保山市快速軌道交通車輛選型研究

曹玉華

摘? ? 要：以云南省加快橋頭堡戰(zhàn)略建設(shè)，將“保山市建成中國走向南亞的第一市”為背景，保山市軌道交通的建設(shè)應先行。根據(jù)保山市線網(wǎng)規(guī)劃、線路條件及客流預測等相關(guān)資料，本文對適合保山市軌道交通的中低運量車型進行了分析比較。再根據(jù)保山市的人文地理，環(huán)境條件，線路條件等綜合分析完成本工程的車輛選型研究。

關(guān)鍵詞：保山市;軌道交通;中低運量;車輛選型

Abstract： In order to speed up the strategic construction of the bridgehead in Yunnan Province， and to set up Boashan City as the first city in China to connect with South Asia， the construction of Baoshan Rail Transit should take the lead.According to the line and network planning， line conditions， passenger flow forecast and other relevant information of the Baoshan City，this paper analyzes and compares the medium and low volume models suitable for Baoshan Rail Transit. Thenthe vehicle selection research is completed based on the comprehensive analysis of Baoshan's human geography， environmental conditions and line conditions.

Key words： Baoshan City;Rail transit;Medium and low traffic volume;Vehicle type selection

1? 引言

根據(jù)《城市軌道交通建設(shè)標準》（建標104-2008），有軌電車屬于中運量交通系統(tǒng)，列車總長度不超過60m，適用于單向運能在1～2萬人次/h之間的城市軌道交通系統(tǒng)。隨著《國務(wù)院辦公廳關(guān)于進一步加強城市軌道交通規(guī)劃建設(shè)管理的意見》（國辦發(fā)[2018]52號）文的發(fā)布，在地鐵、輕軌審批門檻大幅提高的前提下，有軌電車、膠輪式捷運系統(tǒng)（APM）和快速公交系統(tǒng)（BRT）等將在我國廣大三、四線城市作為主干線路迎來重大發(fā)展機遇。

保山是中國面向南亞、東南亞的門戶樞紐;是滇西城市群核心城市;是生態(tài)優(yōu)美、宜居宜業(yè)、休閑宜游的歷史文化名城。以云南省加快橋頭堡戰(zhàn)略建設(shè)，將“保山建成中國走向南亞的第一市”為背景。保山城市交通的發(fā)展進入了一個新時期，面臨著新的挑戰(zhàn)與機遇。因此保山市軌道交通建設(shè)必要性有以下幾點：

（1）打造保山南北向客流集散通道，疏解交通，緩解老城區(qū)交通擁堵的需要。

（2）以交通引導城市發(fā)展，拉開城市發(fā)展框架，支撐保山空間結(jié)構(gòu)向“一帶、兩區(qū)、五組團”的轉(zhuǎn)變。

（3）促進保山綠色交通體系建設(shè)、提升城市形象的需要。

（4）結(jié)合田園觀光帶的建設(shè)，打造保山旅游新名片，促進保山田園旅游開發(fā)和發(fā)展的需要。

以整個項目投資計算，車輛購置費約占項目總投資的10%左右，因此車輛選型是尤為關(guān)鍵的一步。不僅關(guān)系著規(guī)模、運量、建設(shè)成本等問題，同時適應于保山的車輛也是保山市一張嶄新的名片。

2? 車輛選型原則

（1）車輛應適應保山中心城市的人文地理及自然環(huán)境、適合示范線的線路條件狀況，盡量與城市環(huán)境和景觀相協(xié)調(diào)。

（2）車輛的內(nèi)外表面應給人以時代感，車輛造型要獨具風格。

（3）車輛的制造必須采用耐腐蝕、阻燃的材料，以實現(xiàn)防火、保證旅客安全的要求。車輛外表面應便于清潔。

（4）車輛結(jié)構(gòu)和構(gòu)造應具有較高的舒適性和安全性能。

（5）車輛的使用年限不小于30年，其技術(shù)性能應保證一定的先進性，做到安全可靠、經(jīng)濟實用、維護方便、乘坐舒適。

3? 車輛系統(tǒng)制式分析

系統(tǒng)制式是影響工程規(guī)模和運送能力的重要因素。車輛的載客能力必須滿足客流預測提出的客運量要求。

3.1? 城市快速軌道交通建設(shè)規(guī)模按運量大小

（1） 高運量線路，即單向高峰小時的運量為4.5～7萬人次，由于單向高峰小時運量過大，且編組輛數(shù)不宜再擴大，因此，一般采用A型車。

（2）大運量線路，即單向高峰小時的運量為2.5～5萬人次，單向高峰小時運量比較大，一般采用B型車。

（3）中運量線路，即單向高峰小時的運量為1.5～3萬人次，可采用C型車、直線電機車、單軌車。

（4）低運量線路，即單向高峰小時的運量為1.5萬人次以下，可選用有軌電車、膠輪式便捷電車（APM）和快速公交系統(tǒng)（BRT）。

3.2? 運量要求

根據(jù)保山初步客流預測，本線路客流約0.6萬人次。根據(jù)《城市軌道交通工程項目建設(shè)標準》（建標104—2008）關(guān)于各級線路相關(guān)技術(shù)特征的規(guī)定，本規(guī)劃建議選用低運量的城市軌道交通系統(tǒng)。

3.3? 本線特點

本工程功能定位為保山中心城市軌道交通首期工程，在系統(tǒng)選擇時要考慮乘客的服務(wù)水平，盡量提高乘客的舒適度。

本工程處于保山市老城區(qū)與工業(yè)園區(qū)相連的主要干道上，在系統(tǒng)制式選擇時要考慮對環(huán)境的影響最小，車輛的噪聲和環(huán)保性能最佳且兼顧美觀。

本工程大部分線路沿地面和高架敷設(shè)，有長約1km的連續(xù)爬坡段，與既有道路交通銜接采用主要路口立交的方式，需要選擇能夠滿足與城市道路立交運營的車型，為了便于選線和減少拆改，需要選擇曲線通過能力強、爬坡能力強的車輛。

3.4? 比選范圍選擇

根據(jù)以上中低運量的公共交通系統(tǒng)、建設(shè)成本低和建設(shè)工期短的原則，本線適合在有軌電車系統(tǒng)、膠輪式捷運系統(tǒng)（APM）和快速公交系統(tǒng)（BRT）三種制式中選擇。有軌電車系統(tǒng)、BRT系統(tǒng)以及膠輪式捷運系統(tǒng)的綜合比較詳見表1。

3.5? 比選結(jié)論

有軌電車系統(tǒng)從客流適應性、環(huán)保、敷設(shè)方式、通過能力、安全舒適等各方面均可滿足要求，既可照顧保山老城區(qū)和新開發(fā)工業(yè)園區(qū)之間的出行客流，還可兼顧沿線城市客流，同時地面環(huán)境影響較小，在技術(shù)適應性和經(jīng)濟性上具有優(yōu)越性。有軌電車系統(tǒng)還可以作為保山市的的一張新名片，進一步提升城市形象，有利于改變市民出行方式，提高市民的生活質(zhì)量，提升區(qū)域發(fā)展活力。相對于BRT系統(tǒng)和膠輪式捷運系統(tǒng)而言，有軌電車系統(tǒng)具有技術(shù)成熟先進，平穩(wěn)性、可靠性和可維修性好，對節(jié)能環(huán)保、零排放，客運量較大、現(xiàn)代感強等優(yōu)點，相比更具有優(yōu)勢。因此，推薦本項目采用有軌電車系統(tǒng)。

4? 基本車型選擇

4.1? 有軌電車車輛簡介

低地板有軌電車指地板面距軌面高度一般在350mm以下的城市軌道交通車輛。一般有70%和100%低地板兩種。

低地板有軌電車系統(tǒng)自20世紀80年代以來在歐美取得了飛速發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計，世界上20多個國家的150多個城市已擁有超過6000輛低地板現(xiàn)代車輛。

低地板有軌電車的地板面與公交站臺基本平齊，上下車十分方便，尤其是對老人、兒童以及殘疾人等行動不便的群體;能夠通過半徑很小的曲線，能夠適應于絕大多數(shù)城市路況，顯著降低線路的改造難度及造價。

4.2? 有軌電車現(xiàn)狀分析比選

為了全面考慮，除了70%和100%低地板有軌電車外，引入高地板有軌電車一起進行比選，高地板有軌電車技術(shù)為在輕軌車輛技術(shù)基礎(chǔ)上采用小輪徑、鉸接轉(zhuǎn)向架、降低地板面等措施后形成的有軌電車，三種有軌電車各自特點比較見表2。

4.3? 結(jié)論

著眼目前國外有軌電車的發(fā)展趨勢，鑒于100%低地板有軌電車更符合有軌電車未來的發(fā)展方向，能為乘客提供更大的便利，車內(nèi)地板面無高差可以確保乘客安全，所以本工程建議優(yōu)先選用100%低地板有軌電車。

5? 軌道制式的選擇

從世界范圍的應用來看，有軌電車主要分為兩類，一類是單導向軌式膠輪有軌電車（以法國Translohr公司的單導向軌膠輪車輛為代表），一類是雙走行軌式鋼輪有軌電車。

5.1? 單導向軌式膠輪有軌電車

單導向軌式膠輪有軌電車系統(tǒng)由類似道路的行車道和一條引導車輛運行的特殊導軌組成，車輛走行系統(tǒng)與汽車一樣為橡膠輪胎，導向輪在導軌的限制下引導車輛運行，如下圖所示。導向系統(tǒng)由導向軌、導向單元（V形導輪）等組成。導向軌采用特殊斷面形狀鋼軌固定在混凝土道床內(nèi)。導向單元由兩個傾斜的導輪組成，與導軌成45°角接觸。由于導輪的傾斜和導輪輪緣的特殊形狀，能夠保證車輛在行駛過程中不會脫軌。如圖1所示。

法國勞爾公司的Translohr系列單導向軌膠輪有軌電車第l條線路于2006年在法國投入運營，目前已有法國克萊蒙費朗、圣德尼-撒塞雷，意大利帕多瓦、威尼斯-美斯特、拉蒂納，我國天津、上海等數(shù)個城市投入或即將投入使用。

5.2? 雙走行軌式鋼輪有軌電車

雙走行軌式鋼輪有軌電車采用獨立旋轉(zhuǎn)車輪轉(zhuǎn)向架作為走行部分，導向靠走形鋼軌導向，類似地鐵。如圖2所示。雙走行軌式鋼輪有軌電車在世界范圍內(nèi)廣泛應用。

5.3? 制式比選

目前，兩種制式有軌電車均在國內(nèi)外得到應用，兩種制式的主要指標分析詳見表3。

通過比較兩種制式有軌電車，可知雙走行軌式鋼輪有軌電車車內(nèi)空間、載客量比單導向軌式膠輪有軌電車大，雙走行軌式鋼輪有軌電車受轉(zhuǎn)向架、鋼輪鋼軌摩擦性能限制，在爬坡、轉(zhuǎn)彎、加速、減速方面的性能不如單導向軌式膠輪有軌電車，兩種制式有軌電車車內(nèi)、外噪聲比較接近。

對于單導向軌式膠輪有軌電車，膠輪承擔整個車輛的重量，中間導軌為車輛運行時提供導向，其對運行道路的路面厚度僅要求30cm。對于雙走行軌式鋼輪有軌電車需鋪設(shè)兩條重軌，其道床厚度一般為70cm～100cm。由于單導向軌式膠輪有軌電車對道路路面厚度要求較低，若利用城市道路改建有軌電車線路時，采用單導向軌式膠輪有軌電車對城市地下管線的影響相對較小。

但是在技術(shù)成熟度方面，雙走行軌式鋼輪有軌電車已經(jīng)有100年的歷史，市場上有眾多的生產(chǎn)廠商，而單導向軌式膠輪有軌電車系統(tǒng)的中央導軌是法國勞爾公司的內(nèi)部標準，受專利保護。目前國內(nèi)能夠提供車輛的廠家有限，沒有經(jīng)過市場的充分檢驗。雙走行軌式鋼輪有軌電車技術(shù)比較成熟。單列列車成本比單導向軌式膠輪有軌電車低。

從市場占有率上看，雙走行軌式鋼輪有軌電車的占有率更高，在國內(nèi)外均有廣泛的應用，國內(nèi)目前在紅河州、南京、蘇州、武漢、淮安、長春、沈陽、大連、青島等城市均已建成采用雙走行軌式鋼輪有軌電車運營的線路，而單導向軌式膠輪有軌電車僅在上海張江和天津開發(fā)區(qū)有建成線路，雙走行軌式鋼輪有軌電車市場占有率更高。

5.4? 比選結(jié)論

雙走行軌式鋼輪有軌電車在爬坡、轉(zhuǎn)彎、加速、減速方面的性能夠滿足保山市中心城有軌電車線網(wǎng)的線路條件，結(jié)合首期工程線路的實際情況和車型的技術(shù)成熟度及市場占有率情況，推薦采用雙走行軌式鋼輪有軌電車。