英国城市有轨电车及运营线路纵览

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作为轨道车辆的鼻祖英国，其有轨电车前身可以追溯到作为城市公共交通的马拉无轨车辆，最早在1807年南威尔士出现，随着1825年史蒂芬森发明蒸汽机车，同时又改造了钢质轨道后，无轨马拉车辆也于1852年后开始在轨道上运营，并出现少量蒸汽动力和有轨缆绳公共交通车辆，直到1879年，西门子公司首次将其研发的直流电机应用在轨道车辆上，标志着世界上第一辆有轨电车的出现，该车牵引功率为2.2kW，运行速度为13km/h。随后，有轨电车在世界各地竞相发展，就英国而言，到1927年，英国共有173 条有轨电车线路，线路总长达4100 km，但随着汽车工业的发展，有轨电车因其早期车辆乘坐舒适性不高、运营灵活性较差以及线路投资昂贵等原因，从20世纪30年代以后，开始走向衰落，直到20世纪70年代以后，为解决汽车交通拥堵以及环境污染等问题，有轨电车又重新出现复兴局面，英国也开始陆续恢复有轨电车运营，但数量不多，至2017年统计，仅在8 个城市恢复有轨电车运营，有9个运营网络（伦敦有2个）共计27条线路，运营里程共为349.5km。

拥有有轨电车的8个城市分别是伦敦克罗伊登区(Croydon Tramlink)、伦敦码头区(DLR) 、伯明翰(Birmingham)、爱丁堡(Edinburgh)、诺丁汉(Nottingham)、曼彻斯特(Manchester)、谢菲尔德(Sheffield)、布莱克浦(Blackpool)、纽卡斯尔(Newcastle)、城市分布见图1。

图1英国拥有有轨电车城市在地图上的分布

Fig.1 Distribution of cities who has trams on British maps

根据GB/T 50833《城市轨道交通工程基本术语标准》有轨电车定义：与道路上其他交通方式共享路权的低运量城市轨道交通方式，线路通常设在地面，同时在英文中表达为“Tram”的车辆，本文均称作“有轨电车”，在英语中表达为“Light Rail”的车辆，本文将称作“轻轨”，轻轨的称呼只在伦敦码头区和纽卡斯尔的车辆介绍中出现，因其只是完全独立路权的差别，所以仍纳入本文之列。

2  运营线路

英国有轨电车的线路环境受其历史因素影响，形式多样，详见表1，主要体现在市郊区域，其中有6个城市并不是铺设全新线路，而是将旧有铁路进行机械及电气化改造，同时在市郊区设为专有路权，改造信号设备，重新运营。在改造过程中，为降低投资，要求车辆最大限度适应已有线路及电气化条件，个别线路区间需要车辆满足不同的适应能力，如伦敦码头区线路，采用双流制受电方式，布来克浦采用600VDC供电制式，而纽卡斯尔需要采用1500VDC供电制式，其中有2个运营网络还需要接驳部分干线铁路。

在市区内线路全部重新铺设，同时也全部采用槽型轨，市内采用公共路权，与公交系统、私家车辆混行。

3  运营车辆及转向架

  整体上看，英国有轨电车的总量并不多，但形式上却各具特色，堪称有轨电车的小型展览馆，就当前正在服役的车辆来比较，具有如下特点，详细参数对比见表2（本文最后）。

3.1 100%低地板车辆成为主流

英国有轨电车从高地板、40%低地板、70%低地板到100%低地板车型均有，但从时间跨度的统计数据可以看出，车型的选择与有轨电车低地板技术的发展进程基本一致，20世纪80-90年代车辆以高地板、40%低地板和70%低地板型式为主，进入2000年以后，新开通线路采购的车辆均以100%低地板车型为主，如伯明翰、爱丁堡等，甚至在伦敦克罗伊登区，虽在1998-2000年期间采购了24列70%低地板车辆，但在2011年增购时，也重新选择了100%低地板车辆。

3.2 注重残障人士的乘车需求

英国为照顾残障人士乘车，规定有轨电车结构设计必须满足关于残障人士通行及标识规定“Rail Vehicle Accessibility Regulations (RVAR) of the Disability Discrimination Act (DDA)”。伦敦码头区从2001年开始采购的B2K车辆，虽延续以前铰接高地板车型，但已明确要求车门宽度、车内通道、标识等必须满足英国针对残障人士的相关规定，以致车辆必须再进行必要的整改。

诺丁汉在早期采购的15列庞巴迪Incentro AT6/5型有轨电车因为单开车门的宽度不满足英国门安全警报标准，强制在2008年对车体进行改造，2014年完成全部改造工作。

3.3 车体及内装

英国有轨电车的编组型式均为铰接结构，伦敦码头区和纽卡斯尔为转向架铰接，其它城市车辆为车体铰接，这种结构有利于车辆通过市内小区线，从统计数据来看，60%的城市最小曲线为25m，只有伯明翰和爱丁堡受历史原因影响，最小要通过18m曲线。

车体钢结构多为不锈钢骨架结构，少部分铝合金结构，车体采用模块化设计，比如伯明翰使用CAF公司5模块100%低地板有轨电车，在爱丁堡使用的7模块有轨电车，CAF公司只是在5模块基础上增加了1个动力模块和1个浮车模块。

从结构尺寸上看，无论何种车型，车体宽度全部为2650mm，最高3670mm，最低3270mm，对于100%低地板车辆，门口及地板面高度350mm，座椅及站立人数比在1:3到1:2之间，最大轴重均不超过11t。

3.4 牵引与制动

车辆的受电形式及供电电压受线路因素影响，但除伦敦码头区以外车辆均采用受电弓型式，牵引加速度要达到1.3m/s*s（一般为0-40km/h），常用制动减速度一般要求1.2m/s*s或1.3m/s*s，紧急制动一般要达到2.5m/s*s以上。

基础制动型式中，磁轨制动装置基本为标配结构，除伦敦码头区和纽卡斯尔以外，所有车型中均有配置，但盘式制动总体可分为三种情况，一种是制动盘与车轴装配形式，一种是制动盘与电机输出轴装配形式，再一种是制动盘与齿轮箱输出轴装配形式。

3.5 转向架配置

  有轨电车实现地板面降低的关键因素在于转向架结构的设计，从历史发展角度上看，主要有两种实现思路，一种是通过取消传统车轴的独立轮转向架方式实现，另一种是通过减小车轮直径的传统刚性轮对转向架方式实现，这两种方式在英国有轨电车的使用中均有体现。

  布莱克浦以小轮径轮对式转向架实现，伯明翰、爱丁堡以独立轮转向架实现，诺丁汉Incentro的车辆以取消车轴方式实现，采用弹性车轮、内置轴箱结构，一系悬挂以人字形橡胶弹簧和锥形橡胶簧为主，二系弹簧有螺旋钢弹簧、空气弹簧和沙漏橡胶簧形式，均配有一定数量的垂向及横向减振装置，牵引装置采用拉杆形式。

4  总结

综上所述，英国有轨电车形式多样，线路条件复杂，随着世界有轨电车应用的重新复苏，英国也在不断规划新线，就当前而言，其运营线路及车辆具有如下特点：

4.1 线路特点：

1）线路陈旧，有翻新和扩展计划，但实施进展缓慢。

2）二战以后炸毁铁路很多，但后续并非铺设新轨替代，而是能修则修，不能修再换，然后再规划增加新线形成现有运营线路。

3）所有运营线路，在市内铺设槽型轨，郊区铺设T型轨，槽型轨宽度并不统一。

4）从车辆运行区间看，没有完全市内运营车辆，基本都是市区与城郊相结合，同时有些需要与过去地铁线路接轨、有些需要与干线线路接轨。

5）从路权上看，市内全都是公共路权，与公交系统混行，在郊区设为专有路权。

4.2 车辆特点：

1）从地板高度来看，从高地板、40%低地板、70%低地板一直到100%低地板车型均有。

2）从转向架来看，传统轮对式转向架、独立轮横向耦合、独立轮纵向耦合、轮毂电机的转向架均有。

3）转向架多采用弹性车轮，以降低在市内的运行噪音；基础制动多采用盘式制动和磁轨制动，后者已成为有轨电车的标配产品。

4）从供电制式看，有750V、600V和1500V电压，有些地区需要进入干线的车辆需要同时包含750V和25KV电压两种。

5）车辆采用铰接结构，既有车体之间铰接，又有通过转向架铰接形式。车辆断面虽型式多样，但车体宽度基本保持在2.65m。

表2  英国有轨电车及转向架顶层参数

(至2017年)

Fab.2  Key Parameters of British Tramways and Bogies（To 2017）