自行车固定器在轨道客车上的应用设计

王爱娇 丁立卿 贾焕英 胡国鹏

摘 要：中国高铁骨架已基本搭建完成，目前城际和通勤铁路已开始加大建设力度。而在城市公共交通换乘网中，自行车起重要作用。且随着绿色出行方式推广，自行车出现在轨道客车中的需求更加凸显。现有国内轨道车辆上均无自行车固定装置，而北美市场自行车固定器在铁路客车上为常见配置。故调研国内外民用和轨道自行车固定方法，是必要的。本文选用3种自行车固定方式，可基于新车设计或现有车辆改造实施。

关键词：自行车；固定器；轨道客车；换乘

1 前言

随着中国高速铁路客运网络建设的飞速发展，城市公共交通网的骨架已初步搭建。目前，城际和通勤铁路，国内已开始加大建设力度。在城市公共交通换乘网中，自行车与公共交通衔接是很好的出行选择。尤其随着绿色出行方式推广，自行车出现在轨道客车中的需求更加凸显。

北美市场包括美国和加拿大城际铁路上，自行车固定器为常见配置。加拿大1992年起开始建设了横贯东西两岸的单车徒步休闲路线，预计2017年建成，全长2.4万km，号称世界最长自行车线路。而北欧等地，自行车高速公路早已存在，他们在疏通交通压力、环保甚至休闲等方面发挥着重要作用。德国“汽车之国也是自行车之国”，联邦政府允许乘客带自行车上火车：部分州内允许已购买短途列车乘客免费携带自行车上火车，而德国全境，乘客都可在购买自行车票后携带自行车同行。（来源于百度数据）。

而现有国内轨道车辆上均无自行车固定装置。近日媒体报道称：北京拟建首条“自行车高速公路”，为上班族出行提供新选择（来源于百度数据）。中国几乎每个成人都曾配置过自行车，在市郊通勤车或地铁等预留自行车存放區域，可支持非高峰时期或周末自行车的携带和使用。

2 功能分析

2.1 功能调研

民用的自行车停放场所的固定设施需拥有如下一些功能：必须保护整个车架，而不是仅仅保护车轮；必须方便车主使用包括U型车锁在内的各种规范的车锁；车架必须表面柔软光滑，不会损伤和摩擦自行车表面的油漆保护层；车架间距对人体不构成危害。

而在轨道车辆上还需结构简单易行、安全牢固、能够轻松锁定和解扣。笔者从2014年起至今参与多个北美市场投标项目，其均要求结合折叠式座椅区域增加自行车存放功能，项目要求每车能容纳2至3辆自行车，可结合悬挂或倚靠形式进行存放29英寸标准尺寸自行车。

轨道车辆的新车型设计时一般结合折叠座椅区域设置，使固定装置的位置不妨碍储存位置的客流，也不使自行车本身成为可能导致旅客受伤的障碍物。固定装置可集成到上翻折叠椅结构中，并可位于轮椅停放区，使该区域可另作他用，但固定托架不会阻挡或妨碍轮椅区域的使用。

2.2 理论分析

研究运用的依据《APTA Light Rail Vehicle Request for Proposals（RFP）Procurement Guideline》 即《APTA轻型轨道车辆的要求遵循的RFP指导方针》中自行车固定装置的相关强度要求：每个自行车托架、装配和支撑应该能承受在托架上各个方向的水平1330N的载荷，无永久变形；每个自行车托架应该能承受在托架上的垂向1330N的载荷，无永久变形；每个自行车托架应有极限强度，能承受住在典型重量（220N）的自行车上如下方向的振动加速度：8g纵向，4g横向，4g垂向；参照上述标准，对拟选定的自行车固定器简要分析，确定基本满足强度要求。

3 自行车固定装置选型

3.1 改进民用自行车固定装置

3.1.1 民用自行车固定装置

目前最普遍的民用自行车停放装置是样式各异的自行车停车架。停车架是用普通金属制成的形状各异的栏杆，使用水泥钉等紧固在地面上。依靠车锁把自行车固定在栏杆上，或通過两杆间的间隙夹持住车轮来保证自行车的停放的稳定。这类停放装置安装简便，成本低，可转移性好。停车架适用于自行车停放量少，面积充足，停放时间短的场合。

此外国内外的各类自行车停放装置均有需求，如自行车停车棚，智能自行车棚，双层自行车停放架，防盗式的隔间式自行车停放装置，机械电子一体化的悬挂式自行车停放装置以及全自动地下自行车车库（Biceberg）[1]。

3.1.2 新设计的焊接支架

本文拟借鉴民用的自行车停车架和直立式停车架整合为一种强度较高更安全的焊接支架，连接在车体上，应用于轨道交通上，拟采用型式参见图1和图2（来源于百度图片），其中建议自行车至少离地20mm，图1设计需结合新车设计时布置专用区域，图2可结合折叠座椅区域改造布置。

3.2 国外自行车固定装置

从国外现车调研到一种固定方式。在折叠座椅上面增设封闭的环形把手，自行车利用车锁固定在把手上实现固定，一般建议固定两点，参见上图3。

此方案可在需对已有车型改造时，结合现车座椅更换为折叠座椅时一并改造实施。

3.3 现有轨道产品中选型

现有轨道产品中，拟选择成熟的安全带插口为原型的轮椅固定器更为挂钩型式，来作为自行车固定的一种选择，具体型式参见上图4。此方案可结合现有的轮椅固定区，将固定区增设了自行车固定功能，且仅需对已有安全带插扣进行较小改造，使其可更换为挂钩型式。

4 总结

随着绿色出行方式推广，自行车出现在轨道客车中的需求更加凸显。现有国内轨道车辆上均无自行车固定装置，而北美市场自行车固定器在铁路客车上为常见配置，故调研国内外民用和轨道自行车固定方法是必要的。本文选用3种自行车固定方式，可基于新车设计或现有车辆改造实施，对后续国内轨道客车或汽车等交通方式选择配置自行车固定方式，有较大的参考意义。

参考文献

[1]王琴，杨连发，张震，等.自行车停放装置的开发应用现状及发展趋势[J].现代机械，2009，（5）：82-84.

（作者单位：中车唐山机车车辆有限公司产品研发中心）