國(guó)外客運(yùn)軌道車輛譜系化研究

（中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司，山東青島 266000）

0 引言

在“一帶一路”倡議和“走出去”戰(zhàn)略推進(jìn)下，我國(guó)客運(yùn)軌道車輛已不斷在大洋洲、北美、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家取得訂單。隨著對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家市場(chǎng)進(jìn)一步開(kāi)拓，將面臨與國(guó)際制造商更廣泛競(jìng)爭(zhēng)。通過(guò)產(chǎn)品譜系化，使用平臺(tái)化思想，可迅速擴(kuò)展產(chǎn)品種類，有效提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

表1 西門子客運(yùn)軌道車輛譜系

產(chǎn)品譜系化已在汽車制造中應(yīng)用，并取得了巨大的成功。受此啟發(fā)，20世紀(jì)初，歐洲開(kāi)始研究在軌道車輛領(lǐng)域應(yīng)用平臺(tái)思想，并提出將標(biāo)準(zhǔn)化加工引入軌道車輛制造，同時(shí)研發(fā)了強(qiáng)大的IT軟件，可以允許按照用戶的特殊要求,對(duì)完全參數(shù)化的車輛模型進(jìn)行快速修改,快速生產(chǎn)出符合用戶特殊要求的車輛[1]。通過(guò)多年發(fā)展，借助豐富的產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，以德國(guó)西門子、加拿大龐巴迪、法國(guó)阿爾斯通和日本日立為代表的國(guó)際客運(yùn)軌道車輛制造商已經(jīng)初步形成自己的產(chǎn)品譜系。因此，通過(guò)研究國(guó)際車輛制造商產(chǎn)品譜系，可以發(fā)現(xiàn)客運(yùn)軌道車輛的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及競(jìng)爭(zhēng)特點(diǎn)，為我國(guó)客運(yùn)軌道車輛譜系化發(fā)展提供參考，有助于我國(guó)客運(yùn)軌道車輛“走出去”。

1 國(guó)際制造商產(chǎn)品譜系化現(xiàn)狀

1.1 西門子產(chǎn)品譜系

西門子的客運(yùn)軌道車輛產(chǎn)品分六大譜系，涵蓋80 km/h～320km/h速度等級(jí)，具體產(chǎn)品譜系見(jiàn)表1。

通過(guò)分析表1得出：（1）除客車產(chǎn)品外，西門子其他譜系產(chǎn)品均以單層為主；（2）可靈活編組是西門子產(chǎn)品模塊化的特點(diǎn)；（3）新能源已應(yīng)用于西門子的產(chǎn)品。

表2 龐巴迪客運(yùn)軌道車輛譜系

1.2 龐巴迪產(chǎn)品譜系

龐巴迪的客運(yùn)軌道車輛產(chǎn)品分八大譜系，涵蓋80km/h～360km/h速度等級(jí)，產(chǎn)品種類最全，具體產(chǎn)品譜系見(jiàn)表2。

通過(guò)分析表2得出：（1）龐巴迪以運(yùn)營(yíng)線路特點(diǎn)對(duì)產(chǎn)品譜系進(jìn)行劃分，同一產(chǎn)品系列在不同譜系之間應(yīng)用，城際、市域、通勤列車的特點(diǎn)逐步趨于相同；（2）龐巴迪干線鐵路產(chǎn)品均涵蓋單、雙層設(shè)計(jì)；（3）龐巴迪已將客車產(chǎn)品列入城際和市域列車譜系。

1.3 阿爾斯通產(chǎn)品譜系

阿爾斯通的客運(yùn)軌道車輛產(chǎn)品分六大譜系，涵蓋80km/h～350km/h速度等級(jí)，具體產(chǎn)品譜系見(jiàn)表3。

表3 阿爾斯通客運(yùn)軌道車輛譜系

通過(guò)分析表3得出：（1）阿爾斯通主要干線鐵路產(chǎn)品涵蓋了單、雙層設(shè)計(jì)；（2）新能源已應(yīng)用于阿爾斯通的產(chǎn)品；（3）阿爾斯通有軌電車、低地板列車和輕軌車輛使用同一系統(tǒng)產(chǎn)品；（4）阿爾斯通已停止生產(chǎn)客車。

1.4 日立產(chǎn)品譜系

表4 阿爾斯通客運(yùn)軌道車輛譜系

日立收購(gòu)意大利安薩爾多后，將安薩爾多更名為（HITACHI RAIL SPA）。此分析，包含日立軌道有限公司（Hitachi Rail Limited）和日立意大利軌道公司（Hitachi Rail S.p.A）所有產(chǎn)品。日立的客運(yùn)軌道車輛產(chǎn)品分五大譜系，涵蓋60km/h～360km/h速度等級(jí)，具體產(chǎn)品譜系見(jiàn)表4。

通過(guò)分析表4得出：（1）除通勤和市域列車外，日立產(chǎn)品均以單層為主；（2）新能源已應(yīng)用于日立的產(chǎn)品；（3）日立已停止生產(chǎn)客車。

2 客運(yùn)軌道車輛譜系化趨勢(shì)研究

根據(jù)國(guó)際制造商產(chǎn)品譜系，可將客運(yùn)軌道產(chǎn)品譜系細(xì)分為高速、城際、市域、通勤、地鐵、輕軌、有軌電車、單軌、APM，根據(jù)運(yùn)營(yíng)速度、動(dòng)力供給方式、客室設(shè)計(jì)、運(yùn)行線路進(jìn)行圖形化分析，圖1～圖4所示。

通過(guò)圖1～圖4分析，結(jié)合國(guó)際制造商產(chǎn)品譜系特點(diǎn)，建議客運(yùn)軌道車輛譜系趨勢(shì)見(jiàn)表5。

上述譜系化方案，運(yùn)營(yíng)于干線鐵路的車輛涵蓋80km/h～360km/h的速度等級(jí)，運(yùn)營(yíng)于城市軌道的車輛涵蓋80km/h～200km/h速度等級(jí),動(dòng)力供給和客室設(shè)計(jì)根據(jù)市場(chǎng)需求進(jìn)行分類。

3 客運(yùn)軌道車輛譜系化的啟示

（1）客運(yùn)軌道車輛譜系化的重點(diǎn)是開(kāi)發(fā)適用于多種類型、不同速度等級(jí)的轉(zhuǎn)向架和適用于多種速度等級(jí)、不同類型的車體；（2）城際和市域列車作為全能型“選手”，可通過(guò)提前開(kāi)展頂層模塊化車體設(shè)計(jì)，克服產(chǎn)品種類需求多的難點(diǎn)，以快速擴(kuò)展產(chǎn)品類型；（3）干線鐵路車輛因地緣政治原因，形成歐洲TSI規(guī)范、北美FRA法規(guī)、獨(dú)聯(lián)體CU-TR標(biāo)準(zhǔn)三大技術(shù)壁壘，而城市軌道車輛運(yùn)營(yíng)范圍較小，定制化程度較高，技術(shù)壁壘較弱；（4）靈活編組可以降低運(yùn)維成本，已成為客運(yùn)軌道車輛技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)；（5）隨著發(fā)達(dá)國(guó)家降低碳排放計(jì)劃的實(shí)施，氫能源、動(dòng)力電池正在逐步替代內(nèi)燃機(jī)；（6）為降低運(yùn)營(yíng)成本，依靠外部動(dòng)力的客車的需求量正在逐步減少。

表5 客運(yùn)軌道車輛譜系趨勢(shì)