摘要：为适应不同地形条件、客流情况以及区域经济发展，城市轨道交通制式逐渐趋于多元化，新型有轨电车系统继承与发展了传统捷运的快速、公交化以及绿色营运等特点，在保障运力条件下能够减少建设成本与占地空间，实现轨道交通与城市环境间的良好结合。文章主要从系统制式、车辆检修模式、车辆基地布局以及工艺设计等方面对钢轮有轨电车与胶轮有轨电车进行差异对比与分析，为新型轨道交通制式车辆基地设计提供参考。
关键词：城市轨道交通；车辆检修；车辆基地布局；工艺设计
新型有轨电车作为轨道交通体系成员之一，相对于地铁等大运量轨道交通形式而言，其施工周期更短、占地面积更小、对地形的适应性强并且更加节能环保，能够匹配不同城市的经济能力、地理环境等因素，可以作为大型城市交通支线、中小城市交通主线或者机场、高铁站接驳线使用，可对区域范围内的客流进行覆盖，满足人们出行要求。目前，钢轮有轨电车及胶轮有轨电车是当前主流的有轨电车交通制式[1]，其在建设周期、运送能力、运营成本等方面表现极为接近，对两种制式进行制式、检修模式、检修工艺与车辆基地设置方面对比分析研究具有实际的意义。
1制式对比
钢轮有轨电车（简称钢轮电车）主要作为地面公共交通，能灵活设置车道，无须完全独立设置车道，可以与汽车共享路权，电车的最高运行速度能够达到70km/h；胶轮有轨电车（简称胶轮电车）一般情况采用高架敷设，线路为独立路权，占用道路资源及对管线影响较小，电车的最高运行速度能够达到80km/h。钢轮有轨电车采用标准轨距铁路钢轨，胶轮电车则行驶于特制U型钢梁或换凝土梁上[2]。
1.1运送能力
钢轮电车单向运量约为0.5~1.0万人/h，胶轮电车的单向运量约为0.6~1.0万人/h，从系统适应性角度考虑，两者运输能力相当，均为中小运量系统。
1.2线路适应能力
钢轮电车正线应为双线，正线曲线半径通常为50m，困难条件可为25m；辅助线通常为25m，困难条件下可为20m；车站通常曲线半径为400m，困难条件下可为300m。正线最大坡度不宜大于50‰，困难条件下不应超过60‰，辅助线最大坡度不宜超过60‰。车站坡度宜与周边道路坡度一致，不宜超过20‰，困难条件不应超过50‰[3]。胶轮电车正线为双线，正线曲线半径通常不宜小于30m，折返线、渡线、停车线、出入线、车场线、联络线等平面最小曲线半径不应小于15m。车站站台计算长度内宜为直线，困难条件可考虑在曲线上，曲线半径不宜小于100m。线路纵坡宜与城市道路一致，正线区间最大坡度不应超过80‰，出入线及不载客运行的联络线最大坡度不应超过120‰[4]。由以上数据可知：胶轮电车在曲线转弯半径、爬坡能力等方面相对于钢轮电车略有优势，能够适应相对更为复杂的地形条件，对于受地形限制城市可以考虑采用，但正由于胶轮电车采用独立路权高架敷设其建设成本相对更高。
1.3车辆运行模式及供电方式
钢轮电车车辆现多为低地板独立轮对车辆，区间供电采用储能装置，车站利用充电网充电；车辆多为人工驾驶模式，在平交道司机按优先权信号引导驾驶，列车设有自动停车装置包括（ATS）。胶轮电车车辆为单轴转向架结构车辆，供电方式多为区间储能装置供电，车辆基地充电柜充电；列车主要采用全自动无人驾驶模式，运行模式相对智能。两种电车系统均利用电能，都具有零排放、无污染、环境友好的特点。胶轮电车走行部使用橡胶轮胎，振动和噪声都很小，乘坐相对舒适。
2检修模式对比分析
2.1钢轮有轨电车检修模式
国内现代有轨电车的修程和检修周期的设置暂无相关通用规范可供参考，其修程和检修周期的设置应参照车辆制造商提供的车辆运用维护技术要求，结合各地现代有轨电车建设经验合理地确定。参考《成都现代有轨典型工程设计规范》（DB510100/T206—2016）有轨电车车辆检修指标如表1所示。由上表可以知，钢轮有轨电车检修模式基本参考地铁车辆，存在定期检修与日常维修两个类别，其中定期维修主要有大修、架修以及定修，日常维修主要有三月检与列检。不同地区针对钢轮电车检修形式实际上是存在差异的，如部分地区将列车周月检、年修（定修）任务均衡分摊到12个月，每个月完成对所有车辆完成起重一项重点项目维护，全年下来完成车辆的全部定修任务，经过调整后三月检事实上为均衡修（检修周期30d，检修里程0.8×104km），定修则考虑为二级检修修程（检修周期约1.25年，检修里程约为9×104km）。
2.2胶轮有轨电车检修模式
新型胶轮有轨电车目前国内实际应用较少，其相关运营检修修程主要参考各地方标准，如广东省《胶轮有轨电车交通系统设计规范》（DBJ/T15—172—2019）规定了胶轮电车检修修程。由上表可以知道胶轮有轨电车检修模式与常规轨道交通车辆相比无本质区别，存在定期检修与日常维修两种形式，其中定期维修主要有大修、二级维护，日常维修主要有一级维护与列检。
2.3检修模式对比
钢轮电车与胶轮电车检修模式类似，都可分为定期检修与日常维修两种，对于检修里程周期与时间周期方面钢轮电车相对胶轮电车周期略长，然胶轮电车无架修项目，一定周期后直接开展大修，在日常维护方面胶轮电车相比钢轮电车在轮胎维护方面更为频繁，但维护成本相对更低。
3车辆基地设计对比分析
车辆基地是轨道交通车辆的运用以及检修中心，根据作业内容不同，可分为停车场、二级检修段与大架修段。通常情况下有轨电车对于二级检修及二级检修以下修程宜各线独立设置，车辆的大、架修任务考虑委托本地的有轨电车生产企业承担或考虑由区域集中设置的大、架修厂承担。本文主要考虑同等线路、客流前提条件下，对二级检修车辆段设计进行比较分析。
3.1钢轮有轨电车车辆基地设计
（1）段场选址。钢轮电车车辆基地一般可考虑在线路端部设置，因钢轮轨电车曲线半径小、爬坡能力小、道岔小巧，通常其场段选址相当灵活，对地块要求较低，用地紧张时可考虑采用立体停车及检修库的模式[6]。（2）出入段线。出入线宜考虑在车站接轨，出入线宜采用双线双向设计，困难条件下，可按单线设计。钢轮电车出入段线多采用平面交叉形式，仅在特殊情形下增加高架线路或地下线路，设置立体交叉。有轨电车出入段线因采用平交形式可以降低工程费用，但对正线运营以及城市道路影响无法避免，因此需重点协调接轨方式、道路交通组织设计。（3）场段及工艺设计。目前，钢轮电车工艺设计时多有借鉴相似的地铁运营维护经验，并结合车辆厂商与运营单位的意见确定车辆检修制度和周期。根据场段人工驾驶特点以及车辆检修工艺要求，有轨电车的工艺设计配备和布置主要如下：出入段线：通常情况下设双线，参考地铁设计规范小于12列位可为单线；停车列检线：尽端式停车列检库每股道不宜超过4列，贯通式车辆段每股道不宜超过6列；停车列检库内股道最大可按4列车考虑，列检列位需设置检修地坑（-1.5~-1.6m）、司机蹬车平台、移动式加砂设备以及充电轨设备；均衡修线：设置柱式检查坑、高层作业平台，不宜超过一线4列位；洗车线：供车辆外部的清洗作业，宜布置在入段线端运用库前或运用库侧按通过式设计，洗车线设自动列车清洗机，可选配自动加砂设备；二级检修线：兼顾静调功能，调试电源可采用移动接触网或静调电源，设起重机；临修线：设壁式检查坑，可与二级检修线合库，配备起重机、移动式架车机等设备；清扫线：股道为架空方式布置，设置双层层作业平台，平台配置吹扫设备；不落轮镟线：满足列车定期镟轮作业，负责地铁列车车轮踏面的镟修作业，修复磨耗后的车轮踏面外形，保证列车的运行性能，设不落轮镟床、公铁两用车、2t电动单梁起重机等；加砂线：根据车辆制式（钢轮钢轨）、恶劣运营环境及线路设计情况，需在段场内设置加砂线，或者与其他线路合用设置加砂设备；工程车库：公铁两用车停放库宜与工程车库合建，规模应按远期配备台数确定；牵出线：段场根据车场线路布置和作业需要设牵出线，其数量应根据作业量确定，终端采用液压缓冲滑动式车挡；试车线：满足车辆动态调试作业，按不同速度试车速度配置。（4）场段设计与占地指标。为集约利用土地资源，有轨电车车辆基地多结合上盖物业开展，同时段场附近设置有站点以提升土地开发价值。场段除必须设置的工艺单体设施外，需同步配套设置综合楼，材料堆场、杂品库，蓄电池间，牵引降压变电所，污水处理站，公铁车库等建筑设施。上盖物业开发某有轨电车定修车辆段，线路全长为约21km，车辆为4模块钢轮电车，段内设停车列位12股道（48列位）、均衡修3股道（3列位）、二级检修2股道（2列位）、清扫线1股道（1列位）、临修线1股道（1列位），镟轮线1条、贯通式洗车线1条、试车线1条，总占地面积为9.88hm2，占地指标为约483m2/模块。
3.2胶轮有轨电车车辆基地设计
（1）段场选址。胶轮电车系统应设置综合车场，用于日常停车、维护、洗车等。胶轮电车曲线半径小、爬坡能力强、采用新型多开道岔，场段选址更加灵活，对地块要求相对较低，用地紧张条件下可考虑双层设置。（2）出入段线。出入段线宜车站接轨，宜双线双向设计，困难条件下按单线设计。胶轮电车正线多为高架敷设，出入段线多与正线可采用立体交叉形式，进入段场出入段线需有一段长度进行降坡，最大坡度120‰，该情况下会造成出入段线长度的小幅增加。（3）场段及工艺设计。胶轮电车综合车场为全自动驾驶车辆基地，其中一级、二级维护线、工程车线为有人区，停车列检线、洗车线、出入线等线路为无人区。根据功能以及车辆检修工艺要求，胶轮有轨电车的工艺设计配备和布置主要如下：出入段线：一般考虑为双线，参考地铁设计规范小于12列位可为单线；停车列检线：满足行车安全相关的车辆日常技术检查，全自动驾驶列检线两列位间距离宜不小于20m，困难情况下宜不小于15m[7]，部分列位需设置充电装置；一级维护线：车辆重点部件及系统检查，检查、更换车辆易损件，设检修地沟；二级维护线（兼临修功能）：对车辆各系统的技术状态全面检查、对轮胎技术状态进行检查更换，换轮后对车辆进行动态试验验证，设检修地沟、换轮设备；洗车线：完成列车的外部清洗作业，设全自动洗车机，需配套设置水循环处理系统和清洗控制室，洗车机可为移动式洗车机以节省线路长度空间；工程车线：满足调车机车与工程车等特殊车辆的整备及维修，规模满足线路远期需求；牵出线：段场根据车场线路布置和作业需要设牵出线，其数量应根据作业量确定，终端采用液压缓冲滑动式车挡；试车线：满足车辆动态调试作业，长度按不同速度试车速度配置。场段设计与占地指标。同钢轮与地铁车辆基地，胶轮电车综合车场设计宜结合上盖物业开发协同考虑，并于场段附件设置有站点以提升土地开发价值。场段除必须设置的工艺单体设施外，需同步配套设置综合楼，材料堆场、杂品库，蓄电池间，牵引降压变电所，污水处理站等设备设施。上盖物业开发某胶轮电车二级维护车辆段，线路全长为约21km，车辆为3模块胶轮电车，段内设停车列位23股道（69列位）、一/二级维护线（兼临修线）3股道（6列位）、贯通式洗车线1条、试车线1条，总占地面积为9.78hm2，占地指标为约452.78m2/模块。
3.3差异对比分析
通过以上对比发现两种有轨电车占地指标接近，胶轮电车相对更低，两者均远低于地铁定修级车辆段900m2/车（A\B型车）指标，通过分析可以知道造成以上原因主要在于车辆型式、检修修程、工艺设施配置、站场线路等方面。胶轮电车采用全自动驾驶模式，能够提升运营效率，但会引起库房长度增加；胶轮电车无架修修程，简化了检修流程及车辆基地股道布置，但车辆维保具体效果需待后期运营进一步验证；胶轮电车转弯半径极小并且采用新型多开道岔，能够有效缩短车辆基地咽喉区用地面积，节省车辆基地用地。
4结语
本文从车辆制式，检修模式、工艺布局和场段设计等方面比较了钢轮电车辆与胶轮车辆基地的主要差异，总体上两种系统表现接近，钢轮电车和胶轮电车均采用电能，都具有零排放、无污染、环境友好等特点。胶轮电车的车辆检修流程更为简单，车辆基地占地更少，但其目前国内应用较少具体运维效果尚待实践检验。考虑胶轮有轨电车需高架敷设，虽其车辆基地占地相对较少，但对于全线工程实施成本则需进一步统筹考虑。
参考文献
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[2]蒋亚男，王彦利，何涛，等.胶轮有轨电车与钢轮有轨电车交通制式比较[J].铁路技术创新，2018（6）：42-45.
[3]成都市质量技术监督局.DB510100/T206—2016，成都现代有轨电车工程设计规范[S].2016.
[4]广东省住房和城乡建设厅.DBJ/T15—172—2019，胶轮有轨电车交通系统设计规范[S].2019.
[5]邱明江，吴志添，林孚才，等.胶轮有轨电车维修策略探讨[J].铁路技术创新，2018（6）：107-110.
[6]姚幸.有轨电车与地铁的车辆段比较[J].城市轨道交通研究，2015，18（7）：133-137.
[7]广东省住房和城乡建设厅.DBJ/T15—141—2018，中运量跨座式单轨交通系统设计规范[S].2018.
作者:李密 单位:广州地铁设计研究院股份有限公司
