城市轨道交通车辆定员及选型研究

城市轨道交通车辆定员及选型研究浅析
摘要：城市轨道交通的车辆定员标准和车辆选型密切相关，本文以国内某省会城市轨道交通2号线的客流预测结果为基础，将站立标准和车辆选型统筹研究，通过客流适应性分析、拥挤度评价及经济性比较，重点对6辆编组的a、b型车选型进行研究，最终确定适合该城市轨道交通线路的车辆定员标准和车型。

关键词：城市轨道交通定员标准车辆选型
abstract: capacity standards and vehicle selection of urban rail transit vehicles is closely related to this article to a capital city rail transit passenger flow forecast results for the 2nd line, standing standards and vehicle selection will co-ordinate research, adaptive analysis through the passengercrowded evaluation and economic comparison, the focus of the six subgroups a and b car selection study, and ultimately determine the standards and models of vehicles capacity suitable for the urban rail transit lines. keywords: urban rail transit capacity standard car selection
中图分类号： u213.2文献标识码：a文章编号：2095-2104（2013）0概述
在城市轨道交通系统中，车辆是直接为乘客服务的设备，是整个系统的核心，是沟通地铁公司与乘客的桥梁。

乘客的直观感受是通
过车辆的乘坐环境体现的，地铁公司不仅需要为乘客提供安全可靠环境舒适的车辆，同时又要考虑自身的运营支出，不同的车型会导致整个系统经济、社会与环境效益的很大差异。

车辆定员是车辆设备的一项技术指标，在一定程度上影响着车辆选型、列车编组、系统规模、工程投资、行车间隔、列车开行数量和运营成本。

根据国内某省会城市（以下简称t市）具体一条城市轨道交通线路（以下称为2号线）的客流预测结果，通过客流适应性、拥挤度评价及经济性等方面的分析比较，重点对6辆编组的a、b型车选型方案进行研究，最终确定适合t市2号线的车辆定员标准和车型。

1定员标准
1.1地铁设计规范和建设标准对定员标准的规定及条文说明
gb50517-2003《地铁设计规范》1.0.10规定：“车辆定员数为车辆座位数和空余面积上站立的乘客数之和。

车厢空余面积定员数宜按每平方米站立6名乘客计算。

”
住建部建标104-2008《城市轨道交通工程项目建设标准》第37条每辆车的定员，应符合下列规定：
一、定员：每辆车的定员，由座席位和站席位的总和确定，为正常情况下载客能力的计算依据。

二、坐席：车辆的座位数宜占总定员的15%～20%。

当全程线路大于35km，平均运距大于12km时，根据客流性质，宜适当降低车辆定员。

……
三、站席：车内面积扣除座席区及相关设施的面积后，按6人/
㎡计……”
《城市轨道交通工程项目建设标准》也规定了车内乘客站立人员密度评价标准，3人/m２为舒适标准，4、5人/m２为良好标准，6人/ m２为临界状态和定员标准—也是目前车辆选型和列车编组的设计依据。

1.2轨道交通定员标准现状分析
决定车辆定员的一项重要指标是单位面积上的乘客站立人数，其与车厢内的座位数量成反比。

目前，国外对单位面积上的站立人数也没有统一的标准，各国根据国情有较大出入。

如法国、德国的一些城市单位面积站立人数采用4人/m2，如日本的地铁、意大利的轻轨等采用6人/m2，甚至也有采用7～8人/m2的。

我国作为一个人口众多的发展中国家，城市交通中存在着需求量大、发展速度快、运输能力紧张等特点，因此我国在考虑车辆定员时，首先考虑安全、大运量，其次再考虑舒适度因素，根据我国的特点，规范中规定车辆站立人数标准正常情况按6人/m2设计、超员按9人/m2计算。

根据北京、上海、香港、东京等城市的实际运营统计，运输能力的计算标准均不到6人/m2。

据了解，高峰时段的站立人数广州为5.12人/m2，上海为5.4人/m2。

南京地铁采用的是a型车，当一列车人数达到1500人，站立人数仅为4.6人/m2时，旅客普遍反映太拥挤，乘车感受不佳。

实施加车后，一列车人数降至1400人，站立人数为4.2人/m2时，乘客感觉可以接受。

目前无论是设计规范还是建设标准，对于站席6人/ m2的标准并
没有改变，但轨道交通业内对于站席标准有5人/ m2和6人/ m2
的争议。

在实际轨道交通的规划设计中，大部分城市采用的是6人/ m2站立标准，部分城市根据客流特征及城市条件，采用5人/ m2的站立标准，从发展来看目前存在采用5人/ m2站立标准的趋势。

1.3针对具体线路车辆定员标准分析
影响车辆选型的主要因素是线路单向高峰小时最大断面客流量、车辆定员，其次是线路长度、平均运距、工程造价、运营成本等。

根据客流预测t市2号线远期高峰小时单向最大客流量为3.80
万人，线路长度较长约37km，平均运距也达到10km，从乘客乘坐拥挤度上有5人/ m2良好状态的客观要求。

与采用6人/ m2相比，5人/ m2站立标准提高了乘客乘坐的舒适度，但运营公司需增加购买车辆的投资及日常运营的成本。

下面通过采用5人/m2和6人/m2的站立标准，对t市城市轨道交通2号线车辆选型进一步分析。

2车辆选型
2.1车辆选型及适应性分析
目前，国内常规地铁已采用的车型有五种类型：a 型车辆、b 型车辆、c 型车辆、d型车辆、lb型车辆。

目前我国城市轨道交通系统分类的主要依据是《城市轨道交通工程项目建设标准》及《城市公共交通分类标准》。

根据城市轨道交通工程项目建设标准，城市轨道交通新线建设的运营规模，按线路远期单向高峰小时客运能力，划分为四个类别、三个量级。

根据《t
轨道交通2号线客流预测研究》报告, 2号线远期高峰小时单向断面流量为3.80万人/h，依据建设标准属于大运量系统，按6人/m2的定员标准，适用的车型有b或lb（lb不考虑）。

若车辆站立定员按5人/m2标准考虑， a型车也适合本线，所以本线的车型存在a、b两种车型。

从制造技术和运营情况来看， a、b型车在国内外地铁线路上已广泛使用，并有相当多的成功运营范例，技术成熟，安全可靠。

下面重点对a、b型车远期的运能适应性进行分析。

根据2号线预测客流，其远期客流运能适应性分析见表1。

2号线远期运能适应性分析表表1
从上表可以看出，采用6人/m2站立标准，b型车6辆编组、a型车5辆编组能适应客流需求；采用5人/m2站立标准a型车6辆编组、b型车7辆编组能适应客流需求。

从t市轨道交通线网上看，t 市市区规划了5条线路，从线网资源共享角度考虑，拟采用统一的车型标准。

但根据其线网规划客流预测，除1号线客流规模与2号线基本相同，其他线的远期高峰小时断面客流均在3.0万人/h以下，a型车从线网角度来看运能虚糜较大。

2.2a、b型车对工程投资的影响
为了分析不同车型对工程规模的影响，我们主要对系统采用6辆编组的a、b型车的主要工程内容及对整个项目工程投资的影响做
了简要分析。

（1）选用不同车型对车辆段规模及检修工艺等的影响
1）a、b型车主要参数的区别
a、b型车主要技术参数表表2
2）a、b型车车辆段规模及检修工艺、检修设备的区别
6辆编组的a型车与6辆编组的b型车长度相差约20m，而且a
型车的宽度比b型车要大，因此，段场内生产车库的长度及宽度均增加，不管是采用a型车还是b型车，车场最终规模按地铁设计规范要求均需按高峰小时开行30对/h预留，检修车库股道间距加大引起咽喉区延长，车辆段的占地面积相应增加。

由于a型车车辆宽度比b型车大，相应生产车库房屋建筑面积增大，其工程投资在初、近期可能会因开行列车对数的减少不会增加，但随着客流增长,若干年后当开行的列车对数达到设计规模时，追加后的最终投资明显增加。

虽然a型车与b型车在车体尺寸方面存在差异，但是车辆主要部位以及车辆结构基本是一致的。

因此，a型车与b型车在检修工艺与检修设备方面基本是相同的。

（2）a、b型车车辆购置费分析
a型车目前的估算价格基本为780～880万元/辆之间，b型车目前的估算价格基本为650～750万元/辆之间，车辆平均价格差值基本在130万元/辆左右。

a型车暂按800万元/辆、b型车按700万元/辆计算，采用 a型车6辆编组初期需购置24列车，采用b型车6辆编组初期需购置25列车，购置a型车将较购置b型车增加1.02亿元
（3）选用不同车型对供电系统的影响
相同的服务频率条件下，a型车牵引耗电量比b型车高约15%～20%，将引起牵引变电所数量及牵引整流机组容量增加，相应的投资增加。

（4）选用不同车型对建筑限界的影响分析
轨道交通的限界，应根据车辆的轮廓尺寸和技术参数以及线路特性、轨道特性、授电方式、设备安装及施工方法等因素进行综合分析、计算确定。

按行车速度80km/h设计，建筑限界差异见表3
a、b型车建筑限界比较表表3
由上表可见，a型车的限界基本上都大于b型车，相应的投资增加。

（5）选用不同车型对车站建筑的影响
国内a型车6辆编组的车站有效站台长为140m，国内b型车6辆编组的车站有效站台长为120m，在其他条件相同的情况下，a型车车站比b型车车站长20m。

车站总宽因为限界不同略有变化，a型车车站比b型车车站宽0.4米，采用a型车6辆编组，全线车站建筑的工程投资较b型车6辆
编组增加。

（6）选用不同车型对工程投资的影响
根据投资估算，采用a型车6辆编组比b型车6辆编组投资估算总额增加约8%～10%，整体上看，采用a型车对总投资产生影响较大。

2.3运营成本比较
目前地铁线路的运营成本一般按车公里成本计算，根据国内相关城市轨道交通运营成本调查，a型车的运营成本约为25元/车km，b车的运营成本约为20元/车km。

假设t市2号线全日开行列车180对（平均间隔6分钟一列），则运营费a型车比b型车高约9800万/年（2号线一期工程范围）,而且这一数字会随着全日开行对数的增加及运营长度的增加而增加，运营成本压力较大。

3研究结论
t市城市轨道交通2号线近远期的线路长度虽然超过了35km，但研究年度平均乘距均约为10km，不符合建设标准第三十七条“宜适当降低车辆定员”的相关规定，故6人/m2的站立标准适应本线；通过客流适应性、拥挤度评价及经济性等方面的分析比较，t市轨道交通2号线车辆采用轮轨b型车较为合适。

参考文献
[1]中华人民共和国建设部中华人民共和国国家发展和改革委员会.建标104-2008城市轨道交通工程项目建设标准[s].北京:中国计划出版社,2008.
[2]中华人民共和国国家标准.gb50157-2003地铁设计规范[s].北京:中国计划出版社,2003.
[3]中华人民共和国行业标准.cjj96-2003地铁限界标准[s].北京:中国建筑工业出版社，2003.
[4]汪侃,余秉东,刘共华.从运营角度探讨地铁新线建设中的问题[j].都市快轨交通,2012(1).
[5]中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安市地铁3号线一期工程可研报告[z].西安：中铁第一勘察设计院集团有限公司,2010. 作者简介：姓名：强士盎；单位：中铁第一勘察设计院集团有限公司；邮编：710043。

出生年：1981年9月；性别：女；籍贯：河南南阳；职称：行车工程师；2003年毕业于西南交通大学交通运输学院；学位：工学学士。