Translohr系列现代有轨电车技术特点与运营问题研究

温兆鹏

摘要：介绍了天津开发区新交通试验线所采用的Translohr电车的技术特点，对比分析了钢轮钢轨与胶轮导向制式有轨电车的技术特性，得出了该系统的比较优势。结合运营实际，分析了Translohr系统存在的运营问题，为后续工程提出了建议。

关键词：Translohr电车技术特点运营问题后续工程建议

Abstract: This paper describes the technical characteristics of Translohr modern tramway for New Transit Demonstration Line in TEDA， compares and analyzes the technology characteristics of steel wheel/rail tramways and the modern tramway on tires， concludes the comparative advantages of the latter system. And according to the operation reality， analyzes the existing operation problems of Translohr system， and gives the proposals for the subsequent project.

Key words: Translohr system; technology feature; proposals for the subsequent project;

中图分类号：F530.86   文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

0 引言

现代有轨电车是在传统有轨电车的基础上通过全面改造升级，于上世纪九十年代后期率先在法国发展起来的一种具有中等运能、设计新颖、节能环保的先进交通方式[1]。随着在法国、德国、西班牙等多个西欧城市的运营以及高科技的不断融入，现代有轨电车以崭新的形象、舒适的服务吸引了国内学者的关注和研究。

1. 现代有轨电车主要制式与性能比较

1.1 现代有轨电车的制式

目前，在世界上运行的现代有轨电车主要有钢轮钢轨和胶轮+导轨两种制式（见图1）。生产钢轮钢轨制式的现代有轨电车的厂家有法国的Alstom( 阿尔斯通)公司、德国的Siements(西门子)公司、加拿大的Bombardier(庞巴迪)公司等。生产胶轮+导轮制式的公司有法国Lohr（劳尔）公司和加拿大的Bombardier(庞巴迪)公司。

（a）Alstom Citadis转向架（b）Translohr导向机构

图1 不同制式下的转向架或导向机构对比图

1.2 两种主要制式技术性能比较

表1  钢轮钢轨与胶轮+导轨有轨电车部分主要技术性能对比

综合而言，钢轮钢轨制式与胶轮+导轨制式两种电车各有优劣。钢轮钢轨制式电车车内空间、载客量比胶轮+导轨电车大；但钢轮钢轨制式电车受转向架、钢轮—钢轨摩擦性能限制，在爬坡、转弯、加速、减速方面不如胶轮+导轨制式电车。

2. Translohr系列电车技术特征

本文以新交通试验线选用的法国Lohr公司的TRANSLOHR STE3型胶轮+导轨制式电车为例，分析Translohr系列电车技术特征。该车车长25米，宽2.22米，高2.95米，采用750VDC电力牵引，自身带有牵引电池包满足无网区运行；100%低地板，最大加速度1.3 m/s²，最大减速度5 m/s²；三节编组车辆额定载客167人，最大载客212人。

2.1技术特点

1. 车辆采用专用的导向装置进行导向

（1）独特的导向机构。车辆采用类似于公交车辆的橡胶轮胎承重，选用专用“V”型导向装置用于控制方向。

（2）相较于有轨电车，路基承载载荷小

2. 转弯半径小、爬坡能力强

图2 Translohr电车转弯半径及爬坡能力示意图

图3Translohr电车降弓运行在无网区域

3. 采用接触网和牵引电池包两种供电方式，方便通过狭小区域

4. 编组灵活

车辆每小时单向运量在5000—12000人之间，车辆可根据需要进行编组联挂。

图4Translohr系列编组情况

5.采用低地板，方便乘客上下车。

图5Translohr低地板与站台位置示意图

2.2 工程建设优势

Translohr电车以其胶轮+导轨的独特结构与钢轮钢轨制式有轨电车相比，在工程建设方面主要有在以下优势：

1. 线路设计自由度大

10.5米的最小转弯半径、13%的最大爬坡能力及2.2米的车宽，使得Translohr系统能够在较为狭小的街道运行（如意大利线和上海张江线）。

图6：意大利线狭小街道运行

2. 对既有道路影响小

Translohr STE3型电车采用8组宽大的轮胎走行，路的承载力小。Translohr的路基可在既有市政工程道路基础上铺设，不需对道面和桥梁进行补强和缓坡工程。同时，Translohr路基一般厚度为28—30cm，对原市政路基下的既有管线影响小。

3. 检修基地占地面积小

Translohr系统在检修基地内，可采用半径10.5米的道岔出入库，所以检修基地占地面积可尽可能的缩小。同时，并不需旋轮机等大型生产设备。

4. 建设工期短

新交通试验线工程于2006年4月开工，2006年12月竣工，施工工期不到1年。

5. 基础建设成本低

通过新交通试验线工程及上海张江线工程，已基本实现Translohr配套系统的国产化，并取得了一些技术成果。导向轨、专用树脂专用道岔、司控道岔及洗车机、架车机、救援牵引车等专用检修设备均已实现国产化。目前，新交通试验线每公里造价不到3000万（不含车辆采购费用）。

3. Translohr电车运营中存在的问题及改进建议

新交通8辆电车自投入运行至今，运行总里程近150万公里，目前单车最高里程已过24万公里。随着电车里程与运行时间的增加，按正常的设备规律应由磨合期逐步转入稳定期，但实际运行中电车故障率居高不下，电车可用度一直维持在较低水平。运营存在的困局，主要由既有电车自身设计缺陷和工程配套设计不合理造成。

3.1 轮轨配合不良

自2009年以来每当进入夏季，电车频繁在段内岔区（小半径曲线）发生侧磨拉丝，甚至脱轨事件。后经不断的排查和研究，最终发现了电车导向装置因防水性能不佳引起导向机构主转轴卡滞和球面轴锈蚀故障，这是导致电车脱轨和侧磨拉丝的主要原因。

图7：导向机构主转轴轴承故障

建议：在后续工程中，在车辆选型阶段电车要具备抗雨、雪、盐水侵蚀能力，电车要具备较高的抗环境污染能力；在运营阶段，重点关注电车导向机构各转轴的密封状况，避免导向机构各转轴锈蚀卡滞，引起行车事故。

3.2 路面平整度较差及路面破损

新交通试验线路面平整度较差，电车运行颠簸较为严重，目前电车只能以最高40 Km/h的速度运行，电车机械部件老化和漏油现象也较国外线路严重的多。此外，因工程施工质量和冬季盐水使用的原因，缩缝破损、麻面、裂纹、错台等路面病害较多。路面平整度较差和路面病害的问题，已严重制约了新交通运营效率的发挥。

图8：线路麻面 图9：线路伸缩缝破损

建议1：在后续工程中，引入路面平整度概念，平整度标准参照机场道面设计要求，如《民用机场水泥混凝土道面设计规范—MHT 5004-2010》和《公路水泥混凝土路面设计规范_JTG_D40-2002》等。同时，也可考察沥青路面的和预制混凝土路面的试验情况。

建议2：在混凝土路面建设期间，要做质量把控，督促施工单位好路面涨缝和缩缝的处理。

3.3 冬季除雪

冬季降雪对Translohr电车的影响较大。一旦导向轨轨槽内结冰，就无法运行。但根据运营几年来的除雪经验，只要措施得当，在保证轨槽内不结冰的情况下，可以满足正常运营要求。但融雪剂特别是盐水的使用[3]，对混凝土路面和电车导向机构腐蚀影响较大。

图10 导向轨轨槽结冰情况

建议：在工程阶段做好辅助配套设备的研发，如研发专用除雪车的设备，提高系统的抗雪能力。

3.4 动力电池包的使用

Translohr电车采用的是SAFT公司生产的Ni-MH牵引电池包，产品寿命5—8年，整组约240余万元，该牵引电池包故障率高、可靠性差，能效比低。

建议：在线路、线况允许的情况下，正线线路和库区宜全部采用接触网取流模式，电车不配置动力电池包。

4. 结束语

综上，Translohr电车以其鲜明的技术特点，与钢轮钢轨制式现代有轨电车相比在线路选型、工程建设阶段等方面优势突出，但由于胶轮+导向轨制式电车自身产品未经过长时间运营经验的积累，在产品的可靠性和环境的适应能力上表现并不理想。本文结合运营中的实际，对Translohr电车存在的问题提出了解决方案，具有一定实际意义。

参考文献

[1] 薛美根、杨立峰. 现代有轨电车主要技术特征及国内外发展研究[J]. 城市交通，2008（6）

[2] LOHR GROUP. 《TRANSLOHR STE 3 TECHNICAL SPECIFICATIONS》．D00004306 G，2007

[3] LOHR GROUP.《TRANSLOHR 车辆冬季行车建议》D00008843，2009