有轨电车

有轨电车，又称有轨电车或轻轨，是一种以电力牵引车轮和轨道为导向的低地板电动车。它运行在专用轨道上，有多种路权方式，是以地面线路为主的中低运量城市轨道交通系统(或大容量地面公共交通系统)。

有轨电车是一种公共交通工具，系统由轨道、线路、车辆、供电系统、车站等组成。有两种轨道:胶轮轨道或钢轮轨道。钢轮轨道与铁路轨道相似，只是有轨电车轨道一般采用凹槽轨道。有轨电车种类繁多，结构设计流畅顺滑，外观亮丽，车身颜色合适。有轨电车供电方式为接触网供电或无接触供电，包括第三轨供电和储能供电。

现代有轨电车的设计速度为70公里/小时，运行速度为15 ~ 25公里/小时，交通量通常为60万~ 12000人次/小时..有轨电车的发展可分为新兴、衰落、复兴三个阶段，经历了从畜力、蒸汽、电缆到第二次世界大战前世界上广泛使用的电力的转变。后来由于汽车的兴起，有轨电车的低效运行，以及二战参战国轨道交通的严重破坏，逐渐衰落；二战后，由于环境污染和能源危机，有轨电车重新回到了大众的视线，各国纷纷进行旧线改造和新线建设，有轨电车重新复兴。

现代有轨电车在车辆和整体系统建设上进行了改进和升级，具有节能环保、形象美观、高效灵活、运量中等的特点，成为一种新型的公共交通工具。截至2022年底，中国已有24个城市的有轨电车投入运营，共41条线路，运营总里程580.702公里，轨道总里程530.186公里。

铁路

轨道是有轨电车的关键基础设施之一。轨道结构起着支撑车辆运行和导向的作用，在轨道的某些区段要考虑减振降噪等措施。根据路权的特点，轨道结构一般可分为埋入式轨道和非埋入式轨道。根据运行系统的不同，现代有轨电车分为两种:单车或铰接式有轨电车(即钢轮轨)和带导轨的胶轮有轨电车(即胶轮导轨)。

橡胶轮胎导轨

橡胶轮胎导轨现代有轨电车轨道由行车道和导轨组成。车辆行驶系统为橡胶轮胎，导向轮通过导轨引导车辆行驶。一般导轨焊接成无缝结构，铺设在路面混凝土或沥青混凝土中。橡胶轮胎导轨电车系统由一个类似于公路的车道和一个引导车辆行驶的特殊导轨组成。车辆的行驶系统为橡胶轮胎，导向轮在导轨的约束下引导车辆行驶。导向系统由导轨和导向装置(V形导向轮)组成。导轨通过特殊截面形状的轨道固定在混凝土道床中。导向装置由两个倾斜的导向轮组成，它们以45°角接触导轨。无轨胶轮车是法国Translohr公司的独特技术。第一条线路于2006年在法国投入运营，之后在中国、天津、上海等多个城市投入使用。

钢轮轨道

钢轮轨电车采用独立旋转轮转向架作为运行部件，导向是靠行走轨，类似地铁。钢轮轨道电车在世界上被广泛使用。钢轮轨现代有轨电车地面的两根铁轨承受着电车的重力，同时起着导向作用。钢轮轨系统的有轨电车轨道类似于传统的铁路轨道，一般采用凹槽轨道。

根据轨道结构的类型，可分为有砟轨道和无砟轨道两种。为了满足有轨电车与其他交通工具共享路权的要求，由无砟轨道发展而来的嵌入式轨道被广泛应用于共享路权。

有轨电车有砟轨道与传统有砟轨道基本相同，具有成本低、维护方便的优点。过马路时，做类似铁路道口的特殊处理，让公路车辆顺利通过轨道。有砟轨道对城市环境有一定影响，轨道需要独立的通行权，限制了有砟轨道在城市主城区的应用，一般在郊区等相对开阔的区域使用。

有轨电车无砟轨道的底座板或支撑层一般浇注在道路结构中，其上铺设道床板或轨道板。轨道的上部结构突出于路面，使得道路交通仍然无法在轨道上运行。在平面交叉时，需要将轨道埋入道路中，以使过马路的车辆顺利通过。无砟轨道能更好地满足城市环境的要求，但线路仍需独立占用道路资源，没有解决现代有轨电车与其他交通方式共享路权的问题。嵌入式轨道会将所有轨道结构埋在路面下，轨道顶部与路面齐平，这是对道路使用权的需求[15]。

线路特征

有轨电车主要铺设在城市主干道上，线路铺设方式通常采用地面线路。通常有三种布局方式:中心布局、双面布局和单面布局、双面布局和单面布局。中央布局方案:现代有轨电车铺设在道路中央，现代有轨电车两侧铺设机动车道和非机动车道。两侧布局方案:现代有轨电车位于道路两侧的非机动车道上，站台在人行道上，非机动车道在道路的最外侧。单侧布置方案:现代有轨电车集中布置在道路一侧的非机动车道上，站台在人行道和非机动车道上，非机动车道在道路最外侧。

功能如下

1.路权保护:基本采用专用路权。美国运输协会提出现代有轨电车的通行权可分为九类:A、B和C3。a是排他性路权，B是部分排他性路权，C是无排他性路权。至于C类，美国交通协会建议分为两种:一种是电车和汽车混合，行人在指定地点按信号灯通行；另一种是有轨电车和行人混在一起，不允许汽车进入。

2.铺设方式:现代有轨电车线路有地面、架空、地下三种铺设方式。现代有轨电车主要铺设在地面。当它们部分跨越高速公路、快速路和交叉路口时，或土地开发或道路条件不足时，可采用隧道或高架桥的形式铺设。

3.断面布局:强调机动车道比例。有轨电车横断面布局设计充分利用道路分区或侧边分区的绿地，尽量为原有机动车道占一个。

4.信号控制:基本实现有轨电车优先的交叉口信号控制。

5.交通一体化:重视与轨道交通的换乘，但与常规公交的一体化不足。

6.环境设计:重视项目本身的景观设计，但缺乏对环境设计的研究。

7.综合开发:汽车基地土地综合利用成为主要方向。

有轨电车有很多种。按车轮种类分，有钢制轮轨和橡胶轮轨；按层高分，有70%和100%低地板车；按车辆长度分，有单节车和铰接车，铰接车又分为四轴、六轴和八轴车；如果使用模块化车辆，有两个模块和多个模块，最多八个模块。

现代有轨电车的运行部分称为转向架，主要由车轮、车架、轴箱、悬挂和牵引部分组成。车轮通过轴箱固定在车架上，通过悬挂和牵引部件与车体连接，在两条轨道上行驶。转向架同时起到承载和导向的作用。

胶轮导轨现代有轨电车的运行部分主要由胶轮、车架、悬挂和导向轮等组成。胶轮固定在车架上，通过悬挂装置与车辆连接，胶轮在普通道路上行驶，只起承重作用。导向轮通过车架与车体连接，并与铺设在道路上的导轨配合，对车辆进行导向。

特性

现代有轨电车固定距离小，铰接装置应用广泛。整体布局紧凑，车顶内、下、上的空间受到车辆净空的严格限制。现有有轨电车车辆技术性能高，车速一般为70 ~ 80km/h；车辆自重较轻，单位车身长度的自重应在1.5t/m左右；车辆牵引功率大，单位车体重量功率应为10 ~ 12kW/t；车辆起步快，平均起步加速度应为1.0 ~ 1.3m/S2；车辆制动快，配有空气制动、电制动、磁轨制动、弹簧储能停车等设备。常用制动的平均减速度应为1.0 ~ 1.5m/s2，紧急制动的平均减速度应为3.0 ~ 3.5m/s2。

现代有轨电车更注重车辆造型设计和外观设计，车辆行驶在繁华的城区或高架桥上，这就要求车辆造型和外观设计必须与城市文化和景观相协调。车辆整体造型流畅，车头造型与车身造型的过渡平滑流畅。车辆外观光亮，车身颜色合适，面漆的耐久性和附着力好。

供电系统

1881年，由德国工程师沃纳·冯·西门子设计，世界上第一辆电力驱动的有轨电车在德国柏林的Ritchiefeld问世。当时的供电模式是一条轨道通电，另一条轨道作为回路，但这种方案存在运营安全问题。现代有轨电车按供电方式可分为接触网供电和非接触供电，其中非接触供电包括第三轨供电和储能供电。

接触网供电系统是一种悬挂在轨道上方，沿轨道方向敷设，与轨面保持一定距离的输电网络。沿线每隔40m左右布置接触网立柱，立柱上悬挂接触网导线。车辆由悬链线通过车顶的受电弓供电，驱动车辆连续行驶。接触网供电系统是最基本、最成熟、最可靠的供电技术，在国内外现代有轨电车项目中广泛应用。接触网沿线尤其是交叉区域的景观效果较差，但其对环境的影响可能会通过简化接触网设计和环境整合(如结合路灯和交通岛)得到改善。

第三轨供电采用地面铺设的供电轨代替架空接触网。供电轨由3米长的绝缘体和8米长的导体组成。受电靴安装在车辆底部。当感应装置在车辆行驶过程中感应到车辆经过时，相应的导电段(必须完全被车身覆盖)通电充电。车辆通过受电靴从接触轨上取电，在没有车辆通过的区域接触轨不会被充电，保证其他车辆和行人的安全。在车辆前进的过程中，导体的工作状态不断切换，以满足车辆持续受电的需求。

在一些景观和空间有限的路段，可采用储能电源(限于局部困难路段)或地面三轨电源(目前限于钢轮轨)，供电电压在500 ~ 900 V之间波动。

车站

车站是有轨电车系统的基础设施。只有通过车站吸引和疏散旅客，才能完成运送旅客的任务。有轨电车根据站台类型不同可分为岛式、侧式和混合型三种。

岛式站台车站：岛站站台位于上下行交通线之间，列车相向行驶，共用站台。该站走线方式可采用弯曲和不弯曲两种形式。有中央隔离带的道路，线路在隔离带两侧；对于没有隔离带的道路，可以在中心形成新的绿色隔离带。

侧平台站：侧站站台位于上下行交通线两侧，列车运行方向相反，独立停靠，所以两个站台可以对称布置，也可以交错布置。有隔离带的道路，线在隔离带中央；没有隔离带的道路，线在路中间。与岛式平台相比，其平台布局更加灵活。特别是在路口，可以错开站点，可以节省路口入口处的道路资源，有利于交通组织。

混合站：混合站的岛式站台和侧式站台位于同一车站，一般为换乘站或折返站。

优势

1.环保无污染

现代有轨电车是电力驱动的，所以车辆不会排放废气，是一种无污染、环保的交通工具。采用现代有轨电车将大大降低城市污染程度。

2.安全系数高

有轨电车可以有效减少交通事故，因为它们沿着地面轨道运行，不会像公共汽车一样在人群和交通中运行。

3.低噪声

现代有轨电车使用橡胶车轮，车厢使用橡胶充气轮胎，轨道凹槽镶嵌橡胶垫，高速行驶时基本可以无噪音。

4.工程造价相对较低。

与地铁相比，现代有轨电车的优势是成本低，1公里公路有轨电车所需投资约为地铁的1/3。同时，现代有轨电车易于维护，运营成本低。

5.各种道路通行权

现代有轨电车可以根据需要选择独立通行权、混合通行权、全封闭通行权和半独立通行权。与地铁相比，现代有轨电车更加灵活。

6.具有观光功能

现代有轨电车外观时尚、美观，可以成为城市中一道亮丽的风景线；而且相对于隧道内运行的地铁，电车外的景色一直在变化，具有观光的功能。

7.交通量很大

有轨电车作为轨道交通车辆，可以根据通勤乘客的潮汐特征，采用不同的编组方式。

劣势

1.行驶速度很慢

车辆的最高设计速度通常低于50公里/小时。与地铁相比，它的效率更低，速度更慢，载客量更少。

2.架设电缆占领道路

目前超级电容和地下轨道供电还处于试验阶段，所以有轨电车一般需要架设架空电缆通过接触网供电，会影响城市景观，也有一定的安全隐患。

中国有轨电车的应用模式可分为骨干型、辅助型和特色型三种。

有轨电车

1.骨干型，指在特大城市或中小城市的新城区，以现代有轨电车为骨干的公共交通系统。是特大城市和大城市大容量轨道交通的补充。在已经建设或计划建设大容量快速轨道交通的特大城市或大城市，主要以有轨电车作为补充线路。首先，它们是外围新区轨道交通的延伸，也是新区内的骨干线路。二是作为中心城区快速轨道交通的加密和衔接，提高中心城区轨道交通的覆盖密度。这种模式需要注意有轨电车和快速轨道交通站点之间的换乘和衔接。

2.补充，补充是指现代有轨电车作为轨道交通客流的补充线路。一方面，一些城市轨道交通网络在城市公交出行中发挥着越来越重要的作用，但同时，高客流也给轨道交通带来压力，尤其是在早晚高峰时段；另一方面，虽然中心城区轨道交通线网密度已经很高，但通道和公交走廊仍然很多。轨道交通线路难以再次加密，可采用现代有轨电车系统作为中心城区轨道交通系统的骨干补充功能。

3.特色型，特色型是指以现代有轨电车作为旅游或特色区域的公交线路。现代有轨电车具有节能、环保、形象突出、舒适性好的特点。在一些旅游景点或大型活动场所，现代有轨电车可以作为客流集散工具，作为整个环境的交通线和景观融入景区。在旅游区或大型公园，有轨电车可以作为旅游特色和观光巴士线路，充分发挥有轨电车舒适、美观等优势。