膠輪有軌電車與鋼輪有軌電車交通制式比較

■ 蔣亞男 王彥利 何濤 商文博

0 引言

目前，多數大、中城市已經建成軌道交通骨干網絡，但是整體交通情況仍然繼續惡化，缺少骨干軌道交通的喂給、疏散功能是主要原因之一。城市居民短距離出行需求未能得到很好的解決，表現為骨干軌道交通網空閑、地面汽車數量不減，亟需加快小運量軌道交通建設[1]。

有軌電車交通是小運量軌道交通的主要形式之一，鋼輪有軌電車和膠輪有軌電車是當前主流的有軌電車交通制式[2]。這2種有軌電車交通制式的乘客運送能力相當，但在技術性和經濟性上各具特點，業內的認知也各有不同。因此，有必要從居民出行需求、政府建設管理、工程技術投資、項目運營維護等方面，對這2種有軌電車交通制式進行深入地對比和分析。

1 主要技術參數

考慮城市的景觀要求，膠輪有軌電車交通的高架橋梁體量較小，對景觀影響不大，便于城區敷設；而鋼輪有軌電車交通的高架橋梁體量較大，嚴重影響城市景觀，一般難于在城市中廣泛應用。因此，分析均基于高架敷設的膠輪有軌電車交通（簡稱膠輪電車）和地面敷設的鋼輪有軌電車交通（簡稱鋼輪電車）。

鋼輪電車一般為地面敷設，在路口范圍采用混合路權，在非路口范圍采用獨立路權，系統為鋼輪電車行駛在鋼軌上。膠輪電車一般為高架敷設，全線采用獨立路權，系統為膠輪電車行駛在鋼梁或混凝土梁上[3]。膠輪電車與鋼輪電車的主要技術參數見表1。

2 膠輪電車與鋼輪電車交通制式比較

2.1 居民出行需求

城市居民出行選擇交通方式時，主要考慮交通工具的方便性、準時性、快速性、經濟性、舒適性和安全性，在這幾個方面對膠輪電車和鋼輪電車進行比較（見表2）。

從市民出行需求的角度比較膠輪電車與鋼輪電車，兩者在經濟性方面相當；膠輪電車在方便性、準時性、快速性、舒適性和安全性方面均占優。

表1 膠輪電車與鋼輪電車的主要技術參數

表2 市民出行需求方面的比較

2.2 政府行政管理

從政府行政管理的角度選擇交通方式時，主要考慮交通項目建設的合法合規情況、交通改善預期效果、項目總投資、建設周期、拆遷量及拆遷難度、城市景觀影響和維穩風險、節約能源等，在這幾個方面對膠輪電車和鋼輪電車進行比較（見表3）。

從政府行政管理的角度比較膠輪電車與鋼輪電車，兩者在項目建設合法合規情況、項目總投資和建設周期方面相當；膠輪電車在交通改善預期效果、拆遷量及拆遷難度和維穩風險方面均占優，鋼輪電車在節約能源效果和城市景觀影響方面占優。

2.3 工程建設

從工程建設角度選擇交通方式時，主要考慮工程技術、施工周期和投資規模等，在這幾個方面對膠輪電車和鋼輪電車進行比較（見表4）。

從工程建設技術投資的角度比較膠輪電車與鋼輪電車，兩者在客運能力、行車密度、牽引供電方式和車站規模方面相當；膠輪有軌電車交通在路權形式[4]、旅行速度、轉彎半徑、爬坡能力、噪聲水平、信號方式、占用道路寬度[5]、工程內容、施工難度和工程投資等多個方面均占優。

2.4 運營維護管理

2.4.1 運營維護模式

在膠輪電車和鋼輪電車的運營維護工作中，主要工作項目相近，其中土建工程、供電系統、通號系統相差不多，但車輛的維護工作相差較大。

（1）膠輪電車車輛上設有大量傳感器，可實時監測車輛各部件的運行狀態和工作參數，利用專業軟件分析評價車輛健康狀態，能夠不采用傳統的周期修模式，實現狀態修模式。膠輪電車的橡膠輪胎更容易磨損，需要設置換輪修程。在運營過程中，膠輪電車根據車輛運行狀態進行維護和保養，只設置周檢和大修，不設置日檢、月檢，檢修周期見表5。

表3 政府行政管理方面的比較

表4 工程建設方面的比較

（2）鋼輪電車車輛采用傳統的周期修模式，主要修程包括列檢、雙周檢、三月檢、定修、架修和大修，檢修周期見表6。

相比鋼輪電車，膠輪電車簡化了檢修流程，壓縮了檢修時間，運營維護工作內容較少。

表5 膠輪電車檢修周期

表6 鋼輪電車檢修周期

2.4.2 工作定員

膠輪電車采用全自動運行系統，配合智能信息化系統，車站無人值守，僅保留日常維護人員及巡線人員，在控制中心設置調度班組。目前，我國鋼輪電車的運營單位一般設置日檢班組、維修班組、司機班組、乘務班組和調度班組。線路長度按10 km考慮，膠輪電車和鋼輪電車的主要定員見表7。

相比鋼輪電車，膠輪電車利用狀態修、全自動運行和智能化信息技術，大幅減少了運營維護人員數量。

表7 運營工作定員比較

2.4.3 運營安全

（1）膠輪電車全程高架敷設，全線采用獨立路權、全自動運行，地面社會車輛和行人不影響車輛行駛。正常運營情況下，膠輪電車的運營安全性較高。當運營中需要疏散車上人員時，膠輪電車能夠利用車載動力電池驅動列車到站疏散乘客，或利用導軌梁中間的緊急疏散通道實現疏散。

（2）鋼輪電車一般全程地面敷設，區間采用獨立路權、路口采用共享路權，地面社會車輛和行人直接影響車輛行駛。正常運營情況下，鋼輪電車的運營安全性較差。當運營中需要疏散車上人員時，鋼輪電車能夠行駛到站疏散乘客，或在區間直接停車實現疏散。

相比鋼輪電車，膠輪電車通過高架敷設實現全程獨立路權，排除外部干擾，而且能夠保障乘客的安全疏散，其運營安全性較好。

2.4.4 運營成本

有軌電車交通的運營成本主要包括人員工資、用電費用和維修費用等，線路長度按10 km考慮。膠輪電車和鋼輪電車運營的主要費用測算見表8。

表8 運營成本測算比較 萬元/年

對于膠輪電車而言，較少的運營人員定額大幅降低人力成本，但是膠輪鋼梁較大的阻力增加了牽引能耗，輪胎和電池的更換也提高了維護維修費用。對于鋼輪電車而言，較多的運營人員定額大幅提高了人力成本，但是鋼輪鋼軌較小的阻力減少了牽引能耗，鋼輪鋼軌的長壽命也降低了維護維修費用。綜合測算，膠輪電車的運營成本明顯低于鋼輪電車。多數情況下，基于市民出行需求、工程建設投資、項目運營維護和政府行政管理等方面的分析研究，膠輪有軌電車交通制式的整體優勢明顯，建議優先考慮。

3 結論

膠輪有軌電車和鋼輪有軌電車交通制式均能夠有效改善城市的交通效率，易于提高城市運行效率和提升城市形象。考慮軌道交通項目是民生工程，且軌道交通項目是百年工程，建成后難于改造更新，交通制式的選擇必須慎重。對于地面道路資源豐富、運行速度要求不高、高架橋梁景觀影響敏感地區，可以選擇鋼輪有軌電車交通制式。