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巴士快速交通的车辆技术革命

编辑按

北京南中轴大容量快速公交线路的试验运营,开创中国城市公共交通大容量、低成本和高质量的新时代。首批投入运营的新型大容量铰接巴士已引起社会各阶层的广泛关注,《中国交通报》和《中国汽车报》的记者联合采访了中国巴士快速交通技术推广委员会专家组成员、国际公共交通联会专业会员、《中国巴士与客车》年鉴主编王健,请他从车辆技术角度分析和讨论了相关问题。

 

记者:请问北京南中轴大容量快速公交线路采用车型最大的特点是什么?
王健:首批投入试验运营的15辆铰接巴士是由常州依维柯客车有限公司(CBC-IVECO)生产的依维柯牌CJ6180GCH型铰接巴士。这些铰接巴士与北京目前使用的公共巴士最明显可见的区别就是乘客门位置,乘客还可看到发动机后置,车内地板为一级踏步(低入口)。



为适应在南中轴中央巴士专用路上运营,铰接巴士的乘客门都设置在左边,这是新修订的国家标准《机动车运行安全技术条件》(GB7258-2004)自2004年10月1日实施以来,中国第一款实际投入运营的左开门巴士,中国第一款发动机后置的铰接巴士,也是中国第一代巴士快速交通车辆。

CJ6180GCH设置3个宽大的双内摆式车门, 前门和中门的通道宽度为950毫米,后门通道宽度为1.1米,乘客在车站购票,当车辆到站后可以实现快速上下,估计乘客人均上车时间为1.2秒,比传统巴士的乘客人均上下时间减少80%以上。。

记者:请问巴士快速交通车辆与传统巴士有什么区别?
王健:左开门车辆其实并没有什么技术上的含量,但它涉及道路交通法规的基本通行制度。自1946年以来,中国一直实行车辆靠右行驶,所有的巴士都停靠在右侧的车站,车门自然要开在左边。在实行左行制的国家,公共巴士也就自然地开在左边,不存在“左行”或“右行”更科学的问题。

《道路交通安全法》(2003)规定:机动车、非机动车实行右侧通行(第35条)。为保障这一规则的实施,国家标准《机动车运行安全技术条件》(GB7258-1997)规定:座位数大于9的客车和无轨电车除驾驶员门和安全门外,不准在车身左侧开设车门(第10.5.5节)。显然,在南中轴巴士快速交通线路(中央式巴士专用路)上使用左开门车辆运营将与国家标准发生冲突,值得庆幸的是,2004年7月12日颁布的国家标准特别修订了这一条款,增加:对只在沿道路中央车道设置的公共汽车专用道上运营使用的公共汽车,由于公交站台位置的原因须在车身左侧上下乘客时,允许在车身左侧开设乘客门;此类公共汽车不允许在车身右侧开设车门(GB7258-2004,第11.6.5节)。

记者:为什么要选择中央式而不是路缘式巴士专用路?
王健:简单地讲是因为中央式巴士专用路更有效。北京早在1997年6月就在长安街上开辟了中国第一条巴士专用车道(15公里),现在已有44条巴士专用道共计100多公里。这些巴士专用道多在早晚高峰期允许巴士通行,禁止非公共交通车辆通行,实际上,公共巴士的专用路权没有得到根本的保障,最近在长安街上的一项观测结果显示,1小时内就有150辆小汽车违章驶入巴士专用道。因此,南中轴采用的中央式巴士专用道,完全与其它交通流隔离,才有可能按照轨道交通模式运营,以铰接巴士配合车站收票等措施来提供类似轨道交通的服务。

事实上,昆明市早在1999年就修建了中国第一条中央式巴士专用道(但没有完全进行分隔),实施的效果对改善公共交通服务水平有积极的作用,但没有达到设计预期的目标,因为巴士的运营经常要受其它交通流(小汽车、自行车和行人)的干扰。

记者:南中轴巴士快速交通系统似乎很有发展前景?
王健:把有限的城市道路优先提供给公共巴士使用,这在不同的利益阶层会有不同的看法,而且同一个人在处于不同的角色(车主、驾驶员、乘客、居民、行人、制造商和维修人员等)时也会有不同的观点,因此,城市交通领域里没有“专家”,只有“学者”。

有一组数据可以阐明巴士专用路的价值:传统巴士(10-12米)在混合交通中共用街道运行,每天可运载客流为X,在巴士专用路上则可运载客流2X;铰接式巴士(18米)的载客量为2.5X,巴士专用路和铰接巴士相结合则运载客流3.3X,如果采用双铰接巴士(24米)则可运载客流量4X。

有一组图片很直观地表明:在特定的城市空间范围里,每个人拥有一辆小汽车和大家共用一辆巴士将会呈现两种完全不同的情景。

有一句话概括未来城市交通的出路:公共交通优先。这个理念已在全世界范围内获得社会各阶层的认同,正如温家宝总理最近所说:这是符合中国实际的城市发展和交通发展的正确战略思想。


记者:再回到车辆问题上,请问后置发动机的铰接巴士有哪些特别的技术要求?
王健:从经济的角度来讲,高地板的前置发动机铰接巴士最实用,技术也很成熟,从巴西库里蒂巴发展起来的巴士快速交通系统就大量采用沃尔沃的单铰接和双铰接巴士,哥伦比亚波哥达的千禧交通系统也是发动机前置的高地板巴士,只是整个系统的车站都需要修建高月台来实现乘客在水平面上快速上下车。

地地板巴士是城市公共交通车辆技术发展的方向,它不仅仅方便轮椅乘客使用公共交通(体现社会的公平),而且可以满足巴士快速交通要求车辆具有乘客快速上下的特征。因此,先进车辆技术装备起来的巴士快速交通系统,在专用通道上完全可以提供类似轻轨快速交通的服务水平(包括运载的客流量和运营速度),而投资和运营成本更低。

记者:能否具体说明相关的车辆技术问题?
王健:为实现低地板的技术需要(距地面约350毫米),发动机通常布置在后部,这就对传统车辆的驱动形式带来新的挑战。铰接巴士由车头和车尾两部分组成,中间由一个转台来连接,发动机放置在车头部位,尾部是没有动力的拖挂,其行驶原理如同牵引车带挂车,发动机动力传输到前节驱动轴,带动车辆前进(前拉式)。而后置发动机直接影响车辆转弯的灵活性,要保证的车辆安全,其行驶状态将由电脑控制,当铰接部分折叠在一起时,发动机的输出功率会自动降低甚至自动刹车,所以,后推式机械连接装置是CJ6180GCH的关键部件。

CJ6180GCH的柴油发动机(Iveco Coursor 8)、自动变速箱(ZF5HP502C)、动力转向机(ZF8098)、悬挂(Iveco前2中4后2气囊)后推式机械连接装置和伸缩机构都是进口的,目前只有2~3家德国公司可以提供这类铰接盘(包括ATG机械连接装置),中国企业还没有同类产品选择。

记者:除技术因素外,巴士快速交通车辆还有哪些社会影响?
王健:北京南中轴巴士快速交通系统的试验运营,标志着中国城市公共交通开始进入一个新的时代:大容量、低成本和高质量的公共交通服务。作为一种新型的大容量快速交通方式,今后相当时期内都是人们讨论的热门话题。

在CJ6180GCH型铰接巴士上,我们看到有方便残疾人使用的电动升降装置,车内还特设有婴儿座,以及环保型的柴油发动机(欧Ⅲ标准),这些装置的社会意义远大于其功能。也许没有几个残疾人使用轮椅来乘坐这条线路,也没有几个母亲会把自己的孩子放在婴儿座上,但这些装置向社会昭示了人性化的关爱和对人类生存环境的保护。

当然,在南中轴全线开通后,巴士快速交通车辆的运营速度可能达到25公里/小时,其单向客流量可以达到1万人次以上。

记者:你认为CJ6180GCH是否奠定了中国巴士快速交通车辆的基本标准?
王健:我以为,它只是一种巴士快速交通车型,而不是标准的巴士快速交通车型。当我们放眼世界就会发现:多种先进的巴士快速交通车辆已相继在发达国家投入运营,而中国客车制造商才开始进入这个新领域。伊萨巴士的西维斯(在法国和美国)、先进公共交通系统公司的斐利亚(在荷兰)、丰田汽车的智能多模式交通系统(在日本)和沃尔沃的环保概念车(在瑞典)等,这些先进车型的基本特征对中国客车制造商和设计人员都具有重要的导向作用。

我认为,最重要的车辆要结合城市道路的基本特征来配合巴士快速交通系统的建设。例如,采用传统高地板巴士可以修建高月台车站来实现快速服务,车辆购置费用低,却可能因修建高月台增加的费用而提高系统投资成本,且修建高月台要受环境的限制;采用低地板的巴士购置费高则可节省车站的建设成本,特别是采用自动导航的先进巴士购置费用更高,但它所节省的城市道路空间在某些区域(如中央商业区)又是很宝贵的。所以,需要全面比较巴士快速交通项目的投资和运营成本来选择车型,这是巴士快速交通项目与车辆技术密切相关的要点。

记者:你曾经评估过中国巴士快速交通车辆的潜在市场需求,现在你如何预测这种车型的未来前景?
王健:2年前,我请一位客车界的前辈参与倡导巴士快速交通车辆的研发,他曾忠告我:中国是否存在这样的市场需求?去年初,我组织巴士快速交通车辆市场评估调查,只有少数巴士制造商和运营公司参与支持,今年初,我们发表调查结果时,许多人已认同中国存在潜在的需求,但不知什么时候成为现实。2003年在比利时的世界客车博览欧洲展览会上,我问常州依维柯的母公司总裁总裁阿勒朋(Jean Plenat)先生:为什么不把先进的西维斯投放中国市场,他回答:这要看中国的市场需求。

北京南中轴巴士快速交通线路(15.8公里)的第一批运营车辆总订单是50辆铰接巴士,总价值超过1亿元人民币,北京市已规划要在2008年前建成309公里的巴士快速交通网络(按南中轴规模预测就需要1000辆类似铰接巴士,总价值为20亿人民币);重庆市初步规划的主城巴士快速交通线路(15公里),设计配置的车辆为76辆18米铰接巴士(总价值约1.9亿元人民币);杭州市规划建设11条巴士快速交通线路(总计183公里),上海市更提出在要把轨道交通线路与巴士快速交通线路整合为大容量快速交通网络(估计约200公里),成都、西安、沈阳等城市也在规划和建设巴士快速交通系统,而且建设部已在《关于优先发展城市公共交通的意见》明确提出发展巴士快速交通是落实优先发展城市公共交通政策的重要举措,要求具备条件的城市结合城市道路网络改造,积极发展巴士快速交通系统。保守地估计,中国在今后2-3年里,将新增3000-5000辆18米铰接巴士,其中包括传统的高地板和低地板铰接巴士,可能有少数城市会采用装配先进导航系统的铰接巴士。

记者:巴士快速交通的发展不是城市一个新兴的市场吗?
王健:是的。为争取北京南中轴的订单,许多国际知名的巴士制造商,如沃尔沃、戴姆勒奔驰、先进公共交通系统公司都动员各种力量进行院外活动,包括请政府官员出面到中国推介、邀请中国关系部门的领导到国外工厂访问等,连巴西的客车制造商也在寻机进入中国这一新兴市场。

当然,中国的客车制造商也在积极研发,并与当地巴士快速交通项目业主单位一起,参照国际上先进的巴士快速交通车型配置相关技术指标,例如,重庆公共交通集团就依靠重庆宇通公司,联系湘潭电机股份有限公司,拟联合开发混合动力铰接巴士。如果把巴士快速交通车辆的价格定位限定在150万/辆以下,除铰接盘等少数部件进口外,利用中国制造的部件来研发巴士快速交通车辆就会有较大的空间,包括价格和维修服务等方面。

记者:目前国内是否还有同类车型可以选用?
王健:沃尔沃在帮助库里蒂巴创立巴士快速交通系统中是很重要的,我们都知道,沃尔沃独特的单铰接和双铰接巴士与管筒式高月台车站成为库里蒂巴整体交通系统的标志。在中国,申沃公司依托沃尔沃在发展巴士快速交通系统方面的成功经验,即将推出4款(包括12米、13.7米、18米和24米)车型来适应不同的需求;宇通客车公司直接把德国尼奥曼公司的曼A75型引进到中国(宇通牌ZK6180 A75),其技术水平与依维柯牌CJ6180GCH类似,是一款18米的低入口铰接巴士。北京客车总厂与欧舒特合作开发的京华牌BK6180系列(陆地巡洋舰)则是18米的传统高地板前置发动机铰接巴士,技术水平要低一挡,但比较适应中国大多数城市的公共交通发展水平需求,该公司目前还与二汽集团合作开发BK6180型后置发动机低地板铰接巴士,据悉,中通、金龙和安凯客车等大公司也在准备研发巴士快速交通车型。

早在1960年,北京客车四厂就用捷克斯柯达706R卡车改装BK650型铰接巴士(载客120人),在此基础上,1971年设计生产了BK661型铰接巴士(车长13.5米),1976年又研制成功BK670型(车长16.82米),载客200人,最多可达300人。从1990年开始,北京客车四厂研发BK6180型铰接式柴油巴士,采用斯太尔卡车底盘和发动机(最大输出功率240马力),车长18米,到1994年投入运营,成为国内车身最长、功率最大的铰接巴士。

记者:巴士快速交通车辆在隔离的专用通道上运营,可靠性似乎特别重要?
王健:确是如此。在专用通道上运营车辆一旦发生故障,就可能造成整个系统运营的受阻,这有些类似轨道交通的情况,因此,巴士快速交通系统对车辆性能可靠度要求极高。正是基于这个原因,北京公共交通总公司最后才选择依维柯CJ6180GCH铰接巴士,其主要部件几乎全部进口。当然,北京公共交通总公司下属的北京市客车厂与常州依维柯公司的合作也是影响这一选择的决策因素之一。

常州依维柯客车有限公司是意大利菲亚特集团依维柯公司和常州长江客车集团有限公司的合资企业(2001)。早在1999年,依维柯客车部和法国雷诺客车部已合并为伊萨巴士(IRISBUS),启用海豚商标(不再使用依维柯或雷诺客车商标),因为依维柯汽车在中国市场已有广泛的基础,常州依维柯客车有限公司才决定继续采用依维柯商标,包括这批CJ6180GCH铰接巴士也是如此。

记者:CJ6180GCH是专为巴士快速交通系统研发的新一代铰接巴士,它对中国城市巴士有什么影响?
王健:从CJ6180GCH的研发过程,我们可以看到中国客车设计与制造水平已经迈入一个新时代。常州依维柯公司引进和消化Eurorider巴士底盘技术,生产12米低入口系列车型,分别使用长江牌(国产发动机,CJ6124GCH和CJ6129GCH)和依维柯牌商标(进口发动机,Iveco 391型)。

从2003年7月立项,常州依维柯公司开始研发CJ6180GCH,在其现有的12米低入口巴士生产平台基础上,结合依维柯CityClass 18M铰接巴士的中段技术(机械连接装置),利用模块设计原理,于2004年3月研制出18米低入口后置发动机原型车,北京公共交通总公司在原型车即将问世前与常州依维柯公司签下50辆的订单(2004年2月11日)。

2004年6月,左开门原型车问世。这些原型车经过试验场的路试检测,并申报《车辆生产企业及产品目录》,2004年7月,国家发改委审查批准依维柯牌CJ6180GCH车型(第41号公告),2004年10月28日,国家发改委审查批准依维柯牌CJ6180GCH车型变更车门(左置)等5项内容(第63号公告),到这个时候,左开门的CJ6180GCH车型才正式获得国家的销售许可证,可以投入使用。

在美国,拉斯韦加斯在2002年购买法国制造的西维斯巴士,在经过半的联邦机动车安全标准(FMVSS)试验检测后,又在道路上试验运行近一年,到2004年初才正式投入运营(即马克斯系统)。相对来讲,中国客车制造和公共交通运营行业在推进巴士快速交通车辆的发展速度上是超前的。

记者:CJ6180GCH的造型与传统巴士似乎没有什么不同?
王健:从外型上来分析,这款车属于欧洲的方基调风格,兼有中庸和古典的韵味,乘客的视野较为宽广,但给人的直观印象是缺乏吸引力和现代感。事实上,制造商完全有能力把车型设计得更漂亮一些,因为巴士快速交通是一种新型的大容量快速交通方式,城市公共交通的决策者都把这个系统作为新的技术解决方案在推行,在这个意义上来讲,要求巴士快速交通车辆具有大众喜爱的新形象。

依维柯CJ6180GCH采用全景式窗户,乘客视野宽广,车内空间布局合理而显得宽敞,41座,额定乘员180人,空气弹簧悬架和自动变速箱(带缓速器)等装置确保车辆行驶平顺,乘坐起来比较舒适。但发动机最大输出功率为228KW(最大扭矩11000N.m),设计最高时速为77公里,在运营中乘客超载情况下,很可能出现些动力不足的问题。当然,北京公交集团公司选择这个水平的动力是基于经济上的考虑,实际的效果有待运营的实践来证明;双空调系统极大地改善了车厢的微气候,驾驶员的操作也比较轻便,提高安全可靠性。

记者:你认为,在巴士快速交通车辆研发中应关注哪些要点?
王健:基于我们对巴士快速交通车辆的长期关注,以及与相关客车制造厂家设计人员的讨论,一些有益发展中国巴士快速交通车辆的观点是:

1、 轻轨车辆的造型,具有现代与时髦的精神;
2、 先进的混合动力推进系统,达到欧Ⅲ排放标准;
3、 真正的低地板巴士,而不是所谓的低入口巴士;
4、 配置先进的车辆准确停靠装置,方便乘客快速上下;
5、 配置先进乘客信息系统,改变乘客对巴士快速交通系统的认识;

记者:中国未来是否采用24米的双铰接巴士?
王健:从中国巴士快速交通系统的发展前景来分析,24米的双铰接巴士应当有一定的市场需求。实际上,沈阳客车制造厂曾在20世纪90年代,生产过24米的双铰接巴士。如果采用现代技术来制造,中国制造商面临更大的技术难关是如何实现低地板。国外先进巴士快速交通车辆采用混合动力+轮毂电机技术,让柴油发动机在理想工况下恒速运转,发电来通过轮毂电机来驱动车辆行驶,这个系统无需变速箱和传动机构,可实现全轮驱动,真正实现低地板化和环保的要求。

同样地,采用24米双铰接巴士也与现行的国家标准有冲突,虽然国家标准没有明文界定(禁止或允许),作为一种新车型是需要进行界定的,其发展有待社会相关部门的推动。

记者:作为客车评论家,你如何评价CJ6180GCH?
王健:客观地讲,我还没有看见中国市场上出现值得赞誉的巴士快速交通车型。如果要给依维柯CJ6180GCH评分,我以为至少要给70分。

在美国,公共交通业界代表团考察欧洲巴士之后,公认西维斯是艺术与技术的完美结合,《时代周刊》也把2001年度发明奖颁发给西维斯,因为它装置先进的光学导航系统,可以实现无人自动驾驶,以及车辆准确停靠车站。

许多人以为车辆导航系统是不必要的,但我们还没有任何车辆采用先进的自动靠车站装置。实际上,还没有考虑采取任何技术措施来确保巴士快速交通车辆准确停靠车站,方便乘客快速上下,遗憾的是巴士制造商和公共交通运营公司对这些创新技术都没有给予足够的重视。

在乘客信息系统方面,运营公司定制的相关装置仍然是在车辆装配好以上加载上去的,而没有整体的设计配合,加装的大型电子显示路牌等,不论在色彩或造型风格上与车辆的设计风格还存在某种程度的不协调。

其它先进技术装置包括自动车辆定位系统、乘客统计装置等智能交通系统技术,都助于提高巴士快速交通系统的服务水平,使巴士优先通过交叉路口,运营控制中心根据线路的客流来调度车辆运营,在高峰期增发车辆,平时则可以适当减少发车班距,以满足客流的需求。

 

巴士快速交通系统(Bus Rapid Transit)网站链接
 
 





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