跨座式單軌交通系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望

李 照 華

(鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司廣東分公司，廣東 深圳 518000)

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跨座式單軌交通系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望

李 照 華

(鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司廣東分公司，廣東 深圳 518000)

描述了我國跨座式單軌交通的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了跨座式單軌交通系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及其技術(shù)體系，并對龐巴迪和重慶長客兩種單軌系統(tǒng)作了對比，最后指出了跨座式單軌交通系統(tǒng)的發(fā)展方向。

跨座式單軌，交通系統(tǒng)，車輛，轉(zhuǎn)向架

1 概述

CJJ/T 114—2007城市公共交通分類標(biāo)準(zhǔn)中，將城市軌道交通系統(tǒng)分為以下七大類：地鐵系統(tǒng)、輕軌系統(tǒng)、單軌系統(tǒng)、現(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)、磁浮系統(tǒng)、自導(dǎo)向軌道系統(tǒng)、市域快速軌道交通系統(tǒng)。

單軌系統(tǒng)的軌道是一條帶狀梁體，車輛騎行于其上或懸掛于其下行駛。單軌系統(tǒng)按其走行模式和構(gòu)造的不同，分為兩種類型：跨座式單軌系統(tǒng)和懸掛式單軌系統(tǒng)。

跨座式單軌交通起源于19世紀(jì)初的貨運(yùn)系統(tǒng)及旅游設(shè)施，后來隨著科技的進(jìn)步和城市軌道交通的發(fā)展，跨座式單軌交通系統(tǒng)逐漸成熟完善。近年來，跨座式單軌交通系統(tǒng)憑借中低運(yùn)量城軌交通的定位，以及爬坡能力強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎半徑小等特有優(yōu)點(diǎn)，逐漸在世界城市軌道交通領(lǐng)域占有一定的市場份額[1]。

截至目前，世界范圍內(nèi)已有多個(gè)國家建成運(yùn)營跨座式單軌交通系統(tǒng)，在我國已建成運(yùn)營的重慶軌道交通二號線、三號線，是世界跨座式單軌中線路最長、車輛保有數(shù)最多、客運(yùn)量最大的單軌系統(tǒng)。

2 跨座式單軌的主要優(yōu)缺點(diǎn)分析

跨座式單軌交通系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)為：1)軌道梁結(jié)構(gòu)寬度小，占地面積少，能有效利用城市空間。跨座式單軌一般沿道路中央綠化帶或路側(cè)綠化帶敷設(shè)，其墩柱及高架結(jié)構(gòu)斷面尺寸較普通鋼輪鋼軌系統(tǒng)小，且大部分是高架線路，與城市路面交通立體交叉，干擾小。2)可設(shè)置陡坡急彎，容易在城市中選線?？缱絾诬壛熊?yán)碚撟畲笃露瓤蛇_(dá)100‰，最小曲線半徑可達(dá)30 m，能極好的適應(yīng)城市多變的地形地貌和擁擠的城市環(huán)境，同時(shí)可減少拆遷。在實(shí)際運(yùn)用中，正線一般選用不小于100 m的曲線半徑和不大于60‰的坡度。3)施工簡便，工程造價(jià)低?？缱絾诬壾壍澜Y(jié)構(gòu)相對簡單，軌道梁可采用工廠預(yù)制，現(xiàn)場拼裝的施工方法，從而縮短工期。單軌工程造價(jià)遠(yuǎn)低于地鐵工程造價(jià)，大約為地鐵的1/2～1/3[2]。4)安全、舒適，具有旅游觀光效果。跨座式單軌大部分是高架線路，視野開闊，乘客可觀光沿線景色和市容市貌。

跨座式單軌交通系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)為：1)廢棄輪胎的存放、管理難。由于跨座式單軌采用膠輪走行，輪胎動力輪18萬km、非動力輪25萬km更換一次。運(yùn)行列車輪胎磨損的情況較為嚴(yán)重，廢棄輪胎的存放、管理成為比較棘手的問題。隨著工程運(yùn)營時(shí)間的延續(xù)，大量回收翻新以及廢棄輪胎的貯存將占用大量的存儲用地，同時(shí)橡膠老化產(chǎn)生的次生環(huán)境影響也值得關(guān)注。2)疏散逃生系統(tǒng)復(fù)雜?？缱絾诬壌蟛糠譃楦呒芫€路，其疏散逃生系統(tǒng)區(qū)別于一般地鐵，如何建立更加高效安全的疏散逃生系統(tǒng)是有待進(jìn)一步研究的重難點(diǎn)問題。

3 跨座式單軌交通主要技術(shù)體系及其對比

目前，國內(nèi)具備跨座式單軌系統(tǒng)集成能力的主要有三家制造商，南車浦鎮(zhèn)龐巴迪公司、重慶長客公司、南車青島四方公司。

從車輛等技術(shù)參數(shù)來看，重慶長客公司與南車青島四方公司的單軌車輛的車輛結(jié)構(gòu)型式、車體輪廓尺寸、轉(zhuǎn)向架型式、道岔系統(tǒng)、土建結(jié)構(gòu)、信號系統(tǒng)制式等基本參數(shù)相近，南車浦鎮(zhèn)龐巴迪公司單軌車輛車體尺寸稍小，驅(qū)動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)等與前述兩種車輛有較大區(qū)別。因此，本次研究重點(diǎn)對浦鎮(zhèn)龐巴迪公司與重慶長客公司的單軌系統(tǒng)進(jìn)行對比，具體如下。

3.1 車輛外觀

龐巴迪單軌車輛車體總高4 053 mm，較重慶單軌車輛降低897 mm，地板高度相對軌道梁也較低，車輛的重心低，抗側(cè)傾能力強(qiáng)，風(fēng)阻小，利于節(jié)能(見圖1，圖2)。

3.2 車輛內(nèi)部空間

1)車內(nèi)室及座椅排布。

兩種車型的客室內(nèi)凈高均為2.2 m。座椅均采用縱向兩側(cè)布局，只是龐巴迪單軌車輛基于車廂客室內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，增加沿車廂端墻橫向布局的座椅(見圖3，圖4)。

2)貫通道設(shè)計(jì)。

龐巴迪單軌采用一側(cè)貫通道設(shè)計(jì)，由于采用側(cè)向逃生走道疏散方式，貫通道的位置位于疏散走道一側(cè)，對乘客疏散的影響較小。但車內(nèi)視覺空間略顯局促。而重慶單軌車輛采用中間貫通道設(shè)計(jì)，寬度最小為800 mm，車內(nèi)視覺條件較好(見圖5，圖6)。

3)車門設(shè)計(jì)。

跨座式單軌車輛車門均采用客室側(cè)門設(shè)計(jì)為雙開電動塞拉門，重慶單軌在司機(jī)室端門設(shè)計(jì)了外擺式應(yīng)急疏散門。龐巴迪與重慶單軌車輛客室側(cè)門寬度分別為1 600 mm,1 300 mm。由于龐巴迪車體長度小于重慶單軌車體，故龐巴迪單軌客室側(cè)門設(shè)計(jì)更便于乘客乘降，更有利于縮短上下客時(shí)間，提高側(cè)向疏散逃生的效率。

3.3 轉(zhuǎn)向架

龐巴迪跨座式單軌車輛采用單軸轉(zhuǎn)向架，每輛車設(shè)兩個(gè)轉(zhuǎn)向架。一方面基于車體長度小，另一方面車體自重較輕(平均14 t)。轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)簡單，更換走行輪只需1 h～2 h即可完成，以1列6輛編組列車為例，只需24 h左右即可完成全部走行輪的更換工作?？梢越档蜋z修備用車比率，降低車輛購置數(shù)。

重慶長客跨座式單軌車輛采用雙軸轉(zhuǎn)向架。車體長度(約15.5 m)及自重(26.1 t)均大于龐巴迪單軌車輛。轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，更換走行輪需8 h～10 h，以1列6輛編組列車為例，需16 d～20 d才能完成全部走行輪的更換工作。受此影響，檢修備用車比率較高，需增加車輛購置數(shù)。

根據(jù)上述對比分析，龐巴迪單軌技術(shù)系統(tǒng)整體較先進(jìn)：車體自重小，能耗及車輪磨耗?。粰z修工作量小，維護(hù)成本較低；轉(zhuǎn)向架換輪作業(yè)周期短，車輛購置數(shù)較少等。只是，作為由國外引進(jìn)的軌道交通技術(shù)，尚未應(yīng)用于國內(nèi)軌道交通建設(shè)，缺乏項(xiàng)目運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)。重慶單軌系統(tǒng)有已在建成并運(yùn)營的重慶2號線、3號線，具有城市軌道交通項(xiàng)目的實(shí)踐檢驗(yàn)，技術(shù)成熟，運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)豐富，具有包含建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)的整套成熟技術(shù)體系。但也存在著車輛技術(shù)趨于老化；車體笨重，能耗及車輪磨耗大；轉(zhuǎn)向架換輪作業(yè)周期長，需增加購置檢修備用車等問題。

4 展望

目前，北京、上海等一線城市經(jīng)過多年城市軌道交通的建設(shè)，中心城區(qū)的地鐵主干網(wǎng)絡(luò)已基本形成，而以中低運(yùn)量為主的補(bǔ)充線將是城市軌道交通接下來發(fā)展的重點(diǎn)。此外，中等城市和特大城市衛(wèi)星城正在進(jìn)入城軌交通快速發(fā)展期，這些城市的城市規(guī)模、交通需求等并不適合發(fā)展高運(yùn)量的地鐵[3]，它們更適合中、低運(yùn)量的軌道交通制式，故，以高架敷設(shè)為主的中運(yùn)量系統(tǒng)——跨座式單軌，將得到大力推廣。各城市應(yīng)根據(jù)自身特點(diǎn)，發(fā)展適合城市需求的、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的軌道交通系統(tǒng)，從而促進(jìn)我國城軌交通多制式協(xié)調(diào)發(fā)展。

[1] 崔 凱.淺論城市軌道交通跨座式單軌車輛制式[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2016(9):3409.

[2] 王山川,趙 麗,關(guān)宏志.基于TOD模式的單軌交通規(guī)劃[A].2005城市單軌交通國際高級論壇[C].2005.

[3] 郭 鍇,武 農(nóng).跨座式單軌交通的認(rèn)識誤區(qū)分析及發(fā)展展望[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2016(3):1-6.

Development status and prospect of straddle-type monorail traffic system

Li Zhaohua

(Guangdong Branch Company, China Railway 3rd Survey & Design Institute Group Co., Ltd, Shenzhen 518000, China)

The paper describes development status of domestic straddle-type monorail traffic system, analyzes merits and defects and technological system of straddle-type monorail traffic system, compares Pangbadi monorail system and Chongqing Changke monorail system, and finally points out the development trend of straddle-type monorail traffic system.

straddle-type monorail, traffic system, vehicle, bogie

1009-6825(2017)08-0147-02

2017-01-05

李照華(1990- )，女，助理工程師

U213.2

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