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合成枕木 | 合成軌枕 | 合成軌枕 | 合成枕木
目前國內(nèi)的地鐵(或城軌)系統(tǒng)是有時(shí)速100以上的線路的，但大部分線路仍是設(shè)計(jì)時(shí)速80的類型，這一般是由于線路站距，列車性能，及整體造價(jià)的問題。
國內(nèi)的地鐵或城軌系統(tǒng)目前設(shè)計(jì)時(shí)速多為整數(shù)的80，100，120，140，乃至160。時(shí)速100的線路設(shè)計(jì)大致是近年來興起的一種方案，目前有在中大城市推廣開的趨勢(shì)。而時(shí)速120的線路設(shè)計(jì)，是一種在市郊或近郊軌道交通系統(tǒng)中比較常用的方案，下面以設(shè)計(jì)時(shí)速120的方案作為重點(diǎn)。
先說結(jié)論。若線路設(shè)計(jì)的站距小，列車大部分時(shí)候加速不到100時(shí)就要減速進(jìn)站，對(duì)整體而言是一種過度，是一種浪費(fèi)，而非超前的設(shè)計(jì);速度快，那么對(duì)列車的性能，以及線路的曲線半徑要求就高，需要的錢也就越多，同時(shí)通達(dá)度降低，無法兼顧部分地區(qū)居民的出行需求。
總而言之，地鐵(城軌)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)速的快慢與否，就是由線路定位，資金以及環(huán)境條件所決定的。三者問題加起來，導(dǎo)致時(shí)速100及以上的地鐵(城軌)系統(tǒng)比較少見。
站距問題：列車時(shí)速達(dá)到100甚至以上，需要線路大站距設(shè)計(jì)的支持。
在站立的乘客能夠站得穩(wěn)的范圍內(nèi)，列車的起動(dòng)加速度及常用減速度都不能太高，兩者高了則會(huì)使乘客站不穩(wěn)，導(dǎo)致乘坐體驗(yàn)惡化。
即使緊急制動(dòng)可以使列車很快的停下，但我相信很多人都體會(huì)過公車急剎的感覺，所以緊急制動(dòng)并不會(huì)經(jīng)常使用。早年間日本嘗試過起動(dòng)加速度4km/h/s以上的高性能通勤列車，但均因乘客站不穩(wěn)的問題而放棄，或鮮有鐵路公司有實(shí)際運(yùn)用。某種程度上來說，列車加減速性能是有限制的，是一定的，不大可能通過增強(qiáng)加減速性能的方式做到速度又快站距又足夠小的理想設(shè)計(jì)。
而選擇大站距，顯然的會(huì)使列車設(shè)站減少，使得線路總體通達(dá)度降低。而在人口密集的市區(qū)內(nèi)，這是萬萬不可取的。
不過，如果某地鐵(城軌)系統(tǒng)在車站內(nèi)設(shè)置有供快車不停站直接通過的通過線。那么在此條件下，該線路要實(shí)現(xiàn)列車運(yùn)行最高時(shí)速100及以上的設(shè)計(jì)，是有可能的。即使該線路可能會(huì)通過市區(qū)，但由于快車僅選擇部分車站停車，相對(duì)站距加大，實(shí)現(xiàn)高時(shí)速是完全可行的。在城市軌道交通發(fā)達(dá)的日本，快慢車換乘是一種非常可行，能顯著提高人們通勤效率的方法。然而對(duì)于大部分都在地面以下設(shè)置線路和站點(diǎn)的地下鐵系統(tǒng)而言，在站點(diǎn)額外設(shè)置通過線，意味著又要多挖地，成本又變高不少，一般來說很少會(huì)有城市能承受得起規(guī)格如此豪華的地下鐵線路。且該方法仍受到設(shè)計(jì)線位等其他線路因素的限制。高架或地面區(qū)段偏多的地鐵(城軌系統(tǒng))則可以考慮這種快慢車+高速線路設(shè)計(jì)的方法。
所以一般只有定位為近郊或者市郊(包括機(jī)場(chǎng)線)的城軌系統(tǒng)會(huì)選用時(shí)速100以上的列車。
造價(jià)：列車跑的越快，對(duì)列車及變電站的性能要求越高;線位要求高，選線不靈活，也就導(dǎo)致線路的建設(shè)成本越高。
一般而言，列車的電力牽引特性是影響列車總體性能的重點(diǎn)之一。在低速運(yùn)行時(shí)，列車牽引力大，加速度就高;當(dāng)運(yùn)行速度越來越高時(shí)，牽引力就會(huì)慢慢變小，加速度隨之變小，直至到達(dá)某個(gè)速度后，剩余加速度為0，列車速度不再增加。
若想保持較高起動(dòng)加速度(不大幅度改變齒輪傳動(dòng)比)，又要列車牽引力足夠滿足120km/h運(yùn)營的條件，只能增大列車的總體牽引功率。
對(duì)于容量更大，載重也更多的A型車而言，若想做到最高時(shí)速100及以上的運(yùn)營能力，對(duì)比起B(yǎng)型車，設(shè)計(jì)的功率又要進(jìn)一步提升。
列車輸出的功率越大，電力牽引系統(tǒng)(包括電機(jī)和逆變器等部分)規(guī)模也就越大，列車造價(jià)也就越高。一般設(shè)計(jì)時(shí)速80km/h的地鐵，由于功率限制原因，基本不能滿足時(shí)速120運(yùn)營的要求。考慮到城軌或地鐵線路需要頻繁上坡，列車的輸出功率也要作冗余設(shè)計(jì)。
典型的6編組B型列車，設(shè)計(jì)時(shí)速80的采購價(jià)為3600萬人民幣/列，設(shè)計(jì)時(shí)速120的采購價(jià)則為4300萬人民幣/列，后者在粗略相較之下仍高了20%。地鐵(軌交)公司由于需要實(shí)現(xiàn)較短的發(fā)車間隔，一般初期就會(huì)采購20列以上，那么多出的20%就是一筆不小的錢。
線路設(shè)計(jì)方面，在單節(jié)列車長度一定的情況下(車軸的軸距相同)，設(shè)計(jì)時(shí)速越高，要求的線路曲線半徑越大，線位要求越高，土建成本也高，總體上的線路造價(jià)也就越高了。
以單節(jié)19m長的B型車為例，一般設(shè)計(jì)時(shí)速為80km/h的地下鐵線路，其線路設(shè)計(jì)的曲線半徑在R=300m~500m之間;滿足設(shè)計(jì)時(shí)速120km/h的地下鐵線路路段(部分120的城軌并不能全線都滿足條件)，設(shè)計(jì)曲線半徑在R=800m以上。
從數(shù)值上就可看出：設(shè)計(jì)120時(shí)速的線路，在曲線設(shè)計(jì)上沒有時(shí)速80的線路靈活。這意味著：滿足運(yùn)營時(shí)速120及以上的區(qū)段內(nèi)無法在地理位置復(fù)雜的一些地方設(shè)站;由于線位要求高的原因，可能會(huì)難以避開某些地質(zhì)惡劣的地區(qū)，或連接某個(gè)特殊的站點(diǎn)。在環(huán)境或選線條件有所限制的情況下，在土建上就要下功夫，其中最常見的就是在部分路段降低設(shè)計(jì)規(guī)格，對(duì)要求作出相應(yīng)的妥協(xié)。
例如廣州三號(hào)線的列車，雖然設(shè)計(jì)時(shí)速為120km/h，但三號(hào)線全線并非每一路段都能滿足此運(yùn)營速度要求，而網(wǎng)絡(luò)盛傳中只有幾個(gè)區(qū)段能滿足;五號(hào)線楊萁—?jiǎng)游飯@區(qū)間有一個(gè)很著名的急彎道，這樣則是為連接某兩個(gè)站點(diǎn)，而致使該區(qū)間設(shè)計(jì)線位較差的一個(gè)典例。
不過，廣州地鐵三號(hào)線雖然并非全段都能實(shí)現(xiàn)最高運(yùn)營時(shí)速，但其還是做到了主線平均速度50km/h+(普通時(shí)速80的地鐵一般均速都在40以下)，成績(jī)還是不錯(cuò)的。
在城區(qū)內(nèi)，由于列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪音、震動(dòng)等因素，運(yùn)行速度越快這方面的影響越大，會(huì)引發(fā)不少相關(guān)問題，所以也會(huì)導(dǎo)致列車在此區(qū)間跑不快。若線路中大部分存在“妥協(xié)”的情況，那么還不如降低整體設(shè)計(jì)要求，避免過度設(shè)計(jì)。
考慮到高時(shí)速下的安全性及舒適性，線路的部分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也要有所強(qiáng)化。例如：時(shí)速越高活塞效應(yīng)越嚴(yán)重，通風(fēng)系統(tǒng)需要更好的設(shè)計(jì);時(shí)速越高，對(duì)于地基和軌道可能會(huì)有較大影響，可能需要額外的加固，或使用更好的材料;當(dāng)運(yùn)行時(shí)速100及以上時(shí)，因氣壓?jiǎn)栴}會(huì)讓乘客感到不適，需要考慮列車氣密(密封)性;高架線路區(qū)段若經(jīng)過住宅區(qū)，需要設(shè)計(jì)隔音墻，甚至降低時(shí)速來降低對(duì)周邊居民的影響………線路設(shè)計(jì)時(shí)速的提升，往往需要考慮更多的問題，若要一一解決，都會(huì)使土建成本不可避免的增高。
想要做到平均/最高時(shí)速高，又能做到站距小通達(dá)度高，又不多花錢。這種事基本是不存在的，有些城市是能做但沒錢，有些城市卻是有錢，但城市規(guī)模與環(huán)境又有所限制。
所以，與其追求最高速度，不如想著如何合理設(shè)計(jì)，來最大程度的發(fā)揮該線路的作用。從線路定位出發(fā)，市郊，近郊，及機(jī)場(chǎng)線系統(tǒng)最適合發(fā)展時(shí)速100及以上的軌道交通系統(tǒng)。市區(qū)通勤區(qū)段占比較高，站距又偏小的線路，老老實(shí)實(shí)跑最高80就好啦。
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