轨道交通机场线专用行李车技术方案分析

马喜成，刘家栋，李 梁，张卓杰，刘亚宁，李 亘

（中车株洲电力机车有限公司，湖南株洲 412001）

1 引言

随着近些年国内外民用航空业的蓬勃发展，各地纷纷加强了机场基础设施建设，包括新建或扩建航站楼、修建机场至市区联络线等，国内包括北京、上海、广州、昆明、长沙等多个城市都已开通或在建轨道交通机场线。除了上述硬件方面的提升外，各地也在不断加大服务方面的优化力度，其中在轨道交通机场线中选择部分车辆作为专用行李车成为提高旅客乘机服务水平的一项措施。基于此，本文将对轨道交通机场线专用行李车服务设施、工作流程及技术方案进行分析阐述。

2 专用行李车服务设施及工作流程

提供该项服务需要在市区指定地铁站设置乘机旅客值机专用柜台及行李分拣、传送机构等服务设施。基于提高行李车空间利用率、节省行李从地面至行李车之间传输时间以及保障行李运输安全等因素考虑，采用专用货柜的形式装纳旅客行李并在地面至行李车之间进行传输。同时，在轨道交通机场线列车中选择部分车辆作为专用行李车，并在专用行李车上设置行李货柜自动传送装置。经对轨道交通机场线列车组成及运行特点、乘客行李需求等方面的分析，提出专用行李车服务工作流程，如图1所示。由图可见，乘机旅客在市区指定地铁站值机专用柜台办理乘机及行李托运手续后，只需下飞机后取行李即可。该项服务使乘机旅客出行更为便捷，提升了乘客的舒适度和满意度。

图1 专用行李车服务主要工作流程

3 专用行李车技术方案

目前国内还没有专用行李车应用案例。本文将以国内轨道交通机场线中应用较多的6辆编组B型车为基础对专用行李车技术方案进行分析，如图2所示。

图2 典型6编组B型车列车编组示意图

3.1 专用行李车总体技术方案

为便于行李传输的组织并尽量减少对列车正常运营的影响，一般都选择列车中的一辆头车作为专用行李车，行李车与相邻车辆之间用隔断门进行隔离，可在必要时由工作人员打开。

专用行李车的车体结构、车钩、客室门、贯通道、照明、转向架、烟雾报警系统、车顶及车下设备等都与列车中同类型车辆相同，空调、客室广播系统及视频监控系统等设备可根据用户的需求选配。专用行李车与列车中同类型车辆的主要差异在于，在客室内不设置客室座椅及立柱扶手，增设行李车载货柜传输装置，主要包括配置在每个门区开门处的衔接辊道输送机以及货柜存储区等，行李车载货柜传输装置机械布局如图3所示，货柜传输过程如下。

图3 专用行李车货柜传输装置布置图（单位：mm）

（1）行李车载货柜传输装置沿车辆运行方向布置在车辆中心线上。

（2）行李货柜通过单侧客室门进行传输，在每个门区开门处配置衔接辊道输送机，实现与站台货柜传输装置的对接输送，每条衔接辊道输送机未端设置1个货柜缓存区，共计4个行李货柜工位。

（3）衔接辊道输送机机架内部配置升降输送机，用于将进入车箱的行李货柜换向输送至货柜存储区。

（4）4条衔接辊道输送机间设有3个货柜存储区，用辊道输送机实现货柜的输送及缓存，每个存储区可存放2个货柜，共计6个货柜工位，全车可同时运载10个货柜。

3.2 专用行李车货柜接口

3.2.1 行李货柜尺寸

行李货柜尺寸需要依据专用行李车客室门的尺寸以及车载货柜传输装置的高度来确定。目前国内地铁B型车客室门的净开宽度一般为1 300 mm，净开高度1 860 mm，车载货柜传输装置的高度约为550 mm。考虑到列车停车精度及轮对磨耗等原因导致车门及地板停靠位置与高度会有变化，站台货柜传输装置设计成可沿列车方向移动，高度可调整至与专用行李车地板面平齐，以便于站台货柜传输装置与车载货柜传输装置对接。由此，货柜设计最大高度可取车门净开高度1 860 mm -车载货柜传输装置的高度550 mm = 1 310 mm，最大设计宽度可取车门净开宽度1 300 mm。考虑安全余量，建议行李货柜长宽高3个尺寸都设计为1 200 mm。

3.2.2 车载货柜传输装置安装尺寸

由于专用行李车不安装客室座椅及立柱扶手，客室内部地板面处的净宽度约为2 400～2 500 mm。车载货柜传输装置宽度设计为1 500 mm，这样车载货柜传输装置每侧还留有450～500 mm的冗余空间，可作为工作人员通道及检修维护空间。

3.2.3 整车重量及轴重

由于轨道交通机场线一般都具有站间距大、线路比较平直等特点，因此车辆速度等级一般高于在市区内运行的地铁车辆。根据国内多个项目经验，车辆最高运行速度为100～120 km/h。车辆速度等级的提高需要增加牵引系统的功率，制动系统也需要选择热容量更大的盘式制动，车体和转向架等部件需要增加结构强度，这些都将导致机场线车辆重量比80 km/h速度等级的地铁车辆重量要大。

目前，100 km/h速度等级的B型地铁车辆中带司机室的头车重量（空载）约为32.5～33.5 t。以100 km/h速度等级的B型地铁车辆重量为基础，结合专用行李车内安装设备的变化，对专用行李车重量（空载）进行计算。根据航空公司对旅客托运行李尺寸及重量的规定以及本文建议的行李货柜设计尺寸，单个行李货柜装满行李后的总重最大值约为0.7 t，专用行李车按满载10个货柜装载，则专用行李车货柜总重为7 t。由此，可计算出专用行李车满载情况下总重约为43.25～44.25 t，满载情况下平均轴重约为10.8～11.06 t，即使考虑到实际使用时的轴重偏差，专用行李车的最大轴重仍远低于B型车的最大允许轴重14 t，如表1所示。

表1 专用行李车车辆重量及轴重核算

3.3 专用行李车电气接口

3.3.1 电气负载能力校核

根据国内典型6辆编组B型车集中供电辅助系统负载情况：在列车辅助系统正常工作情况下，AC380V交流电气负载冗余约100 kVA；在一个辅助逆变器故障情况下，需要切除列车一半空调压缩机，此时AC380V交流电气负载冗余约40 kVA。专用行李车车载货柜传输装置采用AC380V供电，其功率≤30 kVA，因此无论在6 辆编组B型车辅助系统正常工作还是一个辅助逆变器故障情况下，都可以满足专用行李车车载货柜传输装置电气负载的要求。

3.3.2 专用行李车行李传输及车门控制逻辑

鉴于车载货柜传输装置需要与站台货柜传输装置实现联动，建议这2套装置由同一家供应商供货。由于专用行李车车门开关与车载货柜传输装置及站台货柜传输装置的状态密切相关，因此建议专用行李车开关门应由车载及地面传输装置供应商统一协调并控制。建议的专用行李车行李传输及车门控制逻辑如下 。

（1）列车运行由信号系统控制，信号系统检测到列车到站停车后，综合考虑各种因素后，发给列车和车载及地面传输装置开门信号。

（2）乘客乘坐的车辆接收到开门信号后自动开门；车载及地面传输装置接收到开门信号并综合考虑传送带等装置的状态后，给行李车发送开门信号，行李车接收到开门信号后自动开门，开始传送行李。

（3）当行李传送完毕后，车载及地面传输装置给行李车发出关门信号，行李车接收到关门信号后自动关门，车载及地面传输装置综合考虑传送带等装置、货柜、行李车门的状态后发给信号系统行李传输完毕信号。

（4）信号系统根据行李传输完毕信号及列车运行时刻表，发给列车允许发车信号，乘客乘坐的车辆接收到关门信号后自动关门，随即列车由信号系统控制运行到下一站。

为保证安全，列车所有客室门（包括行李车）没有关闭好前，列车不能启动；车载及地面传输装置未发出行李传输完毕信号，列车不能启动。列车在运行过程中，行李车门不能开。

4 结束语

经过上述分析，在轨道交通机场线列车中选择部分车辆作为专用行李车技术上是完全可行的。本文提出的技术方案可使旅客出行更为舒适、便捷，体现了以人为本的服务理念。对于有意向规划并提供机场线专用行李车服务功能的城市，除了专用行李车方案外，城市规划部门和建设者还应根据城市自身特点对具有值机功能的轨道交通机场线车站总体布局、票务系统、行李货柜传送装置、信号系统等综合考虑并统一规划协调，给旅客提供更便捷、完善的服务。