第一節(jié) 國(guó)外軌道車(chē)輛制動(dòng)設(shè)備 產(chǎn)業(yè)政策 實(shí)施

1、國(guó)外城市軌道交通建設(shè)的融資

（1）多方出資

德國(guó)各城市的地鐵輕軌建設(shè)資金60%出于聯(lián)邦政府，其余由州、市政府承擔(dān)。巴黎的地鐵建設(shè)資金，40%來(lái)自中央政府，40%由大區(qū)政府提供，另外20%由巴黎地鐵公司自籌解決。法國(guó)其他城市的公共交通建設(shè)資金按比例分?jǐn)偅渲姓?3%.企業(yè)以交納建設(shè)管理費(fèi)的形式分擔(dān)34%，使用者分擔(dān)33%，日本軌道交通的建設(shè)資金采取國(guó)家補(bǔ)貼、地方投資、發(fā)行債券、民間集資和地鐵公司自籌等多渠道籌資的辦法。在丹麥，市政當(dāng)局提供全部費(fèi)用的1/3，運(yùn)輸公司的參股人（包括哥本哈根運(yùn)輸局、丹麥國(guó)家鐵路和丹麥聯(lián)邦鐵路代理處）提供其余的2/3。

（2）財(cái)政稅收政策

一些國(guó)家規(guī)定購(gòu)買(mǎi)交通建設(shè)債券的金額不計(jì)入當(dāng)年應(yīng)稅所得，鼓勵(lì)了市民購(gòu)買(mǎi)交通建設(shè)債券的積極性。在德國(guó)，每公升汽油收取1馬克的城市軌道交通稅，用于各城市的地鐵和軌道交通建設(shè)。

（3）土地有償轉(zhuǎn)讓

政府另一種形式的補(bǔ)償就是轉(zhuǎn)讓土地的使用權(quán)和開(kāi)發(fā)權(quán)。利用快速軌道交通沿線的土地，通過(guò)轉(zhuǎn)讓土地使用權(quán)或從事房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)獲得資金，這在香港和新加坡均取得了成功。

（4）其他

還有BOT方式，BOT是政府同私營(yíng)部門(mén)的項(xiàng)目公司簽定合同，由該項(xiàng)目公司籌資設(shè)計(jì)，并承建一個(gè)具體項(xiàng)目，在雙方協(xié)定的一段時(shí)間內(nèi)，項(xiàng)目公司通過(guò)經(jīng)營(yíng)該項(xiàng)目，償還該項(xiàng)目債務(wù)，并收回投資，協(xié)議期滿后，項(xiàng)目無(wú)償轉(zhuǎn)讓給所在國(guó)政府。曼谷的高架地鐵就是由香港華基泰公司通過(guò)在泰國(guó)的聯(lián)營(yíng)公司華榮公司采用BOT方式進(jìn)行建設(shè)的。

香港地鐵是以政府劃撥沿線土地給地鐵公司，由地鐵公司進(jìn)行房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)和商務(wù)經(jīng)營(yíng)方式獲得資金，政府為支持地鐵建設(shè)還認(rèn)購(gòu)了約85億港元的公司股份。

2、政策、法規(guī)對(duì)城市軌道交通建設(shè)融資的保證

美國(guó)于1982年公布了《陸上運(yùn)輸援助法》，改革了原有的稅制和稅率，使其更趨向合理，增加了建設(shè)資金的來(lái)源，加快了交通建設(shè)的速度。這種將法律與經(jīng)濟(jì)管理、行政管理掛鉤，相互緊密配合，適當(dāng)調(diào)整改造的做法，既保證了交通建設(shè)的財(cái)源，又促進(jìn)了交通設(shè)施的建設(shè)。在德國(guó)更有許多法律和規(guī)章，如：地方交通財(cái)政資助法（GVFG）、鐵路與公路交叉法（EkrG）、成立德國(guó)鐵路股份有限公司資助法（DBGrG）、近程公交財(cái)政區(qū)域分配法（RegG）和德國(guó)鐵路擴(kuò)建法（BschwAG）等。這些法規(guī)對(duì)城市軌道交通項(xiàng)目的投資前提和投資規(guī)模作了進(jìn)一步的規(guī)定，按其輕重緩急程度做成需求計(jì)劃，并規(guī)定每年都有固定的資金分配給各州和地區(qū)，用于興建和改建近程公交系統(tǒng)，且每年都有所增加。

第二節(jié) 國(guó)外重點(diǎn)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀

一、美國(guó)

美國(guó)的軌道車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)主要生產(chǎn)商是美國(guó)西屋制動(dòng)公司。

美國(guó)西屋制動(dòng)公司是具有140余年歷史的世界軌道 行業(yè) 奠基者及領(lǐng)跑者，其140年前制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)明奠定了當(dāng)今世界軌道交通制動(dòng)領(lǐng)域的基礎(chǔ)。目前美國(guó)西屋制動(dòng)公司軌道領(lǐng)域產(chǎn)品已向多元化發(fā)展，涵蓋高速列車(chē)、機(jī)車(chē)、貨車(chē)及城市軌道交通領(lǐng)域。

美國(guó)100萬(wàn)人口以上大城市中都有龐大的軌道運(yùn)輸系統(tǒng)，城市規(guī)模越大軌道運(yùn)輸網(wǎng)也越發(fā)達(dá)。并將其細(xì)分為通勤鐵路、輕軌鐵路和重軌鐵路三類(lèi)。此外，還有少量的軌道纜車(chē)、軌道導(dǎo)向車(chē)等。

美國(guó)聯(lián)邦政府和地方政府認(rèn)識(shí)到在城市交通中，軌道運(yùn)輸社會(huì)成本最低、社會(huì)效益最好，為此，在各大城市的公交運(yùn)輸局下設(shè)立專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)管理軌道運(yùn) 輸系統(tǒng)，并建立專(zhuān)項(xiàng)基金扶持城市軌道的發(fā)展,每年還從聯(lián)邦和州的財(cái)政中撥款維持軌道系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)，使城市軌道系統(tǒng)得以保持較低的票價(jià)水平。

1998年，美國(guó)總統(tǒng)克林頓簽署了“21世紀(jì)運(yùn)輸平衡法（TEA-21）”。TEA-21法令的宗旨是，改進(jìn)安全、保護(hù)環(huán)境、增加就業(yè)、重 建美國(guó)運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施、協(xié)調(diào)發(fā)展各種運(yùn)輸方式。TEA-21法令提出，不僅要在高速公路、橋梁方面進(jìn)行投資，還將在公共運(yùn)輸系統(tǒng)、聯(lián)合運(yùn)輸和諸如智能運(yùn)輸系 統(tǒng)這類(lèi)先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行投資，并提出了創(chuàng)紀(jì)錄的投資額度，列入國(guó)家財(cái)政預(yù)算。

二、歐洲

英國(guó)的鐵路在世界曾居領(lǐng)先地位，第一條鐵路是在1825年開(kāi)通的。各大主要鐵路公司都在1948年實(shí)現(xiàn)了國(guó)有化，由英國(guó)鐵路局負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)。乘 客服務(wù)網(wǎng)由快速城際列車(chē)、城市區(qū)間列車(chē)及遍布大都市往返交通系統(tǒng)組成。海底隧道由英吉利海峽隧道營(yíng)造公司負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)，這條線路將英格蘭、蘇格蘭、威爾士與歐 洲大陸的鐵路交通系統(tǒng)連接到了一起。倫敦和格拉斯哥擁有地鐵服務(wù)系統(tǒng)，近年來(lái)，英國(guó)人對(duì)發(fā)展輕軌列車(chē)及恢復(fù)有軌電車(chē)的興趣也在增長(zhǎng)。

2000年7月，英國(guó)運(yùn)輸部制定了2000至2010年交通運(yùn)輸戰(zhàn)略 規(guī)劃 。其使命是克服擁擠與污染問(wèn)題，創(chuàng)造一體化運(yùn)輸環(huán)境，選擇更快、更 安全、更可靠的道路旅行和其他的公共運(yùn)輸方式。 規(guī)劃 描述到2010年時(shí)運(yùn)輸系統(tǒng)的狀況是：地方與國(guó)家級(jí)的現(xiàn)代化、高質(zhì)量公共運(yùn)輸，人們有更多的旅行選擇， 且更多地使用公共交通；更多的輕軌系統(tǒng)和富有吸引力的公共汽車(chē)服務(wù)，通達(dá)性良好，跟其它運(yùn)輸方式功能互補(bǔ)，融位一體；社區(qū) 規(guī)劃 、交通連接和土地利用 規(guī)劃 更 合理，上下半出行更容易；發(fā)車(chē)頻率更高、可靠、快速的城際間現(xiàn)代高速列車(chē)。

2004年7月，英國(guó)政府又公布新的交通政策，這項(xiàng)新政策詳細(xì)闡述了從2005年到2015的10年間，政府將如何使用超過(guò)1.5億英鎊的資金來(lái)緩解交通堵塞、改善鐵路和公路運(yùn)輸服務(wù)。此外，包括地方政府資金在內(nèi)的公共費(fèi)用預(yù)計(jì)將吸引幾十億英鎊的私人投資。

英國(guó)交通預(yù)測(cè)專(zhuān)題組還對(duì)2020年英國(guó)交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)作出了基本的估計(jì)。在鐵路方面，新的界面技術(shù)的應(yīng)用將加速公路與鐵路之間的轉(zhuǎn)換，降低成本，提高效率，列車(chē)控制技術(shù)的改進(jìn)將使高速列車(chē)與低速貨車(chē)能互相協(xié)調(diào)，市區(qū)鐵路及倫敦地鐵將 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；在長(zhǎng)途貨物運(yùn)輸上鐵路仍占很大份額。此外，電車(chē)將得到改進(jìn)，新型電車(chē)將更小、更輕、更廉價(jià)。關(guān)于那些今后5—10年可能進(jìn)入實(shí)用階段的技術(shù)， 專(zhuān)題組的預(yù)測(cè)為：鐵路技術(shù)：可傾且改進(jìn)的懸掛系統(tǒng)、基于傳輸?shù)牧熊?chē)控制、無(wú)線電信號(hào)、在自動(dòng)監(jiān)控及 分析 中普及傳感器應(yīng)用、輕型及復(fù)合材料在車(chē)輛及構(gòu)件中的 應(yīng)用、有關(guān)信號(hào)控制及建筑的模型設(shè)計(jì)應(yīng)用、列車(chē)自動(dòng)保護(hù)、衛(wèi)星定位、地鐵列車(chē)自動(dòng)控制。

三、日本

日本經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，城市化進(jìn)程迅速。由于城市人口的顯著增加，城市建設(shè)規(guī)模也在相應(yīng)擴(kuò)大，交通狀況日益惡化成為日本城市的主要問(wèn)題。在過(guò)去幾十年中，日本致力于發(fā)展和完善城市交通網(wǎng)絡(luò)，軌道交通系統(tǒng)的建設(shè)取得了明顯的成效，為城市交通提供了最佳組合條件和多種可選方式。

日本未來(lái)軌道交通的發(fā)展方向是：繼續(xù)構(gòu)筑使用方便、高質(zhì)量的軌道交通網(wǎng)絡(luò)。日本的軌道交通網(wǎng)建設(shè)從現(xiàn)狀來(lái)看，似乎已經(jīng)完成，但實(shí)際上仍存在 許多問(wèn)題。主要表現(xiàn)為：除新干線外，既有干線鐵路的提速還滯后于旅客的需求；大都市圈鐵路的通勤、通學(xué)運(yùn)輸仍然未能消除超員現(xiàn)象；軌道交通部門(mén)之間的合 作、軌道交通與其他交通工具之間的銜接尚有不順暢之處；必須應(yīng)對(duì)已經(jīng)到來(lái)的高齡化需求；國(guó)民的價(jià)值觀為高級(jí)化和多樣化，在生活方式上注重寬松和舒適。因 此，日本今后的軌道交通建設(shè)重點(diǎn)在于便利服務(wù)，除了要繼續(xù)對(duì)既有裝備進(jìn)行更新改造外，將把提高質(zhì)量放在第一位，以構(gòu)筑滿足當(dāng)前和未來(lái)乘客需要的高質(zhì)量的軌 道交通網(wǎng)絡(luò)。

日本是世界上軌道交通技術(shù)應(yīng)用得比較嫻熟的國(guó)家之一，日本絕大多數(shù)客運(yùn)列車(chē)是電氣化列車(chē)，并且每年大約制造出2000節(jié)客車(chē)車(chē)廂，其中97%是電氣化列車(chē)。關(guān)于制動(dòng)系統(tǒng)，日本更是擁有先進(jìn)的技術(shù)。
如今，日本絕大多數(shù)客運(yùn)列車(chē)是電氣化列車(chē)，并且每年大約制造出2000節(jié)客車(chē)車(chē)廂，其中97%是電氣化列車(chē)。在1955年，電氣化列車(chē)開(kāi)始安裝擁有電磁閥（solenoid valve）的空氣制動(dòng)裝置，從而使得制動(dòng)效果得到顯著改善。

與此同時(shí)，動(dòng)態(tài)制動(dòng)（dynamic brake），也稱(chēng)之為再生制動(dòng)，開(kāi)始得到推廣。當(dāng)1964年?yáng)|海道新干線路段開(kāi)通時(shí)，列車(chē)采用了兩套制動(dòng)系統(tǒng)，一個(gè)是空氣制動(dòng)，另一個(gè)是動(dòng)力制動(dòng)。1970年，制動(dòng)效果更好的電力控制空氣制動(dòng)系統(tǒng)（electric command air brake system）開(kāi)始推廣，被運(yùn)用于新干線和窄軌動(dòng)車(chē)組。

第三節(jié) 國(guó)外軌道車(chē)輛制動(dòng)設(shè)備產(chǎn)業(yè)新技術(shù)應(yīng)用情況

針對(duì)目前城市軌道交通中廣泛應(yīng)用的再生制動(dòng)技術(shù)，如果采用車(chē)輛吸收電阻吸收地鐵列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中的再生能量，則將帶來(lái)隧道和站臺(tái)內(nèi)的溫升問(wèn)題，同時(shí)也增加了站內(nèi)環(huán)控系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，造成大量的能源浪費(fèi)并使地鐵的建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用增加。為了降低隧道洞體和車(chē)站內(nèi)溫度并提高洞內(nèi)空氣質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行再生能量吸收的相關(guān)技術(shù)系統(tǒng) 研究 并在地鐵工程中使用成熟的再生能量回收裝置。

第四節(jié) 國(guó)外軌道車(chē)輛制動(dòng)設(shè)備產(chǎn)業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)

城市軌道車(chē)輛有多種類(lèi)型，與干線軌道車(chē)輛相比，對(duì)城市軌道車(chē)輛制動(dòng)裝置的要求與之有許多共同之處，即不但要安全可靠，操作靈活，而且制造、檢修成本要低廉。但由于城市軌道車(chē)輛具有站間距離短，列車(chē)調(diào)速、停車(chē)比較頻繁，起動(dòng)快、制動(dòng)距離短、乘客波動(dòng)大等特點(diǎn)[4]。同時(shí)，還應(yīng)具有各種載客量下保持基本一致的車(chē)輛制動(dòng)率的性能。所以又有別于鐵路干線機(jī)車(chē)，其制動(dòng)方式一般均采用電氣制動(dòng)為主、空氣制動(dòng)為輔的空電聯(lián)合制動(dòng)方式。

利用電機(jī)的可逆原理，在制動(dòng)工況時(shí)把牽引電動(dòng)機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)，將列車(chē)的動(dòng)能變?yōu)殡娔?。這時(shí)，牽引電動(dòng)機(jī)軸上的反向轉(zhuǎn)矩，作用在動(dòng)輪上形成制動(dòng)力，稱(chēng)為電氣制動(dòng)。電氣制動(dòng)時(shí)牽引電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的電能，如果利用電阻使之轉(zhuǎn)化為熱能散掉，稱(chēng)為電阻制動(dòng)或能耗制動(dòng)。如果將電能重新反饋回電網(wǎng)中去加以利用，就稱(chēng)為再生制動(dòng)或反饋制動(dòng)。

1、電阻制動(dòng)：直流串勵(lì)牽引電動(dòng)機(jī)在進(jìn)行電阻制動(dòng)時(shí)，按其接線方式可以有兩種。

1）他勵(lì)式電阻制動(dòng):把串勵(lì)繞組改由另外電源供電，電樞繞組與制動(dòng)電阻Rz相聯(lián)接的方式叫他勵(lì)式電阻制動(dòng)，改變他勵(lì)繞組的勵(lì)磁電流和磁通，可以調(diào)節(jié)電機(jī)的制動(dòng)電流和制動(dòng)力。

2）串勵(lì)式電阻制動(dòng):牽引電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組反向與電樞串聯(lián)，再接到制動(dòng)電阻RZ上，電機(jī)仍保持串勵(lì)形式，這種方式雖不需要有額外的磁場(chǎng)電源，但是需要改變RZ的大小來(lái)調(diào)節(jié)制動(dòng)電流和制動(dòng)力。城市軌道交通車(chē)輛采用斬波器與制動(dòng)電阻并聯(lián)，通過(guò)改變斬波器的導(dǎo)通比來(lái)調(diào)節(jié)電阻。

電阻制動(dòng)對(duì)于提高列車(chē)運(yùn)行安全和改善運(yùn)行指標(biāo)具有重大意義。而電力機(jī)車(chē)的優(yōu)點(diǎn)之一是可以進(jìn)行電阻制動(dòng)，列車(chē)采用電阻制動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)[5]：

1）提高列車(chē)運(yùn)行的安全性。列車(chē)除機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)外，由于配備了電氣制動(dòng)系統(tǒng)，因而提高了列車(chē)運(yùn)行的安全性。

2）減少了閘瓦和輪緣磨耗。機(jī)械制動(dòng)時(shí)，接觸表面溫度很高，閘瓦和輪緣的磨耗十分嚴(yán)重。

3）提高了列車(chē)下坡運(yùn)行速度。采用機(jī)械制動(dòng)時(shí)，列車(chē)下坡速度波動(dòng)較大，使列車(chē)平均下坡時(shí)速下降。

4）節(jié)約了能量。采用電阻制動(dòng)可使列車(chē)的動(dòng)能得到較好地利用。

5）易于實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力自動(dòng)控制。與再生制動(dòng)相比較，電阻制動(dòng)控制電路比較簡(jiǎn)單，制動(dòng)力調(diào)節(jié)十分方便，可以采用恒流、恒速或恒制動(dòng)力閉環(huán)控制，以及實(shí)現(xiàn)粘著、功率、電流、安全整流和速度各種極限限幅控制。電阻制動(dòng)的主要缺點(diǎn)是低速時(shí)，制動(dòng)力直線下降。

2、再生制動(dòng)：它是除電阻制動(dòng)外，另一種更有經(jīng)濟(jì)效益的電氣制動(dòng)。在干線電力機(jī)車(chē)上，再生反饋電能可供其他機(jī)車(chē)牽引或其他工礦企業(yè)使用，所以具有巨大的節(jié)能效益。但是，再生制動(dòng)由于存在以下問(wèn)題[6]，在我國(guó)交直型電力機(jī)車(chē)上未能大力推廣。

1）交直型電力機(jī)車(chē)再生制動(dòng)時(shí)功率因素低。晶閘管相控機(jī)車(chē)的主要缺點(diǎn)之一是功率因數(shù)低，尤其是再生制動(dòng)時(shí)更低。

2）諧波成分增加，對(duì)電網(wǎng)干擾較大。

3）再生制動(dòng)的控制系統(tǒng)比較復(fù)雜。

4）再生制動(dòng)機(jī)車(chē)必須采用全控橋?qū)τ|發(fā)系統(tǒng)可靠性要求高。

5）機(jī)車(chē)采用電氣制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)力集中于機(jī)車(chē)動(dòng)輪上，不像空氣機(jī)械制動(dòng)，制動(dòng)力是通過(guò)機(jī)車(chē)車(chē)輛的閘瓦均勻地作用于整個(gè)列車(chē)上。

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