孫帥

（中車四方車輛有限公司，山東 青島 266111）

0 引言

自2003年《國務院辦公廳關于加強城市快速軌道交通建設管理的通知》（國辦發(fā)〔2003〕81號）發(fā)布以來，城市軌道交通得到較快發(fā)展；現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)以其造價成本相對較低、審批流程相對簡單等優(yōu)勢受到越來越多城市的青睞[1-2]。2007年5月和2009年12月，天津濱海新區(qū)和上海張江區(qū)2條現(xiàn)代化有軌電車先后投入運營，我國現(xiàn)代有軌電車行業(yè)開始復蘇，此階段車輛尚需整車進口；自2013年8月沈陽渾南現(xiàn)代有軌電車正式載客試運營，經過近5年的發(fā)展，我國現(xiàn)代有軌電車進入繁榮發(fā)展階段[3-4]。

截止到2018年7月《國務院辦公廳關于進一步加強城市軌道交通規(guī)劃建設管理的意見》（國辦發(fā)〔2018〕52號）發(fā)布，我國已有12個城市（大連和長春采用傳統(tǒng)有軌電車，未納入統(tǒng)計）共計19條現(xiàn)代有軌電車線路開通運營，運營里程達227.26 km。據(jù)統(tǒng)計，目前我國正在建設現(xiàn)代有軌電車項目的城市或地區(qū)有20個，共36條線路，建設里程約574 km；處于籌備階段且已入選P P P管理庫的現(xiàn)代有軌電車項目有20余個[5]，已啟動現(xiàn)代有軌電車項目的城市或地區(qū)超100個，建設總里程超1 000 km。

我國現(xiàn)代有軌電車產業(yè)集群已初步形成，創(chuàng)新技術得以發(fā)展并應用，已進入快速發(fā)展期。以我國現(xiàn)代有軌電車項目為研究對象，從車輛、基建、弱電系統(tǒng)、運營維保等方面探討現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

1 車輛

目前中車集團各主機廠均能整車制造現(xiàn)代有軌電車車輛，中車集團設置的各生產、維修基地能夠滿足我國市場發(fā)展需求，隨著引進技術的消化及自主研發(fā)產品的日益成熟，現(xiàn)代有軌電車車輛將會滿足業(yè)主不同層次的需求。

1.1 產品型譜化

參考阿爾斯通Citadis系列有軌電車經驗，產品系列從Citadis X01到Citadis X05，車型含70%低地板和100%低地板，車輛編組涵蓋三、五、七、九模塊，車輛寬度有2.40 m和2.65 m兩種，多種供電方式可供選擇，能夠實現(xiàn)有軌電車產品型譜化，滿足客戶多樣化需求。

目前我國現(xiàn)代有軌電車車輛積極進行產品迭代更新，2018年3月中車株洲電力機車有限公司成功研發(fā)電電混合五模塊儲能式現(xiàn)代有軌電車，標志著第3代超級電容有軌電車下線，車輛續(xù)航里程翻番；中車青島四方機車車輛股份有限公司通過完全技術轉讓形式引進捷克斯柯達有軌電車，采用永磁電機和氫能源技術進行二次改進及深度開發(fā)；我國各有軌電車制造廠商紛紛進行技術升級，打造現(xiàn)代有軌電車型譜化產品，以適應市場發(fā)展需求。

另外，通過對走行系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)等關鍵部件技術的升級換代，加快現(xiàn)代有軌電車關鍵部件國產化步伐，有效把控現(xiàn)代有軌電車整車價格，通過新技術的應用切實豐富現(xiàn)代有軌電車產品系列，滿足我國有軌電車市場需求。

1.2 自動駕駛技術

國家政策大力支持自動駕駛汽車和軌道交通的發(fā)展，現(xiàn)代有軌電車的路權設計使自動駕駛技術商用成為可能[6]；橫穿佛山南海中心城區(qū)的佛山南海新交通試驗段系全國首條享有專有路權的有軌電車線路，2017年7月佛山南海新交通試驗段首列有軌電車（見圖1）在中車青島四方機車車輛股份有限公司下線，該車是全球首列實現(xiàn)自動駕駛的現(xiàn)代有軌電車；未來現(xiàn)代有軌電車的交通組織或將被自動駕駛技術徹底變革。

1.3 關鍵技術國產化

目前，我國各有軌電車制造商已基本掌握牽引傳動、磁軌制動、耐碰撞車體等關鍵技術，但有軌電車的無觸網供電技術、低地板轉向架技術等方面仍存在差距。以無接觸網供電技術為例，國外制造廠家都擁有各不相同的供電技術，我國制造廠家從超級電容、蓄電池、氫能源等方面深入研究已積累諸多原始創(chuàng)新；鑒于我國有軌電車主要依托引進技術生產，加快引進技術的消化與自主研發(fā)技術的成熟，未來必將提供更多質優(yōu)價廉的車輛產品。

圖1 首列實現(xiàn)自動駕駛的現(xiàn)代有軌電車在青島下線

2 基建

參考法國勞爾Translohr系統(tǒng)的預制路基模塊（見圖2）技術經驗，整個預制路基厚度不超過30 cm，采用機械方式連接，可直接作為運行路面供膠輪導軌電車使用。采用預制路基模塊，能夠大幅縮短建設周期，有效減少中心城區(qū)施工對周邊居民的不良影響；現(xiàn)有道路施工下挖深度小，對城市地下管網影響??；預制路基模塊堅固耐用，使用壽命達30年。

蘇州高新有軌電車有限公司聯(lián)合中國鐵道科學研究院集團有限公司設計預制板式道床，于2016年7月在蘇州高新區(qū)有軌電車2號線試制試鋪成功；成都市新筑路橋機械股份有限公司成功研發(fā)嵌入式軌道系統(tǒng)（見圖3），已在新津R1線、滇南中心城市群示范線、廣州地鐵、成都蓉2線獲得成功應用?？梢灶A見，預制混凝土構件技術在現(xiàn)代有軌電車項目建設中將會獲得更多應用。

我國現(xiàn)代有軌電車項目積極探索新技術應用，推進項目基礎建設優(yōu)化；采用預制混凝土構件技術可有效縮短現(xiàn)代有軌電車建設周期；優(yōu)化接觸網方案，現(xiàn)代有軌電車接觸網建設更加簡潔、美觀；采用梯形道岔、組合道岔，降低車輛基地占地面積。

圖2 預制路基模塊

圖3 嵌入式軌道系統(tǒng)

3 弱電系統(tǒng)

現(xiàn)代有軌電車弱電系統(tǒng)包括信號系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、售檢票系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)等，其中信號系統(tǒng)包含正線信號控制系統(tǒng)、交叉路口信號優(yōu)先控制系統(tǒng)、列車運行調度管理系統(tǒng)、車輛段聯(lián)鎖系統(tǒng)和車載信號系統(tǒng)等。弱電系統(tǒng)是確?，F(xiàn)代有軌電車的運行效率和安全性的核心。

3.1 弱電系統(tǒng)集成

我國現(xiàn)代有軌電車項目建設正向弱電集成一體化方向發(fā)展，采用統(tǒng)一招標和建設模式，利用統(tǒng)一的綜合運營管理平臺進行運營管理，有利于提高項目建設、運營、維保效率，推進現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)的弱電各子系統(tǒng)間實現(xiàn)互聯(lián)互通[7-8]；在控制中心建立以行車指揮為中心，綜合的和集運營監(jiān)控、電力監(jiān)控、運營管理、調度指揮為一體的調度指揮系統(tǒng)，實現(xiàn)對設備資源、人力成本的統(tǒng)一管理，并基于集成的監(jiān)控平臺，簡化調度員操作界面，方便處置各類突發(fā)事件。

面向運營調度的高度集成一體化綜合調度管理系統(tǒng)或將是現(xiàn)代有軌電車弱電系統(tǒng)發(fā)展的重要方向，通過建設標準、統(tǒng)一和開放的系統(tǒng)集成平臺，將各相關系統(tǒng)進行高度集成，形成完整的新型有軌電車網絡管理、指揮與監(jiān)控體系[9-10]。實現(xiàn)對新型有軌電車網絡內所有運行車輛、區(qū)間和車站進行總的監(jiān)視、控制、協(xié)調、指揮、調度和管理，確保行車調度的有序進行。

3.2 融合智能交通，打造智慧城市

目前，我國各城市正積極打造智慧城市建設，現(xiàn)代有軌電車項目通過交叉路口信號優(yōu)先控制、社會交通信息控制、綜合調度管理平臺打造等方面推動智慧城市交通智能化建設；現(xiàn)代有軌電車信號系統(tǒng)作為城市智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，結合弱電系統(tǒng)集成一體化發(fā)展趨勢，與其他城市智能交通系統(tǒng)有效融合，打造最優(yōu)城市智能交通解決方案。

4 運營維保

我國已開通運營的現(xiàn)代有軌電車項目中，由于各項目情況不同，受其運營管理主體的影響，現(xiàn)代有軌電車的運營模式、服務水平各不相同；設備維保是現(xiàn)代有軌電車運營管理的主要內容，直接關系到現(xiàn)代有軌電車的運營可靠性，影響現(xiàn)代有軌電車的運營效率。

4.1 運營網絡化

現(xiàn)代有軌電車運營模式介于公交運營模式和地鐵運營模式之間，其網絡化運營更接近于地鐵，目前我國已運營現(xiàn)代有軌電車線路大都未設置ATO、ATP等自動化程度較高的信號系統(tǒng)，小間隔行車運營調度的實現(xiàn)難度較大。沈陽渾南有軌電車項目已在網絡化運營方面進行了有益嘗試，現(xiàn)代有軌電車網絡化運營，提高線路復線率，從引導客流分布、縮小發(fā)車間隔等方面有效提升網絡化運營效率。隨著各城市有軌電車項目建設的深入，線路網絡化運營將是我國現(xiàn)代有軌電車項目發(fā)展的方向。

我國現(xiàn)代有軌電車已進入繁榮發(fā)展階段，將有更多城市進入有軌電車網絡化運營時代，有軌電車優(yōu)勢也將得以全方位體現(xiàn)；有軌電車項目運營水平的高低最終將成為考驗項目成功與否的關鍵因素。

4.2 維保專業(yè)化

目前我國現(xiàn)代有軌電車維保主要集中在車輛、供電、通信、信號等專業(yè)；根據(jù)不同專業(yè)維保特點選擇自主維保或委外維保，在質保期內主要以委外維保為主，質保期外各運營管理主體依據(jù)人員設置、維保成本、運營服務和專業(yè)特點等方面綜合選擇適合的維保方式。

隨著投入運營的現(xiàn)代有軌電車項目的增多，專業(yè)化維保隊伍逐步成長起來，應用大數(shù)據(jù)分析、遠程控制技術支持，其成本趨于合理、服務質量明顯提高、專業(yè)化程度更高，未來專業(yè)化、精細化、品牌化的委外模式將是發(fā)展趨勢。

5 結束語

城市軌道交通項目已成為軌道交通項目建設的“熱土”，現(xiàn)代有軌電車以其節(jié)能環(huán)保、安全快捷、工程造價低、施工周期短等優(yōu)勢成為城市或地區(qū)發(fā)展軌道交通的優(yōu)選方案，現(xiàn)代有軌電車市場已進入快速發(fā)展階段；同時也要看到，我國現(xiàn)代有軌電車項目在規(guī)劃、建設、運營中暴露出一些問題，有軌電車行業(yè)處于關鍵調整期，需要有軌電車從業(yè)者從各自工作實際出發(fā)切實做好本職工作，政府層面從立法和標準等方面規(guī)范行業(yè)發(fā)展，以滿足有軌電車市場競爭和創(chuàng)新發(fā)展的需求。