现代有轨电车发展及其特点

邵国栋

摘要：本文对现代有轨电车的技术项目包括美工、减振、降噪、铰接、供电等方面进行探讨，总结现代有轨电车的种类及形式，提出有轨电车规划中应综合考虑路权、技术要求，以及合理选择轨道交通形式的观点。

关键词：现代有轨电车;技术特点;一体化

1背景概述

现代轨道交通车辆是城市交通中十分重要的一部分，随着社会、经济及科技的快速发展，城市交通状况变得日益紧张，为了缓解城市交通的紧张状况，地铁、低地板有轨电车等现代轨道交通车辆应运而生。自1881年德国柏林开创世界第一条马拉有轨车开始，中间经历了1920年代的快速发展期、1930年代的衰退期直至1960年代由于汽车等交通工具的拥堵以及地铁建设运营成本的攀高导致现代低地板有轨电车迅猛发展。

現代有轨电车至今已发展4代，第一代有轨电车特点：

无交接的单车;

高低板（HF），地板面高度800-900mm。

第二代有轨电车特点：

中间设铰接的两组车

高低板（HF），地板面高度800-900mm。

第三代有轨电车特点：

中间设铰接的三组及以上车

局部地板（PLF），地板面高度400-650mm。

第四代有轨电车特点：

中间设铰接的三组及以上车;

100%低地板（LF），地板面高度400mm。

2现代有轨电车技术特点及进步

与老式有轨电车相比，现代有轨电车的车辆的美工技术、减振技术、降噪技术、牵引制动技术、铰接技术、信号技术、供电技术、转向架技术。

（1）老式有轨电车外观丑陋，无法与城市和谐相融，现代有轨电车采用流线型设计、人性化内装、大门窗设计。

（2）老式有轨电车采用单一的板簧摩擦减振，现代有轨电车采用高圆簧、橡胶簧及液压减震器进行综合减振。

（3）现代有轨电车采用的降噪措施见表1。

（4）现代有轨电车采用频繁启停牵引制动技术，对牵引电机、齿轮箱、制动系统提出了更高的要求，启动加速度≥1m/s，制动减速度≥1.2m/s。

（5）现代有轨电车通过车铰的合理设计和优化编组，使其能通过20m的小曲线，60‰的坡道（困难地段80‰），适应城市街面小曲线大坡度。

（6）城市中存在较多平交道口甚至混行区域，现代有轨电车采用人工视觉方式控制车辆运行，利用道岔信号控制系统、集中监控管理系统来保证车辆运行安全。

（7）老式有轨电车采用成熟的架空线接触网供电，严重影响市容美观、破坏自然风光也不便于车辆在狭窄街区穿行，现代有轨电车采用APS地面供电、Primove电磁感应供电等非接触方式配合储能式车载驱动系统，既保护了城市风景，又提升了城市美观度。

（8）老式有轨电车转向架采用传统轮对较高导致地板面离地约800mm，不便于乘客及残障人士乘车，区别于传统轮对通过纵向蠕滑力与横向蠕滑力的交替周期变化来自动导向。

现代有轨电车转向架采用独立轮对，其打破了蠕滑力导线的闭环机制，导向性能更好且可实现100%低地板面，极大提高了车辆的乘坐便利性。

（9）区别于老式有轨电车人工驾驶系统，现代有轨电车采用综合性车辆控制、监控、诊断及显示系统，其通过冗余的多功能车辆总线MVB和以太网络连接中央控制单元（VCU）、司机显示屏（DDU）、牵引控制单元（PCE）等设备进行数据传输并与车地无线局域网络系统相结合以达到地面控制中心实时监控车辆运营状况，有效增强了有轨电车行驶的安全稳定性。

3现代有轨电车技术定位及问题

现代有轨电车不同于现有地铁、公交。目前国内大连、南京、长春、上海、淮安等城市已开通现代有轨电车，但对于其基础技术理论以及关键技术的研究例如轨交道口信号及路权的研究、车辆技术的研究尚属缺乏，国家主管部门应对现代有轨电车技术研究加强投入。

3.1轨交道口信号控制及路权

有轨电车运营路权主要形式共有以下4种：①完全非独立路权（同公路交通混行）;②部分非独立路权;③仅平交道口非独立路权;④完全独立路权。

目前欧洲主要采用的是部分非独立路权，部分路段同公路交通混行，因为欧洲有轨电车已具备上百年的发展历史，有轨电车已很好的融入了城市路面的交通系统。即使如此仍会经常出现有轨电车同路面其他交通工具碰擦的事故，但此种应属正常现象，因为即使无有轨电车的公路交通系统交通事故仍再所难免。

目前国内现代有轨电车起步不久，部分城市公路交通对有轨电车较为陌生，同事公众文明交通意识也较为薄弱，“中国式过马路”及“开英雄车”极易造成交通事故，可能会引起媒体对有轨电车不安全的诟病，所以初期建议采用第3种形式，并配合交通信号灯进行有轨电车运行控制。随着交通文明程度的不断提高及有轨电车受到公众的适应和认可，再逐渐释放部分路权，减少对城市公路资源的占用。

3.2建设、维护成本

现有地铁及轻轨的造价极高。上海地铁13号线一期工程的经济指标为3亿元/km，地铁和轻轨的建设费用是大多数城市难以承受的，现代有轨电车由于在地面行驶，所以极大地降低了土建成本，另外其相对于地铁、轻轨无需配套大量的车站保障设备，因此现代有轨电车相对于地铁、轻轨投资成本低至1-1.5亿/km，建设周期短至16-24个月。

现代有轨电车作为一款绿色环保、低碳节能的新式城市交通工具，其有效的弥补了公共汽车系统与地铁系统之间的运能空缺，建议在大中型城市的市郊、高新区中应用，可连接不同地铁线路以及起到对地铁线路延伸的作用（见表1）。对处于发展中的我国来说，现代有轨电车的优势是显而易见的。

4结语

近年来随着轨道车辆集成技术、网络技术和多媒体技术的发展，现代轨道交通行业对集成化、人性化、智能化方面提出了越来越高的需求，现代有轨电车凭借其低廉的造价、人性化的设计、适中的运量、较低的污染，及其适合我国国情和各大中城市的情况。总之为了保证我国城市轨道交通持续健康的发展，不可单一的发展高规格的地铁及轻轨，应实事求是的发展各层次的城市轨道交通。对于经济情况尚可的中小城市，可适当的发展现代有轨电车，使现代有轨电车充当城市公共交通系统的骨干或补充。

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