有轨电车车辆基地总图设计研究

李 强

（中铁二院工程集团有限责任公司，四川成都 610031）

0 引言

近年来，有轨电车建设在各地得到了蓬勃发展，但目前还没有国家标准有轨电车设计规范，有轨电车车辆基地设计在很多方面尚处于探索阶段。有轨电车与地铁车辆在车辆结构、运用检修工艺等方面均存在很大区别，其总图设计如简单套用地铁车辆基地总图设计模式，势必造成用地及土建工程的浪费。如何充分考虑有轨电车运用检修特点，对车辆基地总平面进行合理布置，做到工艺流程顺畅、占地紧凑、功能分区合理，是车辆基地总图设计需要重点考虑的问题。

1 影响有轨电车车辆基地总图设计的主要因素

有轨电车属于城市公共交通系统，与普通地铁车辆相比，在车辆结构、转弯半径、运用检修工艺流程等方面有较大不同，导致二者的车辆基地总图设计也有较大区别。

1.1 检修修程

目前国内尚无国家标准有轨电车设计规范，上海、成都等城市结合本地有轨电车项目建设经验编制了地方标准，其中检修修程见表 1、表 2。

表1 上海有轨电车设计规范车辆检修修程

表2 成都有轨电车设计规范车辆检修修程

根据对这 2 个城市有轨电车设计规范中检修修程的分析，考虑到有轨电车速度低、轴重小、年走行公里短等特点，车辆日常维修应逐渐减少对车辆走行部的检查，进而相应减少停车列检库内检查坑的设置。根据各厂家资料，有轨电车长度普遍较短，其中 5 模块车辆长度不大于 37 m，7 模块车辆长度不大于 46 m，约等于2 辆 B 型车编组长度。因此，尽端式停车库按每股道 4 辆车、贯通式停车库按每股道 6 辆车考虑，每股道停放车辆数量较多，增加了车辆调配的难度，要求停车库出入库作业具备更高的便捷性。

1.2 线路标准

有轨电车车辆基地出入段线曲线半径不小于 50 m，段内线路曲线半径不小于 25 m，段内道岔采用 3 号道岔。与地铁车辆基地相比，段内股道配线设计更加灵活，占地更加紧凑，并可采用灯泡线、梳子道岔等线路及道岔型式增加段内车辆走行、转向的灵活性。

1.3 车辆洗车、上砂、转向作业流程

受地铁列车长度和地形条件的限制，大部分地铁车辆基地均无法做到贯通式洗车，一般采用咽喉区八字往复式洗车或尽端式洗车作业方式，列车洗车作业需多次转向，洗车效率较低。而有轨电车车辆长度短、通过线路曲线半径小、洗车频率高，总图设计中应尽量采用贯通式洗车作业。

有轨电车线路一般为地面线路，线路纵坡较大（正线最大坡度≤50‰），受雨雪天气影响较大。为提高粘着，车辆在运行过程中需要撒砂。因此，上砂股道及上砂间的设置是有轨电车车辆基地总图设计需要重点考虑的问题。

有轨电车正线线路曲线半径≤50 m，远小于地铁线路正线曲线半径（≤350 m）。虽然有轨电车普遍采用绞接结构，便于通过小半径曲线，但在小曲线线路仍然存在较严重的车辆偏磨问题，故有轨电车车辆段基地总图设计一般应考虑设置车辆调头线，以减少车辆偏磨现象。

综上所述，由于有轨电车与地铁车辆在车辆结构、运用检修流程等方面存在较大差异，因此在有轨电车车辆基地总图设计中，不宜简单套用地铁车辆基地的布置型式，应结合有轨电车的特点因地制宜进行总图设计。

2 总平面布置型式分析

随着国内有轨电车建设的蓬勃发展，近年来各城市建设规划的线路也越来越多。根据有轨电车车辆特点，目前国内有轨电车车辆基地总图设计主要有尽端式布置、贯通式布置等型式。

2.1 尽端式总图设计方案

尽端式布置是地铁车辆基地最常采用的总图设计型式，车辆基地总图设计以运用库和检修库为中心进行布置，优点是全基地仅有 1 个咽喉区，占地紧凑。目前，国内有轨电车车辆基地很大一部分也采用了这种总图布置型式。本文以滇南有轨电车蒙自北停车场总平面布置为例，说明其总平面布置特点。总图设计方案见图 1。

2.1.1 总图设计概况

蒙自北停车场为滇南有轨电车首期开通段设置的有轨电车车辆基地，承担该线首通段车辆运用、检修任务，设计规模为停车 12 列位、周检/三月检 8 列位、定修1 列位、临修 1 列位、镟轮 1 列位，占地面积 8.4 hm2。本段将停车、周检/三月检、定修、临修、镟轮作业组合成联合车库，联合车库为尽端式，总图设计以联合车库为中心。运用部分停车库每线设 3 个停车列位、周检/三月检库每线设 2 个列位；检修部分包括 2 股道，其中定修及临修合设 1 股道，镟轮设1股道，库后端为辅助检修车间。洗车作业采用贯通式布置，在联合车库后端设置回转线。

2.1.2 洗车、上砂作业流程

洗车作业是车辆段整备作业的重要环节，设计规范要求洗车机棚前后应各留出1辆车的有效长度。对于地铁车辆基地来说，由于全列车长度较长，受到地形条件的限制，车辆基地一般很难做成贯通式洗车线，但由于有轨电车车辆较短，车辆基地洗车作业宜全部按贯通式洗车作业考虑。本段线路不具备单独设置贯通式洗车线的条件，故洗车线直接设在入段线上，并在洗车棚前后增加 2 副单开道岔。洗车作业时，其他出入段车辆可通过旁路继续出入段作业，减少对车辆运营的影响。

上砂设备一般应设在与洗车线平行的股道上，以便于洗车、上砂的平行作业。由于蒙自北停车场不具备单独设置上砂线的条件，因此采用在停车列位进行人工上砂的作业方式。

图1 蒙自北停车场总图设计方案

2.1.3 转向作业

对于地铁车辆基地来说，由于线路转弯半径大，段内回转线设置受到很大的限制，仅在北京、上海等早期设计的地铁车辆基地采用过段内回转线，近期地铁车辆基地大部分采用八字线接轨兼作车辆回转线的方式。由于蒙自北停车场车辆转弯半径较小，参考巴黎有轨电车 T3 线车辆段做法，在运用库后端设置回转线，采用 25 m 小曲线，很好地解决了段内车辆转向问题。

2.1.4 厂房组合设计

蒙自北停车场由停车库、周检/三月检库、定修临修镟轮库、辅助车间组成。其中，停车棚每股道停放 3辆车，停车能力 12 列位；列检/三月检库设 4 股道，每股道停放 2 列车，库内设高架检修平台及检查坑，其中 1股道设列检作业车辆检查坑，另外 3 股道为三月检列位；定修临修镟轮库内设 2 股道，其中 1 股道设定修、临修各 1 列位，另 1 股道作为不落轮镟线；辅跨设机电间、空调间等辅助车间。

本方案特点是列检作业流程简化，日检上砂等作业可在停车棚内进行，需要进行车辆走行部检查和车顶作业的列检作业单独设库。

2.2 贯通式总图设计方案

贯通式总图设计方案，车辆在段内循环走行，工艺流程顺畅，目前很多有轨电车车辆基地均采用此种型式。现以文山有轨电车密纳车辆段为例，说明贯通式总图设计特点。总图设计方案见图 2。

2.2.1 运用检修工艺流程

密纳车辆段采用循环贯通式布置方案，以联合车库、洗车上砂镟轮库两大厂房为核心进行总平面布置。车辆在段内走行不需要转向，全部采用循环走行。车辆入段后先通过洗车上砂镟轮线群，洗车、上砂、镟轮、走行共 4 条线路并列布置。为减少环型线中间空地面积，洗车上砂镟轮线群尽量靠近联合车库布置，车辆可根据运用调度安排平行进行各项作业，互不干扰，极大提高了作业效率。

图2 密纳车辆段总图设计方案

联合车库包含前后 2 个咽喉区，咽喉区采用梳子道岔以减少占地。车辆全部从左侧入库，在库内进行停车列检作业后，从右侧出库，在右侧咽喉区设置了牵出线，车辆可通过牵出线进出检修库。停车列检库内有1 股道全部设检查坑及车顶平台，列检作业在此股道进行。车辆在库内各股道之间的转线作业不需要转向，均利用段内股道循环贯通式进行。

2.2.2 厂房组合设计

联合厂房由停车列检库、周月检库、定临修库、辅助检修车间组成，其中停车列检库采用贯通式布置，一线设 6 个停车列检列位，库内设 6 股道，其中 1 道设柱式检查坑和车顶作业平台，车辆约 6 天进行 1 次走行部及车顶设备检查。根据目前各地已运营有轨电车车辆段现场情况，部分运营单位仍然习惯于每天进行车辆走行部和车顶设备检查及充放电作业，车辆在段内循环贯通转线作业的方式可有效解决这一问题。

2.3 尽端式和贯通式总图设计比较

2.3.1 段内运用走行流程比较

（1）车辆在段内入库走行时间分析。按车辆在库外走行速度 18 km/h、库内走行速度 5 km/h 测算，并考虑平过道停车时间，车辆从入段起点到停车库最远停车位置，蒙自北停车场车辆走行时间约 6.9 min，密纳车辆段车辆走行时间约 7.5 min，两类段型差别不大。

（2）洗车及上砂作业流程分析。根据车辆整备作业特点，洗车及上砂作业应尽量做到贯通式布置，以提高作业效率。由于设计规范要求洗车及上砂库前后应各留有 1 列车的长度，受地形条件的限制，尽端式总图往往很难做到贯通式布置，通常采用尽端式或咽喉区八字往复式布置；而贯通式总图中洗车上砂线与运用库平行，洗车上砂镟轮线具备贯通式布置的条件，所以在洗车上砂作业方面更具有优势。

2.3.2 厂房组合比较

尽端式总图停车列检库一般为一线 3～4 列位布置，带检查坑的列检列位若也设在停车库内，则每股道列检列位过多，不利于调车作业。因此，带检查坑的列检列位只能与周月检库合并设置，日常列检作业在停车列位进行，需要对车辆走行部及车顶设备进行检查时，才到周月检库进行。

贯通式总图停车库内有 1 股道全部设检查坑及车顶平台，车辆列检作业可在停车库内进行。由于车辆列检后可在段内循环走行，因此调车作业较为灵活。

2.3.3 占地面积比较

通过对采用尽端式总图的蒙自北停车场和采用贯通式总图的密纳车辆段围墙内占地面积分析，蒙自北停车场围墙内占地面积 55 710 m2，运用检修总列位 22，占地指标 2 100 m2/辆；密纳车辆段围墙内占地面积（不含预留车辆大、架修用地）112 000 m2，运用检修总列位 40，占地指标为 2 240 m2/辆。

根据两段占地面积对比，可看出尽端式总图占地指标较小，主要原因是尽端式总图仅在联合车库前设 1 个咽喉区，而贯通式总图在联合车库前后各设 1 个咽喉区，且段内环型线区域有部分空地不好利用。

2.3.4 总图段型比选结论

通过对车辆基地尽端式总图和贯通式总图 2 种段型的比较发现，尽端式总图占地较为紧凑，但洗车上砂等作业设置贯通式较为困难，适宜地形狭长的段址；贯通式总图段内洗车上砂等运用作业较为顺畅，但占地指标稍大，适宜地形宽且短的段址。具体采用哪种段型应根据现场地形及周边环境条件综合确定。

3 关于总图设计几个问题的思考

3.1 关于尽端式总图洗车线设置

洗车作业是车辆整备作业的重要内容，洗车线的设置位置也是车辆基地总图设计需要重点考虑的问题。对于贯通式总图，由于洗车线设在与运用库平行的位置，一般均具备设置贯通式洗车线的条件。但是对于尽端式总图，由于洗车线设在运用库前面，受地形条件及库前咽喉区长度的限制，通常不具备设置贯通式洗车的条件，故地铁车辆基地一般采用尽端式洗车或咽喉区往复八字式洗车。洗车时需要进行 2 次转向作业，作业时间长且流程繁杂。若白天运营期间进行洗车作业会对列车出入段有一定影响，故地铁列车需先入库，待夜间再进行洗车作业。

为兼顾车辆出入段能力和洗车作业便利性，需要充分考虑有轨电车的运用检修作业特点。有轨电车长期在地面运行，洗车频率远高于在地下运行的地铁车辆，对车辆洗车作业便捷性要求更高。根据近期国内有轨电车车辆基地设计情况，大的趋势是取消车辆段室外接触网，集中在库内进行充放电作业，应避免夜间再出库进行洗车作业。所以，对于无条件设置贯通式洗车线的有轨电车车辆段，建议洗车线直接设在入段线上面，以实现入段时贯通洗车作业。具体如图 3 所示。

洗车机设在入段线上面，对车辆出段能力无影响，应主要考虑对车辆入段能力的影响。根据对车辆在段内最小走行时间间隔的测算，无需清洗的车辆入段最小时间间隔约 1.44 min，需要清洗的车辆入段最小时间间隔为 3.29～6.31 min。有轨电车运行时间间隔较大，正线系统规模为 20 对/h 时，车辆运行间隔为 3 min；通过入段线车辆主要为高峰期后返回段内车辆，行车间隔无明确要求，一般应远大于 3 min。因此，洗车线设在入段线上可做到车辆回段贯通式洗车，且对车辆入段能力影响较小。在工程设计中，可在洗车线（入段线）前后两端增加道岔，形成与出段线的旁路，以增加车辆出入段作业的灵活性。

3.2 关于列检列位设置

地铁车辆基地列检作业一般每天或每两天进行，在列检列位设置检查坑进行列车走行部检查。有轨电车车辆走行部结构较简单，且大部分设备均设在车顶，应简化列检作业检查坑的设置。目前国内各城市有轨电车地方设计规范均强调要减少车辆日常维护检查坑的设置。《上海市有轨电车工程设计规范》中，检修周期规定日常一级保养为周检，停车库不设检查坑，仅在保养库设置检查坑；《成都市现代有轨电车设计规范》规定列检作业每天进行，但需要设检查坑的列检列位不宜大于停车列检总列位数的 10%。根据这 2 个设计规范，设置检查坑的列位数量约占总停车列检列位数量的 1/10～1/7。所以，如何在工程设计中合理设计列检作业检查坑是一个需要重点考虑的问题。

图3 洗车线设在入段线示意图

目前有轨电车日常维护主要包括车辆内部清扫、充放电、车底走行部检查、车顶设备检查。除车底走行部检查外，其他维护作业均需每天或每两天进行。根据对目前已运营部分有轨电车车辆基地运用情况的调研，现场人员希望尽量多设置列检列位检查坑及车顶作业平台。所以，在实际工程设计中不宜照搬设计规范规定的带检查坑列位设置数量，应根据厂房组合具体布置考虑带检查坑的列检列位设置。对于尽端式车库，建议库内每股道入库段第 1 个列位设置检查坑及车顶平台，车辆作业后移位到后端停车列位停放；对于贯通式车库，建议库内集中 1 股道设置检查坑及车顶平台，车辆作业后可通过段内循环贯通线进入停车列位停放。

3.3 关于占地指标基准问题

《城市轨道交通工程项目建设标准》明确规定了地铁车辆基地占地指标，并以每节车占地面积作为占地指标的基准。地铁 A 型车每节车长度 22 m，B 型车每节车长度 19 m，由于 2 种车型车体长度差别不大，故以每节车占地面积作为占地指标基准是合理的。

有轨电车车辆基地目前尚无统一的占地指标，需要对在建的车辆基地占地面积进行统计分析，以确定合理的占地指标。目前国内有轨电车厂家车辆模块数及车辆长度差别较大，车辆模块数从 3 模块到 7 模块不等，车辆长度 32～47 m，车辆基地占地指标不宜笼统地以每模块或每辆车作为基准，否则会导致占地指标相差较大。根据《低地板有轨电车车辆通用技术条件》的规定，100% 低地板有轨电车车辆基本长度为 30 m，所以有轨电车车辆基地占地指标建议以 30 m 长车辆作为基准车辆长度，不同长度及模块的车辆可据此换算，以统一车辆基地占地指标基准。

4 结语

目前国内有轨电车建设正处于蓬勃发展阶段，长期运营经验较少，对有轨电车车辆基地设计需要不断探索与完善。本文通过对有轨电车车辆基地尽端式总图和贯通式总图 2 种段型的分析，提出了有轨电车车辆基地总图设计特点，并对总图设计中洗车线设置、列检列位设置、占地指标基准等关键技术问题进行了分析。希望能为今后有轨电车车辆基地的设计提供借鉴和参考。