關(guān)于三亞有軌電車提速可實施性的研究

呂匡東

摘 要：隨著海南自貿(mào)港的快速發(fā)展，城市軌道交通將為海南省的城市發(fā)展和交通提供便利，作為海南省首條城市軌道交通線路，三亞有軌電車示范線有著路權(quán)形式多樣、交通狀況復雜、站間距離短等特點。為提高示范線運輸效率，在設(shè)計規(guī)定下，通過對列車制動距離、列車變速距離、線路安全限速及乘客舒適度等方面研究，將列車駕駛速度與線路情況進行匹配分析及優(yōu)化，對司機駕駛的安全性及平穩(wěn)性，具有一定的現(xiàn)實指導意義。

關(guān)鍵詞：復雜環(huán)境;乘客舒適度;駕駛速度控制

中圖分類號：U482.1 文獻標識碼：A

1 研究背景及意義

三亞有軌電車示范線全長8.37公里，均為路面線路，沿線設(shè)有18個平面交叉路口，還有將近1公里的完全人車混行路段，線路與社會交通的交叉程度較高，行車環(huán)境復雜。列車速度將直接影響運營安全、效率及舒適度。本文結(jié)合實際情況，研究三亞有軌電車是否具備提速至40 km/h運行的條件，并通過規(guī)范駕駛操作和速度控制，提高運輸效率和乘客舒適度。

2 運行狀態(tài)分析

2.1 信號設(shè)置與列車速度的關(guān)系

三亞有軌電車站臺設(shè)置在平交道出道口后，因此列車的旅行速度和運行時間均受到路口信號優(yōu)先狀態(tài)影響，按照設(shè)計文件，示范線路口以高優(yōu)先為主（圖1），本文以信號高優(yōu)先狀態(tài)展開研究。

2.2 各種工況下列車制動距離的分析

三亞有軌電車在AW2載客量情況下常用制動等效減速率為≥1.1（m/s2），緊急制動制動等效減速率為≥2.3（m/s2）計算分析得出以下在各種速度下的列車制動距離。經(jīng)現(xiàn)場測試，數(shù)據(jù)與現(xiàn)場實測誤差±2 m內(nèi)，可列為操作誤差。

最大常用制動及緊急制動作為在遭遇緊急事件時所采取的應急停車措施，是一種只考慮安全性的駕駛操作，乘客舒適度最差。

3 乘客舒適度分析

3.1 乘客舒適度與加速度的關(guān)系

研究表明，列車加速度與乘客舒適度存在直接關(guān)聯(lián)，無論牽引或是制動，列車加速度（或等效減速率）越大，乘客舒適度感官越差。當加速度超過人的承受臨界值，便容易發(fā)生乘客摔跤、碰撞等情況，在對有軌電車客傷案例進行分析后發(fā)現(xiàn)，乘客摔倒、碰撞事件集中發(fā)生在列車啟動/突然制動階段，故乘客對初始啟動/初始制動階段的加速度較為敏感。

通過現(xiàn)場實測，使用不同的車體，在育秀路站至鳳凰路站區(qū)間進行測試，具體如下表：

3.2 基于乘客舒適度的列車操作指引

牽引操作指引：依據(jù)現(xiàn)場實測，主控手柄以20%級位起動較為平穩(wěn)，沒有頓挫感。列車在6.82 s后到達10 km/h后，將牽引級位提至50%，提速至40 km/h過程平穩(wěn)，提速所需里程為94.36 m。

制動操作指引：依據(jù)現(xiàn)場實測，初速度40 km/h，主控手柄保持30%級位至列車停穩(wěn)，制動過程平穩(wěn)沒有頓挫感，制動里程154.3 m（包含反應距離15.56 m）。

得出結(jié)論：（1）控制好初始啟動/初始制動的加速度（牽引/制動級位）是保障乘客安全、舒適的關(guān)鍵。（2）在到達一定速度條件，提速階段的加速度可適當大于啟動階段加速度，使列車充分利用線路條件進行加速，提升列車旅行速度。

4 區(qū)間駕駛速度建議

4.1 理論建議

列車0 km/h～40 km/h牽引里程94.36 m，40 km/h～20 km/h制動里程122.3 m，牽引制動總里程共216.6 m（高優(yōu)先路口）?？紤]預留10%操作偏差值，則線路長度大于273.4 m的區(qū)間，理論上可滿足40 km/h運行的條件。

若列車在速度達到40 km/h后，因為區(qū)間長度受限馬上進行降速，會對乘客舒適度產(chǎn)生較大影響，并且還存在冒進信號、與社會車輛沖撞等行車安全風險。因此需要預留一定滑行里程，該處取值50 m。則長度大于323.4 m的區(qū)間可滿足提速至40 km/h運行。

4.2 結(jié)合現(xiàn)場安全風險的實際操作建議

通過對各區(qū)間的線路特點和行車安全風險的梳理，排查上述滿足40 km/h運行的線路所存在行車風險。通過篩查，排除高風險區(qū)間后得出適用提速區(qū)段如下：

5 結(jié)語

本文以駕駛安全性及乘客舒適度為前提，論證三亞有軌電車的提速可實施性。結(jié)果表明，三亞有軌電車部分區(qū)間具備提速至40 km/h運行的條件，旅行速度較現(xiàn)階段可提升約14.3%，有效提升運輸服務水平。

本研究僅適用于交通信號設(shè)施完備的情況，并以高優(yōu)先為前提，其他信號優(yōu)先情況也可依此方式進行研究。

參考文獻：

[1]劉廣一，王治.基于列車運行圖的現(xiàn)代有軌電車線路通過能力研究[J].上海：同濟大學，2020.