城市轨道交通车辆选型推介

1、轨道交通层次划分1轨道交通模式类型划分广义的轨道交通系指车辆在特定的轨道上走行，以轨道支撑、传 递荷载和导向的交通运输系统。通常所说的城际轨道交通线路是综合 轨道交通线网的组成部分，主要承担中短途城际客流的运输,是连结 城市群内各中心城市、卫星城镇、城市组团间的一种快捷有轨交通方 式。城际铁路介于高速铁路、普通铁路、城市轨道交通之间,是城市 交通与区域间交通运输通道的补充，以城际间客流为主要服务对象。 为准确把握本次轨道交通线路研究的对象和功能，必须首先确定其基 本模式。广义的轨道交通形式大致可以分为以下几个层次：铁路干线(含高速铁路、城际铁路，下同)市域快轨城市轨道交通观光轨道以上几种不同的

2、轨道交通方式，在服务对象、服务范围、客运量、 服务水平、建设规模、管理方式、工程建设条件等方面都是有所区别 的。(1)铁路干线铁路干线的客运系统，特别是高速铁路、城际铁路，主要服务于 大区域之间的省际、城际的中长途客流，即“城市到城市”。其服务对 象的出行距离较长，对城市内部客流的影响大多局限在个别枢纽站, 属于“点”上的发或到，这种“点”的影响明显区别于城市轨道交通“带” 的影响。此外，由于铁路干线跨越范围较大，系统的管理很难由一个 城市来独立控制，因此这种系统属于城市对外联系的接口，需要独立 于某个城市的部门来管理，乘客对于系统的要求主要在于系统运行的 中间过程，而对于进入和退出系统的过程

3、的要求则相对较低。目前, 在国内，包括城际铁路的铁路干线旅客运输由铁路部门负责承担或组 建独立的管理部门，采用独立于城市公共交通的系统管理模式进行管 理。（2）市域铁路（轨道交通）传统概念上的市域铁路或市郊铁路，大多是利用国家铁路线路富 余能力开行市郊列车，联系城市边缘以及边缘组团的轨道交通系统 （如北京S2线）。在传统概念的基础上，随着城市范围的扩展与城 市中心外围组团、城镇的连绵发展，也出现了新建市域铁路（轨道交 通），将城市市区以外的多个点或组团与城市中心区边缘的交通接口 连接起来，或者直接连接到城市中心。市域铁路（轨道交通）站间距 较大（平均站间距可达3km以上），线路较长，因此要求旅

4、行速度 高，但开行密度低，客流往往集中在几个主要出行时段，是城市中心 向外延伸或连接城市组团的重要通道。市域铁路（轨道交通）可看作城市轨道交通的组成部分，近年来， 一些新的市域铁路（轨道交通）出现了新的特点，如上海的金山线、 温州和昆明的市域铁路。市域铁路（轨道交通）属于城市轨道交通的 范畴，但市域铁路（轨道交通）与通常所说的服务于市区内部的城市 轨道交通存在显著区别：客运能力小于城市内部轨道交通，整体服务 水平也有较大差异，而且主要服务于市中心区以外的多个点或组团; 客流出行距离较长，客流“快速出行”特征明显。通常在进行城市轨道交通规划时，需要将市域铁路（轨道交通） 线网作为单独的层次，考虑

5、市域铁路（轨道交通）对城市轨道交通客 流、网络结构的影响（尤其中心城与远郊组团的联系）以及相互衔接 关系。（3）城市轨道交通城市轨道交通服务于城市中心区内部，是采用独立专用轨道、封 闭运行的城市有轨客运系统。地铁和轻轨是城市轨道交通最常见的系 统形式。此类系统采用列车化的车辆编组，以双线高密度运行，可实现大 运量、高速度的目标，平均旅行速度一般为2540kin/h左右,高峰 小时单向断面客流量一般不小于1万人次。城市内部的轨道交通系统服务于城市内部的主要交通走廊，是城 市交通的骨干线路。系统采用全封闭方式运行，相对于城市道路交通 系统而言，列车运行速度高，系统运量大，运行密度比市域列车或城 市

6、间的铁路系统要大，服务便捷性较高c同时，由于这种系统是城市 的骨干线路，是道路交通方式不能替代的。其线路走向穿过城市中心 和交通密集区域，系统的建设条件受到土地利用以及环境等条件的限 制，线路敷设方式往往采取地下或高架的形式，造成系统建设的投资 较高，系统设备复杂，管理水平要求较高。因此，从代价上考虑，建 设这种系统的目标应该是城市中心大中运量的骨干线路，线路的客流 强度较大，钢轮钢轨系统根据经验一般可以达到2万人/公里日以上, 单轨系统也在1万人/公里日以上。(4)观光轨道观光轨道属于轨道交通功能类型，而非制式类型，基本服务目标 是观光游览，可采用地面或高架的系统制式，一般开通于较大的风景

7、旅游区内部，服务于旅游区内人员流动c其运量、服务水平和线路位 置都不太可能作为城市轨道交通的主体。从以上对几种层次的轨道交通系统的分析可以看出，不同层次的 轨道交通，其特点、服务对象、建设条件和代价以及所达到的效果是 有所不同的。以下是主要轨道交通方式的对比分析表：表7-1-1轨道交通模式对比表项目铁路干线市域铁路(轨道交通)城市轨道交通系统性质城市间客运主要分担市郊及周边城镇 间的长远距离客运交通。城市公交客运计|:系统，分担 中长距离客流为主。运行条件国家铁路利用铁路运愉潜力,与长途 客货列车混合运行。或新建 市郊铁路独立专用轨道系统，运行线路 固定。线路布局尽量不分割城市建设 用地，并尽

8、量符合城 市之间最短路径。线路分布取决于铁路位置， 一般位于市中心区外围，须 依赖公交、快轨接运。选择城市大客运量交通走廊， 与道路公交网交织合作。客运能力高列车化运行,但行车密度受 铁路自身剩余运能所限制。列车化、高密度运行，属中大运 量系统。服 务 水 平旅行速度/30 50km/h25 40km/h准点率高高高高峰行车间 隔t310min2 3mm线网密度/中心区11 2km/km2 全市0.1Ikm/Am2立达性/较差较好城市发展导向枢纽站的影响点的影响线的影响环境影响铁路两侧噪音和震动 影响较大。铁路两侧噪音和震动影响 较大。对空气无污染，地面及高架线 须噪音防治。工程造价/利用原铁

9、路、投资较省。综合造价高。14.1.1系统模式综述目前城际铁路可供选的轨道交通系统大致包括磁浮、胶轮导轨等类型。部分城市也以快速公交（BRT）代替轨道交通。各系统制式的主要特征见表表14-1-1不同系统制式特征及适用范围表模式单向运能（万人/h）最高速度 （km/h）最大坡度（%0）走行系统牵引力投资动力使用环境地 铁A型车4 5-780-12035钢轮/ 钢轨轮轨粘 着中高电力高架、地下、地而 （独立路权）B型车2.5-580-12035钢轮/ 钢轨轮轨粘 着中高电力高架、地下、地而 （独立路权）Lb （直线电机）型 车2.5Z80-10060钢轮/ 钢轨电磁力中高电力高架、地下、地而 （独

10、立路权）轻 轨C型车1-380-10060钢轮/ 钢轨轮轨粘 着中高电力高架、地下、地面 （多为独立路权）Lc （宜线 电机）型 车1-380-10060钢轮/ 钢轨电磁力中高电力高架、地下、地而 （多为独立路权）单 轨跨座1-33月20日60橡胶轮/ 混凝土梁粘着中电力高架悬挂0 8-1 2550-8060橡胶轮/混凝土梁粘着中电力高架现代有轨电车06-1 060-8060钢轮/ 钢轨粘着中低电力地而（独立或混行）磁 浮中低速15-310070非接触电磁力岛电力主要适用于高架高速1-2.5500100非接触电磁力电力主要适用于郊区岛 架胶轮导轨1-350-7060胶轮/混 凝土梁粘着中高电力

11、主要适用于高架快速公交250-8060胶轮/ 路面粘着低燃油高架、地下、地而 （多为独立路权）（1）地铁地铁一般适用于大中城 市，且要求该城市具有隧道可 开挖的地质条件。地铁在专用 轨道线路上全封闭运行，多采 用地下方式，与城市公（道） 路、铁路等交通方式全立交。 地铁主要以承担城市中心区 的客流为主，运输能力大，是城市骨干交通运输方式。地铁的优点是节省土地、噪音污染小，对地面交通无干扰，缺点 是投资大，工期长，运营维护费用昂贵。（2）轻轨轻轨（狭义、钢轮钢轨） 一般适用于中等城市及大中城 市的市郊，一般采用B、C型 车，多采用高架和地面方式。 轻轨主要以承担城市中心区和 城市外围、或者边缘组

12、团间的 客流，运输能力适中（13万 人/小时）。轻轨造价较地铁低，每正线公里需要37亿元左右，建设工期较长，一般需要3年以上。占地面积大、拆迁大、噪音振动干扰大。由于环保的原因，目前在城市中心城区建设高架轻轨已经非常困难。(3)跨座式单轨跨座式单轨交通是中低运 量的轨道交通系统，车辆采用橡 胶轮胎跨行于梁轨合一的轨道 梁上，转向架的两侧有导向轮和 稳定轮，夹行于轨道梁两侧。该 系统在日本、美国、新加坡、马 来西亚、阿联酋、沙特、韩国、 巴西等国家的很多城市均有运 用，已有50多年的安全运营业绩，我国重庆市2005年以来相继开通的轨道交通二号线、三号线也 采用跨座式单轨交通，自开通以来运行良好。

13、跨座式单轨目前已实现 国产化，具有投资省、工期短、爬坡能力强、转弯半径小、噪音低、 振动小、景观效果好等优点，但车辆购置费用较高。其主要优点详述 如下：1)能有效利用城市空间跨座式单轨交通是一种全线高架的轨道 交通系统，可以利用普通道路之上的空间，不会干扰其他交通，占地 面积小。单轨空间轨道梁宽度小，使拆迁面积大为减少，大大节省建 设费用。2)运行安全跨座式单轨走行机理与钢轮钢轨系统完全不同：在轨道梁上行驶 的城市单轨车辆转向架上装有三种轮胎：走行轮、导向轮和稳定轮， 在列车运行过程中，走行轮始终与轨道梁顶面接触，轮胎的弹性主要 缓冲车辆竖向振动，导向轮和稳定轮则起到缓冲车辆横向振动的作用,

14、因此充分保障了系统的运营安全；由于系统的运行采用全封闭模式， 与其它交通形式不相互干扰，因此单轨列车的运行稳定、安全、正点。3）适应地形能力强跨座式单轨列车具有较强爬坡能力（最大坡度可达60%o）,能通 过较小弯道（曲线半径最小可达46m）o它可以很好地适应城市多变 的地形、地貌和复杂地理环境，可避开既有建筑物，以避免不必要的 拆迁，在城市中选线比较容易，从而大大降低工程造价。单轨交通在 规划和选线上的适应性，是其他城市轨道交通无法比拟的。4）环境性能优越跨座式单轨列车由于采用橡胶轮胎和空气弹簧转向架，因此获得 了理想的减振降噪效果，其噪声低，振动小；由于采用电力牵引，列 车运行中无排气污染，

15、有利于保护城市环境；由于单轨交通采用的轨 道结构窄、梁柱细、对城市日照和景观影响小；由于列车走行平稳， 乘车舒适，乘客视野宽广，能起到游览观光的作用，世界上一些著名 的旅游城市如新加坡圣淘沙、阿联酋迪拜、美国拉斯维加斯也因此选 用跨座式单轨作为旅游交通观光线。5）速度快，运能适中单轨交通最高速度可达80kiii/h,旅行速度约30-50kiii/h,具有 运行速度快、加减速性能好的优点。其运能在公共汽车和地铁系统之间，输送能力可达到L030万人/单向小时，属于中小运量交通系统。6）施工简便，工程造价低单轨交通轨道为模块结构，标准轨道梁便于工厂预制，现场拼装, 既保证了精度又便于施工，从而可以缩

16、短工期，建少对既有道路的干 扰。单轨交通的工程造价比较低，单轨交通的工程造价仅为地铁造价 的1/3左右。（4）悬挂式单轨悬挂式单轨的轨道在列车 上方，由钢铁或水泥立柱支撑在 空中，属于轻型、中低速度的城 市交通运输工具，适宜于小城市 做为城市轨道交通，也可在大城 市中作为地铁的延伸，连接到达 市中心的商业圈及办公区，为医 院、学校、住宅区提供联线等。该系统具有建设成本低、工程建设快、噪音低、振动小、地形适 应性强、运营受冰雪恶劣天气影响较小等优点。主要缺点为：运能偏 小、车辆运行速度低、车辆舒适性差（易横向晃动）、结构高度高、 轨道梁必须为钢结构（造价高、维护费用贵）、应急救援困难等。目前在德

17、国和日本有少量应用此种制式，国内尚无实施案例。（5）现代有轨电车有轨电车线路敷设多以 地面为主，地面适应性强，可 以与汽车共用道路。有轨电车 经过长时间的发展，从传统有 轨电车系统发展到了现今的 现代有轨电车系统，在技术水 平上有了较大的提升，车辆型式也多种多样。现代有轨电车系统根据其走行的方式和供电的方式又可分为几 种不同的类型。按走行方式分为钢轮钢轨现代有轨电车和胶轮导轨现 代有轨电车；按供电方式分类接触网供电和无触网供电，其中无触网 供电又分为APS系统供电、电磁感应供电、超级电容供电和电池包 供电。新型有轨电车旅行速度1525kin/h左右，运输能力可达0.61.0万人次/小时，比常规

18、公交车的运能高出一倍以上。其优点是车站 无需昂贵的环控设备，机动性很好，基本建设投资小，环保无污染、 舒适性好。缺点是对既有道路通行能力影响大，旅行速度受其他地面 交通驾乘习惯及行人影响明显。（6）中低速磁悬浮中低速磁浮列车近年来由国内研发，主要用于市内或市区至郊区 的中短距离旅客运输。该系统具有噪音低、振动小、地形适应能力强、 速度适中（目前研制的列车最高速度lOOkm/h）等优点。主要缺点为： 系统不成熟、造价高、居民对电磁辐射顾虑多、运营能耗大、运营成本高等。目前，采用该种制 式的长沙黄花国际机场线已 经开通，北京S1线已经开 工。以上开工、开通线路均 具有市域线特征，可有效体 现磁浮系

19、统的速度优势，但 城市中心区的轨道交通干线尚无磁浮系统的运用实例。（7）胶轮导轨胶轮导轨（AGT/APM ） 即自动导向快捷运输系统， 也称为新交通系统（NTS）O 装有橡胶车轮的小型轻量车 辆行驶在混凝土轨道平面上， 设有中央或侧向的导轨，高 架、地下均可，多采用无人驾驶，自动化程度较高，但应用尚未普及。目前，欧美、日本等国应用较多，我国台湾有多条线路采用此捷 运系统，大陆广州珠江新城和北京首都机场T3航站楼建成运营线路。（8）快速公交（BRT）快速公交（BRT）是一种介于轨道交通与常规公交之间的新型运输系统，它利用现代公交技术配合智能交通的运营管理，使传统的公交系统接近轨道交通的服务水平，

20、其投资及运营成本又较轨道交通低。BRT不是一种轨道交通方式，它是吸取了轨道交通的某些特点的一种普通公交的升级形式。快速公交包括六大核心内 容，即现代化的公共交通工具、 专有路权、水平乘降、车外售检 票、交叉路口优先通行、ITS智 能交通信息系统等。相比常规公交而言，快速公交具有一些突出优点，但相比轨道交 通而言，仍然具有较大缺点。主要包括占用既有道路资源、增加交通 压力、受交叉口影响，旅行速度低、通行能力低、采用汽柴油动力, 环境污染大。（9）市域快速轨道系统（市郊铁路系统/都市快线系统）市域快速轨道系统根据发展途径不同可以称为市郊铁路或都市 快线系统。该系统将城市市区以外的多个点或组团与城市

21、边缘的交通 接口连接起来，或者直接连接到城市中心。这种系统站间距较大，一 般为3km以上，线路较长，因此要求的旅行速度较高，但运行密度 较低，客流运量往往集中在几个主要出行时段上，是市中心向外延伸 的一-种重要通道。市域快轨具有代表性的包括东京的JR、巴黎的RER和柏林的 SBahn等，具有快速、互联互通、穿越和利用既有铁路等特性，最 高速度一般可达100140kin/h,可以将各城市副中心、重点城镇与中 心城有效连接，通过工程或运营方式穿越中心城市实现良好衔接换乘, 并且部分线路对原有铁路系统的富裕能力或线位进行了有效利用。国家相关政策2015年国家发改委发布了关于加强城市轨道交通规划建设管 理的通知（发改基础（2015） 49号）、国家发展改革委关