设备2-1城轨概述

1、1第一章第一章 城市轨道交通城市轨道交通 重点掌握重点掌握 城市轨道交通系统的发城市轨道交通系统的发展历史，基本分类，不同轨道交通系统设展历史，基本分类，不同轨道交通系统设备的基本功能特点，设备设计与运营要求。备的基本功能特点，设备设计与运营要求。 2第三章第三章 城市轨道交通设备城市轨道交通设备 第一节第一节 城轨交通概述城轨交通概述 第二节第二节 城轨交通设备城轨交通设备 第三节第三节 城轨交通组织城轨交通组织 3第一节第一节 城轨交通概述城轨交通概述 一、历史与现状一、历史与现状 二、城市轨道交通基本形式二、城市轨道交通基本形式 4一、历史与现状一、历史与现状 l世界上最早的地铁是世界上

2、最早的地铁是1863年年1 1月月10日日在在伦伦敦敦开通的一段开通的一段6km长的线路。列车由蒸长的线路。列车由蒸汽机车驱动，通风也很成问题；这条线汽机车驱动，通风也很成问题；这条线路被人们称为路被人们称为“地沟铁路地沟铁路”。不过它运。不过它运营几年后就电气化了。营几年后就电气化了。5一、历史与现状一、历史与现状 l目前，伦敦已经建成了由目前，伦敦已经建成了由12条线路组成、条线路组成、总长总长400余余km的现代化城市轨道交通系的现代化城市轨道交通系统。统。 6l亚洲最早的地铁是日本东京亚洲最早的地铁是日本东京1927年年12月开通的浅草月开通的浅草-涩谷线。涩谷线。一、历史与现状一、历

3、史与现状 7l目前，日本有目前，日本有11个城市拥有城市个城市拥有城市轨道交通系统，东京轨道交通系统，东京50km圈内的圈内的轨道交通系统总长达轨道交通系统总长达2355km，其其中高架铁路中高架铁路1985km，地铁及线性地铁及线性地铁地铁273km。 一、历史与现状一、历史与现状 8l我国最早的地铁是我国最早的地铁是1969年年建设的建设的北京北京地铁。地铁。一、历史与现状一、历史与现状 9北京轨道交通发展北京轨道交通发展l北京市轨道交通建设规划分为近中期规划北京市轨道交通建设规划分为近中期规划（2008-2015）、远期规划（）、远期规划（2015-2050)；l2015年规划，年规划，

4、 561公里。届时，轨道交通公里。届时，轨道交通规划线网由规划线网由22条线路组成；条线路组成；l目前，轨道交通在建线路共有目前，轨道交通在建线路共有7条，包括条，包括4号线、号线、6号线一期、号线一期、8号线二期、号线二期、9号线、号线、10号线二期、亦庄线和大兴线。到号线二期、亦庄线和大兴线。到2015年争取一年开通一条线路年争取一年开通一条线路 10北京市轨道交通规划北京市轨道交通规划11l天津（天津（1984）、上海（）、上海（1995）、广州）、广州（1997）陆续建设了地铁；香港的第）陆续建设了地铁；香港的第一条地铁建成于一条地铁建成于1975年。年。l到到2008年底，已有年底，

5、已有20多个城市建成和多个城市建成和正在建设轨道交通系统。正在建设轨道交通系统。 l地铁热（地铁热（22，27，8800亿，亿，7亿）亿）一、历史与现状一、历史与现状 12l现代城市交通的目标包括六个方面：现代城市交通的目标包括六个方面：l1 1使人与货物到商业区、学校、工作地等地使人与货物到商业区、学校、工作地等地点的点的可达性可达性最大化最大化 即实现客货的位移需要，即实现客货的位移需要，这也是交通运输最基本的目标。这也是交通运输最基本的目标。一、历史与现状一、历史与现状 13l2 2减少交通事故减少交通事故l3 3使交通对环境的不利影响最小化使交通对环境的不利影响最小化l4 4引导城市规

6、划目标的实现引导城市规划目标的实现l5 5保存稀缺资源，尤其是土地和石油保存稀缺资源，尤其是土地和石油l6 6使公众的代价最小化使公众的代价最小化 它反映了社会它反映了社会优化的观点。优化的观点。一、历史与现状一、历史与现状 14l研究表明：有轨的、运输能力大的交通系研究表明：有轨的、运输能力大的交通系统已经成为现代城市发展的重要基础设施。统已经成为现代城市发展的重要基础设施。一、历史与现状一、历史与现状 15l城市轨道交通系统的设备包括车辆、车城市轨道交通系统的设备包括车辆、车站、线路、列车、控制以及通信信号系站、线路、列车、控制以及通信信号系统等；它们的协同工作是为用户提供满统等；它们的协

7、同工作是为用户提供满意服务的保证。意服务的保证。 一、历史与现状一、历史与现状 16l按能力分为按能力分为l市郊铁路市郊铁路(Suburbs Rail) l地铁地铁Subway l轻轨轻轨(Light Rail Transit) l有轨电车有轨电车(Trolley Bus)l。二、城市轨道交通基本形式二、城市轨道交通基本形式 17l按构造分为按构造分为l铁路铁路l地铁地铁l单轨单轨l导向轨道交通导向轨道交通l磁悬浮磁悬浮二、城市轨道交通基本形式二、城市轨道交通基本形式 18l市郊铁路主要为通勤者提供运输服务，故有时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或地区铁路。也称通勤铁路或地

8、区铁路。 1 1、铁路系统、铁路系统 19l为土地紧张的城市中心区提供的一种交通形式，为土地紧张的城市中心区提供的一种交通形式，每小时单向最大运送能力可达每小时单向最大运送能力可达5万人次以上。万人次以上。( (一般一般3 3万人次万人次/h/h以上以上) )l地铁建设投资大，周期长。现代地铁的牵引多地铁建设投资大，周期长。现代地铁的牵引多采用电力驱动的动车组方式，供电方式多为直采用电力驱动的动车组方式，供电方式多为直流。各国地铁系统的建设标准不完全相同。流。各国地铁系统的建设标准不完全相同。2 2、地铁系统、地铁系统 20l日本还建设了另一种小断面地铁，即线性地铁。日本还建设了另一种小断面地

9、铁，即线性地铁。线性地铁的特点是断面较一般地铁要小，可降线性地铁的特点是断面较一般地铁要小，可降低建设成本，此外，它可以采用较小的曲线半低建设成本，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。略低于一般地铁系统。 2 2、地铁系统、地铁系统 21223 3、轻轨系统轻轨系统 l轻轨系统（轻轨系统（Light Rail Transit或或Light Rapid Transit）的雏形是城市有轨电车，后者由于的雏形是城市有轨电车，后者由

10、于与道路交通间的冲突而被淘汰和改造为与道与道路交通间的冲突而被淘汰和改造为与道路交通具有一定程度隔离的轻轨系统。路交通具有一定程度隔离的轻轨系统。233 3、轻轨系统轻轨系统 l一般地，轻轨要求有至少一般地，轻轨要求有至少40%的股道与道路的股道与道路完全隔离，以避免拥挤，这也是它区别于有完全隔离，以避免拥挤，这也是它区别于有轨电车之处。轨电车之处。l轻轨运输系统可以在地面、地下或高架建设，轻轨运输系统可以在地面、地下或高架建设，其最大运送能力根据列车编组确定，每列车其最大运送能力根据列车编组确定，每列车2节编组时每小时单向能力可达节编组时每小时单向能力可达13500人。人。 （一般（一般1.

11、53万人次万人次/h）244 4、特殊形式的轨道交通、特殊形式的轨道交通l（1）单轨系统）单轨系统l现代单轨系统有跨座式和悬挂式两种类型。现代单轨系统有跨座式和悬挂式两种类型。单轨铁路一般使用道路上部空间，故土地单轨铁路一般使用道路上部空间，故土地占用较少。占用较少。2526重庆单轨线重庆单轨线2728大多数单轨系统采用橡胶轮胎，可以适应急弯大多数单轨系统采用橡胶轮胎，可以适应急弯及大坡度，对复杂地形有较好的适应性，从及大坡度，对复杂地形有较好的适应性，从而减少拆迁量。同时，单轨系统建设工期较而减少拆迁量。同时，单轨系统建设工期较短，投资也小于地铁系统。短，投资也小于地铁系统。4 4、特殊形式

12、的轨道交通、特殊形式的轨道交通29单轨系统每小时单向最大运送能力在单轨系统每小时单向最大运送能力在8400人人至至25200人，适用于对速度和运输需求较低人，适用于对速度和运输需求较低的场合。的场合。4 4、特殊形式的轨道交通、特殊形式的轨道交通30（2）自动导向系统（）自动导向系统（AGT）自动导向系统（自动导向系统（Automatic Guideway Transit）是是一种通过非驱动的专用轨道引导列车运行的轨一种通过非驱动的专用轨道引导列车运行的轨道交通。道交通。4 4、特殊形式的轨道交通、特殊形式的轨道交通31自动导向系统自动导向系统32（2）自动导向系统（）自动导向系统（AGT）在

13、日本，较早的在日本，较早的AGT系统是系统是1981年开通的两条年开通的两条线路：一是神户新交通公司开通的三宫线路：一是神户新交通公司开通的三宫-中公中公园线路，全长园线路，全长6.4公里；二是大阪市住之江公公里；二是大阪市住之江公园园-中埠头间的中埠头间的6.6公里线路。公里线路。4 4、特殊形式的轨道交通、特殊形式的轨道交通33（2）自动导向系统（）自动导向系统（AGT）目前这两条线路均采用无人驾驶的目前这两条线路均采用无人驾驶的ATO系统，系统，运营速度运营速度22 27km/h，最大速度达到最大速度达到60km/h；高峰期最小间隔达到了高峰期最小间隔达到了3min左右，能力与单左右，能

14、力与单轨系统大致相同。轨系统大致相同。4 4、特殊形式的轨道交通、特殊形式的轨道交通3435第二节第二节 城轨交通设备城轨交通设备 一、轨道与结构工程一、轨道与结构工程 二、线路与车站二、线路与车站 三、车辆三、车辆 四、信号通讯系统四、信号通讯系统 五、供电、环控与给排水系统五、供电、环控与给排水系统36l轨道结构是城市轨道交通系统的重要组成部轨道结构是城市轨道交通系统的重要组成部分，一般由钢轨、扣件、轨枕、道床、道岔分，一般由钢轨、扣件、轨枕、道床、道岔及其他附属设备组成。及其他附属设备组成。一、一、 轨道与结构工程轨道与结构工程37l轨道交通在土质路基上一般宜采用混凝土枕轨道交通在土质路

15、基上一般宜采用混凝土枕碎石道床，并尽可能敷设无缝线路。碎石道床，并尽可能敷设无缝线路。 （一）土质路基的轨道结构38l钢轨形式钢轨形式l一是槽形钢轨一是槽形钢轨，多用于街道轨道，即路面与钢多用于街道轨道，即路面与钢轨轨面在同一平面的场合，如香港屯门轻铁。轨轨面在同一平面的场合，如香港屯门轻铁。l二是双头钢轨二是双头钢轨l三是目前广泛采用的平底钢轨三是目前广泛采用的平底钢轨 1、钢轨、钢轨39l轨枕的种类按构造有横向轨枕、纵向轨枕、短轨枕的种类按构造有横向轨枕、纵向轨枕、短轨枕和宽轨枕四种；按铺设部位有适用于区间轨枕和宽轨枕四种；按铺设部位有适用于区间线路的普通轨枕、道岔区的岔枕和无碴桥上的线路

16、的普通轨枕、道岔区的岔枕和无碴桥上的桥枕；按制造材料可分为木枕、混泥土枕及钢桥枕；按制造材料可分为木枕、混泥土枕及钢枕三种。枕三种。 2、轨枕及扣件、轨枕及扣件40l一般情况下，碎石道床的轨枕应尽可能采用常一般情况下，碎石道床的轨枕应尽可能采用常规铁路所使用的预应力混凝土枕。对采用第三规铁路所使用的预应力混凝土枕。对采用第三轨受电方式的系统，在安装三轨托架的地方还轨受电方式的系统，在安装三轨托架的地方还需使用特殊加长的混凝土枕。需使用特殊加长的混凝土枕。 2、轨枕及扣件、轨枕及扣件41梯形减振轨枕梯形减振轨枕42扣件扣件43l土质路基上一般采用碎石道床，碎石道床结构土质路基上一般采用碎石道床，

17、碎石道床结构简单，容易施工，减振、减噪性能较好，造价简单，容易施工，减振、减噪性能较好，造价低；不足之处是轨道建筑高度较高，轨道维护低；不足之处是轨道建筑高度较高，轨道维护工作量大。工作量大。 3 3、道床、道床 44l整体道床整体道床整体性能好，坚固稳定、耐久；轨道建筑高度小，减少隧道净空，节省投资；轨道维修量小，适宜城市轨道交通运营时间长，维修时间短的特点。短枕式和长枕式 （二）隧道内的轨道结构（二）隧道内的轨道结构 45长枕式整体道床长枕式整体道床46 （三）高架桥上的轨道结构（三）高架桥上的轨道结构 l高架桥上的轨道结构也可分为有碴轨道和无碴高架桥上的轨道结构也可分为有碴轨道和无碴轨道

18、两种。轨道两种。 47（四）结构工程（四）结构工程l1. 1. 地下结构地下结构 轨道交通地下工程的结构类型及施工方法应根轨道交通地下工程的结构类型及施工方法应根据区间隧道及车站的规模、工程地质及水文地据区间隧道及车站的规模、工程地质及水文地质条件和周围环境条件进行技术经济比较确定。质条件和周围环境条件进行技术经济比较确定。 48 一般常用的结构类型和施工方法有一般常用的结构类型和施工方法有明挖法明挖法和和暗挖法暗挖法两种，特殊情况下还可采用一些其他两种，特殊情况下还可采用一些其他方法。方法。 1. 1. 地下结构地下结构49明挖法明挖法 l地下铁道线路在地下几米深时采用。地下铁道线路在地下几

19、米深时采用。l明挖法采用敞开口开挖或以工字钢桩、钢板桩、明挖法采用敞开口开挖或以工字钢桩、钢板桩、地下连续墙、钻孔桩等护壁施工的明挖隧道或地下连续墙、钻孔桩等护壁施工的明挖隧道或车站，一般为现浇整体式矩形钢筋混凝土框架车站，一般为现浇整体式矩形钢筋混凝土框架结构。结构。 50明挖法明挖法 l根据运营需要可做成单跨、双跨或多跨根据运营需要可做成单跨、双跨或多跨结构，单层、双层或多层结构。结构，单层、双层或多层结构。 51明挖法放坡分配明挖法放坡分配52暗挖法暗挖法l暗挖法可分为暗挖法可分为盾构法盾构法和和矿山法矿山法。 53l在松软含水地层，或地下线路等设施埋深在松软含水地层，或地下线路等设施埋

20、深达到达到10m或更深时，可以采用盾构法或更深时，可以采用盾构法。 （1）盾构法）盾构法 （Shield Method）54l盾构既是一种施工机具，也是一种强有力盾构既是一种施工机具，也是一种强有力的临时支撑结构。盾构外形上看是一个大的临时支撑结构。盾构外形上看是一个大的钢管机，较隧道部分略大，它是设计用的钢管机，较隧道部分略大，它是设计用来抵挡外向水压和地层压力的。来抵挡外向水压和地层压力的。 （1）盾构法）盾构法 55复合式盾构机复合式盾构机2.6 结构工程结构工程56l它包括三部分：前部的切口环、中部的支它包括三部分：前部的切口环、中部的支撑环以及后部的盾尾。大多数盾构的形状撑环以及后部

21、的盾尾。大多数盾构的形状为圆形，也有椭圆形、半圆形、马蹄形及为圆形，也有椭圆形、半圆形、马蹄形及箱形等其他形式。箱形等其他形式。 （1）盾构法）盾构法 57l盾构施工方法由以下几个步骤组成：盾构施工方法由以下几个步骤组成：l第一，在置放盾构机的地方打一个垂直井，第一，在置放盾构机的地方打一个垂直井，再用混凝土墙进行加固；再用混凝土墙进行加固；l第二，将盾构机安装到井底，并装配相应第二，将盾构机安装到井底，并装配相应的千斤顶；的千斤顶；（1）盾构法）盾构法 58l第三，用千斤顶之力驱动井底部的盾构机第三，用千斤顶之力驱动井底部的盾构机往水平方向前进，形成隧道；往水平方向前进，形成隧道；l第四，将

22、开挖好的隧道边墙用事先制作好第四，将开挖好的隧道边墙用事先制作好的混凝土衬的混凝土衬砌砌加固，地压较高时可以采用加固，地压较高时可以采用浇铸的钢制衬浇铸的钢制衬砌砌加固来代替混凝土衬加固来代替混凝土衬砌砌。（1）盾构法）盾构法 59盾构法施工概貌60l盾构法具有施工速度快、振动小、噪音低盾构法具有施工速度快、振动小、噪音低等优点，等优点，且对隧道上方地面的副作用很少。且对隧道上方地面的副作用很少。在松软含水地层中及城市地下管线密布，在松软含水地层中及城市地下管线密布，施工条件困难地段采用盾构法施工，其优施工条件困难地段采用盾构法施工，其优点尤为明显。点尤为明显。（1）盾构法）盾构法 61l盾构

23、法的缺点是对断面尺寸多变的区段适盾构法的缺点是对断面尺寸多变的区段适应能力差。此外，新型盾构购置费昂贵，应能力差。此外，新型盾构购置费昂贵，对施工区段短的工程不太经济。总的对施工区段短的工程不太经济。总的费用费用一般也比盖挖法要高。一般也比盖挖法要高。 （1）盾构法）盾构法 62l矿山法分传统矿山法和新矿山法，新矿山矿山法分传统矿山法和新矿山法，新矿山法又可称为新奥法或浅埋暗挖法。法又可称为新奥法或浅埋暗挖法。 （2）矿山法）矿山法 63l矿山法施工的隧道一般采用拱形结构，其矿山法施工的隧道一般采用拱形结构，其基本断面型式为单拱、双拱和多跨连拱。基本断面型式为单拱、双拱和多跨连拱。 （2）矿山

24、法）矿山法 64l隧道衬砌的作用是加固围岩并与围岩一起隧道衬砌的作用是加固围岩并与围岩一起组成一个有足够安全度的隧道结构体系，组成一个有足够安全度的隧道结构体系，共同承受可能出现的各种荷载，防止地表共同承受可能出现的各种荷载，防止地表下沉。衬砌的基本结构类型为复合式衬砌，下沉。衬砌的基本结构类型为复合式衬砌，由初期支护、防水隔水层和二次衬砌所组由初期支护、防水隔水层和二次衬砌所组成成 。（2）矿山法）矿山法 65l外层为初期支护，其作用为加固围岩，控外层为初期支护，其作用为加固围岩，控制围岩变形，是衬砌结构中主要的承载单制围岩变形，是衬砌结构中主要的承载单元，一般应在开挖后立即施作，并应与围元

25、，一般应在开挖后立即施作，并应与围岩密贴，所以最适宜采用喷锚支护。岩密贴，所以最适宜采用喷锚支护。（2）矿山法）矿山法 66l内层为二次衬砌，通常在初期支护变形稳内层为二次衬砌，通常在初期支护变形稳定后施作，主要为安全储备，承受初期支定后施作，主要为安全储备，承受初期支护腐蚀后所引起的后续荷载；在初期支护护腐蚀后所引起的后续荷载；在初期支护和二次衬砌之间应敷设防水隔离层。和二次衬砌之间应敷设防水隔离层。（2）矿山法）矿山法 67浅埋暗挖法浅埋暗挖法王梦恕王梦恕l浅埋暗挖法施工步骤是：浅埋暗挖法施工步骤是：l第一步：先将钢管打入地层，然后注入水泥或化学浆液，第一步：先将钢管打入地层，然后注入水泥

26、或化学浆液，使地层加固。开挖面土体稳定是采用浅埋暗挖法的基本使地层加固。开挖面土体稳定是采用浅埋暗挖法的基本条件。条件。l地层加固后，进行短进尺开挖。一般每循环在地层加固后，进行短进尺开挖。一般每循环在0.5-1.0米米左右。随后即作初期支护。左右。随后即作初期支护。l第三步，施作防水层。开挖面的稳定性时刻受到水的危第三步，施作防水层。开挖面的稳定性时刻受到水的危胁，严重时可导致塌方。处理好地下水是非常关键的环胁，严重时可导致塌方。处理好地下水是非常关键的环节。节。l最后，完成二次支护。一般情况下，可注入混凝土，特最后，完成二次支护。一般情况下，可注入混凝土，特殊情况下要进行钢筋设计。当然，浅

27、埋暗挖法的施工需殊情况下要进行钢筋设计。当然，浅埋暗挖法的施工需利用监控测量获得的信息进行指导，这对施工的安全与利用监控测量获得的信息进行指导，这对施工的安全与质量都是重要的。质量都是重要的。682. 高架结构高架结构 （1）地面筑堤）地面筑堤 （2）高架桥高架桥 69 线路是轨道交通系统中重要的组成部线路是轨道交通系统中重要的组成部分。轨道交通运营线路包括三部分：分。轨道交通运营线路包括三部分： (1)区间区间结构结构 (2)车站车站 (3)轨道轨道一、线路一、线路 70 线路根据其在运营中的作用可分正线、线路根据其在运营中的作用可分正线、辅助线等。辅助线等。 一、线路一、线路 71l指载客

28、列车运行的线路，包括区间正线、支线、指载客列车运行的线路，包括区间正线、支线、车站正线及站线。车站正线及站线。（一）正线（一）正线72（二）辅助线（二）辅助线 l辅助线是指为空载列车进行折返、停放、辅助线是指为空载列车进行折返、停放、检查、转线及出入段作业所运行的线路。检查、转线及出入段作业所运行的线路。l辅助线包括折返线、临时停车线、渡线、辅助线包括折返线、临时停车线、渡线、车辆段出入线、联络线等。车辆段出入线、联络线等。 731折返线折返线 区段运行是指列车根据运行交路的要求，在端区段运行是指列车根据运行交路的要求，在端点站与中间车站或中间站与中间站之间开行折点站与中间车站或中间站与中间站

29、之间开行折返列车，这些可折返的中间站上需要配置折返返列车，这些可折返的中间站上需要配置折返线。折返线的形式应能满足折返能力的要求。线。折返线的形式应能满足折返能力的要求。 742临时停车线临时停车线l运营过程中，在线运营列车可能会发生运营过程中，在线运营列车可能会发生故障。为不影响后续列车运行，设计上故障。为不影响后续列车运行，设计上应能使故障列车及时退出运营正线。一应能使故障列车及时退出运营正线。一般说来，在轨道交通线路沿线每隔般说来，在轨道交通线路沿线每隔3至至5个车站的站端应加设车辆停放线。个车站的站端应加设车辆停放线。 753渡线渡线l停车线仅仅提供了故障列车的临时停放。为停车线仅仅提

30、供了故障列车的临时停放。为使这些故障列车返回车辆段，一般还需要设使这些故障列车返回车辆段，一般还需要设置渡线，以保证故障列车能及时调头返回车置渡线，以保证故障列车能及时调头返回车辆段。辆段。764车辆段出入线车辆段出入线l车辆段出入线是从车辆段到商业运营正车辆段出入线是从车辆段到商业运营正线之间的连接线。车辆段出入线可以设线之间的连接线。车辆段出入线可以设计为双线或单线，与城市道路或其他方计为双线或单线，与城市道路或其他方式的交叉处可采用平交或立交，具体方式的交叉处可采用平交或立交，具体方案要根据远期线路通过能力需要量来确案要根据远期线路通过能力需要量来确定。定。775联络线联络线l在城市轨道

31、交通网络中，要使同种制式的在城市轨道交通网络中，要使同种制式的线路可以实现列车过轨运行。这种过渡一线路可以实现列车过轨运行。这种过渡一般通过线与线之间的联络线来实现。般通过线与线之间的联络线来实现。 787980北京地铁线路间联络线北京地铁线路间联络线l1-2 南礼士路和复兴门之间（立体交叉）、建南礼士路和复兴门之间（立体交叉）、建国门和永安里之间（立体交叉）国门和永安里之间（立体交叉）l1-5 王府井和东单之间王府井和东单之间l13-5 立水桥西北立水桥西北l2-4 西直门和积水潭之间西直门和积水潭之间l8-10 熊猫环岛和安定路之间熊猫环岛和安定路之间81二、车站二、车站作为旅客乘降的场所

32、，城市轨道交通车站作为旅客乘降的场所，城市轨道交通车站一般应设置在客流量大的集散点以及与其一般应设置在客流量大的集散点以及与其他线路交会的地方，车站间的距离要根据他线路交会的地方，车站间的距离要根据实际需要确定。一般地，市区车站间距应实际需要确定。一般地，市区车站间距应在在1km左右，郊区在左右，郊区在2km左右。左右。 82（一）车站的分类（一）车站的分类1）按车站与地面相对位置分：地面站、）按车站与地面相对位置分：地面站、高架站、地下站高架站、地下站2）按车站的运营性质可分为终点站、一）按车站的运营性质可分为终点站、一般中间站、中间折返站和换乘站等；般中间站、中间折返站和换乘站等；3）按车

33、站结构形式和施工方法分为明挖）按车站结构形式和施工方法分为明挖站、暗挖站等；站、暗挖站等；834）按车站站台形式分为岛式车站、侧式车站）按车站站台形式分为岛式车站、侧式车站、一岛一侧、一岛两侧等车站形式。、一岛一侧、一岛两侧等车站形式。5）按车站服务的对象及功能可以分为城市标）按车站服务的对象及功能可以分为城市标志站（作为城市的象征或著名建筑物）、与干志站（作为城市的象征或著名建筑物）、与干线或机场等交通连接的换乘枢纽站（完成与机线或机场等交通连接的换乘枢纽站（完成与机场或其他交通方式的接续运输过程）、市郊地场或其他交通方式的接续运输过程）、市郊地区车站、农村地区车站等。区车站、农村地区车站等

34、。（一）车站的分类（一）车站的分类84不同型式的站台不同型式的站台85（二）车站的组成（二）车站的组成l大型轨道交通系统车站组成：大型轨道交通系统车站组成：l一：车站大厅及广场，它通常是乘客、游客一：车站大厅及广场，它通常是乘客、游客和商人聚集的地方；和商人聚集的地方；l二：售票大厅，为乘客出售列车客票；二：售票大厅，为乘客出售列车客票；l三：站台，直接供乘客乘降车使用；三：站台，直接供乘客乘降车使用；l四：旅客不经常到达的地方，如车站办公室、四：旅客不经常到达的地方，如车站办公室、仓库、维修设施及铁路股道等。仓库、维修设施及铁路股道等。 86l对城市铁路来说，车站一般包括主体、出入对城市铁路

35、来说，车站一般包括主体、出入口及通道、通风道及风亭（地下）和其它附口及通道、通风道及风亭（地下）和其它附属建筑物组成。属建筑物组成。 l车站主体是列车的停车点，它不仅要供乘客车站主体是列车的停车点，它不仅要供乘客上下车、集散、候车，一般也是办理运营业上下车、集散、候车，一般也是办理运营业务和运营设备设置的地方。务和运营设备设置的地方。（二）车站的组成（二）车站的组成87l车站主体根据功能的不同，可分为以下两大部车站主体根据功能的不同，可分为以下两大部分。分。l1乘客使用空间乘客使用空间 它又可分为非付费区和付费它又可分为非付费区和付费区。区。（二）车站的组成（二）车站的组成88（二）车站的组成

36、（二）车站的组成l2车站用房车站用房 包括运营管理用房、设备包括运营管理用房、设备用房和辅助用房三部分。用房和辅助用房三部分。89（三）车站规模（三）车站规模l轨道交通系统车站规模主要根据车站设计客流轨道交通系统车站规模主要根据车站设计客流量（容量）确定。一般可以参照日均乘降客流量（容量）确定。一般可以参照日均乘降客流量和高峰小时客流乘降量来综合确定。量和高峰小时客流乘降量来综合确定。 90l车站规模一般可以分为小型站、中型站、大型车站规模一般可以分为小型站、中型站、大型站和特大型站。站和特大型站。 （三）车站规模（三）车站规模91l根据欧洲的经验，车站设计要考虑根据欧洲的经验，车站设计要考虑

37、“高峰中的高峰中的高峰高峰”，例如，设计中一般要考虑，例如，设计中一般要考虑15min最大最大流量，它是按高峰小时流率的流量，它是按高峰小时流率的30%计算（正常计算（正常为为25%）。类似地，）。类似地，5min最大流率按最大流率按15min的的40%计算。计算。 （三）车站规模（三）车站规模92l地铁车站规模主要根据车站远期预测客流及所地铁车站规模主要根据车站远期预测客流及所处位置确定，一般可分为三级，处位置确定，一般可分为三级， lA级：客流量大、地处大型客流集散点以及地级：客流量大、地处大型客流集散点以及地理位置十分重要的车站理位置十分重要的车站lB级：客流量较大、地处市中心或较大的居

38、住级：客流量较大、地处市中心或较大的居住区的车站区的车站lC级：客流量较小、地处郊区的各站级：客流量较小、地处郊区的各站（三）车站规模（三）车站规模93三、三、 限界限界l限界是指列车沿固定的轨道运行时所限界是指列车沿固定的轨道运行时所需要的空间尺寸。限界越大，安全度需要的空间尺寸。限界越大，安全度越高，但工程量及工程投资也随之增越高，但工程量及工程投资也随之增加。加。94l 根据轨道交通系统的构成和设备运营要求，根据轨道交通系统的构成和设备运营要求，限界可以分为限界可以分为车辆限界、设备限界、建筑限界车辆限界、设备限界、建筑限界和和接触轨和接触网限界接触轨和接触网限界。 限界的确定需要根据车

39、辆外轮廓尺寸及技术参限界的确定需要根据车辆外轮廓尺寸及技术参数、轨道特性、各种误差及变形，并考虑列车数、轨道特性、各种误差及变形，并考虑列车在运动中的状态等因素，经过科学的分析计算在运动中的状态等因素，经过科学的分析计算后确定。后确定。（一）限界的种类（一）限界的种类95l1、车辆限界、车辆限界 （1）限界的坐标系）限界的坐标系 （2）车辆轮廓限界）车辆轮廓限界 （3）车辆限界）车辆限界 （一）限界的种类（一）限界的种类96l2、设备限界、设备限界 设备限界是为保证轨道交通系统的列车等移动设备限界是为保证轨道交通系统的列车等移动设备在运营过程中的安全所需要的限界。设设备在运营过程中的安全所需要

40、的限界。设备限界要在车辆限界的基础上，考虑备限界要在车辆限界的基础上，考虑轨道出轨道出现状态不良现状态不良而引起的车辆偏移和倾斜；此外，而引起的车辆偏移和倾斜；此外，还要考虑适当的安全预留量。还要考虑适当的安全预留量。（一）限界的种类（一）限界的种类9798l3、建筑限界、建筑限界 建筑限界是指在行车隧道和高架桥等建筑限界是指在行车隧道和高架桥等结构物的最小横断面所形成的有效内结构物的最小横断面所形成的有效内轮廓线基础上，再考虑其施工误差、轮廓线基础上，再考虑其施工误差、测量误差、结构变形等因素，为满足测量误差、结构变形等因素，为满足固定设备和管线安装的需要而必须的固定设备和管线安装的需要而必

41、须的限界。限界。（一）限界的种类（一）限界的种类99（二）区间直线地段的限界（二）区间直线地段的限界l1、隧道限界、隧道限界 在既定的车辆类型、受电方在既定的车辆类型、受电方式、施工方法及结构型式等基础上确定的式、施工方法及结构型式等基础上确定的隧道的建筑限界。隧道的建筑限界。（1）圆形隧道限界）圆形隧道限界（2）矩形隧道限界）矩形隧道限界（3）马蹄型隧道限界）马蹄型隧道限界100l2高架桥建筑限界高架桥建筑限界l高架桥的人行桥需要给轨道交通列车及设备留高架桥的人行桥需要给轨道交通列车及设备留有适当的空间有适当的空间 （二）区间直线地段的限界（二）区间直线地段的限界101（三）曲线地段及道岔区

42、建筑限界（三）曲线地段及道岔区建筑限界l曲线或道岔地段建筑限界应进行加宽和加高。曲线或道岔地段建筑限界应进行加宽和加高。 102（四）车站限界（四）车站限界l一般站台边缘与车厢外侧之间的空隙设一般站台边缘与车厢外侧之间的空隙设置置100mm为宜，站台面的高度应低于为宜，站台面的高度应低于车厢地板面车厢地板面50mm100mm较为合适。较为合适。这个数值与车辆质量及运营水平有关，这个数值与车辆质量及运营水平有关，也与线路和车站工程的施工质量有关。也与线路和车站工程的施工质量有关。103车辆一般可按有无动力分为动车、拖车辆一般可按有无动力分为动车、拖车两类，也可按有无驾驶室分为带车两类，也可按有无

43、驾驶室分为带司机室和不带司机室两类。司机室和不带司机室两类。 城轨交通车辆城轨交通车辆104l能独立运行的一组车辆一般称为动车组。能独立运行的一组车辆一般称为动车组。最早的多单元动车系统是最早的多单元动车系统是1897年年Sprague在芝加哥南部高架上发明的。这种系统在芝加哥南部高架上发明的。这种系统中，每辆车均有电机，但全部由第一辆中，每辆车均有电机，但全部由第一辆车的驾驶员操纵。车的驾驶员操纵。 城轨交通车辆城轨交通车辆105 l与铁路列车不同，城市轨道交通系统的与铁路列车不同，城市轨道交通系统的动车组是一个整体，其发动机、控制系动车组是一个整体，其发动机、控制系统等是在生产过程中定制的

44、，一般不能统等是在生产过程中定制的，一般不能在运营过程中任意拆装组合。在运营过程中任意拆装组合。 城轨交通车辆城轨交通车辆106 l多单元列车的重要性体现在可以在不减多单元列车的重要性体现在可以在不减少列车牵引力的条件下增加列车编成，少列车牵引力的条件下增加列车编成，因为每组车均有动力。牵引力是重量与因为每组车均有动力。牵引力是重量与驱动轮数量的函数，在多单元系统，整驱动轮数量的函数，在多单元系统，整个列车（而不是机车）的重量都施加于个列车（而不是机车）的重量都施加于驱动轮对，故对每辆车来说，它可以有驱动轮对，故对每辆车来说，它可以有更大的加速度，从而可以增加列车平均更大的加速度，从而可以增加

45、列车平均速度，减少运营费用。速度，减少运营费用。 第四节第四节 城轨交通车辆城轨交通车辆107l地铁车辆有动车和拖车、带司机室车和地铁车辆有动车和拖车、带司机室车和不带司机室车。不带司机室车。lA型带司机室拖车型带司机室拖车lB型无司机室带受电弓的动车型无司机室带受电弓的动车lC型无司机室不带受电弓的动车型无司机室不带受电弓的动车一、车辆的构成一、车辆的构成 108l轻轨车辆的动车一般有三种形式：四轴动轻轨车辆的动车一般有三种形式：四轴动车、六轴单铰接车和八轴双铰接车。车、六轴单铰接车和八轴双铰接车。 一、车辆的构成一、车辆的构成 109l城市轨道交通车辆由车体、转向架、牵引缓冲城市轨道交通车

46、辆由车体、转向架、牵引缓冲装置、制动装置、受流装置、车辆内部设备、装置、制动装置、受流装置、车辆内部设备、车辆电气系统车辆电气系统7大部分组成。大部分组成。一、车辆的构成一、车辆的构成 110l车体是容纳乘客和司机（如有司机室时）车体是容纳乘客和司机（如有司机室时）的地方，多采用整体承载的钢结构、轻的地方，多采用整体承载的钢结构、轻金属结构或复合材料结构。车体本身又金属结构或复合材料结构。车体本身又包括底架、端墙、侧墙及车顶等部分。包括底架、端墙、侧墙及车顶等部分。 （一）车体（一）车体 111（二）转向架（二）转向架 l转向架装设于车辆与轨道之间，是车辆转向架装设于车辆与轨道之间，是车辆的走

47、行部分。它又分动力转向架和非动的走行部分。它又分动力转向架和非动力转向架两类。力转向架两类。 112（三）牵引缓冲装置（三）牵引缓冲装置 l车辆的连接是通过车钩实现的，车钩后部一车辆的连接是通过车钩实现的，车钩后部一般需要装设缓冲装置，即牵引缓冲装置，以般需要装设缓冲装置，即牵引缓冲装置，以缓和列车运动中的冲击力。缓和列车运动中的冲击力。 113（四）制动装置（四）制动装置 l制动装置是保证列车运行安全的装置，无论制动装置是保证列车运行安全的装置，无论动车或拖车均需设摩擦制动装置。城市轨道动车或拖车均需设摩擦制动装置。城市轨道车辆的制动装置除常规的空气制动装置外，车辆的制动装置除常规的空气制动

48、装置外，还有再生制动、电阻制动以及磁轨制动（轻还有再生制动、电阻制动以及磁轨制动（轻轨车辆上常用的方式）。轨车辆上常用的方式）。 114（五）受流装置（五）受流装置 l从接触导线（接触网）或导电轨（第三从接触导线（接触网）或导电轨（第三轨）将电流引入动车的装置。也称为受轨）将电流引入动车的装置。也称为受流器。流器。l一般有一般有 杆形受流器（多用于城市无轨电车）杆形受流器（多用于城市无轨电车） 弓形受流器（多用于城市有轨电车）弓形受流器（多用于城市有轨电车） 侧面受流器（多用于矿山货车）侧面受流器（多用于矿山货车） 轨道式受流器（第三轨受流）轨道式受流器（第三轨受流） 受电弓受流器（适用于高速

49、干线）受电弓受流器（适用于高速干线）115北京地铁第三轨导电北京地铁第三轨导电116（六）车辆内部设备（六）车辆内部设备 l服务于乘客的车体内部固定附属装置（如车服务于乘客的车体内部固定附属装置（如车灯、广播、空调、座椅等）灯、广播、空调、座椅等）l服务于车辆运行的设备装置（如蓄电池箱、服务于车辆运行的设备装置（如蓄电池箱、继电器箱、主控制箱、风缸、电源变压器等）继电器箱、主控制箱、风缸、电源变压器等）117（七）车辆电气系统（七）车辆电气系统l各种电气设备及其控制电路各种电气设备及其控制电路l包括：主电路系统、辅助电路系统、电子控包括：主电路系统、辅助电路系统、电子控制电路系统制电路系统11

50、8二、车辆的主要技术参数二、车辆的主要技术参数 l1 1车辆自重、载重与容积车辆自重、载重与容积 l2 2车辆构造速度车辆构造速度 按安全及结构强度所允许按安全及结构强度所允许的车辆最高行驶速度。的车辆最高行驶速度。l3 3轴重轴重 指车辆在某运行速度范围内一根轴指车辆在某运行速度范围内一根轴允许负担的包括轮对自身重量在内的最大总允许负担的包括轮对自身重量在内的最大总质量。质量。 119l4 4通过最小曲线半径通过最小曲线半径 与转向架类型及设计与转向架类型及设计有关。有关。l5 5最大起动加速度最大起动加速度 包括平均起动加速度和包括平均起动加速度和最大制动减速度。最大制动减速度。l6 6制

51、动形式制动形式 有摩擦制动、再生制动、电阻有摩擦制动、再生制动、电阻制动和磁轨制动等形式。制动和磁轨制动等形式。 二、车辆的主要技术参数二、车辆的主要技术参数 120l7 7轴配置或轴列数轴配置或轴列数 如四轴动车一般设两台如四轴动车一般设两台动力转向架，六轴单铰轻轨车一般两端为动力动力转向架，六轴单铰轻轨车一般两端为动力转向架，中间为非动力转向架。转向架，中间为非动力转向架。l8 8供电电压、最大网电流、牵引电机功率。供电电压、最大网电流、牵引电机功率。l9 9座席数及每平方米地板面积站立人数座席数及每平方米地板面积站立人数 它它与车辆大小尺寸有关，也与设计的服务水平有与车辆大小尺寸有关，也

52、与设计的服务水平有关。关。 二、车辆的主要技术参数二、车辆的主要技术参数 121l设计车辆时，要考虑的主要尺寸有：设计车辆时，要考虑的主要尺寸有：l1 1车辆最大宽度与最大高度车辆最大宽度与最大高度 涉及车辆限界。涉及车辆限界。l2 2车体长度、高度、宽度车体长度、高度、宽度 有内外部之分。有内外部之分。 二、车辆的主要技术参数二、车辆的主要技术参数 122l3 3车钩中心线距轨面高度车钩中心线距轨面高度 简称车钩高度。简称车钩高度。目前，城市轨道车辆的车钩高度还没有统一标目前，城市轨道车辆的车钩高度还没有统一标准。例如，北京地铁车钩高度为准。例如，北京地铁车钩高度为670670mmmm，上海

53、上海地铁为地铁为720720mmmm。我国城市间铁路车辆的车钩高我国城市间铁路车辆的车钩高度则规定为度则规定为880880mmmm。 二、车辆的主要技术参数二、车辆的主要技术参数 123l4 4地板面高度地板面高度 指新造或空车高度。北京地指新造或空车高度。北京地铁为铁为10531053mmmm，上海为上海为11301130mmmm。l5 5车辆定距车辆定距 指车辆两相邻转向架之间的距指车辆两相邻转向架之间的距离。离。 二、车辆的主要技术参数二、车辆的主要技术参数 124125三、车辆段三、车辆段 l车辆段是城市轨道交通系统中对车辆进行车辆段是城市轨道交通系统中对车辆进行运用管理、停放及维修保

54、养的场所。一般运用管理、停放及维修保养的场所。一般地，一条线路可设一个车辆段；线路长度地，一条线路可设一个车辆段；线路长度超过超过20km时，可以考虑设一个车辆段、时，可以考虑设一个车辆段、一个停车场。一个停车场。 126三、车辆段三、车辆段 l车辆段主要承担的任务有列车的运用及定车辆段主要承担的任务有列车的运用及定期检修作业。期检修作业。 127三、车辆段三、车辆段 l车辆修程可根据车辆的质量及管理水平确车辆修程可根据车辆的质量及管理水平确定，目前国内各城市的地铁采用的修程基定，目前国内各城市的地铁采用的修程基本上分四种，厂修、架修、定修、月修，本上分四种，厂修、架修、定修、月修，但各城市所

55、采用的检修周期不同。如北京但各城市所采用的检修周期不同。如北京地铁车辆达到地铁车辆达到90万公里进行厂修，而上海万公里进行厂修，而上海地铁车辆需达到地铁车辆需达到100万公里进行厂修。万公里进行厂修。 128l车辆段设计原则包括车辆段设计原则包括 ： 1.收发车顺畅收发车顺畅 2.停车检修分区合理停车检修分区合理 3.用地紧凑用地紧凑三、车辆段三、车辆段 129l车辆段一般可布置成贯通式或尽头式，车辆段一般可布置成贯通式或尽头式，贯通式车辆段两端均可以收发列车，贯通式车辆段两端均可以收发列车，能力较大；停车列检库一股道可以停能力较大；停车列检库一股道可以停3列车。列车。 三、车辆段三、车辆段

56、130l尽端式车辆段能力稍低，停车列检尽端式车辆段能力稍低，停车列检库每股道一般可以停库每股道一般可以停2列车列车 三、车辆段三、车辆段 131132l车辆段根据其布局还可分为多层式与平面车辆段根据其布局还可分为多层式与平面式两种。多层式用地节省，但技术复杂，式两种。多层式用地节省，但技术复杂，工程费用比较大。欧洲不少城市有采用这工程费用比较大。欧洲不少城市有采用这种方式的车辆段。我国北京的古城、八王种方式的车辆段。我国北京的古城、八王坟和上海的新龙华均采用平面式。坟和上海的新龙华均采用平面式。 三、车辆段三、车辆段 133古城车辆段古城车辆段134轨道交通的通信系统是指挥列车运轨道交通的通信

57、系统是指挥列车运行、组织运输生产及进行公务联行、组织运输生产及进行公务联络的重要手段。络的重要手段。 信号与通信系统信号与通信系统135l轨道交通的通信系统包括光纤数字传输轨道交通的通信系统包括光纤数字传输系统、电话交换系统、闭路电视监控系系统、电话交换系统、闭路电视监控系统、无线通信系统及车站广播系统等部统、无线通信系统及车站广播系统等部分。分。 信号与通信系统信号与通信系统136l信号系统的作用是确保行车安全，提高信号系统的作用是确保行车安全，提高运输效率、改善行车有关人员的劳动条运输效率、改善行车有关人员的劳动条件。件。 信号与通信系统信号与通信系统137l信号系统与行车密度有着密切关系

58、，不信号系统与行车密度有着密切关系，不同的行车密度应选择不同的信号系统，同的行车密度应选择不同的信号系统，以保证工程设计技术经济合理，满足运以保证工程设计技术经济合理，满足运营要求。目前，轨道交通系统的信号设营要求。目前，轨道交通系统的信号设备可分为两大类：传统信号系统和现代备可分为两大类：传统信号系统和现代信号系统。信号系统。 一、信号系统一、信号系统 138l传统信号系统是由信号、联锁、闭塞、传统信号系统是由信号、联锁、闭塞、机车信号与自动停车、调度集中等设备机车信号与自动停车、调度集中等设备组成的。组成的。l移动闭塞移动闭塞 一、信号系统一、信号系统 139l列车自动控制列车自动控制AT

59、C系统的基本原理是对系统的基本原理是对列车自动进行控制，使其速度不超过由列车自动进行控制，使其速度不超过由地面信号设定的限制速度。地面信号设定的限制速度。 一、信号系统一、信号系统 140l（ 1） AT P 列 车 自 动 防 护 系 统列 车 自 动 防 护 系 统 (Automatic Train Protection）l（ 2） AT S 列 车 自 动 监 督 系 统列 车 自 动 监 督 系 统(Automatic Train Supervision)l（3）ATO列车自动操纵 系 统列车自动操纵 系 统(Automatic Train Opration)一、信号系统一、信号系统

60、141ATP主要用于对列车驾驶进行防护，对与主要用于对列车驾驶进行防护，对与安全有关的设备或系统实行监控，实现安全有关的设备或系统实行监控，实现列车间隔保护、超速防护等功能。列车间隔保护、超速防护等功能。 1列车自动防护列车自动防护（ATP, Automatic Train Protection） 142ATP的工作原理是：将信息（包括来自联锁的工作原理是：将信息（包括来自联锁设备和操作层面上的信息、地形信息、前设备和操作层面上的信息、地形信息、前方目标点信息和容许速度信息等）不断从方目标点信息和容许速度信息等）不断从地面传至车上，从而得到列车当前容许的地面传至车上，从而得到列车当前容许的安全