瑞典綠色高速列車應(yīng)用研究

王瑞麗

摘 要：以瑞典綠色高速列車為例，介紹了綠色高速列車與普通列車相比所具有的技術(shù)特點(diǎn)，并從經(jīng)濟(jì)、容量、市場、室內(nèi)設(shè)計(jì)、旅行時(shí)間等領(lǐng)域介紹了綠色高速列車所具有的優(yōu)勢和發(fā)展前景，在一定程度上對我國寒冷地區(qū)高速列車的設(shè)計(jì)和運(yùn)營具有較大的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：綠色高速列車；寬體列車；運(yùn)行時(shí)間；乘坐舒適性

中圖分類號：F74

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.14.011

1 引言

瑞典西北部和北部主要是高山和丘陵，位于北極圈內(nèi)，冬季晝短、寒冷、多雪，夏季短促而晝長夜短，為了設(shè)計(jì)適合于這一環(huán)境運(yùn)行的高速列車，同時(shí)降低運(yùn)營成本提出了“綠色高速列車計(jì)劃”。

2005年，以瑞典國家鐵路路網(wǎng)公司和龐巴迪公司為首，由科研單位、咨詢機(jī)構(gòu)和列車運(yùn)營公司組成了一個(gè)瑞典團(tuán)隊(duì)，其宣布了綠色高速列車計(jì)劃。2008年7月23日，綠色高速列車的研究和開發(fā)取得了重大突破，在設(shè)計(jì)速度為200公里/小時(shí)的鐵路上，列車的試驗(yàn)速度達(dá)到了295公里/小時(shí)，同年9月14日，綠色高速列車的速度又提高到了303公里/小時(shí)，再一次打破了瑞典鐵路的速度記錄。在2009年至2012年，綠色高速列車在商業(yè)運(yùn)營中也經(jīng)歷了數(shù)個(gè)重要的系統(tǒng)功能和沖擊測試。

綠色高速列車是為了適應(yīng)冬季寒冷的氣候條件而設(shè)計(jì)的靈活自由、載客量大、成本低、運(yùn)行速度高，低能耗及低噪音的新一代的高速列車。同時(shí)，列車在設(shè)計(jì)上所用到的新技術(shù)確保了列車在低溫環(huán)境及冰雪道路上運(yùn)行的安全性及可靠性。

根據(jù)我國東北、西部地區(qū)的地形氣候特點(diǎn)，瑞典的“綠色高速列車計(jì)劃”在一定程度上適合于東北和西北寒冷氣候條件下的運(yùn)行，研究綠色高速列車的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及其所具有的優(yōu)勢，對我國寒冷地區(qū)運(yùn)行的高速列車設(shè)計(jì)及運(yùn)營具有一定的借鑒作用。

2 綠色高速列車的技術(shù)特點(diǎn)

綠色高速列車是快速的、電氣化列車，與普通列車相比，其在運(yùn)行過程中具有較高的速度，在專用的高速線上，運(yùn)行速度甚至能超過300km/h。這種概念型綠色高速列車具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）減少噪聲和能源消耗對環(huán)境的影響；

（2）改善乘坐舒適性；

（3）列車長度靈活，根據(jù)需要可以自由調(diào)節(jié)；

（4）運(yùn)行可靠性較高，即：能夠適應(yīng)零下的低溫條件；

（5）減少列車運(yùn)行過程中對軌道的沖擊力，列車高速運(yùn)行過程中可以降低軌道的磨損；

（6）擺式列車的應(yīng)用，大幅度地降低了乘客受到的離心加速度。

（7）運(yùn)營成本低，旅行時(shí)間短；

（8）容量大，室內(nèi)布置及列車的入/出口的設(shè)計(jì)更為人性化。

綠色高速列車是一種新型高速列車，它的諸多優(yōu)點(diǎn)為它迎來了更多的旅客，這使得其具有更廣闊的市場，為今后的發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)。

3 綠色高速列車在經(jīng)濟(jì)和容量方面的優(yōu)勢

瑞典綠色高速列車的運(yùn)行成本低、效益高、經(jīng)濟(jì)性好、費(fèi)用低，這主要是因?yàn)樗谠O(shè)計(jì)過程中所使用的新技術(shù)，降低了其成本，其成本主要包括投資費(fèi)用、時(shí)間路徑的依賴成本、營業(yè)間接成本。然而，綠色高速列車所有的成本可以轉(zhuǎn)換為時(shí)間路徑的依賴成本，而這一成本取決于交通設(shè)計(jì)，同一列車根據(jù)分析交通設(shè)計(jì)可以給出不同的結(jié)果。

圖1給出了綠色高速列車成本模型結(jié)構(gòu)。由圖可以看出，綠色高速列車設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是降低每個(gè)座位每公里或者每個(gè)旅客每公里的運(yùn)行成本，從而要盡可能地降低票價(jià)，以此來增加市場收益。

在保持高水平的舒適性、功能性及對乘客的吸引力的前提下，降低成本最主要的途徑有以下三點(diǎn)：

首先，縮短旅行時(shí)間。如果綠色高速列車設(shè)計(jì)具有高功率，這可能縮短旅行時(shí)間的影響。旅行時(shí)間的縮短，提高了列車和乘務(wù)員兩者的利用率，從而降低了運(yùn)營商的平均成本。

其次，提高承載力。例如，如果負(fù)載因素從50%增加到60%（旅客容量增加20%），每位乘客每公里的總成本通常是減少約16%。

最后，提高空間利用率。對列車而言，一個(gè)簡單而關(guān)鍵參數(shù)是列車上每米座位數(shù)量越多越好，這樣可以提高列車的空間利用率。

降低單位成本的途徑還有其它方法，比如：如果每一列列車的采購成本減小到20%，總成本將減小到接近6%；如果列車維修成本減小20%（總成本從20%減小到16%），總成本減小了大約為4%。

提高空間利用率是列車運(yùn)營商的重要經(jīng)濟(jì)來源。在每一節(jié)車廂中，與普通列車相比，寬體列車提供的座位更多，其容量大，這將會(huì)帶來更好的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益。

目前，未來綠色高速列車車體寬度設(shè)計(jì)有兩種，即：寬體寬度和普通寬度。從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度講，車體寬度在寬體列車寬度和普通列車寬度之間的列車其座位數(shù)量不會(huì)增加，列車?yán)寐什桓?，人們對這種寬度的列車不感興趣。寬體列車可以有助于改善列車運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和增加乘載能力。對于長度確定的列車而言，寬體列車座位多并而舒適。就寬車體列車而言，經(jīng)濟(jì)艙并排可容納2+3個(gè)席位，頭等艙并排可容納2+2個(gè)席位，在其內(nèi)部寬度為3.3m，座位與座位之間的寬度大約為旅客的肘高；對普通列車而言，經(jīng)濟(jì)艙并排可容納2+2個(gè)席位，頭等艙并排可容納1+2個(gè)席位。圖2為普通列車ICE3與綠色高速列車寬度對比圖。

2+3席位的寬體列車受到眾多旅客的喜愛，原因有以下兩點(diǎn)。

首先，有一部分旅客自發(fā)地喜歡坐在3個(gè)席位并排的座位上，例如，兩個(gè)成年人和一個(gè)小孩，或者三個(gè)青年人，或者三個(gè)成年人一起旅行時(shí)。研究發(fā)現(xiàn)，乘客會(huì)根據(jù)自己的意愿選擇自己喜愛的座位。

其次，在大多數(shù)時(shí)間里，3個(gè)席位并排位置中的中間席位是空的，這將為旅客提供了更好的空間感和隱私感。

4 綠色高速列車的市場優(yōu)勢及室內(nèi)環(huán)境

綠色高速列車要贏得市場就必須具有吸引人們乘坐它的亮點(diǎn)，旅程過程中的舒適、便捷必不可少。良好的室內(nèi)環(huán)境為旅客們提供了更人性化的服務(wù)。綠色高速列車的特色是盡可能地改善旅客旅行所需的時(shí)間、提高列車服務(wù)質(zhì)量、降低旅行票價(jià)。

吸引乘客的一個(gè)關(guān)鍵因素是縮短運(yùn)行時(shí)間。綠色高速列車與汽車、航空相比，在距離為300km～600km時(shí)，綠色高速列車具有較好的優(yōu)勢。考慮到機(jī)場的往返路程，乘坐綠色高速列車的旅行時(shí)間遠(yuǎn)低于空中旅行時(shí)間，也低于乘坐汽車旅行所用的時(shí)間。

綠色高速列車內(nèi)部設(shè)計(jì)為旅客提供了良好的旅行環(huán)境。低票價(jià)、旅行時(shí)間短、座椅舒適等都是吸引人們乘坐綠色高速列車旅行的亮點(diǎn)；其室內(nèi)設(shè)計(jì)為旅客們提供了便捷的活動(dòng)，這種人性化的室內(nèi)設(shè)計(jì)同樣也吸引了大多數(shù)旅客的眼球，使更多的旅客優(yōu)先擇乘坐綠色高速列車開啟他們的旅程。圖4展示了旅行過程中旅客朋友不同的活動(dòng)。

綠色高速列車設(shè)計(jì)工作的六個(gè)主要領(lǐng)域，即：經(jīng)濟(jì)艙、加價(jià)艙、入口、為所有人群可以進(jìn)入的大入口，小餐館以及大行李儲(chǔ)存艙。

圖5展示了綠色高速列車整體結(jié)構(gòu)布置。綠色高速列車主要由四節(jié)車組成，分別是經(jīng)濟(jì)艙、加價(jià)艙、小餐館和大行李儲(chǔ)存艙；列車車門分為兩種，一種是一般的入口，另一種是較大的入口，其中較大的入口為帶有大行李的旅客、嬰兒車、手推車等旅客的進(jìn)入提供了方便。

圖5 綠色高速列車整體結(jié)構(gòu)布置

圖6展示了列車內(nèi)部自由交流空間，也被稱之為“迷你休息廳”。旅客們可以在此自由地打電話、欣賞車外風(fēng)景，也可以看看雜志、報(bào)紙等。大入口的具體設(shè)計(jì)參見圖7。行李儲(chǔ)存位置有三種設(shè)計(jì)方案：一種是行李架設(shè)計(jì)在前廳，一種是行李架設(shè)計(jì)在大廳的后面，還有一種則是行李架設(shè)計(jì)在大廳。行李架不同位置設(shè)計(jì)見圖8。

5 結(jié)束語

綠色高速列車在乘坐舒適性、運(yùn)行安全性、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性等方面具有很大優(yōu)勢。

我國是一個(gè)人口大國，各種節(jié)假日期間，客流量急劇增加，綠色高速列車的寬體設(shè)計(jì)方法，使得單節(jié)車的載客量較大，在一定程度上能夠提高客運(yùn)能力；綠色高速列車內(nèi)部靈活多變的設(shè)計(jì)風(fēng)格，給旅客朋友們帶來了更愉悅的旅途生活。此外，綠色高速列車人性化的入口設(shè)計(jì)適用于各種人群出入，這將吸引更多的旅客乘坐高速列車旅行，同時(shí)，縮短了乘客上下車的時(shí)間，有利于縮短旅行時(shí)間。瑞典綠色高速列車技術(shù)對我國發(fā)展山區(qū)高速列車無疑有較大的參考價(jià)值。

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