南京河西新城區(qū)現(xiàn)代有軌電車一號(hào)線車輛段設(shè)計(jì)特點(diǎn)及建議

李利軍

(中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，陜西西安 710043)

1 概述

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)的一種先進(jìn)交通方式。作為一種新興的公共交通系統(tǒng)，以其高運(yùn)能、高速度、高舒適性、通過半徑小、爬坡能力強(qiáng)、節(jié)能、無污染、低噪音、投資少等優(yōu)點(diǎn)，得到了迅猛發(fā)展。除天津、上海已開通運(yùn)營(yíng)了現(xiàn)代有軌電車線路外，國(guó)內(nèi)眾多城市都有同類項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)劃。

南京河西現(xiàn)代有軌電車工程共規(guī)劃兩條有軌電車線路，呈一線加一環(huán)的布局形式，線路總長(zhǎng)20.3 km。既擔(dān)負(fù)著新城內(nèi)部交通需求功能，又承擔(dān)軌道交通的延伸及補(bǔ)充功能，是引導(dǎo)城市發(fā)展，展示河西新城特色風(fēng)貌的生態(tài)公交系統(tǒng)。

河西新城區(qū)有軌電車1號(hào)線位于南京市河西新城，連接新城中、南部地區(qū)，起點(diǎn)位于地鐵2號(hào)線奧體東站區(qū)域，終點(diǎn)位于新河路中段，全長(zhǎng)約7.76 km，全部為地面線路。河西有軌電車1號(hào)線設(shè)車輛基地1處，位于揚(yáng)子江大道以東、新河路以北、紅河路以西、規(guī)劃中的魚嘴公園以南的梯形地塊內(nèi)，接軌于終點(diǎn)站新河路站。

2 車輛基地功能定位

河西新城區(qū)有軌電車1號(hào)線采用的鋼輪鋼軌現(xiàn)代有軌電車車輛與城市軌道交通所采用的B型車相近，雖然部分零部件的維修任務(wù)可委外完成，但是考慮到有軌電車車輛的主要技術(shù)參數(shù)以及有關(guān)制式均與城軌車輛有較大區(qū)別，故應(yīng)在有軌電車線網(wǎng)中設(shè)置相對(duì)獨(dú)立的車輛檢修系統(tǒng)。有軌電車線網(wǎng)內(nèi)的職工培訓(xùn)任務(wù)可委托南京軌道交通線網(wǎng)培訓(xùn)基地承擔(dān)。

河西新城區(qū)有軌電車1號(hào)線車輛基地主要由車輛段、綜合維修中心和物資總庫三部分組成，作為南京市有軌電車線網(wǎng)中的第一個(gè)車輛基地，應(yīng)具有較為完善的功能。根據(jù)線網(wǎng)規(guī)劃統(tǒng)籌安排，在充分考慮資源共享的前提下，結(jié)合線網(wǎng)中各規(guī)劃線路沿線用地情況，確定1號(hào)線車輛段為有軌電車線網(wǎng)內(nèi)的車輛廠架修基地，承擔(dān)線網(wǎng)內(nèi)全部有軌電車車輛的廠架修、1號(hào)線全部配屬車輛的定修及以下修程的檢修任務(wù)和車輛停放任務(wù)。綜合維修中心由工務(wù)建筑車間、供電車間、機(jī)電設(shè)備車間、自動(dòng)化車間和管理機(jī)構(gòu)組成，承擔(dān)1號(hào)線系統(tǒng)和建筑物、構(gòu)筑物的維護(hù)、保養(yǎng)和維修工作。物資總庫承擔(dān)有軌電車1號(hào)線運(yùn)營(yíng)需所需設(shè)備機(jī)具，材料，備品備件等的采購、儲(chǔ)存、發(fā)放和管理工作。

3 車輛檢修體制及作業(yè)方式的確定

由于國(guó)內(nèi)還沒有現(xiàn)代化有軌電車的檢修標(biāo)準(zhǔn)，河西新城區(qū)有軌電車1號(hào)線車輛檢修體制及作業(yè)方式主要是在參照國(guó)內(nèi)軌道交通車輛檢修標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代有軌電車的特點(diǎn)統(tǒng)籌確定。

3.1 車輛的檢修體制

目前國(guó)內(nèi)軌道交通車輛檢修制度的制定一般應(yīng)根據(jù)車輛的結(jié)構(gòu)性能和質(zhì)量、運(yùn)行線路的技術(shù)條件、車輛的使用環(huán)境條件、檢修人員的技術(shù)素質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)等多方面因素確定，并在實(shí)際運(yùn)用中不斷修整和完善。

車輛檢修制度一般分為計(jì)劃預(yù)防修和技術(shù)狀態(tài)修兩種。

計(jì)劃預(yù)防修制度是目前國(guó)內(nèi)外軌道交通普遍采用的一種按車輛運(yùn)行周期(時(shí)間或走行公里)為檢修依據(jù)的定期維修體制。目前國(guó)內(nèi)北京、上海、廣州軌道交通車輛檢修均采用計(jì)劃預(yù)防修制度。

技術(shù)狀態(tài)修是根據(jù)設(shè)備和零部件的磨耗、腐蝕限度、化學(xué)成分、電氣和機(jī)械性能、動(dòng)作次數(shù)以及平均故障等，與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)照，然后做出修理或更換的決定。

現(xiàn)代有軌電車在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少，綜合分析我國(guó)有軌電車運(yùn)營(yíng)管理水平，并參考國(guó)內(nèi)外同類車輛檢修資料，河西新城區(qū)有軌電車1號(hào)線車輛檢修宜采用計(jì)劃預(yù)防修。

3.2 車輛檢修作業(yè)方式

車輛檢修作業(yè)方式有兩種:現(xiàn)車修理和換件修理。

現(xiàn)車修理是將待修車上的零部件，經(jīng)過修理消除其缺陷后，仍安裝在該車上。這種作業(yè)方式，除報(bào)廢零部件需要更換外，其他零部件均等待修理后，裝回原車。其優(yōu)點(diǎn)是可減少備用零部件的數(shù)量，缺點(diǎn)是停修時(shí)間比較長(zhǎng)，修車效率低，對(duì)部件的檢修能力要求比較強(qiáng)，均衡生產(chǎn)性較差。

換件修理是指將待修車上需修理的零部件分解下來，再將預(yù)先修好的零部件組裝上去，其分解下來的零部件經(jīng)修理后做為備件再裝到別的車上。其優(yōu)點(diǎn)是可以縮短停修時(shí)間，提高修車效率，缺點(diǎn)是不僅要求有足夠多的備用零部件，而且還要求有一定數(shù)量的互換件，增加了檢修成本。

考慮到目前現(xiàn)代化有軌電車在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少，很多車輛部件都不是標(biāo)準(zhǔn)化的零部件，且國(guó)內(nèi)對(duì)有軌電車車輛的檢修經(jīng)驗(yàn)較少，如果在運(yùn)營(yíng)初期采用現(xiàn)車修的方式，不僅檢修人員掌握技術(shù)的難度較大，維修質(zhì)量相對(duì)難以保證，而且由于維修經(jīng)驗(yàn)不足，會(huì)造成車輛停修時(shí)間較長(zhǎng)，影響正常運(yùn)營(yíng)。因此推薦工程初期就采用換件修為主的檢修方式，同時(shí)加強(qiáng)職工培訓(xùn)，提高職工技能水平，逐步實(shí)現(xiàn)小部件現(xiàn)車修、大部件換件修的檢修模式，以達(dá)到節(jié)約維修成本，提高檢修效率和檢修質(zhì)量的目的。

4 設(shè)計(jì)規(guī)模

4.1 車輛檢修指標(biāo)

車輛的檢修周期一般應(yīng)根據(jù)車輛的技術(shù)條件、線路狀況和行車組織，以及運(yùn)用、維修人員的素質(zhì)等多種因素確定，通常由車輛制造商提供，并在實(shí)際運(yùn)用中不斷調(diào)整和完善。由于國(guó)內(nèi)還沒有現(xiàn)代化有軌電車的檢修標(biāo)準(zhǔn)，且河西新城區(qū)有軌電車1號(hào)線車輛招標(biāo)工作尚未完成，車輛的檢修周期無法完全確定。根據(jù)國(guó)內(nèi)外同類車輛檢修資料以及潛在車輛供貨商提供的資料，參考《北京現(xiàn)代有軌電車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》以及長(zhǎng)春市輕軌線有軌電車車輛檢修制度，暫定河西新城區(qū)有軌電車1號(hào)線車輛的檢修指標(biāo)如表1所示，待確定車輛廠商后，根據(jù)其要求，再行制定符合本工程需要的車輛檢修制度。

表1 車輛檢修指標(biāo)

4.2 設(shè)計(jì)規(guī)模

根據(jù)行車組織和車輛檢修指標(biāo)，計(jì)算得出河西新城區(qū)有軌電車1號(hào)線配屬車輛數(shù)量和車輛檢修任務(wù)量分別如表2、表3所示。

表2 配屬車輛數(shù)量

表3 十號(hào)線車輛檢修任務(wù)量

根據(jù)車輛檢修工作量及采用的檢修工藝，河西新城區(qū)有軌電車1號(hào)線車輛段設(shè)計(jì)規(guī)模確定如下。

①檢修設(shè)施規(guī)模確定

根據(jù)計(jì)算，河西新城區(qū)有軌電車1號(hào)線所需廠修列位近期0.18個(gè)、遠(yuǎn)期0.21個(gè)，需架修列位近期0.12個(gè)、遠(yuǎn)期0.13個(gè)，需定修列位近期0.43個(gè)、遠(yuǎn)期0.49個(gè)，臨修近、遠(yuǎn)期均按1列位考慮。

考慮到河西新城區(qū)有軌電車1號(hào)線車輛段為有軌電車線網(wǎng)內(nèi)的車輛廠、架修基地，需承擔(dān)線網(wǎng)內(nèi)全部有軌電車車輛的廠、架修任務(wù)。雖然有軌電車1號(hào)線采用的鋼輪鋼軌現(xiàn)代有軌電車車輛與城市軌道交通所采用的b型車相近，部分零部件的維修任務(wù)可委外完成，但考慮到有軌電車車輛的主要技術(shù)參數(shù)以及有關(guān)制式均與城軌車輛有較大區(qū)別，故而應(yīng)在有軌電車線網(wǎng)中設(shè)置相對(duì)獨(dú)立的車輛檢修系統(tǒng)。根據(jù)1號(hào)線車輛的檢修任務(wù)量，通過對(duì)線網(wǎng)內(nèi)其他線路配屬車輛廠、架修任務(wù)量的預(yù)測(cè)分析，確定廠、架修按1列位設(shè)計(jì);定修規(guī)模按1列位設(shè)計(jì)。

②運(yùn)用設(shè)施規(guī)模確定

根據(jù)河西新城區(qū)有軌電車1號(hào)線近遠(yuǎn)期列車運(yùn)行交路型式、列車空走距離以及運(yùn)營(yíng)組織的需要，結(jié)合周月檢工作量和停車能力需求，確定1號(hào)線車輛段雙周、三月檢列位近遠(yuǎn)期均為2個(gè)，停車列檢列位近期12個(gè)、遠(yuǎn)期16個(gè)。

③車輛段設(shè)計(jì)規(guī)模

通過以上對(duì)河西新城區(qū)有軌電車1號(hào)線全線檢修、運(yùn)用設(shè)施能力的分析，最終確定1號(hào)線車輛段設(shè)計(jì)規(guī)模如表4所示。

表4 車輛段設(shè)計(jì)規(guī)模

從表4中可以看出，河西新城區(qū)有軌電車1號(hào)線車輛段近遠(yuǎn)、期共設(shè)廠架修列位1個(gè)，可以滿足有軌電車線網(wǎng)內(nèi)車輛廠架修要求;定修設(shè)1列位，可滿足有軌電車1號(hào)線車輛近、遠(yuǎn)期定修要求;臨修設(shè)1列位;周月檢設(shè)2列位，可滿足全線車輛近、遠(yuǎn)期周月檢要求;停車能力近期12列、遠(yuǎn)期16列，可以滿足全線列車的停放要求。

5 總平面布置方案

在充分分析河西新城區(qū)有軌電車1號(hào)線車輛段功能需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合段址地形地貌和周圍環(huán)境，以滿足工藝要求、保證修車質(zhì)量和運(yùn)營(yíng)安全為前提，以提高作業(yè)效率，改善勞動(dòng)條件，節(jié)省投資，降低生產(chǎn)成本，獲得最佳企業(yè)效益和社會(huì)綜合效益為目的，根據(jù)車輛運(yùn)用、檢修工藝和車庫組合形式，經(jīng)多方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最終確定車輛段總平面布置方案如圖1所示。

河西有軌電車1號(hào)線車輛段與綜合基地總平面布置采用檢修庫與運(yùn)用庫平行并列布置，檢修庫、運(yùn)用庫均按盡端式布置。車輛段緊鄰新河路布置，整體呈東西向布置，按功能分為辦公生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、物資材料區(qū)、輔助生產(chǎn)設(shè)施區(qū)。

出入段線將車輛段頭部地塊分為南、北兩部分，北部地塊緊鄰新河路，面積較大且地勢(shì)開闊，作為辦公生活區(qū)，集中布置綜合辦公樓(含段辦公樓、控制中心、公寓、綜合維修基地辦公樓、汽車庫及生活設(shè)施);南部地塊鄰近秦淮新河大堤，為了降低對(duì)秦淮新河百里風(fēng)光帶的影響，將物資總庫和混合變電所等層高較低的建筑物設(shè)在南部地塊內(nèi)。

運(yùn)用庫、檢修庫并列布置在車輛段西部，形成車輛段主生產(chǎn)區(qū)。運(yùn)用庫由周月檢庫、吹掃庫、靜調(diào)庫、停車列檢庫及輔助分間組合而成，檢修庫由檢修庫由廠架修庫、定臨修庫及輔助分間組成。這種組合廠房的布置方式使整個(gè)車輛段布局更為整齊、緊湊，減少了對(duì)地塊的切割。

洗車線、鏇輪線平行并列設(shè)在出入段線北側(cè)，均為貫通式設(shè)計(jì)，可大大提高洗車和鏇輪作業(yè)效率，減少對(duì)其他生產(chǎn)作業(yè)的干擾。出入段線北側(cè)，運(yùn)用庫線和洗車線咽喉之間集中設(shè)置給水所、污水處理站、雨水泵房和雜品庫，以最大化地利用土地資源。試車線布置在車輛段最南側(cè)，以充分利用地形長(zhǎng)度，同時(shí)避免對(duì)地塊的切割。

圖1 河西新城區(qū)有軌電車1號(hào)線車輛段總平面

6 主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)總結(jié)及建議

在現(xiàn)代有軌電車車輛段設(shè)計(jì)過程中，通過與地鐵車輛段的對(duì)比分析，大致總結(jié)出現(xiàn)代有軌電車車輛段設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和其他一些建議，歸納如下。

(1)有軌電車車輛段主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)

相對(duì)地鐵車輛而言，現(xiàn)代有軌電車具有長(zhǎng)度短、軸重輕、轉(zhuǎn)彎半徑小等優(yōu)點(diǎn)，這就使得有軌電車車輛段整體占地面積較小，段址選擇更加靈活，同時(shí)車輛段總平面布置也較為簡(jiǎn)便。

有軌電車車輛段內(nèi)線路最小曲線半徑一般情況下為50 m，困難條件下為25 m;段內(nèi)道岔一般采用P50鋼軌5號(hào)道岔，試車線采用P50鋼軌7號(hào)道岔。利用上述線路、軌道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，極大地方便了段內(nèi)線路的連接，縮短了車輛段沿線路方向的長(zhǎng)度，使得車輛段總平面布置更加緊湊，減少占地面積。經(jīng)對(duì)比分析，有軌電車車輛段占地面積僅為同等規(guī)模地鐵車輛段占地的1/4甚至1/5，大大節(jié)約了土地資源。

另外，現(xiàn)代有軌電車車體長(zhǎng)度為5模塊≤33 m、7模塊≤44 m，僅相當(dāng)于2輛地鐵B型車編組長(zhǎng)度，大幅減少了配套檢修廠房的面積，既降低了能耗，又減少了工程投資。由于列車長(zhǎng)度很短，十分便于車輛段檢修工藝的布置，比如在河西有軌電車1號(hào)線車輛段設(shè)計(jì)中，正是利用列車長(zhǎng)度短這一特點(diǎn)，很容易就實(shí)現(xiàn)了洗車線和鏇輪線的貫通式布置，提高了洗車和鏇輪作業(yè)效率，這在一般地鐵車輛段設(shè)計(jì)中是較難實(shí)現(xiàn)的。

(2)其他建議

在河西現(xiàn)代有軌電車1號(hào)線車輛段設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)遇到的一些問題，歸納總結(jié)出以下建議:首先是目前國(guó)內(nèi)尚無統(tǒng)一的有軌電車設(shè)計(jì)規(guī)范、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及車輛檢修標(biāo)準(zhǔn)，只能參照地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范和現(xiàn)有的地方有軌電車檢修標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，對(duì)工程設(shè)計(jì)的精確性和檢修工藝的針對(duì)性均有一定影響，建議盡快組織對(duì)現(xiàn)代有軌電車項(xiàng)目的深入研究，出臺(tái)國(guó)家統(tǒng)一的設(shè)計(jì)規(guī)范和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確?，F(xiàn)代有軌電車這一新型公共交通系統(tǒng)的健康發(fā)展。

其次，建議加大力量研究現(xiàn)代有軌電車車輛檢修任務(wù)委托既有軌道交通車輛檢修設(shè)施承擔(dān)的可行性，既提高了檢修資源的利用率，實(shí)現(xiàn)了資源共享的最大化，又能避免重復(fù)建設(shè)，降低工程投資。

［1］北京城建設(shè)計(jì)研究總院．GB 50517—2003 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2003

［2］中華人民共和國(guó)建設(shè)部．JB104—2008 城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)［S］．北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2008

［3］北京市基礎(chǔ)設(shè)施投資有限公司．北京現(xiàn)代有軌電車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［S］．北京:北京城建設(shè)計(jì)研究總院有限責(zé)任公司，2010

［4］中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部．GB50187—2012 工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2012

［5］謝琨．現(xiàn)代有軌電車與城市建設(shè)［J］．城市軌道交通研究，2000(1):62－64

［6］薛美根，楊立峰，程杰．現(xiàn)代有軌電車主要特征與國(guó)內(nèi)外發(fā)展研究［J］．城市交通，2008(6):88－91

［7］張沛艷．前海車輛段站場(chǎng)設(shè)計(jì)方案研究［J］．鐵道勘察，2008(4):71－73

［8］繆東．對(duì)城市地鐵車輛段物業(yè)開發(fā)的思考［J］．鐵道勘察，2010(4):114－117

［9］中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部．GB50490—2009 城市軌道交通技術(shù)規(guī)范［S］．北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009

［10］中華人民共和國(guó)公安部．GB50016—2006 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范［S］．北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2006