论城市有轨电车及其系统的技术特性
[摘 要] 本文介绍了城市有轨电车的历史和现状，简要介绍了有轨电车系统的特性，重点介绍了部分国 家现行的低地板有轨电车（车辆）的主要技术规格和结构特点，期待能够帮助城市轨道交通工程设计从业 人员以及相关读者更多地了解有轨电车系统及其特性。
[关键词] 城市 有轨电车 低地板车辆 技术特性
城市轨道交通模式种类繁多，分类方法也较多。目前，世界上大体有如下分 类方法：按构筑物的形态或轨道相对于地面的位置可划分为地下、地面和高架轨 道；按列车服务范围划分为传统的城市轨道交通、区域快速铁路和市郊铁路；按 运能等级（大运量、中运量、小运量）可分为重轨交通（Heavy Rail）、轻轨交 通（Light Rail），小运量系统大体有独轨交通、胶轮地铁、有轨电车、直线电 机车辆、磁悬浮等类型；按照列车驱动方式可以分为轮轨黏着力驱动系统和磁悬 浮力驱动系统两大类，直线电机车辆就其驱动原理来说也属于磁悬浮系统一类。
城市铁路、地铁、轻轨、独轨、胶轮地铁、磁悬浮等交通形式在我国城市均 有应用，如被称为国内第一条城市铁路的北京 13 号线；世界上第一条投入商业 运营的上海浦东磁悬浮线路；重庆的独轨；台北木栅线的胶轮地铁；广州地铁四 号线的直线电机运载系统等等，各城市轨道交通模式的选择正趋于多样化。目前 国内城市除了大连外，还没有新型的有轨电车运输系统投入运营服务，为了城市 轨道交通工程设计从业人员以及相关读者能够更多地了解有轨电车系统，笔者将 从以下几方面对其进行论述。
1. 城市有轨电车的兴衰
自 1832 年在美国纽约市的普林斯大街和著名的第 14 大街之间修建世界第一 条铁轨上行驶的城市新型马车线路起，其间经历了蒸汽机车牵引到电缆绳牵引的 变革，发展到现在先进的有轨电车系统，是城市有轨电车交通形式的鼻祖。1899 年，有轨电车技术传入中国，并先后于１９０６年在天津、１９０８年于上海、 １９０９年于大连、１９２１年于北京、１９２４年于沈阳、１９２７年于哈尔 滨、１９３５年于长春等城市相继建成了有轨电车交通系统。直到２０世纪５０ 年代末，有轨电车依然是国内许多城市的重要公共交通工具。随着无轨电车和公 共汽车的不断发展，早期的电车系统逐渐消失，目前仅我国的大连、长春等少数 城市保留了为数不多的几条有轨电车交通线路。然而，随着其运载量、舒适度、 运行速度、自动控制技术的不断发展和进步，世界范围内，有轨电车这种古老的 交通形式似乎又焕发了青春，具备了与地铁轻轨交通系统分庭抗礼的魅力。
进入 21 世纪以来，我国相继有大连、天津、苏州、北京等城市规划、实施 地面有轨电车运载系统。而大连市轨道交通试验线路工程则是我国第一个利用既 有有轨电车线路改扩建的城市轨道交通工程，也是我国第一个采用低地板轻轨车 辆的城市轨道交通工程，该工程是《大连市城市轨道交通总体规划》1 号线的南 段工程，于 1999 年 10 月 15 日开工建设，2002 年 12 月 1 日建成通车。2005 年 07 月 25 日，天津开发区新交通项目（建设一个合资车辆厂、三条有轨电车线路） 合同正式签订，由法国劳尔公司承建的新型城市公共交通系统正式登陆中国。一 号线即新交通试验线工程，线路全长８. ８公里，购置 8 列 3 辆编组的列车，全 列额定载客量约 501 人，从津滨轻轨的泰达站出发，沿洞庭路向北止于学院区。 图 1-1 为天津开发区新交通项目一号线的 Translohr 车辆。
图 1-1 天津开发区新交通项目一号线的 Translohr 车辆
2. 城市有轨电车系统的技术特性
我国修订后即将出版的《城市快速轨道交通工程项目建设标准》（以下简称 “标准” ），对各类交通方式对应的运量进行了界定，见表 2-1。《标准》将车 辆类型分为如下几类：“一、按车体宽度和驱动方式，分为 A、B 、C 、D 、L 、单 轨等六种车型。A 、B 、C 三类车型为不同车体宽度的钢轮钢轨系列，D 型车为低 地板车，单轨车型为胶轮系列，以上均为黏着力牵引系统；L 型车型为直线电机 系列，为非黏着力牵引系统。”
我们且不论新标准所采用的符号是否和国际惯例接轨（如国际上通常用 MRV 、LRV 、LIM 、LFV 等符号分别表示地铁车辆、轻轨车辆、直线电机车辆、低 地板车辆），单凭这一修编，就表明我们在轨道交通方式的选择上已经正视多样 性需求和趋势，在选择轨道交通方式时，宜从客流量、轨道交通规划网络中不同 线路的定位及其扩展的容易程度、投资大小、运营维护成本等方面认真进行比选。 事实上，一个城市的轨道交通网络规划，不一定非要在某两种或几种交通方式之 间做出选择，地铁、轻轨、有轨电车、单轨、胶轮地铁等系统完全可以在一个城 市中共存，形成综合性的城市公共交通体系。
表 2-1 各级线路相关技术特征
②“适用城市市区人口规模”，系指人口规模能达到或超过此限的城市，其快速轨道 交通线网中的主干线，可能达到相应的运量等级。
表 2-1 中所称“街面电车”概念可分成无轨电车和有轨电车。无轨电车有逐 步淘汰之趋势，而有轨电车正在更多地得到青睐。从表中可以看出，各种运量等 级之间车辆类型的选择具有重叠性，图 2-1 可以帮我们很好地理解地铁、轻轨、 有轨电车、公共汽车四种交通类型的适应性、运能、站间距离之间的关系，图中 可见，有轨电车系统是介乎轻轨和公共汽车之间的一种低运量系统。
图 2-1 不同系统的运能、站间距比较示意图
有轨电车系统主要的技术特点有： （1） 系中小运量系统。
（2） 有轨电车系统一般都铺设于街面，并与地面道路交通较少地隔开，没 有专有的路权（ROW ，Right-of-Way ），因此可以把有轨电车系统认为是地面交通 的一种。
（3） 有轨电车列车的编组较少，长度也较小。
（4） 信号系统的投资较少。
（5） 一般不适合采用自动驾驶模式。
（6） 通常需要设置低站台设施或者在车辆上装设跳板，以方便乘客。
3. 城市有轨电车的分类
现代有轨电车系统（Tram system）最常见的就是低地板车辆系统，属低运 量系统，流行于西欧，具有经济、快捷等优点。因受传动系统和电气设备布置的 限制，又分 50%～70%低地板、100%低地板和超低地板（Ultra Low Floor Light Rail Vehicle）之分，其直观的区别在于其地板面距轨面的高度，通常地板面高 度处于 350～450mm 间称为部分低地板，处于 200～350 间称为 100%低地板，而 把 200mm 以下的称为超低地板。然而，真正的定义是以低地板部分的面积和客室 面积之比值而论，如果小于 1.0，称为部分低地板（partial low floor），如表 3-1 所示，范围宽至 9%～100%，而常见的是 50～70%这个比例；如果等于 1.0 则 称为 100%低地板。图 3-1 系名古屋铁道美浓町线 70%低地板有轨电车示意图，图 3-2 为法国斯特拉斯堡 100% 低地板有轨电车，图 3-3 为澳大利亚的超低地板有 轨电车。
3-1 名古屋铁道美浓町线路 70%低地板有轨电车示意图 图
图 3-2 法国斯特拉斯堡 100% 低地板有轨电车
图 3-3 澳大利亚的超低地板有轨电车
由于 ULF 车辆地板超低，如图 3-4 所示，给车辆传动系统、悬挂系统、电气 设备布置的设计带来很多困难，形式上也将完全区别于 50%～70%低地板车辆， 制造成本也将会有较大增加，应该谨慎选择。
图 3-4 ULF 车辆横断面示意图
论城市有轨电车及其系统的技术特性
[摘 要] 本文介绍了城市有轨电车的历史和现状，简要介绍了有轨电车系统的特性，重点介绍了部分国 家现行的低地板有轨电车（车辆）的主要技术规格和结构特点，期待能够帮助城市轨道交通工程设计从业 人员以及相关读者更多地了解有轨电车系统及其特性。
[关键词] 城市 有轨电车 低地板车辆 技术特性
城市轨道交通模式种类繁多，分类方法也较多。目前，世界上大体有如下分 类方法：按构筑物的形态或轨道相对于地面的位置可划分为地下、地面和高架轨 道；按列车服务范围划分为传统的城市轨道交通、区域快速铁路和市郊铁路；按 运能等级（大运量、中运量、小运量）可分为重轨交通（Heavy Rail）、轻轨交 通（Light Rail），小运量系统大体有独轨交通、胶轮地铁、有轨电车、直线电 机车辆、磁悬浮等类型；按照列车驱动方式可以分为轮轨黏着力驱动系统和磁悬 浮力驱动系统两大类，直线电机车辆就其驱动原理来说也属于磁悬浮系统一类。
城市铁路、地铁、轻轨、独轨、胶轮地铁、磁悬浮等交通形式在我国城市均 有应用，如被称为国内第一条城市铁路的北京 13 号线；世界上第一条投入商业 运营的上海浦东磁悬浮线路；重庆的独轨；台北木栅线的胶轮地铁；广州地铁四 号线的直线电机运载系统等等，各城市轨道交通模式的选择正趋于多样化。目前 国内城市除了大连外，还没有新型的有轨电车运输系统投入运营服务，为了城市 轨道交通工程设计从业人员以及相关读者能够更多地了解有轨电车系统，笔者将 从以下几方面对其进行论述。
1. 城市有轨电车的兴衰
自 1832 年在美国纽约市的普林斯大街和著名的第 14 大街之间修建世界第一 条铁轨上行驶的城市新型马车线路起，其间经历了蒸汽机车牵引到电缆绳牵引的 变革，发展到现在先进的有轨电车系统，是城市有轨电车交通形式的鼻祖。1899 年，有轨电车技术传入中国，并先后于１９０６年在天津、１９０８年于上海、 １９０９年于大连、１９２１年于北京、１９２４年于沈阳、１９２７年于哈尔 滨、１９３５年于长春等城市相继建成了有轨电车交通系统。直到２０世纪５０ 年代末，有轨电车依然是国内许多城市的重要公共交通工具。随着无轨电车和公 共汽车的不断发展，早期的电车系统逐渐消失，目前仅我国的大连、长春等少数 城市保留了为数不多的几条有轨电车交通线路。然而，随着其运载量、舒适度、 运行速度、自动控制技术的不断发展和进步，世界范围内，有轨电车这种古老的 交通形式似乎又焕发了青春，具备了与地铁轻轨交通系统分庭抗礼的魅力。
进入 21 世纪以来，我国相继有大连、天津、苏州、北京等城市规划、实施 地面有轨电车运载系统。而大连市轨道交通试验线路工程则是我国第一个利用既 有有轨电车线路改扩建的城市轨道交通工程，也是我国第一个采用低地板轻轨车 辆的城市轨道交通工程，该工程是《大连市城市轨道交通总体规划》1 号线的南 段工程，于 1999 年 10 月 15 日开工建设，2002 年 12 月 1 日建成通车。2005 年 07 月 25 日，天津开发区新交通项目（建设一个合资车辆厂、三条有轨电车线路） 合同正式签订，由法国劳尔公司承建的新型城市公共交通系统正式登陆中国。一 号线即新交通试验线工程，线路全长８. ８公里，购置 8 列 3 辆编组的列车，全 列额定载客量约 501 人，从津滨轻轨的泰达站出发，沿洞庭路向北止于学院区。 图 1-1 为天津开发区新交通项目一号线的 Translohr 车辆。
图 1-1 天津开发区新交通项目一号线的 Translohr 车辆
2. 城市有轨电车系统的技术特性
我国修订后即将出版的《城市快速轨道交通工程项目建设标准》（以下简称 “标准” ），对各类交通方式对应的运量进行了界定，见表 2-1。《标准》将车 辆类型分为如下几类：“一、按车体宽度和驱动方式，分为 A、B 、C 、D 、L 、单 轨等六种车型。A 、B 、C 三类车型为不同车体宽度的钢轮钢轨系列，D 型车为低 地板车，单轨车型为胶轮系列，以上均为黏着力牵引系统；L 型车型为直线电机 系列，为非黏着力牵引系统。”
我们且不论新标准所采用的符号是否和国际惯例接轨（如国际上通常用 MRV 、LRV 、LIM 、LFV 等符号分别表示地铁车辆、轻轨车辆、直线电机车辆、低 地板车辆），单凭这一修编，就表明我们在轨道交通方式的选择上已经正视多样 性需求和趋势，在选择轨道交通方式时，宜从客流量、轨道交通规划网络中不同 线路的定位及其扩展的容易程度、投资大小、运营维护成本等方面认真进行比选。 事实上，一个城市的轨道交通网络规划，不一定非要在某两种或几种交通方式之 间做出选择，地铁、轻轨、有轨电车、单轨、胶轮地铁等系统完全可以在一个城 市中共存，形成综合性的城市公共交通体系。
表 2-1 各级线路相关技术特征
②“适用城市市区人口规模”，系指人口规模能达到或超过此限的城市，其快速轨道 交通线网中的主干线，可能达到相应的运量等级。
表 2-1 中所称“街面电车”概念可分成无轨电车和有轨电车。无轨电车有逐 步淘汰之趋势，而有轨电车正在更多地得到青睐。从表中可以看出，各种运量等 级之间车辆类型的选择具有重叠性，图 2-1 可以帮我们很好地理解地铁、轻轨、 有轨电车、公共汽车四种交通类型的适应性、运能、站间距离之间的关系，图中 可见，有轨电车系统是介乎轻轨和公共汽车之间的一种低运量系统。
图 2-1 不同系统的运能、站间距比较示意图
有轨电车系统主要的技术特点有： （1） 系中小运量系统。
（2） 有轨电车系统一般都铺设于街面，并与地面道路交通较少地隔开，没 有专有的路权（ROW ，Right-of-Way ），因此可以把有轨电车系统认为是地面交通 的一种。
（3） 有轨电车列车的编组较少，长度也较小。
（4） 信号系统的投资较少。
（5） 一般不适合采用自动驾驶模式。
（6） 通常需要设置低站台设施或者在车辆上装设跳板，以方便乘客。
3. 城市有轨电车的分类
现代有轨电车系统（Tram system）最常见的就是低地板车辆系统，属低运 量系统，流行于西欧，具有经济、快捷等优点。因受传动系统和电气设备布置的 限制，又分 50%～70%低地板、100%低地板和超低地板（Ultra Low Floor Light Rail Vehicle）之分，其直观的区别在于其地板面距轨面的高度，通常地板面高 度处于 350～450mm 间称为部分低地板，处于 200～350 间称为 100%低地板，而 把 200mm 以下的称为超低地板。然而，真正的定义是以低地板部分的面积和客室 面积之比值而论，如果小于 1.0，称为部分低地板（partial low floor），如表 3-1 所示，范围宽至 9%～100%，而常见的是 50～70%这个比例；如果等于 1.0 则 称为 100%低地板。图 3-1 系名古屋铁道美浓町线 70%低地板有轨电车示意图，图 3-2 为法国斯特拉斯堡 100% 低地板有轨电车，图 3-3 为澳大利亚的超低地板有 轨电车。
3-1 名古屋铁道美浓町线路 70%低地板有轨电车示意图 图
图 3-2 法国斯特拉斯堡 100% 低地板有轨电车
图 3-3 澳大利亚的超低地板有轨电车
由于 ULF 车辆地板超低，如图 3-4 所示，给车辆传动系统、悬挂系统、电气 设备布置的设计带来很多困难，形式上也将完全区别于 50%～70%低地板车辆， 制造成本也将会有较大增加，应该谨慎选择。
图 3-4 ULF 车辆横断面示意图