姜树学，宋妍，曹田野
中车唐山机车车辆有限公司 河北省唐山市 063035
摘 要：随着我国交通管理技术的不断创新发展和社会的不断进步，不合理的城际动车组列车编组形式及动力配置已逐渐不足以满足国家与社会的需求，因此，城际动车组列车的编组形式及动力配置的不断创新发展为国际、洲际旅行提供了更便捷的保障。动车组列车具有牵引力强、启停迅速、载客量大、运用灵活磨损度和易于维护等特点，对于当前的货运客运，动车组列车起着非常重要的作用。本文针对于此，对我国现在的城际动车组列车进行了考察与分析，并对城际动车组列车编组形式及动力配置提出了一些想法和见解。
关键词：城际动车组 编组形式 动力配置
动车组火车是现代火车的一种。它们由几种动力车辆和无动力车辆组成。火车在正常使用寿命期间以固定的编组模式运行。 《铁路技术管理条例》第二百零八条规定：动车组列车是自走式固定编组列车。与传统的火车相比，动车组的特点是不随意改变编组，不搭机车的特点。其中，多动力分布式动车组具有轴重轻，加速性能好，使用灵活的优点。它们适用于小型编组和高密度客运。组织并广泛用于城市间的快速公交和城市轨道交通列车。本文以某城市的城市轨道交通网为例，综合考虑客流需求，扩展的可行性等因素，选择合适的列车编组形式。同时，研究列车的最大运行速度，动态阻力比和加速性能。
一.城市概况
根据不同的客流，路线条件以及路线的运行要求，列车编组、车辆的最大运行速度和动力配置也有所不同。某城市的城市轨道交通网由S1线，S2线，S3线和S4线组成。本文以城市轨道交通线的S1和S2线为例。经过分析比较，确定了合理的编组形式，最大工作速度和动态阻力比。
二. 影响列车编组形式选择的因素
列车编组的形式不仅需要满足客流的需求，而且还考虑了扩展的可行性等。
1.1客流量需求
这条交通线S1将成为未来大都市核心区两个主要中心之间的快速连接通道，并将负责大都会区内东西方之间的快速交通连接。城市人口规模从宏观层面影响火车编组的形式。在整个El预测的总客流相似的条件下，对于相同的位置线，人口规模更大，客流增长的潜力也更大。相应地需要增加小组来预防风险。该线路的客流预测结果如表1所示。
.png)
鉴于这条线上的多个桥梁和平台长度长的特点，建议使用城际动车组作为平台，使用宽度为3300mm，高度为3860mm，长度为23600mm，轴重为的车辆。 16.5吨第四列和第六列列车的客流分析和计算如下。
（1）如果使用4组火车，则在AW3工作状态（6人/ m2）下，整车的载客量为863人。当考虑3min的间隔运行时间（即每小时20对火车）时，根据单向每小时运输能力Q =火车载客量*60/火车间隔时间，得出火车的每小时单向可以计算出该区域的运输能力约17,260人次，满足近期（2020年）单向高峰时段横截面的15,000人次的需求，但不能满足长期（2030年）23,000人次的需求。
（2）如果使用6组火车，则在AW3工作条件下车辆的总载客量为1009人。当考虑3min的间隔运行时间（即每小时20对火车）时，根据单向每小时运输能力Q =火车乘客量*60/火车间隔时间，每小时单向横截面运输能力可以计算出列车的总载客量约为27,100人次，不仅可以满足近期（2020年）单向高峰时段的15,000人次的需求，还可以满足长期（2030年）为20,000-30,000人次。
根据经验，客流预测都小于实际增长。如果在不久的将来选择小组，他们将很快面临容量扩张的问题。因此，对于这个城市的轨道交通线，考虑到客流的需求，选择六组火车更为合适。
1.2扩 编可行性
如果近期采用4组的形式，从长远来看采用6组的形式，则有以下两个扩展计划。
方案1：将原始4组的旧车“自动扩展”为6组，然后购买6组新车，例如北京2号线。由于所有旧的拖车都配备了驾驶室，因此带有驾驶室的拖车需要进行部分改造。此时，火车的前2辆车通过，而后4辆车通过，这对于疏散乘客是不利的。
方案2：在原来的4组的基础上，添加一个移动1牵引单元，例如北京13号线和巴东线。此时，会出现新旧车混动的情况，新旧车的轮径不同，行驶里程也不同，大修时间也不同。整车的使用性能和维护会受到一定程度的影响。
从以上分析可以看出，两种扩展方案各有优缺点。对于这个城市轨道交通线，由于客流的迅速增加。如果使用4列火车，则需要在短时间内将它们扩展到6列火车。考虑到扩展的经济性，建议直接使用6组火车。三.最高运行速度及动力配置探讨
本项目的设计以城际动车组为平台，同时，根据城市轨道交通的特点，在城际列车平台的基础上进行了相应的论证和分析。主要体现在最高列车速度和动态阻力比的配置上。以下将基于两种类型进行比较和分析：速度等级（120km / h，140km / h）和两个动态牵引比（4个动态和2个牵引，3个动态和3个牵引）。
对于6列火车，当牵引变流器的最大输出功率相同且牵引电动机的额定功率为250kW时，相同类型的电动机配置为对不同速度等级和不同动态牵引比的机组进行计算，并计算0~40km / h的加速度，加速距离和平均加速以达到最大运行速度。牵引性能的计算结果列于表2。
.png)
从表2中可以看出，四动二拖链的加速距离短于三动三拖链，并且起始加速度较大。这样可以确保在短时间内加速到最大运行速度。三动三拖列车主要根据线路模拟，线路状况，行驶时间和投资成本确定。假设火车的最高运行速度为140 km / h，并且每个车站停靠30秒，则分别针对S1线模拟三动和三拖编组形式以及四动和二拖编组形式，仿真曲线如图1和图2所示。
.png)
分别对列车的三动三拖编组形式和四动二拖编组形式进行S2线的仿真计算，得到仿真曲线，如图3和图4所示。
.png)
适用于车站之间距离较短的路线。 4动2尾车的优点可以很好地发挥；对于站间距离较远的线路，提高加速度以节省时间的效果不明显。根据城市的城市轨道交通网规划，S1线全长45.4公里，车站之间的平均距离为2.65公里。 S2线全长89公里，车站之间的平均距离为4.6公里。如果仅考虑S1线，则从图1和图2可以看出，最大行驶速度120km / h可以满足该线的需求。但是，如果您同时考虑其他行。考虑到S2线和其他线的站距，结合S2线的仿真曲线（见图3和图4），建议列车的最大运行速度为140km / h。
从表3和表4可以看出，两种列车的行进时间和平均行进速度之间的差异很小。即，四动作二拖曳分组对缩短行进时间和提高平均行进速度几乎没有影响。同时，如果采用四动二拖编组形式，则车辆购置成本，能耗，运行维护成本均高于三动三拖编组形式。因此，鉴于城市轨道交通的特点。建议使用三个动作和三个拖动的分组形式。
四.结束语
列车的编组形式，最大运行速度和功率配置与列车的线路状况密切相关。例如，站点之间的平均线距，线坡度，曲线分布等。因此，在对实际线段条件进行计算和分析后才能获得最佳选择。鉴于城市的城市铁路交通特点和线路运行条件，最终确定为具有3个移动和3个牵引的6组形式，最大运行速度为140 km / h。
参考文献：
[1]王峥.城际动车组列车编组形式及动力配置探讨[J].电力机车与城轨车辆,2013,36(05):55-57.
[1]沈熙俫. 城际动车组[J]. 交通与运输, 2004.
[1]叶洋. 高速动车组牵引动力单元配置研究[D]. 西南交通大学, 2015.