2第二章城市轨道交通系统类型及技术经济特征

1、1,第二章 城市轨道交通系统类型及技术经济特征,2,概念：城市内用于客运的地面、高架和地下的轨道交通系统的统称。 城市轨道交通系统可以根据多方面的特点来分类，如运输能力、技术标准、线路敷设方式等。,城市轨道交通系统的类型及技术经济特性,3,轨道交通线路的分类,按线路的运输能力及车辆类型分 ：大运量的地铁，中等运量的轻轨，较小运量的有轨电车等，另外还有到郊区的市郊铁路等。 按技术标准分 ：有常规的钢轮钢轨系统，也有胶轮系统，还有线性电机牵引的轨道交通、跨座式和悬挂式的单轨交通、磁悬浮的轨道交通等多种系统。 按线路敷设方式分 ：有地下的轨道交通，有高架的轨道交通，也有地面的轨道交通，具体采用那种方

2、式，要看按轨道交通沿线具体建设条件来确定。 按导向方式划分：轮轨导向：一般钢轮钢轨系统如地铁、轻轨、有轨电车等均属于轮轨导向方式；导向轮导向：单轨和新交通系统的胶轮车辆属于导向轮导向系统。,4,2.1有轨电车,利用街道上的轨道运行的电力车辆或列车系统。 优点：造价低，建设容易。 缺点：大多数系统的交叉口为平交，极易与道路和地面车辆冲突，引起道路交通堵塞。 发展现状：已经比较少见。多数已经改良为轻轨系统。,5,6,7,有轨电车德国,8,9,2. 2 轻轨铁路 Light Rail Transit,概念：轻轨交通车辆施加在轨道上的荷载，相对于地面铁路和地铁的荷载较轻，故称轻轨。是一种介于有轨电车和

3、地铁之间的中运量的轨道交通工具。 因为线路工程量小，车辆轻，可以在更大的坡道上、更小的曲线上行驶。轻轨要求有至少40%的股道与道路完全隔离，以避免拥挤。这使得它与有轨电车不同。,10,轻轨的种类,轻轨系统主要有三种类型： 一种是德国的轻轨系统，多是从有轨电车改造而成，如斯图加特。 第二种轻轨是大部分新建，如Dockland轻轨。 第三种是利用原有旧铁路线路，如Manchester的Metrolink、洛杉矶等。,11,轻轨的优点,(1)供电系统更安全 由于电力来自车顶部，而非地铁系统的第三轨。 (2)在建设上比地铁更灵活 由于土地昂贵，尤其在闹市区，轻轨系统可以放在街道，旅客可以在人行道上上下

4、车。 (3)更适合低运量场合 在中等规模城市用以补充巴士运输。 (4)大部分线路按右行规则隔离时，在混合交通条件下的平均行车速度可以更高，从而比巴士更具吸引力。,12,法国-Lelle的低底板轻轨列车,13,法国-Marseille轻轨列车,14,15,英国Manchester的Metrolink,16,Metrolink列车在车站,17,轻轨的主要参数,(1)最小运行时间间隔：2min； (2)每节车厢的乘客人数：225人(按0.14m2/人计算，2节/组)； (3)每列车编组车厢节数：2-4节（1-2组）； (4)每小时单向最大运送能力：10000-30000人； (5)时刻表速度：20-

5、25km/h； (6)最低经济运输量：2100人/km天 (7)线路形式：有地面，地下和高架三种形式。 (8)曲线半径：正线不小于100m，地面困难时不小于50m，车场线不小于25m。,18,2. 3 单轨系统,单轨电车一般使用道路上部空间，需要的专用空间较少，可以适应急弯及大坡度，其投资小于地铁系统。 单轨电车分跨座型与悬挂型两种，一般均采用橡胶车轮。 日本1964年在东京建成了一条13km的跨座型单轨系统，即东京的滨松町-羽田机场间的系统；1970年又开通了大船-湘南江之岛间的悬挂式单轨系统。,19,羽田单轨系统,20,斯图加特单轨,21,单轨系统技术参数,单轨电车主要技术特性指标如下所示

6、。 (1)最小运行时间间隔：2min； (2)每节车厢乘客人数：140人(按0.14m2/人计算)； (3)每列车编组车厢节数：2-6节； (4)每小时单向最大运送能力：5000-20000人； (5)时刻表速度：30km/h； (6)最低经济运输量：4000人/km天.,22,23,重庆市单轨系统,24,重庆市单轨系统,25,多特蒙德大学悬挂式单轨系统,26,27,单轨交通的优点：,1.占用土地少。不需要很大空间，每根支柱直径仅为11.5m，双线断面总宽度为57m，窄于其他的高架轻轨系统。 2.运量较大。国外单轨列车一般由46辆组成，列车运营能力每小时为500020000人次。 3.能适应复

7、杂的地形要求。使用橡胶轮胎，适宜在狭窄街道的上空穿行，可减少拆迁。 4.建设工期短，造价低。高架单轨结构简单，易于建造，因此工期较短，造价较低，一般为地铁的1/3。,28,5.运输安全性较高。由于车辆与轨道的特殊结构，在轨道梁两侧均有起稳定作用的导向轮，能确保运行安全。 6.噪声与振动均低。由于采用橡胶轮胎，所以振动和噪声大大降低。 7.对日照和城市景观影响小。由于占用空间小，沿线不会投下很大的遮光阴影，并且对城市景观还能起一定的点缀作用。,单轨交通的优点：,29,2. 4 自动导向系统(AGT),自动导向系统(Automatic Guideway Transit, AGT)是一种通过非驱动的

8、专用轨道引导列车运行的轨道交通方式。 电动车辆在专用的轨道线路上运行，而且车轮均为橡胶轮胎，沿着特制的混凝土轨道运转，车站无人管理，由中央调度室的电子计算机集中控制。,30,自动导向系统,31,自动导向系统,32,33,较早的AGT系统是日本1981年开通的两条线路： 一是神户新交通公司开通的三宫-中公园线路，全长6.4km； 二是大阪市住之江公园-中埠头间的6.6km线路。 目前这两条线路均采用无人驾驶的ATO系统，运营速度2227km/h，最大速度达到60km/h；高峰期最小间隔达到了3分左右。,34,(1)最小运行时间间隔：2min； (2)每节车厢乘客人数：70人(按0.14m2/人计

9、算)； (3)每列车编组车厢节数：4-12节； (4)每小时单向最大运送能力：8000-25000人； (5)时刻表速度：30km/h； (6)最低经济运输量：4300人/km天.,AGT系统主要技术特性指标。,35,AGT系统的优点,1 客运能力为500015000人/h，高于公共汽车，而且建设成本与地铁、轻轨相比又低得多。 2 与单轨系统相似，运行在专用的高架轨道上，与其他车辆不构成干扰，运输效率较高。 3 车辆除采用橡胶轮胎外，其他部分与有轨车辆相差不多，在技术上容易实现。 4 既可以采用列车无人驾驶、车站无人管理的方式，也可以省去自动驾驶系统，由人工操纵，因而机动灵活，使用方便。 5

10、节约能源，基本上没有噪声污染，有利环保。 其缺点是：采用了独特的导向方式，车辆及轨道结构有别于其他轨道系统，因而兼容性不强，不能适应轨道交通一体化发展的需求。,36,法国VAL系统,37,日本大扳南港线,38,2. 5 地铁,地铁的建设需要大量用户来证明隧道开挖的可行性。因此，50万人以下的城市很少能建地铁。原苏联曾有一项政策，城市只有达到100万人口以上才能建地铁。 地铁通常要与其他轨道交通全隔离，站间距在0.5至1.0km(市中心)之间，在郊区可达2km左右。单方向小时通过能力在3万人以上。,39,地铁的主要技术参数,(1)最小运行时间间隔：2min； (2)每节车厢的乘客人数： 280人

11、(按0.14m2/人计算)； (3)每列车编组车厢节数：6-10节； (4)每小时单向最大运送能力： 30000-80000人； (5)车辆构造速度： 80-100km/h； (6)时刻表速度：30-60km/h； (7)最低经济运输量：12200人/km天； (8)与地面交通隔离率：100% (9)车站平均站距：6002000m,40,伦敦地铁,41,伦敦地铁,42,地铁发展的优势：,1 是一种大容量的城市轨道交通系统，在客流密集的城市中心地带修建地铁可以明显疏散公交客流。 2 具有可信赖的准时性和速达性。 3 与其他线路无平交，不受干扰，安全性高。 4 地铁噪声小，污染少，对城市环境不造成

12、破坏。同时地下部分充分利用了地下空间，节约了城市土地。,43,地铁的缺点,1 地铁大部分位于地下，增加了施工工作量。 2 建设费用高。 3 建设周期长，见效慢。 4 出现意外情况疏散困难。,44,线性地铁-小断面地铁,线性地铁，即小断面地铁。它采用线性电机牵引，而一般的地铁列车采用旋转电机，相同功率的线性电机要比旋转电机缩小到3/4的高度，因此能缩小地铁隧道的横截面，可大大降低建设成本(投资为一般地铁的60-80%)， 此外，它可以采用较小的曲线半径和较大的坡道，也可高架，维护较易，目前在日本已有几条线路建成投产。线性地铁能力略低于一般地铁系统。 线性地铁的缺点是运营成本与一般地铁差不多。,4

13、5,46,2. 6 市郊铁路,市郊铁路是沟通城市边缘与远郊区的手段，它与城市间的长距离铁路相同。 市郊铁路主要为通勤者提供运输服务，故有时也称通勤铁路(commuter rail)或地区铁路(regional rail)。 目前城市间高速铁路的商业速度已达到250km/h以上，一般地，市郊铁路线路的最高速度可以达到100km/h以上。,47,伦敦铁路,48,伦敦铁路,49,英国铁路,50,市郊铁路的运营形式,独立的城市铁路网：指专门或主要用于城市交通的铁路。其技术设备好，列车运行速度快，效率高，可实现按图行车。高峰小时最小列车间隔可达1.52.0min，旅客候车时间短。但多数采用地下或高架线路

14、，投资费用比较高。 客运专线：指通常的铁路线路，可用于速度不同的各种旅客列车，包括市郊列车和长途列车，一般在上下班高峰小时为市郊列车专用。这种线路的利用率高，投资费用低，是市郊铁路的普遍形式。 混合运输线：通常客货混跑，运行速度低，条件较差。,51,2.7 磁悬浮铁路,磁悬浮列车是利用电磁系统产生的吸引或排斥力将车辆托起，使之悬浮于线路上，利用电磁力导向，使用直线电机将电能直接转换成推进力，推动列车前进。,52,磁悬浮铁路特点,与传统的铁路相比，磁悬浮铁路去除了轮轨接触，因而无刚体直接摩擦阻力，可获得比一般高速铁路更高的速度，目前试验速度已达500km/h以上；无机械振动与噪声；无环境污染；可获得高舒适度和平稳性；由于没有钢轨、车轮、机械传动和接触导电轨等摩擦部件，维修费用大为降低。,53,由于磁悬浮列车运行中所需电功率主要用来克服空气动力学阻力，其人公里能耗为一般高速列车的21.464.3，另外，磁悬浮列车还有爬坡、越障能力强，更有利于实现全自动化控制等优点。所以，磁悬浮铁路将成为未来客运交通中最具竞争力的一种交通工具。,54,磁悬浮列车的发展,从1981年英国伯明翰机场到火车站的第一条磁悬浮线开通，1986年西柏林M-Ba