上海市轨道交通车辆选择及列车编组若干问题的探讨

摘 要 上海市轨道 交通 有A 型车和C 型车两种基本车型。车型的选择以及列车编组的确定是轨道交通建设的关键。以 发展 的观念,从城市规划发展、预测客流、车辆来源及人车价格、工程投资等工程总体角度对车辆选择进行探讨。

关键词 城市轨道交通,车辆选择,预测客流,发展预留

1 两种基本车型技术规格和性能

目前 ,上海市已建和在建的轨道交通线(磁悬浮线除外) 车辆的两种基本车型为:

(2) 小容量铝制METROPOL IS 系列C 型车,架空接触网供电。如莘闵轻轨交通线采用这一车型。表1 为两种基本车型车辆的主要技术规格和性能对照情况。由表可见:大型车的结构尺寸较大,需要较大的结构限界;大型车的额定负载较大,是小型车的1. 42 倍;小型车轴距小,对平面曲线的适应能力较强,利于线路平面布置;大型车爬坡能力强,利于线路纵断面布置; 大型车平均起动加速度较小型车大;车辆自重相差不大,大型车拖车自重小,小型车动车自重小。在同样的运能条件下,由于小型车编组大,线路年总运量(含自重) 反而较大型车大。其他指标基本相同。

2 若干问题的探讨

2. 1 关于预测客流

预测客流是确定车辆选型、车辆编组的重要依据之一。一般中小运量(如高峰高断面客流量≤3 万人/ h) 轨道交通选用小型(C 型) 车辆,较大运量或大运量(高峰高断面客流量> 3 万人/ h) 的轨道交通宜选用大型(A 型) 车辆或B 型车辆。而且,应该肯定客流预测机构对轨道交通的预测结果无可非议。但是,如果将该预测客流作为确定车辆选型和列车编组的唯一依据或者充分条件,则不仅是不 科学 的,也是不可靠的。其理由如下: 其次,城市总体规划是客流预测的重要依据。上海市城市总体规划年限是20 年(2020 年),城市发展规划在时域上与轨道交通使用年限也存在很大差异。同时,城市发展是可持续的,也是可变的。预测客流只是在某一时期的城市发展规划基础上取得的,不是恒数,而是变数。另外,单从客流预测来看,除前述的总体规划外,预测客流还受很多因素的影响,包括居民出行方式、出行次数、轨道交通网发展计划、线路的服务水平(发车间隔、旅行速度、舒适程度等) 、票价等。这些因素的变化,对客流预测结果有很大的影响。既然轨道交通建设必须考虑发展预留,那么首先可以从线路设计通过能力方面来做文章。

2. 3 关于车辆来源及价格

(1) 车辆来源

根据国家计委关于轨道交通车辆国产化的要求和我国车辆生产(组装) 能力,两种车型的车辆来源如下:

大型车有四家定点厂,分别是长春客车厂、浦镇车辆厂、株州电力机车厂和四方车辆厂。

小型车有一家组装厂,即上海阿尔斯通闵行组装厂(尽管其他厂家也能生产或组装小型车辆,但与上海目前所采用的小型车不同) 。

显然,大型车的来源较小型车广。如果说小型车的供货不成问题的话,那么大型车的供货则更有保障。目前我国已加入W TO , 今后无论是大型车还是小型车,其供货来源将越来越广阔。以完全满足运能储备和舒适度两方面的预留要求。因此,还必须在车辆方面做文章,如选用大容量车型,或者适当增大列车编组。

(2) 车辆价格

表1 为两种车型车辆价格及人车价格对照表。

表1 车辆价格及人车价格对照表

表2 M8 线车辆配属及购置费对照表

2. 4 关于车辆选型及列车编组对工程投资的 影响 来讲,其建筑限界仍然不能缩小。因此,对于以地

下线为主的上海市轨道 交通 工程,无论采用小型车

(1) 车辆选型对区间土建工程投资的影响采用大型车时,结构限界较大,对于高架线和矩形隧道来讲,将增加一定的土建费用;但由于车辆高度和授电方式相同,对于盾构法圆形区间隧道还是大型车,区间土建工程投资基本相同。

(2) 车辆选型对车站土建工程投资的影响

在同样的运能条件下,采用大型车时列车的编组数较小型车的编组数小得多(如4 辆编组的大型车与6 辆编组的小型车运能几乎一样,前者为3. 72 万人/ h , 后者为3. 82 万人/ h) ,车站站台有效长度可很大程度地缩短,从而缩小车站规模,降低车站工程投资。当然,采用小型车时,车站宽度可以缩小,但非常有限,对车站规模和土建投资影响不大。采用大型车使车站规模缩小后,还有利于减少环控等设备系统的投资,并有利于减小运营费用。表3 为两种车型与车站规模的关系对照情况。

表3 两种车型列车编组与车站规模关系

(3) 列车编组对工程造价的影响

毋容置疑,列车编组增大,工程造价增大。但这主要是车站土建造价方面,而对于整个工程来讲,列车编组对工程造价的影响究竟到什么程度呢,答案可以从以下 分析 和对比中得到。 由此可见,适当增大列车编组以预留必要的 发展 余地,对工程总投资的影响程度并不是很大。而另一方面,采用6 节编组时,其运能或容量却较5 节编组增加了20 % 。显然,以增加5 % 的工程初期投资(直接费) 的代价换取必要的运能储备或发展预留(且这种储备或预留是必需的) 是完全值得的。

3 几点建议

(1) 对于客流预测机构对轨道交通的预测工作和结果应予以充分尊重和认可,但预测客流并不能作为确定轨道交通建设规模的唯一依据。轨道交通建设必须考虑一定的发展预留,而且这一预留不仅是运能方面,更是乘客舒适度方面,故车辆选型和列车编组应通过综合分析来确定。简言之,要以发展的观点来确定轨道交通的远期规模。

(2) 对于轻轨来讲,采用小型车是可取的。但对于市区地铁线和市域快速线(尤其是以地下线为主的地铁线) 采用大型车较为合适。

(3) 选用大型车和适当地增大列车编组,对工程初期投资的影响程度是有限的,以此来获取必要的发展预留是值得的。

(4) 在上海城市轨道交通中,虽然小型车只用于轻轨交通线,但在全国来讲具有广泛的 应用 前景。其供电方式采用三轨制式更为适合,同时,还需提高爬坡能力。

(5) 车辆编组及动拖比等技术条件应符合工程总体需要,车辆编组的灵活性有利于运输组织。相信车辆专业的技术人员和生产厂家能够解决车辆本身的技术 问题 ,并完全有能力提供满足工程总体需要的车辆。

(6) 对于某些线路,若近期内客流较小,可按“高密度、小编组”的原则组织运营,也可暂采用小型车组织运营。这样,可以保证必要的行车密度, 若采用小车还可以解决上海市已订购300 辆小型车的使用问题。当然,这需要车辆能够灵活编组, 或者要求线路满足大、小车兼容的技术条件,而这是不难做到的。

以上是作者从工程总体角度对轨道交通车辆选型和列车编组初浅认识,乃一家之言,仅供同行 参考 ,望批评指正。

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