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有轨电车的应用模式、技术演变及发展瓶颈分析

e车轨道交通资讯2020-09-29 13:54:39

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近几年来,现代有轨电车因具有高效、灵活、节能、环保、乘坐安全舒适、运量大等特点而受到青睐。国内外很多城市掀起了复兴有轨电车的热潮。


一、有轨电车的应用模式及现状


现代有轨电车作为城市公共交通的一种,根据其与城市交通的关系可主要分为骨干型、辅助补充型和旅游特色型,但在实际中还需根据其与城市常规公交、大运量轨道交通、机动车、自行车等运输系统之间的关系,兼顾近期需求和远期发展具体细分,不能笼统地将其作为城市轨道交通的补充和延伸。


由于城市规模、城市发展布局,客流特征、有轨电车线网层次以及现代有轨电车的技术经济特征的影响,其不同运用模式在不同城市各有特点,下表为几种典型的应用模式及其特点。


现代有轨电车应用模式分类及特点


1.城市骨干型


现代有轨电车系统可以很好地作为城市公共交通的骨干,应用于人口在 50万-150万人的中等规模城市,也可以形成网络,由常规公交车提供补充。


大城市周边、卫星城或规模与中小城市相当的工业开发区,大运量轨道交通线路的客流覆盖不强,且在郊区新城,客流量适中、可利用道路资源多、便于规划建设,在这些区域有轨电车的运用前景较好。在这些地区现代有轨电车可作为城市公共交通骨干,同时引导城市的发展,促进地区经济,加强卫星城与主城区的联系。  


2.辅助补充型


在特大城市可利用有轨电车中低运量的特点,使其协同地铁和常规公交共同构成多层次的城市综合公共交通体系。


在人口密度高的核心区,出行需求大、土地开发强度大、道路资源紧缺,可将轻轨地铁作为城市快速轨道交通的骨干网络,有轨电车作为大运量轨道交通的补充,辅以低运量的常规公交线网。三级交通网络相互依存,以清晰的定位、合理的分工共同构成城市综合的公共交通系统。


有轨电车作为轻轨或地铁的补充,可在大运量轨道交通的端部形成外延,一方面为大运量快速轨道交通接驳客流,提高其运输效益,另一方面可以为城市外围的居民提供快速舒适的出行方式,促进城市协调发展。


3.旅游特色型


现代有轨电车具有爬坡能力强、运量大、速度快、节能环保、车型美观、舒适性强等特点,可在一些客运枢纽站场为景区快速集散游客,而在景区内部又可以很好地融入景点,作为整个环境的交通风景线,串连各个景点为游客提供良好的出行体验。


该模式下客流结构以旅游客流为主,线路连接城市对外交通枢纽和各大景区,方便游客快速到达或离开景区,如武夷新区旅游观光有轨电车;在景区内部作为各景点的联络线,为游客提供舒适的出游体验,如广州海珠区有轨电车、北京现代有轨电车西郊线。


随着有轨电车线网的不断扩张,其在城市中的应用模式和作用也将发生改变,线网未成规模时其功能特色单一,随着城市新区规模的不断扩大,应用模式也会从辅助补充、旅游特色型转变为网络骨干型。


二、有轨电车的技术演变


 现代有轨电车是在传统有轨电车的基础上改进和发展起来的新式交通方式。 老式(传统)有轨电车和现代有轨电车的技术特征主要有以下几个方面。


1、传统有轨电车仅采用钢轮钢轨,现代有轨电车不仅如此,也引入了橡胶轮与导向轨技术,增加了胶轮导轨的制式。


2、低地板程度:传统的有轨电车与公交车相似,采用高地板和台阶方式,这种形式不利于残疾人,影响乘客的上下车速度。现代有轨电车可采用独立旋转车轮转向架,合理布置车内坡度,达到100%低地板效果,极大便利了乘客上下车。


3、车辆运行振动和噪声:现代有轨电车运行振动和噪声均较低,其主要原因是采取新的制造工艺和新的技术,例如使用弹性车轮和隔音材料。目前成都市新筑路桥机械股份有限公司研发出嵌入式连续支持无砟轨道系统,该系统可实现连续支撑,非连续锁固,可有效降低噪声3 ~5分贝。


4、车辆外观和内饰:现代有轨电车外观和内饰相较于传统有很大改变,可结合线路性质、周围环境、营销需要进行专门设计。现代有轨电车配以一 体化接触网、支柱、照明和草坪设计,与线路周边环境融为一体,形成一道亮丽风景线。


5、牵引动能:现代有轨电车电力传动系统多采用VVVF牵引控制技术。


6、制动系统:有轨电车制动一般分为机械制动及电制动,为增加舒适稳定性,在低速制动时增加了液压制动。


7、运载能力:模块化设计的现代有轨电车连挂更加灵活,可根据实际客流量需要增减车辆模块。


8、行驶速度:传统有轨电车速度较低,实际运行速度在15公里/小时左右。现代有轨电车运行最髙速度可达70公里/小时,设计速度可达80公 里/小时,在市区旅行速度不低于20公里/小时,在郊区旅行速度可达30公里/小时以上。


9、供电方式:传统有轨电车采用传统架空线供电,现代有轨电车除了接触网供电外还有多种供电方式。在部分空间限制区域或景观区域,可采用超级电容或蓄电池供电,除此之外,还发展了电磁感应、氧燃料电池等多种供电方式。


传统的有轨电车与现代有轨电车存在比较明显的差距,例如行驶速度、供电方式、车辆性能等。虽然70%低地板现代有轨电车在国内技术已经成熟,但国内认可程度较低,100%低地板有轨电车虽然在国内处于使用初期, 但其发展潜力巨大。


我国本土企业,如中车大连、中车长客、中车唐车、中车四方、中车浦镇、中车株机、中辆科技等也在积极推进现代有轨电车国产化进程,并已经取得卓越的成果。


三、有轨电车的发展瓶颈


现代有轨电车属于经济型城市轨道交通,建设投资小、建设周期短、能源消耗少、运输效率高、易被批复。现代有轨电车采用司机可视驾驶方式,操作简便,极少发生交通事故。但是现代有轨电车的特殊性也限制了其发展。现代有轨电车主要有以下几个发展瓶颈。


1、平交道口安全风险


部分有轨电车需在城市街道中铺设轨道,平交道口处,会占用道路资源,同时有轨电车必须按照规定路线运行,机动性差,车辆速度与汽车相比较慢,在混合路权的情况下,通过平交道口时,可能会造成交通堵塞,严重时可能会出现交通事故。


2、技术选择多样化


目前国内有轨电车制造厂家多达10家,并且每个车辆制造商设计的车辆都有自身优点,供电也有多种方式可以选择,如架空接触网供电、地面供电、氢能源供电、超级电容供电、蓄电池供电等。在路权权限上也有专用路权和混合路权的方式。但是因为技术选择的多样化,国内暂未出台统一标准,也给目前有轨电车的发展带来不利的因素。


3、收益困难


现代有轨电车运营成本较高,包括牵引电力费用、车站动力及照明能耗费用、车辆修理费用、固定设备维修费用、人员工资福利、综合管理费用和其他费用等。仅靠有轨电车票价收益无法达到收支平衡。如上海张江年运营成本3041万元,而票务加上其他收人总共1000多万元,年亏损2000多万元。目前,全国新建现代有轨电车运营线路均在持续亏损。


4、国家政策尚不明确


目前国内颁布了相关城市轨道交通国家标准,但是大部分是针对地铁、轻轨的,有轨电车行业目前只发布了《低地板有轨电车车辆通用技术条件》。目前国内有轨电车行业也在积极制订相关标准。这需要国家层面统一政策、标准规范来指导行业发展,建立自上而下、先总体后部分、先亟须后完善的标准体系。

(来源:轨道交通蓝皮书 整理:中国e车网)


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