浅谈城市轨道交通车辆选型学号:姓名:2014年4月 摘 要 城市轨道交通车辆作为城市轨道交通最重要也是最关键的设备，应满足运量大、安全、快速、 舒适、美观和节能的要求，并具有先进性、可靠性和实用性因此，车辆选型正确与否，对城市 轨道交通的建设至关重要本文从城市轨道交通车辆的特点，提出车辆选型的主要原则，阐述了 胶轮、钢轮钢轨、独轨、直线电机、新交通系统、磁悬浮等6种车辆制式的特点及其适用性；并 对车辆的主要技术及参数的选择进行简要分析关键词轨道交通车辆；选型；制式；参数；随着城市社会经济的发展和城市化进程的加快，城市交通面临着越来越严峻的挑战从壯界 各国成功的经验来看，选择城市轨道交通方式是解决交通拥挤、保护环境、提高安全性和节约能 源的冇效途径城市轨道交通具冇运能大、快速、准时、安全、舒适、较好地利用城市地下或地 上空间、节约能源以及缓解地而交通拥挤和环保等多方血•的优点，所以成为解决日益严重的城市 交通问题和促进城市交通发展的主要方式之一城市轨道交通乍辆作为城市轨道交通最重要也是 最关键的设备，应具有先进性、可靠性和实用性，应满足运量人、安全、快速、舒适、美观和节 能的要求因此，车辆选型止确与否，对城市轨道交通的建设至关重要。
车辆是城市轨道交通工程中的核心组成部分，它的结构和技术性能对轨道交通工程的功能、 工程投资、运营效益、安全等都有不町低估的影响城市轨道交通车辆选型不仅涉及年辆专业本 身，还关系到城市轨道交通系统多个专业的设计、选型因此，每个建设城市轨道交通的城市都 高度重视车辆选型一、研究城市轨道交通车辆选型的必要性〔5]1. 车辆的限界尺寸将直接影响到车诂和区间隧道的建筑限界，从而对全线的土建工程量产 生影响;2. 列车的长度（包括车辆的长度和列车编组两人因索）是确定车站站台长度的重要依据, 从而对车站的规模产牛影响；3. 年辆的选型及列年编组方案的合理与否决定着整个城市轨道交通系统的最大运能、运营 水平及服务质量；対以后其它线路乃至整个路网都有着重要的影响，同时也决定城市轨道交通系 统长期的运营成本，包括牵引能耗、人力成本以及车辆、轨道、接触网等的维护费用；4. 车辆作为运输载体，是与广人旅客接触最肓接的设备，其各项性能不仅决定着旅客乘坐 的舒适度，而且很人程度上决定着城市轨道交通系统的安全可靠性，旅客对轨道交通系统的满意 度很人程度上是通过车辆反映出来的；5. 年辆作为轨道交通的核心设备，就技术而言，涉及到机械、电气、电子、原材料等各个 工业领域，它由机械部分、电气设备、控制系统、制动系统及内部设备等所组成，在一定程度上 标志着城市轨道交通技术发展的总体水平；6. 就投资而言，车辆的购置费占轨道交通总投资的很大比例，合理的车辆选型可以降低城 市轨道交通投资。
二、 城市轨道交通车辆的特点［1］1. 列车运行在城市的地下隧道、地面及高架线路上，线路的1111线半径小、坡度人，车辆的 外形尺寸及动态包络线受限界的约束；2. 列车载客量人而集中、乘客上下车频繁、高峰时段超载，有时列车被设计成可灵活编纟R 以适应客流需要；3. 运行站间距短，起动、制动频繁；如城市轨道交通线路站间距在城区一般为lkm左右， 现代城市轨道交通还要求能实现加in的运行间隔，因此城轨车辆在1畑左右的运行距离和不足2 min的运行时间内，至少需启动和制动1次；［勾4. 运行速度和加、减速度较高；轻轨车辆要求起动加速度30.85 m / S2,常用制动减速度$1. 1 m /S2,紧急制动减速度$1.3 m / S2；地铁车辆要求启动加速度$0. 9 m /SS常用制 动减速度$1.0 m/护、紧急制动减速度$1. 2 m/S2； ⑷5. 一般城轨车辆采用1500V或750V直流供电，城轨车辆的主传动系统采用直一交传动方式;6. 车辆涉及到机械、电气、计算机、声学及光学等技术领域，并•供电、接触网、信号、 通信、综合监控、土建、线路及轨道等专业有密切的技术联系；7. 车辆总体设计要求轻量化、节能化，客室的门数量多，电气和机械部件的箱、柜或模块 化结构人部分悬挂在车体的底架上；& 车辆防振降噪、空调、通风、照明等方面要求高；9.在防火和乘客紧急疏散方血有高的要求和相应的措施。
此外，在城市轨道交通车辆机械结构方面，还有地板面低、车内应位布置比较少等特点三、 城市轨道交通车辆选型主要原则⑶1. 满足线路设计年限高峰小吋最大客流虽:和行挙密度的运营婆求，适应口身线路的条件, 适当留冇储备和发展余地；2. 满足地铁线路工程条件和气候环境条件，适应小曲线半径、人坡度线路，乘坐舒适、造 型美观，满足环保要求，与城市环境协调：3. 年辆的技术性能耍符合国内外发展趋势，并结合我国的国情，选用技术成熟、经济实用、 安全可靠和方便维修的乍辆；4. 尽可能减少车辆制式和类型，有助于实现-车辆规模化，「城市既有轨道交通路网千辆制式相协调，实现网络中千辆、维修设备以及人力资源等的资源共享；5. 综合功能需求、建设投资、运营成本，选择寿命周期成本低的车辆；6. 应符合国家关于城市轨道交通车辆国产化的政策，选择利于实现国产化并且能满足国产 化率要求的车辆[1]表一城市轨道交通车辆制式评价准则及指标选择所考虑的因素准则指标指标考虑因素1技术成熟应用车辆制式的通信信号等技术成熟、运行可靠2安全可靠性设备安全车辆与设备的安全线、冗余能力3事故救援能力突发事件的应对能力，事故救援的便利性4高峰小时运输能力主要考虑列车定员、编组、最小发车间隔、最高运行时速5技术合理性与线网规划的协调满足轨道交通线网规划的要求6实施难度车辆制式选择对工程实施方而的影响程度7线路适应性车辆是否满足线路工程条件，如最小曲线半径和最大坡度要求8车辆适应性功能定位适应性是否满足线路的功能定位及时空目标要求9运营灵活性主要考虑列车的灵活编组能力、运营组织的便利性10气候适应性考虑台风、雨雪等天气对车辆的影响11初期工程投资考虑车辆制式对线路工程投资的影响12远期车辆购置费计算远期车辆的购置费用13工程经济性电费计算运营成木中的电费14维修费用计算运营成木中的车辆及设备维修费用15资源共享考虑与相同车辆制式的共享情况16国产化率考虑是否有利于实现国产化17舒适度考虑旅客的时间、舒适度等要求18社会效益性城市发展考虑是否有助于提升城市形象，促进城帀相关产业的发展19环境影响考虑车辆的振动、噪声及电磁辐射等方血的污染20技术创新考虑技术先进性，推动相关技术的进步城市轨道交通在选择车辆时，车辆制式是一项重要考虑因索。
随着城市轨道交通车辆设计制造技术的发展，出现了多种制式车辆，以满足不同线路条件和环境的要求车辆的制式主要冇下列6种:表二六种车辆制式比较车辆制式特点及适用性胶轮制式车辆传统的胶轮车辆爬坡能力大、噪声相对低、粘着系数大（可发挥较大的起动牵引力和制动 力），对线路曲线半径和坡度的适应能力较强：但其走行部结构复杂，承载能力相对小，胶轮寿 命比较短，且橡胶粉尘污染环境因此,胶轮制式车辆仅适用于线路坡度较人、沿途环境对噪 声敏感的线路（如居民区、学校、医院等附近的线路）钢轮钢轨制式车辆钢轮钢轨车辆在技术上最为成熟，车辆的基木构成山机械和电气两大部分机械部分的主 耍功能是传递机械能并使其转变为轮周牵引力和承重并传递到钢轨道床；电气部分的主要功能是将来口接触网的电能转变为驱动列车的机械能车辆适应性强，应川最为广泛全世界绝大 多数城市的轨道交通（包括地铁和轻轨）车辆采用钢轮钢轨制式独轨制式车辆独轨车辆分为悬挂武和跨坐武两种其线路的土建结构断面小、占地少，但道岔结构复杂：: 爬坡能力人，适应小曲线半径、噪声小；跨坐式独轨车辆走行系统的结构复杂，车辆冇走行轮、 导向轮和稳定轮C这三种车轮均是橡胶轮，寿命较短，能耗相对人，事故救援和疏散乘客的方 式比较特殊。
独轨制式车辆通常川丁-环境要求较高以及在狭窄的街道上空穿行的中运量线路直线电机车辆直线电机车辆是非粘着驱动，受天气影响小，适用于高加、减速度和坡道大的线路；直线 电机车辆的牵引电机结构简单、维护少、使用寿命长，为无齿轮传动、噪声和对小、H重轻、 对线路冲击小；采用的径向转向架可自我调节转向，减轻了车辆过弯道时的啸叫声和轮轨Z间 的除耗，适应川1线半径小的线路；小直径车轮，可适川丁-较小截面的隧道但车辆受电机功率 的限制，载客量不太大，功率因数和效率相对低，损耗比较大因此，直线电机车辆是在特殊 线路条件下应用的一种制式新交通系统车辆新交通系统是一•种全口动的快速轨道客运系统，车辆在专川的轨道上定时口动运行，车站 上无人值班，系统完全山中央控制中心的计算机系统集中控制一般，新交通系统车辆较小， 列车编组较少，因此其运输能力也相对小车辆大都采用橡胶轮，爬坡能力较大、噪声低、安 全性好新交通系统适用于大型机场，或范围不太人的区域内交通，或接驳乘客换乘其它城帀 交通磁悬浮式车辆磁浮车辆彻底摆脱了轮轨系统的粘着问题，是完全的非粘着驱动系统磁浮车辆的主耍特 点是非粘着驱动，加减速动力性能较好，振动和噪声小，适用于Illi线半径小和坡度大的线路。
五、车辆的技术参数及其选择[1]城市轨道交通车辆的技术参数对车辆选型至关重要，车辆及贡主要技术和参数的最终选择是诸多因素反复比较和综合平衡的结果下面对车辆部分技术参数举例说明：表三城市轨道车辆部分技术参数〔5]参数轨距（mm）最大超高（mm）列车制式与编组列车自动控制系统车辆长度（师）最高运行时速（H1/S）列车动拖比供电电压（V）车辆高度（mm）线路最大坡度（％粘着系数辅助电源装置车辆宽度（mm）线路最小曲线半径（mm）牵引电机功率（kW）空调与通风车辆重量（t）起动平均加速度（m/S2）电气传动系统车辆运行能耗最人轴重（t）常用制动减速度（m/S2）牵引控制方式信号与通信系统载客量（人）紧急制动减速度（m/S2）制动方式动拖比理论上，当车辆制式和车型选定后就町以选择列年的编组，但实际并非如此；在选择年辆的 制式和车型以及列车编组时，往往需要三者综合评估，统筹兼顾与车辆制式和列车编组选择冇 关的主要因素有客流预测、线路特征、沿线环境、运营组织、服务水平（包括乘坐舒适性）、信号能力、工程造价、运营和维修成木（包括能耗），以及轨道交通网络资源共乍等方面;车辆运行能耗与车辆重量成正比，在列车满员的情况卜•运输同等的客流水平，应当考虑每名乘客平均运营能耗比小的车型；运营成本考虑千辆的维修预算，从维修费用、工吋成本、易损易 耗件等因索综合考虑；考虑远期运营的实际情况，在满足运量要求的前提下，做到运能与运量配 备合适。
1. 列车编组⑵根据线路的功能定位、客流特征及目前国内外车辆选型的发展趋势，研究车辆载客最中额定 立席人数标准，不同标准下的车型选择客流的编组方案的内容，对各种车型车进行综合比较，最 终得出科学的编组方案2. 列车动拖比⑵车辆的核心装备是牵引传动及控制装置，1列编组完幣的列车由动车和拖车按一定的比例（动拖比）组合在一起合适的动拖比，既能实现列车良好的牵引、制动等动力性能，乂能保证车 辆合适的制造成木和购置费用根据列车在相同的荷载、质量、输。