【正文】 .................................................. 34 橋涵設計標準的主要內容 ....................................................................................... 36 6 研究結論和下一步工作計劃 .............................................................................................. 43 研究結論 ................................................................................................................... 43 下一步工作計劃 ....................................................................................................... 43 江蘇省現代有軌電車設計標準編制 研究 江蘇省交通科學研究院股份有限公司 1 第 1章 概述 研究背景 國內現代有軌電車發(fā)展背景 隨著城鎮(zhèn)化進程的推進，城市人口加速集聚，城市交通出行迅猛增長，由此帶來的交通需求快速增加與土地資源日益緊張的矛盾日益顯現；優(yōu)先發(fā)展城市公共交通，是緩解城市交通擁堵、促進節(jié)能減排、集約利用土地、體現社會公平的重要途徑。同時從運能來看，普通公交（ 萬人 /高峰小時）與城市軌道交通（ 13 萬人 /高峰小時）之間尚有空白，需要有運能適中、經濟合理的公共交通方式進行填補， 以解決中、小城市廊道型客流或者大城市中等運 能需求廊道的交通出行，現代有軌電車（ ~萬人 /高峰小時）正好填補了空白 現代有軌電車是在傳統(tǒng)有軌電車的基礎上通過全面改造升級，于上世紀 90 年代后期率先在法國發(fā)展起來的一種中等運量的城市公共交通方式，隨著在法國、德國、西班牙、意大利等多個歐洲城市成功建設運營，其以嶄新的形象、舒適的服務、適當的成本迅速吸引了國內城市的關注和研究。 國內的現代有軌電車發(fā)跡于天津，于 2020 年 建成國內第一條現代有軌電車線 路，其影響日益擴大，尤其是 2020 年以來，成為全國城市公共交通的建設熱點。 國內有軌電車設計標準研究情況 國內現代有軌電車整體發(fā)展仍處于起步階段，它與地鐵系統(tǒng)既有相似性，又有著較大的區(qū)別 。 目前，國內部分城市和部委已經開始組織編制現代有軌電車設計規(guī)范的工作。 雖有眾多單位開展編制工作，但還未有正式頒布執(zhí)行的規(guī)范和標準。 因此， 需要在總結已有線路建設經驗的基礎上編制具有江蘇省地方特色，適應江蘇城市需求和特征的現代有軌電車設計規(guī)范，以指導今后的有軌電車的建設。 研究意義 本規(guī)范的制定能更好地指導、規(guī)范江蘇省內有軌電車的設計、建設，加快工程建設、規(guī)范工程的建設標準、減少工程浪費。首先，因為缺乏標準規(guī)范，多地有軌電車采用了歐洲的相關標準，基于相關標準，產品的選擇相對狹窄，帶來了系統(tǒng)設備成本的增加，顯著增加了有軌電車項目的 造價， 并延長了項目的論證、審批及建設的周期。 對 我院 而言， 通過 制定有軌電車 設計 標準，可以提高設計 質量和效率等。 對有軌電車項目而言，制定并實施有軌電車設計 標準，可以有效避免有軌電車項目的設計、建造質量參差不齊的狀況，規(guī)范有軌電車工程的設計、建造的標準，提升項目的質量。 技術路線 具體技術路線有以下幾點： 緊密圍繞項目需求，有的放矢。 集中優(yōu)勢專業(yè)隊伍，強項發(fā)揮。 江蘇省現代有軌電車設計標準編制 研究 江蘇省交通科學研究院股份有限公司 4 統(tǒng)籌安排任務進度，環(huán)節(jié)落實。 密切關注行業(yè)動態(tài)，及時更新。 分階段設定節(jié)點，穩(wěn)扎穩(wěn)打。 總體技術路線流程見以下框圖，從系統(tǒng)調研、資料收集至提交研究成果的各環(huán)節(jié)，均需要系統(tǒng)分析詳細研究，循序漸進逐步形成各標準規(guī)范。 根據規(guī)范標準的特點以及研究進度的需求 ， 將整個研究分為以下幾個部分： 2020 年度研究 有軌電車線路、路基、橋梁設計標準研究 ； 2020 年度研究有軌電車軌道、供電系統(tǒng)設計標準研究 ； 2020 年研究有軌電車工藝、通信調度、 AFC 系統(tǒng)設計標準研究。 江蘇省現代有軌電車設計標準編制 研究 江蘇省交通科學研究院股份有限公司 6 2 現代有軌電車車 輛的一般技術參數 國內現代有軌電車車輛發(fā)展概況 國內的有軌電車車輛技術已有百年的歷史，從最早的大連傳統(tǒng)有軌電車，到如今擁有眾多現代車輛技術的新格局，車輛技術融合了現代的通信、供電、信息等新技術?，F代有軌電車發(fā)展主要有兩條路徑，一部分來自于自主研發(fā)，另一部分來自于引進國外的先進技術。而引進國外的先進技術則把國外新技術與國內的制造工藝進行了良好的結合 。其中 南車集團包括浦鎮(zhèn)車輛廠、株洲機車廠 、青島四方廠 ； 北車集團包括 長春客車廠、唐山客車廠以及大連機車廠等廠家。尺寸不同對于路基、橋梁的寬度均有影響，直接影響到工程規(guī)模和造價。 車輛 軸重對于路基、橋梁專業(yè)設計規(guī)范 編制 的影響 車輛軸重 反映了軌道承受的靜荷載強度，它決定了各部件交變應力的平均應力水平。在路基方面，會影響到填料厚度、壓實度等因素；在橋梁方面，會影響到荷載的輸入，直接影響到橋梁結構的設計。線路設計規(guī)范的最小曲線半徑、最大縱坡 、最小豎曲線半徑 等技術參數主要依據于車輛的性能參數。 基于以上分析，在編制現代有軌電車線路、路基以及橋梁設計規(guī)范時，需明確車輛的一般技術參數， 作為編制規(guī)范的輸入條件。 江蘇省現代有軌電車設計標準編制 研究 江蘇省交通科學研究院股份有限公司 10 3 線路設計標準編制研究 編制原則 規(guī)范能夠保障 城市有軌電車工程的建設和運營安全可靠，做到以人為本、保護環(huán)境、經濟適用和技術先進，制定本規(guī)范。除考慮站位、施工方法外，應盡量減少拆遷，減少對地面交通的干擾，并盡量與城市景觀、沿線物業(yè)相結合； 根據本工程所處地理位置、工程地質及水文地質條件，地面交通要求等情況，合理選擇線路位置及線路敷設方式，能采用地面線盡量 采用地面線，以節(jié)省建設投資，降低工程造價及運營成本； 車站分布應考慮主要客流集散點，同時與城市綜合交通規(guī)劃網絡相協調，以有利于最大限度的吸引客流，方便乘客出行； 在城市規(guī)劃發(fā)展區(qū)，考慮以車站為中心進行開發(fā)，以促進客流的增長； 曲線半徑應結合列車通過速度，因地制宜地選用，盡量避免小半徑曲線； 城市 有軌電車工程的設計除應 符合 本規(guī)范外，尚應符合國家現行 有 關標準的規(guī)定。車輛尺寸重要 參數包括車輛軸距、寬度、高度等因素 ，軸距 影響到線路設計標準的夾直線長度 ，寬度影響線路的最小線間距等因素 。 城市 道路 特征 現代有軌電車線路不同于地鐵、輕軌線路，其與地面道路多為平交，以地面線為主 ，并沿城市道路進行敷設 。線路縱斷面設計標準需考慮沿途道路的起伏特征及與道路的高差關系，保障線路的美觀和排 水順暢。線路設計標準里需考慮配線的設置方式、長度等參數。 線路設計的主要內容 線路走向及站點布置 線路設計最基本的內容需研究線路的走向，包括線路的起終點、線路途經道路、線路 與城市道路布局的關系。 同時，在線路與既有道路 關系時，需研究有軌電車的路權問題，涉及到有軌電車行駛的安全性。在條件允許的基礎上，盡量保障有軌電車獨立路權運行。 線路的敷設方式 線路的敷設方式包括地下線、地面線和高架線。 江蘇省有軌電車線路的敷 設 江蘇省現代有軌電車設計標準編制 研究 江蘇省交通科學研究院股份有限公司 12 方式宜以地面線為主，結合實際情況適當考慮高架線和地下線。在設計時，需要重點考慮有軌電車車站和交叉口的間距，以及有軌電車車站和 地鐵、常規(guī)公交和公共自行車等 城市公共交通系統(tǒng)的換乘距離，以便于乘客快速集散。 線路平面 設計 （ 1）線路的最小曲線半 徑； （ 2）緩和曲線設置的標準； （ 3）夾直線長度以及道岔位置設置要求； （ 4）線路 獨立路權 與臨近機動車、人行道安全距離的考慮； （ 5）車站位置需結合過街方式，綜合考慮與交叉口距離，盡量減少行人過街距離，同時避免行人聚集數量較多。 一般設計標準的編制 符合城市總體規(guī)劃整體布局的要求，滿足城市綜合交通規(guī)劃未來發(fā)展、銜 接的條件； 選擇路由、站點，以充分吸聚客流，并與其它交通方式合理設置接駁，充分發(fā)揮新型有軌電車在 區(qū)域 綜合交通中的作用； 江蘇省現代有軌電車設計標準編制 研究 江蘇省交通科學研究院股份有限公司 13 考慮到既有地鐵運營安全的需要，線路選擇路由時盡量避免與既有地鐵共通道； 線路平面應盡可能沿城市 主干道 并在道路規(guī)劃紅線范圍內布置，車站線路宜與規(guī)劃紅線平行。 關鍵技術參數的取值研究 最小曲線半徑的確定 線路最小曲線線半徑與線路性質、車輛性能、行車速度、地形地物等條件有關，是現代有軌電車的主要技術標準之一。 最小曲線半徑的分析計算 （ 1）最小曲線半徑理論計算公式： 2Vm in 1 1 .8h m a x h q yR ? ? 式中 Rmin—— 滿足欠超高要求的最小曲線半徑 (m)； v—— 設計速度 (km/h)； hmax—— 最大超高 (120mm)， hqy—— 允許欠超高 (hqy=153? ? )。在曲線半徑一定時，超高的設置將隨速度的提高而加大。當列車速度要求超過設置的最大超高值時，會產生未被平衡的離心加速度 ? 。 （ 3）按最小曲線半徑計算的列車運行速度： 表 列車運行速度表（ km/h） R(m) ?(m/ 2s ) 0 200 100 50 30 小型車一般情況采用 100m，困難情況 30m，在考慮未被平衡離心加速度 ? 的情況下，經計 算列車的速度能達到表 中所列數值，結合上海軌道交通車輛的運行情況來看，最小曲線半徑的數值是合適的。但從整體上來講，列車在小半徑曲線上運動是安全的，舒適度也可以得到基本保證。輪軌間的摩擦分滾動摩擦和滑動摩擦。 列車在曲線上運動時，附加動壓力及輪軌間的相對滑動與曲線半徑成反比，半徑越小，滑動摩擦造成的鋼軌摩擦越大。而碎石道床段線路因橫向力大，軌距、水平不易保持，曲線的幾何形狀不易固定，養(yǎng)護維修工作量增大。 （ 2） 輔助線列車運行速度低，通過列車對數較小，因此規(guī)范規(guī)定的最小曲線半徑標準較低。 緩和曲線長度的規(guī)定 緩和曲線長度的計算考慮因素 （ 1）根據超高順坡率不宜大于 2‰ ，困難地段不應大于 3‰ 的要求，緩和曲線滿足超高順坡的最小長度計算公式為： 1 ~23hhL ? 式中 1L —— 緩和曲線長度（ m） 。 v—— 設計速度（ km/h） 。根據經驗，f=40mm/s 是最合適的。 （ 3）從限制未被平衡的離心加速度時變率保證 乘客舒適計算緩和曲線長度： 圓曲線上的未被平衡離心加速度 ? 值應按一定的增長率 ? 值逐步實現，不能突然產生和消失，否則乘客會感到不舒適。 ?—— 未被 平衡的離心加速度（ m/ 2s ） 。未被平衡的離心加速度 ? = m/ 2s 則 3 0 .3 73 .6 0 .3VLV???? 綜合分析結果： 從上述分析可得知 3L =? ，可見離心加速度時變率 ? 值對緩和曲線長度不起控制作用，對緩和曲線長度起控制作用的是應滿足超高順坡和超高時變率的要求。 （ 3）緩和曲線的最小長度定為 20m，不短于一節(jié)車輛的全軸距，根據目前所采用車輛全軸距均小于 20m，所以緩和曲線最小長度確定為 20m是最合適 的。 線路 獨立路權 與臨近道路安全距離的考慮 現代有軌電車線路可布設于城市道路中央、兩側以及一側，布設方式靈活，可緊貼人行道、非機動車道以及機動車道 。 有軌電車和機動車之間的安全距離 根據已有的設計經驗，為了保障有軌電車與機動車之間的安全距離，需要設置路緣石進行隔離。因此，在有軌電車的建筑限界外設置不低于 的安全距離 ，保障行車