轨道电车

轨道电车（共3篇）

轨道电车 篇1

1 施工准备

根据设计要求, 在进行轨道铺装施工前首先要对钢轨进行焊接。结合有轨电车施工的特殊性及工期要求, 长轨焊接施工需与短轨架设施工同时进行。对具备焊接施工的地段进行逐段焊接, 特殊地段 (如交叉口) 根据施工要求合理进行施工安排。道床铺装多项技术与铺装材料均从国外引进, 前期施工进度受其制约较大。在确保各项施工材料进场后, 方可进行施工。

2 轨道精调

2.1 轨道状态恢复。

钢轨焊接完毕, 并完成相关正火、打磨、探伤工序后, 对钢轨状态进行恢复。恢复过程中将弹条复位并将螺栓大致拧紧, 之后用道尺检测轨道轨距及水平, 并进行相应调整, 使得轨道状态得到初步恢复。在轨道尺寸变化较大需要采用轨距调整块及调高垫片处, 做好相应标记。待复测完毕后, 确认最终偏差值后再逐一调整。

2.2 轨道状态复测。

在轨道状态进行初步恢复的基础上, 根据CPⅢ控制网, 采用轨检小车对钢轨几何尺寸进行重新复测。复测完毕后将不符合标准轨道尺寸的相关数据下发给作业队, 作业队再根据数据结合现场所作标记对轨道状态进行调整。

2.3 轨道状态调整。

2.3.1轨道状态主要调整高程及水平, 高程采用调高垫片进行调整, 调高垫片规格为1mm、2mm、3mm、5mm, 能够满足各种尺寸的调高组合。若有轨道状态偏高的位置, 可以采取一些特殊方法, 如:磨减垫板厚度、凿除混凝土重新浇筑、顺坡调整等。2.3.2根据W-tarm扣件特性, 钢轨轨距调整必须采用更换不同尺寸的轨距块的方法来实现, 钢轨左右侧轨距块合计宽度为24。例如:轨距大1mm的情况, 则可以采用钢轨外侧13和钢轨内侧11的轨距调整块组合使用。

2.4 轨道最终精调。

轨道水平、高程调整完毕后, 再用轨检小车对轨道状态进行最终复测, 若有不符合要求的点再进行调整, 直到满足要求为止。轨道精调完毕后再进入下一道工序。

3 轨道附属安装

3.1 轨底保护套安装。

轨道状态精调完毕后, 首先对轨底进行包裹, 包裹材料采用塑料轨底保护套。保护套在起到保护轨底的同时, 还主要用于钢轨杂散电流阻断及绝缘。安装过程中, 先将保护套从轨下穿过, 再将两侧U型扣板扣于钢轨轨底, 调整好左右间距后完成安装。鉴于混凝土浇筑收面时存在一定不规范性, 建议轨底保护套在轨道状态恢复前就事先套于轨底。若有轨距偏大或偏小的位置, 可根据现场实际情况对轨底保护套进行延长和缩短。

3.2 排水盒安装。

3.2.1沥青铺装段采用点式排水盒进行轨道护轮槽排水, 排水管已经提前预埋。在进行阻尼条安装前需进行排水盒安装。3.2.2安装步骤:a.首先在钢轨轨腰上开2个孔, 开孔大小21mm, 开孔间距110mm。2个开孔位置必须在排水管正中间, 以保证后续安装顺利;除此之外, 钢轨护轮槽内还要求开一个100mm×20mm排水孔, 开孔方法暂定为在排水孔两端 (间距100mm) 各开一个21mm圆孔, 中间部分采用氧焊割取连通 (最终运营前连通) 。b.将排水盒与预埋排水管连接, 并用螺栓将绝缘胶垫、排水盒、钢轨通过轨腰预先钻孔固定在一起。排水盒安装高度低于护轮侧顶端3mm, 安装完毕后将螺栓拧紧保证排水盒固定牢固;c.安装完成后先用碎土工布等将排水盒盖板覆盖保护, 以免运营前垃圾及杂物堵塞排水盒;

3.3 阻尼材料安装。

3.3.1阻尼材料。阻尼材料主要分为两种尺寸, 分别为595mm和890mm。以890mm为标准安装尺寸为例。所有阻尼材料分为内侧和外侧两种类型, 内外侧型号又分为1型和2型, 1型阻尼条条身只有1个凹槽, 2型阻尼条有2个凹槽。使用过程中必须将1型和2型阻尼条配合使用方能完成安装。3.3.2安装步骤:a.首先根据现场计划安装长度, 领取相应数量及规格的阻尼材料;b.钢轨轨腰不需特殊处理, 只需清理掉铁屑、混凝土或灰尘;c.首次安装前可进行实地试拼装, 在确认各尺寸无误后再进行安装;d.安装前, 采用手压式气枪挤压胶体, 并将胶均匀挤压在阻尼条背面, 相邻两块阻尼条接头处也需要用胶涂抹;e.粘胶涂抹完毕后, 开始将阻尼条卡进钢轨轨腰处, 该过程中需要松动弹条并借助橡胶锤将阻尼条嵌入, 松动后的弹条在安装完毕后必须立即恢复原状态;两相邻阻尼条接头处不得留有缝隙, 必须密贴。f.由于厂家提供粘胶不是速凝胶, 且阻尼条与轨腰处存在一定空隙, 因此安装完毕后需用夹具夹住两端阻尼条以保证其与钢轨密贴。3.3.3安装注意事项:a.在领取阻尼材料的时候, 必须分清材料的型号及规格, 避免在施工过程中出现内外侧材料颠调、规格不符影响正常施工进度;b.粘贴阻尼条时, 须保证钢轨粘贴部位干燥、无杂物;c.安装过程中需要松动弹条, 为避免轨道尺寸变化过大, 在安装阻尼材料后必须由专人随后跟进将所有弹条复位并拧紧。d.在特殊位置 (如排水盒处、均流焊接处) , 需根据现场实际尺寸对阻尼材料进行适当的割断与延长。

3.4 扣件拧紧。

阻尼材料安装完毕后, 用电动扳手紧固螺栓, 直至弹条中圈环接触到轨距挡板的凸起部位。大约需要250Nm的扭矩。弹条与轨距块接触间隙不大于0.5mm, 可采用塞尺进行检验。

3.5 扣件罩安装。阻尼材料安装完毕后, 逐个将扣件罩安装在扣件处, 保护罩放在轨脚和基座板上, 并用钉子将扣件罩钉在阻尼条上。

4 8cm混凝土浇筑

完成阻尼材料安装后, 开始进行C25素混凝土浇筑, 浇筑高度为8cm。

浇筑过程中, 注意混凝土放料的均匀性, 轨底下方保证混凝土密实, 混凝土初凝后对混凝土表面进行拉毛处理。

5 铺装施工

5.1 铺装准备。

5.1.1首先将道床面清理干净, 不得留有建筑残渣、生活垃圾, 且在铺设沥青稀浆封层之前必须保证道床面干燥, 不得有积水;5.1.2道床清理完毕后在道床面铺一层0.6mm厚沥青稀浆封层;5.1.3阻尼材料顶部密封层处, 为方便后期密封胶灌注, 在钢轨内侧和外侧分别用20mm×50mm、30mm×40mm方管进行阻挡, 待沥青砼浇筑完毕后再进行拆除。

5.2 沥青铺装。

5.2.1沥青铺设分中粒式和细粒式沥青砼两层;5.2.2沥青铺设作业先铺设一层厚8cm中粒式改性沥青, 铺设时采用运载货车装沥青粒料与沥青砼摊铺机相配合进行粒料摊铺, 达到摊铺厚度后采用压路机进行碾压整平。碾压过程中注意不得将密封层方管挤压掉落或挤压变形;5.2.3最后再铺设顶层4cm厚细粒式改性沥青。

5.3 密封层灌胶。

5.3.1密封层沟槽部位需要用高压气枪将槽内残渣及灰尘清除。5.3.2采用透明胶带 (分别2cm和4cm宽) 对沟槽底部进行粘贴覆盖, 粘贴过程中尽量贴平、贴紧。5.3.3用手压式喷洒器对沟槽侧壁进行均匀喷洒底漆, 待15分钟后 (用手摸底漆没粘性时) 方能进行密封胶灌注;5.3.4柔性材料灌注前, 先用专用融化容器将柔性材料融化, 融化温度保证在160-170℃, 融化后用灌注压缩枪将柔性材料均匀灌注于密封槽内。灌注分两次进行, 第一次灌注到轨顶面一下3-5mm处, 45分钟后待密封胶初步凝固后再进行第二次灌注, 第二次灌注将剩余的3-5mm高度补满并进行均匀收面, 保证顶部的平整均匀。5.3.5由于底漆是易燃易爆品, 在存放和使用时不能接触明火, 同时不得在雨天进行喷洒。

现代有轨电车轨道设计综述 篇2

我国一些城市, 如大连、长春等从2000年开始进行了对原有有轨电车的改造及新线的建设;2012年, 沈阳浑南新区开工建设了总长63 km的现代有轨电车。此外, 国内其他一些城市, 如深圳、广州、苏州、佛山等城市也正在规划或建设现代有轨电车系统。但总体上, 我国现代有轨电车正处于发展初期, 有必要针对其做大量的研究工作。

现代有轨电车轨道设计应区别于一般的地铁, 也区别于传统的有轨电车, 轨道系统是现代有轨电车系统中的重要组成部分, 本文试对现代有轨电车轨道设计做一简要概述。

1 轨道设计原则

轨道设计应符合现代有轨电车运营的特征, 并满足环境景观和道路交通的要求;轨道系统的设计可参考《地铁设计规范》《城市轨道交通工程项目建设标准》和《城市轨道交通技术规范》等规范, 但应根据现代有轨电车的特点做相应调整。

2 钢轨

按钢轨类型来分, 主要有槽型钢轨和CHN工字钢;按钢轨质量来分, 现代有轨电车采用的钢轨类型主要为50 kg/m钢轨和60 kg/m钢轨。

2.1 槽型钢轨

与工字钢钢轨相比, 槽型钢轨的断面直接提供了轮缘槽, 可最大限度实现绿化和铺面面积, 景观效果良好;在小半径曲线地段, 槽型钢轨还可起到防脱护轨的作用。但是, 槽型钢轨特殊的断面也对钢轨铸造提出了更高的要求, 造价相对较高, 其轮缘槽内的排水也较难处理。

大连有轨电车主要采用了Ri60槽型轨, 欧洲有轨电车及国内在建的现代有轨电车主要采用59R2型槽型轨 (见图1) 。

2.2 CHN工字钢轨

我国现有的CHN工字轨主要有43 kg/m, 50 kg/m, 60 kg/m, 75 kg/m四种类型, 可适应不同条件的使用要求。有轨电车轴重较轻, 因此大多采用50 kg/m, 60 kg/m钢轨。

3 扣件

CHN工字轨配套用扣件较为简单, 可采用成熟的城轨扣件或做适当改进;槽型轨配套用扣件一般需特殊设计 (见图2) , 可结合钢轨仿形包裹使用。

4 道床

轨道道床可分为有砟轨道和无砟轨道两种类型。有砟轨道设计与常规的地铁或国铁设计基本类似, 此处不再赘述。

与有砟轨道相比, 无砟轨道结构具有稳定性好、平顺性高、轨道状态可长期保持、维修工作量可显著减少等突出优点, 此外, 无砟轨道的景观效果较好。

现代有轨电车一般采用无砟轨道。根据路权及景观需要, 无砟轨道可分为混行地段轨道结构、绿化铺装地段轨道结构、普通地段轨道结构。

4.1 混行地段轨道结构

城市道路与有轨电车共享路权地段一般采用该种轨道结构, 混行地段要求钢轨轨顶面与现状路面标高一致, 为埋置式轨道结构, 即轨道结构全部埋置在路面结构层内。轨道采用槽型钢轨并使用扣件罩, 道床两侧沥青混凝土层应注意与公路的衔接, 实景图如图3所示。

4.2 绿化铺装地段轨道结构

城市建成区独立路权地段一般采用该种轨道结构, 独立路权地段没有道路通行要求, 但为了对绿化草皮及种植土形成有效隔离, 也采用槽型钢轨。轨道采用槽型轨配套用扣件并使用扣件罩, 道床下部结构应分层分别铺设不同的支承结构层, 实景图如图4所示。

4.3 普通地段轨道结构

对景观要求不高的城市郊区独立路权地段可采用该种轨道结构, 该地段无需铺设种植草皮, 一般采用CHN工字轨。

轨道实景图如图5所示。

5 有轨电车道岔

有轨电车道岔结构较为灵活, 可根据不同地段的要求进行设计, 单开道岔如图6所示, 复式交分道岔如图7所示, 一般可采用3号~6号等小号码槽型轨道岔 (见表1) 。

6 轨道减振

有轨电车一般采用钢轮钢轨系统, 列车运营可能对沿线环境产生影响, 为保证环境达标, 轨道系统应采取适度的减振降噪设计。

国内新建有轨电车一般在道路中央铺设, 离周边建筑物距离较远, 因此, 常规措施一般能满足减振要求。此外, 有轨电车一般都采用钢轨“仿形包裹”处理, 该材料既能起到杂散电流的防护, 又能起到减振降噪的作用。

欧洲有轨电车有些距离建筑物较近, 因此有可能需要更高等级的减振措施, 如铺设减振道床垫等 (见图8) 。

7 杂散电流防护

有轨电车多采用埋置式轨道, 杂散电流防护尤为重要。杂散电流防护应采取“以防为主, 防排结合”的原则, 因此从“源头”上即钢轨进行防护是最佳的选择。采用“仿形包裹”可对杂散电流进行有效防护, 同时具有减振降噪的功能, 如图9所示。

8 排水设施

有轨电车一般铺设于地面, 因此道床范围的雨水都被汇集, 排水措施需重点考虑。

8.1 槽型钢轨排水

槽型钢轨本身具有凹槽, 为将雨水及时排出, 需每隔一段距离 (50 m~100 m) 设置排水孔, 并将其与排水孔外的集水器连接, 最终汇入城市道路排水系统。

8.2 道床排水

共享路权地段, 道床范围的水流可通过散排方式通过周边道路汇入城市排水系统;绿化铺装地段, 排水措施需综合考虑, 线路每隔一段距离设置横截沟及雨水井, 将废水排入市政雨水井中 (见图10) 。

9 结语

国内现代有轨电车的建设方兴未艾, 各个城市都体现出浓厚的兴趣;但现代有轨电车在国内仍属新鲜事物, 各种建设标准有待规范。本文试对现代有轨电车的轨道系统做一简要阐述, 以供现代有轨电车的轨道设计参考和借鉴。

摘要：对现代有轨电车的轨道系统做了综合的论述, 并结合国内外现有实例, 对轨道系统中的各个组成部件分别进行了介绍, 并阐明了各部分的设计方法, 以期为现代有轨电车的轨道设计提供参考和借鉴。

关键词：现代有轨电车,轨道,设计

参考文献

轨道电车 篇3

关键词：新能源有轨电车,“三位一体”储能供电,连接社区和地铁,中小城市,IBO模式投资建设

1 城市高效公共交通

成熟高效的城市公共交通主要有地铁(Metro)、轻轨(Light Rail)、 有轨电车( Tram) 或现代有轨电车以及快速巴士公交(BRT)四种。

地铁、轻轨两类运量大、速度快、效率高,是适应组成大城市的骨干公交线路,解决人口密集、经济发达的大城市交通难题的有效途径。但它们的建设和运营成本都很高,绝非大部分城市的经济所能承受。

BRT(Bus Rapid Transit,快速巴士系统)的最大优点是建设成本低、运行速度和运量要比常规道路公交高,但是仍然受车辆和线路条件限制,在人均能耗、尾气排放、占用土地资源等方面存在相当不足,可持续发展的能力有限,如模块加长或密度提高。见图1。加拿大渥太华的BRT已经有20年历史,使用了专用封闭道路,定时定班,但是运量并不大。

近20多年来蓬勃发展的新型有轨电车,则有诸多性能和运量优势,其建设、维护成本相对地铁轻轨要便宜。在发达国家和地区,大到数百万人口的国际大都市 , 小到十万到几十万人口的中小城市 , 都能见到这些有轨电车的身影,见图2。它是大中小城市均能适应的一种柔性的轨道交通制式。

2 世界有轨电车或导向电车的发展历程

了解国际上不同形式的有轨电车或导向电车的发展历程,有助于在计划各种城市公共交通时进行合理的选择和匹配。

早在200年前,为了增加载重并减小运行阻力,人们就已经开发了轮对在轨道上滚动的马拉车辆。蒸汽机发明后被很快地使用在交通工具上,装置蒸汽机以轮对驱动的轨道车辆在我国被称为小火车,并在100多年前就已在伦敦开行地铁。内燃机发明后除发展了汽车,也被使用在轨道车辆上,目前除了内燃机车,还有部分内燃动车组在城郊以外使用。电机驱动发明后,世界的很多城市出现了有轨电车,形式五花八门,有些直到现在仍在使用,不同形式的有轨电车已经成为城市历史的象征和骄傲。图3是1881年德国柏林的城市有轨电车。一些老式有轨电车仍在某些历史名城或风景胜地使用,已成为游客喜欢乘坐的旅游项目。

在美国旧金山,在海滨渔人码头通向市中心的坡道上运行的有轨电车,自身不带电机,是一种拖缆的有轨电车,其拖缆布置在道路下方,在交叉路口处由滑轮变化缆绳方向,运行时由车上司机通过操纵杆控制伸向道路下的扣夹,扣住或松开缆绳来牵引或停止车辆。游客甚至可以拉住扶手随时在车辆两边上下,是旧金山的重要标志。

在瑞士的一些风景山区,一些有轨电车则利用转向架上的传动齿轮和轨道边上的齿条配合,提供足够的牵引力,确保有轨电车在陡坡线路安全的上下,已有将近百年历史。在日本的一些著名风景山区,另外一种有轨电车则被缆绳直接牵引运行在坡道上下,缆绳的方向也由滑轮变化。

世界上绝大部分有轨电车采用价格便宜,性价比高、维护方便的电机驱动钢轮在钢轨上运行的钢轮钢轨车辆系统。

早期为单个两轴车的有轨电车,后来发展为两辆车联挂。头车有动力转向架,尾车为两轴拖车。我国有多座老城市都曾拥有这样的有轨电车,有些城市还一直保留至今并进行了升级换代,如大连。由于沿街运行、站距不大、旅客乘降方便,有轨电车至今仍然深受欢迎。20世纪60年代,经济发达的国家进入快速发展期,不少城市为了克服污染并减小对汽车的依赖,除建设地铁、轻轨外还加大了地面有轨电车的建设力度。有轨电车组成也由两辆增加到三四辆甚至更多。在减小成本和噪声的考虑下,出现了少转向架多车体组成的有轨电车新结构。为方便乘客上下,低地板的现代有轨电车被开发出来,有些甚至采用了中间悬浮车体的技术。这些低地板技术的进步得益于交流传动、小尺寸交流电机与永磁电机技术的发展。

3 有轨电车的新发展

新的现代有轨电车车体的连接形式通常有三种:

一种车体间设置铰接转向架,通常为三个车体四个转向架。中间车体两端为铰接转向架,前后两车体的端部下方为带摇枕转向架。车间贯通道窄长,车内空间利用率低。

第二种则每个车体下一个转向架,通常为偶数个车体。车间贯通道较宽,车内空间利用率较低。

另一种现代有轨电车只配有奇数个车体,中间有车体为悬浮车体没有转向架,车内通道和车间贯通道均宽,车内空间利用率高。图4是这种具有两个悬浮车体和三个带转向架车体的现代有轨电车。

所有的这些现代有轨电车,通常的转向架数量比地铁轻轨车辆少,车辆结构和受力也复杂,但是都能以不同数量的模块化形式,组成不同长度车辆以适应各种运量需求,因此可按客户要求进行扩编。

现代有轨电车虽有诸多技术优势,但是仍有成本高等问题。此外架空供电网或地面三轨供电系统也会产生影响城市景观和安全等问题。

考虑到要减少架空线等供电系统、改善景观,我国多个企业开始研发新一代有轨电车。近年来,株州电力机车厂研制成功储能式的有轨电车,可在停站上下客时进行充电,每次充电可行驶数公里,能满足城市公交的需要。一种最新开发,集太阳能电源、超级电容、高容量电池和再生能源利用“三位一体”技术的新能源有轨电车,目前由中辆新能源轨道交通装备有限公司成功开发,并通过4万多公里运行考核和政府组织的专家技术鉴定。它采用多种技术,可靠度和舒适度大为提高,适用范围灵活,能以节能环保、较小投资、适中运量、较少维护的优点进入各类城市,特别是中小城市的公交系统。由于它的工程综合造价一般为1亿元 /km以下,投资不高,中小城市都能承受。因此新能源有轨电车定位在平民化上,安全、舒适。目前山东和河北均有城市考虑采用,运用在城市范围或高铁车站与商业区的轨道交通上。

4 我国中小城市公共交通的未来重要方式

我国城市公共交通发展面临的主要问题;

(1)交通拥堵,是制约我国各大城市可持续发展的首要“瓶颈”问题。

(2)空气污染,是制约我国各大城市可持续发展的第二“瓶颈”问题。

环保部发布《2014年中国环境状况公报》显示,2014年全国开展空气质量新标准监测的161个城市中,只有16个城市空气质量年均值达标,145个城市空气质量超标,达标城市不足10%。当今,机动车尾气排放是我国大、中城市空气污染的主要来源,PM2.5是城市雾霾的真正“元凶”。在北京,机动车尾气排放占22%以上,空气污染形势严峻,“治霾”之路任重道远。

(3)对石油等化石能源的过度依赖,是大、中等城市公交发展面临的新问题。

现在,我国原油的对外依存度已达60%,早已超过了国际公认的50% 警戒线,中国已成为全球最大的原油进口国。

(4)既有轻轨、有轨电车的供电系统,由于传统的架空接触网影响到城市自然景观,地上第三轨也会影响公众人身安全。因此取消地面轨道交通车辆的接触网或第三轨,采用车载动力电源新技术,也是各国都在着力研究的目标。

(5)城市地铁轻轨工程建设与运营成本高,往往导致政府长期财政补贴,其运用投入无法与本地经济发展水平匹配,是城市公交发展面临的关键问题。

为避免重蹈大城市发展中的一些弊端,我国人口100万以下的500多个中小城市,开始考虑以改善城市生态环境和人居环境为目标,降低能耗水平、建设低碳环保城市,实现中小城市的有轨电车绿色交通。

与大城市相比,我国中小城市的总体发展水平还比较低,主要表现在以下四个方面:一是,经济总量规模较低,加快发展仍是中小城市当今的核心任务,绿色发展是其必然选择。二是,中小城市及其直接影响、辐射区域的城市化率,2012年仅为33.9%,远低于全国平均52.57%的水平。有关权威专家在2012年我国新城高峰论坛上明确指出:目前,我国大城市发展的弊端日益凸显,合理发展中小城市和小城镇,是我国城镇化今后的重点发展方向。三是,产业结构不够合理,发展方式转变任务艰巨,规模以上工业和绿色低碳产业比重小。四是,中小城市的城市基础设施和公共服务不够完善,财政支付能力有限,持续发展后劲不足,与众多的大城市相比差距较大。

从现在起到2030年,将是我国中小城市发展的黄金期。其缘由是基于以下三大历史机遇:一是,大城市交通拥堵、空气污染、房价高涨等“城市病”凸显了中小城市的比较优势;二是《国家新型城镇化规划 (2014 - 2020年 )》的颁布,把扩大中小城市基础设施建设,增加就业,通过发展来扩大消费、扩大投资,作为今后15年国民经济的平稳较快发展提供强有力的支撑;三是中国要走出“中等收入陷阱”,进入高收入国家行列,关键在于中小城市的发展。中国城市人均GDP已达到1万多美元,而6.8亿农村人口人均劳动生产力很低,要使中国人均GDP从目前的5000多美元进入到1.2万美元以上,关键是使农业劳动力尽快向非农产业转移,大量农村人口转移到中小城市的二、三产业,缩小收入差距,提高中国人均GDP水平。

在如此大规模的中小城市新一轮经济和绿色发展过程中,公共交通的发展是先导。然而,考虑到地铁、轻轨的高额建设投资和运营成本,绝非大部分中小城市经济所能承受,更难与经济次发达的卫星城市或我国众多中小城市实际水平相匹配,因此性价比好运行成本低的有轨电车或现代有轨电车无疑是优选的对象和关键。

5“三位一体”新能源有轨电车 ERT 的开发

在经济、 适用、 可靠的原则下发出的上述新的绿色环保先进的新能源有轨电车系统(New Energy Rail Transit,简称ERT),它采用无污染能源供电,即利用太阳能、夜间储存电能和再生制动电能的“三位一体”储蓄能源供电系统,达到了节能、环保、经济适用的要求。

ERT车辆充电后,以储能供电为动力独立运行,无架空线和三轨受电,确保运行安全可靠。一次充电后的运行距离不小于30km, 可采用中间站补充电以延长距离。其最高速度为70 km,动力学鉴定试验表明其性能良好、安全可靠,车内装备性能都能满足乘客的舒适性和便利性要求。

ERT采用新型铰接式车组形式,通常以三节车组成,每节车体中部设一个转向架。两端设有司机室,其转向架为电驱动转向架。中部为拖车,可按客户要求采用中地板或低地板。车辆轴重小于10 t,全车组总载客量大于250人,总重60 t左右。见图5,图6,图7。

6 新能源有轨电车储能方式及其技术特点

ERT的太阳能发电装置设置在站台或站场,可承担牵引供电的三分之一能量。站场储能装置存储太阳能和夜间低价电能。整车常用制动为再生电制动,产生电能回收至车载储能装置内。ERT车辆一次充满电约需7min,续航里程是超级电容储能式有轨电车的数倍以上。ERT车辆初始加速度不小于0.8m/s2,平均加速度不小于0.5m/s2。在坡长不超过500m的30‰坡道上,空载状态下切除1/2的动力时,可运行至就近车站,并能返回车库。正常空车可以牵引事故空车。

E RT车辆采用再生制动与空气制动相结合,并设停车制动。制动时,优先进行再生制动,最大限度地将能量反馈给车载储能装置,当电制动不足时,空气制动补充以保证制动减速度的要求。

牵引辅助系统由VVVF逆变器、滤波电抗器等组成。设有两套牵引系统,确保回库。

ERT车体网络可由网络机箱、事件记录仪等组成。列车运行时,司机能够查看运行状态、车辆状态等主要信息。通过人机界面对空调系统进行集中控制,包括空调模式、温度设定等。人机界面内部具有即时故障判别能力,当故障发生时,根据故障诊断规则进行即时提示。

“三位一体”实现了列车供电模式的创新,优先达到利用太阳能、循环利用车辆制动再生能、高效使用低谷时“富余”电能三重目标;实现了零排放、无污染,还提升了城市景观。

该车辆的运行信号可按公交车信号系统处理,这样可不设专用信号,由司机按城市交通信号操控运行。在电子系统技术下该有轨电车可享用信号优先权。

7 适应大城市社区和地铁轻轨网络连接的ERT新能源有轨电车

ERT新能源有轨电车工程建设成本,约为1亿元 /km,不足地铁的1/6、 是轻轨的1/3,比既有现代有轨电车要低25 ~35%;日常运营单位能耗成本低,约是现代有轨电车的1/7、地铁的1/14、18m长BRT公交汽车的1/15。能有效降低投资、运营成本,其性价比高。

当采用3辆1组的最小 编组列车,每小时单向输送能力为8000人次; 如采用6 ~ 7辆长编组列车,其运量为公交车的6~ 8倍。如采用有独立路权的快捷轨道线路,最高运行速度可达70km/h,满足城区内半小时、城区间1小时内安全到达的目标,可望成为我国中小城市公交发展的新骨干系统和重要模式。

ERT新能源有轨电车可以在城区既有街道路面上铺设的轨道上常速运行,沿路上下乘客,与汽车机动车或非机动车共用相同道路,没有专门路权,站间距可以在200米内,转弯半径小可以方便进入原有城镇。由于有轨电车是在街道上沿固定的轨道方向运行,不会象目前有的公交汽车那样变道,影响街道上其它机动或非机动车辆的正常运行,因此在绝大部分城市都可以进入中心城市区,作为地铁轻轨的城区地面网络补充。ERT也可以在新城区的专有道路上快速运行,速度在70公里左右。由于不需架空线和三轨受电,可以进入的城区范围大大增加,因此这种柔性是其它大运量公交方式所不具备的。需要时新能源有轨电车还可以作为中小城市群内的“城际公交”,在旅游城市不影响景观,适应于观光线路的使用。对于没有地铁轻轨系统的中小城市 , ERT新能源有轨电车往往就作为城市的骨干公共交通 , 线路可以方便的穿过市中心区,到达边缘的小城镇。

国外有不少百万到几十万人口的城市有轨电车在整个公共交通中占有相当高的比例。如澳大利亚的 墨尔本有250公里长的有轨电车线路,该市的分析表明:一辆有轨电车一年内能减少300000辆次小汽车的出行,大大减小城市交通堵塞和空气污染;比利时的布鲁塞尔市人口110万有140km线路。波兰的罗兹市人口70万,也有140km线路,它的上西里西亚市有170km有轨电车线路。荷兰海牙人口50万有100km线路。拉脱维亚的里加人口98万有182km线路。德国科隆人口100万有194km线路,杜塞尔多夫市人口60万有145km有轨电车线路。瑞典人口90万的哥德堡有160km有轨电车线路。西班牙的海滨阿里坎特市,人口50万以下,1999年发展旅游开始建设了140km有轨电车线路,经济形成热点。可以说,人口1万大约需要有轨电车2km线路长度。欧盟179个城市,有轨电车的运营里程超过8692km长度线路。

对人口众多、地铁系统发达的特大城市或大城市 , ERT新能源有轨电车同样适用于在大城市内与轨道交通在地面联网,是既有地铁、轻轨的补充与延伸,它可将居民运送的交通不便的大大小小社区。在市中心外的近郊,ERT新能源有轨电车与市区过来的地铁终点站接驳,起到连网辐射作用,将市民分散到地铁轻轨达到不了郊区的大型社区、卫星城镇、新经济开发区,因此它可以较好的解决了“最后一公里”问题,当然它还可以作为卫星城内部的公共交通。我国的许多大城市由于成片的大型居民社区往往分散在郊区,地铁轻轨很难深入到那里,这就给了ERT新能源有轨电车展示能力的机会。

在刚结束的我国2015年(第十届)城市发展与规划大会上,我国创新的ERT新能源有轨电车良好的综合性能与广泛适应的优点受到了与会代表们的关注,专家们认为:新能源有轨电车是适应中小城市经济和绿色发展的重要公共交通形式。有关专家提出:因为性价比高,在大城市的市郊地铁终端应采用这一类新能源有轨电车方式进行分流,可以方便的解决城市新型社区最后一公里的交通难问题。考虑到地铁、轻轨建设和运营成本都很高,绝非大部分城市经济所能承受,更难与经济次发达的卫星城市或我国众多中小城市实际水平相匹配,华南理工大学的教授在会议发言设想:甚至在大城市内,如广州琶洲互联网创新集聚区也可考虑规划加密网络的有轨电车,以解决地铁无法顾及的小尺度街区交通疏导问题。

我国有轨电车处在复兴的初期。截至2014年底,我国内地有22座大城市,开通了83条城市地铁、轻轨线,运营里程达2700km长度,而开通有轨电车的8座城市,共有13条线路,总里程只有区区180.3km。

因此有必要加快发展新能源有轨电车来缓解城市交通拥堵,它对于地铁、轻轨的作用不是简单加法,可能是乘法,因为它能提升网络的连通度和门到门的能力,吸纳开车出行的这部分市民,减小整个城市对汽车的依赖度,减小污染,提高郊区土地价值,因此系统效益高

8 推广新能源有轨电车的IBO模式

目前我国不少新型小区在市区的边缘或远郊地段建设,价格比较便宜。位置通常与城市轻轨或地铁站口间的距离约为6 ~ 10km,可达性差。如果在这6 ~10km之间建设新能源有轨电车快捷通道,将极大改善市民出行,也必将导致房地产升值。以距离地铁口8km的居住人口3万-4万,建筑面积为100万m2的房地产为例,8km的新能源有轨公交线的造价约8亿元,以此推算该房地产每平米只需增值800元即可收回成本;如是建筑面积为200万m2的房地产,则每平米仅需增值400元即可收回成本。这里人口1万的社区大约需要有轨电车线路长度1km-2km。

建议: 中等城市 轨道交通建设可采用由项目总包公司垫资、建设、运营,由政府牵头、联合房地产公司众筹募资的模式,简称为IBO(investment-buildoperate) 模式,即“投资 - 建设 -运营”模式。其具体运作过程为:

(1)由政府牵头、联合房地产公司与项目总包公司,组建联合体。

(2)项目总包公司先期投资建设新能源有轨公交线路。

(3)政府以出让土地的形式,投入总工程款的10 ~ 20%。

(4)由政府、地产公司、项目总包公司,共同评估该地段房地产由于新能源有轨公交线的建设而增值的部分。评估时可选定同类地段相同价格的房地产为参照系,并共同协商如何收取房地产的增值部分。

(5)房地产增值部分的分配:优先支付项目总包公司先期出资和政府10~20%的土地款。其余部分由政府、地产公司、项目总包公司协商分配。

(6)具体有轨电车运用系统采用的检售票务方式,应吸收现有有轨电车城市的运用经验,结合城市的经济实际情况进行考虑。

IBO模式既解决了中小城市ERT新能源有轨公交工程建的融资、投资难题,方便市民出行,又能强有力地推动中小城市的绿色发展。

结论

(1)新的采用太阳能、夜间储电和再生制动储电的“三位一体”储蓄能源供电技术的ERT新能源有轨电车,能够满足中小城市节能、环保、经济适用的需求。

(2)ERT可以作为中小城市的骨干公共交通 , 形成市区和连接城镇的网络。在独立路权的快捷轨道线路,最高运行速度可达70km/h,以作为距离不长的城镇城际交通方式。

(3)ERT可与机动车或非机动车共用道路,在城区可以作为地铁轻轨的地面补充来连接社区。在近郊,ERT与地铁终点站接驳连网,将市民辐射到郊区大型社区、卫星城镇、新经济开发区,解决好大城市的“最后一公里”。