城市管理评职范文城市轨道交通车辆选型浅析

　　摘要：城市轨道交通的车辆定员标准和车辆选型密切相关，本文以国内某省会城市轨道交通2号线的客流预测结果为基础，将站立标准和车辆选型统筹研究，通过客流适应性分析、拥挤度评价及经济性比较，重点对6辆编组的A、B型车选型进行研究，最终确定适合该城市轨道交通线路的车辆定员标准和车型。

　　关键词：城市轨道交通,定员标准,车辆选型

　　0 概述

　　在城市轨道交通系统中，车辆是直接为乘客服务的设备，是整个系统的核心，是沟通地铁公司与乘客的桥梁。乘客的直观感受是通过车辆的乘坐环境体现的，地铁公司不仅需要为乘客提供安全可靠环境舒适的车辆，同时又要考虑自身的运营支出，不同的车型会导致整个系统经济、社会与环境效益的很大差异。车辆定员是车辆设备的一项技术指标，在一定程度上影响着车辆选型、列车编组、系统规模、工程投资、行车间隔、列车开行数量和运营成本。根据国内某省会城市(以下简称T市)具体一条城市轨道交通线路(以下称为2号线)的客流预测结果，通过客流适应性、拥挤度评价及经济性等方面的分析比较，重点对6辆编组的A、B型车选型方案进行研究，最终确定适合T市2号线的车辆定员标准和车型。

　　1 定员标准

　　1.1 地铁设计规范和建设标准对定员标准的规定及条文说明

　　GB50517-2003《地铁设计规范》1.0.10规定：“车辆定员数为车辆座位数和空余面积上站立的乘客数之和。车厢空余面积定员数宜按每平方米站立6名乘客计算。”

　　住建部建标104-2008《城市轨道交通工程项目建设标准》第37条 每辆车的定员，应符合下列规定：

　　一、定员：每辆车的定员，由座席位和站席位的总和确定，为正常情况下载客能力的计算依据。

　　二、坐席：车辆的座位数宜占总定员的15%～20%。当全程线路大于35km，平均运距大于12km时，根据客流性质，宜适当降低车辆定员。……

　　三、站席：车内面积扣除座席区及相关设施的面积后，按6人/㎡计……”

　　《城市轨道交通工程项目建设标准》也规定了车内乘客站立人员密度评价标准，3人/m2为舒适标准，4、5人/m2为良好标准，6人/ m2为临界状态和定员标准­­—也是目前车辆选型和列车编组的设计依据。

　　1.2 轨道交通定员标准现状分析

　　决定车辆定员的一项重要指标是单位面积上的乘客站立人数，其与车厢内的座位数量成反比。目前，国外对单位面积上的站立人数也没有统一的标准，各国根据国情有较大出入。如法国、德国的一些城市单位面积站立人数采用4人/m2，如日本的地铁、意大利的轻轨等采用6人/m2，甚至也有采用7～8人/m2的。我国作为一个人口众多的发展中国家，城市交通中存在着需求量大、发展速度快、运输能力紧张等特点，因此我国在考虑车辆定员时，首先考虑安全、大运量，其次再考虑舒适度因素，根据我国的特点，规范中规定车辆站立人数标准正常情况按6人/m2设计、超员按9人/m2计算。

　　根据北京、上海、香港、东京等城市的实际运营统计，运输能力的计算标准均不到6人/m2。据了解，高峰时段的站立人数广州为5.12人/m2，上海为5.4人/m2。南京地铁采用的是A型车，当一列车人数达到1500人，站立人数仅为4.6人/m2时，旅客普遍反映太拥挤，乘车感受不佳。实施加车后，一列车人数降至1400人，站立人数为4.2人/m2时，乘客感觉可以接受。

　　目前无论是设计规范还是建设标准，对于站席6人/ m2的标准并没有改变，但轨道交通业内对于站席标准有5人/ m2和6人/ m2的争议。在实际轨道交通的规划设计中，大部分城市采用的是6人/ m2站立标准，部分城市根据客流特征及城市条件，采用5人/ m2的站立标准，从发展来看目前存在采用5人/ m2站立标准的趋势。

　　1.3 针对具体线路车辆定员标准分析

　　影响车辆选型的主要因素是线路单向高峰小时最大断面客流量、车辆定员，其次是线路长度、平均运距、工程造价、运营成本等。

　　根据客流预测T市2号线远期高峰小时单向最大客流量为3.80万人，线路长度较长约37km，平均运距也达到10km，从乘客乘坐拥挤度上有5人/ m2良好状态的客观要求。与采用6人/ m2相比，5人/ m2站立标准提高了乘客乘坐的舒适度，但运营公司需增加购买车辆的投资及日常运营的成本。

　　下面通过采用5人/m2和6人/m2的站立标准，对T市城市轨道交通2号线车辆选型进一步分析。

　　2 车辆选型

　　2.1 车辆选型及适应性分析

　　目前，国内常规地铁已采用的车型有五种类型：A 型车辆、B 型车辆、C 型车辆、D型车辆、Lb型车辆。

　　目前我国城市轨道交通系统分类的主要依据是《城市轨道交通工程项目建设标准》及《城市公共交通分类标准》。根据城市轨道交通工程项目建设标准，城市轨道交通新线建设的运营规模，按线路远期单向高峰小时客运能力，划分为四个类别、三个量级。根据《T轨道交通2号线客流预测研究》报告, 2号线远期高峰小时单向断面流量为3.80万人/h，依据建设标准属于大运量系统，按6人/m2的定员标准，适用的车型有B或Lb(Lb不考虑)。

　　若车辆站立定员按5人/m2标准考虑， A型车也适合本线，所以本线的车型存在A、B两种车型。

　　从制造技术和运营情况来看， A、B型车在国内外地铁线路上已广泛使用，并有相当多的成功运营范例，技术成熟，安全可靠。下面重点对A、B型车远期的运能适应性进行分析。根据2号线预测客流，其远期客流运能适应性分析。

　　从上表可以看出，采用6人/m2站立标准，B型车6辆编组、A型车5辆编组能适应客流需求;采用5人/m2站立标准A型车6辆编组、B型车7辆编组能适应客流需求。从T市轨道交通线网上看，T市市区规划了5条线路，从线网资源共享角度考虑，拟采用统一的车型标准。但根据其线网规划客流预测，除1号线客流规模与2号线基本相同，其他线的远期高峰小时断面客流均在3.0万人/h以下， A型车从线网角度来看运能虚糜较大。

　　2.2 A、B型车对工程投资的影响

　　为了分析不同车型对工程规模的影响，我们主要对系统采用6辆编组的A、B型车的主要工程内容及对整个项目工程投资的影响做了简要分析。

　　(1)选用不同车型对车辆段规模及检修工艺等的影响

　　1)A、B型车主要参数的区别

　　2)A、B型车车辆段规模及检修工艺、检修设备的区别

　　6辆编组的A型车与6辆编组的B型车长度相差约20m，而且A型车的宽度比B型车要大，因此，段场内生产车库的长度及宽度均增加，不管是采用A型车还是B型车，车场最终规模按地铁设计规范要求均需按高峰小时开行30对/h预留，检修车库股道间距加大引起咽喉区延长，车辆段的占地面积相应增加。

　　由于A型车车辆宽度比B型车大，相应生产车库房屋建筑面积增大，其工程投资在初、近期可能会因开行列车对数的减少不会增加，但随着客流增长,若干年后当开行的列车对数达到设计规模时，追加后的最终投资明显增加。

　　虽然A型车与B型车在车体尺寸方面存在差异，但是车辆主要部位以及车辆结构基本是一致的。因此，A型车与B型车在检修工艺与检修设备方面基本是相同的。

　　(2)A、B型车车辆购置费分析

　　A型车目前的估算价格基本为780～880万元/辆之间，B型车目前的估算价格基本为650～750万元/辆之间，车辆平均价格差值基本在130万元/辆左右。

　　A型车暂按800万元/辆、B型车按700万元/辆计算，采用 A型车6辆编组初期需购置24列车，采用B型车6辆编组初期需购置25列车，购置A型车将较购置B型车增加1.02亿元

　　(3)选用不同车型对供电系统的影响

　　相同的服务频率条件下，A型车牵引耗电量比B型车高约15%～20%，将引起牵引变电所数量及牵引整流机组容量增加，相应的投资增加。

　　(4)选用不同车型对建筑限界的影响分析

　　轨道交通的限界，应根据车辆的轮廓尺寸和技术参数以及线路特性、轨道特性、授电方式、设备安装及施工方法等因素进行综合分析、计算确定。

　　(5)选用不同车型对车站建筑的影响

　　国内A型车6辆编组的车站有效站台长为140m，国内B型车6辆编组的车站有效站台长为120m，在其他条件相同的情况下，A型车车站比B型车车站长20m。

　　车站总宽因为限界不同略有变化，A型车车站比B型车车站宽0.4米，采用A型车6辆编组，全线车站建筑的工程投资较B型车6辆编组增加。

　　(6)选用不同车型对工程投资的影响

　　根据投资估算，采用A型车6辆编组比B型车6辆编组投资估算总额增加约8%～10%，整体上看，采用A型车对总投资产生影响较大。

　　2.3 运营成本比较

　　目前地铁线路的运营成本一般按车公里成本计算，根据国内相关城市轨道交通运营成本调查，A型车的运营成本约为25元/车km，B车的运营成本约为20元/车km。假设T市2号线全日开行列车180对(平均间隔6分钟一列)，则运营费A型车比B型车高约9800万/年(2号线一期工程范围),而且这一数字会随着全日开行对数的增加及运营长度的增加而增加，运营成本压力较大。

　　3 研究结论

　　T市城市轨道交通2号线近远期的线路长度虽然超过了35km，但研究年度平均乘距均约为10km，不符合建设标准第三十七条“宜适当降低车辆定员”的相关规定，故6人/m2的站立标准适应本线;通过客流适应性、拥挤度评价及经济性等方面的分析比较，T市轨道交通2号线车辆采用轮轨B型车较为合适。

　　参考文献：

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　　[3] 中华人民共和国行业标准.CJJ96-2003地铁限界标准[S].北京:中国建筑工业出版社，2003.

　　[4] 汪侃,余秉东,刘共华.从运营角度探讨地铁新线建设中的问题[J].都市快轨交通,2012(1).

　　[5] 中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安市地铁3号线一期工程可研报告[Z].西安：中铁第一勘察设计院集团有限公司,2010.

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