沖裝置，使端部偏向曲線外側而中部偏向內(nèi)側，便能夠有效降低整體長身的偏移量，以此避免外界與形變量造成的脫軌隱患，使車輛形式穩(wěn)定性得到更好的保障。

2.2 車輛寬度尺寸

車輛寬度尺寸主要受邊軌界線控制，在設計過程中若能夠避免偏移量對車體結構造成損害，車輛寬度易擴大處理，以便車廂內(nèi)被活動空間增加，提升乘客出行與休憩的舒適度。

2.3 車輛高度尺寸

首先，車輛高度應受客貨車站臺高度與車鉤高度等數(shù)據(jù)限制，避免在通行過程中出現(xiàn)直接的碰撞，才能確保車內(nèi)功能空間不會受到影響。其次，基于轉向架心盤面等因素限制，若車廂高度高于某個界線，則處于高速運輸環(huán)境中，便極易使車輛重心偏高，使車廂脫軌風險增大，難以保障乘客的生命財產(chǎn)安全。

3 車輛客室設計分析

3.1 基本設計要求

在車輛客室設計期間，設計者需認真考慮車廂內(nèi)人體工程學尺寸，確保客車廂使用空間充足，且具備足夠的并行與活動空間，才能為乘客營造更舒適的休憩場所。其次，在原有車輛客室基礎上，還需要借鑒國外先進資料，分析現(xiàn)代車廂設計的優(yōu)缺點，基于車輛交通與服務功能逐漸完善的需求，更深入的研究車廂內(nèi)部空間的組成關系，以便為客室設計方案提供更詳細且良好的引導。

3.2 主客室設計分析

主客室在設計規(guī)格方面比較其他車廂要求更高，并且在坐席安排與布置方面，應結合此類車廂的功能組成進行規(guī)劃，確?？褪覞M足最基本的交通活動要求，同時還需要考慮清掃等工作的展開，因此客室內(nèi)結構仍需以簡單結構為主，在坐席下部與墻角處預留清掃空間，并且出于物理性能考慮，車窗設計應根據(jù)車廂采光要求設置確切尺寸，但因為車窗材料的特殊性，通常會影響車輛結構的強度與隔熱性能，因此在設計期間需額外設計保護措施，并做好車窗縫隙的密封處理，才能有效降低車廂內(nèi)熱能的損耗。

4 車輛整體轉向架設計

轉向架總體設計工作的重點在于根據(jù)該轉向架預期達到的功能及技術要求，在綜合考慮繼承性與先進性的基礎上提出切實可行的結構方案。通過總體設計繪制的轉向架總圖及部分部件圖說明該轉向架的結構形式及主要尺寸;還要通過適當?shù)挠嬎闩c校核，論證該方案是現(xiàn)實可行的，并能達到預期的技術要求。明確轉向架及配用該轉向架的車輛的運用條件是轉向架功能分柝的基礎，而功能分析又將為轉向架結構選型提供依據(jù)。運用條件包括列車最高可能運行速度、通常運行的速度范圍、使用環(huán)境及車輛的運輸對象等。運行速度是轉向架的主要技術指標，也是轉向架設計的重要依據(jù)。在通常運行的速度范圍內(nèi)車輛應該具有較好的或盡可能好的動力性能。構造速度是構件強度計算的依據(jù)，同時還需要考慮將來列車速度普遍提高后有提高該轉向架動力性能的可能性。

其次，在轉向架尺寸設計過程中，應注意轉向架盤面距軌面高度與旁承距軌面高度尺寸的控制，避免尺寸契合度不足導致脫軌等問題出現(xiàn)，對乘客生命安全難以提供應有的保障。同時，在兩軸頸中心橫向間距尺寸控制期間，應基于垂向力數(shù)據(jù)確定適宜的尺寸，以便轉向架底梁與兩軸頸中心的橫向間距保持一致，在轉彎或車內(nèi)動荷載環(huán)境中，保持車輛運行的穩(wěn)定性，使車輛結構免受損害。

5 車輛貫通道設計分析

隨著軌道交通的飛速發(fā)展，人們在追求安全、便捷的同時，對舒適和美觀也提出了更高的要求。貫通道作為兩車連掛后的韌性連接部分，既可允許兩節(jié)車廂進行各種相對運動，又可為乘客提供一個舒適美觀的安全通道。目前不同城市軌道交通車輛的用戶對貫通道的相關技術參數(shù)有不同的要求，且國內(nèi)尚無城市軌道交通車輛貫通道方面的相關標準。

（1）貫通道承載能力取值。設計中貫通道承載能力按承載5500N/m2考慮，是按照最大立席（超員）人數(shù)按8人/m2計，人均體重按60kg計算;其中動荷系數(shù)取值為 0.15。動荷系數(shù)取值根據(jù)空氣彈簧狀態(tài)決定，空氣彈簧有氣：10%～15%;空氣彈簧無氣：25%（極限狀態(tài)35%），結合車體強度試驗中動荷系數(shù)取值經(jīng)驗，可認為動荷系數(shù)取值為 0.15較合適。

（2）貫通道解編。設計中貫通道的解編時間不得超過20min，是考慮到最不利情況，主要針對帶有內(nèi)飾板的整體式貫通道;對于分體式的貫通道，經(jīng)過供貨商培訓合格的操作工人連掛和解編時間只需幾分鐘。和貫通道的連掛和解編時間考慮的因素一樣，傳熱系數(shù)k應該≤5.0W/（m2·K）、計權噪聲降低量NRW≥30dB的取值也是基本設計要求。

6 結束語

城市軌道交通車輛設計工作的有效落實，不但能夠根據(jù)地區(qū)乘客交通需求提供更舒適的車廂活動環(huán)境，以便增強城市人口對軌道交通系統(tǒng)的出行依賴性，同時憑借車輛尺寸與轉向盤設計方案，更便于在原有基礎上增強車廂結構的整體性，以便車輛通行的安全性與穩(wěn)定性得以保障。故而，在論述關于城市軌道交通中車輛設計技術要點期間，必須明確城市軌道交通車輛設計難點與要素，并提供詳細的設計方案，才能為后續(xù)軌道交通車輛體系的構建提供更全面的技術保障。

參考文獻

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