摘要:研究目的:通过对影响列车最高运行速度的几大要素进行分析,寻找轨道交通车辆选型时确定列车最高运行速度等级的一般规律,从而达到节约能源、减少车底数的目的。
研究结论:确定城市轨道交通车辆最高运行速度等级时一般以平均车站间距作为首要依据,车站间距约为3.4km时,推荐选择列车最高运行速度120km/h;当车站站间距约为2.3km时,推荐选择列车最高运行速度100km/h;当车站站间距约为1.5km时,推荐选择列车最高运行速度80km/h。 关键词:城市轨道交通;车辆选型;最高运行速度
对于城市轨道交通车辆选型来说,当交通制式确定以后,列车速度是一个重要参数。列车最高运行速度的选择要考虑到多种因素:平均旅行速度,列车周转时间,站间距,节约能耗,线路条件等等。这里以城市地铁为例来讨论影响列车速度选择的几大因素和当前确定列车速度的实际经验。
1 影响城市轨道交通车辆最高速度选择的几个因素
1.1 考虑平均旅行速度与列车周转时间的要求
一般来说,地方政府在规划城市轨道交通网络时,每条线路都是以某个商业核心区或者客流集散地(如机场、车站)为中心考虑的。规划时,通常对各条线路的端点站到商业核心区或客流集散地有一个旅行时间要求,规定不超过多少分钟。这个时间就作为我们设计时的目标值。当旅行时间确定以后,随着线路专业确定了线路长度,列车平均旅行速度也就确定了。列车平均速度对列车最高速度的选择有决定性影响。
1.2 考虑站间距的影响
第二个对列车最高速度的选择有影响的因素是站间距。列车最高速度的大小必须结合站间距的大小来考虑。现代地铁车辆采用动力分散式布置后,平均加速度一般都在0.5~0.6m/s2,最大常用制动减速度在1.0~1.2m/s2。如果列车最高速度配置偏大,站间距偏小,则可能在列车还没有运行到最高速度或在最高速度时运行极短时间就开始减速,这不符合经济运行要求。如果列车最高运行速度配置偏小,站间距偏大,则列车的加速时间短,平均速度低,延长了旅行时间,同样也不合理。所以列车最高速度应与站间距相匹配,达到经济运行又满足预定要求的结果。
1.3 考虑线路条件的影响
线路条件主要包括坡道、平面曲线半径、竖曲线半径、外轨超高、隧道线路及地面或高架线路等。根据国标GB50157—2003《地铁设计规范》的规定,地铁线路正线的最大坡度不宜大于30‰,困难地段可采用35‰。线路平面曲线半径的要求如表1。1.5 考虑节省车辆购置费的要求
城市轨道交通的特点就是大运量、高密度。特别是客流高峰期,为了满足乘客出行的需要,列车运行间隔很小。这就需要很多车底。但是当高峰期过了以后,客流量又大幅下降。如果为了高峰期配置过多车底,就会造成车辆浪费。这就要求提高列车的运行速度,减小列车周转时间,从而减少车底的数量,节约车辆购置费,节省投资。
2 国内部分轨道交通实例
详见表3。