國外客運軌道車輛譜系化研究

（中車青島四方機車車輛股份有限公司，山東青島 266000）

0 引言

在“一帶一路”倡議和“走出去”戰(zhàn)略推進(jìn)下，我國客運軌道車輛已不斷在大洋洲、北美、歐洲等發(fā)達(dá)國家取得訂單。隨著對發(fā)達(dá)國家市場進(jìn)一步開拓，將面臨與國際制造商更廣泛競爭。通過產(chǎn)品譜系化，使用平臺化思想，可迅速擴(kuò)展產(chǎn)品種類，有效提高企業(yè)市場競爭力。

表1 西門子客運軌道車輛譜系

產(chǎn)品譜系化已在汽車制造中應(yīng)用，并取得了巨大的成功。受此啟發(fā)，20世紀(jì)初，歐洲開始研究在軌道車輛領(lǐng)域應(yīng)用平臺思想，并提出將標(biāo)準(zhǔn)化加工引入軌道車輛制造，同時研發(fā)了強大的IT軟件，可以允許按照用戶的特殊要求,對完全參數(shù)化的車輛模型進(jìn)行快速修改,快速生產(chǎn)出符合用戶特殊要求的車輛[1]。通過多年發(fā)展，借助豐富的產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗，以德國西門子、加拿大龐巴迪、法國阿爾斯通和日本日立為代表的國際客運軌道車輛制造商已經(jīng)初步形成自己的產(chǎn)品譜系。因此，通過研究國際車輛制造商產(chǎn)品譜系，可以發(fā)現(xiàn)客運軌道車輛的技術(shù)發(fā)展趨勢及競爭特點，為我國客運軌道車輛譜系化發(fā)展提供參考，有助于我國客運軌道車輛“走出去”。

1 國際制造商產(chǎn)品譜系化現(xiàn)狀

1.1 西門子產(chǎn)品譜系

西門子的客運軌道車輛產(chǎn)品分六大譜系，涵蓋80 km/h～320km/h速度等級，具體產(chǎn)品譜系見表1。

通過分析表1得出：（1）除客車產(chǎn)品外，西門子其他譜系產(chǎn)品均以單層為主；（2）可靈活編組是西門子產(chǎn)品模塊化的特點；（3）新能源已應(yīng)用于西門子的產(chǎn)品。

表2 龐巴迪客運軌道車輛譜系

1.2 龐巴迪產(chǎn)品譜系

龐巴迪的客運軌道車輛產(chǎn)品分八大譜系，涵蓋80km/h～360km/h速度等級，產(chǎn)品種類最全，具體產(chǎn)品譜系見表2。

通過分析表2得出：（1）龐巴迪以運營線路特點對產(chǎn)品譜系進(jìn)行劃分，同一產(chǎn)品系列在不同譜系之間應(yīng)用，城際、市域、通勤列車的特點逐步趨于相同；（2）龐巴迪干線鐵路產(chǎn)品均涵蓋單、雙層設(shè)計；（3）龐巴迪已將客車產(chǎn)品列入城際和市域列車譜系。

1.3 阿爾斯通產(chǎn)品譜系

阿爾斯通的客運軌道車輛產(chǎn)品分六大譜系，涵蓋80km/h～350km/h速度等級，具體產(chǎn)品譜系見表3。

表3 阿爾斯通客運軌道車輛譜系

通過分析表3得出：（1）阿爾斯通主要干線鐵路產(chǎn)品涵蓋了單、雙層設(shè)計；（2）新能源已應(yīng)用于阿爾斯通的產(chǎn)品；（3）阿爾斯通有軌電車、低地板列車和輕軌車輛使用同一系統(tǒng)產(chǎn)品；（4）阿爾斯通已停止生產(chǎn)客車。

1.4 日立產(chǎn)品譜系

表4 阿爾斯通客運軌道車輛譜系

日立收購意大利安薩爾多后，將安薩爾多更名為（HITACHI RAIL SPA）。此分析，包含日立軌道有限公司（Hitachi Rail Limited）和日立意大利軌道公司（Hitachi Rail S.p.A）所有產(chǎn)品。日立的客運軌道車輛產(chǎn)品分五大譜系，涵蓋60km/h～360km/h速度等級，具體產(chǎn)品譜系見表4。

通過分析表4得出：（1）除通勤和市域列車外，日立產(chǎn)品均以單層為主；（2）新能源已應(yīng)用于日立的產(chǎn)品；（3）日立已停止生產(chǎn)客車。

2 客運軌道車輛譜系化趨勢研究

根據(jù)國際制造商產(chǎn)品譜系，可將客運軌道產(chǎn)品譜系細(xì)分為高速、城際、市域、通勤、地鐵、輕軌、有軌電車、單軌、APM，根據(jù)運營速度、動力供給方式、客室設(shè)計、運行線路進(jìn)行圖形化分析，圖1～圖4所示。

通過圖1～圖4分析，結(jié)合國際制造商產(chǎn)品譜系特點，建議客運軌道車輛譜系趨勢見表5。

上述譜系化方案，運營于干線鐵路的車輛涵蓋80km/h～360km/h的速度等級，運營于城市軌道的車輛涵蓋80km/h～200km/h速度等級,動力供給和客室設(shè)計根據(jù)市場需求進(jìn)行分類。

3 客運軌道車輛譜系化的啟示

（1）客運軌道車輛譜系化的重點是開發(fā)適用于多種類型、不同速度等級的轉(zhuǎn)向架和適用于多種速度等級、不同類型的車體；（2）城際和市域列車作為全能型“選手”，可通過提前開展頂層模塊化車體設(shè)計，克服產(chǎn)品種類需求多的難點，以快速擴(kuò)展產(chǎn)品類型；（3）干線鐵路車輛因地緣政治原因，形成歐洲TSI規(guī)范、北美FRA法規(guī)、獨聯(lián)體CU-TR標(biāo)準(zhǔn)三大技術(shù)壁壘，而城市軌道車輛運營范圍較小，定制化程度較高，技術(shù)壁壘較弱；（4）靈活編組可以降低運維成本，已成為客運軌道車輛技術(shù)發(fā)展的趨勢；（5）隨著發(fā)達(dá)國家降低碳排放計劃的實施，氫能源、動力電池正在逐步替代內(nèi)燃機；（6）為降低運營成本，依靠外部動力的客車的需求量正在逐步減少。

表5 客運軌道車輛譜系趨勢