現代有軌電車發展及其特點

邵國棟

摘要：本文對現代有軌電車的技術項目包括美工、減振、降噪、鉸接、供電等方面進行探討，總結現代有軌電車的種類及形式，提出有軌電車規劃中應綜合考慮路權、技術要求，以及合理選擇軌道交通形式的觀點。

關鍵詞：現代有軌電車;技術特點;一體化

1背景概述

現代軌道交通車輛是城市交通中十分重要的一部分，隨著社會、經濟及科技的快速發展，城市交通狀況變得日益緊張，為了緩解城市交通的緊張狀況，地鐵、低地板有軌電車等現代軌道交通車輛應運而生。自1881年德國柏林開創世界第一條馬拉有軌車開始，中間經歷了1920年代的快速發展期、1930年代的衰退期直至1960年代由于汽車等交通工具的擁堵以及地鐵建設運營成本的攀高導致現代低地板有軌電車迅猛發展。

現代有軌電車至今已發展4代，第一代有軌電車特點：

無交接的單車;

高低板（HF），地板面高度800-900mm。

第二代有軌電車特點：

中間設鉸接的兩組車

高低板（HF），地板面高度800-900mm。

第三代有軌電車特點：

中間設鉸接的三組及以上車

局部地板（PLF），地板面高度400-650mm。

第四代有軌電車特點：

中間設鉸接的三組及以上車;

100%低地板（LF），地板面高度400mm。

2現代有軌電車技術特點及進步

與老式有軌電車相比，現代有軌電車的車輛的美工技術、減振技術、降噪技術、牽引制動技術、鉸接技術、信號技術、供電技術、轉向架技術。

（1）老式有軌電車外觀丑陋，無法與城市和諧相融，現代有軌電車采用流線型設計、人性化內裝、大門窗設計。

（2）老式有軌電車采用單一的板簧摩擦減振，現代有軌電車采用高圓簧、橡膠簧及液壓減震器進行綜合減振。

（3）現代有軌電車采用的降噪措施見表1。

（4）現代有軌電車采用頻繁啟停牽引制動技術，對牽引電機、齒輪箱、制動系統提出了更高的要求，啟動加速度≥1m/s，制動減速度≥1.2m/s。

（5）現代有軌電車通過車鉸的合理設計和優化編組，使其能通過20m的小曲線，60‰的坡道（困難地段80‰），適應城市街面小曲線大坡度。

（6）城市中存在較多平交道口甚至混行區域，現代有軌電車采用人工視覺方式控制車輛運行，利用道岔信號控制系統、集中監控管理系統來保證車輛運行安全。

（7）老式有軌電車采用成熟的架空線接觸網供電，嚴重影響市容美觀、破壞自然風光也不便于車輛在狹窄街區穿行，現代有軌電車采用APS地面供電、Primove電磁感應供電等非接觸方式配合儲能式車載驅動系統，既保護了城市風景，又提升了城市美觀度。

（8）老式有軌電車轉向架采用傳統輪對較高導致地板面離地約800mm，不便于乘客及殘障人士乘車，區別于傳統輪對通過縱向蠕滑力與橫向蠕滑力的交替周期變化來自動導向。

現代有軌電車轉向架采用獨立輪對，其打破了蠕滑力導線的閉環機制，導向性能更好且可實現100%低地板面，極大提高了車輛的乘坐便利性。

（9）區別于老式有軌電車人工駕駛系統，現代有軌電車采用綜合性車輛控制、監控、診斷及顯示系統，其通過冗余的多功能車輛總線MVB和以太網絡連接中央控制單元（VCU）、司機顯示屏（DDU）、牽引控制單元（PCE）等設備進行數據傳輸并與車地無線局域網絡系統相結合以達到地面控制中心實時監控車輛運營狀況，有效增強了有軌電車行駛的安全穩定性。

3現代有軌電車技術定位及問題

現代有軌電車不同于現有地鐵、公交。目前國內大連、南京、長春、上海、淮安等城市已開通現代有軌電車，但對于其基礎技術理論以及關鍵技術的研究例如軌交道口信號及路權的研究、車輛技術的研究尚屬缺乏，國家主管部門應對現代有軌電車技術研究加強投入。

3.1軌交道口信號控制及路權

有軌電車運營路權主要形式共有以下4種：①完全非獨立路權（同公路交通混行）;②部分非獨立路權;③僅平交道口非獨立路權;④完全獨立路權。

目前歐洲主要采用的是部分非獨立路權，部分路段同公路交通混行，因為歐洲有軌電車已具備上百年的發展歷史，有軌電車已很好的融入了城市路面的交通系統。即使如此仍會經常出現有軌電車同路面其他交通工具碰擦的事故，但此種應屬正常現象，因為即使無有軌電車的公路交通系統交通事故仍再所難免。

目前國內現代有軌電車起步不久，部分城市公路交通對有軌電車較為陌生，同事公眾文明交通意識也較為薄弱，“中國式過馬路”及“開英雄車”極易造成交通事故，可能會引起媒體對有軌電車不安全的詬病，所以初期建議采用第3種形式，并配合交通信號燈進行有軌電車運行控制。隨著交通文明程度的不斷提高及有軌電車受到公眾的適應和認可，再逐漸釋放部分路權，減少對城市公路資源的占用。

3.2建設、維護成本

現有地鐵及輕軌的造價極高。上海地鐵13號線一期工程的經濟指標為3億元/km，地鐵和輕軌的建設費用是大多數城市難以承受的，現代有軌電車由于在地面行駛，所以極大地降低了土建成本，另外其相對于地鐵、輕軌無需配套大量的車站保障設備，因此現代有軌電車相對于地鐵、輕軌投資成本低至1-1.5億/km，建設周期短至16-24個月。

現代有軌電車作為一款綠色環保、低碳節能的新式城市交通工具，其有效的彌補了公共汽車系統與地鐵系統之間的運能空缺，建議在大中型城市的市郊、高新區中應用，可連接不同地鐵線路以及起到對地鐵線路延伸的作用（見表1）。對處于發展中的我國來說，現代有軌電車的優勢是顯而易見的。

4結語

近年來隨著軌道車輛集成技術、網絡技術和多媒體技術的發展，現代軌道交通行業對集成化、人性化、智能化方面提出了越來越高的需求，現代有軌電車憑借其低廉的造價、人性化的設計、適中的運量、較低的污染，及其適合我國國情和各大中城市的情況。總之為了保證我國城市軌道交通持續健康的發展，不可單一的發展高規格的地鐵及輕軌，應實事求是的發展各層次的城市軌道交通。對于經濟情況尚可的中小城市，可適當的發展現代有軌電車，使現代有軌電車充當城市公共交通系統的骨干或補充。

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