有轨电车
有轨电车（Tramcar；Streetcar）又称电车或轻轨，是采用电气牵引轮轨导向的低地板式电动车辆，在专用轨道上运行，具有多种路权方式，以地面线路为主的中低运量的城市轨道交通系统(或大运量地面公共交通系统)。
有轨电车是一种公共交通工具，系统由轨道、线路、车辆、供电系统、车站等构成。轨道有胶轮式或钢轮钢轨式两种，钢轮钢轨式轨道与铁路轨道相似，只是有轨电车轨道一般采用槽型轨。有轨电车车辆种类较多，其结构设计比较圆滑、平顺，车辆外观明快，车身颜色搭配适当。有轨电车供电方式为接触网供电或无触网供电，其中无触网供电包括第三轨供电、储能式供电等。
现代有轨电车设计车速为70km/h，运营速度为15～25km/h，运量等级通常为0.6万～1.2万人次/h。
有轨电车发展分为新兴—衰落—复兴三个阶段，经历了由畜力、蒸汽、缆索至电力的变革，第二次世界大战前已在世界范围广泛应用；后由于小汽车的兴起，加之有轨电车运营效率低下以及第二次世界大战参战国轨道交通破坏严重，逐渐走向衰落；二战后由于环境污染及能源危机，有轨电车重新回到大众视线，各国纷纷进行旧线改造及新线建设，有轨电车重新复兴。
现代有轨电车经过车辆和整体系统建设的改进升级，具有节能环保、形象美观、高效灵活、中等运量等特征，已成为一种新型的公交方式。截至2022年末，中国内地24个城市的有轨电车已投入运营，共计41条线路，总运营里程580.702km，总轨道里程530.186km。
发展历史
国际
有轨电车是19世纪下半叶在英国马拉轨道车基础上发展起来的一种城市交通工具，经历了由畜力、蒸汽、缆索至电力的变革。国外有轨电车发展经历了新兴—衰落——复兴三个阶段。
新兴阶段
1879年，德国西门子股份公司的创始人维尔纳·冯·西门子（Werner·von·siemens）在柏林工业博览会上，展示了世界上第一辆有轨电车，该车可乘坐18人，运行速度13km/h，车辆牵引功率为2.2kW。1888年，美国弗吉尼亚州的里兹门德市把有轨马车线路改建成电气化有轨电车线路，成为世界上第一个投入商业运营的有轨电车系统。20世纪初期，欧洲和北美很多城市出现了电车系统，有轨电车在世界范围内迅速发展，逐渐发展成为城市公共交通系统的重要组成部分。如俄罗斯在1914年就有35个城市有了电车运行，在莫斯科有近1000辆有轨电车和6个电车场站，现在仍然保留着950辆有轨电车。
衰落阶段
随着工业时代来临，小汽车保有量迅速上升，使与之混行的有轨电车的准点率和运行速度大幅下降，导致客流量渐渐流失，经营难以为继，并最终走向衰落。如法国波尔多市，到1946年已建成总长度200公里，拥有38条线路的有轨电车系统，每天客运量约16万人次。1947年交通政策转向发展私人小汽车后而逐渐停止有轨电车运营，1958年该市轨电车系统彻底废除。20世纪40~60年代受第二次世界大战影响，各参战国有轨电车系统受到严重破坏。20世纪50年代后有轨电车网络在北美、法国、英国、西班牙等地几乎完全消失。
复兴阶段
20世纪70年代，由于全球性石油和环境问题，有轨电车重新回到大众视线，欧洲大部分国家重新对传统有轨电车进行升级改造，提高其行程速度和乘坐品质，以现代有轨电车的身份重新回到人们的视野中，有轨电车逐步发展成为中等运量的轨道交通系统。
东欧、西欧等保留有轨电车的城市，不断地解决老式有轨电车存在的技术问题，并对早期建设的有轨电车系统进行技术改造，采用了信号控制、线路封闭/半封闭、车地通信等措施。这一时期制造的有轨电车开始采用接式车体、斩波调速等新技术，明显改善了乘坐舒适性，大大提高了车辆的载客量。20世纪80~90年代，法国巴黎、斯特拉斯堡和波尔多这些曾摒弃老式有轨电车的城市将现代有轨电车重新驶上街头。
目前世界已有60多个国家和地区、350多个大中小城市建设了现代有轨电车(在欧洲将其称为轻轨铁路)，特别是在欧美100多个建成了轻轨或现代有轨电车的中小城市中。据不完全统计，全世界有轨电车现有400多条线路，总里程达4000多公里，有轨电车总量达6000多辆。
中国
自1900年开始，有轨电车的出现在全世界掀起一股建设热潮，1908年中国第一条有轨电车在上海建成通车，随后沈阳市等地开通运营。1909年以后在大连、北京、天津市、沈阳、哈尔滨市、长春市等城市都相继修建了有轨电车。到20世纪30年代，中国有轨电车有了很大的发展，成为当时城市公共交通的主要交通工具。随着工业时代来临小汽车盛行，而有轨电车准点率和速度低，导致客流流失有轨电车走向衰落，随环境污染和交通拥堵问题凸显，20世纪60年代末，中国各大城市有轨电车线路基本拆完，仅剩下香港、鞍山市、大连、长春个别线路没有拆光。
20世纪70年代至今，有轨电车被重新定位、恢复发展。目前现代有轨电车在国内的沈阳市、苏州市、大连市、南京、长春市、上海市、天津市、广州市、青岛市、淮安市、武汉、成都市、云南省、深圳市等多个城市陆续建成通车运营。
系统构造
轨道
轨道是有轨电车关键的基础设施之一。轨道结构起着支承车辆运行、导向等作用，部分地段轨道还需要考虑减振降噪等措施。根据路权特征，轨道结构一般可以分为埋入式轨道和非埋入式轨道。根据走行系统的不同，现代有轨电车分为两种:单厢或铰接式有轨电车(即钢轮钢轨)、导轨式胶轮电车(即胶轮导轨)。
胶轮导轨式轨道
胶轮导轨式现代有轨电车轨道由行车道和导轨组成。车辆行走系统为橡胶轮胎，导向轮经导轨引导车辆运行。导轨一般焊接为无缝结构，铺设于路面混凝土或沥青混凝土中。胶轮导轨式有轨电车系统由类似道路的行车道和一条引导车辆运行的特殊导轨组成，车辆走行系统为橡胶轮胎，导向轮在导轨的限制下引导车辆运行。导向系统由导向轨、导向单元（V 形导轮）等组成。导向轨采用特殊断面形状钢轨固定在混凝土道床内。导向单元由两个倾斜的导轮组成，与导轨成45°角接触。胶轮导轨式有轨电车为法国Translohr公司独有技术，第一条线路于2006年在法国投入运营，中国天津、上海市等数个城市投入使用。
钢轮钢轨式轨道
钢轮钢轨式轨道的有轨电车采用独立旋转车轮转向架作为走行部分，导向靠走形钢轨，类似地铁。钢轮钢轨式有轨电车在世界范围内广泛应用。钢轮钢轨式现代有轨电车地面2条钢轨承担电车的重力，同时起导向作用。钢轮钢轨制式有轨电车轨道与传统铁路轨道近似，一般采用槽型轨。
从轨道结构类型上区分，可以分为有砟轨道和无砟轨道2种，为了满足有轨电车与其他交通共用路权，在无砟轨道基础上又衍生出在共有路权地段应用较广的埋入式轨道。
有轨电车有砟轨道与传统有砟轨道基本相同，具有造价低廉、养护维修作业方便等优点。在与道路平交时做类似于铁路平交道口的特殊处理，使路面车辆可以平顺地通过轨道。由于道砟对城市环境有一定影响，且该轨道需要用独立路权，这限制了有砟轨道在城市主城区的应用，一般应用于郊区等较为空阔地带。
有轨电车无砟轨道底座板或支承层一般灌注在道路结构中，在上面铺设道床板或轨道板。轨道的上部结构凸出于道路平面，使得路面交通仍不能运行于轨道之上。在平交道口处，需要将轨道埋入道路中才能使相交道路的机动车平顺通过。无砟轨道能够比较好地满足城市环境的要求，但线路依然要独立占用道路资源，并没解决现代有轨电车与其他交通方式共享路权的问题。埋入式轨道将全部轨道结构埋在道路铺面之下，轨顶与路面平齐，用路权的需求[15]。
线路特征
有轨电车主要布设在城市主干道，线路敷设方式通常采用地面线，布置方式通常有3种：中央布置、两侧布置和一侧布可央布置、两侧布置和一侧布置。中央布置方案：现代有轨电车双线集中铺设于道路中央，机动车及非机动车道布设于现代有轨电车两侧。两侧布置方案： 现代有轨电车双线分设于道路两侧的非机动车道上，站台设置于人行道上，非机动车道设在道路最外侧。单侧布置方案：现代有轨电车双线集中布设于道路一侧的非机动车道上，站台设置于人行道上和机非分隔带上，非机动车道设在道路最外侧。
其他特征如下：
1.路权保障：基本采用了专用路权。美国运输学会提出将现代有轨电车的路权分为A、B、C3个大类，9个小类。A为专用路权，B为部分专用路权，C为无专用路权。对于C类，美国运输学会建议将其分解成2种来治理：一种是有轨电车与汽车混行，行人在指定位置根据信号灯通行；另一种是有轨电车与行人混行，汽车不得入内。
2.敷设方式：现代有轨电车线路的铺设形式有地面、高架和地下三种。现代有轨电车的铺设方式以地面敷设为主、当局部跨越高速公路、城市快速路、交叉口， 以及地块开发或道路条件不足时，可以采用地道或高架等形式。
3.断面布置：强调机动车道的占一还一。有轨电车断面布置设计充分利用道路中分带或侧分带绿化空间，对于原有机动车道，尽量做到占一还一。
4.信号控制：基本实现有轨电车优先通行的交叉口信号控制。
5.交通一体化：注重与轨道交通的换乘，但与常规公交整合不足。
6.环境设计：重视工程本身景观设计，对环境设计研究不足。
7.综合开发：车辆基地的土地综合利用成为主要方向。
车辆
类型
有轨电车车辆有多种类型。按照车轮型式划分，有钢轮钢轨和胶轮导轨；按照地板高度划分，有70%和100%低地板车辆；按照车辆长度划分，有单节车和铰接车，铰接车有四轴、六轴和八轴之分；如采用模块化车辆，则有2模块和多模块之分，最多可达8模块。
钢轮钢轨现代有轨电车的走行部称为转向架，主要由车轮、构架、轴箱、悬挂及牵引部件等组成。车轮通过轴箱固定于构架上，通过悬挂和牵引部件与车体相连，走行于两根钢轨上。转向架同时起到了承重和导向的作用。
胶轮导轨现代有轨电车的走行部主要由橡胶轮、构架、悬挂及导向轮等组成，橡胶轮被固定于构架上，通过悬挂装置与车辆相连，橡胶轮走行于普通路面上，只起承重的作用。导向轮通过构架与车体相连，与道路上铺设的导向轨配合，为车辆起导向作用。
表1 基本车辆结构尺寸
特点
现代有轨电车的车辆定距较小，普遍采用关节式铰接装置，总体布局紧凑，车内、车下、车顶空间受到车辆限界的严格限制。
现有有轨电车车辆的技术性能较高，车辆速度一般为70～80km/h；车辆自重轻，单位车体长度的自重应在1.5t/m左右；车辆牵引功率大，单位车体重量功率应在10～12kW/t；车辆起动快，平均起动加速度应在1.0～1.3m/s2；车辆制动快，设有空气制动、电制动、磁轨制动、弹簧储能停车等设备，常用制动平均减速度应在1.0～1.5m/s2，紧急制动减速度应在3.0～3.5m/s2。
现代有轨电车更加注重车辆造型设计、外观设计，车辆运行在城市繁荣地段或高架桥上，要求车辆的的造型和外观设计必须与城市的文化、景观等协调统一。车辆总体造型流畅，前部造型和车身造型过渡圆滑、平顺。车辆外观明快，车身颜色搭配适当，面漆的持久性、附着性好。
供电制式
1881年由德国工程师维尔纳·冯·西门子设计，世界上第一辆由电力驱动的电车在德国柏林的里特希菲尔德问世。当时的供电方式为一条铁轨通电，另一条铁轨作回路，但此方案存在运行安全性问题。
现代有轨电车按供电方式可分为接触网供电和无触网供电，其中无触网供电包括第三轨供电、储能式供电。
接触网供电系统是一种悬挂在轨道上方并沿轨道方向铺设并与轨面保持一定距离的输电网，沿线每隔40m左右布置接触网立柱，接触网线悬挂在立柱上，车辆通过车顶的受电弓从接触网线受电驱动车辆不断运行。接触网供电系统是最基本的、成熟的和可靠的供电技术，在国内外现代有轨电车项目中广泛采用。接触网沿线，特别是交叉口区域的景观效果较差，但可能通过精简接触网设计、融合环境（如结合路灯、交通岛）等方法改善其对环境的影响。
第三轨供电采用在地面上铺设的供电轨取代架空接触网。供电轨由3m长的绝缘体和8m长的导电体相间铺设而成。车辆底部安装有受电靴，在车辆运行过程中感应装置感应到有车辆通过时，相应的导电段（必须被车体完全覆盖）接通电源而带电，车辆通过受电靴从接触轨上取电，没有车辆通过的区域接触轨不会带电，以保证其他车辆和行人的安全。在车辆前进过程中，通过不断切换导电体的工作状态以满足车辆连续受电的需求。
在部分景观、空间限制区段，可以采用储能式供电（仅限局部困难路段）或地面第三轨供电（目前仅限钢轮钢轨），供电电压在500～900V波动。
车站
车站是有轨电车系统的基本设施。只有通过车站吸引和疏散客流，才能完成运送乘客的任务。有轨电车根据站台型式的不同，可分为岛式、侧式和混合式3种。
岛式站台车站
岛式车站站台位于上、下行行车线路之间，列车对向行驶共享站台。这种车站的线路敷设方式可以采用弯曲和不弯曲两种形式。对于有中央隔离带的道路，线路在隔离带两侧；而对于没有隔离带的道路，中央可形成新的绿化隔离带。
侧式站台车站
侧式车站站台位于上、下行行车线路两侧，列车对向行驶，独立停靠，因此两个站台可以对称布置，也可以错开布置。对有安全警戒带的道路，线路在隔离带中央；对没有隔离带的道路，线路在道路正中央。与岛式站台相比，其站台布局更加灵活。特别是在交叉口处，车站可以采用错开式布设方式，这样可节约交叉口进口道的道路资源，有利于交通组织。
混合式车站
混合式车站的岛式站台及侧式站台同设在一个车站内，一般为换乘站或折返站。
特点
优点
1.环保无污染
现代有轨电车是以电力驱动的，所以车辆不会排放废气，是一种无污染的环保交通工具，采用现代有轨电车会大大地降低城市污染程度。
2.安全系数高
有轨电车由于沿着地面轨道行车，轨道不会像公共汽车一样在人群、车流中运行，所以它能够有效减少交通意外的发生。
3.噪声小
现代有轨电车采用胶轮，车厢采用橡胶充气轮胎，轨道槽内镶有胶垫，高速行驶时基本可以做到无噪音。
4.工程造价相对较低
现代有轨电车与地铁相比，具有造价低的优势，1公里路面有轨电车所需的投资约为地铁的1/3；同时，现代有轨电车建成后维修方便，运营成本低。
5.多种路权方式
现代有轨电车可以根据需要选择独立路权、混合路权、全封闭路权及半独立路权等4种方式，相比地铁只能选择专有独立路权方式，现代有轨电车更加灵活。
6.具有观光功能
现代有轨电车本身有时尚的外貌，靓丽的外表，能够成为城市中一道亮丽的风景线；而且相比地铁在隧道中跑，有轨电车外的风景一直变化，具有观光的功能。
7.运量较大
有轨电车作为轨道交通车辆，可以根据通勤客流潮汐特点，采用不同编组。
缺点
1.行驶速度较慢
车辆设计上最高速度通常都不超过50km/h。与地铁相比，它的效率比地铁低，速度较地铁慢，载客量比地铁少。
2.架设电缆占道
由于目前超级电容供电和地下轨供电还处于试验阶段，因此有轨电车一般还需要设置架空电缆，通过接触网供电，这会影响城市景观同时也存在一定的安全隐患。
运营
运营模式
现代有轨电车系统运营是现代有轨电车的主要功能。有轨电车运营模式是综合或者介于公交运营模式和地铁运营模式之间的具有鲜明特点的运营模式。现代有轨电车建成后可采用成立单独的现代有轨电车运营公司或移交公交公司管理两种方案。从现代有轨电车运营特点出发，其与地铁和公交均有相似之处，但又不是完全相同。现代有轨电车设备系统中的设备专业与地铁类似，一般可委托地铁运营公司管理，也可成立独立的现代有轨电车运营公司管理。
国内运营情况
截至2022年末，中国内地包括沈阳市、大连、长春市、天津市、上海市、苏州市、南京、青岛、广州市、淮安、珠海、武汉、深圳、北京、成都市、佛山、红河州、文山州、天水、三亚、嘉兴、昆明市、南平、黄石在内的24个城市的有轨电车已投入运营，共计41条线路，总运营里程580.702km，总轨道里程530.186km。
表2 中国内地部分有轨电车运营线路统计
应用模式
有轨电车在中国的应用模式主要可分为骨干型、补充型和特色型3类。
1.骨干型，骨干型是指将现代有轨电车作为特大城市新城内部或中小城市的骨干公交系统。为特大城市、大城市大运量轨道交通的补充。在已建设或规划建设大运量快速轨道交通的特大或大城市，有轨电车主要为补充线的功能，一是在外围新区作为轨道交通的延伸，同时兼作新区内部的骨干线；二是在中心城区作为快速轨道交通的加密与衔接，提高中心城区的轨道交通覆盖密度。该种模式需注重有轨电车与快速轨道交通站点的换乘衔接。
2.补充型，补充型指将现代有轨电车作为轨道交通客流的补充线路。一方面，部分城市轨道交通网络在城市公交出行中承担了越来越重要的作用，但同时高客流也给轨道交通带来了压力，尤其是在早晚高峰时段；另一方面，尽管中心城区轨道交通线网密度已经较高，仍有多条通道存在多条公交走廊，要再加密轨道交通线路难度较大，可以采用现代有轨电车系统，在中心城区作为轨道交通系统的骨干补充功能。
3.特色型，特色型指将现代有轨电车作为旅游或特色区域公交线路。现代有轨电车具有节能环保、形象突出、舒适性好等特点，在一些旅游景点，或者大型的活动场馆，可以采用现代有轨电车作为客流集散工具，并使其融入景点，作为整个环境的交通线和风景线。在旅游地区或大型园区内，有轨电车可以作为旅游特色、观光公交线路，发挥有轨电车舒适、美观等优势。
参考资料
术语在线—权威的术语知识服务平台.术语在线.2023-05-04
2022年中国各城市有轨电车运营线路及客流数据统计.轨道科技网.2023-04-26
有轨电车供电制式.轨道科技网.2023-04-26
行业统计.中国城市轨道交通协会.2023-04-26
【讲堂】有轨电车的发展历程及现代有轨电车的优缺点.搜狐网.2023-04-26