城市有轨电车车辆选型研究

李岗 周熙

摘 要：现代有轨电车属于新兴轨道交通行业，作为一个系统相对复杂、技术密集程度高的行业，对有轨电车车辆的选择选择尤为重要，所以，需要对国内有轨电车车辆进行分析；本文主要对国内有轨电车车型进行分析介绍，介绍各种厂家车辆的车型及分析车辆性能。

关键词：现代有轨电车；有轨电车车辆；车辆性能

通过对传统有轨电车进行全面的技术改造，使得现代有轨电车外观更具艺术气息，车辆性能也更趋于完善。相比传统有轨电车，具有运量大、换乘快捷、运行速度快、低噪音等优点[ 1 ]。作为现代有轨电车的主流，100%低地板有轨电车已成为首选，它最大优势在于其便利性强，乘客可以无需通过站台上下车，且对残疾人和儿童上下车更为有利，因此可大幅缩短车辆站停时间，降低因高峰时段客流量巨大产生的交通隐患和客流压力[ 2-3 ]。

一、有轨电车制式分类

有轨电车车辆从大制式方面可以分为钢轮钢轨车辆和胶轮导轨车辆。由于胶轮导轨车辆仅有法国劳尔公司生产胶轮车辆造价高昂，因此国内仅有天津泰达和上海张江两条线使用。而钢轮钢轨车辆因技术成熟且造价低廉，正逐渐成为国内新建有轨电车线路的首选。

二、钢轮钢轨有轨电车车辆

（一）车体类型

目前我国建设的现代有轨电车项目一般都采用低地板车辆，低地板有轨电车车体主要可分为：浮动型车体、单车型车体、门架式铰接型车体和铰接转向架连接型车体。

浮动型车体：浮动车体下方通过铰接装置与相邻车体连接，相比有转向架的车厢，浮车内的座椅安排不用再受转向架的限制，使得空间更为宽敞[ 4 ]。浮动型车体由于浮动车体下没有转向架支撑，而是要通过铰接装置吊挂在相邻的车体上，从而使相邻车体端部和车体铰接装置要承受很大的载荷，容易造成车体端部和连接铰接装置产生裂纹。

单车：每辆车下都有车体，车体较短且等长，转向架位于每辆车体的中部[ 5 ]。单车铰接车体的优点在于车体的类型少，设计和制造方便；车体重心基本上位于转向架中心上方；车体连接铰接机构较少，其铰接装置受力较小[ 5 ]。单车铰接车体由于转向架位于车体中心，相对浮动车体内部空间比较小，车内布置比较困难，同时车辆曲线通过能力较差，需要借助辅助设备，增加了维护工作量。

门架式铰接型车体：转向架设置在前后两车体之间，车体通过铰接装置支撑在门架上，该种技术铰接结构较为复杂。

铰接转向架连接型车体：采用双转盘的转向架承载方式。车体受力均衡，具有更好的通过小曲线半径能力。

（二）国内有轨电车车型

1.青岛四方有轨电车

青岛四方生产的有轨电车的转向架均采用独立轮对，特殊的轴桥设计，低高度的构架和悬挂系统设计，两车之间采用双转盘承载方式，采用转盘轴承式的回转机构，采用构架安装的直流驱动电机，每一台转向架有四个直流驱动电机，没有齿轮箱。转向架采用独立轮对，特殊的轴桥设计，低高度的构架和悬挂系统设计，降低了转向架区域的客室地板高度，整车实现了100%的低地板；两车之间采用双转盘的转向架承载方式；转向架与车体回转灵活，能够顺利通过小曲线；采用构架安装的直流驱动电机，无齿轮箱，结构简单，噪音小制动系统采用液压制动系统。采用一个牵引变流器控制一个电机的轮控牵引系统，车辆通过曲线时，转向架的车轮可以以不同的转速滚动通过曲线，能够有效的消除轮缘磨耗，大大提高车轮寿命并减小了轮轨噪音。

2.长客有轨电车

长客采用车辆模块化组装，相互之间采用多自由度的铰接装置连接，形成一辆车，两动一拖三个转向架。每个动力转向架安装2套驱动装置，每套驱动装置由牵引电动机、扭矩齿轮传动机构（联轴节）、齿轮传动装置等组成。转向架悬架采用两级悬挂系统，一系悬挂依靠弹性车轮实现，二系悬挂采用螺旋钢弹簧，悬挂系统设计方案和采用此种悬挂系统的转向架。采用电控液力制动系统，每个动力转向架装有2套液压制动夹钳和制动盘，每个无动力转向架装有4套液压制动钳和制动盘。液压夹钳的供油压力与车体连接的液压管路直接提供。每个转向架设有2套磁轨制动装置。牵引控制系统采用阿尔斯通先进的通用的电子控制系统。

3.株机有轨电车

株机有轨电车为100%低地板储能式有轨电车，采用模块化组装，每模块一个转向架，四个模块组成一列车。车辆采用纵向耦合独立车轮转向架，每列车四个模块，每个模块下有一个转向架，有三动车转向架一拖车转向架。转向架使用的一系悬挂为金属-橡胶弹簧，二系悬挂为橡胶弹簧。正线无需架设接触网，车站设有充电设备，受电弓与充电接触设备在车站为刚性接触，受电弓磨耗比较大，可以在30秒内完成车站的快速充电。车辆的基础制动系统采用的是电控液力制动系统。储能器件采用国内领先的7500F双电层超级电容，寿命长达10年或100万次。

4.铺镇有轨电车

铺镇采用100%低地板车辆，车辆模块化组装，车辆的各模块通过铰接结构和贯通道装置相连；由一个拖车转向架模块，两个动车转向架模块和两个悬浮模块铰接组成。转向架的两级悬挂都采用橡胶弹簧定位结构。采用的是模块化设计原则，动力转向架和拖车转向架具有相同的结构；采用轻量化设计，尤其是簧下质量。每个转向架上都装有2个磁轨制动装置。每个动力转向架配有两套牵引驱动装置，牵引驱动装置中的牵引逆变器具有两个独立模块，每个牵引模块为一个异步牵引电机供电，牵引逆变器具用双重功能模块。

三、小结

有轨电车车辆类型的选择是一项持久性的工作，不可能盲目的定性，要综合考虑前期的投资成本，更应考虑后期的运营维护成本。车辆的选择决定其他设备的选择，一种好的车辆选择，会给整个工程带来一定的经济效益，也会给后期的司机培训和运营带来便利，保证线路效益的最大化。

参考文献：

[1] 訾海波，过秀成，杨洁.现代有轨电车应用模式及地区适用性研究.城市轨道交通研究，2009.

[2] 李俊勇.基于HyperWorks的轨道车辆零部件拓扑优化设计[J].大连交通大学硕士论文，2010.

[3] 楊晓红.100%低地板车牵引/导向控制技术研究[J].西南交通大学硕士论文，2013.