陳文海

（廣州有軌電車有限責(zé)任公司，廣東廣州510220）

0 引言

麗江市有軌電車1號線南起游客中心站，北至玉龍雪山站，線路全長20.465 km，定位為玉龍景區(qū)內(nèi)部的旅游觀光專線。結(jié)合山區(qū)特殊的線路條件和旅游觀光等特點(diǎn)，該線路對車輛的要求與常規(guī)的城市通勤有軌電車有著顯著差異。本文針對麗江市有軌電車1號線線路特點(diǎn)和需求，對車輛型式的選擇進(jìn)行了研究、比選和論證。

1 項目特點(diǎn)分析

1.1 功能定位

麗江市有軌電車1號線共設(shè)車站5座，主要服務(wù)于沿線玉水寨、白沙古鎮(zhèn)、東巴谷等景區(qū)及重要交通客流集散點(diǎn)，乘客以觀光游客為主。車輛作為旅游觀光的重要載體，需重點(diǎn)打造旅游特色，其功能定位可歸納如下：

（1）提供觀賞美景特色的平臺，增添游玩樂趣。

（2）與景區(qū)融為一體，打造靚麗風(fēng)景線。

（3）提升景區(qū)旅游品質(zhì)。

1.2 線路條件

麗江市有軌電車1號線大部分處于山區(qū)，線路需避讓玉龍雪山各級保護(hù)管理區(qū)。因此，線路條件非常惡劣，具體歸納如下：

（1）坡度大，半徑小。線路最大坡度為55‰，最小曲線半徑為50 m。

（2）高海拔，持續(xù)爬坡、下坡。線路為持續(xù)坡道，最低點(diǎn)海拔約2 480 m，最高點(diǎn)海拔約3 080 m，海拔高差600 m。其中，區(qū)間最長連續(xù)坡道的長度約11 km，平均坡度約39‰。

（3）站間距長，車站長度受限。全線共設(shè)車站5座，最大站間距11.68 km，平均站間距5.052 km。車站站臺受實(shí)際線路條件限制，有效長度為70 m。

1.3 客流特點(diǎn)

麗江市有軌電車1號線乘客以觀光游客為主，客流具有如下特點(diǎn)：

（1）淡旺季客流特征明顯。每年的11月至次年2月為玉龍雪山旅游淡季，7月至8月為旅游旺季。麗江市有軌電車1號線遠(yuǎn)期預(yù)測客流量淡季為2.93萬人次，旺季為5.91萬人次，旺季客流量約為淡季的2倍，差異性大。

（2）潮汐客流特征明顯。早高峰以從起點(diǎn)站旅游集散中心至終點(diǎn)站玉龍雪山的上山客流為主，晚高峰則以反向的下山客流為主，早高峰小時系數(shù)約為14%，晚高峰小時系數(shù)約為9%，早晚高峰存在明顯潮汐特征。

2 車輛選型分析

綜上所述，麗江市有軌電車1號線線路條件對車輛的相關(guān)性能要求非常高，與常規(guī)的城市通勤的有軌電車線路有著顯著差異。根據(jù)上述特點(diǎn)，本文著重從以下6個方面對車輛選型進(jìn)行研究分析。

2.1 地板高度

有軌電車車輛從地板高度上可分為高地板和低地板，其中低地板又可分為70%低地板、100%低地板。高地板車輛地板面高度為900～1 130 mm，低地板車輛車門入口處地板面高度≤350 mm。從以下幾點(diǎn)分析比較，本項目推薦選用高地板車輛。

2.1.1 成本

高地板車輛的地板和車體底架是單一層次的簡單結(jié)構(gòu)；低地板（無論是70%低地板，還是100%低地板）車輛的車內(nèi)地板面和車體底架位于多個水平面，車輛的地板和車體底架為多層次的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。高地板車輛采用常規(guī)轉(zhuǎn)向架；70%低地板車輛高地板區(qū)域一般采用常規(guī)動力轉(zhuǎn)向架，低地板區(qū)域一般采用獨(dú)立輪的非動力轉(zhuǎn)向架；100%低地板車輛采用獨(dú)立輪（或小輪徑非獨(dú)立輪對）轉(zhuǎn)向架。因此，從車體、轉(zhuǎn)向架來看，高地板車輛結(jié)構(gòu)相對簡單，采購和運(yùn)營維護(hù)成本低。根據(jù)市場調(diào)研結(jié)果，普通高地板車輛的采購價格不到100%低地板有軌電車采購價格的50%，僅為70%低地板有軌電車采購價格的60%～70%。

2.1.2 項目匹配情況

麗江市有軌電車1號線線路坡度大，持續(xù)爬坡、下坡，對車輛牽引制動性能要求極高。高地板車輛采用常規(guī)轉(zhuǎn)向架，輪徑大，可安裝大功率牽引電機(jī)和大直徑制動盤，能夠滿足牽引功率和制動熱容量需求。低地板車輛采用獨(dú)立輪（或小輪徑非獨(dú)立輪對）轉(zhuǎn)向架，轉(zhuǎn)向架空間小，無法安裝大功率牽引電機(jī)和大直徑制動盤，牽引計算和制動熱容量計算結(jié)果難以滿足本項目極限工況需求。與此同時，麗江市有軌電車1號線定位為旅游觀光專線，設(shè)置了專用站臺，基本采用獨(dú)立路權(quán)，故沒有必要苛求采用低地板車輛，采用調(diào)節(jié)站臺高度適應(yīng)高地板車輛的方案更經(jīng)濟(jì)、更可靠。

2.1.3 乘客舒適度

高地板車輛的全部地板面都處于同一水平面，座椅布置靈活；乘客在車內(nèi)行走時，遇到的障礙少，流動速度快，乘坐體驗(yàn)愉悅。70%低地板車輛內(nèi)部存在臺階，部分座椅設(shè)置在高地板區(qū)域；100%低地板車輛轉(zhuǎn)向架區(qū)域過道窄，且地板存在6%左右的小斜坡，且大部分座椅設(shè)置在轉(zhuǎn)向架包上方。因此，對于低地板車輛而言，乘客在車內(nèi)行走時，遇到的障礙要多一些，流動速度慢，乘坐體驗(yàn)相對要差一些。

2.1.4 旅游觀光需求

高地板車輛主要設(shè)備安裝于車底，車頂承重小，可創(chuàng)新設(shè)置超大車窗用于旅游觀光；方便布置內(nèi)飾，座椅下方懸空布置，可放置旅游乘客物品，客室空間利用率高。而低地板車輛主要設(shè)備安裝在車頂，車頂承重大，車窗設(shè)置受限，客室空間利用率低。

2.2 輪軌材料

有軌電車按輪軌型式，可分為鋼輪鋼軌車輛和膠輪導(dǎo)軌車輛。從以下幾點(diǎn)分析，本項目推薦采用鋼輪鋼軌車輛。

2.2.1 爬坡性能

膠輪導(dǎo)軌車輛由于采用橡膠輪胎，所以爬坡能力強(qiáng)，最大爬坡能力達(dá)130‰；鋼輪鋼軌車輛最大爬坡能力為60‰。本項目線路最大坡度55‰，采用膠輪導(dǎo)軌和鋼輪鋼軌均可滿足需求。

2.2.2 安全性和穩(wěn)定性

膠輪導(dǎo)軌車輛目前應(yīng)用不太成熟，國內(nèi)僅有上海張江和天津?yàn)I海新區(qū)使用；而鋼輪鋼軌車輛技術(shù)成熟，在國內(nèi)應(yīng)用較為廣泛。本項目線路有長大坡道，膠輪導(dǎo)軌車輛有輪胎破損和爆胎風(fēng)險，直接影響車輛安全性；同時，山區(qū)路面有冰雪、塵土、樹枝、樹葉等雜物，而膠輪導(dǎo)軌車輛對行駛路面的平整度和清潔度要求較高，不適應(yīng)冰雪天氣，因此難以滿足需求。故從安全性和穩(wěn)定性方面考量，本項目宜采用鋼輪鋼軌型式車輛。

2.2.3 載客量

膠輪導(dǎo)軌車輛寬度較窄，一般為2.2 m；鋼輪鋼軌車輛寬度一般為2.4 m或2.65 m。鋼輪鋼軌車輛乘坐空間寬敞，且承重能力高于膠輪導(dǎo)軌車輛，因此定員比相同長度的膠輪導(dǎo)軌車輛多約20%。鋼輪鋼軌車輛由于采用彈性車輪，乘坐舒適性與膠輪導(dǎo)軌車輛基本相當(dāng)。綜合考慮本項目客流和舒適性需求，推薦采用鋼輪鋼軌車輛。

2.2.4 成本和環(huán)保節(jié)能

膠輪導(dǎo)軌車輛輪胎易磨損、老化，整車國產(chǎn)化率較低，維護(hù)維修量大，整車和備件成本昂貴；鋼輪鋼軌車輛輪對使用壽命長，整車國產(chǎn)化率高，維護(hù)維修成熟，整車和備件成本較低。膠輪導(dǎo)軌車輛輪胎磨損后將產(chǎn)生橡膠粉塵，對景區(qū)環(huán)境造成污染。故從成本和環(huán)保節(jié)能角度而言，本項目推薦采用鋼輪鋼軌車輛。

2.3 供電制式

2.3.1 供電形式

有軌電車供電方式主要分為接觸網(wǎng)供電、車載儲能供電和接觸網(wǎng)+局部（路口）車載儲能供電兩者相結(jié)合的方式。由于本項目線路站間距大、持續(xù)陡坡，經(jīng)估算采用車載儲能供電，其車載儲能容量難以滿足用電需求。本項目線路沿線無大型的十字交叉路口，多數(shù)為景區(qū)內(nèi)鄉(xiāng)村便道的交叉口，區(qū)間路口架設(shè)接觸網(wǎng)并不影響社會交通，因此采用接觸網(wǎng)+局部（路口）車載儲能供電兩者相結(jié)合的方式?jīng)]有太大必要，可直接采用全線接觸網(wǎng)供電方式。

2.3.2 供電電壓

有軌電車供電電壓有DC750 V和DC1 500 V兩個等級。本項目線路不同于常規(guī)的城市通勤有軌電車線路，其站間距大，平均站間距5.052 km。采用DC1 500 V牽引供電制式，可較大地節(jié)省供電系統(tǒng)投資及電能損失，而且DC750 V與DC1 500 V電壓等級的車輛造價也基本一致，所以供電電壓采用DC1 500 V顯然更優(yōu)。因此，本項目推薦采用供電電壓為DC1 500 V的全線架空接觸網(wǎng)供電方式。

2.4 車輛結(jié)構(gòu)形式

本項目考慮線路最小轉(zhuǎn)彎半徑為50 m等極端工況，對車輛通過能力進(jìn)行校核，采用車體鉸接或轉(zhuǎn)向架鉸接的鉸接式車輛能夠滿足要求，車輛貫通道變形量和曲線線路內(nèi)外側(cè)需要的加寬量也較小。同時，考慮淡旺季和潮汐客流特征，從運(yùn)營角度考慮，本項目推薦在淡季采用單列車運(yùn)行，旺季采用雙列車重聯(lián)運(yùn)行方式。因此，本項目推薦采用可重聯(lián)運(yùn)行的鉸接式車輛。

2.5 車輛寬度和長度

通過2.2輪軌材料分析，本項目車輛推薦采用鋼輪鋼軌車輛，其車輛寬度一般分為2.4 m和2.65 m兩種。考慮載客量和客室空間，本項目車寬選擇為2.65 m。

受制于線路設(shè)計原因，本項目車站站臺有效長度最大只能設(shè)計為70 m。而車站站臺有效長度應(yīng)滿足全列車長度的?？啃枨螅ㄍ＼囌`差距離?？紤]列車重聯(lián)運(yùn)行，停車誤差距離1 m，則單列車最大長度為34.5 m。

2.6 最高速度

考慮本項目的旅游觀光和客流需求，旅行時間約30 min，平均旅行速度取40 km/h。有軌電車最高速度通常為70 km/h，根據(jù)牽引仿真計算，該速度能夠滿足旅行時間要求，經(jīng)濟(jì)性較好。因此，本項目車輛最高運(yùn)行速度推薦為70 km/h。

3 結(jié)語

麗江市有軌電車1號線定位為旅游觀光專線，線路條件非常特殊，長大坡道在國內(nèi)罕見，與常規(guī)的城市有軌電車線路有著顯著差異。因此，車輛選型既要滿足線路條件要求，又要凸顯旅游觀光特色，國內(nèi)常用的100%低地板有軌電車無法滿足要求。本文根據(jù)項目特點(diǎn)，對車輛的地板高度、輪軌材料、供電制式、車輛結(jié)構(gòu)、車輛長寬尺寸、最高速度等6個方面進(jìn)行了研究分析，推薦車輛選型如下：

（1）車輛制式：鋼輪鋼軌、鉸接式高地板有軌電車，可重聯(lián)運(yùn)營。

（2）車輛尺寸：車寬2.65 m，車長≤34.5 m。

（3）最高速度：70 km/h。

（4）供電制式：全線架空接觸網(wǎng)，供電電壓DC1 500 V。

麗江市有軌電車1號線推薦的車輛選型在國內(nèi)尚屬首次，目前項目正在建設(shè)中，估計項目建成運(yùn)營后將對其他地區(qū)開展旅游觀光線路建設(shè)具有積極的示范效應(yīng)。