本视频主要介绍城市轨道交通背景和本课程概述。

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本视频主要介绍城市轨道交通车辆的分类。

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城市轨道交通车辆是城市轨道交通系统中运输旅客的工具,属于技术含量较高的机电设备,是城市轨道交通工程中最关键和最重要的设备,城轨车辆的选型和技术参数不仅是界定城轨线路技术标准的基础,也是确定城轨系统运营管理模式和维修方式的基本条件,还是城轨系统其他设备选型和确定设备规模的重要依据。当然,由于多种因素的影响,各个城市的城轨车辆的结构和性能不尽相同,主要原因如下：①与城轨车辆提供商的技术背景和设计时考虑问题的角度不同有关。②与当时当地的城轨车辆发展水平有关。③与各个城市运用环境不同有着密切的关系；但是,不论怎样,各个地区的城轨车辆都尽可能结合城市各自的特点,都具有满足城市交通客流量大、安全、快速、舒适、美观、节能和环保的要求,具有先进性、可靠性和实用性。

(1)车辆类型

目前,我国城市轨道交通建设尚处于初始阶段,城市轨道交通车辆的制造商较多,各城市的要求也不一样,因此城轨车辆品种较多,规格各异。为促进我国城市轨道交通车辆制造、运营、维修的良性发展,车辆类型的规范化及主要技术规格的统一是十分必要的。建设部1999年颁布的《城市快速轨道交通工程项目建设标准》(试行本)根据我国各城市对城市轨道交通车辆选型的不同要求和城市轨道交通车辆的发展现状提出了A,B,C型车的概念,主要是按车体宽度的不同进行分类,其主要技术规格可参照表2.1.

《地铁车辆通用技术条件》(GB7928-2003)中对用于地铁的运营车辆的技术规格也作出了相应的具体规定。

表2.1　各类车型主要技术规格

注：①车辆详细技术条件,可参照《地铁车辆通用技术条件》(GB7928-2003)和《轻轨交通车辆通用技术条件》(CJ/T 5021-95)。

   ②C型车未包括低地板车。

城市轨道交通车辆运用时普遍采用动车组的编组形式,有动车M和拖车T之分,另外由于车载设备不尽相同,为了便于车辆的管理和维护,有些城轨车辆的制造商和城轨运营公司对车辆又进行了重新分类。比如,上海申通地铁公司对上海地铁车辆1,2号线的车辆分为A,B, C三类车,与上述按车体宽度分类的A,B,C型车的概念完全不同。A类车：为拖车,一端设有驾驶室。B类车：为动车,车顶上装有受电弓。C类车：为动车,车下装有一套空气压缩机组,广州地铁1,2,3,4号线均采用了此种分类方法。

我国推荐的轻轨电动车辆有3种形式：4轴动车、6轴单铰接式和8轴双铰接式车,这是吸收了其他国家轻轨车辆运用较为成熟的经验。如,联邦德国是世界上轻轨交通发展较早、轻轨车辆技术较先进的国家。20世纪60年代初,首先在科隆和法兰克福修建轻轨铁路,使用U2 型6轴单铰双向运行的动车,车长约23m,宽2.65m。后又研制出了8轴轻轨车,车长约26m,车宽2.4m,用于汉诺威市。在莱茵-西格-鲁尔地区城市采用B100/80型标准轻轨车辆(SLRV),它是6轴单铰动车,车长28m,车宽2.65m。联邦德国还为欧洲和北美的许多城市提供了多种高性能的轻轨车辆。

(2)城市轨道交通车辆基本技术特点

城市轨道交通车辆的采购一般都由各个城市根据本地实际情况、传统习惯、项目设计、投资预算等提出技术要求,向不同的城轨车辆制造商招标制造。由于目前城轨车辆技术发展很快,因此不仅是不同城市之间,就是同一城市的不同项目之间的车辆也有很大的差别,比如西安地铁1,2号线的车辆分别由大连和长春轨道交通车辆制造商制造。这一特点与国有铁路绝大多数铁道车辆全国通用有很大差别,但是,车辆的总体技术朝着轻量化、节能化、少维修、低噪声、舒适性、高可靠性和安全性以及低寿命周期成本的方向发展是大趋势。

目前城市轨道交通车辆的基本特点如下：

①城市轨道交通系统属于特种大中运量快速轨道交通系统,对车辆的安全性能,噪声、振动和防火等均有严格要求。

②城市轨道交通系统的线路都是全封闭的线路,双向单线运行,行车密度大(最大行车间隔小于2min),如因故障列车不能正常运行,便会阻塞线路,对整个系统的运转将产生很大的影响。因此,对车辆运行的可靠性提出了很高的要求,一些系统部件都必须是冗余设置的,如低压直流控制电源、空气压缩机组、蓄电池、列车控制单元等。

③运营中即使发生了列车不能启动的故障,也要预先制订简便的临时处理方案,使列车能凭自身动力启动离开而进入最近的存车线,以疏通线路。如果列车确实无法启动,一般是安排就近的另一列车前往救援,两列车连挂推至最近的存车线。特别是对地下运行的车辆,必须保证在外来供电的情况下,仍能提供最低限度的照明,广播和通风能力。在万一发生意外事故的情况下,列车必须有旅客快速离车疏散的通道。

④车辆朝轻量化方向发展,采用大断面铝合金型材或不锈钢焊接车体的整体承载结构,最大限度地减少车辆自重。

⑤除电气系统的一些人工操作控制开关装在司机室和客室的电气设备柜内外,其他设备部分散安装在全列车的车底,空调机组装在车顶,不占用客室空间。

⑥车辆间采用封闭式全贯通通道,便于乘客走动及均匀分布。

⑦车辆采用密接式车钩进行机械、电气、气路的贯通连接。

⑧为了在列车停站时能使大量的上下客流交换在尽可能短的时间内完成,车门数量也比较多,每节车厢单侧门数量有3～5个。

⑨调频调压交流传动,采用电气和空气的混合制动,节省能耗。

⑩列车控制和主要子系统的运行控制实现计算机和网络化,信息传播实现多样化、实时化和分层集中化。