钢轮钢轨和胶轮导轨电车对比研究及选型思考

蔡天明

【摘要】现代有轨电车跟据走行系统的不同，主要有钢轮钢轨和胶轮导轨两种制式。本文通过分析比较两种制式现代有轨电车的发展现状，并对技术性能进行对比分析研究，提出了比较结论及选型建议。

【关键词】钢轮钢轨电车；胶轮导轨电车；现代有轨电车；对比研究

1.现代有轨电车发展概况

自19世纪末期有轨电车问世以来，在发展过程中经历了兴起、大发展、衰退和复兴四个发展阶段。复兴后的有轨电车，在动力、安全可靠、环保和经济等方面有了大幅提升，又被称为现代有轨电车，以区别于传统有轨电车。

2.国内现代有轨电车发展现状

胶轮导轨电车研制的初衷是为了弥补公共汽车和无轨电车运量不足，同时克服钢轮钢轨电车基础设施投资大的缺点。截止目前，共有10座城市选用胶轮导轨电车系统，其中TVR系统2座，Translohr系统8座（以运营项目为准，天津开发区和上海张江采用胶轮导轨电车）。

3.两种制式现代有轨電车性能分析

钢轮钢轨电车和胶轮导轨电车的主要性能指标对比详见详见下表：

3.1技术性能方面

3.1.1线路设计自由度

钢轮钢轨电车受转向架、钢轮钢轨摩擦性能限制，在爬坡、转弯、加速、减速方面的性能不如胶轮导轨电车。但是在爬坡能力、转弯、加速和减速性能方面的差异不大，对线路要求不是特别苛刻的项目，两种系统均能满足要求。

3.1.2运行噪音和振动

在相似条件下，通过相关严格试验证明，两种制式的电车车内、外噪声比较接近，差距在检测误差内（±2 dB），差别之处是钢轮钢轨系统在刹车时发出吱吱的声音。

对运行振动，由于受路面环境的影响，通过实际项目体验，在经过一段时间运营后，胶轮有轨电车的振动比钢轮钢轨有轨电车大。

3.1.3供电制式

钢轮钢轨电车可以采用接触网、蓄电池、地面供电（APS）、TramWave地面供电、超级电容、氢能源等形式进行供电；胶轮导轨电车（指Translohr）可采用接触网供电和蓄电池供电两种模式。

3.1.4技术成熟度

胶轮导轨电车系统技术起步较晚，推广城市相对较少，经过近十几年的运营和技术改进，胶轮导轨电车技术已逐步成熟。

3.2系统适用性分析

3.2.1系统兼容性

目前世界上仅有阿尔斯通公司下属New TL公司仍在生产并推广胶轮导轨电车（Translohr系统），该系统受专利保护，与其他系统不兼容，今后系统更新改造选择性较小。

3.2.2系统稳定性

胶轮有轨电车系统采用橡胶轮胎承重，嵌入轨道的导向轮来控制车辆方向。在运行过程中发生过多次脱轨事故，脱轨原因主要有道岔搬动错误、轨槽异物、曲线段加速等，说明胶轮导轨电车导向系统的稳定性仍需要改进。

相对而言，钢轮钢轨有轨电车系统更为可靠，稳定性更好，很少发生脱轨事故，即使一条轨道损坏，仍然可以正常使用。

3.2.3系统运营环境要求

经过天津开发区洞庭路试验线的实际运营情况来，胶轮导轨电车对运行环境的要求较高：

一方面是大雪对胶轮导轨电车运营的影响。2008年12月20日大雪共造成洞庭路试验线停运3天，类似的停运情况克雷蒙费朗、卡昂和南希也出现过。

另一方面是异物对轨槽的影响。落叶和石砂等异物掉入轨槽增加了导向轮的损坏；在夏天高温季节，导向轨因热胀冷缩，易出现胀轨。

4、结语及选型建议

通过对钢轮钢轨电车和胶轮导轨电车的比较，可以得出如下结论：

（1）钢轮钢轨电车生产制造厂家多，选用城市多，推广及发展前景良好，是现代有轨电车的主流模式，可作为城市新建现代有轨电车的优先选择。

（2）在系统兼容性、系统稳定性、对环境的要求、系统认证及法律许可、系统研制及产业化水平等方面，胶轮导轨电车不如钢轮钢轨电车成熟。这些因素形成了推广胶轮导轨电车的瓶颈，仍需通过技术改进，提高稳定性及环境适应能力。

（3）胶轮导轨电车（Translohr系统）具有车辆设计外型美观、方便乘坐、转弯半径小、爬坡能力强、基础实施简单、建设周期短等优点。相比钢轮钢轨电车而言，胶轮导轨电车线路设计自由度更强，在对景观要求高、道路狭窄、坡度较大、转弯半径小、拆迁改造困难的城市，胶轮导轨电车有其独特的优势，可作为该类城市建设现代有轨电车系统的优先选择。

参考文献

[1] 薛美根、杨立峰、程杰 .《现代有轨电车主要特征与国内外发展研究》，[J]城市交通，2008（6）

[2] 温兆鹏 《Translohr系列现代有轨电车技术特点与运营问题研究》，[J]城市建设理论研究，2012（35）

[3]马永红 .《国内现代有轨电车发展思考与再认识》，[J]现代有轨电车专题技术交流会论文集，2014

[4] LOHR GROUP. 《Translohr STE3 Technicial Specifications》. 2007