城市軌道交通車輛選型推介

1、軌道交通層次劃分1軌道交通模式類型劃分廣義的軌道交通系指車輛在特定的軌道上走行，以軌道支撐、傳 遞荷載和導向的交通運輸系統(tǒng)。通常所說的城際軌道交通線路是綜合 軌道交通線網(wǎng)的組成部分，主要承擔中短途城際客流的運輸,是連結 城市群內各中心城市、衛(wèi)星城鎮(zhèn)、城市組團間的一種快捷有軌交通方 式。城際鐵路介于高速鐵路、普通鐵路、城市軌道交通之間,是城市 交通與區(qū)域間交通運輸通道的補充，以城際間客流為主要服務對象。 為準確把握本次軌道交通線路研究的對象和功能，必須首先確定其基 本模式。廣義的軌道交通形式大致可以分為以下幾個層次：鐵路干線(含高速鐵路、城際鐵路，下同)市域快軌城市軌道交通觀光軌道以上幾種不同的

2、軌道交通方式，在服務對象、服務范圍、客運量、 服務水平、建設規(guī)模、管理方式、工程建設條件等方面都是有所區(qū)別 的。(1)鐵路干線鐵路干線的客運系統(tǒng)，特別是高速鐵路、城際鐵路，主要服務于 大區(qū)域之間的省際、城際的中長途客流，即“城市到城市”。其服務對 象的出行距離較長，對城市內部客流的影響大多局限在個別樞紐站, 屬于“點”上的發(fā)或到，這種“點”的影響明顯區(qū)別于城市軌道交通“帶” 的影響。此外，由于鐵路干線跨越范圍較大，系統(tǒng)的管理很難由一個 城市來獨立控制，因此這種系統(tǒng)屬于城市對外聯(lián)系的接口，需要獨立 于某個城市的部門來管理，乘客對于系統(tǒng)的要求主要在于系統(tǒng)運行的 中間過程，而對于進入和退出系統(tǒng)的過程

3、的要求則相對較低。目前, 在國內，包括城際鐵路的鐵路干線旅客運輸由鐵路部門負責承擔或組 建獨立的管理部門，采用獨立于城市公共交通的系統(tǒng)管理模式進行管 理。（2）市域鐵路（軌道交通）傳統(tǒng)概念上的市域鐵路或市郊鐵路，大多是利用國家鐵路線路富 余能力開行市郊列車，聯(lián)系城市邊緣以及邊緣組團的軌道交通系統(tǒng) （如北京S2線）。在傳統(tǒng)概念的基礎上，隨著城市范圍的擴展與城 市中心外圍組團、城鎮(zhèn)的連綿發(fā)展，也出現(xiàn)了新建市域鐵路（軌道交 通），將城市市區(qū)以外的多個點或組團與城市中心區(qū)邊緣的交通接口 連接起來，或者直接連接到城市中心。市域鐵路（軌道交通）站間距 較大（平均站間距可達3km以上），線路較長，因此要求旅

4、行速度 高，但開行密度低，客流往往集中在幾個主要出行時段，是城市中心 向外延伸或連接城市組團的重要通道。市域鐵路（軌道交通）可看作城市軌道交通的組成部分，近年來， 一些新的市域鐵路（軌道交通）出現(xiàn)了新的特點，如上海的金山線、 溫州和昆明的市域鐵路。市域鐵路（軌道交通）屬于城市軌道交通的 范疇，但市域鐵路（軌道交通）與通常所說的服務于市區(qū)內部的城市 軌道交通存在顯著區(qū)別：客運能力小于城市內部軌道交通，整體服務 水平也有較大差異，而且主要服務于市中心區(qū)以外的多個點或組團; 客流出行距離較長，客流“快速出行”特征明顯。通常在進行城市軌道交通規(guī)劃時，需要將市域鐵路（軌道交通） 線網(wǎng)作為單獨的層次，考慮

5、市域鐵路（軌道交通）對城市軌道交通客 流、網(wǎng)絡結構的影響（尤其中心城與遠郊組團的聯(lián)系）以及相互銜接 關系。（3）城市軌道交通城市軌道交通服務于城市中心區(qū)內部，是采用獨立專用軌道、封 閉運行的城市有軌客運系統(tǒng)。地鐵和輕軌是城市軌道交通最常見的系 統(tǒng)形式。此類系統(tǒng)采用列車化的車輛編組，以雙線高密度運行，可實現(xiàn)大 運量、高速度的目標，平均旅行速度一般為2540kin/h左右,高峰 小時單向斷面客流量一般不小于1萬人次。城市內部的軌道交通系統(tǒng)服務于城市內部的主要交通走廊，是城 市交通的骨干線路。系統(tǒng)采用全封閉方式運行，相對于城市道路交通 系統(tǒng)而言，列車運行速度高，系統(tǒng)運量大，運行密度比市域列車或城 市

6、間的鐵路系統(tǒng)要大，服務便捷性較高c同時，由于這種系統(tǒng)是城市 的骨干線路，是道路交通方式不能替代的。其線路走向穿過城市中心 和交通密集區(qū)域，系統(tǒng)的建設條件受到土地利用以及環(huán)境等條件的限 制，線路敷設方式往往采取地下或高架的形式，造成系統(tǒng)建設的投資 較高，系統(tǒng)設備復雜，管理水平要求較高。因此，從代價上考慮，建 設這種系統(tǒng)的目標應該是城市中心大中運量的骨干線路，線路的客流 強度較大，鋼輪鋼軌系統(tǒng)根據(jù)經(jīng)驗一般可以達到2萬人/公里日以上, 單軌系統(tǒng)也在1萬人/公里日以上。(4)觀光軌道觀光軌道屬于軌道交通功能類型，而非制式類型，基本服務目標 是觀光游覽，可采用地面或高架的系統(tǒng)制式，一般開通于較大的風景

7、旅游區(qū)內部，服務于旅游區(qū)內人員流動c其運量、服務水平和線路位 置都不太可能作為城市軌道交通的主體。從以上對幾種層次的軌道交通系統(tǒng)的分析可以看出，不同層次的 軌道交通，其特點、服務對象、建設條件和代價以及所達到的效果是 有所不同的。以下是主要軌道交通方式的對比分析表：表7-1-1軌道交通模式對比表項目鐵路干線市域鐵路(軌道交通)城市軌道交通系統(tǒng)性質城市間客運主要分擔市郊及周邊城鎮(zhèn) 間的長遠距離客運交通。城市公交客運計|:系統(tǒng)，分擔 中長距離客流為主。運行條件國家鐵路利用鐵路運愉潛力,與長途 客貨列車混合運行?；蛐陆?市郊鐵路獨立專用軌道系統(tǒng)，運行線路 固定。線路布局盡量不分割城市建設 用地，并盡

8、量符合城 市之間最短路徑。線路分布取決于鐵路位置， 一般位于市中心區(qū)外圍，須 依賴公交、快軌接運。選擇城市大客運量交通走廊， 與道路公交網(wǎng)交織合作。客運能力高列車化運行,但行車密度受 鐵路自身剩余運能所限制。列車化、高密度運行，屬中大運 量系統(tǒng)。服 務 水 平旅行速度/30 50km/h25 40km/h準點率高高高高峰行車間 隔t310min2 3mm線網(wǎng)密度/中心區(qū)11 2km/km2 全市0.1Ikm/Am2立達性/較差較好城市發(fā)展導向樞紐站的影響點的影響線的影響環(huán)境影響鐵路兩側噪音和震動 影響較大。鐵路兩側噪音和震動影響 較大。對空氣無污染，地面及高架線 須噪音防治。工程造價/利用原鐵

9、路、投資較省。綜合造價高。14.1.1系統(tǒng)模式綜述目前城際鐵路可供選的軌道交通系統(tǒng)大致包括磁浮、膠輪導軌等類型。部分城市也以快速公交（BRT）代替軌道交通。各系統(tǒng)制式的主要特征見表表14-1-1不同系統(tǒng)制式特征及適用范圍表模式單向運能（萬人/h）最高速度 （km/h）最大坡度（%0）走行系統(tǒng)牽引力投資動力使用環(huán)境地 鐵A型車4 5-780-12035鋼輪/ 鋼軌輪軌粘 著中高電力高架、地下、地而 （獨立路權）B型車2.5-580-12035鋼輪/ 鋼軌輪軌粘 著中高電力高架、地下、地而 （獨立路權）Lb （直線電機）型 車2.5Z80-10060鋼輪/ 鋼軌電磁力中高電力高架、地下、地而 （獨

10、立路權）輕 軌C型車1-380-10060鋼輪/ 鋼軌輪軌粘 著中高電力高架、地下、地面 （多為獨立路權）Lc （宜線 電機）型 車1-380-10060鋼輪/ 鋼軌電磁力中高電力高架、地下、地而 （多為獨立路權）單 軌跨座1-33月20日60橡膠輪/ 混凝土梁粘著中電力高架懸掛0 8-1 2550-8060橡膠輪/混凝土梁粘著中電力高架現(xiàn)代有軌電車06-1 060-8060鋼輪/ 鋼軌粘著中低電力地而（獨立或混行）磁 浮中低速15-310070非接觸電磁力島電力主要適用于高架高速1-2.5500100非接觸電磁力電力主要適用于郊區(qū)島 架膠輪導軌1-350-7060膠輪/混 凝土梁粘著中高電力

11、主要適用于高架快速公交250-8060膠輪/ 路面粘著低燃油高架、地下、地而 （多為獨立路權）（1）地鐵地鐵一般適用于大中城 市，且要求該城市具有隧道可 開挖的地質條件。地鐵在專用 軌道線路上全封閉運行，多采 用地下方式，與城市公（道） 路、鐵路等交通方式全立交。 地鐵主要以承擔城市中心區(qū) 的客流為主，運輸能力大，是城市骨干交通運輸方式。地鐵的優(yōu)點是節(jié)省土地、噪音污染小，對地面交通無干擾，缺點 是投資大，工期長，運營維護費用昂貴。（2）輕軌輕軌（狹義、鋼輪鋼軌） 一般適用于中等城市及大中城 市的市郊，一般采用B、C型 車，多采用高架和地面方式。 輕軌主要以承擔城市中心區(qū)和 城市外圍、或者邊緣組

12、團間的 客流，運輸能力適中（13萬 人/小時）。輕軌造價較地鐵低，每正線公里需要37億元左右，建設工期較長，一般需要3年以上。占地面積大、拆遷大、噪音振動干擾大。由于環(huán)保的原因，目前在城市中心城區(qū)建設高架輕軌已經(jīng)非常困難。(3)跨座式單軌跨座式單軌交通是中低運 量的軌道交通系統(tǒng)，車輛采用橡 膠輪胎跨行于梁軌合一的軌道 梁上，轉向架的兩側有導向輪和 穩(wěn)定輪，夾行于軌道梁兩側。該 系統(tǒng)在日本、美國、新加坡、馬 來西亞、阿聯(lián)酋、沙特、韓國、 巴西等國家的很多城市均有運 用，已有50多年的安全運營業(yè)績，我國重慶市2005年以來相繼開通的軌道交通二號線、三號線也 采用跨座式單軌交通，自開通以來運行良好。

13、跨座式單軌目前已實現(xiàn) 國產化，具有投資省、工期短、爬坡能力強、轉彎半徑小、噪音低、 振動小、景觀效果好等優(yōu)點，但車輛購置費用較高。其主要優(yōu)點詳述 如下：1)能有效利用城市空間跨座式單軌交通是一種全線高架的軌道 交通系統(tǒng)，可以利用普通道路之上的空間，不會干擾其他交通，占地 面積小。單軌空間軌道梁寬度小，使拆遷面積大為減少，大大節(jié)省建 設費用。2)運行安全跨座式單軌走行機理與鋼輪鋼軌系統(tǒng)完全不同：在軌道梁上行駛 的城市單軌車輛轉向架上裝有三種輪胎：走行輪、導向輪和穩(wěn)定輪， 在列車運行過程中，走行輪始終與軌道梁頂面接觸，輪胎的彈性主要 緩沖車輛豎向振動，導向輪和穩(wěn)定輪則起到緩沖車輛橫向振動的作用,

14、因此充分保障了系統(tǒng)的運營安全；由于系統(tǒng)的運行采用全封閉模式， 與其它交通形式不相互干擾，因此單軌列車的運行穩(wěn)定、安全、正點。3）適應地形能力強跨座式單軌列車具有較強爬坡能力（最大坡度可達60%o）,能通 過較小彎道（曲線半徑最小可達46m）o它可以很好地適應城市多變 的地形、地貌和復雜地理環(huán)境，可避開既有建筑物，以避免不必要的 拆遷，在城市中選線比較容易，從而大大降低工程造價。單軌交通在 規(guī)劃和選線上的適應性，是其他城市軌道交通無法比擬的。4）環(huán)境性能優(yōu)越跨座式單軌列車由于采用橡膠輪胎和空氣彈簧轉向架，因此獲得 了理想的減振降噪效果，其噪聲低，振動?。挥捎诓捎秒娏恳?，列 車運行中無排氣污染，

15、有利于保護城市環(huán)境；由于單軌交通采用的軌 道結構窄、梁柱細、對城市日照和景觀影響?。挥捎诹熊囎咝衅椒€(wěn)， 乘車舒適，乘客視野寬廣，能起到游覽觀光的作用，世界上一些著名 的旅游城市如新加坡圣淘沙、阿聯(lián)酋迪拜、美國拉斯維加斯也因此選 用跨座式單軌作為旅游交通觀光線。5）速度快，運能適中單軌交通最高速度可達80kiii/h,旅行速度約30-50kiii/h,具有 運行速度快、加減速性能好的優(yōu)點。其運能在公共汽車和地鐵系統(tǒng)之間，輸送能力可達到L030萬人/單向小時，屬于中小運量交通系統(tǒng)。6）施工簡便，工程造價低單軌交通軌道為模塊結構，標準軌道梁便于工廠預制，現(xiàn)場拼裝, 既保證了精度又便于施工，從而可以縮

16、短工期，建少對既有道路的干 擾。單軌交通的工程造價比較低，單軌交通的工程造價僅為地鐵造價 的1/3左右。（4）懸掛式單軌懸掛式單軌的軌道在列車 上方，由鋼鐵或水泥立柱支撐在 空中，屬于輕型、中低速度的城 市交通運輸工具，適宜于小城市 做為城市軌道交通，也可在大城 市中作為地鐵的延伸，連接到達 市中心的商業(yè)圈及辦公區(qū)，為醫(yī) 院、學校、住宅區(qū)提供聯(lián)線等。該系統(tǒng)具有建設成本低、工程建設快、噪音低、振動小、地形適 應性強、運營受冰雪惡劣天氣影響較小等優(yōu)點。主要缺點為：運能偏 小、車輛運行速度低、車輛舒適性差（易橫向晃動）、結構高度高、 軌道梁必須為鋼結構（造價高、維護費用貴）、應急救援困難等。目前在德

17、國和日本有少量應用此種制式，國內尚無實施案例。（5）現(xiàn)代有軌電車有軌電車線路敷設多以 地面為主，地面適應性強，可 以與汽車共用道路。有軌電車 經(jīng)過長時間的發(fā)展，從傳統(tǒng)有 軌電車系統(tǒng)發(fā)展到了現(xiàn)今的 現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)，在技術水 平上有了較大的提升，車輛型式也多種多樣?，F(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)根據(jù)其走行的方式和供電的方式又可分為幾 種不同的類型。按走行方式分為鋼輪鋼軌現(xiàn)代有軌電車和膠輪導軌現(xiàn) 代有軌電車；按供電方式分類接觸網(wǎng)供電和無觸網(wǎng)供電，其中無觸網(wǎng) 供電又分為APS系統(tǒng)供電、電磁感應供電、超級電容供電和電池包 供電。新型有軌電車旅行速度1525kin/h左右，運輸能力可達0.61.0萬人次/小時，比常規(guī)

18、公交車的運能高出一倍以上。其優(yōu)點是車站 無需昂貴的環(huán)控設備，機動性很好，基本建設投資小，環(huán)保無污染、 舒適性好。缺點是對既有道路通行能力影響大，旅行速度受其他地面 交通駕乘習慣及行人影響明顯。（6）中低速磁懸浮中低速磁浮列車近年來由國內研發(fā)，主要用于市內或市區(qū)至郊區(qū) 的中短距離旅客運輸。該系統(tǒng)具有噪音低、振動小、地形適應能力強、 速度適中（目前研制的列車最高速度lOOkm/h）等優(yōu)點。主要缺點為： 系統(tǒng)不成熟、造價高、居民對電磁輻射顧慮多、運營能耗大、運營成本高等。目前，采用該種制 式的長沙黃花國際機場線已 經(jīng)開通，北京S1線已經(jīng)開 工。以上開工、開通線路均 具有市域線特征，可有效體 現(xiàn)磁浮系

19、統(tǒng)的速度優(yōu)勢，但 城市中心區(qū)的軌道交通干線尚無磁浮系統(tǒng)的運用實例。（7）膠輪導軌膠輪導軌（AGT/APM ） 即自動導向快捷運輸系統(tǒng)， 也稱為新交通系統(tǒng)（NTS）O 裝有橡膠車輪的小型輕量車 輛行駛在混凝土軌道平面上， 設有中央或側向的導軌，高 架、地下均可，多采用無人駕駛，自動化程度較高，但應用尚未普及。目前，歐美、日本等國應用較多，我國臺灣有多條線路采用此捷 運系統(tǒng)，大陸廣州珠江新城和北京首都機場T3航站樓建成運營線路。（8）快速公交（BRT）快速公交（BRT）是一種介于軌道交通與常規(guī)公交之間的新型運輸系統(tǒng)，它利用現(xiàn)代公交技術配合智能交通的運營管理，使傳統(tǒng)的公交系統(tǒng)接近軌道交通的服務水平，

20、其投資及運營成本又較軌道交通低。BRT不是一種軌道交通方式，它是吸取了軌道交通的某些特點的一種普通公交的升級形式?？焖俟话蠛诵膬?容，即現(xiàn)代化的公共交通工具、 專有路權、水平乘降、車外售檢 票、交叉路口優(yōu)先通行、ITS智 能交通信息系統(tǒng)等。相比常規(guī)公交而言，快速公交具有一些突出優(yōu)點，但相比軌道交 通而言，仍然具有較大缺點。主要包括占用既有道路資源、增加交通 壓力、受交叉口影響，旅行速度低、通行能力低、采用汽柴油動力, 環(huán)境污染大。（9）市域快速軌道系統(tǒng)（市郊鐵路系統(tǒng)/都市快線系統(tǒng)）市域快速軌道系統(tǒng)根據(jù)發(fā)展途徑不同可以稱為市郊鐵路或都市 快線系統(tǒng)。該系統(tǒng)將城市市區(qū)以外的多個點或組團與城市

21、邊緣的交通 接口連接起來，或者直接連接到城市中心。這種系統(tǒng)站間距較大，一 般為3km以上，線路較長，因此要求的旅行速度較高，但運行密度 較低，客流運量往往集中在幾個主要出行時段上，是市中心向外延伸 的一-種重要通道。市域快軌具有代表性的包括東京的JR、巴黎的RER和柏林的 SBahn等，具有快速、互聯(lián)互通、穿越和利用既有鐵路等特性，最 高速度一般可達100140kin/h,可以將各城市副中心、重點城鎮(zhèn)與中 心城有效連接，通過工程或運營方式穿越中心城市實現(xiàn)良好銜接換乘, 并且部分線路對原有鐵路系統(tǒng)的富裕能力或線位進行了有效利用。國家相關政策2015年國家發(fā)改委發(fā)布了關于加強城市軌道交通規(guī)劃建設管 理的通知（發(fā)改基礎（2015） 49號）、國家發(fā)展改革委關