軌道交通工程車輛選型研究

楊文棟 邢燁煒 趙永正

(中鐵工程設計咨詢集團有限公司，北京 100055)

1 研究目的

隨著中國經濟的迅猛發展、城市化進程的加快，城市軌道交通作為城市發展的重要紐帶，也隨之迅速發展。自北京地鐵于1969年10月1日正式開通運營以來，中國已有十余座大、中型城市相繼開通了地鐵運營線路。在我國地鐵建設市場，A型車和B型車作為兩大主流車型均有很大的市場。作為同一個城市的地鐵建設，車輛選型的主要依據是同一客流規模的線路盡量選用相同的車型和合理的編組，以便于各線之間車輛的調度，以及車輛維修等接口設備的統一、共享，也就是所謂的資源共享原則。目前國內各大城市，尤其是北京、上海、廣州、深圳等地，相繼出現新建地鐵線路投入運營，就凸顯乘客乘車過度擁擠、乘車舒適度偏低、設計能力不足的現象。軌道交通建設是百年工程，倫敦地鐵建設、運營的經驗表明，城市對軌道交通的需求是長期的，遠期規劃和發展的不確定性要求軌道交通具有必要的抗風險能力。因此，對于軌道交通工程車輛選型工作的研究就顯得十分必要。

2 國內各城市車輛選型

國內軌道交通大規模建設起于20世紀90年代，典型的代表城市有北京、上海、廣州、深圳等城市規模較大的城市，后來各省會城市也開始修建軌道交通。早期大規模建設軌道交通的城市除北京外，其余城市采用A型車為主;后期建設軌道交通的各省會城市大多采用B型車，僅有如南京采用了A型車。

當然，線網和城市的發展是動態的，上述城市的車輛和編組選擇在一定時期都有不可回避的實時背景以及一定程度的局限性，回顧起來也有值得反思的地方。比如北京，從現狀發展來看，原線網中全部構想都是采用B型車，從1969年最早開通的北京地鐵1號線，到目前已經開通的2，4，5，13號線，都是采用的地鐵B型車。但隨著北京地鐵票價政策的觸底(全程2元單一票價)，再加上超大規模的人口數量等因素，使得北京地鐵在車輛選型上正在經歷著新一輪的艱難決策。在本輪建設規劃(2011年～2015年)的調整中，有意向將規劃的12號線、16號線、南部“U”型線等新線改用地鐵A型車8輛編組列車。近年來無錫、西安、石家莊等城市也都試圖采用A型車6輛編組的形式。從這一過程來看，值得我們關注的是，在今后的軌道交通建設過程中，能否為乘客提供更高標準、更舒適的乘車條件，將成為車型選型的判斷標準之一。

3 運營適應性分析

A型車與B型車定員不同，需要結合客流、車輛編組、車廂舒適度標準來確定系統運能。表1列出了不同車型、不同列車編組，單位面積站立標準采用6人/m2標準時的運輸能力(列車開行對數為30對/h)和列車長度。從表1看出，對于車廂舒適度標準采用6人/m2，B7與A6，列車長度僅相差1.3m，對土建的影響不是很大。而A6運能比B7增加0.45萬人。列車長度最小的是B6，運能也最小。B8列車長度最長，運能雖為最大，但相對于車站長度的增長值來看，不具有明顯優勢。

表1 列車運輸能力及列車長度(6人/m2)

隨著人民物質生活水平的日益提高，高品質出行成為了越來越多的市民的選擇。適當的提高舒適度標準已經成為了業內的熱門話題，甚至北京、上海、廣州等城市市民為了出行的尊嚴而放棄乘坐地鐵。上海軌道交通率先將5人/m2的站立標準寫入了地方規范。新建城市軌道交通建設應發揮后發優勢，適當提高舒適度標準，提高服務水平，吸引更多的誘發客流，達到良性循環。

4 工程技術經濟比較

1)線路技術標準。按設計規范，采用不同的車型主要技術標準見表2。圓曲線最小長度:在正線、聯絡線及車輛出入線上，A型車不宜小于25 m，B型車不宜小于20 m，在困難情況下不得小于一節車輛的全軸距。正線及輔助線上兩相鄰曲線間的夾直線長度(不含超高順坡及軌距遞減段的長度)，A型車不宜小于25 m，B型車不宜小于20 m，在困難情況下不得小于一個車輛的全軸距。車場線上的夾直線長度不得小于3m。

表2 線路工程主要技術標準

2)限界。采用接觸網受電時，A，B型車車輛限界、設備限界的主要差異在控制點的橫向坐標上(即車體寬度方向上)，二者在高度上基本相同。因此二者圓形隧道建筑限界相同，采用不同車型時建筑限界直徑均為5 200 mm。車型不同影響最大的是矩形隧道，直線地段建筑限界采用A型車比B型車寬200 mm，曲線地段及道岔區建筑限界加寬量A型車也大于B型車。馬蹄形隧道不同車型對建筑限界的影響介于矩形隧道、圓形隧道二者之間。采用不同車型對車站范圍內隧道及站房建筑限界的影響基本等同于矩形隧道;站臺與屏蔽門限界的不同基本不會對土建工程量造成影響。A型車車輛長度、寬度尺寸都大于B型車，運力大于B型車，但其更大的建筑限界也必然造成土建工程量增加。現行的地鐵A，B型車標準車輛限界、設備限界都包含了鼓形車體車輛，因此采用鼓形車體B型車，在不改變建筑限界、不增加土建工程量的前提下也可提高運力，是一個可行的選擇方案。

3)地鐵車輛主要技術參數。A型車輛購置費約為900萬/輛，B型車輛購置費約為700萬/輛。A，B型車輛優缺點對比見表3。

表3 A，B型車輛優缺點對比表

4)車站建筑設計比較。無論是6輛編組B型車車站，還是6輛編組A型車的車站，在公共區樓扶梯布置大致相同的情況下，車站站臺控制車站長度。

6輛編組B型車和6輛編組A型車車站長度一般相差15 m左右。根據各自車型限界的要求，寬度相差0.4 m，主體建筑面積相差約800 m2。

5 結語

目前國內大、中城市都在高速發展，因此，各地的軌道交通的車輛選型既要具有一定的前瞻性，考慮未來20年～30年的經濟發展和技術趨勢，同時又要考慮城市總體發展規模，與城市人口規模及乘客出行需求相匹配，響應國家“經濟”“節能”“環保”“高效”的政策，引導城市軌道交通建設和運營市場的健康發展。

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