现代有轨电车关键技术研究Word格式.docx

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现代有轨电车的技术适用性研究

子课题3：

现代有轨电车的经济适用性研究

子课题4：

现代有轨电车与其他交通方式的比较研究

子课题5：

现代有轨电车建设综合评价体系研究

课题二：

现代有轨电车规划、设计和建设关键技术研究

现代有轨电车线路优化设计与既有线路改造方式研究

现代有轨电车车辆选型研究

现代有轨电车供电系统研究

城市道路交通条件下的运行速度优化选择研究

现代有轨电车的路权方式及其与城市道路交通的协调控制

课题三：

现代有轨电车技术指南及设计图集

现代有轨电车技术指南

现代有轨电车通用图集

2.2项目研究的主要研究内容

2.2.1课题一：

通过现有技术资料，分析有轨电车的技术特性及规划条件、经济特性、环境影响以及发展有轨电车系统的运行模式。

广泛调研国内外现代有轨电车的应用情况及目前的技术现状。

目前与城市TOD模式综合开发相结合的现代有轨电车建设正方兴未艾，结合国内外的成功案例，在此基础上综合考虑现代有轨电车的技术特点，分析其与沿线及站点周边土地的互动关系及城市TOD综合开发方法，找到两者之间的内在关联性，从规划、设计、建设、运营、投融资等角度系统总结现代有轨电车的TOD建设模式。

从线路的技术条件，分析现代有轨电车适合的地形地貌、城市道路资源、人行过街设施规划和有轨电车沿线景观协调设计。

线路规划需要满足车辆性能、道路转弯及线路交叉口转弯、道路限界等技术条件。

同时从车道布置与车站布设的角度，针对不同的路权方式和信号控制特点，分析现代有轨电车在现有城市道路交通中适用条件。

研究分析现代有轨电车的投资效益，主要分为有型效益（即经济效益）和无形效益。

有形效益包括基于客流预测的新增运营收入、出行节约时间效益和乘车减少的疲劳效益等。

无形效益包括舒适性的效益、安全性的效益和节能环保效益等。

从运行速度、运能、造价分析、运营条件等角度分析比较地铁、轻轨、现代有轨电车、BRT等公共交通方式的特点和分别的适用类型。

基于以上的研究成果，研究建立以公共交通为导向的现代有轨电车建设的评价指标体系。

由于指标选取和评定有一定的主观性，因此需要运用模糊数学工具（FuzzyTheory），从区域实用性、系统适用性、技术可行性和系统效益科学的综合评价现代有轨电车在城市TOD发展模式中发挥的作用。

2.2.2课题二：

现代有轨电车规划、设计和建设关键技术

现代有轨电车建设的重难点技术问题主要有线路设计及现有线路的改造、车辆选型、运行速度选择、供电系统和路权及车辆运行控制方法。

线路设计及现有线路的改造设计

目前现代有轨电车建设可以推广新建线路同既有线网改造并举的方式，充分发挥现有交通基础设施的作用，且节约建设费用。

由于既有线网的技术要求同现代有轨电车的技术要求有所不同，因此对既有线路的站台改造形式、车站布置方法、线路改造方法是技术的重难点。

本项目拟对通过对不同线网的技术要求的比较研究，寻求共同使用交通基础设施的一个现代解决方案。

车辆选型

目前现有的有轨电车分为钢轮钢轨有轨电车和胶轮导轨有轨电车。

钢轮钢轨有轨电车运能较大，速度较高，低污染零排放，投资较低，断面布置灵活，用地较少，授电方式一般以架空接触网为主，无接触网有轨电车包括储能式、第三轨和感应式三大类。

胶轮导轨有轨电车运能较大，速度较高，且噪声和振动较低，绿色环保，兼容性强，属于全地面交通系统，可以与社会车辆混行，投资较低。

通过对不同类型车辆的比选，研究其各自的适用特点。

特别是储能式作为未来有轨电车技术发展的必然趋势，研究开发新型储能式有轨电车，如氢燃料电池有轨电车将是未来技术革命的主要方向，因此通过相关技术可行性及技术经济分析，研究新型有轨电车的技术条件和经济指标，为新型有轨电车的开发和应用提供实施性强的技术支持。

根据运能需要研究多种模块的编组方式及动力和非动力转向架布置和组合方式，通过必要的牵引计算，形成适合现代有轨电车线路条件和车辆性能的车辆选型方法。

车辆选型还应适应爬坡及动力性能和服务水平要求，形成完善的车辆技术标准。

运行速度选择

由于现代有轨电车站比较密集，同时又经常遇到道路交叉口，因此运行速度直接影响到现代有轨电车的适用性及受欢迎程度。

本项目拟对不同的道路交通条件，运用微观交通流理论，研究分析现代有轨电车的最大运行速度和最佳服务水平。

目前使用最广泛技术最成熟的有轨电车供电形式是架空线供电。

近年来，基于地面的供电系统（GBPS）得到了较好的发展，研究和应用日益增多，出现了使用地面第三轨供电的有轨电车系统。

同时电池供电也是现代有轨电车动力的一种选择：

在沿线布置的充电点或车站。

另外电磁供电技术也在开发之中。

如何提高新型供电系统的可靠度和安全性、降低造价和建设实施难度是目前现代有轨电车创新发展的重难点。

本项目研究优化有轨电车的供电系统，研究提高新型供电系统可靠性的优化方案，结合新型有轨电车车辆技术，形成新型储能式供电系统在有轨电车建设中的成套技术。

同时通过与地铁杂散电流腐蚀防护方案的比较研究，针对现代有轨电车土建结构的特点，提出有针对性的杂散电流腐蚀防护和接地方案，并形成适合现代有轨电车的杂散电路腐蚀防护技术标准。

路权方式及其与城市道路交通的协调控制研究

现代有轨电车具有多种路权方式，地面交通方式通常以平交为主，其路权形式可以根据各个路段的实际道路状况选择对其他交通方式干扰较小的方式，但必须保证有轨电车的优先通行权，使其运行速度高于普通的道路交通。

因此现代有轨电车的路权形式及车辆运行控制方式是其关键技术。

本项目研究现代有轨电车在交叉口等关键节点地段的信号控制方法，如四检测器动态控制方法等，运用微观交通流理论和服务等待模型，优化现代有轨电车同城市道路交通相协调的路权形式和信号控制方法，寻求有轨电车和交通系统两者的服务等待时间最短的最优方案。

2.2.3课题三：

现代有轨电车技术指南及通用图集

《现代有轨电车技术指南》主要总结现代有轨电车设计及建设的技术标准。

主要划分如下章节：

1、总则

2、名词术语

3、线网规划

4、运营组织及交通组织方法

5、车辆

6、线路

7、限界及轨旁系统

8、轨道

9、车站

10、结构及防水

11、供电系统

12、通风空调系统

13、给水排水及消防

14、通信系统

15、调度系统

16、综合监控系统

17、环境与设备监控系统（BAS）

18、火灾自动报警系统（FAS）

19、售检票系统

20、车辆基地

21、环境保护

《现代有轨电车通用图集》主要包括的内容有：

1、现代有轨电车车站结构图

2、现代有轨电车区间结构图

3、现代有轨电车杂散电流防护设计图

通过设计指南和设计图集的编制，形成完备的现代有轨电车设计方法和设计标准，提高我院现代有轨电车项目的设计效率和设计质量。

二、主要技术经济指标

1、主要技术指标（如形成的新技术、新产品、新材料、专利、论文专著的数量、指标及水平等）

（1）研究总结现代有轨电车与TOD土地综合开发的创新型建设模式，将从根本上解决国内城市发展中的资金问题、居住问题和交通问题，形成的《国内外现代有轨电车应用及技术现状报告》将对我国新城市化建设具有重要指导意义。

（2）研究分析新型现代有轨电车的技术可行性、经济性和实施方法，形成成套新技术并在试验线上应用。

特别是氢燃料电池有轨电车，将是新能源与新城市化建设完美融合的成功典范。

（3）将现代有轨电车规划与设计关键技术研究的成果形成《现代有轨电车技术指南》一册。

由于目前尚无有轨电车的设计技术标准和参考书籍，《技术指南》的编写将成为现代有轨电车行业的技术指引。

（4）汇编《现代有轨电车通用图集》一套，将显著提高现代有轨电车项目的设计效率和水平。

（5）在国内外期刊上发表高水平论文2-4篇

2、主要经济指标（如技术或产品所形成的社会经济效益、推广应用规模和数量等）

目前多个城市相继在开展现代有轨电车的线网规划与前期线路研究工作，近期规划线路超过了50多条，我国30年内估算规划线路总长约6万公里，其中2000公里最近5年内建成，10000公里最近10年内建成，30000公里最近20年内建成。

按每公里投资1.2亿元计算，20年内建设投资接近4万亿元。

目前，中国交建提出了打造“五商中交”的升级发展战略，特别是结合打造特色房地产商和城市综合体运营商的发展思路，考虑有轨电车沿线及站点周边土地TOD综合开发，其经济前景将更加无可限量。

基于城市TOD发展模式的现代有轨电车建设在国内众多城市拥有广泛的市场前景，开展其相关的研究工作，形成雄厚的技术实力，将大力提升我院在现代有轨电车领域的行业影响力，对我院占据国内外现代有轨电车市场的高端平台提供了有力的技术保障和广泛的业务基础。

3、对依托工程的指导意义（有依托工程时，解决依托工程中的问题及预期达到的效果等）

目前我院已开展淄博市公交导向现代有轨电车线网规划及宜昌市轨道交通线网规划编制工作和佛山市高明区有轨电车试验线方案研究工作，大汉阳地区现代有轨电车试验线也已进入设计阶段，同时十堰市既有铁路线的现代有轨电车改造项目也正在前期研究阶段。

综上所述，我院的现代有轨电车项目囊括了规划、方案研究、设计等各个阶段，既有新建的现代有轨电车线路，也有既有铁路线的改造项目，以此为依托，从不同角度进行全面系统的分析研究，形成现代有轨电车规划、设计、建设和运营的成套技术，既解决了目前现代有轨电车项目的各项技术问题，也将大幅提高我院现代有轨电车的设计技术实力和行业影响力。

同时通过依托既有项目，编写出具有理论价值和实践意义的《现代有轨电车技术指南》和《现代有轨电车通用图集》将大幅提高设计人员的工作效率和技术水平，形成完备的规划和设计方法。

4、提交成果及形式（包括研究报告、试验报告、测试报告、记录、专著、规程、手册、设计图、产品、配方、软件、专题片等，要有名称和数量）

（1）完成《国内外现代有轨电车应用及技术现状报告》；

（2）完成设计指南《现代有轨电车技术指南》一册；

（3）编制《现代有轨电车设计通用图集》一套

（4）发表高水平论文2-4篇

5、其它考核指标（如人员培养、宣传报导指标等）

编制《现代有轨电车技术指南》及《现代有轨电车设计图集》不仅有利于提高我院的设计效率和设计质量，同时还可以扩大行业影响力，达到技术和品牌双提升的多重效果。

同时上述资料作为员工培训和日常参考的设计手册，有利于提高员工的设计水平和专业理论水平，将我院打造成精品的设计团队。

同时通过研究和设计过程中的技术积累，培养硕士或者高工1-2名。

面对当前蓬勃发展的新城市化热潮，新型城镇化建设的核心之一是加强城市公共基础建设，城市轨道交通是城市公共基础建设的重要构成。

在新型城镇化建设的推动下，城市轨道交通建设将加速发展。

而新型有轨电车作为城市轨道交通中的薄弱环节，更是发展的重头戏。

为了能在国内现代有轨电车市场占据一席之地，有必要尽早完成前期的技术理论基础的研究和技术人才培养工作。

本项目的研究成果将在我国新城市化进程中有广泛的应用前景，不仅具有重要的理论指导意义和工程实践意义，也将在新城市化建设中产生巨大的社会经济效益，最终必将为中国交建集团和我院在现代有轨电车市场取得巨大的经济效益。

三、年度计划内容及考核目标

年度

项目的半年度计划及目标

2013年12月至2014年06月

（以半年为单位安排进度计划，计划内容包括研究涉及的所有工作，如调查、试验、理论分析、设计计算、工程验证、报告编制等，要有工作的量化指标及提交的阶段成果）

广泛调研并收集国内外现代有轨电车建设的资料，整理总结现代有轨电车技术现状，通过成功案例的分析研究，总结现代有轨电车与城市TOD模式相结合的应用方法，并系统分析现代有轨电车的适用条件和功能定位。

目标：

系统总结现代有轨电车的TOD建设模式并提出综合性、系统性、模型化的评价体系，完成《国内外现代有轨电车应用及技术现状报告》。

2014年06月至2014年12月

通过案例研究、理论分析、数值模拟、比较研究等手段，系统深入的研究现代有轨电车的线路设计及现有线路的改造、车辆选型、供电制式等规划和设计的关键技术问题。

系统总结现代有轨电车的线路技术条件及既有铁路线改造成现代有轨电车的设计方法，同时通过技术可行性和技术经济分析，总结各种车辆制式的特点，重点研究分析各种新型有轨电车制式的技术特点和实施方法，完成《现代有轨电车技术指南》的相关章节内容。

2014年12月至2015年06月

通过理论分析、微观交通流仿真模拟与案例研究等方法，根据现代有轨电车的路权方式和技术特点，结合我国道路交通情况，系统深入的分析现代有轨电车城市道路交通协调控制这一重大技术难点，研究总结有轨电车在道路交叉口的交通组织方法。

系统研究并总结现代有轨电车的道路交通组织方法，完成《现代有轨电车技术指南》的相关章节内容。

2015年06月至2015年12月

依托现有的现代有轨电车工程项目，研究现代有轨电车规划和设计系统的方法。

形成完备的现代有轨电车规划与设计方法，完成《现代有轨电车通用图集》的汇编和《现代有轨电车技术指南》的编写工作。