自行車固定器在軌道客車上的應(yīng)用設(shè)計(jì)

王愛嬌 丁立卿 賈煥英 胡國(guó)鵬

摘 要：中國(guó)高鐵骨架已基本搭建完成，目前城際和通勤鐵路已開始加大建設(shè)力度。而在城市公共交通換乘網(wǎng)中，自行車起重要作用。且隨著綠色出行方式推廣，自行車出現(xiàn)在軌道客車中的需求更加凸顯。現(xiàn)有國(guó)內(nèi)軌道車輛上均無(wú)自行車固定裝置，而北美市場(chǎng)自行車固定器在鐵路客車上為常見配置。故調(diào)研國(guó)內(nèi)外民用和軌道自行車固定方法，是必要的。本文選用3種自行車固定方式，可基于新車設(shè)計(jì)或現(xiàn)有車輛改造實(shí)施。

關(guān)鍵詞：自行車；固定器；軌道客車；換乘

1 前言

隨著中國(guó)高速鐵路客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的飛速發(fā)展，城市公共交通網(wǎng)的骨架已初步搭建。目前，城際和通勤鐵路，國(guó)內(nèi)已開始加大建設(shè)力度。在城市公共交通換乘網(wǎng)中，自行車與公共交通銜接是很好的出行選擇。尤其隨著綠色出行方式推廣，自行車出現(xiàn)在軌道客車中的需求更加凸顯。

北美市場(chǎng)包括美國(guó)和加拿大城際鐵路上，自行車固定器為常見配置。加拿大1992年起開始建設(shè)了橫貫東西兩岸的單車徒步休閑路線，預(yù)計(jì)2017年建成，全長(zhǎng)2.4萬(wàn)km，號(hào)稱世界最長(zhǎng)自行車線路。而北歐等地，自行車高速公路早已存在，他們?cè)谑柰ń煌▔毫Αh(huán)保甚至休閑等方面發(fā)揮著重要作用。德國(guó)“汽車之國(guó)也是自行車之國(guó)”，聯(lián)邦政府允許乘客帶自行車上火車：部分州內(nèi)允許已購(gòu)買短途列車乘客免費(fèi)攜帶自行車上火車，而德國(guó)全境，乘客都可在購(gòu)買自行車票后攜帶自行車同行。（來(lái)源于百度數(shù)據(jù)）。

而現(xiàn)有國(guó)內(nèi)軌道車輛上均無(wú)自行車固定裝置。近日媒體報(bào)道稱：北京擬建首條“自行車高速公路”，為上班族出行提供新選擇（來(lái)源于百度數(shù)據(jù)）。中國(guó)幾乎每個(gè)成人都曾配置過(guò)自行車，在市郊通勤車或地鐵等預(yù)留自行車存放區(qū)域，可支持非高峰時(shí)期或周末自行車的攜帶和使用。

2 功能分析

2.1 功能調(diào)研

民用的自行車停放場(chǎng)所的固定設(shè)施需擁有如下一些功能：必須保護(hù)整個(gè)車架，而不是僅僅保護(hù)車輪；必須方便車主使用包括U型車鎖在內(nèi)的各種規(guī)范的車鎖；車架必須表面柔軟光滑，不會(huì)損傷和摩擦自行車表面的油漆保護(hù)層；車架間距對(duì)人體不構(gòu)成危害。

而在軌道車輛上還需結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易行、安全牢固、能夠輕松鎖定和解扣。筆者從2014年起至今參與多個(gè)北美市場(chǎng)投標(biāo)項(xiàng)目，其均要求結(jié)合折疊式座椅區(qū)域增加自行車存放功能，項(xiàng)目要求每車能容納2至3輛自行車，可結(jié)合懸掛或倚靠形式進(jìn)行存放29英寸標(biāo)準(zhǔn)尺寸自行車。

軌道車輛的新車型設(shè)計(jì)時(shí)一般結(jié)合折疊座椅區(qū)域設(shè)置，使固定裝置的位置不妨礙儲(chǔ)存位置的客流，也不使自行車本身成為可能導(dǎo)致旅客受傷的障礙物。固定裝置可集成到上翻折疊椅結(jié)構(gòu)中，并可位于輪椅停放區(qū)，使該區(qū)域可另作他用，但固定托架不會(huì)阻擋或妨礙輪椅區(qū)域的使用。

2.2 理論分析

研究運(yùn)用的依據(jù)《APTA Light Rail Vehicle Request for Proposals（RFP）Procurement Guideline》 即《APTA輕型軌道車輛的要求遵循的RFP指導(dǎo)方針》中自行車固定裝置的相關(guān)強(qiáng)度要求：每個(gè)自行車托架、裝配和支撐應(yīng)該能承受在托架上各個(gè)方向的水平1330N的載荷，無(wú)永久變形；每個(gè)自行車托架應(yīng)該能承受在托架上的垂向1330N的載荷，無(wú)永久變形；每個(gè)自行車托架應(yīng)有極限強(qiáng)度，能承受住在典型重量（220N）的自行車上如下方向的振動(dòng)加速度：8g縱向，4g橫向，4g垂向；參照上述標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)擬選定的自行車固定器簡(jiǎn)要分析，確定基本滿足強(qiáng)度要求。

3 自行車固定裝置選型

3.1 改進(jìn)民用自行車固定裝置

3.1.1 民用自行車固定裝置

目前最普遍的民用自行車停放裝置是樣式各異的自行車停車架。停車架是用普通金屬制成的形狀各異的欄桿，使用水泥釘?shù)染o固在地面上。依靠車鎖把自行車固定在欄桿上，或通過(guò)兩桿間的間隙夾持住車輪來(lái)保證自行車的停放的穩(wěn)定。這類停放裝置安裝簡(jiǎn)便，成本低，可轉(zhuǎn)移性好。停車架適用于自行車停放量少，面積充足，停放時(shí)間短的場(chǎng)合。

此外國(guó)內(nèi)外的各類自行車停放裝置均有需求，如自行車停車棚，智能自行車棚，雙層自行車停放架，防盜式的隔間式自行車停放裝置，機(jī)械電子一體化的懸掛式自行車停放裝置以及全自動(dòng)地下自行車車庫(kù)（Biceberg）[1]。

3.1.2 新設(shè)計(jì)的焊接支架

本文擬借鑒民用的自行車停車架和直立式停車架整合為一種強(qiáng)度較高更安全的焊接支架，連接在車體上，應(yīng)用于軌道交通上，擬采用型式參見圖1和圖2（來(lái)源于百度圖片），其中建議自行車至少離地20mm，圖1設(shè)計(jì)需結(jié)合新車設(shè)計(jì)時(shí)布置專用區(qū)域，圖2可結(jié)合折疊座椅區(qū)域改造布置。

3.2 國(guó)外自行車固定裝置

從國(guó)外現(xiàn)車調(diào)研到一種固定方式。在折疊座椅上面增設(shè)封閉的環(huán)形把手，自行車?yán)密囨i固定在把手上實(shí)現(xiàn)固定，一般建議固定兩點(diǎn)，參見上圖3。

此方案可在需對(duì)已有車型改造時(shí)，結(jié)合現(xiàn)車座椅更換為折疊座椅時(shí)一并改造實(shí)施。

3.3 現(xiàn)有軌道產(chǎn)品中選型

現(xiàn)有軌道產(chǎn)品中，擬選擇成熟的安全帶插口為原型的輪椅固定器更為掛鉤型式，來(lái)作為自行車固定的一種選擇，具體型式參見上圖4。此方案可結(jié)合現(xiàn)有的輪椅固定區(qū)，將固定區(qū)增設(shè)了自行車固定功能，且僅需對(duì)已有安全帶插扣進(jìn)行較小改造，使其可更換為掛鉤型式。

4 總結(jié)

隨著綠色出行方式推廣，自行車出現(xiàn)在軌道客車中的需求更加凸顯。現(xiàn)有國(guó)內(nèi)軌道車輛上均無(wú)自行車固定裝置，而北美市場(chǎng)自行車固定器在鐵路客車上為常見配置，故調(diào)研國(guó)內(nèi)外民用和軌道自行車固定方法是必要的。本文選用3種自行車固定方式，可基于新車設(shè)計(jì)或現(xiàn)有車輛改造實(shí)施，對(duì)后續(xù)國(guó)內(nèi)軌道客車或汽車等交通方式選擇配置自行車固定方式，有較大的參考意義。

參考文獻(xiàn)

[1]王琴，楊連發(fā)，張震，等.自行車停放裝置的開發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].現(xiàn)代機(jī)械，2009，（5）：82-84.

（作者單位：中車唐山機(jī)車車輛有限公司產(chǎn)品研發(fā)中心）