2 城轨车辆选型与国产化
2.1 城轨车辆选型
2.1.1 城轨车辆选型原则
车辆是城市轨道交通运送乘客的载体，是城市轨道交通系统中的关键核心移动设备。车辆选型牵涉到运量大小、运营质量、服务水平、城市环境景观等诸多方面。合理选择车辆形式有利于提高系统功能和服务水平，资源共享，减少能耗，保护环境，降低工程建设投资和维修费用，提高社会经济效益。车辆选型和列车编组长度一旦选定是不可更改的，因为地铁线路与地面线路不同，地铁线路改造是不可能的，所以必须十分重视车辆的选型。车辆形式选择应遵循如下原则。
1.应与城市轨道交通类型选择相适应
目前，世界各国城市轨道交通类型有地铁、轻轨、单轨、直线电机交通、自导向新交通等，以地铁为主，其他形式为辅。
不同类型城市轨道交通采用的车辆形式也不同。地铁系统采用传统钢轮钢轨支撑的转向架车辆，由旋转电机或直线电机驱动；轻轨采用现代化低地板铰接式车辆；单轨采用轮胎支撑和导向的跨座式或悬挂式单轨车辆；自导向新交通采用橡胶轮胎支撑式导向的两轴车辆。因此，车辆形式的选择应与城市轨道交通类型的选择相适应。
我国城市轨道交通也以地铁为主，其他轨道交通方式为辅。表2.1给出了目前我国城市轨道交通各车型的主要技术规格。
表2.1 城市轨道交通车型主要技术规格
续上表
注：序号1栏括号内的数字为车辆两端车钩连接中心点之间的距离。
2.车辆选型应以客流量为基础
客流量由车辆形式、编组数量、间隔时分、列车速度、列车对数等主要因素决定。表2.2给出不同类型车辆载客量、编组与客流量之间的关系。从表中可以看到：地铁A型车主要适用于高峰小时单向客流量4.5万人～7万人的高运量城市轨道交通系统，地铁B型车和直线电机交通主要适用于高峰小时单向客流量2.5万人～5万人的大运量城市轨道交通；轻轨和单轨主要适用于高峰小时单向客流量1万人～3万人的中运量城市轨道交通。
表2.2 列车编组、定员与运能参考表
续上表
注：（1）列车编组均按两端车为驾驶室，中间车为无驾驶室，定员按表2.1计算；
（2）运能均按30对/h计算。单轨车按24对/h计算。
3.应统筹兼顾既有线的车辆形式
从资源共享出发，新线车辆形式选择应统筹兼顾现有线车辆形式，如果能做到相互兼容，就能合理调配现有车辆，提高车辆的利用率，确保新线试运营车辆的需要；有利于缩短车辆招投标和合同谈判的时间，缩短车辆供货期限，降低车辆采购费；可以减少车辆检修设备数量和投入，提高设备的利用率；可以减少运营人员的培训时间，提高运营效率。
4.车辆形式的选择应与其他子系统接口条件相匹配
车辆形式的选择应充分考虑与供电系统、信号系统、通信系统、屏蔽门和线路等接口条件的匹配。这是实现车辆资源共享的前提条件，只有接口条件相同，才能实现多线共用一种车辆形式。
2.1.2 地铁A型车和B型车比较
1.主要技术规格比较
地铁A型车和B型车主要技术规格见表2.3。
表2.3 A型车和B型车主要技术规格
从表中看出，A型车比B型车长度增加15.8％，车辆宽度增加7％，额定载客量增加约25％～35％，轴重增加14.3％。由于A型车和B型车的主要尺寸和轴重大小的差异，必然影响到载客量、编组数量、客流量、配置数量、土建规模、线路选择和投资大小等许多重要因素。
2.对客流量的影响
从表2.2可知，6辆B型车编组列车高峰小时断面客流量为4.38万人，同样6辆A型车编组列车高峰小时断面客流量为5.58万人，A型车比B型车客流量增加27％；8辆A型车编组列车比同样编组B型车的客流量增加26.5％。因此，当高峰小时断面客流量大于4.5万人时宜选用A型车；高峰小时断面客流量小于4.5万人时宜选用B型车。
3.对编组数量的影响
现将不同编组列车所完成的客流量列于表2.4。从表2.4中可知，在完成相同运量的条件下，4辆A型车编组的运量与5辆B型车编组的运量相当，6辆A型车编组列车的运量与8辆B型车编组列车的运量相当。因此，不论选择A型车还是B型车都可以满足同等运量条件的要求。
表2.4 不同编组列车长度和客流量
4.对土建工程规模的影响
首先是车辆宽度加宽对土建工程规模的影响。从车辆宽度看，A型车比B型车宽200mm，车辆限界、设备限界和建筑限界都要比B型车大一些。根据《地铁限界标准》（CJJ 96—2003），将A型车和B型车的限界标准列在表2.5中。
从表2.5中可知，A型车直线段矩形隧道建筑限界横断面积为21.758m2，B1型车为19.516m2，B2型车为20.746m2。A型车矩形隧道横断面积比B1型车增加11.5％，比B2型车增加4.9％。对于区间直线段圆形隧道，A型车建筑限界和B2型车的相同，横断面积相同；但A型车圆形隧道横断面积比B1型增加3.96％。因此，A型车由于车辆宽度加大，将使车站和区间土建工程量增加约4％～12％。
其次是车辆加长对土建工程规模的影响。车辆加长对区间土建工程没有影响，主要影响车站土建工程。列车中每增加一辆A型车，车站平面面积增加约140～170m2，如按地下车站每平方米土建费为8000元估算，每个车站增加土建投资112万～136万元。
此外，车辆加宽加长会影响车辆段土建规模。由于车辆加宽加长，车辆段的停车库、检修库和洗车库的股道长度和宽度都要加大，车库面积增加，土建工程量和投资也要增加。
表2.5 A型车和B型车限界最大尺寸
5.对车辆配置数量的影响
在不同客流量条件下，A型车和B型车不同编组的行车对数见表2.6。
表2.6 不同客流量列车开行列数
在完成相同客流量条件下，4辆编组时的A型车配置数量比B型车减少约30％；6辆和8辆编组时的A型车配置数量比B型车减少约20％。
6.对车辆购置费的影响
每条线车辆购置费与车辆单价和购置数量有关。截至2008年8月底，我国A型车都是铝合金车，共有1968辆，平均每辆A型车的采购价格为人民币870万；B型车都是不锈钢车，共有1910辆，平均每辆车采购价格为人民币560万元。
车辆配置数量由运用车辆数、在修车辆数和备用车辆段组成。运用车辆数主要由高峰小时开行列车数、列车旅行速度和在折返段的停留时间决定。由表2.6可知，在完成高峰单向最大断面客流量4.5万人次的条件下，6辆编组的A型铝合金车需配置144辆，所需购置费为9.9亿元；6辆编组的B型不锈钢车需配置180辆，所需购置费为10亿元。这表明虽然A型车单价高，但配置数量少，采购费用比B型车还要低一些。
7.A型车和B型车的综合比较
A型车和B型车综合技术经济比较见表2.7。
表2.7 A型车和B型车综合技术经济比较表
