丽江市有轨电车1号线车辆选型研究

陈文海

（广州有轨电车有限责任公司，广东广州510220）

0 引言

丽江市有轨电车1号线南起游客中心站，北至玉龙雪山站，线路全长20.465 km，定位为玉龙景区内部的旅游观光专线。结合山区特殊的线路条件和旅游观光等特点，该线路对车辆的要求与常规的城市通勤有轨电车有着显著差异。本文针对丽江市有轨电车1号线线路特点和需求，对车辆型式的选择进行了研究、比选和论证。

1 项目特点分析

1.1 功能定位

丽江市有轨电车1号线共设车站5座，主要服务于沿线玉水寨、白沙古镇、东巴谷等景区及重要交通客流集散点，乘客以观光游客为主。车辆作为旅游观光的重要载体，需重点打造旅游特色，其功能定位可归纳如下：

（1）提供观赏美景特色的平台，增添游玩乐趣。

（2）与景区融为一体，打造靓丽风景线。

（3）提升景区旅游品质。

1.2 线路条件

丽江市有轨电车1号线大部分处于山区，线路需避让玉龙雪山各级保护管理区。因此，线路条件非常恶劣，具体归纳如下：

（1）坡度大，半径小。线路最大坡度为55‰，最小曲线半径为50 m。

（2）高海拔，持续爬坡、下坡。线路为持续坡道，最低点海拔约2 480 m，最高点海拔约3 080 m，海拔高差600 m。其中，区间最长连续坡道的长度约11 km，平均坡度约39‰。

（3）站间距长，车站长度受限。全线共设车站5座，最大站间距11.68 km，平均站间距5.052 km。车站站台受实际线路条件限制，有效长度为70 m。

1.3 客流特点

丽江市有轨电车1号线乘客以观光游客为主，客流具有如下特点：

（1）淡旺季客流特征明显。每年的11月至次年2月为玉龙雪山旅游淡季，7月至8月为旅游旺季。丽江市有轨电车1号线远期预测客流量淡季为2.93万人次，旺季为5.91万人次，旺季客流量约为淡季的2倍，差异性大。

（2）潮汐客流特征明显。早高峰以从起点站旅游集散中心至终点站玉龙雪山的上山客流为主，晚高峰则以反向的下山客流为主，早高峰小时系数约为14%，晚高峰小时系数约为9%，早晚高峰存在明显潮汐特征。

2 车辆选型分析

综上所述，丽江市有轨电车1号线线路条件对车辆的相关性能要求非常高，与常规的城市通勤的有轨电车线路有着显著差异。根据上述特点，本文着重从以下6个方面对车辆选型进行研究分析。

2.1 地板高度

有轨电车车辆从地板高度上可分为高地板和低地板，其中低地板又可分为70%低地板、100%低地板。高地板车辆地板面高度为900～1 130 mm，低地板车辆车门入口处地板面高度≤350 mm。从以下几点分析比较，本项目推荐选用高地板车辆。

2.1.1 成本

高地板车辆的地板和车体底架是单一层次的简单结构；低地板（无论是70%低地板，还是100%低地板）车辆的车内地板面和车体底架位于多个水平面，车辆的地板和车体底架为多层次的复杂结构。高地板车辆采用常规转向架；70%低地板车辆高地板区域一般采用常规动力转向架，低地板区域一般采用独立轮的非动力转向架；100%低地板车辆采用独立轮（或小轮径非独立轮对）转向架。因此，从车体、转向架来看，高地板车辆结构相对简单，采购和运营维护成本低。根据市场调研结果，普通高地板车辆的采购价格不到100%低地板有轨电车采购价格的50%，仅为70%低地板有轨电车采购价格的60%～70%。

2.1.2 项目匹配情况

丽江市有轨电车1号线线路坡度大，持续爬坡、下坡，对车辆牵引制动性能要求极高。高地板车辆采用常规转向架，轮径大，可安装大功率牵引电机和大直径制动盘，能够满足牵引功率和制动热容量需求。低地板车辆采用独立轮（或小轮径非独立轮对）转向架，转向架空间小，无法安装大功率牵引电机和大直径制动盘，牵引计算和制动热容量计算结果难以满足本项目极限工况需求。与此同时，丽江市有轨电车1号线定位为旅游观光专线，设置了专用站台，基本采用独立路权，故没有必要苛求采用低地板车辆，采用调节站台高度适应高地板车辆的方案更经济、更可靠。

2.1.3 乘客舒适度

高地板车辆的全部地板面都处于同一水平面，座椅布置灵活；乘客在车内行走时，遇到的障碍少，流动速度快，乘坐体验愉悦。70%低地板车辆内部存在台阶，部分座椅设置在高地板区域；100%低地板车辆转向架区域过道窄，且地板存在6%左右的小斜坡，且大部分座椅设置在转向架包上方。因此，对于低地板车辆而言，乘客在车内行走时，遇到的障碍要多一些，流动速度慢，乘坐体验相对要差一些。

2.1.4 旅游观光需求

高地板车辆主要设备安装于车底，车顶承重小，可创新设置超大车窗用于旅游观光；方便布置内饰，座椅下方悬空布置，可放置旅游乘客物品，客室空间利用率高。而低地板车辆主要设备安装在车顶，车顶承重大，车窗设置受限，客室空间利用率低。

2.2 轮轨材料

有轨电车按轮轨型式，可分为钢轮钢轨车辆和胶轮导轨车辆。从以下几点分析，本项目推荐采用钢轮钢轨车辆。

2.2.1 爬坡性能

胶轮导轨车辆由于采用橡胶轮胎，所以爬坡能力强，最大爬坡能力达130‰；钢轮钢轨车辆最大爬坡能力为60‰。本项目线路最大坡度55‰，采用胶轮导轨和钢轮钢轨均可满足需求。

2.2.2 安全性和稳定性

胶轮导轨车辆目前应用不太成熟，国内仅有上海张江和天津滨海新区使用；而钢轮钢轨车辆技术成熟，在国内应用较为广泛。本项目线路有长大坡道，胶轮导轨车辆有轮胎破损和爆胎风险，直接影响车辆安全性；同时，山区路面有冰雪、尘土、树枝、树叶等杂物，而胶轮导轨车辆对行驶路面的平整度和清洁度要求较高，不适应冰雪天气，因此难以满足需求。故从安全性和稳定性方面考量，本项目宜采用钢轮钢轨型式车辆。

2.2.3 载客量

胶轮导轨车辆宽度较窄，一般为2.2 m；钢轮钢轨车辆宽度一般为2.4 m或2.65 m。钢轮钢轨车辆乘坐空间宽敞，且承重能力高于胶轮导轨车辆，因此定员比相同长度的胶轮导轨车辆多约20%。钢轮钢轨车辆由于采用弹性车轮，乘坐舒适性与胶轮导轨车辆基本相当。综合考虑本项目客流和舒适性需求，推荐采用钢轮钢轨车辆。

2.2.4 成本和环保节能

胶轮导轨车辆轮胎易磨损、老化，整车国产化率较低，维护维修量大，整车和备件成本昂贵；钢轮钢轨车辆轮对使用寿命长，整车国产化率高，维护维修成熟，整车和备件成本较低。胶轮导轨车辆轮胎磨损后将产生橡胶粉尘，对景区环境造成污染。故从成本和环保节能角度而言，本项目推荐采用钢轮钢轨车辆。

2.3 供电制式

2.3.1 供电形式

有轨电车供电方式主要分为接触网供电、车载储能供电和接触网+局部（路口）车载储能供电两者相结合的方式。由于本项目线路站间距大、持续陡坡，经估算采用车载储能供电，其车载储能容量难以满足用电需求。本项目线路沿线无大型的十字交叉路口，多数为景区内乡村便道的交叉口，区间路口架设接触网并不影响社会交通，因此采用接触网+局部（路口）车载储能供电两者相结合的方式没有太大必要，可直接采用全线接触网供电方式。

2.3.2 供电电压

有轨电车供电电压有DC750 V和DC1 500 V两个等级。本项目线路不同于常规的城市通勤有轨电车线路，其站间距大，平均站间距5.052 km。采用DC1 500 V牵引供电制式，可较大地节省供电系统投资及电能损失，而且DC750 V与DC1 500 V电压等级的车辆造价也基本一致，所以供电电压采用DC1 500 V显然更优。因此，本项目推荐采用供电电压为DC1 500 V的全线架空接触网供电方式。

2.4 车辆结构形式

本项目考虑线路最小转弯半径为50 m等极端工况，对车辆通过能力进行校核，采用车体铰接或转向架铰接的铰接式车辆能够满足要求，车辆贯通道变形量和曲线线路内外侧需要的加宽量也较小。同时，考虑淡旺季和潮汐客流特征，从运营角度考虑，本项目推荐在淡季采用单列车运行，旺季采用双列车重联运行方式。因此，本项目推荐采用可重联运行的铰接式车辆。

2.5 车辆宽度和长度

通过2.2轮轨材料分析，本项目车辆推荐采用钢轮钢轨车辆，其车辆宽度一般分为2.4 m和2.65 m两种。考虑载客量和客室空间，本项目车宽选择为2.65 m。

受制于线路设计原因，本项目车站站台有效长度最大只能设计为70 m。而车站站台有效长度应满足全列车长度的停靠需求，并包括停车误差距离。考虑列车重联运行，停车误差距离1 m，则单列车最大长度为34.5 m。

2.6 最高速度

考虑本项目的旅游观光和客流需求，旅行时间约30 min，平均旅行速度取40 km/h。有轨电车最高速度通常为70 km/h，根据牵引仿真计算，该速度能够满足旅行时间要求，经济性较好。因此，本项目车辆最高运行速度推荐为70 km/h。

3 结语

丽江市有轨电车1号线定位为旅游观光专线，线路条件非常特殊，长大坡道在国内罕见，与常规的城市有轨电车线路有着显著差异。因此，车辆选型既要满足线路条件要求，又要凸显旅游观光特色，国内常用的100%低地板有轨电车无法满足要求。本文根据项目特点，对车辆的地板高度、轮轨材料、供电制式、车辆结构、车辆长宽尺寸、最高速度等6个方面进行了研究分析，推荐车辆选型如下：

（1）车辆制式：钢轮钢轨、铰接式高地板有轨电车，可重联运营。

（2）车辆尺寸：车宽2.65 m，车长≤34.5 m。

（3）最高速度：70 km/h。

（4）供电制式：全线架空接触网，供电电压DC1 500 V。

丽江市有轨电车1号线推荐的车辆选型在国内尚属首次，目前项目正在建设中，估计项目建成运营后将对其他地区开展旅游观光线路建设具有积极的示范效应。