自行車固定器在軌道客車上的應(yīng)用設(shè)計

王愛嬌 丁立卿 賈煥英 胡國鵬

摘 要：中國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)有國內(nèi)軌道車輛上均無自行車固定裝置，而北美市場自行車固定器在鐵路客車上為常見配置。故調(diào)研國內(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)計或現(xiàn)有車輛改造實施。

關(guān)鍵詞：自行車；固定器；軌道客車；換乘

1 前言

隨著中國高速鐵路客運網(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。

北美市場包括美國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2017年建成，全長2.4萬km，號稱世界最長自行車線路。而北歐等地，自行車高速公路早已存在，他們在疏通交通壓力、環(huán)保甚至休閑等方面發(fā)揮著重要作用。德國“汽車之國也是自行車之國”，聯(lián)邦政府允許乘客帶自行車上火車：部分州內(nèi)允許已購買短途列車乘客免費攜帶自行車上火車，而德國全境，乘客都可在購買自行車票后攜帶自行車同行。（來源于百度數(shù)據(jù)）。

而現(xiàn)有國內(nèi)軌道車輛上均無自行車固定裝置。近日媒體報道稱：北京擬建首條“自行車高速公路”，為上班族出行提供新選擇（來源于百度數(shù)據(jù)）。中國幾乎每個成人都曾配置過自行車，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所的固定設(shè)施需擁有如下一些功能：必須保護(hù)整個車架，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，不會損傷和摩擦自行車表面的油漆保護(hù)層；車架間距對人體不構(gòu)成危害。

而在軌道車輛上還需結(jié)構(gòu)簡單易行、安全牢固、能夠輕松鎖定和解扣。筆者從2014年起至今參與多個北美市場投標(biāo)項目，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)計時一般結(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，但固定托架不會阻擋或妨礙輪椅區(qū)域的使用。

2.2 理論分析

研究運用的依據(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)強度要求：每個自行車托架、裝配和支撐應(yīng)該能承受在托架上各個方向的水平1330N的載荷，無永久變形；每個自行車托架應(yīng)該能承受在托架上的垂向1330N的載荷，無永久變形；每個自行車托架應(yīng)有極限強度，能承受住在典型重量（220N）的自行車上如下方向的振動加速度：8g縱向，4g橫向，4g垂向；參照上述標(biāo)準(zhǔn)，對擬選定的自行車固定器簡要分析，確定基本滿足強度要求。

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，或通過兩桿間的間隙夾持住車輪來保證自行車的停放的穩(wěn)定。這類停放裝置安裝簡便，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，停放時間短的場合。

此外國內(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，機械電子一體化的懸掛式自行車停放裝置以及全自動地下自行車車庫（Biceberg）[1]。

3.1.2 新設(shè)計的焊接支架

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（來源于百度圖片），其中建議自行車至少離地20mm，圖1設(shè)計需結(jié)合新車設(shè)計時布置專用區(qū)域，圖2可結(jié)合折疊座椅區(qū)域改造布置。

3.2 國外自行車固定裝置

從國外現(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固定在把手上實現(xiàn)固定，一般建議固定兩點，參見上圖3。

此方案可在需對已有車型改造時，結(jié)合現(xiàn)車座椅更換為折疊座椅時一并改造實施。

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)有國內(nèi)軌道車輛上均無自行車固定裝置，而北美市場自行車固定器在鐵路客車上為常見配置，故調(diào)研國內(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)計或現(xiàn)有車輛改造實施，對后續(xù)國內(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[J].現(xiàn)代機械，2009，（5）：82-84.

（作者單位：中車唐山機車車輛有限公司產(chǎn)品研發(fā)中心）