长型汽车列车组合应用于重载货物运输,不仅能够显著提升运输效率,而且能够大大降低能耗,实现环保节能,减少燃油燃烧带来的二氧化碳排放(1 升柴油燃烧会产生2.65 公斤二氧化碳排放)。
在欧洲,将现有的标准车型或者根据不同长度、载荷要求进行调整后,重新组合的车型被称为“欧洲模块化系统(EMS)”。这种车型组合及其应用范围,受到特定的法规框架条件的约束。
技术层面来讲,长型汽车列车的设计和应用应关注车辆载荷分布以及各部分的车轴、牵引装置的承载能力。
同时,还需要保证车辆行驶过程中的驱动动力并保持车辆的可控性,也即是说,多列重型挂车的组合下,驱动车辆必须保证驱动轴有足够的发动机功率和牵引力,有些情况下可能需要增加额外的驱动车轴。
另外还需要特别注意车辆横向的动态稳定性,保证长列挂车组合在最大允许速度下平稳且安全行驶,不会产生明显的横向摆动。
在狭窄区域的转弯通过性对于组合式列车而言是一个挑战:更长的挂车或组合式列车在转弯过程需要更宽的环形区域。通过在挂车上巧妙地布置车轴单元,并采用转向车轴,即使在狭窄的转弯路口也能保证车辆顺利通行。在新车型设计过程中和车辆投入制造前,需要通过专用的计算软件模拟车辆转弯过程。
在欧洲的一些国家,我们可以看到汽车列车EMS在公路上运行,同样的车型组合在不同大洲也有应用,但名称有所不同。
在欧洲地区乃至世界各国,都会根据车辆的设计和用途,针对汽车列车进行立法,但由于各国的实际情况和使用需求不同,造成相关的法律法规不统一的情况。从“EMS欧洲模块化系统”这个统称术语就能看出这种车型缺乏统一性。
欧洲各国的法规要求不统一,意味着EMS跨境行驶有时非常困难甚至难以实现。在中欧地区很多小国家几个小时内就可实现跨境,汽车列车法规不统一造成的问题尤为突出。比如,从德国西部出发,途径荷兰、比利时和法国,最后抵达英国的快速物流通道就会遇到标准不一引发的问题。
另一方面,欧洲也有很多国土面积大的国家,例如瑞典和芬兰,汽车列车组合得到广泛应用,车辆通常在境内行驶,从不离境。
根据组合车辆的数量及其长度,EMS(欧洲模块化系统)明确分为5个不同车型(如下图):
车型 1:欧洲市场目前最普遍的铰接式车辆,车辆长度为 16.5 米,其中半挂车长度为13.6 米。EMS 车型1由这种标准车型衍变而来,即总长增加 1.3 米,达到 17.8 米。
车型 2:这个车型组合包括 1 台牵引车、1 台长度为 13.6 米的标准半挂车以及 1 台与半挂车连接的中置轴挂车。这个车型组合的总长度不超过 25.25 米。
车型 3:卡车主体通过牵引拖台连接一台标准的半挂车。这个车型组合的总长度不超过 25.25 米。
车型 4:这个车型组合称为“B 组合(B-double)”,比如南非和澳大利亚,表示 1 台牵引车和 2 台半挂车的组合。第 1 台半挂车车身长度较短,在车身尾部第5轴位置通过鞍座连接第 2 台符合欧洲标准车辆尺寸的半挂车。同样,这个车型组合的总长度不超过 25.25米。
车型 5:欧洲市场标准铰接式汽车列车长度为18.75米。另一方面,EMS 车型5的设计与其相似,但牵引的卡车和全挂车的长度都更长,总长度可以达到24米。
主车配置两台中置轴挂车的车型组合也是可行的一种搭配,目前正在测试当中,但与上述几款车型组合相比,这类车型不占优势。
另一款改进车型,由1台牵引车 2 台符合欧洲标准车辆尺寸的半挂车(生产厂家将其命名为“ECODuo”),已在指定市场小批量试用中。
这个车型组合中的 2 台半挂车通过转接单元相互连接。然而,这种配置明显超出EMS设定的车辆总长度上限值 25.25 米。
如果欧洲市场大部分国家仍选择遵循EMS既定的车辆总长度要求,车辆总重量的方案则变得更加多样(见下表):
欧洲市场商用车辆长度及重量情况
部分国家,比如丹麦和荷兰,汽车列车总重量允许达到 60 吨;瑞典和芬兰,汽车列车总重量分别允许达到 74 吨和 76 吨。而在德国,组合式运输车辆的总重量上限仍设定为 40 吨或 44 吨,避免加重桥梁建筑的承重压力。
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