城市軌道交通概述

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1、第十一章 城市軌道交通概述 本章內(nèi)容l軌道交通發(fā)展概況 l軌道交通的技術(shù)經(jīng)濟指標及分類 l城市軌道交通系統(tǒng)的構(gòu)成 第一節(jié) 軌道交通發(fā)展概況一、軌道交通的低位與作用二、國內(nèi)外城市軌道交通系統(tǒng)建設與發(fā)展概況 一、軌道交通的低位與作用l 20世紀70年代以來，伴隨著能源危機、城市化帶來的資源短缺與道路交通擁擠、污染與事故的增加，城市軌道交通受到發(fā)達和發(fā)展中國家的普遍重視。l經(jīng)濟發(fā)展使城市規(guī)模持續(xù)擴大，城市化水平不斷提高，不少大城市的發(fā)展正面臨深刻變化，新市區(qū)或組團式衛(wèi)星城得到發(fā)展，如長江三角洲、珠江三角洲、京津塘等地區(qū)，以形成一系列城市群。近十年來，由于土地空間的限制，道路交通面臨越來越嚴重的阻塞，

2、大容量、與地面交通隔離的城市軌道交通在國內(nèi)大城市中受到普遍關(guān)注，并已進入快速發(fā)展時期。 l作為城市最大規(guī)模的基礎(chǔ)設施建設項目，城市軌道交通對城市發(fā)展有三方面的作用：一是大大提高城市交通供給水平，緩解大城市日益擁擠的道路交通交通；二是引導城市格局按規(guī)劃意圖發(fā)展，支持大型新區(qū)建設；三是通過對城市軌道交通的巨大投入，從源頭為城市經(jīng)濟鏈注入活力，并通過巨大的社會效益提高整個城市的綜合價值。l城市軌道交通系統(tǒng)作為城市綜合交通體系中的一個組成部分，其自身特點決定了這種交通方式具有明顯優(yōu)勢。 l 1863年倫敦開始建設世界上第一條地鐵，其根本原因就是地面道路系統(tǒng)受到城市空間限制不能無休止地建設，最終無法承擔

3、交通需求的增長，因此需要構(gòu)建一種擺脫地面空間局限的新交通空間。但是，脫離地面的新交通空間建設意味著高成本，因此要求這種交通方式必須是集約化、高效率的、比如大運量、高速度。優(yōu)越的服務水平，以提升這種方式的性能價格比。城市軌道交通就是在這種背景下誕生的。 l城市軌道交通與其他交通方式始終是合作競爭的關(guān)系。與城市其他交通方式比較，城市軌道交通的交通優(yōu)勢如下：l 1采用列車編組化運行，運量大，單向最高斷面可以達到5萬人次/h；l 2運行系統(tǒng)封閉獨立，列車運行穩(wěn)定、干擾小、速度高，旅行速度可以達到35km/h以上；l 3可以采用地下和高架的方式，占用地面空間小；l 4采用電能，清潔環(huán)保；l 5線路固定，

4、容易設置明確標志，形成交通習慣； l 6技術(shù)水平高，發(fā)展余地大。 l應當指出，城市軌道交通的優(yōu)勢是相對的，其建設是有條件的。城市軌道交通的優(yōu)勢在于其高速度、大運量和良好的安全性，在道路交通難以滿足交通需求的通道上作用顯著，因此，城市軌道交通是整個城市交通系統(tǒng)的骨干。由于城市軌道交通投資巨大，當?shù)缆饭┙o可以滿足交通需求時，需要慎重考慮城市軌道交通建設的必要性。 l城市軌道交通系統(tǒng)發(fā)展歷史表明，城市軌道交通系統(tǒng)隨著網(wǎng)絡的逐步發(fā)展可以兼顧中短途客流，最后達到負擔城市公共交通乘客量一半以上的水平。圍繞城市軌道交通骨干網(wǎng)絡，可以促進其他個人交通方式成為輔助方式，從而提高城市公共交通乘客的總量，使“公交優(yōu)

5、先”的政策得到充分的體現(xiàn)，緩解城市交通問題。l城市軌道交通還有一個活躍城市經(jīng)濟、拉動城市發(fā)展、提高城市形象的功能。l另一種模式是在城市總體規(guī)劃的指導下，根據(jù)城市發(fā)展布局，在交通并不繁忙但距離較長的發(fā)展帶上超前建設城市軌道交通。 二、國內(nèi)外城市軌道交通系統(tǒng)建設與發(fā)展概況l 1、國外的發(fā)展概況l 2、我國城市軌道交通發(fā)展概況l北京城市軌道交通l上海城市軌道交通l廣州城市軌道交通l其他城市軌道交通 第二節(jié) 軌道交通的技術(shù)經(jīng)濟指標及分類 l軌道交通的基本技術(shù)經(jīng)濟指標l軌道交通系統(tǒng)的分類及特點 軌道交通的基本技術(shù)經(jīng)濟指標l最小運行時間間隔l每節(jié)車廂容量l每列車編組車廂節(jié)數(shù)l每小時單向最大運送能力l設計時

6、速l建設投資l每年運營費l最低經(jīng)濟運輸量 軌道交通系統(tǒng)的分類及特點 軌道交通系統(tǒng)一般按運輸能力的大小分為大運量和中運量兩類。大運量軌道交通系統(tǒng)主要包括常規(guī)鐵路與地鐵，重運量軌道交通系統(tǒng)包括單軌鐵路、輕軌交通等。 l地鐵系統(tǒng)l單軌系統(tǒng)l輕軌運輸系統(tǒng)l自動導向系統(tǒng)l市郊鐵路系統(tǒng)l橡膠輪胎鐵路 地鐵系統(tǒng)l地鐵系統(tǒng)是一種運輸能力可達單向58萬人次/h的大運量軌道交通系統(tǒng)，它的建設要求是與其他軌道交通完全隔離，站間距在市中心區(qū)為0.51.0km，在郊區(qū)可達2km。l又稱快速公共交通，在許多城市地鐵被稱為大容量快速交通，或快速軌道交通系統(tǒng)。它的特點是線路設施、固定建筑、車輛和通信系統(tǒng)均有較高的設計標準。路

7、權(quán)與其他交通完全隔離，因此建設成本高，造價昂貴。具有運量大、速度快、污染少、安全可靠、不占用或少占用城市用地的優(yōu)勢。相當部分大城市的地鐵是建在地面上的，只在市中區(qū)采用地下隧道形式。 單軌系統(tǒng)l單軌鐵路是指車輛在一條軌道上行駛的軌道交通系統(tǒng)。單軌鐵路一般采用高架形式，利用地面上部空間，因而占用土地較少?？梢赃m應急彎和大坡度，對復雜地形適應性好，建設工期短，投資小于地鐵系統(tǒng)。缺點是運營費用偏高。 輕軌運輸系統(tǒng)l輕軌是一種中運量的軌道交通，適合中等規(guī)模的城市。路權(quán)要求不高，大部分是隔離式的路權(quán)專用，因此大部分線路采用路面形式，只有在進入中心區(qū)道路比較擁擠又要保證其運營速度時才采用隧道形式。建設成本較

8、地鐵低。 自動導向系統(tǒng)l是一種通過非驅(qū)動的專用軌道引導列車運行的軌道交通。 市郊鐵路系統(tǒng)l是連接城市邊緣區(qū)域與遠郊區(qū)域的紐帶，主要用于建立一體化的快速旅客運輸系統(tǒng)，保證室內(nèi)出行旅客能迅速抵達目的地，具有速度快、線路長、裝備重型化的特點。 橡膠輪胎鐵路l分為三種類型，一是輪胎地鐵，二是輪胎單軌，三是輪胎高架鐵路。他們的共同特點是多節(jié)輪胎電車鉸接在一起形成列車，車輛通常是由電力驅(qū)動。優(yōu)點是噪聲較低，缺點是承重不如鋼軌，不適合于運量太大的客運系統(tǒng)，實際速度不能過高，技術(shù)更復雜等。 第三節(jié) 城市軌道交通系統(tǒng)的構(gòu)成 l城市軌道交通系統(tǒng)由一系列相關(guān)設施組成，最基本的組成包括車站建筑、線路、車輛、軌道、供電

9、、給排水、通風系統(tǒng)以及通信、信號系統(tǒng)等等。后來人們?yōu)榱颂岣哕壍澜煌ㄏ到y(tǒng)的綜合服務質(zhì)量，包括系統(tǒng)運行的安全性和可靠性以及旅客乘車環(huán)境的舒適性和安全性，又出現(xiàn)了一些新的組成部分，如自動售檢票系統(tǒng)、屏蔽門、設備監(jiān)控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)互相協(xié)調(diào)運作，共同保證軌道交通系統(tǒng)能夠快捷、安全的輸送旅客。 城市軌道交通系統(tǒng)的構(gòu)成l一、線路l二、車輛和車輛段l三、限界l四、軌道l五、車站建筑l六、供電系統(tǒng)l七、通信系統(tǒng)l八、信號系統(tǒng)l九、通風空調(diào)系統(tǒng)l十、給排水系統(tǒng)l十一、自動檢票系統(tǒng)l十二、屏蔽門：組成、作用；l十三、機電設備監(jiān)控系統(tǒng)l十四、火災自動報警系統(tǒng) 一、線路l軌道交通運營線路由區(qū)間結(jié)構(gòu)、車站、軌

10、道等共同組成，軌道交通線路按期在運營中的作用，分為正線、輔助線和車場線三種。l正線和車站l輔助線l車場線 正線和車站l 正線是指供載客列車運行的線路，包括區(qū)間正線、支線、車站正線及戰(zhàn)線。l 正線是獨立運行的線路，一般按雙線設計，采用右側(cè)行車制。大多數(shù)線路為全封閉式，在于其他交通線路相交處一般采用立體交叉。在特殊條件下（如運營初期），兩條線路或交通方式的運量均較小時，若經(jīng)過計算，通過能力滿足要求，也可以考慮采用平面交叉。l車站是旅客乘車的場所，一般應設置在客流量大的集散點以及與其他線路交匯的地方，車站間距要根據(jù)實際需要確定。一般地，在市區(qū)車站間距應在1km左右，在郊區(qū)不宜大于2km。 輔助線l輔

11、助線是指為空載列車提供折返、停放、檢查、轉(zhuǎn)線及出入段作業(yè)所需的線路。它包括折返線、臨時停車線、渡線、車輛段出入線、聯(lián)絡線等。l折返線，城市軌道交通線路一般都比較長，全線的客流分布可能不太均勻，這時可組織區(qū)段運行。區(qū)段運行是指列車根據(jù)運行線路的要求，在端點站與中間車站或中間站與中間站之間進行列車折返。在中間站上設置的實現(xiàn)列車折返作業(yè)的線路稱為折返線。折返線的形式應能滿足列車折返能力的要求。 l臨時停車線和渡線。城市軌道交通線路由于運輸量大，列車的行車間隔一般較密，在運營過程中，在線運行的列車可能會發(fā)生故障，為不影響后續(xù)列車的正常通過，一般在線路沿線，一般在線路沿線每隔35個車站的端頭加設渡線或車

12、輛停放線。渡線的作用是使離開車輛段的故障列車能及時掉頭返回車輛段，停車線的作用則是臨時停放事故列車。 車場線l車場線是指在車輛段內(nèi)為列車提供停放、檢查、檢修、試車等作業(yè)所需要的線路。 二、車輛和車輛段l車輛l車輛段 車輛l在軌道交通系統(tǒng)中，車輛是最重要的組成部分之一，它也是直接為乘客提供服務的設備。車輛技術(shù)性能的好壞直接關(guān)系到整個地鐵的運營質(zhì)量，對長期運營的技術(shù)先進性和經(jīng)濟合理性起著關(guān)鍵的作用。l車輛一般可按有無動力分為動車和拖車兩類，動車是指自身帶動力驅(qū)動的機車，拖車是指自身不帶動力驅(qū)動的機車；也可以按照有無駕駛室分為帶司機室和不帶司機室兩類。為提高效率，現(xiàn)代車輛大多按動車組設計，在一組動車

13、組內(nèi)，動車、拖車和駕駛室連接成一個有機的整體，它不能隨意拆卸。l車輛的構(gòu)成包括：車體、轉(zhuǎn)向架、牽引緩沖裝置、制動裝置、受流裝置、車輛內(nèi)部設備和車輛電器系統(tǒng)等。 車輛段l車輛段是城市軌道交通系統(tǒng)中對車輛進行營運管理、停放和維修保養(yǎng)的場所。一般地，一條線路可以設一個車輛段，線路長度超過20km時，可以考慮設一個車輛段和一個停車場。車輛段主要承擔的任務有列車的運營及定期的檢修作業(yè)。 三、限界l界限是指列車沿固定的軌道安全運行時所需要的空間尺寸。l根據(jù)軌道交通系統(tǒng)的構(gòu)成和設備運行要求，界限可以分為車輛界限、設備界限，建筑界限和接觸網(wǎng)界限。這些界限的詳細空間尺寸是根據(jù)車輛外輪廓尺寸及技術(shù)參數(shù)、軌道特性、

14、各種誤差及變形以及列車在運動中的狀態(tài)等因素，經(jīng)過科學的分析計算后確定的。 四、軌道l軌道是列車運行的基礎(chǔ)，它直接承受列車荷載，并引導列車運行。軌道結(jié)構(gòu)是城市軌道交通的重要組成部分，一般由鋼軌、扣件、軌枕、道床、道岔及其他附屬設備組成。為保證列車運行的安全，軌道結(jié)構(gòu)一般應具有足夠的強度和穩(wěn)定性、耐久性、絕緣性及適量彈性，以降低行車噪音及確保列車安全運行和乘客舒適。 五、車站建筑l地鐵車站根據(jù)不同的條件可大致按如下分類：l 1、按車站與地面相當位置及地下埋深可分為地下車站（深埋車站、淺埋車站）、地面車站和高架車站；l 2、按結(jié)構(gòu)橫斷面形式可分為矩形斷面車站（單層、雙層、多層，單跨、雙跨、三跨等），拱形斷面車站（單跨、多跨連拱）。l 3、按施工方式可分為明挖施工車站、暗挖施工車站；l 4、按站臺形式可分為島式車站、側(cè)式車站、島/側(cè)綜合式車站；l 5、按照使用功能可分為一般車站、換乘車站、折返站。