浅谈我国有轨电车的发展现状与应用前景

发表时间:2021/6/10   来源:《中国建设信息化》2021年3期   作者:刘 尧 王 涛 刘志强
[导读] 作为一种成熟的铁路运输方式,有轨电车相对经济、节能且环保
        刘  尧   王  涛   刘志强
        中车青岛四方机车车辆股份有限公司  山东青岛 266000

        摘要:作为一种成熟的铁路运输方式,有轨电车相对经济、节能且环保。在许多欧洲城市中,有轨电车一直被用作公共交通工具的主要手段。现在我国的一些城市,如上海、大连、长春和鞍山等,仍保留着这种交通运输系统,并且运行状况良好。在建设新的城市交通体系过程中,有必要考虑电车系统的适应性和应用前景。
        关键词:有轨电车,发展趋势,应用前景
        引言
        20世纪初,我国北京、上海、天津和大连等城市都开通了有轨电车作为公共交通的基础,随着汽车工业的迅速发展,汽车由于其机动性、灵活性和便利性等特点逐渐成为公共交通和道路交通的主体,导致电车逐渐退出历史舞台。但近年来,由于汽车行业的快速发展,很大程度上造成城市交通拥堵,交通事故增多,城市空气和噪声污染也越来越严重。由于有轨电车系统具有安全、环保、舒适、美观、成本低等一系列优点,目前正迅速引起国内外城市的再次关注和研究。
        一、现阶段有轨电车在我国的发展现状
        现在,有轨电车在中国发展迅速,截止到2020年12月底,中国内地包括沈阳、大连、长春、天津、上海、苏州、南京、青岛、广州、淮安、珠海、武汉、深圳、北京、成都、佛山、天水、三亚、抚顺在内的19个城市的有轨电车已投入运营,并且共有22个城市的有轨电车正在建设中,在建线路共计29条。
        (1)有轨电车在国内发展特点
        第一,路权方式多样化
        国内有轨电车通行证主要包括混合通行证、半独立通行证和独立通行证。长春、大连等城市的老式有轨电车采用的是混合通行权,苏州、南京、广州等新建电车采用半独立通行权,个别城市(南海、佛山等)采用独立通行权通行权。
        第二,车辆制式多样化
        随着现代有轨电车的发展,中国拥有地铁车辆生产资质的7家主机厂全部引进了国外有轨电车技术。根据走形制式的不同,现代有轨电车主要分为钢轮钢轨式和胶轮导轨式两种。现代有轨电车系统多采用低地板车辆,所谓“低地板”是指车辆地板距离轨面小于40厘米的车辆。按照车辆低地板区域能够达到的客室面积比,又分为70%和100%低地板车辆。
        第三,供电方式多样化
        按照供电制式不同,现代有轨电车主要分为接触网供电和无接触网供电。无接触网供电又分为地面供电和储能供电。其中,地面供电主要分为阿尔斯通APS系统、庞巴迪PRIMOVE系统及安萨尔多TRAMWAVE系统等供电方式,储能供电又分为蓄电池、超级电容及氢燃料电池等供电方式。实际应用中,例如珠海有轨电车采用TRAMWAVE系统地面供电方式,南京河西有轨电车使用蓄电池储能供电方式,广州有轨电车应用超级电容储能供电方式,佛山高明有轨电车采用氢能源供电方式。
        (2)现代有轨电车在国内面临的问题
        第一,没有统一的行业标准
        当前没有关于电车的统一设计规范,并且各种设备制造商的技术标准也不统一。由于每个项目的通行权方法、车辆标准、供电系统和实施主题不同,相关标准也存在很大差异,电车的建设效果和运营水平也存在很大差异。
        第二,运营速度差异较大
        目前,国内有轨电车线路的运行速度差异化较大,苏州高铁有轨电车1号线的最高运行速度为29km/h,广州海珠有轨电车的运行速度为24.3km/h,南京河西有轨电车的运行速度是15.4公里/小时。考虑到当前的国内舆论环境,为了提高电车的竞争力,电车的行驶速度必须要比现有的公共交通系统具有一定的优势。
        第三,有轨电车与社会交通相互影响
        有轨电车主要沿地面行驶,并在交叉路口通过。在许多地区,有轨电车对道路通行能力和服务水平的影响仍然受到有关部门的质疑,自引入有轨电车以来,城市交通拥堵是否会得到缓解或加剧,尚未达成共识。
        第四,有轨电车的运营安全仍需进一步加强
        在中国,有轨电车的安全管理得到了加强,但由于道路运输的不确定性,经常发生交通事故。但是,电车事故经常被夸大,并对电车的发展产生不利影响。


        二、有轨电车未来应用发展中需要进行改进的措施
        (1)统一技术标准
        当前,相关部门和行业协会正在开始进行标准研究。例如,铁四院积极进行电车技术标准研究,完成了《现代有轨电车设计指南》,并参与交通运输部关于《有轨电车试运营基本条件》项目的筹备工作等。
        (2)提前规划、做好预留
        有轨电车的新建道路,在实施道路时保留8-10m的绿地,这可以避免在随后的电车建设过程中进行道路重建,减少工程投资并减少对现有道路的影响。
        (3)优化线路方案、提高运营效率
        第一,线路布局
        在正常情况下,应尽可能在道路上铺设有轨电车。主要优点是,不会影响正常区间的电车、汽车、非车道和行人之间的交通。交叉口、道路渠化和交通组织可以有效减少电车对道路交通的影响。运输组织可以采用与社交交通相同的步长设置。尽量不要在路边铺设有轨电车,主要问题是,除了与沿线入口的交互作用外,电车对沿线社区和商业开口的影响更大。
        第二,车站设置
        站台设置可以考虑集成规划和分阶段实施。由于电车一般是地面站,因此车站业务相对简单,可以根据当地建设情况和沿线客流的需要逐步实施,并需要准备相关的预约业务。随着期间客流的增加,将来可以添加更多的站点。在电车运行的早期阶段,可以增加站点之间的距离,从而可以有效地提高电车的运行速度。
        第三,直线的最小曲线半径
        如果电车曲线的半径太小,则主要会对操作产生不利影响,例如超车速度慢、舒适度差、出轨系数增加、设备维护工作量大以及导轨磨损严重。
        (4)实施智能交通信号控制系统
        采用智能交通信号控制系统控制有轨电车路线,可以有效提升周边地区社会交通的整体效率,实现社会与电车交通的整体协调。通过实现有轨电车信号与社会交通信号之间的联锁关系,可以有条件地让有轨电车优先通过,保证有轨电车通过路口的安全性和效率。
        (5)增加安全措施、减少安全隐患
        第一,添加围档措施。如果道路条件允许,可以通过在电车限制区之外种植灌木或增设栏杆并将电车的宽度从8m增加到10m来减少行人越过电车车道的可能性。第二,增加路缘的高度。路缘石的特殊设计是在不因道路状况而影响沿线景观的条件下进行的,路缘石的高度增加到35厘米,从而减少社会车辆冲入道路的可能性。第三,增加高架或地下通道。根据沿途道路的状况,可以采用立交桥、地下通道和区域断面开口等各种形式。第四,增设额外的交通安全设施。交通安全设施包括交通标志、交叉路口信号通知,高度限制的桅杆、悬链杆保护岛、人行横道等候区、隔离栅栏、反光路钉、提示标志等。
        (6)提高国产化率、降低运营成本
        例如上海张江电车采用法国劳尔橡胶轮导系统,车辆的维修成本很高,大部分零件都是进口的。配件的高昂价格极大地限制了车辆的正常“生产”。
        (7)优化工程方案、降低工程造价
        目前,我国电车轨道结构采用单线整板法,草皮仅20cm,需要养分土壤。营养土投入很多,维护工作很多,草坪的生存期只有3到5年。在苏州高新区2号有轨电车的设计过程中,采用轨道支撑结构,这基本上不会影响项目投资,但土层厚度可以达到50厘米,这样可以使用普通土壤,草皮寿命可以达到8年,一定程度上减少了投资成本和维护工作。
        结语
        现代有轨电车是本世纪最受欢迎的交通工具之一,可以满足城市发展的需求,并具有广阔的发展前景。但是,当前仍然存在很多的不足(如利用率低、车速慢等)需要有待解决,项目业主和运营企业要开拓有轨电车多元化的经营模式,当地决策部门,设计和施工单位及社会各界应共同努力,共同探索,从而促进我国有轨电车的健康发展。
        参考文献
        [1]黎冬平. 我国有轨电车的发展趋势与思考[J]. 交通与港航, 2017, 004(001):P.21-26.
        [2]张嘉峻. 现代有轨电车在我国可持续发展问题的思考[J]. 铁道建筑技术, 2020, No.330(10):165-168.
        [3]夏臣芝, 彭飞. 我国现代有轨电车发展趋势思考[J]. 科技创新与应用, 2018, 000(008):170-171.
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