有軌電車車輛基地總圖設計研究

李 強

（中鐵二院工程集團有限責任公司，四川成都 610031）

0 引言

近年來，有軌電車建設在各地得到了蓬勃發展，但目前還沒有國家標準有軌電車設計規范，有軌電車車輛基地設計在很多方面尚處于探索階段。有軌電車與地鐵車輛在車輛結構、運用檢修工藝等方面均存在很大區別，其總圖設計如簡單套用地鐵車輛基地總圖設計模式，勢必造成用地及土建工程的浪費。如何充分考慮有軌電車運用檢修特點，對車輛基地總平面進行合理布置，做到工藝流程順暢、占地緊湊、功能分區合理，是車輛基地總圖設計需要重點考慮的問題。

1 影響有軌電車車輛基地總圖設計的主要因素

有軌電車屬于城市公共交通系統，與普通地鐵車輛相比，在車輛結構、轉彎半徑、運用檢修工藝流程等方面有較大不同，導致二者的車輛基地總圖設計也有較大區別。

1.1 檢修修程

目前國內尚無國家標準有軌電車設計規范，上海、成都等城市結合本地有軌電車項目建設經驗編制了地方標準，其中檢修修程見表 1、表 2。

表1 上海有軌電車設計規范車輛檢修修程

表2 成都有軌電車設計規范車輛檢修修程

根據對這 2 個城市有軌電車設計規范中檢修修程的分析，考慮到有軌電車速度低、軸重小、年走行公里短等特點，車輛日常維修應逐漸減少對車輛走行部的檢查，進而相應減少停車列檢庫內檢查坑的設置。根據各廠家資料，有軌電車長度普遍較短，其中 5 模塊車輛長度不大于 37 m，7 模塊車輛長度不大于 46 m，約等于2 輛 B 型車編組長度。因此，盡端式停車庫按每股道 4 輛車、貫通式停車庫按每股道 6 輛車考慮，每股道停放車輛數量較多，增加了車輛調配的難度，要求停車庫出入庫作業具備更高的便捷性。

1.2 線路標準

有軌電車車輛基地出入段線曲線半徑不小于 50 m，段內線路曲線半徑不小于 25 m，段內道岔采用 3 號道岔。與地鐵車輛基地相比，段內股道配線設計更加靈活，占地更加緊湊，并可采用燈泡線、梳子道岔等線路及道岔型式增加段內車輛走行、轉向的靈活性。

1.3 車輛洗車、上砂、轉向作業流程

受地鐵列車長度和地形條件的限制，大部分地鐵車輛基地均無法做到貫通式洗車，一般采用咽喉區八字往復式洗車或盡端式洗車作業方式，列車洗車作業需多次轉向，洗車效率較低。而有軌電車車輛長度短、通過線路曲線半徑小、洗車頻率高，總圖設計中應盡量采用貫通式洗車作業。

有軌電車線路一般為地面線路，線路縱坡較大（正線最大坡度≤50‰），受雨雪天氣影響較大。為提高粘著，車輛在運行過程中需要撒砂。因此，上砂股道及上砂間的設置是有軌電車車輛基地總圖設計需要重點考慮的問題。

有軌電車正線線路曲線半徑≤50 m，遠小于地鐵線路正線曲線半徑（≤350 m）。雖然有軌電車普遍采用絞接結構，便于通過小半徑曲線，但在小曲線線路仍然存在較嚴重的車輛偏磨問題，故有軌電車車輛段基地總圖設計一般應考慮設置車輛調頭線，以減少車輛偏磨現象。

綜上所述，由于有軌電車與地鐵車輛在車輛結構、運用檢修流程等方面存在較大差異，因此在有軌電車車輛基地總圖設計中，不宜簡單套用地鐵車輛基地的布置型式，應結合有軌電車的特點因地制宜進行總圖設計。

2 總平面布置型式分析

隨著國內有軌電車建設的蓬勃發展，近年來各城市建設規劃的線路也越來越多。根據有軌電車車輛特點，目前國內有軌電車車輛基地總圖設計主要有盡端式布置、貫通式布置等型式。

2.1 盡端式總圖設計方案

盡端式布置是地鐵車輛基地最常采用的總圖設計型式，車輛基地總圖設計以運用庫和檢修庫為中心進行布置，優點是全基地僅有 1 個咽喉區，占地緊湊。目前，國內有軌電車車輛基地很大一部分也采用了這種總圖布置型式。本文以滇南有軌電車蒙自北停車場總平面布置為例，說明其總平面布置特點。總圖設計方案見圖 1。

2.1.1 總圖設計概況

蒙自北停車場為滇南有軌電車首期開通段設置的有軌電車車輛基地，承擔該線首通段車輛運用、檢修任務，設計規模為停車 12 列位、周檢/三月檢 8 列位、定修1 列位、臨修 1 列位、鏇輪 1 列位，占地面積 8.4 hm2。本段將停車、周檢/三月檢、定修、臨修、鏇輪作業組合成聯合車庫，聯合車庫為盡端式，總圖設計以聯合車庫為中心。運用部分停車庫每線設 3 個停車列位、周檢/三月檢庫每線設 2 個列位；檢修部分包括 2 股道，其中定修及臨修合設 1 股道，鏇輪設1股道，庫后端為輔助檢修車間。洗車作業采用貫通式布置，在聯合車庫后端設置回轉線。

2.1.2 洗車、上砂作業流程

洗車作業是車輛段整備作業的重要環節，設計規范要求洗車機棚前后應各留出1輛車的有效長度。對于地鐵車輛基地來說，由于全列車長度較長，受到地形條件的限制，車輛基地一般很難做成貫通式洗車線，但由于有軌電車車輛較短，車輛基地洗車作業宜全部按貫通式洗車作業考慮。本段線路不具備單獨設置貫通式洗車線的條件，故洗車線直接設在入段線上，并在洗車棚前后增加 2 副單開道岔。洗車作業時，其他出入段車輛可通過旁路繼續出入段作業，減少對車輛運營的影響。

上砂設備一般應設在與洗車線平行的股道上，以便于洗車、上砂的平行作業。由于蒙自北停車場不具備單獨設置上砂線的條件，因此采用在停車列位進行人工上砂的作業方式。

圖1 蒙自北停車場總圖設計方案

2.1.3 轉向作業

對于地鐵車輛基地來說，由于線路轉彎半徑大，段內回轉線設置受到很大的限制，僅在北京、上海等早期設計的地鐵車輛基地采用過段內回轉線，近期地鐵車輛基地大部分采用八字線接軌兼作車輛回轉線的方式。由于蒙自北停車場車輛轉彎半徑較小，參考巴黎有軌電車 T3 線車輛段做法，在運用庫后端設置回轉線，采用 25 m 小曲線，很好地解決了段內車輛轉向問題。

2.1.4 廠房組合設計

蒙自北停車場由停車庫、周檢/三月檢庫、定修臨修鏇輪庫、輔助車間組成。其中，停車棚每股道停放 3輛車，停車能力 12 列位；列檢/三月檢庫設 4 股道，每股道停放 2 列車，庫內設高架檢修平臺及檢查坑，其中 1股道設列檢作業車輛檢查坑，另外 3 股道為三月檢列位；定修臨修鏇輪庫內設 2 股道，其中 1 股道設定修、臨修各 1 列位，另 1 股道作為不落輪鏇線；輔跨設機電間、空調間等輔助車間。

本方案特點是列檢作業流程簡化，日檢上砂等作業可在停車棚內進行，需要進行車輛走行部檢查和車頂作業的列檢作業單獨設庫。

2.2 貫通式總圖設計方案

貫通式總圖設計方案，車輛在段內循環走行，工藝流程順暢，目前很多有軌電車車輛基地均采用此種型式。現以文山有軌電車密納車輛段為例，說明貫通式總圖設計特點。總圖設計方案見圖 2。

2.2.1 運用檢修工藝流程

密納車輛段采用循環貫通式布置方案，以聯合車庫、洗車上砂鏇輪庫兩大廠房為核心進行總平面布置。車輛在段內走行不需要轉向，全部采用循環走行。車輛入段后先通過洗車上砂鏇輪線群，洗車、上砂、鏇輪、走行共 4 條線路并列布置。為減少環型線中間空地面積，洗車上砂鏇輪線群盡量靠近聯合車庫布置，車輛可根據運用調度安排平行進行各項作業，互不干擾，極大提高了作業效率。

圖2 密納車輛段總圖設計方案

聯合車庫包含前后 2 個咽喉區，咽喉區采用梳子道岔以減少占地。車輛全部從左側入庫，在庫內進行停車列檢作業后，從右側出庫，在右側咽喉區設置了牽出線，車輛可通過牽出線進出檢修庫。停車列檢庫內有1 股道全部設檢查坑及車頂平臺，列檢作業在此股道進行。車輛在庫內各股道之間的轉線作業不需要轉向，均利用段內股道循環貫通式進行。

2.2.2 廠房組合設計

聯合廠房由停車列檢庫、周月檢庫、定臨修庫、輔助檢修車間組成，其中停車列檢庫采用貫通式布置，一線設 6 個停車列檢列位，庫內設 6 股道，其中 1 道設柱式檢查坑和車頂作業平臺，車輛約 6 天進行 1 次走行部及車頂設備檢查。根據目前各地已運營有軌電車車輛段現場情況，部分運營單位仍然習慣于每天進行車輛走行部和車頂設備檢查及充放電作業，車輛在段內循環貫通轉線作業的方式可有效解決這一問題。

2.3 盡端式和貫通式總圖設計比較

2.3.1 段內運用走行流程比較

（1）車輛在段內入庫走行時間分析。按車輛在庫外走行速度 18 km/h、庫內走行速度 5 km/h 測算，并考慮平過道停車時間，車輛從入段起點到停車庫最遠停車位置，蒙自北停車場車輛走行時間約 6.9 min，密納車輛段車輛走行時間約 7.5 min，兩類段型差別不大。

（2）洗車及上砂作業流程分析。根據車輛整備作業特點，洗車及上砂作業應盡量做到貫通式布置，以提高作業效率。由于設計規范要求洗車及上砂庫前后應各留有 1 列車的長度，受地形條件的限制，盡端式總圖往往很難做到貫通式布置，通常采用盡端式或咽喉區八字往復式布置；而貫通式總圖中洗車上砂線與運用庫平行，洗車上砂鏇輪線具備貫通式布置的條件，所以在洗車上砂作業方面更具有優勢。

2.3.2 廠房組合比較

盡端式總圖停車列檢庫一般為一線 3～4 列位布置，帶檢查坑的列檢列位若也設在停車庫內，則每股道列檢列位過多，不利于調車作業。因此，帶檢查坑的列檢列位只能與周月檢庫合并設置，日常列檢作業在停車列位進行，需要對車輛走行部及車頂設備進行檢查時，才到周月檢庫進行。

貫通式總圖停車庫內有 1 股道全部設檢查坑及車頂平臺，車輛列檢作業可在停車庫內進行。由于車輛列檢后可在段內循環走行，因此調車作業較為靈活。

2.3.3 占地面積比較

通過對采用盡端式總圖的蒙自北停車場和采用貫通式總圖的密納車輛段圍墻內占地面積分析，蒙自北停車場圍墻內占地面積 55 710 m2，運用檢修總列位 22，占地指標 2 100 m2/輛；密納車輛段圍墻內占地面積（不含預留車輛大、架修用地）112 000 m2，運用檢修總列位 40，占地指標為 2 240 m2/輛。

根據兩段占地面積對比，可看出盡端式總圖占地指標較小，主要原因是盡端式總圖僅在聯合車庫前設 1 個咽喉區，而貫通式總圖在聯合車庫前后各設 1 個咽喉區，且段內環型線區域有部分空地不好利用。

2.3.4 總圖段型比選結論

通過對車輛基地盡端式總圖和貫通式總圖 2 種段型的比較發現，盡端式總圖占地較為緊湊，但洗車上砂等作業設置貫通式較為困難，適宜地形狹長的段址；貫通式總圖段內洗車上砂等運用作業較為順暢，但占地指標稍大，適宜地形寬且短的段址。具體采用哪種段型應根據現場地形及周邊環境條件綜合確定。

3 關于總圖設計幾個問題的思考

3.1 關于盡端式總圖洗車線設置

洗車作業是車輛整備作業的重要內容，洗車線的設置位置也是車輛基地總圖設計需要重點考慮的問題。對于貫通式總圖，由于洗車線設在與運用庫平行的位置，一般均具備設置貫通式洗車線的條件。但是對于盡端式總圖，由于洗車線設在運用庫前面，受地形條件及庫前咽喉區長度的限制，通常不具備設置貫通式洗車的條件，故地鐵車輛基地一般采用盡端式洗車或咽喉區往復八字式洗車。洗車時需要進行 2 次轉向作業，作業時間長且流程繁雜。若白天運營期間進行洗車作業會對列車出入段有一定影響，故地鐵列車需先入庫，待夜間再進行洗車作業。

為兼顧車輛出入段能力和洗車作業便利性，需要充分考慮有軌電車的運用檢修作業特點。有軌電車長期在地面運行，洗車頻率遠高于在地下運行的地鐵車輛，對車輛洗車作業便捷性要求更高。根據近期國內有軌電車車輛基地設計情況，大的趨勢是取消車輛段室外接觸網，集中在庫內進行充放電作業，應避免夜間再出庫進行洗車作業。所以，對于無條件設置貫通式洗車線的有軌電車車輛段，建議洗車線直接設在入段線上面，以實現入段時貫通洗車作業。具體如圖 3 所示。

洗車機設在入段線上面，對車輛出段能力無影響，應主要考慮對車輛入段能力的影響。根據對車輛在段內最小走行時間間隔的測算，無需清洗的車輛入段最小時間間隔約 1.44 min，需要清洗的車輛入段最小時間間隔為 3.29～6.31 min。有軌電車運行時間間隔較大，正線系統規模為 20 對/h 時，車輛運行間隔為 3 min；通過入段線車輛主要為高峰期后返回段內車輛，行車間隔無明確要求，一般應遠大于 3 min。因此，洗車線設在入段線上可做到車輛回段貫通式洗車，且對車輛入段能力影響較小。在工程設計中，可在洗車線（入段線）前后兩端增加道岔，形成與出段線的旁路，以增加車輛出入段作業的靈活性。

3.2 關于列檢列位設置

地鐵車輛基地列檢作業一般每天或每兩天進行，在列檢列位設置檢查坑進行列車走行部檢查。有軌電車車輛走行部結構較簡單，且大部分設備均設在車頂，應簡化列檢作業檢查坑的設置。目前國內各城市有軌電車地方設計規范均強調要減少車輛日常維護檢查坑的設置。《上海市有軌電車工程設計規范》中，檢修周期規定日常一級保養為周檢，停車庫不設檢查坑，僅在保養庫設置檢查坑；《成都市現代有軌電車設計規范》規定列檢作業每天進行，但需要設檢查坑的列檢列位不宜大于停車列檢總列位數的 10%。根據這 2 個設計規范，設置檢查坑的列位數量約占總停車列檢列位數量的 1/10～1/7。所以，如何在工程設計中合理設計列檢作業檢查坑是一個需要重點考慮的問題。

圖3 洗車線設在入段線示意圖

目前有軌電車日常維護主要包括車輛內部清掃、充放電、車底走行部檢查、車頂設備檢查。除車底走行部檢查外，其他維護作業均需每天或每兩天進行。根據對目前已運營部分有軌電車車輛基地運用情況的調研，現場人員希望盡量多設置列檢列位檢查坑及車頂作業平臺。所以，在實際工程設計中不宜照搬設計規范規定的帶檢查坑列位設置數量，應根據廠房組合具體布置考慮帶檢查坑的列檢列位設置。對于盡端式車庫，建議庫內每股道入庫段第 1 個列位設置檢查坑及車頂平臺，車輛作業后移位到后端停車列位停放；對于貫通式車庫，建議庫內集中 1 股道設置檢查坑及車頂平臺，車輛作業后可通過段內循環貫通線進入停車列位停放。

3.3 關于占地指標基準問題

《城市軌道交通工程項目建設標準》明確規定了地鐵車輛基地占地指標，并以每節車占地面積作為占地指標的基準。地鐵 A 型車每節車長度 22 m，B 型車每節車長度 19 m，由于 2 種車型車體長度差別不大，故以每節車占地面積作為占地指標基準是合理的。

有軌電車車輛基地目前尚無統一的占地指標，需要對在建的車輛基地占地面積進行統計分析，以確定合理的占地指標。目前國內有軌電車廠家車輛模塊數及車輛長度差別較大，車輛模塊數從 3 模塊到 7 模塊不等，車輛長度 32～47 m，車輛基地占地指標不宜籠統地以每模塊或每輛車作為基準，否則會導致占地指標相差較大。根據《低地板有軌電車車輛通用技術條件》的規定，100% 低地板有軌電車車輛基本長度為 30 m，所以有軌電車車輛基地占地指標建議以 30 m 長車輛作為基準車輛長度，不同長度及模塊的車輛可據此換算，以統一車輛基地占地指標基準。

4 結語

目前國內有軌電車建設正處于蓬勃發展階段，長期運營經驗較少，對有軌電車車輛基地設計需要不斷探索與完善。本文通過對有軌電車車輛基地盡端式總圖和貫通式總圖 2 種段型的分析，提出了有軌電車車輛基地總圖設計特點，并對總圖設計中洗車線設置、列檢列位設置、占地指標基準等關鍵技術問題進行了分析。希望能為今后有軌電車車輛基地的設計提供借鑒和參考。