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国内外地铁车辆技术的发展趋势

1地铁车辆的需求分析

目前我国的城市轨道交通行业发展十分迅猛，已经有北京、上海、广州、南

京等二十多个城市陆续修建地铁及轻轨线路并已投入运营，地铁车辆的需求日益

增多。在我国国内，地铁车辆主要以A型和B型车为主，其中A型车主要投入

于大客流量运输，而B型车主要应用于中小客流量运输。为贯彻和实施国家对

城市轨道交通车辆国产化的政策要求，经过多年的发展，我国地铁车辆的技术水

平有了很大的进步。在无摇枕转向架、车门、车辆贯通道以及内装饰材料等方面，

国内厂家基本上实现了国产化；国内企业能够批量生产轻量化不锈钢车体、大断

面铝合金车体；国产城市轨道交通车辆普遍购买安装了日本、欧洲等著名公司生

产的各具特色的交流电气传动控制系统、模拟式微机控制电控制动系统。电传动

系统及其控制系统、制动系统等是实现车辆国产化的关键，目前也取得了重大进

展。上述先进技术的合理集成提升了国产车辆的档次，使我国城市轨道交通车辆

总体技术接近世界先进水平。

2地铁车辆技术分析

目前针对大流量运输的A型车按照动、拖车2：1的比例，采取6辆编组的

方法进行编组。总长在140m左右，车宽最大控制在3-3.1m范围内，车高约为

3.8m，DC1500V的接触网受流，超员情况下最大轴重不能超过16吨。针对中小

流量的B型车采用动、拖车1：1比例的4辆编组或者动、拖车2：1比例的6

辆编组，车宽最大控制在2.6-2.8m范围内，超员情况下最大轴重要小于14吨。

而由于各国的实际情况不同，对于轨道交通车辆的外形配置也各有不同。我国的

B型车长度通常长于国外，而宽度则是依据隧道的洞体大小而确定的，范围在

2.56到2.83米，而编组方式也根据路线情况分为3、4、5、6、8辆等方式，而

地铁行进的速度指标也因国制宜。根据目前国内外关于地铁车辆采购招投标中的

相关信息，我们对车辆各个技术部分作出以下详细讨论：

（1）车体

车辆轻量化能够提高运输能力，而车辆轻量化的实现主要是通过对车体进行

结构和选材方面的研究。现在采用铝合金车体的重量较过去的耐候钢车体要少2

吨以上，从而在保证A型动车16吨的超员最大轴重情况下，多增加2吨的人员

承载。

（2）车钩

编组之间的连接车钩均采用全自动车钩。车体连接处要求有过载保护装置，

并在车钩内有能量吸收装置进行缓冲。

（3）车门

地铁车辆的自动门是电动双开移动式塞拉门，这种新型门的密封性能更强，

保温性能更好，减轻了维护工作的负担。A型车每侧通常采用5对门，而B型

车一般采用4对。

（4）过道

大通道的设置有利于载客量的增加，并有助于在紧急情况下对乘客进行疏散，

而对于贯通道最注重的考察方面是隔音隔热性能和过弯道性能。

（5）空调和通风

由于不同地区的气候环境不一样，空调的配置也相应不同，有的具有制冷制

热两重功用，而有的只有制冷功能，还有的不具备空调装置，仅设置通风系统足

矣。虽然单元式车顶的空调功能因地制宜，但却有一个统一的要求，那就是所有

的车辆必须具有应急通风功能，而且为了满足环保要求，制冷剂的选择必须符合

环保标准。

（6）转向架

地铁轨道的弯道相对较多，因此对于地铁的转弯性能要求很高，必须配备高

性能的转向架来减小轮对冲角和侧压力，以降低轮轨的磨损，减少维修费用。径

向自导向转向架的纵向刚度小可以降低轮轨的磨损。

（7）制动系统和压缩空气供给

对于制动系统，目前普遍采用模拟式电控制动系统以满足车辆的技术安全性

要求。通过处理电子模拟制动信号控制空气制动缸达到无级制动的效果。目前的

一些招标项目中，还对地铁的快速制动提出了更高的要求，需要使用电、气混合

制动。而所有的制动方式都需要采取车轮防滑保护。

（8）牵引传动系统

车辆的核心便是牵引传动系统，它直接影响车辆的性能。在对牵引系统进行

确定时，需要遵循以下原则：可靠性；技术性；环保节能；维修少；操作便捷；

国产化程度高。目前的地铁车辆牵引传动系统主要采用直流和交流两种系统。

（9）辅助电源系统

地铁的安全运行有赖于辅助电源的可靠性和供电质量。现在的辅助电源多采

用静止逆变器辅助电源，而且所需的容量也呈扩大之势。

（10）控制