国内现代有轨电车工程应用与实践——以苏州高新区有轨电车1号线工程为例

何利英，刘伟杰

（上海城市建设设计研究总院，上海市 200125）

0 引言

优先发展公共交通是解决我国城市交通问题的重要战略。当前，国内多个大城市正在大规模建设大容量的快速轨道交通，北京、上海、广州等城市已基本形成轨道交通骨干网络，初步形成了轨道交通、地面常规公交相结合的公共交通系统，对缓解城市交通的拥堵起到了重要作用。由于大容量轨道交通的建设及运营成本很高，其覆盖面特别是在新城或市郊地区受到了很大的限制，这极大地影响了公共交通系统的运营效益，因此在许多城市出现了建设中运量公共交通系统的迫切需要，以真正形成多层次的功能分工合理、互补、衔接良好的一体化公共交通系统，发挥出公共交通网络运营的效益。

截至2010年，国内有轨电车的系统制式有类似长春和大连的由传统有轨电车系统改造而成的有轨电车系统、天津泰达和上海张江的胶轮导轨系统以及香港屯门的轻铁系统。现代有轨电车在国内的应用尚处在起步阶段。

2010年下半年开始，苏州高新区启动了有轨电车线网规划编制工作。2011年，苏州高新区有轨电车1号线工程正式立项进行研究。项目从推动行业发展的角度进行了技术标准的选择，经过多轮比选，明确以钢轮钢轨系统、架空线供电及地面线路为主，辅以信号优先为系统基本特征。由于现代有轨电车相关设备尚未产业化，还没有进入国产化阶段的车辆招标技术文件、信号招标技术文件均报送国家发改委进行审查，为我国现代有轨电车设备国产化进程与目标提供了直接支持。

2012年4月，苏州高新区有轨电车网络规划通过中咨公司审查，成为国内第一个国家层面评审的有轨电车线网规划项目。此次会议建议：苏州作为有轨电车试点城市，1号线作为先行先试示范线路进行规划设计。1号线工程预计2014年11月通车运营。

截至2014年上半年，我国有6个城市开通有轨电车运营，8个城市进入建设阶段，与此同时，约40个城市在进行规划或设计工作。国内现代有轨电车规划里程近6 000 km，进入快速发展阶段。苏州高新区有轨电车1号线对于我国有轨电车的发展具有重要的示范意义和参考意义。本文将对此工程的技术特征、技术标准等方面进行探讨，以促进准快速、中运量的有轨交通系统技术在我国的发展。

1 工程概况

苏州市高新区位于苏州市区西部，地处长三角核心位置。至2030年，苏州高新区人口从现状72万人发展到120万人，建设用地从目前的107 km2发展到143 km2。高新区将建设成为先进产业的聚集区、体制创新和科技创新的先导区、生态环保的示范区、现代化的新城区。城市近期重点发展方向为西拓，城市空间将不断向西部湖滨片区拓展，科技城、生态城已进入快速建设发展阶段。

规划的苏州高新区有轨电车网络由6条线路构成，包括3条主干线、2条补充线及1条特色线，线路总长约80 km[1]。网络与已通车的轨道交通1号线、规划的轨道交通3号线在苏州乐园站形成便捷换乘，两网有效融合，在高新区形成以大容量轨道交通系统为对外骨干、以中运量有轨电车为区内骨干、以常规公交为区内基础、以四大综合交通枢纽为锚固点的多层次、一体化的公共交通系统，见图1。

图1 有轨电车线网规划图

有轨电车1号线为首期实施线路，线路全长18 km，以地面敷设为主，专用路权，全线一次性建成，车站逐期加密。设车辆基地1座，设变电所11座，设控制中心1处，位于车辆段内。全线架空接触网授电。

有轨电车1号线承担着改善中心区域公交出行，引导湖滨片区的科技城、生态城城市开发以及苏州市有轨电车示范项目的重要功能，是中心城区至高新区西部湖滨片区的快速公共交通骨干走廊，在网络中具有重要地位。

2 总体设计方案[2]

现代有轨电车系统是轨道设置在城市道路路面上、依靠司机瞭望运营的公共交通系统，各系统设计应遵守“安全第一”的设计首要原则。

2.1 客流、车辆及行车组织

客流预测高峰小时断面客流和全日客流量分别为：初期（2015年）2 700人次/h，2.82万人次/d；近期（2020年）6 300人次/h，9.23万人次/d；远期（2023年）4 500人次/h，7.49万人次/d。

车辆选用100%低地板钢轮钢轨现代有轨电车。车辆宽度：2.65 m；车辆长度：5模块 32 m/7模块43 m（暂定）；最高运行速度：70 km/h；定员：5模块300人/辆，7模块400人/辆（6人/m2）。

车辆编组：5模块，土建预留7模块的实施条件；行车间隔：高峰小时初期5 min，近、远期3 min。旅行速度：初、近、远期随着车站加密分布在25～20 km/h范围内。

2.2 运营管理

票务管理：车上售检票模式，车票采用单一票价制。

路权形式：全线采用半封闭运行模式，即路段封闭运行，交叉口与其他交通方式混行，紧急情况下紧急车辆可以利用此通道。

车辆运营调度模式：控制中心负责车辆进出线路调度，排列车辆折返进路，监视在线车辆的运行位置。驾驶员按照排好的进路人工驾驶车辆，尽量按照运行时刻表控制运行。道口信号和道路信号系统由交警部门控制。

车辆驾驶模式：车辆驾驶为半封闭运行模式，交叉口和道岔区域设置有轨电车信号灯（与道路信号灯联动）控制，路段按可视距离间隔运行。车辆段采用计算机联锁系统。

非正常运营模式：在正线区间因各种原因发生故障时，应根据控制中心调度员的指令，尽可能在就近前方车站或区间停车，并疏散乘客；当线路故障后，可组织车辆临时交路。有轨电车因自身发生故障在区间停站时，先进行清客，由调度人员，在查清有轨电车可以移动后，命令后续车辆及工程车将故障车辆推或牵引至停车线或车辆段。

紧急状态运营模式：有轨电车在运行中发生火灾，司机立即切断电源，并向控制中心报警，听候调度员的指挥，并就地疏散乘客；车辆在运行中脱轨停在区间时，司机应及时向控制中心行车调度员报告，行车调度员应立即启动紧急运营预案。车辆在运行中和社会车辆发生碰撞时，应立即拨打110，司机应及时向控制中心行车调度员报告，行车调度员应立即启动紧急运营预案。

2.3 线路

线路全长约18 km，其中地面线（含U型槽）占84%，桥梁段占14%，地下段占2%。以路中敷设为主，共有6处采用了40～44 m小半径曲线，沿线共经过28个交叉口。

横断面：有轨电车路幅宽度为8 m，其中限界宽度7.6 m，接触网立柱设在线路中间时线间距为4 m，设在线路两侧时线间距为3.6 m，净空要求为5.5 m。线路与机动车道以路缘石、绿化或者安全栏杆隔离。图2为1号线断面分布图。

图2 1号线断面分布图

平面：区间正线一般为200m，困难地段为30m；辅助线一般为100 m，困难地段为25 m；车站站台段线路宜设在直线上，困难情况下必须设在曲线上时，曲线半径不宜小于300 m。

纵断面：正线区间最大纵坡为50‰，困难条件下为60‰ ；采用地面线的平交路口或混行路段，轨面与道路面齐平。竖曲线区间正线一般为3 000 m，困难地段为2 000 m；车站端部一般为2 000 m，困难地段为1 000 m；车站变坡点和竖曲线均不应进入车站站台计算长度范围内；竖曲线端点距道岔端部的距离一般为20 m，困难情况为5 m。

2.4 交通组织

遵循公交优先、协调运行的原则，采用“有轨电车优先”的交通组织模式敷设线路，辅以信号优先策略提高运营速度，提高有轨电车竞争力。有轨电车的引入要尽可能地减少对沿线道路交通的影响，与道路交通协调运行，保证原道路系统内的交通元素畅通有序运行。交叉口交通组织考虑相交道路的交通流量和道路等级要求，合理选择交叉口形式。出入口交通组织合理考虑沿线单位和居民出入口的进出交通组织。

根据交叉口的位置、功能、道路规划情况和交通量等因素进行综合考虑后，对19处交叉口采用信号控制，其他9个交叉口采用“右进右出”等交通组织方式协调。图3为交叉口交通组织策略。

图3 交叉口交通组织策略

沿线43处小区出入口采用的交通组织：路中线路沿线采用“右进右出”的交通组织方式/路侧线路沿线采用有轨电车绝对优先控制；合理设置导改路或封闭出入口。新鹿花苑出入口处有轨电车下穿通过，以满足该小区的出入需求。因“右进右出”交通组织策略而无法左转的进出车辆，可通过相邻交叉口掉头、路网绕行等方式进行交通组织。

2.5 轨道路基

轨距采用1 435 mm标准轨距；钢轨采用欧标Ri60/R10槽型轨；道床采用整体道床，地面线平交道口采用现浇沥青混凝土整体道口；轨道结构高度500 mm。道岔正线采用7号单开道岔，车辆基地采用3号单开道岔。

整体道床路基工后总沉降不应大于50 mm，路桥过渡段不均匀沉降不应大于15 mm；路基厚度不应小于1.0 m；排水采用竖向排水系统。

2.6 供电系统

分散供电方式，电压等级为10 kV；牵引供电电压为直流750 V；采用接触网授电；变电所采用电力监控系统；杂散电流防护按照“以堵为主，以排为辅，堵排结合，加强监测”的原则；接触网悬挂方式采用柔性架空接触网，补偿简单弹性悬挂。

2.7 运营管理控制系统

运营管理控制系统包括通信系统、调度管理系统和综合控制管理系统。

通信系统包括骨干网络系统和无线通信系统。调度管理系统包括正线道岔控制系统、车辆段联锁系统、车辆自动定位系统和道口信号子系统。正线道岔控制系统主要承担司机在道岔区段按信号机显示行车，完成折返和整体车辆进入车辆段等作业功能。车辆段联锁采用计算机联锁设备。车辆自动定位系统承担实现控制中心对整体车辆的自动监视功能，对全线车辆进行实时定位，采用车载定位设备+信标实现定位功能。道口信号子系统承担发送信号优先请求至道路交通信号系统的功能。

综合控制管理系统包括电力监控（接口）、视频监控、乘客信息、时钟对时、火灾自动报警、维护维修管理、票务、能源监测监控等8个子系统。

控制中心设置于大阳山车辆段综合办公楼内，是对本线车辆运行、电力供应等实行统一调度指挥的中心。在非常情况下，也是事件处理的指挥中心，同时也是全线信息的集散地和交换枢纽。控制中心承担：监视功能——可监视道口、车站、道岔区域等状况；调度功能——发布调度指令，编制车辆时刻表，在需要时组织临时交路等，实现对车辆的集中运营调度管理；控制功能——电力设备监控及调度功能；信息发布——面向车辆及站台等发布公共信息。

2.8 车辆基地

全线设车辆基地一处，承担初、近、远期车辆的运用、周/月检、定/临修和厂/架修任务，远期承担有轨电车1号线、3号线、4号线3条线路的车辆厂/架修任务。车辆基地占地约9.6 hm2。

3 启示与经验

（1）针对不同的区域功能，提出有轨电车线网的适用性层次范围。

2012年4月28日，苏州轨道交通1号线正式通车运营。当前，高新区的公共交通网络包括轨道交通1号线和常规公交。对于绝大多数没有轨道交通覆盖的区域，即将建设的有轨电车承担了区内骨干公共交通的功能。有轨电车网络作为中运量层次的网络，与大容量的轨道交通以及常规公交真正形成一体化的公共交通网络。

（2）新一代轻型现代有轨电车接触线系统的应用。

苏州高新区1号线工程应用了“新一代轻型现代有轨电车接触线系统”，对常规接触网的平面布置与装配结构进行优化，在小半径曲线地段采用软定位设置方法，使接触网与城市景观在保证功能的前提下尽可能协调。

（3）集成通信、道岔信号以及智能交通的综合控制管理系统。

1号线由于采用地面敷设，信号系统是道路交通信号系统与道岔联锁信号系统的集成，在交叉口采用信号优先措施以提高有轨电车的运营速度。项目将通信、道岔信号以及智能交通系统进行集成，提出综合控制管理系统概念，以充分发挥有轨电车的综合控制优势。

[1]上海城市建设设计研究总院 .苏州高新区有轨电车线网规划[Z].上海：上海城市建设设计研究总院，2012.

[2]上海城市建设设计研究总院.苏州高新区有轨电车1号线工程初步设计技术要求[Z].上海：上海城市建设设计研究总院，2012.