translohr系列現(xiàn)代有軌電車技術(shù)特點(diǎn)與運(yùn)營(yíng)問題研究

1、<p>　　Translohr系列現(xiàn)代有軌電車技術(shù)特點(diǎn)與運(yùn)營(yíng)問題研究</p><p>　　摘要：介紹了天津開發(fā)區(qū)新交通試驗(yàn)線所采用的Translohr電車的技術(shù)特點(diǎn)，對(duì)比分析了鋼輪鋼軌與膠輪導(dǎo)向制式有軌電車的技術(shù)特性，得出了該系統(tǒng)的比較優(yōu)勢(shì)。結(jié)合運(yùn)營(yíng)實(shí)際，分析了Translohr系統(tǒng)存在的運(yùn)營(yíng)問題，為后續(xù)工程提出了建議。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：Translohr電車技術(shù)特

2、點(diǎn)運(yùn)營(yíng)問題后續(xù)工程建議 </p><p>　　Abstract: This paper describes the technical characteristics of Translohr modern tramway for New Transit Demonstration Line in TEDA， compares and analyzes the technology characteristics

3、 of steel wheel/rail tramways and the modern tramway on tires， concludes the comparative advantages of the latter system. And according to the operation reality， analyzes the existing operation problems of Translohr syst

4、em， and gives the proposals for the subsequent project. </p><p>　　Key words: Translohr system; technology feature; proposals for the subsequent project; </p><p>　　中圖分類號(hào)：F530.86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：209

5、5-2104（2012） </p><p><b>　　0 引言 </b></p><p>　　現(xiàn)代有軌電車是在傳統(tǒng)有軌電車的基礎(chǔ)上通過全面改造升級(jí)，于上世紀(jì)九十年代后期率先在法國(guó)發(fā)展起來的一種具有中等運(yùn)能、設(shè)計(jì)新穎、節(jié)能環(huán)保的先進(jìn)交通方式[1]。隨著在法國(guó)、德國(guó)、西班牙等多個(gè)西歐城市的運(yùn)營(yíng)以及高科技的不斷融入，現(xiàn)代有軌電車以嶄新的形象、舒適的服務(wù)吸引了國(guó)內(nèi)學(xué)者的關(guān)注

6、和研究。 </p><p>　　1. 現(xiàn)代有軌電車主要制式與性能比較 </p><p>　　1.1 現(xiàn)代有軌電車的制式 </p><p>　　目前，在世界上運(yùn)行的現(xiàn)代有軌電車主要有鋼輪鋼軌和膠輪+導(dǎo)軌兩種制式（見圖1）。生產(chǎn)鋼輪鋼軌制式的現(xiàn)代有軌電車的廠家有法國(guó)的Alstom( 阿爾斯通)公司、德國(guó)的Siements(西門子)公司、加拿大的Bombardier(龐巴

7、迪)公司等。生產(chǎn)膠輪+導(dǎo)輪制式的公司有法國(guó)Lohr（勞爾）公司和加拿大的Bombardier(龐巴迪)公司。 </p><p>　?。╝）Alstom Citadis轉(zhuǎn)向架（b）Translohr導(dǎo)向機(jī)構(gòu) </p><p>　　圖1 不同制式下的轉(zhuǎn)向架或?qū)驒C(jī)構(gòu)對(duì)比圖 </p><p>　　1.2 兩種主要制式技術(shù)性能比較 </p><p>

8、　　表1 鋼輪鋼軌與膠輪+導(dǎo)軌有軌電車部分主要技術(shù)性能對(duì)比 </p><p>　　綜合而言，鋼輪鋼軌制式與膠輪+導(dǎo)軌制式兩種電車各有優(yōu)劣。鋼輪鋼軌制式電車車內(nèi)空間、載客量比膠輪+導(dǎo)軌電車大；但鋼輪鋼軌制式電車受轉(zhuǎn)向架、鋼輪—鋼軌摩擦性能限制，在爬坡、轉(zhuǎn)彎、加速、減速方面不如膠輪+導(dǎo)軌制式電車。 </p><p>　　2. Translohr系列電車技術(shù)特征 </p><

9、;p>　　本文以新交通試驗(yàn)線選用的法國(guó)Lohr公司的TRANSLOHR STE3型膠輪+導(dǎo)軌制式電車為例，分析Translohr系列電車技術(shù)特征。該車車長(zhǎng)25米，寬2.22米，高2.95米，采用750VDC電力牽引，自身帶有牽引電池包滿足無網(wǎng)區(qū)運(yùn)行；100%低地板，最大加速度1.3 m/s&sup2;，最大減速度5 m/s&sup2;；三節(jié)編組車輛額定載客167人，最大載客212人。 </p><

10、;p><b>　　2.1技術(shù)特點(diǎn) </b></p><p>　　1. 車輛采用專用的導(dǎo)向裝置進(jìn)行導(dǎo)向 </p><p>　?。?）獨(dú)特的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。車輛采用類似于公交車輛的橡膠輪胎承重，選用專用“V”型導(dǎo)向裝置用于控制方向。 </p><p>　?。?）相較于有軌電車，路基承載載荷小 </p><p>　　2. 轉(zhuǎn)彎

11、半徑小、爬坡能力強(qiáng) </p><p>　　圖2 Translohr電車轉(zhuǎn)彎半徑及爬坡能力示意圖 </p><p>　　圖3Translohr電車降弓運(yùn)行在無網(wǎng)區(qū)域 </p><p>　　3. 采用接觸網(wǎng)和牽引電池包兩種供電方式，方便通過狹小區(qū)域 </p><p><b>　　4. 編組靈活 </b></p>

12、<p>　　車輛每小時(shí)單向運(yùn)量在5000—12000人之間，車輛可根據(jù)需要進(jìn)行編組聯(lián)掛。 </p><p>　　圖4Translohr系列編組情況 </p><p>　　5.采用低地板，方便乘客上下車。 </p><p>　　圖5Translohr低地板與站臺(tái)位置示意圖 </p><p>　　2.2 工程建設(shè)優(yōu)勢(shì) </p&g

13、t;<p>　　Translohr電車以其膠輪+導(dǎo)軌的獨(dú)特結(jié)構(gòu)與鋼輪鋼軌制式有軌電車相比，在工程建設(shè)方面主要有在以下優(yōu)勢(shì)： </p><p>　　1. 線路設(shè)計(jì)自由度大 </p><p>　　10.5米的最小轉(zhuǎn)彎半徑、13%的最大爬坡能力及2.2米的車寬，使得Translohr系統(tǒng)能夠在較為狹小的街道運(yùn)行（如意大利線和上海張江線）。 </p><p>

14、　　圖6：意大利線狹小街道運(yùn)行 </p><p>　　2. 對(duì)既有道路影響小 </p><p>　　Translohr STE3型電車采用8組寬大的輪胎走行，路的承載力小。Translohr的路基可在既有市政工程道路基礎(chǔ)上鋪設(shè)，不需對(duì)道面和橋梁進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)和緩坡工程。同時(shí)，Translohr路基一般厚度為28—30cm，對(duì)原市政路基下的既有管線影響小。 </p><p>

15、;　　3. 檢修基地占地面積小 </p><p>　　Translohr系統(tǒng)在檢修基地內(nèi)，可采用半徑10.5米的道岔出入庫(kù)，所以檢修基地占地面積可盡可能的縮小。同時(shí)，并不需旋輪機(jī)等大型生產(chǎn)設(shè)備。 </p><p><b>　　4. 建設(shè)工期短 </b></p><p>　　新交通試驗(yàn)線工程于2006年4月開工，2006年12月竣工，施工工期不到

16、1年。 </p><p>　　5. 基礎(chǔ)建設(shè)成本低 </p><p>　　通過新交通試驗(yàn)線工程及上海張江線工程，已基本實(shí)現(xiàn)Translohr配套系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化，并取得了一些技術(shù)成果。導(dǎo)向軌、專用樹脂專用道岔、司控道岔及洗車機(jī)、架車機(jī)、救援牽引車等專用檢修設(shè)備均已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。目前，新交通試驗(yàn)線每公里造價(jià)不到3000萬（不含車輛采購(gòu)費(fèi)用）。 </p><p>　　3. T

17、ranslohr電車運(yùn)營(yíng)中存在的問題及改進(jìn)建議 </p><p>　　新交通8輛電車自投入運(yùn)行至今，運(yùn)行總里程近150萬公里，目前單車最高里程已過24萬公里。隨著電車?yán)锍膛c運(yùn)行時(shí)間的增加，按正常的設(shè)備規(guī)律應(yīng)由磨合期逐步轉(zhuǎn)入穩(wěn)定期，但實(shí)際運(yùn)行中電車故障率居高不下，電車可用度一直維持在較低水平。運(yùn)營(yíng)存在的困局，主要由既有電車自身設(shè)計(jì)缺陷和工程配套設(shè)計(jì)不合理造成。 </p><p>　　3.1

18、輪軌配合不良 </p><p>　　自2009年以來每當(dāng)進(jìn)入夏季，電車頻繁在段內(nèi)岔區(qū)（小半徑曲線）發(fā)生側(cè)磨拉絲，甚至脫軌事件。后經(jīng)不斷的排查和研究，最終發(fā)現(xiàn)了電車導(dǎo)向裝置因防水性能不佳引起導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主轉(zhuǎn)軸卡滯和球面軸銹蝕故障，這是導(dǎo)致電車脫軌和側(cè)磨拉絲的主要原因。 </p><p>　　圖7：導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主轉(zhuǎn)軸軸承故障 </p><p>　　建議：在后續(xù)工程中，在車輛選型

19、階段電車要具備抗雨、雪、鹽水侵蝕能力，電車要具備較高的抗環(huán)境污染能力；在運(yùn)營(yíng)階段，重點(diǎn)關(guān)注電車導(dǎo)向機(jī)構(gòu)各轉(zhuǎn)軸的密封狀況，避免導(dǎo)向機(jī)構(gòu)各轉(zhuǎn)軸銹蝕卡滯，引起行車事故。 </p><p>　　3.2 路面平整度較差及路面破損 </p><p>　　新交通試驗(yàn)線路面平整度較差，電車運(yùn)行顛簸較為嚴(yán)重，目前電車只能以最高40 Km/h的速度運(yùn)行，電車機(jī)械部件老化和漏油現(xiàn)象也較國(guó)外線路嚴(yán)重的多。此外，因

20、工程施工質(zhì)量和冬季鹽水使用的原因，縮縫破損、麻面、裂紋、錯(cuò)臺(tái)等路面病害較多。路面平整度較差和路面病害的問題，已嚴(yán)重制約了新交通運(yùn)營(yíng)效率的發(fā)揮。 </p><p>　　圖8：線路麻面 圖9：線路伸縮縫破損 </p><p>　　建議1：在后續(xù)工程中，引入路面平整度概念，平整度標(biāo)準(zhǔn)參照機(jī)場(chǎng)道面設(shè)計(jì)要求，如《民用機(jī)場(chǎng)水泥混凝土道面設(shè)計(jì)規(guī)范—MHT 5004-2010》和《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)

21、范_JTG_D40-2002》等。同時(shí)，也可考察瀝青路面的和預(yù)制混凝土路面的試驗(yàn)情況。 </p><p>　　建議2：在混凝土路面建設(shè)期間，要做質(zhì)量把控，督促施工單位好路面漲縫和縮縫的處理。 </p><p><b>　　3.3 冬季除雪 </b></p><p>　　冬季降雪對(duì)Translohr電車的影響較大。一旦導(dǎo)向軌軌槽內(nèi)結(jié)冰，就無法運(yùn)行

22、。但根據(jù)運(yùn)營(yíng)幾年來的除雪經(jīng)驗(yàn)，只要措施得當(dāng)，在保證軌槽內(nèi)不結(jié)冰的情況下，可以滿足正常運(yùn)營(yíng)要求。但融雪劑特別是鹽水的使用[3]，對(duì)混凝土路面和電車導(dǎo)向機(jī)構(gòu)腐蝕影響較大。 </p><p>　　圖10 導(dǎo)向軌軌槽結(jié)冰情況 </p><p>　　建議：在工程階段做好輔助配套設(shè)備的研發(fā)，如研發(fā)專用除雪車的設(shè)備，提高系統(tǒng)的抗雪能力。 </p><p>　　3.4 動(dòng)力電池包的

23、使用 </p><p>　　Translohr電車采用的是SAFT公司生產(chǎn)的Ni-MH牽引電池包，產(chǎn)品壽命5—8年，整組約240余萬元，該牽引電池包故障率高、可靠性差，能效比低。 </p><p>　　建議：在線路、線況允許的情況下，正線線路和庫(kù)區(qū)宜全部采用接觸網(wǎng)取流模式，電車不配置動(dòng)力電池包。 </p><p><b>　　4. 結(jié)束語 </b&g

24、t;</p><p>　　綜上，Translohr電車以其鮮明的技術(shù)特點(diǎn)，與鋼輪鋼軌制式現(xiàn)代有軌電車相比在線路選型、工程建設(shè)階段等方面優(yōu)勢(shì)突出，但由于膠輪+導(dǎo)向軌制式電車自身產(chǎn)品未經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)的積累，在產(chǎn)品的可靠性和環(huán)境的適應(yīng)能力上表現(xiàn)并不理想。本文結(jié)合運(yùn)營(yíng)中的實(shí)際，對(duì)Translohr電車存在的問題提出了解決方案，具有一定實(shí)際意義。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)

25、 </b></p><p>　　[1] 薛美根、楊立峰. 現(xiàn)代有軌電車主要技術(shù)特征及國(guó)內(nèi)外發(fā)展研究[J]. 城市交通，2008（6） </p><p>　　[2] LOHR GROUP. 《TRANSLOHR STE 3 TECHNICAL SPECIFICATIONS》．D00004306 G，2007 </p><p>　　[3] LOHR GROU