摘要：随着城市人口的不断增加，交通拥堵问题日益严重，为了方便人们的出行，近年来出现了许多新型的交通方式，尤其是橡胶车轮城市轨道车辆受到了越来越多的关注。本文首先分析了橡胶车轮城市轨道交通车辆的发展现状，进而对橡胶车轮的选择及其相关特性进行了阐述，希望为推动我国交通事业的发展提供一定借鉴。
关键词：橡胶车轮；城市轨道交通；车辆；发展
近年来，随着经济社会的高速发展，城市化进程不断加快，与此同时也带来了较为严重的交通拥堵问题，为此，许多城市都开始发展轻轨交通，但由于多数采用的是钢轮模式，其在运行中容易产生噪声污染。随着人们对环境舒适性要求的不断提高，对车辆的噪音、运行平稳性等提出了越来越高的要求。因此，在现有轨道交通的基础上，通过技术上的优化升级，发展出了橡胶车轮的城市轨道车辆，下面对此展开详细的论述。
1橡胶车轮城市轨道交通车辆的发展现状
采用橡胶轮胎代替钢轮，可有效地减轻振动、减少噪音，同时还具有运行稳定、成本较低等优势。但其承重能力有限，可用寿命较短，在技术上还需进一步优化。根据橡胶车轮城市轨道交通车辆的运行形式，可大致分为如下几种类型：
1.1胶轮地铁
上世纪中期，由于运行中的地铁线路老化严重、噪音较大，舒适性严重下降，因此，法国巴黎针对地铁11号线的现状，在已有的钢轮基础上，增添了胶轮系统。采用橡胶车轮，并实现了橡胶车轮与钢轮的并用，后者处于轮胎的内侧，确保外侧的橡胶车轮出现爆胎等意外情况时，能有效地保证车辆运行的安全，避免安全事故的发生。
1.2单轨系统
单轨系统，是一种车辆跨于轨道上或者悬挂于其下的系统。这种系统的出现，可以追溯到十九世纪的英国，再经过一百多年的应用和发展，到上世纪时，其在技术上已是非常的成熟，具有噪音小、运行稳定、占用空间少、成本低等特点，世界上的多个国家都已开始使用。根据支撑方式的不同，一般可分为跨座式与悬挂式两种：
1.2.1跨座式
顾名思义，跨座式就是车辆跨座在轨道上部的一种类型，为提高安全性，轨道多由混凝土制成。但橡胶车轮的可用寿命短，能耗较大，维护成本也比较高。而且，因其处在高处，一旦出现意外事故，难以实施救援。在我国，第一条跨座式线路出现于2006年的重庆。考虑到山城重庆的特殊道路状况，不仅坡陡、弯急，路面也非常窄，跨座式系统较为适用。
1.2.2悬挂式
悬挂式，则是车辆悬挂于轨道梁的下部的一种类型。因胶轮多处于封闭的环境下，所以不会受到雨雪等极端天气的影响，但在运行过程中也会受到转向形式的影响，一旦遭遇突发情况也很难得到及时有效的处理。当前来说，这种类型的车辆在国内尚未使用，但在欧洲等国已经获得了比较广泛的应用。其建设速度较快、生产成本低、无需改造已有的公共设施，结合国内的交通状况，是比较适合在我国某些城市使用的。
但是，单轨系统在运行过程中，车轮与轨道之间也会产生较为剧烈的摩擦，进而产生粉尘，对自然环境造成一定程度的污染，此外，车辆运行中的安全救援也相对比较困难。
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1.3现代有轨电车
采用钢轮钢轨的有轨电车，并未安装隔音装置，会带来严重的噪音问题，对周边居民的正常生活造成较大影响。为此，人们逐渐提出了技术更为先进的现代有轨电车，在运行过程中，依靠单轨导向，通过胶轮对车辆的行进进行牵引。不仅有着更为强大的爬坡能力，所产生的噪音更小，而且还具有便捷、运量大等特点。
2橡胶车轮的选择及其相关特性
对于橡胶车轮的车辆来说，是利用轮胎与地面的附着力做出各种运动，其特性对车辆的安全行驶有着极为关键的作用影响。一般来说，轮胎有如下四项基本功能：（1）对整体负重进行支撑；（2）路面不平整的情况下，对产生的冲击力进行缓冲；（3）为车辆的行驶、制动，提供一定的附着力；（4）在转弯过程中，提供必需的侧向力。
在当前的橡胶车轮系统中，多数采用的是无内胎、胶质实心轮胎。无内胎，是在其内部填充某种惰性气体。从安全方面来说，这种形式比较适用于高速行车。不仅发热低、重量轻，而且所需能源少、可用寿命长，考虑到走行轮需要承担整车的重量，为保障安全，大部分的走行轮都是使用的这种轮胎。胶质实心轮胎，可用于低速、高负荷的情况，因此一般被用作辅助车轮。对于轮胎的选择，主要是考虑到车辆的具体运行需要、负载能力以及当地的路面状况等。实践表明，橡胶车轮的弹性、抓地力都更为理想，有着更好的爬坡性能，而且能够有效避免噪音的产生。
如果是钢轮钢轨系统，轮轨的接触是金属和金属之间的碰撞，附着力非常小，在某些特殊情况下，容易出现严重的滑坡，引发安全事故。
相比来说，橡胶车轮所具有的特点，使得车辆的稳定性、安全性都能得到更好的保障。一般来说，轮胎有着如下几种力学特性：
（1）纵向力学特性。对其的主要影响因素是滚动阻力，在车辆行进过程中，车轮向前持续滚动，轮胎、路面之间就会产生一定的作用力，以及相应的轮胎与路面的变形。如果是硬路面，轮胎径向变形是最为主要的，因为内部摩擦造成一定程度的弹性迟滞损失，使得变形时对其所做的功无法完全回收。
（2）垂向力学特性。轮胎的缓冲作用，与其所具有的弹性密切相关；轮胎的刚度特性，对行驶过程中的平顺性、稳定性等会造成关键性的影响。
（3）侧向力学特性。大部分情况下，侧偏特性会给车辆的稳定性带来影响，包括各种负载影响下的纵向力、侧向力的关系。
3结语
总的来说，随之城市人口数量的不断膨胀，我国的城市交通问题日渐突出，尤其是交通拥堵、噪音污染等，严重影响到了人们的正常生活，降低了城市居民的生活质量。因此，本文对橡胶车轮城市轨道交通车辆的发展及应用展开研究，这种新型的交通方式不仅能够有效的缓解交通压力，而且所产生的噪音、震动都比较小，有着更好的乘坐舒适性。此外，在这种交通模式下，还能进一步美化城市环境，因此非常适合于我国的城市交通建设。由此可见，其在我国城市交通的发展中有着很强的可行性，未来大力发展橡胶车轮城市轨道车辆可显著提升我国城市交通的运行效率。
参考文献
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作者简介：曾高（1997.05-），男，湖南省常德市桃源县人，当前职务：学士，学历：本科，研究方向：车辆工程。
论文作者:曾高
论文发表刊物:《知识-力量》2019年9月35期
论文发表时间:2019/8/8
标签：橡胶论文; 车轮论文; 车辆论文; 轮胎论文; 交通论文; 噪音论文; 特性论文; 《知识-力量》2019年9月35期论文;