麗江市有軌電車1號線車輛選型研究

陳文海

（廣州有軌電車有限責任公司，廣東廣州510220）

0 引言

麗江市有軌電車1號線南起游客中心站，北至玉龍雪山站，線路全長20.465 km，定位為玉龍景區內部的旅游觀光專線。結合山區特殊的線路條件和旅游觀光等特點，該線路對車輛的要求與常規的城市通勤有軌電車有著顯著差異。本文針對麗江市有軌電車1號線線路特點和需求，對車輛型式的選擇進行了研究、比選和論證。

1 項目特點分析

1.1 功能定位

麗江市有軌電車1號線共設車站5座，主要服務于沿線玉水寨、白沙古鎮、東巴谷等景區及重要交通客流集散點，乘客以觀光游客為主。車輛作為旅游觀光的重要載體，需重點打造旅游特色，其功能定位可歸納如下：

（1）提供觀賞美景特色的平臺，增添游玩樂趣。

（2）與景區融為一體，打造靚麗風景線。

（3）提升景區旅游品質。

1.2 線路條件

麗江市有軌電車1號線大部分處于山區，線路需避讓玉龍雪山各級保護管理區。因此，線路條件非常惡劣，具體歸納如下：

（1）坡度大，半徑小。線路最大坡度為55‰，最小曲線半徑為50 m。

（2）高海拔，持續爬坡、下坡。線路為持續坡道，最低點海拔約2 480 m，最高點海拔約3 080 m，海拔高差600 m。其中，區間最長連續坡道的長度約11 km，平均坡度約39‰。

（3）站間距長，車站長度受限。全線共設車站5座，最大站間距11.68 km，平均站間距5.052 km。車站站臺受實際線路條件限制，有效長度為70 m。

1.3 客流特點

麗江市有軌電車1號線乘客以觀光游客為主，客流具有如下特點：

（1）淡旺季客流特征明顯。每年的11月至次年2月為玉龍雪山旅游淡季，7月至8月為旅游旺季。麗江市有軌電車1號線遠期預測客流量淡季為2.93萬人次，旺季為5.91萬人次，旺季客流量約為淡季的2倍，差異性大。

（2）潮汐客流特征明顯。早高峰以從起點站旅游集散中心至終點站玉龍雪山的上山客流為主，晚高峰則以反向的下山客流為主，早高峰小時系數約為14%，晚高峰小時系數約為9%，早晚高峰存在明顯潮汐特征。

2 車輛選型分析

綜上所述，麗江市有軌電車1號線線路條件對車輛的相關性能要求非常高，與常規的城市通勤的有軌電車線路有著顯著差異。根據上述特點，本文著重從以下6個方面對車輛選型進行研究分析。

2.1 地板高度

有軌電車車輛從地板高度上可分為高地板和低地板，其中低地板又可分為70%低地板、100%低地板。高地板車輛地板面高度為900～1 130 mm，低地板車輛車門入口處地板面高度≤350 mm。從以下幾點分析比較，本項目推薦選用高地板車輛。

2.1.1 成本

高地板車輛的地板和車體底架是單一層次的簡單結構；低地板（無論是70%低地板，還是100%低地板）車輛的車內地板面和車體底架位于多個水平面，車輛的地板和車體底架為多層次的復雜結構。高地板車輛采用常規轉向架；70%低地板車輛高地板區域一般采用常規動力轉向架，低地板區域一般采用獨立輪的非動力轉向架；100%低地板車輛采用獨立輪（或小輪徑非獨立輪對）轉向架。因此，從車體、轉向架來看，高地板車輛結構相對簡單，采購和運營維護成本低。根據市場調研結果，普通高地板車輛的采購價格不到100%低地板有軌電車采購價格的50%，僅為70%低地板有軌電車采購價格的60%～70%。

2.1.2 項目匹配情況

麗江市有軌電車1號線線路坡度大，持續爬坡、下坡，對車輛牽引制動性能要求極高。高地板車輛采用常規轉向架，輪徑大，可安裝大功率牽引電機和大直徑制動盤，能夠滿足牽引功率和制動熱容量需求。低地板車輛采用獨立輪（或小輪徑非獨立輪對）轉向架，轉向架空間小，無法安裝大功率牽引電機和大直徑制動盤，牽引計算和制動熱容量計算結果難以滿足本項目極限工況需求。與此同時，麗江市有軌電車1號線定位為旅游觀光專線，設置了專用站臺，基本采用獨立路權，故沒有必要苛求采用低地板車輛，采用調節站臺高度適應高地板車輛的方案更經濟、更可靠。

2.1.3 乘客舒適度

高地板車輛的全部地板面都處于同一水平面，座椅布置靈活；乘客在車內行走時，遇到的障礙少，流動速度快，乘坐體驗愉悅。70%低地板車輛內部存在臺階，部分座椅設置在高地板區域；100%低地板車輛轉向架區域過道窄，且地板存在6%左右的小斜坡，且大部分座椅設置在轉向架包上方。因此，對于低地板車輛而言，乘客在車內行走時，遇到的障礙要多一些，流動速度慢，乘坐體驗相對要差一些。

2.1.4 旅游觀光需求

高地板車輛主要設備安裝于車底，車頂承重小，可創新設置超大車窗用于旅游觀光；方便布置內飾，座椅下方懸空布置，可放置旅游乘客物品，客室空間利用率高。而低地板車輛主要設備安裝在車頂，車頂承重大，車窗設置受限，客室空間利用率低。

2.2 輪軌材料

有軌電車按輪軌型式，可分為鋼輪鋼軌車輛和膠輪導軌車輛。從以下幾點分析，本項目推薦采用鋼輪鋼軌車輛。

2.2.1 爬坡性能

膠輪導軌車輛由于采用橡膠輪胎，所以爬坡能力強，最大爬坡能力達130‰；鋼輪鋼軌車輛最大爬坡能力為60‰。本項目線路最大坡度55‰，采用膠輪導軌和鋼輪鋼軌均可滿足需求。

2.2.2 安全性和穩定性

膠輪導軌車輛目前應用不太成熟，國內僅有上海張江和天津濱海新區使用；而鋼輪鋼軌車輛技術成熟，在國內應用較為廣泛。本項目線路有長大坡道，膠輪導軌車輛有輪胎破損和爆胎風險，直接影響車輛安全性；同時，山區路面有冰雪、塵土、樹枝、樹葉等雜物，而膠輪導軌車輛對行駛路面的平整度和清潔度要求較高，不適應冰雪天氣，因此難以滿足需求。故從安全性和穩定性方面考量，本項目宜采用鋼輪鋼軌型式車輛。

2.2.3 載客量

膠輪導軌車輛寬度較窄，一般為2.2 m；鋼輪鋼軌車輛寬度一般為2.4 m或2.65 m。鋼輪鋼軌車輛乘坐空間寬敞，且承重能力高于膠輪導軌車輛，因此定員比相同長度的膠輪導軌車輛多約20%。鋼輪鋼軌車輛由于采用彈性車輪，乘坐舒適性與膠輪導軌車輛基本相當。綜合考慮本項目客流和舒適性需求，推薦采用鋼輪鋼軌車輛。

2.2.4 成本和環保節能

膠輪導軌車輛輪胎易磨損、老化，整車國產化率較低，維護維修量大，整車和備件成本昂貴；鋼輪鋼軌車輛輪對使用壽命長，整車國產化率高，維護維修成熟，整車和備件成本較低。膠輪導軌車輛輪胎磨損后將產生橡膠粉塵，對景區環境造成污染。故從成本和環保節能角度而言，本項目推薦采用鋼輪鋼軌車輛。

2.3 供電制式

2.3.1 供電形式

有軌電車供電方式主要分為接觸網供電、車載儲能供電和接觸網+局部（路口）車載儲能供電兩者相結合的方式。由于本項目線路站間距大、持續陡坡，經估算采用車載儲能供電，其車載儲能容量難以滿足用電需求。本項目線路沿線無大型的十字交叉路口，多數為景區內鄉村便道的交叉口，區間路口架設接觸網并不影響社會交通，因此采用接觸網+局部（路口）車載儲能供電兩者相結合的方式沒有太大必要，可直接采用全線接觸網供電方式。

2.3.2 供電電壓

有軌電車供電電壓有DC750 V和DC1 500 V兩個等級。本項目線路不同于常規的城市通勤有軌電車線路，其站間距大，平均站間距5.052 km。采用DC1 500 V牽引供電制式，可較大地節省供電系統投資及電能損失，而且DC750 V與DC1 500 V電壓等級的車輛造價也基本一致，所以供電電壓采用DC1 500 V顯然更優。因此，本項目推薦采用供電電壓為DC1 500 V的全線架空接觸網供電方式。

2.4 車輛結構形式

本項目考慮線路最小轉彎半徑為50 m等極端工況，對車輛通過能力進行校核，采用車體鉸接或轉向架鉸接的鉸接式車輛能夠滿足要求，車輛貫通道變形量和曲線線路內外側需要的加寬量也較小。同時，考慮淡旺季和潮汐客流特征，從運營角度考慮，本項目推薦在淡季采用單列車運行，旺季采用雙列車重聯運行方式。因此，本項目推薦采用可重聯運行的鉸接式車輛。

2.5 車輛寬度和長度

通過2.2輪軌材料分析，本項目車輛推薦采用鋼輪鋼軌車輛，其車輛寬度一般分為2.4 m和2.65 m兩種?？紤]載客量和客室空間，本項目車寬選擇為2.65 m。

受制于線路設計原因，本項目車站站臺有效長度最大只能設計為70 m。而車站站臺有效長度應滿足全列車長度的?？啃枨?，并包括停車誤差距離。考慮列車重聯運行，停車誤差距離1 m，則單列車最大長度為34.5 m。

2.6 最高速度

考慮本項目的旅游觀光和客流需求，旅行時間約30 min，平均旅行速度取40 km/h。有軌電車最高速度通常為70 km/h，根據牽引仿真計算，該速度能夠滿足旅行時間要求，經濟性較好。因此，本項目車輛最高運行速度推薦為70 km/h。

3 結語

麗江市有軌電車1號線定位為旅游觀光專線，線路條件非常特殊，長大坡道在國內罕見，與常規的城市有軌電車線路有著顯著差異。因此，車輛選型既要滿足線路條件要求，又要凸顯旅游觀光特色，國內常用的100%低地板有軌電車無法滿足要求。本文根據項目特點，對車輛的地板高度、輪軌材料、供電制式、車輛結構、車輛長寬尺寸、最高速度等6個方面進行了研究分析，推薦車輛選型如下：

（1）車輛制式：鋼輪鋼軌、鉸接式高地板有軌電車，可重聯運營。

（2）車輛尺寸：車寬2.65 m，車長≤34.5 m。

（3）最高速度：70 km/h。

（4）供電制式：全線架空接觸網，供電電壓DC1 500 V。

麗江市有軌電車1號線推薦的車輛選型在國內尚屬首次，目前項目正在建設中，估計項目建成運營后將對其他地區開展旅游觀光線路建設具有積極的示范效應。