長型汽車列車組合應用于重載貨物運輸,不僅能夠顯著提升運輸效率,而且能夠大大降低能耗,實現環保節能,減少燃油燃燒帶來的二氧化碳排放(1 升柴油燃燒會產生2.65 公斤二氧化碳排放)。
在歐洲,將現有的標準車型或者根據不同長度、載荷要求進行調整后,重新組合的車型被稱為“歐洲模塊化系統(EMS)”。這種車型組合及其應用范圍,受到特定的法規框架條件的約束。
技術層面來講,長型汽車列車的設計和應用應關注車輛載荷分布以及各部分的車軸、牽引裝置的承載能力。
同時,還需要保證車輛行駛過程中的驅動動力并保持車輛的可控性,也即是說,多列重型掛車的組合下,驅動車輛必須保證驅動軸有足夠的發動機功率和牽引力,有些情況下可能需要增加額外的驅動車軸。
另外還需要特別注意車輛橫向的動態穩定性,保證長列掛車組合在最大允許速度下平穩且安全行駛,不會產生明顯的橫向擺動。
在狹窄區域的轉彎通過性對于組合式列車而言是一個挑戰:更長的掛車或組合式列車在轉彎過程需要更寬的環形區域。通過在掛車上巧妙地布置車軸單元,并采用轉向車軸,即使在狹窄的轉彎路口也能保證車輛順利通行。在新車型設計過程中和車輛投入制造前,需要通過專用的計算軟件模擬車輛轉彎過程。
在歐洲的一些國家,我們可以看到汽車列車EMS在公路上運行,同樣的車型組合在不同大洲也有應用,但名稱有所不同。
在歐洲地區乃至世界各國,都會根據車輛的設計和用途,針對汽車列車進行立法,但由于各國的實際情況和使用需求不同,造成相關的法律法規不統一的情況。從“EMS歐洲模塊化系統”這個統稱術語就能看出這種車型缺乏統一性。
歐洲各國的法規要求不統一,意味著EMS跨境行駛有時非常困難甚至難以實現。在中歐地區很多小國家幾個小時內就可實現跨境,汽車列車法規不統一造成的問題尤為突出。比如,從德國西部出發,途徑荷蘭、比利時和法國,最后抵達英國的快速物流通道就會遇到標準不一引發的問題。
另一方面,歐洲也有很多國土面積大的國家,例如瑞典和芬蘭,汽車列車組合得到廣泛應用,車輛通常在境內行駛,從不離境。
根據組合車輛的數量及其長度,EMS(歐洲模塊化系統)明確分為5個不同車型(如下圖):
車型 1:歐洲市場目前最普遍的鉸接式車輛,車輛長度為 16.5 米,其中半掛車長度為13.6 米。EMS 車型1由這種標準車型衍變而來,即總長增加 1.3 米,達到 17.8 米。
車型 2:這個車型組合包括 1 臺牽引車、1 臺長度為 13.6 米的標準半掛車以及 1 臺與半掛車連接的中置軸掛車。這個車型組合的總長度不超過 25.25 米。
車型 3:卡車主體通過牽引拖臺連接一臺標準的半掛車。這個車型組合的總長度不超過 25.25 米。
車型 4:這個車型組合稱為“B 組合(B-double)”,比如南非和澳大利亞,表示 1 臺牽引車和 2 臺半掛車的組合。第 1 臺半掛車車身長度較短,在車身尾部第5軸位置通過鞍座連接第 2 臺符合歐洲標準車輛尺寸的半掛車。同樣,這個車型組合的總長度不超過 25.25米。
車型 5:歐洲市場標準鉸接式汽車列車長度為18.75米。另一方面,EMS 車型5的設計與其相似,但牽引的卡車和全掛車的長度都更長,總長度可以達到24米。
主車配置兩臺中置軸掛車的車型組合也是可行的一種搭配,目前正在測試當中,但與上述幾款車型組合相比,這類車型不占優勢。
另一款改進車型,由1臺牽引車 2 臺符合歐洲標準車輛尺寸的半掛車(生產廠家將其命名為“ECODuo”),已在指定市場小批量試用中。
這個車型組合中的 2 臺半掛車通過轉接單元相互連接。然而,這種配置明顯超出EMS設定的車輛總長度上限值 25.25 米。
如果歐洲市場大部分國家仍選擇遵循EMS既定的車輛總長度要求,車輛總重量的方案則變得更加多樣(見下表):
歐洲市場商用車輛長度及重量情況
部分國家,比如丹麥和荷蘭,汽車列車總重量允許達到 60 噸;瑞典和芬蘭,汽車列車總重量分別允許達到 74 噸和 76 噸。而在德國,組合式運輸車輛的總重量上限仍設定為 40 噸或 44 噸,避免加重橋梁建筑的承重壓力。
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