中運(yùn)量軌道交通系統(tǒng)車(chē)輛的分類及特點(diǎn)

贠 虎

(軌道交通工程信息化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中鐵一院),西安 710043)

1 概述

地鐵由于其大運(yùn)量、準(zhǔn)時(shí)的特點(diǎn)，是目前國(guó)內(nèi)特大、大城市采用的最主要的軌道交通形式，對(duì)解決主城區(qū)交通問(wèn)題起到了重要作用。同時(shí)，也由于其建設(shè)成本高(地鐵造價(jià)達(dá)6億～8億元/km，輕軌造價(jià)為3億～5億元/km)[1]，建成后30年內(nèi)的運(yùn)營(yíng)補(bǔ)虧及還本付息費(fèi)用與建設(shè)投資相當(dāng)，給地方政府帶來(lái)一定財(cái)政壓力[2-3]。為此，國(guó)家相繼出臺(tái)了相關(guān)政策，對(duì)建設(shè)地鐵及輕軌、有軌電車(chē)等，設(shè)置了基本的“準(zhǔn)入”條件和審批程序，這對(duì)合理控制地方政府財(cái)政風(fēng)險(xiǎn)、統(tǒng)籌配置城市各類交通資源發(fā)揮了重要作用。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，目前許多二、三線城市也基本具備了建設(shè)輕軌的“準(zhǔn)入”條件，這些城市對(duì)于建設(shè)城市軌道交通具有較強(qiáng)的需求，通過(guò)建設(shè)輕軌，可以緩解城市交通壓力，減少大氣污染，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。但同時(shí)，這類城市在建設(shè)城市軌道交通中，更需要解決好建設(shè)資金籌集和運(yùn)營(yíng)虧損的政府財(cái)政資金補(bǔ)貼問(wèn)題[4]。

而中運(yùn)量系統(tǒng)，在具備準(zhǔn)時(shí)、運(yùn)量較大特點(diǎn)基礎(chǔ)上，投資相對(duì)于地鐵卻較低，是適合中小城市采用的軌道交通形式。中運(yùn)量系統(tǒng)的車(chē)輛種類繁多，隨著其技術(shù)成熟度不斷提高[7]、應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，許多新型軌道交通型式(如中低速磁懸浮、自動(dòng)導(dǎo)向新交通系統(tǒng))的加入，需要系統(tǒng)地歸納研究其車(chē)輛的分類及特點(diǎn)，以利于根據(jù)城市特點(diǎn)進(jìn)行車(chē)輛選型。

建標(biāo)104-2008《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，中運(yùn)量系統(tǒng)通常指運(yùn)量等級(jí)為高峰小時(shí)1萬(wàn)～3萬(wàn)人次的軌道交通系統(tǒng)，在此運(yùn)量等級(jí)范圍內(nèi)，可供選擇的軌道交通系統(tǒng)制式有地鐵B型車(chē)系統(tǒng)、輕軌系統(tǒng)的跨座式單軌、懸掛式單軌、中低速磁懸浮及C、D型鉸接車(chē)系統(tǒng)等。由于輕軌的定義國(guó)內(nèi)尚無(wú)一致的認(rèn)識(shí)和明確的界定[5-6]，存在諸多模糊不清的地方，給軌道交通項(xiàng)目的申報(bào)和審批造成了許多困惑，為此對(duì)相關(guān)政策及標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行提出了建議。

2 中運(yùn)量系統(tǒng)車(chē)輛的分類及應(yīng)用實(shí)例

中運(yùn)量系統(tǒng)通常指單向運(yùn)能達(dá)1萬(wàn)～3萬(wàn)人次/h的軌道交通系統(tǒng)，在這個(gè)運(yùn)能范圍內(nèi)，可選擇的車(chē)輛類型繁多[8]，有跨座式單軌車(chē)、中低速磁懸浮車(chē)、鋼輪鋼軌B型車(chē)、直線電機(jī)車(chē)、C/D型鉸接車(chē)、懸掛式單軌車(chē)、自動(dòng)導(dǎo)向新交通系統(tǒng)等[9-10]，根據(jù)軌道結(jié)構(gòu)形式、牽引方式的不同，對(duì)常用及有發(fā)展前景的6種中運(yùn)量系統(tǒng)車(chē)輛分類見(jiàn)圖1 。

圖1 中運(yùn)量系統(tǒng)車(chē)輛的分類

2.1 鋼輪鋼軌B型車(chē)輛

鋼輪鋼軌B型車(chē)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用十分廣泛(圖2)，中國(guó)第一條地鐵線采用的就是B型車(chē)系統(tǒng)。目前在整個(gè)軌道交通系統(tǒng)里占30%以上，B型車(chē)具有市場(chǎng)占有率高、載客量大、技術(shù)成熟、資源共享?xiàng)l件好的特點(diǎn)，但輪軌噪聲值較高，爬坡能力較低，轉(zhuǎn)彎半徑較大(最小轉(zhuǎn)彎半徑為150 m左右)。上海地鐵C型車(chē)(圖3)基本同B型車(chē)，其各方面參數(shù)基本相同，只是車(chē)寬為2.6 m。

圖2 西安地鐵B型車(chē)輛

圖3 上海地鐵C型車(chē)輛

這類車(chē)輛主要由車(chē)體、轉(zhuǎn)向架及車(chē)鉤、牽引系統(tǒng)及制動(dòng)系統(tǒng)、輔助電源系統(tǒng)、通風(fēng)與空調(diào)、車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)控制及故障診斷系統(tǒng)等組成，車(chē)輛軸重為14 t。

(1)車(chē)體、轉(zhuǎn)向架及車(chē)鉤：車(chē)體結(jié)構(gòu)通常為整體承載輕量化焊接結(jié)構(gòu)，由底架、側(cè)墻、端墻、車(chē)頂和司機(jī)室等組成，車(chē)體材料有不銹鋼、鋁合金等。構(gòu)架采用焊接結(jié)構(gòu)，焊接完成后采用整體退火熱處理工藝，消除焊接應(yīng)力。車(chē)輪采用鋼制車(chē)輪，車(chē)輪的設(shè)計(jì)確保車(chē)輪有80 mm的磨耗量(按直徑減小量考慮)。車(chē)鉤分為全自動(dòng)車(chē)鉤、半自動(dòng)車(chē)鉤、牽引桿等3種，前兩種設(shè)置在車(chē)輛的兩端，為頭車(chē)密接式車(chē)鉤，只在車(chē)輛發(fā)生救援的情況使用；后一種設(shè)置在兩個(gè)車(chē)輛單元中間，作為中間棒式車(chē)鉤起到緩和、連接兩個(gè)車(chē)輛單元的作用。

(2)牽引系統(tǒng)及制動(dòng)系統(tǒng)：主要包括VVVF逆變器、三相異步牽引電動(dòng)機(jī)、齒輪裝置、速度傳感器、受電弓、高速斷路器、濾波器等。采用1臺(tái)逆變器拖動(dòng)4臺(tái)電機(jī)(車(chē)控)或2臺(tái)電機(jī)(架控)的控制方式。系統(tǒng)具有功能齊全的自檢、自診斷、監(jiān)控和故障記錄系統(tǒng)。牽引系統(tǒng)能夠按列車(chē)載重量調(diào)整牽引力和制動(dòng)力的功能，并具有防空轉(zhuǎn)功能。制動(dòng)系統(tǒng)采用微機(jī)控制的模擬式電空聯(lián)合制動(dòng)：常用制動(dòng)采用電制動(dòng)，其中優(yōu)先采用再生制動(dòng)，線路上再生能量吸收不足時(shí)，余下部分由電阻制動(dòng)補(bǔ)充；在電制動(dòng)力不足時(shí)，由空氣制動(dòng)補(bǔ)足。

(3)輔助電源系統(tǒng)：車(chē)輛輔助供電系統(tǒng)的輸出能力滿足車(chē)輛各種負(fù)載工況的用電要求。輔助供電系統(tǒng)通常由兩套獨(dú)立的系統(tǒng)組成，當(dāng)其中一套系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，采取相關(guān)措施滿足車(chē)輛的基本用電要求并保證車(chē)輛可以行駛回車(chē)輛段內(nèi)。采用免維護(hù)蓄電池，標(biāo)稱電壓DC24V，容量滿足至少30 min對(duì)車(chē)輛應(yīng)急負(fù)載供電的需要。

北京、天津、成都、青島、杭州、沈陽(yáng)、西安、寧波、佛山、廈門(mén)等城市基本采用的是B型車(chē)輛。

2.2 Lb型直線電機(jī)車(chē)輛

直線電機(jī)軌道交通系統(tǒng)是指采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的輕軌交通系統(tǒng)[11]。為了應(yīng)對(duì)城市主城區(qū)建筑密度大，道路狹小，軌道交通需要大坡度、小半徑曲線繞避建筑物的特點(diǎn)，減小了車(chē)廂的斷面以及隧道斷面，降低工程成本；在不采用膠輪的前提下，列車(chē)可以有較高的爬坡能力，可以通過(guò)彎度較大的曲線，并減少噪聲。在這樣的要求下，使用車(chē)輛比傳統(tǒng)軌道交通使用車(chē)輛車(chē)廂更小的直線電機(jī)軌道系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。直線電機(jī)軌道系統(tǒng)由于舍棄了掛軸電機(jī)，車(chē)下的空間可以縮得更小，車(chē)輪輪徑也可以相應(yīng)縮小，若直線電機(jī)應(yīng)用于地鐵中，就可以降低車(chē)輛高度，減小車(chē)廂斷面，從而減小隧道斷面。除了縮小空間，沒(méi)有掛軸電機(jī)，轉(zhuǎn)向架也不需要擔(dān)負(fù)驅(qū)動(dòng)牽引的質(zhì)量，只需要承載車(chē)體即可，這種可活動(dòng)的轉(zhuǎn)向架可以適應(yīng)半徑很小的曲線，克服了一般傳統(tǒng)地鐵不能通過(guò)的小半徑曲線的局限性，這樣線路設(shè)計(jì)的自由度就大大增加。采用直線電機(jī)牽引，列車(chē)前進(jìn)將不再依靠輪軌間的摩擦力，而是利用軌面超距力“吸引”前進(jìn)，這樣就不再存在雨天打滑的問(wèn)題，最大設(shè)計(jì)坡度可達(dá)50‰。但這種車(chē)輛的缺點(diǎn)也很明顯，就是耗電量較傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)高出30%，由于直線電機(jī)氣隙要求為10 mm左右，對(duì)于線路及車(chē)輛的維修標(biāo)準(zhǔn)要求很高，從而加大了日常維修工作量。目前，世界許多國(guó)家都在采用這種形式的軌道交通，例如美國(guó)紐約AirTrain JFK line、日本東京都營(yíng)地鐵大江戶線、北京機(jī)場(chǎng)線、廣州地鐵4、5 號(hào)線(圖4)，廣州地鐵4、5號(hào)線的直線電機(jī)車(chē)輛由于加大了車(chē)輛尺寸，直線電機(jī)車(chē)輛的優(yōu)勢(shì)并未充分體現(xiàn)出來(lái)。

圖4 廣州地鐵4號(hào)線直線電機(jī)車(chē)輛

2.3 C、D型鉸接車(chē)輛

C、D型鉸接車(chē)輛即現(xiàn)代有軌電車(chē)，通常采用3模塊或多模塊組成，車(chē)輛軸重為10～12 t，最小轉(zhuǎn)彎半徑為30 m左右，編組運(yùn)行在以全封閉或半封閉的地面線、高架線為主(必要時(shí)可為地下線)的專用線路上的中低運(yùn)量城市軌道交通系統(tǒng)，主要聯(lián)系市區(qū)內(nèi)主要交通走廊或市區(qū)與近郊區(qū)之間的中長(zhǎng)距離交通。

這類車(chē)輛的路權(quán)形態(tài)極具彈性。無(wú)論是舒適性、準(zhǔn)時(shí)性、噪聲、空氣污染以及營(yíng)運(yùn)績(jī)效，均優(yōu)于一般公交系統(tǒng)；投資成本以及工期，遠(yuǎn)低于其他軌道交通系統(tǒng)。此外，一般有軌電車(chē)的運(yùn)營(yíng)成本優(yōu)于一般公交系統(tǒng)。

目前，有軌電車(chē)種類繁多，從地板面高低分有高地板車(chē)輛(圖5)、70%低地板車(chē)輛(圖6)、100%低地板車(chē)輛(圖7)；從供電方式分有接觸網(wǎng)供電車(chē)輛、超級(jí)電容儲(chǔ)能式無(wú)接觸網(wǎng)車(chē)輛、意大利安薩爾多創(chuàng)威 “Tramwave”地面供電系統(tǒng)車(chē)輛(圖8)。

圖5 高地板有軌電車(chē)

圖6 70%低地板有軌電車(chē)

圖7 100%低地板有軌電車(chē)

圖8 地面供電有軌電車(chē)

世界上第一條電力軌道車(chē)1881 年在德國(guó)Lichterfelde 運(yùn)營(yíng)，到2019年，全球有軌電車(chē)路網(wǎng)已經(jīng)超過(guò)400個(gè)。國(guó)內(nèi)目前已有上海、廣州、珠海、沈陽(yáng)、大連、蘇州、長(zhǎng)春、武漢等城市開(kāi)通了約306 km的有軌電車(chē)線路。

2.4 跨座式單軌

跨座式單軌采用膠輪支撐和導(dǎo)向，振動(dòng)噪聲較低；采用I 型軌道梁，梁軌合一，高架敷設(shè)景觀性相對(duì)好(但由于現(xiàn)在要設(shè)置中間安全疏散通道，使得景觀效果大打折扣)；地下敷設(shè)時(shí)斷面相對(duì)較大，不經(jīng)濟(jì)；同時(shí)救援疏散平臺(tái)難以安裝，在噪聲要求較高區(qū)域無(wú)法安裝聲屏障等；道岔較為復(fù)雜，運(yùn)行能耗高，膠輪養(yǎng)護(hù)維修工作量較大，雨雪天氣爬坡能力下降較大；一般為單線運(yùn)行，很少成網(wǎng)運(yùn)營(yíng)[12]。

跨座式單軌車(chē)輛由單根軌道梁支承、穩(wěn)定和導(dǎo)向，車(chē)輛跨坐在軌道梁上運(yùn)行，車(chē)輛大部位于軌道梁上方。轉(zhuǎn)向架走行輪由橡膠輪胎取代傳統(tǒng)鐵道車(chē)輛的鋼制車(chē)輪，且由4 個(gè)導(dǎo)向輪及2個(gè)穩(wěn)定輪從側(cè)面抱住軌道梁，起到自動(dòng)對(duì)中和導(dǎo)向作用。跨座式單軌能有效利用城市道路綠化隔離帶空間，具有占地少、運(yùn)能中等、投資適中、工期較短(2～3年) 、轉(zhuǎn)彎半徑小、爬坡能力強(qiáng)及噪聲低等特點(diǎn); 適用于客運(yùn)量中等、地形較為復(fù)雜(高差較大) 的城市和地區(qū)，也可作為觀光旅游線，宜采用高架線。跨坐式單軌在日本應(yīng)用較多。目前，國(guó)內(nèi)已運(yùn)營(yíng)的重慶軌道交通2、3 號(hào)線均采用該系統(tǒng)(圖9)，同時(shí)蕪湖、安陽(yáng)、濟(jì)寧、桂林、蚌埠、銀川、深圳等多個(gè)城市也都在建設(shè)跨座式單軌系統(tǒng)。

圖9 重慶跨座式單軌車(chē)輛

2.5 懸掛式單軌

懸掛式單軌車(chē)輛懸掛于箱形軌道梁下，轉(zhuǎn)向架位于箱形軌道梁內(nèi)部，轉(zhuǎn)向架上裝有走行輪和導(dǎo)向輪，在車(chē)輛行駛中，走行輪和導(dǎo)向輪始終在箱形梁內(nèi)部，因此充分保障了列車(chē)的運(yùn)營(yíng)安全，適應(yīng)天氣的能力較強(qiáng)，同時(shí)車(chē)輛運(yùn)行于高架線路上，不會(huì)對(duì)地面交通帶來(lái)壓力。懸掛式單軌采用高架敷設(shè)方式，具有運(yùn)能較小、投資小、速度較低、轉(zhuǎn)彎半徑小、爬坡能力強(qiáng)、占地少、噪聲低、施工簡(jiǎn)單、工期短(2～3年) 等特點(diǎn)，適用于客運(yùn)量較低、地形較為復(fù)雜的城市和地區(qū)，也可運(yùn)用于觀光旅游線路[13]。懸掛式單軌在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少，國(guó)外則有德國(guó)伍珀塔爾和多特蒙德以及日本千葉等城市采用了該系統(tǒng)。目前，在成都市雙流區(qū)、中車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司各建有1條試驗(yàn)線(圖10)，陜西渭南、貴州安順亦擬采用該系統(tǒng)。

圖10 成都懸掛式單軌車(chē)輛

2.6 中低速磁懸浮

磁懸浮列車(chē)是利用磁性原理使車(chē)輛上浮，并利用磁力來(lái)推動(dòng)的車(chē)輛行走，磁懸浮車(chē)輛由于其軌道的磁力作用而懸浮在空中，行走時(shí)不同于其他列車(chē)需要接觸軌面，因此只受來(lái)自空氣的阻力，幾乎沒(méi)有軌道摩擦能量損失，并且具有速度快、爬坡能力強(qiáng)[14]、轉(zhuǎn)彎半徑小、噪聲低、環(huán)保、維修工作量小等特點(diǎn)，是發(fā)展前景十分廣闊的中運(yùn)量軌道交通系統(tǒng)。

按懸浮方式劃分，磁懸浮列車(chē)可以分成電動(dòng)懸浮和電磁懸浮兩大類。電磁懸浮列車(chē)是利用異性磁場(chǎng)之間產(chǎn)生的吸引力，作為車(chē)輛的支撐與引導(dǎo)，又稱為吸引式磁浮。電動(dòng)懸浮列車(chē)是利用同性磁場(chǎng)間產(chǎn)生的排斥力，作為列車(chē)的支撐與導(dǎo)引，又稱為“互斥式”磁浮。由于在車(chē)輛上裝有超導(dǎo)體磁鐵，能夠產(chǎn)生巨大的磁場(chǎng)，車(chē)輛先經(jīng)由外力驅(qū)動(dòng)，超導(dǎo)體磁鐵所產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)跟著移動(dòng)，而在地上的線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流再生磁場(chǎng)。由于兩個(gè)磁場(chǎng)的方向是相同的，所以在車(chē)輛與軌道之間產(chǎn)生排斥力，因此車(chē)輛被反作用力推著懸浮起來(lái)。由于車(chē)輛的懸浮是靠?jī)蓚€(gè)磁場(chǎng)的作用力相平衡而達(dá)成的，所以懸浮高度可以固定不變，列車(chē)具有一定的穩(wěn)定性。此外，由于車(chē)輛必須快速移動(dòng)，其所帶的磁場(chǎng)才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流與磁場(chǎng)，所以車(chē)輛必須裝有輔助車(chē)輪，供啟動(dòng)與停靠之用。

目前國(guó)內(nèi)中低速磁懸浮列車(chē)是通過(guò)常導(dǎo)磁吸式實(shí)現(xiàn)懸浮和導(dǎo)向，采用直線感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，車(chē)體與軌道之間保持約10 mm的間隙。中低速磁浮列車(chē)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主化，株洲電力機(jī)車(chē)廠和唐山北控磁浮公司都具備自主生產(chǎn)磁浮列車(chē)的能力，國(guó)產(chǎn)更高速度的中低速磁懸浮列車(chē)正在研制中，長(zhǎng)沙已有一條長(zhǎng)為18.5 km、車(chē)速100 km/h的磁懸浮列車(chē)線路(圖11)，北京磁懸浮列車(chē)的S1線也已開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。

圖11 長(zhǎng)沙磁懸浮車(chē)輛

3 中運(yùn)量系統(tǒng)車(chē)輛的特點(diǎn)

通過(guò)對(duì)上述中運(yùn)量系統(tǒng)車(chē)輛的分類及應(yīng)用實(shí)例分析，總結(jié)出中運(yùn)量系統(tǒng)車(chē)輛的應(yīng)用有如下特點(diǎn)[15]。

3.1 以高架敷設(shè)為主

以地下隧道為主的地鐵系統(tǒng)，其投資通常為6億～8億元/km，而以高架為主的輕軌系統(tǒng)，其投資通常為3億～5億元/km，相對(duì)地下敷設(shè)方式，高架敷設(shè)可明顯減小工程投資總額。根據(jù)城市道路寬度條件，在道路中間或一側(cè)設(shè)置架空橋梁，軌道交通線路高架走行，因此適于高架敷設(shè)的軌道交通車(chē)輛更具競(jìng)爭(zhēng)潛力。

3.2 車(chē)輛爬坡能力強(qiáng)

由于沿地面高架敷設(shè)，為更好地適應(yīng)地形條件，減少橋梁及高架車(chē)站的工程投資，要求車(chē)輛具有較強(qiáng)的爬坡能力。

3.3 環(huán)境噪聲水平、景觀效果要求高

對(duì)于在城市中穿行的高架軌道交通系統(tǒng)，其噪聲對(duì)周邊居民、醫(yī)院、科研院所、學(xué)校、政府機(jī)關(guān)等影響十分明顯，因此，低噪聲的軌道交通系統(tǒng)是系統(tǒng)選型的關(guān)鍵因素。相對(duì)于地鐵，以高架為主的系統(tǒng)應(yīng)有較好的景觀效果，這樣才能更好地融入城市、融入街區(qū)。

3.4 應(yīng)急救援、逃生條件差

對(duì)在高空中運(yùn)行的車(chē)輛來(lái)說(shuō)，車(chē)輛下部懸空，在突發(fā)情況下(如車(chē)輛故障、火災(zāi)、線路故障等)的快速逃生疏散相對(duì)較為困難，是建設(shè)過(guò)程中需要重點(diǎn)研究解決的核心問(wèn)題[16]。

3.5 工程施工周期短

高架橋梁處于地面以上，可以方便地采用多段同時(shí)作業(yè)，也可以方便地使用各種大型工程機(jī)械，因此，其施工周期相對(duì)較短，在排除拆遷影響因素外，施工工期可控性強(qiáng)。

3.6 運(yùn)營(yíng)費(fèi)用小

高架系統(tǒng)由于沒(méi)有了地下系統(tǒng)的通風(fēng)空調(diào)費(fèi)用、照明費(fèi)用、預(yù)防火災(zāi)的各種設(shè)施維護(hù)費(fèi)用，相對(duì)地下系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)管理費(fèi)用的控制。

4 對(duì)相關(guān)政策及標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識(shí)

根據(jù)國(guó)辦發(fā)[2018]52 號(hào)《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市軌道交通規(guī)劃建設(shè)管理的意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱“52號(hào)文”)的要求，現(xiàn)階段，申報(bào)發(fā)展地鐵的城市應(yīng)達(dá)到下述基本條件：地方財(cái)政一般財(cái)政預(yù)算收入應(yīng)在300 億元以上，地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)到3000 億元以上，市區(qū)常住人口在300 萬(wàn)人以上，規(guī)劃線路初期客運(yùn)強(qiáng)度不低于每日每公里0.7 萬(wàn)人次，遠(yuǎn)期客流規(guī)模達(dá)到單向高峰小時(shí)3 萬(wàn)人以上[17]；申報(bào)建設(shè)輕軌的城市應(yīng)達(dá)到下述基本條件：地方財(cái)政一般預(yù)算收入在150 億元以上，地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)到1500 億元以上，城區(qū)人口在150 萬(wàn)人以上，規(guī)劃線路初期客運(yùn)強(qiáng)度不低于每日每公里0.4 萬(wàn)人次，遠(yuǎn)期客流規(guī)模達(dá)到單向高峰小時(shí)1 萬(wàn)人以上[18]。中運(yùn)量系統(tǒng)基本涵蓋了上述“輕軌”系統(tǒng)。

根據(jù)建標(biāo)104-2008《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定，城市軌道交通按線路遠(yuǎn)期單向客運(yùn)能力，可以分為高運(yùn)量、大運(yùn)量和中運(yùn)量3種運(yùn)能等級(jí)，同時(shí)結(jié)合目前國(guó)內(nèi)高、中運(yùn)量車(chē)型，將運(yùn)能分成4級(jí)，相關(guān)技術(shù)特征見(jiàn)表1。

表1 各級(jí)線路相關(guān)技術(shù)特征

從以上標(biāo)準(zhǔn)可以看出，中運(yùn)量系統(tǒng)可選擇的車(chē)型有鋼輪鋼軌B型車(chē)輛、Lb直線電機(jī)車(chē)輛、C型及D型鉸接車(chē)輛、跨座式及懸掛式單軌車(chē)輛，以及國(guó)內(nèi)近幾年新出現(xiàn)的中低速磁懸浮車(chē)輛。

“52號(hào)文”將“輕軌”作為客流規(guī)模單向高峰小時(shí)1萬(wàn)～3萬(wàn)人城市的“準(zhǔn)入”分類條件[19]，而對(duì)于輕軌的定義缺少清晰準(zhǔn)確的描述，由于其概念覆蓋面較廣，具體操作起來(lái)很難把握。廣義和狹義輕軌概念中的車(chē)輛，其運(yùn)量等級(jí)均在中運(yùn)量系統(tǒng)運(yùn)量覆蓋范圍內(nèi)[20]，而中運(yùn)量系統(tǒng)的定義相對(duì)比較明確固定，概念清晰。建議以高運(yùn)量、大運(yùn)量、中運(yùn)量作為“準(zhǔn)入”分類條件，更有利于目前國(guó)內(nèi)建設(shè)規(guī)劃的申報(bào)和政府的審批。

5 結(jié)論和建議

中運(yùn)量系統(tǒng)車(chē)輛的應(yīng)用具有以下特點(diǎn)：(1)以高架敷設(shè)為主；(2)車(chē)輛具有爬坡能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎半徑小、系統(tǒng)維修工作量小、環(huán)境噪聲水平低的特點(diǎn)；(3)對(duì)于高架橋梁，要處理好景觀效果、應(yīng)急救援、逃生條件等問(wèn)題；(4)工程造價(jià)低、施工周期短是其得以推廣的基本條件。

鋼輪鋼軌B型車(chē)輛使用范圍廣，市場(chǎng)占有率高，載客量大，技術(shù)成熟，資源共享?xiàng)l件好，但輪軌噪聲值較高，爬坡能力較低、轉(zhuǎn)彎半徑較大，建議在具有一定線網(wǎng)規(guī)模、中運(yùn)量系統(tǒng)的城市推廣。Lb直線電機(jī)車(chē)輛相對(duì)B型車(chē)轉(zhuǎn)彎半徑小、爬坡能力強(qiáng)、盾構(gòu)斷面小，但耗能高、系統(tǒng)維修量大，比較適合地下敷設(shè)，可在建筑物密集，需要較強(qiáng)爬坡能力的城市和地區(qū)使用。鉸接車(chē)輛相對(duì)B型車(chē)，轉(zhuǎn)彎半徑小、載客量小、軸重較輕、整體工程投資額少。跨座式單軌車(chē)輛相對(duì)鋼輪鋼軌車(chē)輛，環(huán)境噪聲較小、轉(zhuǎn)彎半徑小、爬坡能力強(qiáng)、梁軌合一，比較適合高架敷設(shè)，不適合地下敷設(shè)；其換輪維修量較大、道岔結(jié)構(gòu)復(fù)雜、在城市中設(shè)置聯(lián)絡(luò)線困難，適合在景區(qū)及線網(wǎng)規(guī)模較小的城市使用。懸掛式單軌車(chē)輛的特點(diǎn)基本同跨座式，不同的是其適應(yīng)天氣的能力較強(qiáng)，逃生條件差。中低速磁懸浮適合高架敷設(shè)，其爬坡能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎半徑小、系統(tǒng)維修工作量小、環(huán)境噪聲水平低，但其使用經(jīng)驗(yàn)較少，技術(shù)成熟度亟待提高，建議加大研發(fā)推廣力度。

建議以高運(yùn)量、大運(yùn)量、中運(yùn)量作為“準(zhǔn)入”分類條件，對(duì)于大多數(shù)二、三線城市來(lái)說(shuō)，更適合采用中運(yùn)量系統(tǒng)車(chē)輛，中運(yùn)量系統(tǒng)車(chē)輛具有的因地制宜、物盡其用、經(jīng)濟(jì)合理的特點(diǎn)，為二、三線城市發(fā)展軌道交通展現(xiàn)了美好的前景。