轨电车介于常规公交及地铁之间,特别适用于中小城市及大城市客流密度相对较低的区域。有轨 电车起源于欧洲,发展于欧洲,复兴于欧洲。目前,欧洲正在引领现代有轨电车装备及建设的发展
方向。1有轨电车历史旧式有轨电车于19世纪80年代开始在西方国 家出现,是在英国马车铁路的基础上发展起来的。 世界首个有轨电车系统由俄罗斯人费奥多•皮诺托
1886年开通,至1890年,有1 900 km马车铁路被
改造为电气牵引的有轨电车线路。到20世纪20年
代,有轨电车发展达到旺盛时期,全美有轨电车线路 总长度达7. 56万km。斯基发明,于1875年在俄罗斯圣彼得堡开始行车试
20世纪40年代至60年代,小汽车的发展对有
轨电车形成强烈冲击,有轨电车的准点率及运行速
验。1880年,费奥多在圣彼得堡选择了一条马车铁 路作为试验对象,用电力机车代替马匹,这次试验被
度下降,小汽车的舒适度及灵活性更是有轨电车望
认为是世界首次开通了商业运营电车,由于资金短
尘莫及的,传统有轨电车逐步走向衰落。截至1955 年,美国80%以上的有轨电车线路被拆除,1977年 仅有8个城市保留了有轨电车。1962年,英国基本
缺,试验于1880年底作罢。维尔纳•冯•西门子在 先前研发的基础上,借鉴费奥多的技术,于1881年 在柏林建设并开通了世界第二条客运有轨电车线
全部拆除有轨电车。1971年,法国只剩下不到
路,这条线路被成功的进行了商业化运营。此后的 建设进入了高潮,有轨电车在20世纪初的欧洲、美
15 km长的3条有轨电车线路。总体而言,20世纪 中期以后有轨电车网络在北美、法国、英国、西班牙、
洲、大洋洲和亚洲的一些城市风行一时,全球几乎每 一个大都市都建有有轨电车线路,我国的北京、香
中国等地几乎完全消失。至此,旧式有轨电车经历 了快速发展到逐渐衰落的两个阶段。但东欧、西欧 一些国家则保留了有轨电车,并对其进行现代化改
港、天津、上海、大连、哈尔滨、长春、沈阳等城市也在
同时期建设和开通了有轨电车线路。二战以前,欧洲各城市主要的公共交通工具是 地面有轨电车,整个德国共有80个城市建设了有轨
造。2现代有轨电车的发展20世纪60年代以来,小汽车过度发展,造成了
能源危机、环境污染及城市交通拥堵等问题,迫使各
电车线路,总长度近5 000 kmo英国有轨电车系统
发展最旺盛时期是20世纪20年代,全国超过170
个城市建设了有轨电车线路,线路总长度约 国重新评价有轨电车的作用,促进了有轨电车的研
4 100 km。法国有轨电车发展最旺盛的时期为 发,技术升级后的有轨电车称之为现代有轨电车。1930年,全国共有70个城市拥有有轨电车,线路总
长度达3 400 km0美国第一条有轨电车线路于
1956年,德国轨道交通车辆制造商Duwag
(1991年被西门子公司收购),在PCC有轨电车的
2019年第2期安徽冶金33基础上,研制了较接式有轨电车,以取代二战前的有 轨电车。1984年,Duwag公司为日内瓦制造了低地 板车,揭开了低地板车发展的序幕。1989年,德国
轨道交通车辆制造商ADtranz(2001年被庞巴迪收 购)研制的100%低地板有轨电车GT6N在德国投
入运营,随后在欧洲及世界各地得到广泛应用。截 至目前,世界上已经出现了三代低地板有轨电车,第
一代是部分低地板有轨电车,第二代是60%〜70% 低地板有轨电车,第三代是100%低地板有轨电车。与地铁及公交车相比,现代有轨电车有着鲜明
的特点及显著的优点:1) 环境友好能耗仅为小汽车的1/9,公交车的1/4。折算二 氧化碳排放量仅为小汽车的1/8,公交车的1/3。弹
性车轮的应用,极大降低了运行轮轨噪声。现代有
轨电车行驶时的噪音比机动车低5〜10 dB0可运
行在公园、商圈等。车辆寿命长,设计寿命一般为
30年,全寿命周期的环境成本远低于公交车,东欧
及德国等国家仍有大量40年以上车龄的老式有轨 电车在商业运行。2) 建设成本低,运营效率高建设投资仅为地铁的1/5〜1/7,为轻轨的1/3, 且建设工期比地铁短。由于运行线路一般位于地
面,可以利用既有铁路,车站一般为简易车站,因此
维护成本也较低。车厢长度一般为20〜40 m,运能
0.8-1. 5万人/h,常用运营速度18-25 km/h,特
别适用于中小城市,同时也是大城市地铁交通的有 益补充。在欧洲,包括巴黎、伦敦等特大型城市在 内,几乎每个国家的首都或大城市都运营有轨电车。3) 乘坐舒适低地板有轨电车优异的减振性能和轨道稳定性
能,可保证其运行平稳流畅。此外,对开门及较低的
车辆地板使乘客上下车非常便捷,乘坐舒适。大窗 易于观景。3欧洲现代有轨电车目前,欧洲主要现代有轨电车制造商及其产品
包括:法国Alstom (Citadis家族),加拿大Bombar
dier (收购了德国Adtranz,Flexity系列),德国Sie
mens (收购了德国Duwag,Combino及新的Avenio
家族),意大利AnsaldoBreda (Sirio系列),西班牙
CAF (Urbos系列)如图1所示,捷克Skoda (For-
City系列)如图2所示,克罗地亚Crotram (TMK
系列),瑞士 Stadler Rail (Tango 系列)。目前,欧洲占有量最高的现代有轨电车为Cita
dis 系列及Flexity系列。3.1 Citadis简介及欧洲业绩Citadis是阿尔斯通的现代有轨电车及轻轨车 辆系列注册商标。车辆长度24〜48 m,宽度2. 3〜
2.65 m。极高的能源效率及零部件回收率,无接触
网供电是其最重要的技术优势。图1 运行于匈牙利布达佩斯的CAFUrbos3型现代有轨电车图2 运行于捷克布拉格的斯柯达15T型现代有轨电车目前,Citadis现代有轨电车已发展到第五代,
Citadis发展如下:1)Citadis X01(第一代)Citadis 301 一 3节编组,70%低地板。34ANHUI METALLURGY2019年第2期Citadis 301 CIS 一 100%低地板,为俄罗斯市
场专门设计。3.2 Flexity简介及欧洲业绩Bombardier Flexity系列现代有轨电车,如图4
所示,已发展到4个系列,见表1。截至2017年末,
Citadis 401 一 5节编组,70%低地板。2)Citadis X02(第二代)Citadis 202 - 3节编组,100%低地板。Citadis 302 - 5节编组,100%低地板,如图3
所示。运行在欧洲的Flexity数量为2 556辆,其中,1 242 列运行于德国,258列运行于英国,218列运行于比
利时,188列运行于瑞士、108列运行于土耳其,其余
542列运行于奥地利、葡萄牙和波兰等。表1 Flexity技术特性系列型号底盘类型宽度长度Flexity100%低地板FlexitySwiftFlexityFlexityOutlookFlexity70% — 76% 低地板或100%低地板25-4227-43. 4100%低地板65% — 74% 低地板ClassicFlexity Light RailFlexity图3运行于法国瓦朗谢纳市的Citadis 302型21-45VehiclesFlexity FreedomLinkFlexity50%低地板37现代有轨电车FreedomFlexity 2100%低地板2. 652. 6530.832.5Citadis 402 - 7节编组,100%低地板。Citadis 502 - 9节编组,100%低地板。Flexity 2100%低地板3) Citadis X03(第三代)Citadis 403 - 7节编组,100%低地板。4) Citadis X04(第四代)Citadis 304 - 100%低地板,中欧及东欧市场
的下一代设计。5) Citadis X05(第五代)Citadis 205 / Citadis compact - 3 节编组, 100%低地板。Citadis 305 - 5节编组,100%低地板。图4运行于徳国柏林的Flexity现代有轨电车Citadis 405 - 7节编组,100%低地板。第一辆Citadis于1997年售出,运行于法国蒙 彼利埃,订单总计30辆车,2000年首次投入运行。
4欧洲有轨电车现有里程及建设计划
据统计,截至2017年底,欧洲各国正在运行的 有轨电车里程为8 115 km,见表2。其中,德国里程
目前,约2 000辆Citadis已投入运行,20个国家的
50座城市已有或已订购Citadiso截至2017年末,
运行在欧洲的Citadis数量为1 459辆,其中,958列
最长,为2 125. 44 kmo东欧国家因未在上世纪大 量拆除有轨电车线路,故现有线路运营里程也较长。
运行于法国,185列运行于荷兰,118列运行于西班 与之相比,中国2017年底运营的有轨电车里程仅为
牙,其余198运行于德国、爱尔兰和英国等。246. 1 km,但也说明中国有轨电车发展潜力巨大。2019年第2期安徽冶金35表2欧洲各国有轨电车运营里程
km国家里程国家里程国家里程奥地利267.85比利时379. 1保加利亚215塞浦路斯0捷克344斯洛伐克69.5丹麦12爱沙尼亚18芬兰96法国699. 6德国2125.44匈牙利185.3
爱尔兰37意大利43& 1拉脱维亚137罗马尼亚313.6立陶宛0卢森堡4.6马耳他0荷兰480. 7波兰1041葡萄牙99.5克罗地亚66.2斯洛文尼亚0西班牙246. 9瑞典123英国234希腊27土耳其16& 8瑞士285.9根据相关数据库统计信息,2018-2025年,欧 洲各国有轨电车建设及计划建设总里程为
816.6 km,见表3。建设里程约为现有里程的1/10。 可见,因有轨电车独特的优势,即使在城市轨道交通 非常成熟的欧洲,依然在新建有轨电车,以满足人们
出行需求,降低碳排放。表3
2018-2025年欧洲有轨电车建设里程 km国家里程国家里程国家里程奥地利6. 5比利时104. 9保加利亚0塞浦路斯0捷克0斯洛伐克0丹麦42.5爱沙尼亚0芬兰82.7法国210.5德国90.9匈牙利7爱尔兰0意大利35.8拉脱维亚5.7罗马尼亚8立陶宛0卢森堡3.6马耳他0荷兰40波兰51葡萄牙0克罗地亚0斯洛文尼亚0西班牙16.4瑞典13.5英国16.5希腊5.4土耳其50.2瑞士25.55对我国发展现代有轨电车的启示 5.1现代有轨电车系统适用于我国城市公共交通我国经济发展水平相对较快,城镇化处于中期, 城市人口仍将不断增加,客运需求量大且将保持增
长,故适合建设发展现代有轨电车系统。在中、小城 市,现代有轨电车系统可成为公共交通的骨干。大 城市及特大型城市,因现代有轨电车运能限制,可在 地铁及轻轨覆盖不到的区域,发展现代有轨电车系
统,形成多层次、立体化的交通体系。此外,因其绿
色环保的特性,现代有轨电车系统对减轻城市机动 车污染有显著作用。5.2应着重发展专线现代有轨电车系统若釆用专线行驶,有独立路
权保障,则可不受城市交通拥堵的干扰,可保持较高 的旅行速度,运送更多乘客。在交通拥堵日益严重 的背景下,与其他交通方式相比,现代有轨电车具有 较高的竞争力。在道路布局上,欧洲优先采用道路
中央铺设有轨电车轨道线、两侧设置机动车道的方
式,在路口附近布设有轨电车车站,行人通过人行横 道实现换乘,可为国内现代有轨电车建设借鉴。5.3发展100%低地板有轨电车是趋势有轨电车发展,经历了高地板、50%低地板、
70%低地板及100%低地板的演变,100%低地板有
轨电车具有线路投入少、编组选型灵活,地板面积利
用好、站台出入口均匀,车辆平稳性好、车轮磨耗低、 东拖车轮及构架相同、利于降低维护成本等显著优
点,正逐步替代70%低地板有轨电车,是未来现代有 轨电车的发展趋势。Alstom及Bombardier等主流轨 道车辆制造商均大力研发100%低地板有轨电车。6 结语本文详细介绍了有轨电车的历史、现代有轨电
车的发展情况及其优势。列举了欧洲市场主要的有 轨电车制造商及其主力车型。对Alstom及Bom
bardier 的现代有轨电车在欧洲的业绩进行了详细
分析,统计了欧洲有轨电车现有里程及建设计划。与地铁相比,现代有轨电车运量较低,但建设周
期更短,造价更低。这些优势明确了它的定位:在中
小城市可作为交通骨干,在大城市可以作为地铁、轻
轨等的辅助。相较欧洲,中国2017年底运营的有轨 电车里程仅为246. 1 km,但在建里程达61& 1 km,
规划里程达710.6 km,说明国内正逐步重视现代有 轨电车的作用,现代有轨电车在中国有着很好的前
景。100%低地板有轨电车因其先进、便利、美观的 优势,是未来现代有轨电车发展趋势。
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