- 城市軌道交通車輛應(yīng)用技術(shù)
- 孫寧 李照星 楊潤(rùn)棟 吳茂杉等編著
- 2019-01-16 17:43:32
3 地鐵車輛的技術(shù)規(guī)格
3.1 基本技術(shù)條件
3.1.1 車輛基本要求
1.車輛基本功能要滿足城市軌道交通線路設(shè)計(jì)總體技術(shù)要求,技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足客運(yùn)量及行車密度的要求。
2.車輛選型應(yīng)適應(yīng)城市文化、地理和自然條件的要求,應(yīng)考慮與城市景觀的協(xié)調(diào),并充分考慮城市的旅游等特殊需求。
3.車輛基本性能要具有先進(jìn)性,保證其技術(shù)成熟、運(yùn)用可靠、維護(hù)方便,有良好的外觀造型,安全舒適,節(jié)能環(huán)保,經(jīng)濟(jì)性好。
4.車輛應(yīng)符合國(guó)家關(guān)于城市軌道交通設(shè)備國(guó)產(chǎn)化有關(guān)政策和規(guī)定,整車平均國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到70%以上,牽引系統(tǒng)平均國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到40%以上。
5.車輛結(jié)構(gòu)使用壽命不小于30年。
3.1.2 車輛應(yīng)適應(yīng)的自然條件及工作環(huán)境
1.自然條件
(1)環(huán)境溫度
我國(guó)已公布實(shí)施的國(guó)標(biāo)《地鐵車輛通用技術(shù)條件》(GB/T 7928—2003)、《城市輕軌交通鉸接車輛通用技術(shù)條件》(GB/T 23431—2009)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《跨座式單軌交通車輛通用技術(shù)條件》(CJ/T 287—2008),都規(guī)定車輛應(yīng)適應(yīng)的環(huán)境溫度為-25~+40℃。
這是由我國(guó)氣候條件決定的。根據(jù)多年氣象資料統(tǒng)計(jì),20世紀(jì)70年代沈陽曾出現(xiàn)極端最低氣溫-27.7℃,哈爾濱極端最低氣溫-36.7℃,而大部分北方城市最低氣溫不超過-25℃。近年來隨著全球氣候變暖,我國(guó)許多城市如北京、石家莊、鄭州、西安、南京、上海、杭州、福州、武漢、重慶等都出現(xiàn)過極端最高氣溫短時(shí)超過+40℃。除極個(gè)別城市如黑龍江、漠河最低氣溫低于-40℃和新疆吐魯番最高氣溫超過+40℃外,大多數(shù)城市環(huán)境溫度都在-25~+40℃范圍內(nèi)。
對(duì)于環(huán)境溫度超出本范圍的個(gè)別城市,在車輛選型時(shí)應(yīng)在合同中另行規(guī)定。
(2)海拔高度
GB/T 7928—2003規(guī)定一般城市海拔高度不超過1200m。對(duì)于海拔高度超出這個(gè)范圍的個(gè)別城市,在車輛選型時(shí)應(yīng)在合同中另行規(guī)定。
本規(guī)定符合我國(guó)國(guó)情。我國(guó)已建成投入運(yùn)營(yíng)的北京、上海、廣州、南京、天津、深圳、大連、長(zhǎng)春、武漢、沈陽、成都、佛山等12個(gè)城市,以及己獲得國(guó)家批復(fù)正在建設(shè)的青島、西安、鄭州、福州、貴陽、昆明、西安等29個(gè)城市,其海拔高度都在300m以下,只有少數(shù)城市如蘭州、格爾木、拉薩等城市海拔高度超過1500m。
(3)最大風(fēng)速
我國(guó)沿海地區(qū)城市受夏季臺(tái)風(fēng)影響頻繁嚴(yán)重,新疆西北地區(qū)城市春季時(shí)也常遭強(qiáng)風(fēng)暴影響。因此,在車輛選型時(shí)應(yīng)考慮這些影響,根據(jù)城市多年氣象資料統(tǒng)計(jì)可能遇到的最大風(fēng)速,從而確定車輛抗傾覆性能。
(4)最大相對(duì)濕度
國(guó)標(biāo)GB/T 7928—2003中規(guī)定地鐵車輛最大相對(duì)濕度為90%,該月月平均溫度為25℃。根據(jù)國(guó)家氣象局統(tǒng)計(jì)資料,我國(guó)南方多雨潮濕,如廣州、上海最大相對(duì)濕度≤99%,南京相對(duì)濕度變化65%~83%,北方少雨干燥,但是我國(guó)各城市最濕月平均相對(duì)濕度很少大于90%,月平均溫度不高于25℃。
2.車輛工作環(huán)境
(1)車輛應(yīng)能在隧道、高架和地面專用線路上運(yùn)行。
(2)車輛應(yīng)具有經(jīng)國(guó)家鐵路線路運(yùn)送至車輛綜合基地的條件。
(3)列車按右側(cè)規(guī)則行駛,運(yùn)行時(shí)采用單司機(jī)值乘的ATO駕駛方式或單司機(jī)手動(dòng)駕駛方式。列車應(yīng)具有無人駕駛自動(dòng)折返功能。
(4)列車在高架和地面運(yùn)行時(shí),必須保證能在風(fēng)速為9級(jí)時(shí)安全可靠運(yùn)營(yíng);當(dāng)風(fēng)力超過9級(jí)時(shí),在高架和地面線路運(yùn)行的車輛應(yīng)停止運(yùn)行;當(dāng)風(fēng)速為12級(jí)時(shí),應(yīng)保證空載列車在線路上的停放安全。
(5)車輛在隧道、地面線路上運(yùn)行時(shí),車體和所有外部安裝的設(shè)備均能適應(yīng)風(fēng)、沙、雨、雪、冰雹等氣候條件。
(6)車輛所有設(shè)備均能適應(yīng)空氣內(nèi)含有相當(dāng)大的濕氣且含有鹽分和腐蝕性物質(zhì)(二氧化硫、硫酸等)的氣候條件,能防蟲害(尤其是白蟻和嚙齒類動(dòng)物)、防霉、防灰塵、防火。
3.1.3 車輛限界
1.車輛應(yīng)符合《標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路機(jī)車車輛限界》(GB 146.1—1983),能在中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)軌距的鐵路上運(yùn)行。
2.車輛應(yīng)符合《地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)》(CCJ 96—2003)中B1型(接觸軌受電)或B2型(接觸網(wǎng)受電弓)車輛限界規(guī)定。
3.應(yīng)根據(jù)本線路工程總體設(shè)計(jì)任務(wù)書、車輛與線路限界圖,按《地鐵限界標(biāo)準(zhǔn)》(CCJ 96—2003)提供的方法計(jì)算車輛動(dòng)態(tài)包絡(luò)線,至少應(yīng)考慮下述所有正常條件和任何一個(gè)非正常條件的綜合作用進(jìn)行計(jì)算:
(1)正常條件:
①車輛速度從0到最高運(yùn)行速度;
②車輛載荷在AW0到AW3工況之間;
③車輪磨耗度在全新和磨耗到限之間;
④對(duì)正常磨損和車輛懸掛系統(tǒng)的新調(diào)整,包括設(shè)定的正常公差和潛在的變化;
⑤所有由于0.1g橫向加速度引起的車輛側(cè)向和滾動(dòng)位移;
⑥在高架線路上由于9級(jí)風(fēng)的側(cè)面風(fēng)力引起的車輛側(cè)向和滾動(dòng)位移。
(2)非正常條件:
①任何一個(gè)一系彈簧元件失效和破損;
②任何轉(zhuǎn)向架空氣彈簧破損的情況;
③由于12級(jí)風(fēng)風(fēng)力引起的車輛側(cè)向和滾動(dòng)位移;
④轉(zhuǎn)向架空氣彈簧超限度膨脹;
⑤考慮到背風(fēng)面負(fù)壓現(xiàn)象,在任何情況下,還需加上20%的系數(shù)。
3.1.4 線路條件
1.線路條件應(yīng)符合建標(biāo)104—2008的規(guī)定
建設(shè)部和發(fā)改委2008年公布實(shí)施了《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)項(xiàng)目》(建標(biāo)104—2008),本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了線路工程主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),見表3.1。
其中地鐵車輛的線路條件:
(1)最小曲線半徑:A型車正線350/300m,聯(lián)絡(luò)線250/200m,車場(chǎng)線150m
B型車正線300/250m,聯(lián)絡(luò)線200/150m,車場(chǎng)線110/80m
(2)最大坡度:A型車正線30‰/35‰,聯(lián)絡(luò)線40‰,車場(chǎng)線1.5‰
B型車正線30‰/35‰,聯(lián)絡(luò)線40‰,車場(chǎng)線1.5‰
(3)豎曲線半徑:A型車正線5000/3000m,聯(lián)絡(luò)線2000m
B型車正線5000/2500m,聯(lián)絡(luò)線2000m
(4)鋼軌(kg/m):A型車正線60,聯(lián)絡(luò)線和車場(chǎng)線50
B型車正線60,聯(lián)絡(luò)線和車場(chǎng)線50
(5)道岔(N0/v0):A型車正線單開9/35,車場(chǎng)單開7/25
B型車正線單開9/35,車場(chǎng)單開7/25或單開6/20
表3.1 線路工程主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

注:(1)正線包括支線范圍,聯(lián)絡(luò)線包括車輛出入線。
(2)N0系指道岔號(hào),v0系指道岔側(cè)向通過速度(km/h)。
(3)對(duì)特殊困難地段線路工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)按國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)技術(shù)規(guī)范執(zhí)行。
2.線路上部結(jié)構(gòu)參數(shù)
(1)軌距mm。
(2)鋼軌與道岔符合表3.1的規(guī)定。
(3)軌底坡1/40。
(4)道床滿足減振降噪要求。
(5)道岔軌道最大超高值120mm。
高架橋及地下線為整體道床時(shí),內(nèi)軌降低1/2超高值,外軌抬高1/2超高值。地面線為碎石道床時(shí),外軌抬高一個(gè)超高值。
3.站臺(tái)
根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50157—2003)規(guī)定:
(1)站臺(tái)計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)采用遠(yuǎn)期列車編組長(zhǎng)度加上停車誤差。
A型車:6輛編組列車的站臺(tái)計(jì)算長(zhǎng)度為140m,8輛編組列車的站臺(tái)計(jì)算長(zhǎng)度為180m。
B型車:6輛編組列車的站臺(tái)計(jì)算長(zhǎng)度為120m,8輛編組列車的站臺(tái)計(jì)算長(zhǎng)度為160m。
(2)站臺(tái)邊緣距線路中心線水平距離1500mm。
(3)車輛與站臺(tái)間水平距離,在直線區(qū)段距離宜為80~100mm,在曲線區(qū)段距離不應(yīng)大于180mm。
(4)站臺(tái)面距軌頂垂直高度1050mm,站臺(tái)面應(yīng)低于空載車輛地板面50~100mm。
A型車:1030~1080mm;B1、B2型車:1000~1050mm。
(5)屏蔽門距線路中心線水平距離1600mm。
3.1.5 供電條件
1.授電方式
根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50157—2003)規(guī)定,采用兩種直流授電方式:
(1)架空接觸網(wǎng)受電弓方式
額定供電電壓DC 1500V;
電壓變化范圍DC 1000~1800V;
再生制動(dòng)時(shí)最高電壓DC 1980V。
(2)接觸軌受流方式
額定供電電壓DC 750V;
電壓變化范圍DC 500~900V;
再生制動(dòng)時(shí)最高電壓DC 950V。
此外,近年來深圳地鐵3號(hào)線、廣州地鐵4號(hào)線、無錫地鐵1、2號(hào)線都采用了《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定以外的DC 1500V接觸軌受流方式。
2.兩種直流授電方式的選擇
(1)DC 750V接觸軌授電方式和DC 1500V架空接觸網(wǎng)授電方式比較
DC 750V接觸軌授電方式和DC 1500V架空接觸網(wǎng)授電方式的技術(shù)方案分析和經(jīng)濟(jì)比較結(jié)果見表3.2。DC 1500V架空接觸網(wǎng)授電方式優(yōu)點(diǎn)如下。
①安全性好,安全防護(hù)要求低。
②DC 1500V柔性懸掛授電方式牽引變電所數(shù)量少。若DC 750V接觸軌全線設(shè)牽引所N個(gè),則DC 1500V架空接觸網(wǎng)全線設(shè)牽引所柔性懸掛為N/1.67個(gè),剛性懸掛為N/2個(gè)。
③DC 1500V柔性懸掛授電方式工程總投資低。DC 750V接觸軌授電方式變電所投資是DC 1500V柔性懸掛方案的1.67倍,是剛性懸掛方案的2倍。DC 750V接觸軌授電方式接觸網(wǎng)投資是DC 1500V柔性懸掛方案的1.55倍,是剛性懸掛方案的1.31倍。但是,要注意DC 1500V架空接觸網(wǎng)授電方式接觸網(wǎng)磨耗多、壽命短,維修成本要高一些。
表3.2 DC 750V接觸軌和DC 1500V架空接觸網(wǎng)授電方式技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較

(2)DC 750V接觸軌和DC 1500V接觸軌授電方式技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較
DC 750V接觸軌和DC 1500V接觸軌授電方式技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較結(jié)果見表3.3。DC 1500V接觸軌授電方式主要優(yōu)點(diǎn)是:
①DC 1500V接觸軌授電方式全線設(shè)牽引所數(shù)量是DC 750V接觸軌授電方式牽引所數(shù)量的一半。
②采用DC 1500V接觸軌授電方式較DC 750V接觸軌授電方式可減少投資一半多。
③DC 1500V接觸軌授電方式防護(hù)安全性要求高,更加嚴(yán)格。
表3.3 DC 750V接觸軌和DC 1500V接觸軌方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較

續(xù)上表

(3)綜合結(jié)論
①DC 750V和DC 1500V均采用接觸軌授電方式進(jìn)行比較,對(duì)新建地鐵的城市,可采用DC 1500V電壓制式比較經(jīng)濟(jì)。對(duì)已有采用DC 750V接觸軌授電方式地鐵的城市,從安全性、運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)和資源共享、網(wǎng)絡(luò)化管理方面考慮,宜采用DC 750V接觸軌授電方式。
②DC 750V接觸軌授電方式和DC 1500V架空接觸網(wǎng)授電方式進(jìn)行比較,應(yīng)根據(jù)各條線的具體環(huán)境和景觀理念確定采用相應(yīng)的授電方式,僅以技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較而論,推薦采用DC 1500V架空接觸網(wǎng)授電方式。
③DC 1500V架空接觸網(wǎng)授電方式適用于客運(yùn)量大、行車密度高、列車編組長(zhǎng)的地鐵,對(duì)新建地鐵的城市,考慮到長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,建議采用DC 1500V架空接觸網(wǎng)授電方式。
④已采用DC 750V接觸軌授電方式的城市,考慮到資源共享和網(wǎng)絡(luò)化管理,可繼續(xù)發(fā)展DC 750V接觸軌授電方式線路。但對(duì)特殊原因,如重要地段不允許建牽引變電所時(shí),則必須考慮采用能增大牽引變電所間距的DC 1500V電壓制式。建議在建設(shè)DC 750V線路的同時(shí),也發(fā)展部分DC 1500V線路。
⑤對(duì)車輛而言,采用DC 1500V供電制式易實(shí)現(xiàn)車控(1C 4M),而DC 750V供電制式只能采用架控(1C 2M)。原因是DC 750V制式電流大,目前使用的IGBT或IPM的電流容量及散熱條件只能滿足一個(gè)轉(zhuǎn)向架即兩個(gè)電機(jī)的用電要求;若采用車控,則要求牽引逆變器的輸出電流太大,功率電子器件的選用與散熱都很困難。
3.1.6 車輛結(jié)構(gòu)及主要技術(shù)參數(shù)
1.車輛主要參數(shù)
根據(jù)國(guó)標(biāo)《地鐵車輛通用技術(shù)條件》(GB/T 7928—2003)規(guī)定,地鐵車輛主要技術(shù)參數(shù)見表3.4。
表3.4 地鐵車輛主要技術(shù)參數(shù)

續(xù)上表

2.車輛結(jié)構(gòu)形式選擇
地鐵車輛車體總共分為三種,即帶司機(jī)室的拖車車體(Tc車)、帶受電弓的動(dòng)車車體(Mp車)和不帶受電弓的動(dòng)車車體(M車),如圖3.1所示。

圖3.1 地鐵列車編組簡(jiǎn)圖
地鐵車輛車體采用整體承載結(jié)構(gòu),將車體分為車頂、車底、側(cè)墻(2個(gè))、端墻(2個(gè))等六大模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。對(duì)于鋁合金車體,各大部件間的連接采用整體焊接或鉚焊組合方式形成整體承載結(jié)構(gòu);對(duì)于不銹鋼車體,不論大部件還是各大部件間的連接全部采用點(diǎn)焊連接形成整體承載結(jié)構(gòu)。因此,車體結(jié)構(gòu)可分為鋁合金整體焊接車體、鋁合金鉚焊組合車體和不銹鋼點(diǎn)焊連接車體等三種結(jié)構(gòu)形式。
(1)鋁合金整體焊接車體
為保證城市軌道車輛有足夠的承載強(qiáng)度和剛度,鋁合金車輛必須采用大型中空型材及其組合件。為了提高鋁合金車體斷面系數(shù)、增大抗彎剛度、防止板材產(chǎn)生失穩(wěn),必須加大板厚,一般取鋼板的1.4倍,最小為2mm,最大壁厚達(dá)到6.5mm。全焊接鋁合金車體結(jié)構(gòu)由一個(gè)底架、兩個(gè)側(cè)墻、兩個(gè)端墻(其中Tc車一端為端墻,另一端為司機(jī)室鋼結(jié)構(gòu))和一個(gè)車頂?shù)攘竽K組成(圖3.2)。模塊內(nèi)部與整車組裝全部采用焊接。司機(jī)室采用獨(dú)立鋼結(jié)構(gòu),與鋁合金結(jié)構(gòu)車體之間采用連接座螺栓連接,便于更換。鉚接于底架上的枕梁與端箱均采用鋼板焊接的箱形結(jié)構(gòu)。
(2)鋁合金鉚焊組合車體
鋁合金鉚焊組合車體結(jié)構(gòu)也是由一個(gè)底架、兩個(gè)側(cè)墻、兩個(gè)端墻(其中Tc車一端為端墻,另一端為司機(jī)室鋼結(jié)構(gòu))和一個(gè)車頂?shù)攘竽K組成(圖3.3)。車體各主要部件主要采用大型鋁合金擠壓型材。模塊內(nèi)部采用焊接,整車組裝采用鉚接和螺栓連接。其中側(cè)墻與底架、側(cè)墻與端墻、側(cè)墻與車頂、端墻與底架采用鉚接連接(圖3.4);端墻與車頂、司機(jī)室為一獨(dú)立模塊與后部車體均采用螺栓連接(圖3.5)。除Tc車司機(jī)室頭部采用獨(dú)立模塊結(jié)構(gòu)外,三種車體在形式和風(fēng)格上均相同。鉚接于底架上的枕梁與端箱均采用鋼板焊接的箱形結(jié)構(gòu)。司機(jī)室采用獨(dú)立鋼結(jié)構(gòu),與鋁合金結(jié)構(gòu)車體之間采用連接座螺栓連接,便于更換。

圖3.2 Tc車車體結(jié)構(gòu)

圖3.3 Tc車車體結(jié)構(gòu)

圖3.4 側(cè)墻與底架鉚接連接

圖3.5 司機(jī)室與側(cè)墻螺栓連接
(3)不銹鋼點(diǎn)焊連接車體
不銹鋼點(diǎn)焊連接車體是采用板梁組合整體承載全焊接結(jié)構(gòu),主要由車體外皮和骨架兩部分組成。車體外皮包括車頂外皮、側(cè)墻外皮和端墻外皮。骨架包括車頂骨架、側(cè)墻骨架、端墻骨架和底架。
車體外皮采用0.4~1.2mm不銹鋼薄板,由于不銹鋼板導(dǎo)熱極小,發(fā)生熱應(yīng)力較大,早期將側(cè)墻、車頂或端墻外皮做成波紋板(圖3.6),其縱向與橫向剛度顯著增加,但剪切剛度低,因此在需要承受剪切力的地方設(shè)置了剪切板。但是,許多用戶發(fā)現(xiàn)波紋板結(jié)構(gòu)難以清掃,要求改變。隨著輕量化不銹鋼技術(shù)的發(fā)展,新一代輕量化不銹鋼車體側(cè)墻改成平板(圖3.7),通過內(nèi)設(shè)補(bǔ)強(qiáng)立柱或箱形梁與外板點(diǎn)焊連接形成空腔,借以提高外板的強(qiáng)度和剛度。梁柱之間采用平面或立體接頭、點(diǎn)焊。板的拼接采用搭接縫焊。
車體骨架結(jié)構(gòu)與鋼制車體骨架相同,將鋼制骨架換成不銹鋼結(jié)構(gòu),根據(jù)不同部位,使用不同高度Z型材或箱形材梁的不銹鋼結(jié)構(gòu)。車頂骨架、側(cè)墻骨架和端墻骨架的板材厚度0.8~1.2mm,架板材厚度0.8~3mm。將車頂、側(cè)墻結(jié)構(gòu)的高度統(tǒng)一為40mm。
為降低制造成本、提高工藝性、提高底架的承載能力,底架中的牽引梁、枕梁、內(nèi)端墻立柱和側(cè)門立柱的下部通常采用普通鋼或耐候鋼。

圖3.6 早期不銹鋼車輛的車體結(jié)構(gòu)

圖3.7 新一代輕量化不銹鋼車輛的車體結(jié)構(gòu)
(4)三種車體結(jié)構(gòu)形式的選擇
鉚焊組合鋁合金車體的優(yōu)點(diǎn)是便于組裝與拆修,節(jié)約部件運(yùn)輸成本。缺點(diǎn)是鉚焊連接不易形成整體筒形承載結(jié)構(gòu),使車輛整體承載能力水平降低。由于鉚焊連接中間有間隔,需加密封膠,結(jié)構(gòu)密封性差;鉚焊連接工藝復(fù)雜,操作較難,生產(chǎn)效率相對(duì)較低;安裝了鉚焊組件后,增加了車體自重,每輛A型車車體自重增加300~400kg。
全焊接鋁合金車體的優(yōu)點(diǎn)是易形成整體筒形承載結(jié)構(gòu),使車輛整體承載能力提高;全部連續(xù)焊接,結(jié)構(gòu)密封性好;焊接工藝簡(jiǎn)單,操作容易,生產(chǎn)效率高相對(duì)較高;全焊接車體自重要輕一些。
不銹鋼點(diǎn)焊連接車體優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高,便于輕量化,防火性能好。缺點(diǎn)是密封性不如鋁合金,零部件采用搭接方式,不能采用連續(xù)焊,只能點(diǎn)焊,制造工藝較復(fù)雜,特別是不銹鋼成形困難。
因此,當(dāng)要求密封性較高時(shí),在南方潮濕多雨地區(qū)宜采用全焊接鋁合金車體。在北方干燥地區(qū)宜采用不銹鋼點(diǎn)焊連接車體或鉚焊組合鋁合金車體。
3.1.7 列車載客量
1.列車載客量標(biāo)準(zhǔn)
我國(guó)已公布實(shí)施的《地鐵車輛通用技術(shù)條件》(GB/T 7928—2003)和《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》(建標(biāo)104—2008)都規(guī)定:每輛車定員人數(shù)按6人/m2計(jì)算,超員人數(shù)最大按8人/m2或9人/m2計(jì)算。
2.列車載客量
地鐵列車載客量見表3.5。
表3.5 地鐵列車載客量

注:A型車數(shù)據(jù)取自深圳地鐵1號(hào)線鋁合金車,B型車數(shù)據(jù)取自杭州地鐵1號(hào)線鋁合金車。
3.1.8 列車重量
1.A型鋁合金車
A型鋁合金列車在載客狀態(tài)下的重量見表3.6。
表3.6 列車在載客狀態(tài)下重量

注:(1)軸重≤16t。
(2)A型鋁合金車數(shù)據(jù)取自深圳地鐵1號(hào)線,定員載客按6人/m2計(jì)算,超員載客按9人/m2計(jì)算。
2.B型鋁合金車
B型鋁合金列車在載客狀態(tài)下的重量見表3.7。
表3.7 列車在載客狀態(tài)下重量

注:(1)軸重≤14t。
(2)B型鋁合金車數(shù)據(jù)取自杭州地鐵1號(hào)線,定員載客按6人/m2計(jì)算,超員載客按9人/m2計(jì)算。
3.B型不銹鋼車
B型不銹鋼列車在載客狀態(tài)下的重量見表3.8。
表3.8 列車在載客狀態(tài)下重量

注:(1)軸重≤14t。
(2)B型不銹鋼車數(shù)據(jù)取自北京地鐵4號(hào)線,定員載客按6人/m2計(jì)算,超員載客按8人/m2計(jì)算。
3.1.9 列車組成
1.列車編組
目前,我國(guó)地鐵車輛編組大部分由6輛組成,初、近、遠(yuǎn)期均采用由兩個(gè)列車單元(Tc*Mp*M)組成的6輛編組列車,每個(gè)Tc*Mp*M為最小可動(dòng)單元。當(dāng)整列車解編為兩個(gè)Tc*Mp*M最小可動(dòng)單元時(shí),每個(gè)Tc*Mp*M單元可自動(dòng)形成端車回路,Tc車可操控Tc*Mp*M單元。
即:+Tc*Mp*M=M*Mp*Tc+
+——全自動(dòng)車鉤;
=——半自動(dòng)車鉤;
*——半永久牽引桿。
A型車動(dòng)拖比都是2∶1(4M2T),僅上海地鐵1號(hào)線和2號(hào)線A型改造車采用8輛編組,動(dòng)拖比為3∶1(6M2T)。B型車動(dòng)拖比為2∶1(4M2T)或1∶1(3M3T),只有北京地鐵6號(hào)線采用8輛B型不銹鋼車編組,動(dòng)拖比為3∶1(6M2T)。
A型列車編組及布置如圖3.8所示,B型列車編組及布置如圖3.9所示。

圖3.8 A型車6輛編組及布置圖

圖3.9 B型列車6輛編組及布置圖
2.列車長(zhǎng)度計(jì)算
列車長(zhǎng)度=(L+ΔL+Δ)×2+(L+2Δ)×N
式中 L——車體基本長(zhǎng)度(mm)。A型車=22000mm,B型車=19000mm。
ΔL——司機(jī)室加長(zhǎng)量(mm),由業(yè)主方與制造方商定。
Δ——車鉤連接面伸出量(mm)。A型車=460mm,B型車=260mm。
N——M動(dòng)車和T拖車數(shù)量之和。
Tc車長(zhǎng)度=L+ΔL+Δ(mm)
M車長(zhǎng)度=L+2Δ(mm)
T車長(zhǎng)度=L+2Δ(mm)
3.列車運(yùn)行
最小行車間隔:120s;
最小停站時(shí)間:20s;
列車折返時(shí)間:120s。
4.列車連掛
列車連掛運(yùn)行用于調(diào)車或緊急情況下的救援。在這種模式下:
(1)可以在牽引列車任一司機(jī)室操作,且僅有一個(gè)司機(jī)室處于控制狀態(tài);
(2)所有司機(jī)室之間都可以進(jìn)行對(duì)講;
(3)牽引列車可以對(duì)兩列車客室進(jìn)行廣播;
(4)被牽引列車的停放制動(dòng)能由牽引列車緩解和施加,牽引列車能監(jiān)控自身和被牽引列車的停放制動(dòng)狀態(tài);
(5)兩列列車的頭燈和尾燈將按運(yùn)行方向進(jìn)行工作。
3.1.10 列車動(dòng)力性能要求
1.列車牽引性能
在干燥、清潔的平直線路、AW2載荷和車輪半磨耗狀態(tài)下,列車牽引性能由下列參數(shù)確定:
(1)列車結(jié)構(gòu)速度:90km/h;
(2)列車最高運(yùn)行速度:80km/h;
(3)全線平均旅行速度:≥35km/h;
(4)牽引運(yùn)行時(shí)沖擊極限:≤0.75m/s3;
(5)平均啟動(dòng)加速度(0~36或40km/h):≥1.0m/s2;
(6)平均加速度(0~80km/h):≥0.6m/s2;
(7)列車在車輛段(包括出入段線)運(yùn)行速度:25km/h;
(8)列車在車輛段內(nèi)最大安全退行速度:10km/h;
(9)列車連掛速度:≤5km/h;
(10)洗車工況下列車走行速度:3km/h;
(11)列車牽引計(jì)算黏著系數(shù):0.165(或0.173)。
關(guān)于黏著系數(shù)對(duì)加速度及旅行速度的影響,通過列車仿真計(jì)算后加以確定。當(dāng)列車最高運(yùn)行速度大于80km/h時(shí),列車牽引參數(shù)另行確定。
2.列車制動(dòng)性能
列車采用電制動(dòng)與空氣制動(dòng)相協(xié)調(diào)配合方式,來實(shí)現(xiàn)常用制動(dòng)、快速制動(dòng)、緊急制動(dòng)和停放制動(dòng)等4種制動(dòng)方式。常用制動(dòng)采用電制動(dòng)優(yōu)先、電制動(dòng)不足時(shí)由摩擦制動(dòng)補(bǔ)足的微機(jī)控制的混合制動(dòng)方式。快速制動(dòng)采用電制動(dòng)與摩擦制動(dòng)相結(jié)合的方式,達(dá)到以緊急制動(dòng)平均減速度停車的目的。緊急制動(dòng)全部使用空氣摩擦制動(dòng)。停放制動(dòng)采用彈簧儲(chǔ)能制動(dòng)壓縮空氣緩解、必要時(shí)可采取手動(dòng)緩解的方式。除停放制動(dòng)外,不論使用何種制動(dòng)方式在何種載荷工況下,均需符合下列各項(xiàng)規(guī)定。
(1)常用制動(dòng)平均減速度(80km/h~0):≥1.0m/s2。
(2)緊急制動(dòng)平均減速度(80km/h~0):≥1.2m/s2。
(3)電—空轉(zhuǎn)換點(diǎn):5~8km/h。
(4)計(jì)算用制動(dòng)黏著系數(shù):0.15~0.16。
(5)制動(dòng)時(shí)沖擊極限:≤0.75m/s3。
(6)常用制動(dòng)負(fù)載工況:AW0~AW3。
(7)停放制動(dòng):
①空載列車安全、可靠地停放的最大坡道:≤40‰;
②AW3載荷列車安全、可靠地停放的最大坡道:≤35‰。
(8)緊急制動(dòng)距離(初始速度80km/h時(shí)):
①A型車(6輛編組):
a.AW0~AW2載荷≤190m;
b.AW3載荷≤215m。
②B型車(6輛編組):
a.AW0~AW2載荷≤205m;
b.AW3載荷≤215m。
上述數(shù)值供設(shè)計(jì)時(shí)參考,應(yīng)提供各種速度條件下的緊急制動(dòng)距離計(jì)算報(bào)告。
(9)全電制動(dòng)最高速度(DC 1500V,AW2):≥65km/h。
(10)車站列車停車對(duì)位精度:±250mm。
(11)制動(dòng)系統(tǒng)在任何制動(dòng)方式下都具有防滑保護(hù)功能,機(jī)械和電氣有各自獨(dú)立的防滑控制。
3.列車故障和救援運(yùn)營(yíng)能力
(1)列車喪失一輛車動(dòng)力的情況下,在AW2載荷工況下,列車可以正常往返一個(gè)全程;在AW3載荷工況下,可適當(dāng)降低列車運(yùn)行速度。
(2)列車喪失兩輛車動(dòng)力的情況下,在AW2載荷工況下,列車可以正常往返一個(gè)全程;在AW3載荷工況下,應(yīng)能在正線最大坡道上啟動(dòng),運(yùn)行到下一站,清客后空車能運(yùn)行至車輛段。
(3)一列空載(AW0)列車救援一列全部喪失動(dòng)力的超載(AW3)列車時(shí),應(yīng)具有在正線最大坡道上啟動(dòng),并推行到下一車站的能力。
(4)停放制動(dòng)能使超載(AW3)列車在正線最大坡道上制動(dòng)停車。
3.1.11 列車動(dòng)力學(xué)性能要求
列車應(yīng)按GB 5599試驗(yàn)方法進(jìn)行車輛動(dòng)力學(xué)性能測(cè)試,按GB/T 7928—2003標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行車輛動(dòng)力學(xué)性能評(píng)定,試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合下列規(guī)定。
1.車輛平穩(wěn)性指標(biāo)W
新造出廠時(shí):W≤2.5
列車運(yùn)行15萬km時(shí):W≤2.7
2.車輛安全性指標(biāo)
(1)車輛脫軌系數(shù):﹙Q/P﹚≤0.8
(2)輪重減載率:﹙ΔP/P﹚≤0.6
(3)車輪橫向力:Q≤1.9+0.3Pst(kN)
式中 Pst——車輪靜載荷(kN)。
(4)車輛傾覆系數(shù):D=Pd/Pst<0.8
式中 Pd——車輛或轉(zhuǎn)向架同一側(cè)車輛動(dòng)載荷(kN)。
3.1.12 列車噪聲特性要求
1.噪聲值測(cè)量
噪聲值測(cè)量按照ISO 3381、ISO 3095或GB/T 14892—2006標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。噪聲值的測(cè)量在自由聲場(chǎng)環(huán)境中進(jìn)行。車外噪聲的測(cè)量應(yīng)在開闊地面(道床的枕木、道砟及相鄰地面以外),且沒有其他任何反射表面的條件下進(jìn)行;車內(nèi)噪聲的測(cè)量應(yīng)在車輛組裝完成后,且車輛為空載狀態(tài)下進(jìn)行。測(cè)量時(shí)應(yīng)使所有輔助設(shè)備和空調(diào)機(jī)組處于工作狀態(tài)。
2.車內(nèi)噪聲水平
(1)列車靜止條件下輔助設(shè)備的噪聲:
列車處于靜止?fàn)顟B(tài)和自由聲場(chǎng)內(nèi),所有輔助設(shè)備正常運(yùn)行時(shí),客室、司機(jī)室內(nèi)部沿車輛中心線、距離地板面1.5m高處至少測(cè)量3個(gè)點(diǎn),客室測(cè)得的噪聲平均值不得超過69dB(A),司機(jī)室測(cè)得的噪聲值不得超過65dB(A)。在空調(diào)回風(fēng)口下方測(cè)得的噪聲值不得超過72dB(A)。
(2)列車在地面線路道砟軌道上運(yùn)行時(shí)的噪聲:
①列車以正常方式加速或制動(dòng)時(shí),客室和司機(jī)室內(nèi)部沿車輛中心線、距離地板面1.5m高處至少測(cè)量3個(gè)點(diǎn),測(cè)得的噪聲平均值不得超過74dB(A)。
②列車以80km/h速度在平直軌道線路上在自由聲場(chǎng)中運(yùn)行時(shí),客室測(cè)得的噪聲值不得超過74dB(A),司機(jī)室測(cè)得的噪聲值不得超過72dB(A)。
(3)列車在隧道線路上以60km/h運(yùn)行時(shí),測(cè)得的客室噪聲值不得超過83dB(A),司機(jī)室測(cè)得的噪聲值不得超過80dB(A)。
3.車外噪聲水平
(1)車輛靜止條件下輔助設(shè)備噪聲
空載列車在靜止?fàn)顟B(tài)和自由聲場(chǎng)內(nèi),所有輔助設(shè)備同時(shí)運(yùn)行時(shí),沿水平方向距離走行軌線路中心線7.5m處,在列車任意一側(cè)列車長(zhǎng)度范圍內(nèi)的任意點(diǎn)測(cè)得的連續(xù)5s等效連續(xù)噪聲值不應(yīng)超過69dB(A)。
(2)列車在地面線路道砟軌道上運(yùn)行時(shí)的噪聲
①列車以正常方式在平直軌道線路上加速或制動(dòng)時(shí),沿水平方向距離線路中心線7.5m處測(cè)量,測(cè)得的等效連續(xù)噪聲不應(yīng)超過80dB(A)。
②列車以60km/h速度運(yùn)行時(shí),沿水平方向距離線路中心線7.5m處測(cè)量,測(cè)得的等效連續(xù)噪聲值不應(yīng)超過80dB(A)。
3.1.13 車載設(shè)備振動(dòng)和沖擊性能要求
車載設(shè)備振動(dòng)和沖擊性能要求應(yīng)按GB/T 21563—2008的規(guī)定進(jìn)行車載設(shè)備振動(dòng)和沖擊性能測(cè)量和評(píng)定
1.車載設(shè)備振動(dòng)要求
(1)車輛上的各類車載設(shè)備按下列試驗(yàn)工況進(jìn)行試驗(yàn):
①1類車體安裝
A級(jí)車體上(或下部)直接安裝的柜體、組件、設(shè)備和部件。
B級(jí)車體上部(或下部)直接安裝在箱體內(nèi)的組件、設(shè)備和部件(當(dāng)設(shè)備安裝位置不明時(shí),采用B級(jí))。
②2類轉(zhuǎn)向架安裝
安裝在轉(zhuǎn)向架上的柜體、組件或部件。
③3類車軸安裝
安裝在轉(zhuǎn)向架輪對(duì)上的組件、設(shè)備或部件。
(2)車輛上的各類車載設(shè)備按GB/T 21563—2008的規(guī)定進(jìn)行以下試驗(yàn)量級(jí):
①功能性隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)量級(jí);
②模擬長(zhǎng)壽命試驗(yàn)量級(jí);
③沖擊試驗(yàn)。
(3)測(cè)量結(jié)果應(yīng)滿足下列要求:
①功能性隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)量級(jí)測(cè)量結(jié)果應(yīng)滿足GB/T 21563—2008中的要求。
②模擬長(zhǎng)壽命試驗(yàn)量級(jí)測(cè)量結(jié)果應(yīng)滿足GB/T 21563—2008中的要求。
③沖擊試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果應(yīng)滿足GB/T 21563—2008中的要求。
2.車載設(shè)備與車體連接強(qiáng)度的沖擊性能要求
(1)車載設(shè)備與車體的連接強(qiáng)度應(yīng)按EN 12663標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)證性的沖擊性能試驗(yàn),試驗(yàn)后的車載設(shè)備在任何方向不應(yīng)發(fā)生脫離、移位或損壞,相應(yīng)的車體部分也不應(yīng)發(fā)生永久變形。驗(yàn)證載荷工況為車載設(shè)備的重量乘以EN 12663標(biāo)準(zhǔn)中表12、13和14中類型P-Ⅲ的指定值:
縱向ax=3g;
橫向ay=1g;
垂向az=(1+C)×g,其中在車端C=2,在車輛中部C=0.5。
注:g=9.81m/s2。
(2)所有車載設(shè)備均應(yīng)能承受列車連掛速度5km/h時(shí)產(chǎn)生的沖擊,不得造成任何損傷和隱患。
(3)應(yīng)避免車體與轉(zhuǎn)向架懸掛系統(tǒng)間發(fā)生拍振或共振。車體與轉(zhuǎn)向架固有頻率設(shè)計(jì)為在整個(gè)運(yùn)營(yíng)速度的范圍內(nèi)不出現(xiàn)臨界共振現(xiàn)象。
(4)為保證車體、車載設(shè)備及乘客安全,車輛應(yīng)按碰撞安全性進(jìn)行設(shè)計(jì),應(yīng)滿足下列工況要求:
①兩列AW0列車以5km/h速度相互連接時(shí),沖擊能量全部由能量可復(fù)原的車鉤緩沖器吸收;
②當(dāng)兩列AW2列車以5km/h相對(duì)速度相互碰撞時(shí),沖擊能量由可復(fù)原的緩沖器吸收,同時(shí)必須保證列車及其所有的車載設(shè)備絕對(duì)安全;
③當(dāng)兩列AW2列車以15km/h速度相互碰撞時(shí),沖擊能量全部由可復(fù)原和不可復(fù)原能量吸收元件吸收,不得造成車體結(jié)構(gòu)的損壞,傳遞到乘客身上的加速度值應(yīng)在允許極限范圍內(nèi);
④當(dāng)兩列AW0列車以25km/h速度相互碰撞時(shí),沖擊能量除由可復(fù)原和不可復(fù)原能量吸收元件吸收外,在車兩端部設(shè)置的車體結(jié)構(gòu)碰撞變形能量吸收區(qū)也參與碰撞能量吸收,使傳遞到乘客身上的加速度值在允許極限范圍內(nèi)。
3.1.14 列車防火與安全要求
1.列車防火要求
(1)車輛必須配置一定數(shù)量的適用于電氣裝置滅火的消防設(shè)備,其數(shù)量滿足相關(guān)要求。
(2)車輛上所使用材料應(yīng)采用不燃或阻燃的并符合BS 6853、DIN 5510或等同及以上國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中防火要求的材料,制造商必須提供所使用材料的防火性能報(bào)告或證書。
(3)列車上可安裝一個(gè)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng),包括客室內(nèi)的煙霧傳感器和電氣柜內(nèi)的熱傳感器。被檢測(cè)到的火災(zāi)信息將傳送到司機(jī)室,在那里報(bào)警和顯示的信息將被提供給司機(jī)。
2.列車安全要求
(1)車體或安裝在車體外的電氣設(shè)備外罩箱的密封性等級(jí)為IP 54。電氣設(shè)備應(yīng)具有人身安全防護(hù)措施和防水要求,應(yīng)滿足IEC 60529要求。
(2)安裝在車輛上的所有電氣設(shè)備和絕緣材料等應(yīng)滿足防腐、防霉、防蟲和防嚙齒類動(dòng)物等要求。
(3)車輛應(yīng)滿足防雨水、冰雪要求,在風(fēng)雨、冰雪、大霧天氣時(shí),車廂、空調(diào)裝置、電氣設(shè)備箱、插銷連接器等設(shè)備均應(yīng)具備防水功能。車輛清洗時(shí),各種設(shè)備均應(yīng)具備防水功能,車廂及車輛各種設(shè)備內(nèi)不得有水滲入。
(4)地鐵列車各車輛間應(yīng)有貫通道,當(dāng)線路不設(shè)置乘客縱向疏散平臺(tái)時(shí),在列車兩端的司機(jī)室應(yīng)有緊急疏散門和相應(yīng)設(shè)施。
(5)在每個(gè)車門處設(shè)置緊急解鎖手柄,僅能在零速時(shí)被激活。緊急制動(dòng)只能在車站被激活,以防止列車在軌道上停車。
(6)每車設(shè)兩個(gè)乘客緊急對(duì)講裝置。每個(gè)客室至少設(shè)2個(gè)滅火器,每個(gè)司機(jī)室設(shè)1個(gè)。客室和司機(jī)室內(nèi)設(shè)有火災(zāi)檢測(cè)系統(tǒng)。受電弓電源和車間電源聯(lián)鎖。
(7)列車安全性分析:
列車的安全性分析是對(duì)車輛運(yùn)行過程中所有的臨界狀況的分析,至少包括:
①電氣絕緣及雷擊的安全性分析;
②過電壓及欠電壓保護(hù)的安全性分析;
③撞車保護(hù)的安全性分析;
④乘客的安全性分析;
⑤防止車輛脫軌的安全性分析;
⑥防止車輛傾覆的安全性分析;
⑦車輛所用材料的防火性能分析。
制造商必須提供一份安全分析報(bào)告。
3.1.15 車輛電磁兼容要求
1.保證地鐵車輛在隧道、地面或高架線路的區(qū)間和車站等各種條件下運(yùn)行時(shí),不會(huì)干擾沿線的通信、信號(hào)等設(shè)備的正常工作。
2.采取措施避免車輛上的車載電子設(shè)備和電氣設(shè)備相互干擾,包括:門控系統(tǒng)、空調(diào)控制系統(tǒng)、牽引和制動(dòng)控制系統(tǒng)、列車控制診斷系統(tǒng)、車載通信、信號(hào)設(shè)備以及乘客信息系統(tǒng)等。對(duì)于車下磁場(chǎng)較強(qiáng)的部位,做隔磁處理。
3.保證在地鐵車輛上可以正常使用手機(jī)和小型移動(dòng)電臺(tái)等。
4.嚴(yán)格控制靜電和低頻磁場(chǎng)強(qiáng)度,盡可能地減少電磁對(duì)環(huán)境的污染,不影響安裝有心臟起搏器等醫(yī)療器械的乘客乘車,不影響公網(wǎng)系統(tǒng)的通話質(zhì)量。
5.根據(jù)信號(hào)系統(tǒng)采用的具體制式,包括軌道電路、應(yīng)答器、計(jì)軸器、電纜、感應(yīng)環(huán)和無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等,在所要求的工作頻率范圍應(yīng)采取措施限制其最大的干擾電流值、電脈的增量。
6.根據(jù)供電系統(tǒng)具體制式,包括沿線各類變電所、降壓變電所和主變電所等,應(yīng)采取措施限制其對(duì)電磁敏感設(shè)備的干擾。
7.考慮地鐵列車對(duì)站臺(tái)屏蔽門的門控系統(tǒng)、閉路電視及站臺(tái)監(jiān)視系統(tǒng)的影響。
8.考慮對(duì)列車通信和站臺(tái)乘客信息系統(tǒng)(PIS)的影響。
9.制造商應(yīng)提供具體的電磁兼容措施及方案和電磁兼容管理計(jì)劃書、電磁兼容設(shè)計(jì)研討報(bào)告以及電磁兼容測(cè)試計(jì)劃等文件,證明所提供的設(shè)備及布線方案不會(huì)在車載電子設(shè)備和電氣設(shè)備之間產(chǎn)生相互干擾。
10.制造商必須提供列車電磁兼容(EMC)管理計(jì)劃。
11.應(yīng)按GB/T 17626.5或EN 50121:2000進(jìn)行車載電氣設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)。
3.1.16 車輛可靠性、可用性、可維修性及安全性(RAMS)要求
車輛可用性以車輛可靠性、可維修性以及運(yùn)營(yíng)與維修為基礎(chǔ),滿足車輛可靠性、可維修性的所有要求,并控制好長(zhǎng)期的運(yùn)營(yíng)與維修的活動(dòng),才能達(dá)到運(yùn)行期間車輛安全性和可用性目標(biāo)。因此,滿足車輛可靠性、可維修性的要求是RAMS最重要的核心工作。
1.RAMS管理要求
根據(jù)國(guó)標(biāo)《軌道交通可靠性、可用性、可維修性和安全性規(guī)范及示例》(GB/T 21562—2008),制造商負(fù)責(zé)項(xiàng)目全部RAMS管理工作,必須成立車輛可靠性、可用性、可維修性及安全性(RAMS)工作組。
(1)在設(shè)計(jì)階段提交以下文件:系統(tǒng)安全可靠性計(jì)劃與系統(tǒng)安全分析報(bào)告,可靠性、可用性及可維護(hù)性分析及報(bào)告,故障模式、影響及重要性分析及報(bào)告。
(2)在測(cè)試階段提交以下文件:安全報(bào)告、可靠性、可用性及可維護(hù)性證明計(jì)劃,質(zhì)保期間提供可靠性、可用性及可維護(hù)性證明及報(bào)告。
2.可維修性要求
(1)設(shè)計(jì)制造階段
對(duì)所有電氣和機(jī)械設(shè)計(jì)中的維修是否方便進(jìn)行審核。在最大可能范圍內(nèi)使所有車輛的設(shè)備與安裝模塊化。根據(jù)車輛合同的有關(guān)附件,提供所有的專用工具。
(2)運(yùn)營(yíng)與維修階段
預(yù)防性維護(hù)工作的目的是使設(shè)備保持正常工作狀態(tài)。制造商必須提供車輛保養(yǎng)要求,包括車輛維修等級(jí)、最短保養(yǎng)周期和最大用工量等。
在列車交付使用前編制一套操作和檢修規(guī)程,以保障列車在運(yùn)營(yíng)中發(fā)揮良好功能。
3.可靠性要求
(1)設(shè)計(jì)制造階段
按合同規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行車輛設(shè)計(jì)和制造,以保證產(chǎn)品的高度可靠性。選用高質(zhì)量的元器件設(shè)計(jì)電路,保證當(dāng)其發(fā)生故障時(shí),對(duì)系統(tǒng)帶來的間接損壞為最小。線路和元件的設(shè)計(jì)要留有足夠的余量。所有的線路設(shè)計(jì)及所采用的元件和設(shè)備都應(yīng)是被實(shí)踐證明可成功運(yùn)行的成熟產(chǎn)品。
(2)運(yùn)營(yíng)階段
制造商應(yīng)提供整車及其部件故障率指標(biāo)或可靠性指標(biāo)水平λ(故障率指標(biāo)λ表示整車及其部件故障數(shù)目與總運(yùn)行公里數(shù)或總運(yùn)行時(shí)間的比值)。提供運(yùn)營(yíng)服務(wù)故障、晚點(diǎn)故障和維護(hù)故障的指標(biāo),每列車平均無故障時(shí)間和列車平均無故障運(yùn)行距離指標(biāo)。同時(shí),應(yīng)制定一個(gè)驗(yàn)證設(shè)備和車輛可靠性指標(biāo)的試驗(yàn)計(jì)劃。這些內(nèi)容包括:可靠性的驗(yàn)證計(jì)劃、記錄雙方達(dá)成共識(shí)的故障步驟、確定故障的準(zhǔn)則、形成試驗(yàn)記錄和提交報(bào)告的形式。
3.1.17 車輛主要部件要求
1.車體
(1)A型車采用大型中空擠壓鋁型材、輕量化、底架無中梁整體承載結(jié)構(gòu)的鋁合金車體。B型車采用整體承載結(jié)構(gòu)的鋁合金車體或輕量化不銹鋼車體。車體使用壽命不低于30年。
(2)車體內(nèi)裝至少應(yīng)包括車窗、車門、座椅、扶手、貫通道等。
2.轉(zhuǎn)向架
(1)動(dòng)力轉(zhuǎn)向架和非動(dòng)力(拖車)轉(zhuǎn)向架采用無搖枕結(jié)構(gòu)、低合金鋼板焊接構(gòu)架,構(gòu)架使用壽命不低于30年。
(2)采用二系懸掛形式,一系懸掛彈簧為橡膠彈簧或鋼圓彈簧,二系懸掛為帶有高度控制閥的空氣彈簧(附有橫向液壓減振器)。
(3)基礎(chǔ)制動(dòng)裝置采用單元式踏面制動(dòng)或盤形制動(dòng)。
(4)采用具有磨耗型踏面的整體輾鋼車輪。
(5)采用中心銷式牽引裝置。
(6)軸箱采用滾動(dòng)軸承。
3.車鉤緩沖裝置
(1)列車端部采用全自動(dòng)車鉤或半自動(dòng)車鉤,列車單元間采用半自動(dòng)車鉤,列車內(nèi)部其他車輛間采用半永久車鉤的連接方式。
(2)車鉤后部設(shè)可復(fù)原的吸收能量的緩沖器和不可復(fù)原的壓潰管變形裝置。
4.牽引與電制動(dòng)
(1)牽引系統(tǒng)為變頻變壓(VVVF)逆變器調(diào)速、三相異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流傳動(dòng)系統(tǒng)。
(2)采用微機(jī)控制的矢量控制或更優(yōu)控制方式。
(3)牽引系統(tǒng)應(yīng)具有牽引、再生制動(dòng)、電阻制動(dòng)功能,采用與空氣制動(dòng)混合運(yùn)算的控制方式,并具有防空轉(zhuǎn)和防滑保護(hù)功能。
(4)列車必須具有兩端操縱功能,但應(yīng)僅有一端處在激活狀態(tài)。當(dāng)列車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障時(shí),應(yīng)有后備功能(硬線系統(tǒng))實(shí)施列車控制。
(5)列車使用接觸網(wǎng)受電弓受電或第三軌受流器受電。
5.輔助電源系統(tǒng)
(1)輔助電源系統(tǒng)由輔助逆變器(SIV)、低壓電源(LVPS)、蓄電池組等構(gòu)成。
(2)每個(gè)列車的兩個(gè)單元采用各配置一套輔助電源系統(tǒng)的集中供電方式,也可采用每輛車各配置一套輔助電源系統(tǒng)的分散供電方式。
(3)輔助逆變器容量應(yīng)能滿足各種工況下的使用要求。采用集中供電方式時(shí),當(dāng)6輛編組列車中的兩臺(tái)SIV中有一臺(tái)故障時(shí),采用擴(kuò)展供電運(yùn)行模式。
(4)低壓電源提供DC 110V電源,并兼作蓄電池充電器。
(5)輔助電源系統(tǒng)應(yīng)配有外電源(車間電源)輸入插座。
6.空氣制動(dòng)系統(tǒng)及風(fēng)源系統(tǒng)
(1)空氣制動(dòng)系統(tǒng)
采用微機(jī)控制的直通式電空混合制動(dòng)系統(tǒng),具有常用制動(dòng)、快速制動(dòng)、緊急制動(dòng)、停放制動(dòng)、防滑保護(hù)以及空重車調(diào)整等功能,并具有自診斷和故障記錄功能,能在司機(jī)控制器、ATO或ATP的控制下對(duì)列車進(jìn)行階段或一次性的制動(dòng)與緩解。基礎(chǔ)制動(dòng)為單元式踏面制動(dòng)裝置,其中一半帶有停放制動(dòng)功能,必要時(shí)可采用盤形制動(dòng)。
(2)風(fēng)源系統(tǒng)
①風(fēng)源系統(tǒng)應(yīng)包括有交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣壓縮機(jī)、空氣過濾器、空氣干燥器和總風(fēng)缸等設(shè)施。
②每個(gè)列車單元中配置一套風(fēng)源系統(tǒng),當(dāng)兩個(gè)單元列車中有一個(gè)單元中的空壓機(jī)組失效時(shí),另一單元的空氣系統(tǒng)仍能滿足整列車的供氣要求。
③風(fēng)源系統(tǒng)供風(fēng)能力除能充分保證各種工況下的制動(dòng)用風(fēng)外,還需滿足空氣彈簧等輔助用風(fēng)。儲(chǔ)風(fēng)缸容積應(yīng)滿足空壓機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后列車三次緊急制動(dòng)的用風(fēng)量。
7.列車控制與診斷系統(tǒng)
(1)列車控制系統(tǒng)采用分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制模式,具有完善的監(jiān)控、故障診斷、列車狀態(tài)信息顯示和儲(chǔ)存功能,用于列車運(yùn)營(yíng)狀態(tài)的分析判斷。
(2)具有列車運(yùn)行數(shù)據(jù)和故障記錄功能,用于記錄列車運(yùn)行中的有關(guān)數(shù)據(jù)。
(3)診斷系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)能通過無線通信系統(tǒng)傳輸?shù)搅熊囘\(yùn)營(yíng)控制中心和車輛段,也可通過便攜式數(shù)據(jù)采集器集中采集。數(shù)據(jù)的種類和精度將滿足故障分析和維修需要。
(4)列車具有兩端操縱功能,但應(yīng)僅有一端處于控制狀態(tài)。
(5)應(yīng)提供列車所有用戶軟件的安裝盤及必須的用戶調(diào)試維護(hù)軟件。用戶在本項(xiàng)目設(shè)備使用及檢修中對(duì)上述用戶軟件的使用(使用的計(jì)算機(jī)數(shù)量和在計(jì)算機(jī)上的安裝次數(shù))不應(yīng)受到限制,不得使用“加密狗”和使用許可(License)等。
8.列車自動(dòng)控制系統(tǒng)
列車配備有車載自動(dòng)控制系統(tǒng)(ATC),具有自動(dòng)駕駛(運(yùn)行)功能,包括列車自動(dòng)駕駛(ATO)、列車自動(dòng)監(jiān)控(ATS)和列車動(dòng)防護(hù)(ATP)等系統(tǒng)。
9.車載通信和乘客信息系統(tǒng)
(1)車載通信和乘客信息系統(tǒng)主要包含(但不限于):車載廣播系統(tǒng)司機(jī)對(duì)講/乘客緊急報(bào)警系統(tǒng)、乘客信息顯示系統(tǒng)、車載視頻監(jiān)視系統(tǒng)、車載專用無線通信設(shè)備等。
(2)列車設(shè)置車載通信、廣播設(shè)備,實(shí)現(xiàn)司機(jī)室與客室以及司機(jī)室與中央控制中心(OCC)間的雙向通話。
(3)在每節(jié)車的客室內(nèi)設(shè)置LCD可視顯示單元。客室的每對(duì)車門上方設(shè)置車站地圖閃光式報(bào)站裝置,用于顯示列車運(yùn)行方向、到站顯示及換乘信息,該裝置具有可擴(kuò)展功能。
(4)列車安裝車載視頻監(jiān)視系統(tǒng)。在每節(jié)車客室的兩端頭裝有車載視頻監(jiān)視系統(tǒng)的監(jiān)視探頭。具有控制中心監(jiān)視功能、司機(jī)監(jiān)視功能、錄像功能、上傳功能等。
10.照明
列車應(yīng)設(shè)有外部照明和內(nèi)部照明。列車外部照明應(yīng)有前置燈和標(biāo)志燈。前置燈列車前端緊急制動(dòng)距離處的照度不小于2lx(無其他源)。客室內(nèi)部照明應(yīng)設(shè)有正常照明和緊急照明。照明方式采用LED平面光源,客室照明應(yīng)能保證在離地板面高800mm處測(cè)得的照明強(qiáng)度等于或大于200lx,緊急照明能在輔助電源斷電情況下使用45min。
11.空調(diào)和采暖
(1)列車采用車體頂置單元式空調(diào)機(jī)組,每輛車的車頂兩端各安置一臺(tái)。每臺(tái)空調(diào)機(jī)組具有制冷、通風(fēng)和緊急通風(fēng)功能和兩個(gè)獨(dú)立的制冷回路,實(shí)現(xiàn)多級(jí)控制。
(2)司機(jī)室設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的通風(fēng)單元,通過風(fēng)道從相鄰的空調(diào)機(jī)組引入經(jīng)過處理的空氣,實(shí)現(xiàn)司機(jī)室的空氣調(diào)節(jié)。
(3)空調(diào)機(jī)組采用微機(jī)控制,每節(jié)車輛設(shè)一個(gè)空調(diào)控制單元控制一節(jié)車的兩臺(tái)空調(diào)機(jī)組。由司機(jī)室內(nèi)的中央控制單元(CCU)對(duì)整車的空調(diào)機(jī)組進(jìn)行控制。
(4)當(dāng)列車斷電或輔助電源故障時(shí),空調(diào)機(jī)組自動(dòng)轉(zhuǎn)為緊急通風(fēng)模式,提供45min緊急通風(fēng)。
(5)列車采用空調(diào)加熱和電加熱器相結(jié)合的取暖方式。
3.1.17 引用標(biāo)準(zhǔn)要求
1.車輛的設(shè)計(jì)、制造和試驗(yàn)以及所使用的材料均應(yīng)符合中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)、有關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
2.車輛所使用的材料、部件或產(chǎn)品必須滿足國(guó)家強(qiáng)制性執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)和強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證等。
3.在車輛的設(shè)計(jì)、制造和試驗(yàn)中優(yōu)先使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB;若無國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),可采用UIC、IEC、ISO、EN等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),亦可采用等同或相應(yīng)的外國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)提交一份在設(shè)計(jì)、制造和試驗(yàn)中擬采用的標(biāo)準(zhǔn)明細(xì)表。
4.進(jìn)口部件中凡有未被以上所列標(biāo)準(zhǔn)覆蓋的,經(jīng)買賣雙方同意可使用供貨國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)。
5.車輛在設(shè)計(jì)、制造與設(shè)備采購(gòu)中凡涉及“量、單位”的內(nèi)容時(shí)應(yīng)符合GB 3100的規(guī)定。
6.在合同生效日起將只使用適用的有效的最新版本的標(biāo)準(zhǔn)。如需使用在合同生效日后出版發(fā)行的標(biāo)準(zhǔn),須經(jīng)雙方同意。
3.1.19 車輛回送要求
1.回送車輛須經(jīng)國(guó)家鐵路運(yùn)輸。
2.回送車輛應(yīng)能通過鐵路規(guī)定的機(jī)車車輛限界,但不允許通過駝峰。
3.回送后的車輛設(shè)備不能有任何損壞,車輛性能不得降低。
4.制造商應(yīng)提供過渡車鉤供車輛回道使用。