國內現代有軌電車工程應用與實踐——以蘇州高新區有軌電車1號線工程為例

何利英，劉偉杰

（上海城市建設設計研究總院，上海市 200125）

0 引言

優先發展公共交通是解決我國城市交通問題的重要戰略。當前，國內多個大城市正在大規模建設大容量的快速軌道交通，北京、上海、廣州等城市已基本形成軌道交通骨干網絡，初步形成了軌道交通、地面常規公交相結合的公共交通系統，對緩解城市交通的擁堵起到了重要作用。由于大容量軌道交通的建設及運營成本很高，其覆蓋面特別是在新城或市郊地區受到了很大的限制，這極大地影響了公共交通系統的運營效益，因此在許多城市出現了建設中運量公共交通系統的迫切需要，以真正形成多層次的功能分工合理、互補、銜接良好的一體化公共交通系統，發揮出公共交通網絡運營的效益。

截至2010年，國內有軌電車的系統制式有類似長春和大連的由傳統有軌電車系統改造而成的有軌電車系統、天津泰達和上海張江的膠輪導軌系統以及香港屯門的輕鐵系統。現代有軌電車在國內的應用尚處在起步階段。

2010年下半年開始，蘇州高新區啟動了有軌電車線網規劃編制工作。2011年，蘇州高新區有軌電車1號線工程正式立項進行研究。項目從推動行業發展的角度進行了技術標準的選擇，經過多輪比選，明確以鋼輪鋼軌系統、架空線供電及地面線路為主，輔以信號優先為系統基本特征。由于現代有軌電車相關設備尚未產業化，還沒有進入國產化階段的車輛招標技術文件、信號招標技術文件均報送國家發改委進行審查，為我國現代有軌電車設備國產化進程與目標提供了直接支持。

2012年4月，蘇州高新區有軌電車網絡規劃通過中咨公司審查，成為國內第一個國家層面評審的有軌電車線網規劃項目。此次會議建議：蘇州作為有軌電車試點城市，1號線作為先行先試示范線路進行規劃設計。1號線工程預計2014年11月通車運營。

截至2014年上半年，我國有6個城市開通有軌電車運營，8個城市進入建設階段，與此同時，約40個城市在進行規劃或設計工作。國內現代有軌電車規劃里程近6 000 km，進入快速發展階段。蘇州高新區有軌電車1號線對于我國有軌電車的發展具有重要的示范意義和參考意義。本文將對此工程的技術特征、技術標準等方面進行探討，以促進準快速、中運量的有軌交通系統技術在我國的發展。

1 工程概況

蘇州市高新區位于蘇州市區西部，地處長三角核心位置。至2030年，蘇州高新區人口從現狀72萬人發展到120萬人，建設用地從目前的107 km2發展到143 km2。高新區將建設成為先進產業的聚集區、體制創新和科技創新的先導區、生態環保的示范區、現代化的新城區。城市近期重點發展方向為西拓，城市空間將不斷向西部湖濱片區拓展，科技城、生態城已進入快速建設發展階段。

規劃的蘇州高新區有軌電車網絡由6條線路構成，包括3條主干線、2條補充線及1條特色線，線路總長約80 km[1]。網絡與已通車的軌道交通1號線、規劃的軌道交通3號線在蘇州樂園站形成便捷換乘，兩網有效融合，在高新區形成以大容量軌道交通系統為對外骨干、以中運量有軌電車為區內骨干、以常規公交為區內基礎、以四大綜合交通樞紐為錨固點的多層次、一體化的公共交通系統，見圖1。

圖1 有軌電車線網規劃圖

有軌電車1號線為首期實施線路，線路全長18 km，以地面敷設為主，專用路權，全線一次性建成，車站逐期加密。設車輛基地1座，設變電所11座，設控制中心1處，位于車輛段內。全線架空接觸網授電。

有軌電車1號線承擔著改善中心區域公交出行，引導湖濱片區的科技城、生態城城市開發以及蘇州市有軌電車示范項目的重要功能，是中心城區至高新區西部湖濱片區的快速公共交通骨干走廊，在網絡中具有重要地位。

2 總體設計方案[2]

現代有軌電車系統是軌道設置在城市道路路面上、依靠司機瞭望運營的公共交通系統，各系統設計應遵守“安全第一”的設計首要原則。

2.1 客流、車輛及行車組織

客流預測高峰小時斷面客流和全日客流量分別為：初期（2015年）2 700人次/h，2.82萬人次/d；近期（2020年）6 300人次/h，9.23萬人次/d；遠期（2023年）4 500人次/h，7.49萬人次/d。

車輛選用100%低地板鋼輪鋼軌現代有軌電車。車輛寬度：2.65 m；車輛長度：5模塊 32 m/7模塊43 m（暫定）；最高運行速度：70 km/h；定員：5模塊300人/輛，7模塊400人/輛（6人/m2）。

車輛編組：5模塊，土建預留7模塊的實施條件；行車間隔：高峰小時初期5 min，近、遠期3 min。旅行速度：初、近、遠期隨著車站加密分布在25～20 km/h范圍內。

2.2 運營管理

票務管理：車上售檢票模式，車票采用單一票價制。

路權形式：全線采用半封閉運行模式，即路段封閉運行，交叉口與其他交通方式混行，緊急情況下緊急車輛可以利用此通道。

車輛運營調度模式：控制中心負責車輛進出線路調度，排列車輛折返進路，監視在線車輛的運行位置。駕駛員按照排好的進路人工駕駛車輛，盡量按照運行時刻表控制運行。道口信號和道路信號系統由交警部門控制。

車輛駕駛模式：車輛駕駛為半封閉運行模式，交叉口和道岔區域設置有軌電車信號燈（與道路信號燈聯動）控制，路段按可視距離間隔運行。車輛段采用計算機聯鎖系統。

非正常運營模式：在正線區間因各種原因發生故障時，應根據控制中心調度員的指令，盡可能在就近前方車站或區間停車，并疏散乘客；當線路故障后，可組織車輛臨時交路。有軌電車因自身發生故障在區間停站時，先進行清客，由調度人員，在查清有軌電車可以移動后，命令后續車輛及工程車將故障車輛推或牽引至停車線或車輛段。

緊急狀態運營模式：有軌電車在運行中發生火災，司機立即切斷電源，并向控制中心報警，聽候調度員的指揮，并就地疏散乘客；車輛在運行中脫軌停在區間時，司機應及時向控制中心行車調度員報告，行車調度員應立即啟動緊急運營預案。車輛在運行中和社會車輛發生碰撞時，應立即撥打110，司機應及時向控制中心行車調度員報告，行車調度員應立即啟動緊急運營預案。

2.3 線路

線路全長約18 km，其中地面線（含U型槽）占84%，橋梁段占14%，地下段占2%。以路中敷設為主，共有6處采用了40～44 m小半徑曲線，沿線共經過28個交叉口。

橫斷面：有軌電車路幅寬度為8 m，其中限界寬度7.6 m，接觸網立柱設在線路中間時線間距為4 m，設在線路兩側時線間距為3.6 m，凈空要求為5.5 m。線路與機動車道以路緣石、綠化或者安全欄桿隔離。圖2為1號線斷面分布圖。

圖2 1號線斷面分布圖

平面：區間正線一般為200m，困難地段為30m；輔助線一般為100 m，困難地段為25 m；車站站臺段線路宜設在直線上，困難情況下必須設在曲線上時，曲線半徑不宜小于300 m。

縱斷面：正線區間最大縱坡為50‰，困難條件下為60‰ ；采用地面線的平交路口或混行路段，軌面與道路面齊平。豎曲線區間正線一般為3 000 m，困難地段為2 000 m；車站端部一般為2 000 m，困難地段為1 000 m；車站變坡點和豎曲線均不應進入車站站臺計算長度范圍內；豎曲線端點距道岔端部的距離一般為20 m，困難情況為5 m。

2.4 交通組織

遵循公交優先、協調運行的原則，采用“有軌電車優先”的交通組織模式敷設線路，輔以信號優先策略提高運營速度，提高有軌電車競爭力。有軌電車的引入要盡可能地減少對沿線道路交通的影響，與道路交通協調運行，保證原道路系統內的交通元素暢通有序運行。交叉口交通組織考慮相交道路的交通流量和道路等級要求，合理選擇交叉口形式。出入口交通組織合理考慮沿線單位和居民出入口的進出交通組織。

根據交叉口的位置、功能、道路規劃情況和交通量等因素進行綜合考慮后，對19處交叉口采用信號控制，其他9個交叉口采用“右進右出”等交通組織方式協調。圖3為交叉口交通組織策略。

圖3 交叉口交通組織策略

沿線43處小區出入口采用的交通組織：路中線路沿線采用“右進右出”的交通組織方式/路側線路沿線采用有軌電車絕對優先控制；合理設置導改路或封閉出入口。新鹿花苑出入口處有軌電車下穿通過，以滿足該小區的出入需求。因“右進右出”交通組織策略而無法左轉的進出車輛，可通過相鄰交叉口掉頭、路網繞行等方式進行交通組織。

2.5 軌道路基

軌距采用1 435 mm標準軌距；鋼軌采用歐標Ri60/R10槽型軌；道床采用整體道床，地面線平交道口采用現澆瀝青混凝土整體道口；軌道結構高度500 mm。道岔正線采用7號單開道岔，車輛基地采用3號單開道岔。

整體道床路基工后總沉降不應大于50 mm，路橋過渡段不均勻沉降不應大于15 mm；路基厚度不應小于1.0 m；排水采用豎向排水系統。

2.6 供電系統

分散供電方式，電壓等級為10 kV；牽引供電電壓為直流750 V；采用接觸網授電；變電所采用電力監控系統；雜散電流防護按照“以堵為主，以排為輔，堵排結合，加強監測”的原則；接觸網懸掛方式采用柔性架空接觸網，補償簡單彈性懸掛。

2.7 運營管理控制系統

運營管理控制系統包括通信系統、調度管理系統和綜合控制管理系統。

通信系統包括骨干網絡系統和無線通信系統。調度管理系統包括正線道岔控制系統、車輛段聯鎖系統、車輛自動定位系統和道口信號子系統。正線道岔控制系統主要承擔司機在道岔區段按信號機顯示行車，完成折返和整體車輛進入車輛段等作業功能。車輛段聯鎖采用計算機聯鎖設備。車輛自動定位系統承擔實現控制中心對整體車輛的自動監視功能，對全線車輛進行實時定位，采用車載定位設備+信標實現定位功能。道口信號子系統承擔發送信號優先請求至道路交通信號系統的功能。

綜合控制管理系統包括電力監控（接口）、視頻監控、乘客信息、時鐘對時、火災自動報警、維護維修管理、票務、能源監測監控等8個子系統。

控制中心設置于大陽山車輛段綜合辦公樓內，是對本線車輛運行、電力供應等實行統一調度指揮的中心。在非常情況下，也是事件處理的指揮中心，同時也是全線信息的集散地和交換樞紐。控制中心承擔：監視功能——可監視道口、車站、道岔區域等狀況；調度功能——發布調度指令，編制車輛時刻表，在需要時組織臨時交路等，實現對車輛的集中運營調度管理；控制功能——電力設備監控及調度功能；信息發布——面向車輛及站臺等發布公共信息。

2.8 車輛基地

全線設車輛基地一處，承擔初、近、遠期車輛的運用、周/月檢、定/臨修和廠/架修任務，遠期承擔有軌電車1號線、3號線、4號線3條線路的車輛廠/架修任務。車輛基地占地約9.6 hm2。

3 啟示與經驗

（1）針對不同的區域功能，提出有軌電車線網的適用性層次范圍。

2012年4月28日，蘇州軌道交通1號線正式通車運營。當前，高新區的公共交通網絡包括軌道交通1號線和常規公交。對于絕大多數沒有軌道交通覆蓋的區域，即將建設的有軌電車承擔了區內骨干公共交通的功能。有軌電車網絡作為中運量層次的網絡，與大容量的軌道交通以及常規公交真正形成一體化的公共交通網絡。

（2）新一代輕型現代有軌電車接觸線系統的應用。

蘇州高新區1號線工程應用了“新一代輕型現代有軌電車接觸線系統”，對常規接觸網的平面布置與裝配結構進行優化，在小半徑曲線地段采用軟定位設置方法，使接觸網與城市景觀在保證功能的前提下盡可能協調。

（3）集成通信、道岔信號以及智能交通的綜合控制管理系統。

1號線由于采用地面敷設，信號系統是道路交通信號系統與道岔聯鎖信號系統的集成，在交叉口采用信號優先措施以提高有軌電車的運營速度。項目將通信、道岔信號以及智能交通系統進行集成，提出綜合控制管理系統概念，以充分發揮有軌電車的綜合控制優勢。

[1]上海城市建設設計研究總院 .蘇州高新區有軌電車線網規劃[Z].上海：上海城市建設設計研究總院，2012.

[2]上海城市建設設計研究總院.蘇州高新區有軌電車1號線工程初步設計技術要求[Z].上海：上海城市建設設計研究總院，2012.