南京河西新城區(qū)現(xiàn)代有軌電車一號線車輛段設(shè)計特點及建議

李利軍

(中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司，陜西西安 710043)

1 概述

現(xiàn)代有軌電車是在傳統(tǒng)有軌電車的基礎(chǔ)上通過全面改造升級的一種先進(jìn)交通方式。作為一種新興的公共交通系統(tǒng)，以其高運能、高速度、高舒適性、通過半徑小、爬坡能力強(qiáng)、節(jié)能、無污染、低噪音、投資少等優(yōu)點，得到了迅猛發(fā)展。除天津、上海已開通運營了現(xiàn)代有軌電車線路外，國內(nèi)眾多城市都有同類項目的建設(shè)規(guī)劃。

南京河西現(xiàn)代有軌電車工程共規(guī)劃兩條有軌電車線路，呈一線加一環(huán)的布局形式，線路總長20.3 km。既擔(dān)負(fù)著新城內(nèi)部交通需求功能，又承擔(dān)軌道交通的延伸及補(bǔ)充功能，是引導(dǎo)城市發(fā)展，展示河西新城特色風(fēng)貌的生態(tài)公交系統(tǒng)。

河西新城區(qū)有軌電車1號線位于南京市河西新城，連接新城中、南部地區(qū)，起點位于地鐵2號線奧體東站區(qū)域，終點位于新河路中段，全長約7.76 km，全部為地面線路。河西有軌電車1號線設(shè)車輛基地1處，位于揚子江大道以東、新河路以北、紅河路以西、規(guī)劃中的魚嘴公園以南的梯形地塊內(nèi)，接軌于終點站新河路站。

2 車輛基地功能定位

河西新城區(qū)有軌電車1號線采用的鋼輪鋼軌現(xiàn)代有軌電車車輛與城市軌道交通所采用的B型車相近，雖然部分零部件的維修任務(wù)可委外完成，但是考慮到有軌電車車輛的主要技術(shù)參數(shù)以及有關(guān)制式均與城軌車輛有較大區(qū)別，故應(yīng)在有軌電車線網(wǎng)中設(shè)置相對獨立的車輛檢修系統(tǒng)。有軌電車線網(wǎng)內(nèi)的職工培訓(xùn)任務(wù)可委托南京軌道交通線網(wǎng)培訓(xùn)基地承擔(dān)。

河西新城區(qū)有軌電車1號線車輛基地主要由車輛段、綜合維修中心和物資總庫三部分組成，作為南京市有軌電車線網(wǎng)中的第一個車輛基地，應(yīng)具有較為完善的功能。根據(jù)線網(wǎng)規(guī)劃統(tǒng)籌安排，在充分考慮資源共享的前提下，結(jié)合線網(wǎng)中各規(guī)劃線路沿線用地情況，確定1號線車輛段為有軌電車線網(wǎng)內(nèi)的車輛廠架修基地，承擔(dān)線網(wǎng)內(nèi)全部有軌電車車輛的廠架修、1號線全部配屬車輛的定修及以下修程的檢修任務(wù)和車輛停放任務(wù)。綜合維修中心由工務(wù)建筑車間、供電車間、機(jī)電設(shè)備車間、自動化車間和管理機(jī)構(gòu)組成，承擔(dān)1號線系統(tǒng)和建筑物、構(gòu)筑物的維護(hù)、保養(yǎng)和維修工作。物資總庫承擔(dān)有軌電車1號線運營需所需設(shè)備機(jī)具，材料，備品備件等的采購、儲存、發(fā)放和管理工作。

3 車輛檢修體制及作業(yè)方式的確定

由于國內(nèi)還沒有現(xiàn)代化有軌電車的檢修標(biāo)準(zhǔn)，河西新城區(qū)有軌電車1號線車輛檢修體制及作業(yè)方式主要是在參照國內(nèi)軌道交通車輛檢修標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代有軌電車的特點統(tǒng)籌確定。

3.1 車輛的檢修體制

目前國內(nèi)軌道交通車輛檢修制度的制定一般應(yīng)根據(jù)車輛的結(jié)構(gòu)性能和質(zhì)量、運行線路的技術(shù)條件、車輛的使用環(huán)境條件、檢修人員的技術(shù)素質(zhì)和經(jīng)驗等多方面因素確定，并在實際運用中不斷修整和完善。

車輛檢修制度一般分為計劃預(yù)防修和技術(shù)狀態(tài)修兩種。

計劃預(yù)防修制度是目前國內(nèi)外軌道交通普遍采用的一種按車輛運行周期(時間或走行公里)為檢修依據(jù)的定期維修體制。目前國內(nèi)北京、上海、廣州軌道交通車輛檢修均采用計劃預(yù)防修制度。

技術(shù)狀態(tài)修是根據(jù)設(shè)備和零部件的磨耗、腐蝕限度、化學(xué)成分、電氣和機(jī)械性能、動作次數(shù)以及平均故障等，與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對照，然后做出修理或更換的決定。

現(xiàn)代有軌電車在國內(nèi)應(yīng)用較少，綜合分析我國有軌電車運營管理水平，并參考國內(nèi)外同類車輛檢修資料，河西新城區(qū)有軌電車1號線車輛檢修宜采用計劃預(yù)防修。

3.2 車輛檢修作業(yè)方式

車輛檢修作業(yè)方式有兩種：現(xiàn)車修理和換件修理。

現(xiàn)車修理是將待修車上的零部件，經(jīng)過修理消除其缺陷后，仍安裝在該車上。這種作業(yè)方式，除報廢零部件需要更換外，其他零部件均等待修理后，裝回原車。其優(yōu)點是可減少備用零部件的數(shù)量，缺點是停修時間比較長，修車效率低，對部件的檢修能力要求比較強(qiáng)，均衡生產(chǎn)性較差。

換件修理是指將待修車上需修理的零部件分解下來，再將預(yù)先修好的零部件組裝上去，其分解下來的零部件經(jīng)修理后做為備件再裝到別的車上。其優(yōu)點是可以縮短停修時間，提高修車效率，缺點是不僅要求有足夠多的備用零部件，而且還要求有一定數(shù)量的互換件，增加了檢修成本。

考慮到目前現(xiàn)代化有軌電車在國內(nèi)應(yīng)用較少，很多車輛部件都不是標(biāo)準(zhǔn)化的零部件，且國內(nèi)對有軌電車車輛的檢修經(jīng)驗較少，如果在運營初期采用現(xiàn)車修的方式，不僅檢修人員掌握技術(shù)的難度較大，維修質(zhì)量相對難以保證，而且由于維修經(jīng)驗不足，會造成車輛停修時間較長，影響正常運營。因此推薦工程初期就采用換件修為主的檢修方式，同時加強(qiáng)職工培訓(xùn)，提高職工技能水平，逐步實現(xiàn)小部件現(xiàn)車修、大部件換件修的檢修模式，以達(dá)到節(jié)約維修成本，提高檢修效率和檢修質(zhì)量的目的。

4 設(shè)計規(guī)模

4.1 車輛檢修指標(biāo)

車輛的檢修周期一般應(yīng)根據(jù)車輛的技術(shù)條件、線路狀況和行車組織，以及運用、維修人員的素質(zhì)等多種因素確定，通常由車輛制造商提供，并在實際運用中不斷調(diào)整和完善。由于國內(nèi)還沒有現(xiàn)代化有軌電車的檢修標(biāo)準(zhǔn)，且河西新城區(qū)有軌電車1號線車輛招標(biāo)工作尚未完成，車輛的檢修周期無法完全確定。根據(jù)國內(nèi)外同類車輛檢修資料以及潛在車輛供貨商提供的資料，參考《北京現(xiàn)代有軌電車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》以及長春市輕軌線有軌電車車輛檢修制度，暫定河西新城區(qū)有軌電車1號線車輛的檢修指標(biāo)如表1所示，待確定車輛廠商后，根據(jù)其要求，再行制定符合本工程需要的車輛檢修制度。

表1 車輛檢修指標(biāo)

4.2 設(shè)計規(guī)模

根據(jù)行車組織和車輛檢修指標(biāo)，計算得出河西新城區(qū)有軌電車1號線配屬車輛數(shù)量和車輛檢修任務(wù)量分別如表2、表3所示。

表2 配屬車輛數(shù)量

注：①列車編組初期為5個模塊，近期、遠(yuǎn)期均為7個模塊；②備用車數(shù)量按運用車數(shù)量的10%考慮。

表3 十號線車輛檢修任務(wù)量

根據(jù)車輛檢修工作量及采用的檢修工藝，河西新城區(qū)有軌電車1號線車輛段設(shè)計規(guī)模確定如下。

①檢修設(shè)施規(guī)模確定

根據(jù)計算，河西新城區(qū)有軌電車1號線所需廠修列位近期0.18個、遠(yuǎn)期0.21個，需架修列位近期0.12個、遠(yuǎn)期0.13個，需定修列位近期0.43個、遠(yuǎn)期0.49個，臨修近、遠(yuǎn)期均按1列位考慮。

考慮到河西新城區(qū)有軌電車1號線車輛段為有軌電車線網(wǎng)內(nèi)的車輛廠、架修基地，需承擔(dān)線網(wǎng)內(nèi)全部有軌電車車輛的廠、架修任務(wù)。雖然有軌電車1號線采用的鋼輪鋼軌現(xiàn)代有軌電車車輛與城市軌道交通所采用的b型車相近，部分零部件的維修任務(wù)可委外完成，但考慮到有軌電車車輛的主要技術(shù)參數(shù)以及有關(guān)制式均與城軌車輛有較大區(qū)別，故而應(yīng)在有軌電車線網(wǎng)中設(shè)置相對獨立的車輛檢修系統(tǒng)。根據(jù)1號線車輛的檢修任務(wù)量，通過對線網(wǎng)內(nèi)其他線路配屬車輛廠、架修任務(wù)量的預(yù)測分析，確定廠、架修按1列位設(shè)計；定修規(guī)模按1列位設(shè)計。

②運用設(shè)施規(guī)模確定

根據(jù)河西新城區(qū)有軌電車1號線近遠(yuǎn)期列車運行交路型式、列車空走距離以及運營組織的需要，結(jié)合周月檢工作量和停車能力需求，確定1號線車輛段雙周、三月檢列位近遠(yuǎn)期均為2個，停車列檢列位近期12個、遠(yuǎn)期16個。

③車輛段設(shè)計規(guī)模

通過以上對河西新城區(qū)有軌電車1號線全線檢修、運用設(shè)施能力的分析，最終確定1號線車輛段設(shè)計規(guī)模如表4所示。

表4 車輛段設(shè)計規(guī)模

注：①表中各修程工作日指標(biāo)按國家法定工作日250日/年計算；

②停車規(guī)模均扣除在修車，停車列位中50%為列檢列位。

從表4中可以看出，河西新城區(qū)有軌電車1號線車輛段近遠(yuǎn)、期共設(shè)廠架修列位1個，可以滿足有軌電車線網(wǎng)內(nèi)車輛廠架修要求；定修設(shè)1列位，可滿足有軌電車1號線車輛近、遠(yuǎn)期定修要求；臨修設(shè)1列位；周月檢設(shè)2列位，可滿足全線車輛近、遠(yuǎn)期周月檢要求；停車能力近期12列、遠(yuǎn)期16列，可以滿足全線列車的停放要求。

5 總平面布置方案

在充分分析河西新城區(qū)有軌電車1號線車輛段功能需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合段址地形地貌和周圍環(huán)境，以滿足工藝要求、保證修車質(zhì)量和運營安全為前提，以提高作業(yè)效率，改善勞動條件，節(jié)省投資，降低生產(chǎn)成本，獲得最佳企業(yè)效益和社會綜合效益為目的，根據(jù)車輛運用、檢修工藝和車庫組合形式，經(jīng)多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最終確定車輛段總平面布置方案如圖1所示。

圖1 河西新城區(qū)有軌電車1號線車輛段總平面

河西有軌電車1號線車輛段與綜合基地總平面布置采用檢修庫與運用庫平行并列布置，檢修庫、運用庫均按盡端式布置。車輛段緊鄰新河路布置，整體呈東西向布置，按功能分為辦公生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、物資材料區(qū)、輔助生產(chǎn)設(shè)施區(qū)。

出入段線將車輛段頭部地塊分為南、北兩部分，北部地塊緊鄰新河路，面積較大且地勢開闊，作為辦公生活區(qū)，集中布置綜合辦公樓(含段辦公樓、控制中心、公寓、綜合維修基地辦公樓、汽車庫及生活設(shè)施)；南部地塊鄰近秦淮新河大堤，為了降低對秦淮新河百里風(fēng)光帶的影響，將物資總庫和混合變電所等層高較低的建筑物設(shè)在南部地塊內(nèi)。

運用庫、檢修庫并列布置在車輛段西部，形成車輛段主生產(chǎn)區(qū)。運用庫由周月檢庫、吹掃庫、靜調(diào)庫、停車列檢庫及輔助分間組合而成，檢修庫由檢修庫由廠架修庫、定臨修庫及輔助分間組成。這種組合廠房的布置方式使整個車輛段布局更為整齊、緊湊，減少了對地塊的切割。

洗車線、鏇輪線平行并列設(shè)在出入段線北側(cè)，均為貫通式設(shè)計，可大大提高洗車和鏇輪作業(yè)效率，減少對其他生產(chǎn)作業(yè)的干擾。出入段線北側(cè)，運用庫線和洗車線咽喉之間集中設(shè)置給水所、污水處理站、雨水泵房和雜品庫，以最大化地利用土地資源。試車線布置在車輛段最南側(cè)，以充分利用地形長度，同時避免對地塊的切割。

6 主要設(shè)計特點總結(jié)及建議

在現(xiàn)代有軌電車車輛段設(shè)計過程中，通過與地鐵車輛段的對比分析，大致總結(jié)出現(xiàn)代有軌電車車輛段設(shè)計的特點和其他一些建議，歸納如下。

(1)有軌電車車輛段主要設(shè)計特點

相對地鐵車輛而言，現(xiàn)代有軌電車具有長度短、軸重輕、轉(zhuǎn)彎半徑小等優(yōu)點，這就使得有軌電車車輛段整體占地面積較小，段址選擇更加靈活，同時車輛段總平面布置也較為簡便。

有軌電車車輛段內(nèi)線路最小曲線半徑一般情況下為50 m，困難條件下為25 m；段內(nèi)道岔一般采用P50鋼軌5號道岔，試車線采用P50鋼軌7號道岔。利用上述線路、軌道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的特點，極大地方便了段內(nèi)線路的連接，縮短了車輛段沿線路方向的長度，使得車輛段總平面布置更加緊湊，減少占地面積。經(jīng)對比分析，有軌電車車輛段占地面積僅為同等規(guī)模地鐵車輛段占地的1/4甚至1/5，大大節(jié)約了土地資源。

另外，現(xiàn)代有軌電車車體長度為5模塊≤33 m、7模塊≤44 m，僅相當(dāng)于2輛地鐵B型車編組長度，大幅減少了配套檢修廠房的面積，既降低了能耗，又減少了工程投資。由于列車長度很短，十分便于車輛段檢修工藝的布置，比如在河西有軌電車1號線車輛段設(shè)計中，正是利用列車長度短這一特點，很容易就實現(xiàn)了洗車線和鏇輪線的貫通式布置，提高了洗車和鏇輪作業(yè)效率，這在一般地鐵車輛段設(shè)計中是較難實現(xiàn)的。

(2)其他建議

在河西現(xiàn)代有軌電車1號線車輛段設(shè)計過程中，根據(jù)遇到的一些問題，歸納總結(jié)出以下建議：首先是目前國內(nèi)尚無統(tǒng)一的有軌電車設(shè)計規(guī)范、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以及車輛檢修標(biāo)準(zhǔn)，只能參照地鐵設(shè)計規(guī)范和現(xiàn)有的地方有軌電車檢修標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，對工程設(shè)計的精確性和檢修工藝的針對性均有一定影響，建議盡快組織對現(xiàn)代有軌電車項目的深入研究，出臺國家統(tǒng)一的設(shè)計規(guī)范和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保現(xiàn)代有軌電車這一新型公共交通系統(tǒng)的健康發(fā)展。

其次，建議加大力量研究現(xiàn)代有軌電車車輛檢修任務(wù)委托既有軌道交通車輛檢修設(shè)施承擔(dān)的可行性，既提高了檢修資源的利用率，實現(xiàn)了資源共享的最大化，又能避免重復(fù)建設(shè)，降低工程投資。

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