第1章城市轨道交通系统及车辆总体概论

第1章城市轨道交通系统及车辆总体概论城市轨道交通系统是指服务于城市客运交通，具有固定线路、铺设固定轨道、配备运输车辆以及服务设施等的公共交通设施。城市轨道交通系统通常以电力为动力，以轮轨运行方式为特征。城市轨道交通的历史可以追溯到十九世纪二十年代，当时西欧出现了蒸汽机牵引的地面铁路，例如英国于1825年9月、奥地利于1828年9月等相继建成了铁路。因此，城市轨道交通的历史可以从有轨电车和地下铁路算起。世界上第一个马拉轨道街车于1832年在美国街道上出现。1863年伦敦开通了世界上第一条地铁城市轨道交通系统的发展和分类自1863年至今，城市轨道交通的发展大致可分为4个阶段1.诞生和初始发展（1863-1924）2.停止萎缩阶段（1924-1949）3.重新发展阶段（1949-1969）4.告诉发展阶段（1970-今）城市轨道交通系统的发展和分类市郊铁路地下铁道城市轻轨交通单轨交通自动化导向交通系统磁悬浮列车城市轨道交通系统的类型市郊铁路又称为通勤铁路，是连接城市市区与郊区以及连接城市周围几十千米甚至更大范围的卫星城镇或城市圈的铁路，服务于上下班乘客，一般站距较长。它往往又是连接大中城市干线铁路的一部分，一般和干线铁路设有联络线，设备与干线铁路相同。线路大多建在地面，其运行特点接近干线铁路。与城市轨道交通系统中的地下铁道等其他类型不同，在市郊铁路上通常是市郊旅客列车、干线旅客列车和货物列车混合运行。1.市郊铁路市郊铁路的运行速度最大可达100～120km/h，运量最高每小时可达60000～80000人次，对于客流量巨大的城市来说发展市郊铁路是明显优于发展小汽车的。市郊铁路在能源消耗、投资费用等方面的指标也明显优于其他交通方式。根据日本的研究资料，市郊铁路的投资大概是地铁的1/10～1/5。每千米的能源消耗是汽车的1/7，是一种十分经济可行的交通方式。日本JR山手线

地下铁道是城市轨道交通的主要形式，是指线路建设在地下隧道的轨道交通。部分路段也可建在地面或高架。2.地铁地下铁道的特点单向运能最高可达6万～8万人次/h，速度可达100km/h，旅行速度可达40km/h左右，可3辆～10辆编组。车辆运行最小间隔可低于1.5min。驱动方式有直流电机、交流电机、直线电机等。地下铁道有造价昂贵，建设周期长的弊端。正在隧道中行驶的北京地铁地铁车辆车内布置

轻轨交通是在传统的有轨电车基础上发展起来的电气牵引、轮轨导向、车辆编组运行在专用行车道上的中运量型城市轨道交通系统。英文称为LightRailTransit（简称：LRT）。当享有专用路权时称为轻轨快速交通（LightRailrapidTransit），与有轨电车（不享有专用路权）做区分。

3.轻轨有轨电车是最早发展的城市轨道交通之一，一般在城市中心穿街走巷运行，具有上下车方便的特点，通常单节。早期有轨电车一般采用直流电机驱动，单向小时运能在5000人次左右，速度在10～20km/h。由于运能、挤占道路、噪声等问题，后来一些城市相继拆除，规模缩小。早期的有轨电车2006年底，天津滨海新区开通了法国引进的胶轮电车Translohr，是中国大陆境内第一个使用胶轮电车的城市。2009年，上海浦东新区张江地区也开通了胶轮有轨电车。与早期有轨电车相比，当今的有轨电车是高科技的结晶，使用先进的牵引、制动设备。它一般为两节车厢编组，可容纳180人至190人，是普通单节公交车的两倍。新型有轨电车平均时速20公里，比城市中公交车平均时速快30％；同时，有轨电车普遍使用长钢轨，基本没有接头，行驶中车轮与钢轨的摩擦噪声较低。20世纪70年代开始，采用线路隔离、自动化信号调度、开发高性能车辆等措施对传统有轨电车进行改造，在速度、能耗、噪声、运载能力等方面得到很大提高。轻轨交通的特点钢轨一般为轻型的，车辆是小型的。轻轨交通一般采用地面和高架相结合的方法建设。线路可从市区通往郊区。车辆设置灵活，列车编组3辆～6辆，电气牵引，常用铰接式车体。最高速度可达60km/h，旅行速度30～35km/h，单向运能2万人次/h～4万人次/h。能通过小半径曲线和大坡度地段，适应能力强。投资省，建设周期短，运能高，灵活。武汉市的轻轨列车国外现代化的轻轨4.单轨（独轨）交通 单轨交通是采用一条大断面轨道并全部高架的轨道交通。其类型分为跨座式和悬挂式两种。跨座式：车辆骑跨在轨道上，其轨道由预应力混凝土制作，车辆运行时走行轮在轨道上平面滚动，导向轮在轨道侧面滚动导向。悬挂式：车辆在轨道的下方。吊挂在轨道上，轨道多由箱形断面钢梁制作。走行轮沿轨道走行面滚动，导向轮沿轨道导向面滚动导向。单轨交通的特点单轨交通的车辆采用橡胶轮，电气牵引，速度可达80km/h，旅行速度30～35km/h，列车可4辆～6辆编组，单向运能为1万～2.5万人次/h。单轨交通的优点是占地少，结构简单，投资费用低，噪声低，因而便于穿行在高楼大厦之间，能在大坡度（60‰）和小曲线半径（50m）安全运行。单轨交通也存在能耗大，道岔结构复杂，车辆走行装置复杂，出现事故救援困难等缺点。国外的跨座式独轨重庆的跨座式独轨列车5.新交通系统广义新交通系统概念：新交通系统（newtransportsystem）是新开发的具有高速、准点、舒适和污染小的交通方式及其运行服务系统的总体，是20世纪60年代出现的不同于传统运输方式的新型交通工具，为克服现有交通方式在环境和经营上的缺陷，或为满足现有运输方式难以适应的运输需求而开发的新交通方式和新运营服务的总称。新交通系统概念：即自动化导轨交通系统(AutomatedGuidewayTransit，简称AGT），也称为APM（AutomatedPeopleMoversystems）。一般指以无人驾驶的车辆在专用路权及自动化控制条件下运行的新型轨道交通系统。车辆通常采用胶轮车辆，由电气牵引，具有特殊导向、操纵和转折方式的，可单车或数辆编组运行。自动化导轨交通系统分类AGT系统可依其服务容量与路径型式分成下列三种：穿梭／环路式捷运（Shuttle／LoopTransit，SLT）群体捷运（GroupRapidTransit，GRT）个人捷运（PersonalRapidTransit，PRT）1）穿梭/环路式捷运(SLT)这是AGT系统中最简单的一种，分穿梭与环路两种。穿梭式使用较大型车厢（容量约100人），通常具有站位，沿著固定路线行驶；从甲地驶到乙地，再从乙地驶回甲地，如此来回输运，其作用如同高楼中的自动电梯，故又称水平电梯。除可作两点间直接输运外，中途亦可设站。环路式则沿环状路径绕圈行驶，中途设站停留。穿梭/环路式捷运(SLT)在技术应用层面上较简单，可提供机场或都市特定区内的环流交通功能，也可以在各种活动中心（如购物中心、运输中心、娱乐园区等）间作串联式的连络服务，因此其运载容量不但高于群体捷运(GRT)与个人捷运(PRT)，且可以单节或联挂成列车方式，应用在中运量系统范围内的旅运需求。2）群体捷运(GRT)这种系统的主要服务对象为具相同出发地点与目的地的群体乘客，通常使用载运量为12至70人之中型车厢，故可视为一种自动行驶的公共汽车(AutomatedBus)。其与SLT不同处，因容量较小，除可有较密的班次外，还可设置分岔路线，以便选择性地绕行主线，收集支线的乘客。运行班次间隔可从3秒至1分钟，服务方式可分定时排班或中途不停留的区间捷运。一九七四年一月启用的德州达拉斯机场的AIRTRANS以及一九七五年通车的西维京尼亚大学摩根镇(Morgantown)运人系统均属GRT的应用例子。3）个人捷运(PRT)其主要特色为使用具2至6人容量的小型车厢，在精密电脑自动化控制系统管制下，在复杂的路网中运行，并经由道岔(Switch)转出/进主干线运载乘客。新交通系统车辆结构的特点新交通系统车辆与其他城市轨道交通车辆最基本的区别就是其走行装置。这种被称之为导轨式电动车是运行在混凝土专用轨道上、使用橡胶车轮的自动运行公共交通工具。电动车由走行车轮和导向车轮承担载荷，沿导轨运行，导向系统有设置在轨道侧面的，也有设置在轨道中央的。日本新交通系统车辆车体采用普通钢、铝合金和不锈钢三种材料。目前新造的车体大部分采用轻量化不锈钢，日本神户自动轨道运输系统线路日本神户的无人驾驶列车首都机场APM线首都机场在T3航站楼A座，B座和C座之间修建了APM，该系统采用加拿大庞巴迪公司的设计方案。广州APM线广州APM，世界第一条全程地下的城市捷运系统。与广州地铁3号线南北平行，与广州地铁1号线、5号线东西交汇。6.城市磁悬浮交通磁悬浮交通就是利用电磁力将车辆悬浮在轨道之上，并采用直线电机牵引的轨道交通系统。磁悬浮交通一般分为：高速超导型，最高速度550km/h；中速常导型，最高速度在250km/h左右；低速常导型，最高速度在100～120km/h。城市磁悬浮交通多采用低速常导型。德国的磁浮列车日本的磁浮列车上海的磁浮列车1.有较大的运输能力城市轨道交通由于高密度运转，列车行车时间间隔短，行车速度高，列车编组辆数多，因而具有较大的运输能力，单向高峰每小时的运输能力地铁达到4万～6万人次，轻轨1万～4万人次，运输能力远远超过公共汽车。2.城市轨道交通具有较高的准时性城市轨道交通由于在专用行车道上运行，不受其它交通工具干扰，不产生线路堵塞现象，并且不受气候影响，是全天候的交通工具，列车能按运行图运行，具有可信赖的准时性。城市轨道交通主要技术特性3.城市轨道交通具有较高的速达性与常规公共交通相比城市轨道交通，车辆有较高的运行速度，有较高的启、制动加速度，列车停站时间短，上下车迅速方便，而且换乘方便，从而可以使乘客较快的达到目的地，缩短了出行时间4.城市轨通交通具有较高的舒适性与常规公共交通相比，城市轨道车辆具有较好的运行特性，车辆、车站等装有空调、引导装置、自动售票等直接为乘客服务的设备，城市轨道交通其有较好的乘车条件，其舒适性优于公共车、汽车。5.城市轨道交通具有较高的安全性城市轨道交通由于运行在专用轨道上，没有平交道口，并且有先进的通讯信号设备，极少发生交通事故。6.城市轨道交通能充分利用地下和地上空间城市轨道交通由于充分利用了地下和地上空间的开发，不占用地面街道，能有效缓解道路拥挤、堵塞现象。7.城市轨道交通的系统运营费用较低城市轨道交通由于主要采用电气牵引，而且轮轨摩擦阻力较小，与公共车、汽车相比节省能源，运营费用较低。8.城市轨道交通对环境低污染城市轨道交通由于采用电气牵引，与公共册、汽车相比，不产生排气污染。由于在线路和车辆上采用了各种降噪措施，一般不会对城市环境产生严重的噪声污染城市轨道交通的特点：准点速度快客运量大污染小能耗低马车铁道：1832年，美国纽约；1855年扩大规模。1863年1月，世界上第一条地下铁道在英国伦敦建成投入运营，开始时是采用蒸汽牵引，到1890年时改为电力牵引。目前世界上已有40多个国家和地区的147座城市都建造了地下铁道，累计地铁线路总长度超过6000km，年客运总量约为280亿人次。城市轨道交通发展历史19世纪上半叶欧美出现有轨公共马车1825年英国建成第一条商用铁路1863年伦敦建成第一条地铁1870年纽约建成高架轨道交通线1881年柏林建成第一条电气化铁路1888年美国建成第一条有轨电车系统20世纪初地铁和有轨电车第一次大发展二战以后地铁在世界范围内迅速发展，各种类型的城轨交通工具出现城市中的有轨公共马车早期的有轨电车早期纽约的地铁现代纽约的地铁1906年天津建成国内第一条有轨电车1908年上海建成第一条有轨电车1909年大连建成第一条有轨电车1969年北京建成国内第一条地铁1984年天津建成第一条地铁1995年上海建成第一条地铁1996年广州建成第一条地铁最近十年我国城市轨道交通跨越式地大发展我国城市轨道交通发展史

1907年（清光绪三十三年）10月18日，由中日商办奉天马车铁道股份有限公司建立。1908年（清光绪三十四年）1月4日，由火车站（今沈阳老道口桥南侧）至小西门段首先建成通车，后由小西边门至小西城门段相继建成通车，运营线路长4.03公里。1922年11月停运。我国清末民初的有轨马车天津早期的有轨电车1965年7月1日，北京地下铁道一期工程在玉泉路举行了开工典礼。1969年10月1日，北京地下铁道一期工程建成通车试运行。从北京站至古城路站共设16座车站及一座地面车辆段——古城车辆段，运营线长21公里。1971年1月15日，北京地铁一期工程线路开始试运营，实行内部售票，接待参观群众。售票办法，凭单位介绍信，在各车站购票，单程票价为一角。1981年9月15日，北京地下铁道一期工程验收正式交付使用。早期的北京地铁早期的北京地铁1984年12月，天津地铁建成通车，全长7.4公里，沿途共设8个车站。1989年12月29日，北京地铁二期工程正式交付运营。1993年5月28日，上海地铁第一条线路——一号线南段建成通车。1996年12月28日，广州地铁一号线通车。上世纪九十年代我国地铁建设我国第一个拥有地铁的城市：北京 北京地铁于1969年10月建成通车，线路长度为23.6km；第二条环线于1984年9月建成通车，全长19.9km。我国第一个拥有现代化地铁的城市：上海 地铁1号线工程于1995年5月建成通车，线路总长为21km，引进德国西门子技术，属国际上80年代先进水平。我国国内最昂贵的地铁：广州地铁

1999年6月28日开通的广州地铁一号线世界上赢利最好的地铁：香港地铁 香港第一条线路于1977年建成通车，初期是由政府经营的地铁公司，现已私有化。北京、天津、上海、南京、广州、深圳、重庆、武汉、长春、大连、沈阳、成都、西安我国内地已开通地铁、轻轨的城市已经批准、在建：杭州、哈尔滨、长沙、郑州、福州、昆明、南昌、合肥、南宁苏州、东莞、宁波、无锡、大连、贵阳上报待批：石家庄、太原、济南、乌鲁木齐、兰州我国内地将开通地铁、轻轨的城市上海11条线路总里程424公里北京14条线路总里程336公里广州8条线路总里程222公里上海、北京、广州线路及里程城市轨道交通构成城市轨道交通系统通常由轨道线路、车辆、通讯信号、供变电、车站、维护检修基地、指挥控制中心等组成。车辆是直接为乘客提供服务的设备。现代城轨车辆大多按动车组设计。车辆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可机室和不带可机室车辆两类。在一组动车组中，动车、拖车与驾驶室的分布是一个有机的整体，它不能随意拆卸。例如，北京地铁1线、环线按全动车设计，4辆、6辆为一固定编组；复八线为两辆车一单元，列车可以按2、4、6辆编组。车辆车辆段是城市轨道交通系统中对车辆进行运营管理、停放及维修保养的场所。一般地，1条线路可设1个车辆段。线路长度超过20km时，可以考虑设1个车辆段、1个停车场。车辆段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本上分4级，厂修、架修、定修、月修。但各城市所采用的检修周期不同。如北京地铁车辆达到90万km时进行厂修，而上海地铁车辆需达到100万km才进行厂修。车辆段的设施主要有：入段(场)线：车辆段或停车场与正线的结合部，是段(场)与正线的过渡线路，供列车出入场使用。其有效长度至少保证一列车的停放。停车库线：停车库线要满足线路所有运用车辆的停放需要，线路长度根据车辆编组的需求进行设计，一般为列车长加8m，可设计为一线一列位或一线二列位，线路间隔通常为3.8m，通常设检修坑道。维修线：是指用于车辆各种不同修程的专用线路，包括架大修线、定修线、临修线、静调线等。试车线：用作列车调试、项目试验的线路，有效长度应保证列车最高时速和全制动的需求。试车线一般为平直线路。交接线或联络线：是一条运营线路与另一条运营线路或运营线路与国铁连接的专用线路，主要用于车辆与生产物资的周转、调送。洗车库：一般安装自动洗车机，用于车辆自动清洗，列车以低于5km/h的速度通过洗车设备，完成车体清洗作业。目前较高级洗车设备有喷淋、去污、上蜡、吹干等功能，减少了人工作业。线路线路是城市轨道交通的基础组成部分。地铁线路的走向一般选择易于施工和客流相对比较集中的地区。轨道交通线路按其在运营中的地位和作用分为正线、辅助线和车场线。一、正线正线是贯穿所有车站、区间，供车辆载客运营的线路。正线行车速度高、密度大，要保证行车安全和乘坐舒适，线路标准要求高。城市轨道交通一般按双线设计，采用右侧行车制；大多数线路为全封闭；与其他交通线路相交处，一般采用立体交叉。二、辅助线辅助线是为了保证正线运营，合理调度列车，为空载列车提供折返、停放、检查、转线及出入段作业而配置的线路。辅助线速度要求低，最高运行速度限制在35km/h，标准也低。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。1．折返线城市轨道交通线路一般都比较长，全线的客流分布可能会不太均匀，这时可组织区段运营。区段运营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进行列车折返。因此，在这些提供折返作业的中间站上，需要为列车设置折返线，专供到车折返掉头。折返线形式很多，有环行折线、尽端折线等。

2．临时停车线及渡线城市轨道交通线路由于运输量大，列车运行问隔一般较密。而在运营过程中，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3～5个车站的站端应加设渡线或车辆停放线。渡线的作用是使离开车辆段的故障列车能及时调头返回车辆段，停车线的作用则是临时停放事故列车。3．车辆段出入线为保证运行列车的停放和检修，在轨道交通沿线适当的位置应设置车辆段，车辆段与正线连接的线路为车辆段出入线，是车辆段与正线之间的联络通道。出入线可以设计为双线或单线。4．联络线联络线是为沟通两条单独运营线路而设置的连接线，为两线车辆过线服务。另外，为方便车辆及大型设备的运输，有条件的地方应设置地面铁路专用线。下图为联络通道的实例，它将存车线与联络线合并布置。三、车场线车场线是车辆检修作业用的线路，行车速度较低，线路标准只要满足场区作业要求即可。电能是城市轨道车辆电力牵引系统必需的能源。电动车辆以及运营服务的机电设备，包括通风、空调、照明、通讯、信号、给排水、防灾报警、电梯、电动扶梯等，也都依赖电能。城市轨道交通供电电源一般取自城市电阚，通过城市电网一次电力系统和轨道交通供电系统实现输送相变换，最后以适当的电流供给用电设备。供电城市轨道交通的供电系统负责提供车辆及设备运行的动力能源，一般包括高压供电系统、牵引供电系统和动力照明供电系统。高压供电系统是城市电网对轨道交通系统内部的变电所的供电方式，一般视备城市内情况而定。牵引供电系统供给电动车辆运行的电能，它是由牵引变电所和牵引网组成的。动力照明供电系统提供车站和区间各类照明、扶梯、风机、水泵等动力机械设备电源和通信、信号、自动化等设备电源，它是由降压变电所和动力照明配电线路组成的。一、供电方式 城市轨道交通的供电方式主要有集中式供电、分散式供电和混合式供电3种。1．集中式供电沿城市轨道交通线路，根据用电容量和线路的长短设置专用的主变电所，主变电所一般为110kV。上海、广州。、香港地铁即为此种供电方式。2．分散式供电沿城市轨道交通线路沿线直接由城市电网引入多路电源，电源电压等级一般为10kV，供给各牵引变电所，这种方式为分散式供电。3．混合式供电即前两种供电方式的结合，以集中式供电为主，个别地段引入城市电网电源作为集中式供电的补充，使供电系统更加完善和可靠。北京地铁1号线和环线即为此种供电方式1．牵引供电系统组成电网一次电力系统由国家电力部门建造与管理，以110kV或220kV的高压，通过三相传输线将电能输送到区域变电所。在区域变电所中，电能先经过降压变压器降低电压等级(如10kV或35kV)，再经过三相输电线输送给各区域内的牵引变电所和降压变电所，并再降为轨道交通所需的电压等级(如直流1500V)。二、牵引供电系统三、动力照明供电系统动力照明供电系统由降压变电所及动力照明组成。每个车站应设降压变电所，地下车站因负荷较大，一般将降压变电所设于站台两端，其中一端可以和牵引变电所合建为混合变电所；地面车站因负荷较小，可设一个降压变电所。车站动力照明采用380V/220V三相五线制系统配电。轨道交通车辆的组成车体车辆内部设备走行部分牵引缓冲连接装置制动装置受流装置车辆电气系统车体分有司机室车体和无司机室车体两种。是容纳乘客和司机驾驶（对于有司机室的车辆）的地方，是安装、连接其它设备和部件的基础。城市轨道车辆车体均采用整体承载的钢结构和轻金属结构，以达到在最轻的自重下满足强度的要求。有司机室车辆驾驶室车厢内部设备车厢内部设备包括乘客的固定附属装置和服务于车辆运行的设备装置。属于前者的如车电、通风、取暖、空调、坐椅、拉手等。属于后者的大多吊挂于车底架，如蓄电池箱，继电器箱，主控制箱，电动空气压缩机组，总风缸，电源变压器，各种电气开关和接触器箱等。走行部分——转向架转向架分为◆动力转向架◆非动力转向架—动力转向架上安装牵引电动机—装有动力转向架的车辆称为动车—装有非动力转向架的车辆称为拖车上海地铁五号线车辆

——动拖比1：1转向架转向架的组成构架轮对轴对轴箱装置弹性悬挂装置◆一系弹簧悬挂◆二系弹簧悬挂支承车体装置(1)构架构架（2）轮对轮对（3）轴箱轴承轴箱支承车体装置中心销的位置中心销牵引缓冲连接装置制动系统为了让电动车组能以一定的速度运行，必须对其施以牵引。同样为让运行的电动车组能迅速减速、停车，必须也对其施以制动。制动功率要比驱动功率大5～10倍。制动类型按电动车组动能的转移方式可以分为两类：◆摩擦制动方式即动能通过摩擦转变为热能，然后消散于大气；◆动力制动方式即把动能通过发电机转化为电能，然后将电能从车上转移出去。摩擦制动常用的摩擦制动方式主要有闸瓦制动和盘形制动，还有轨道电磁制动等方式。（1）闸瓦制动，又称为踏面制动，是最常用的一种制动方式。（2）盘形制动，制动缸通过制动夹钳，夹紧制动盘，使闸片和制动盘间产生摩擦，把电动车组的动能转变为热能，热能通过制动盘与闸片散于大气。闸瓦制动盘形制动动力制动（1）电阻制动。将发电机发出的电能加于电阻器中，使电阻器发热，即电能转变为热能。电阻器上的热能靠风扇强迫通风而散于大气中。电阻制动一般能提供较稳定的制动力，但车辆底架下需要安装体积较大的电阻箱。（2）再生制动。再生制动是把电动车组的动能通过发电机转换为电能后，再使电能反馈回电网，进行回收使用。受流装置

从接触导线（接触网）或导线轨（第3轨）将电流引入动车的装置称为受流装置或受流器。电气系统车辆电气系统包括车辆上的各种电气设备及其控制电路。按其功能可分为主电路系统、辅助电路系统和电子控制电路系统3个部分。车辆性能参数自重：车辆本身的全部质量。载重：车辆允许的正常最大装载质量。轴重：按车轴形式以及在某个运行速度范围内该轴允许负担的质量，包括轮对自身在内的最大总质量。每延米轨道载重：车辆总质量与车辆全长之比。构造速度：按安全和结构强度等条件所允许的车辆的最高行驶速度。二、城市轨道交通车辆技术参数车辆技术参数分为性能参数与主要尺寸两部分，主要用来概括车辆技术规格的相关指标，从而从总体上对车辆性能及结构进行表征。

城市轨道交通车辆技术参数车辆性能参数车辆性能参数自重、载重构造速度轴重通过最小曲线半径轴配置或轴列数最大启动加速度，平均启动加速度，最大制动减速度冲击率（m/t3）列车平稳性指标座席数及每平方米地板面积站立人数每延米轨道载重（车辆总质量与车辆全长之比）

1.车辆性能参数(1)自重、载重及容积自重为车辆本身的全部质量；载重为车辆允许的正常最大装载质量，均以t为单位;容积以m3为单位。

(2)构造速度指车辆设计时，按安全及结构强度等要求设计的允许车辆最高行驶速度。

(3)轴重列车重量和轴数的比值。

城市轨道交通车辆基础知识(4)每延米轨道载重是车辆设计中与桥梁、线路强度密切相关的一个指标，同时又是能否充分利用站线长度、提高运输能力的一个指标，其数值是车辆总质量与车辆全长之比。

(5)通过最小曲线半径指配用某种形式转向架的车辆在站场或厂、段内调车时所能安全通过的最小曲线半径。

(6)轴配置或轴列式用数字或字母表示车辆走行部结构特点的方式。若是4轴动车，设两台动力转向架，则轴配置记为B—B；若是6轴单铰轻轨车，两端为动力转向架，中间为非动力铰接转向架，其轴配置记为B—2—B。城市轨道交通车辆基础知识(7)最大起动加速度指在平直线路上，额定定员的载荷条件下，列车在起动过程中单位时间内速度的增加量（m/s2）。

(8)最大制动减速度指在平直线路上，额定定员的载荷条件下，列车在制动过程中单位时间内速度的减小量（m/s2）。

(9)列车平稳性指标反映车辆振动对人体感受造成影响的主要指标，通常用斯佩林公式进行计算，其值越大，说明车辆的稳定性越差，一般要求城轨车辆的平稳性指标值应小于2.7。

(10)牵引电机功率多在180~300kW。

(11)每吨自重功率指标一般在10kW／t～15kW／t。

(12)供电电压一般采用DV1500V或DV750V。。城市轨道交通车辆基础知识(13)冲击率由于工况改变引起的列车中各车辆所受到的纵向冲击，以加速度变化率来衡量（m/s3）。要求城轨车辆的纵向冲击率不得超过1m/s3。

(14)制动形式有摩擦制动、再生制动、电阻制动以及磁轨制动等多种形式。

(15)转向架安全性指标反映转向架运行平稳、稳定和良好过弯性能的指标，通常包括脱轨系数、倾覆系数、轮重减载率等。

(16)座席数及每平方米地板面积站立人数地铁车辆由于其短途高流动性的运载特点，座席数较少，一般为55~65座，站立数一般250人，超载时乘客总数按7~9人/m2计算。城市轨道交通车辆基础知识车辆的主要尺寸

车辆最大宽度车体长、宽、高

车钩高

地板面高度

车辆定距（转向架中心距）

转向架固定轴距

车辆长度车辆高度

车辆最大高度车辆主要尺寸2.车辆的主要尺寸

（1）车辆长度：车辆处于自由状态，车钩呈锁闭状态时，两端钩舌内侧之间的距离。（2）车辆最大宽度：车体横断面上最宽部分的尺寸。（3）车辆最大高度：车辆顶部最高点与钢轨顶面之间的距离。通常情况下还需说明与最高点相关的结构，如有无空调，受电弓的状态等等。（4）车辆定距：同一车辆的两转向架回转中心之间的距离。（5）固定轴距：同一转向架的两车轴中心线之间的距离。

城市轨道交通车辆基础知识2.车辆的主要尺寸

（6）车钩高：指车钩连接面中点至轨面的高度。取新造或修竣后空车的数值。列车中各车辆的车钩高基本一致，从而能够保证车辆正确连挂和列车运行平稳。各城市车钩高不尽相同，广州、上海地铁车辆为720mm，北京地铁车辆为660mm。（7）地板面高度：车辆地板面与钢轨顶面之间的距离。取新造或修竣后空车的数值。其受两方面的制约，一是车辆本身某些结构高度的限制，如车钩高及转向架下心盘面的高度；另一方面又与站台高度的标准有关，应与站台高度相协调，比如上海地铁车辆地板面高为1130mm，北京地铁车辆为1053mm。

城市轨道交通车辆基础知识车辆纵向尺寸参数转向架回转中心转K1转向架三维图序号项目名称A型车B型车C型车四轴车四轴车四轴车六轴车八轴车1车辆基本长度（m）221918.922.329.52车辆基本宽度（m）32.82.63车辆高度（m）受流器车（m）（空调/无空调）3.8/3.63.8/3.63.7/3.25受电弓车（m）（落弓高度）3.83.83.7受电弓工作高度（m）3.9~5.64车内净高（m）2.10~2.155地板面高（m）1.10.956车辆定距（m）15.712.6117.27固定轴距（m）2.2~2.52.1~2.21.8~1.98车轮直径（mm）Φ840Φ7609车门数（每侧）（个）5444510车门宽度（m）≥1.3各类车型主要技术标准序号项目名称A型车B型车C型车四轴车四轴车四轴车六轴车八轴车11车门高度（m）≥1.812定员人数（人）单司机室车295230200240315无司机室车31024521025032513车辆轴重（t）≤16≤14≤1114站立人员标准（人/m2）定员6超员915最高运行速度（km/h）≥80≥7016起动平均加速度（m/s2）≥0.9≥0.8517常用制动减速度（m/s2）1.01.118紧急制动减速度（m/s2）1.21.319噪声[dB（A）]司机室内≤80≤70客室内≤83≤75车外80~85（站台）≤82各类车型主要技术标准城轨车辆技术参数举例以苏州地铁二号线车辆为例，苏铁二号线采用B型车，列车以3M2T五节编组，其主要技术参数如下（1）车辆主要性能参数设计结构速度90km/h最高运行速度80km/h最大起动加速度（0～35km/h）0.95m/s2平均加速度（0～60km/h）≥0.5m/s2常用制动平均减速度1.0m/s2紧急制动减速度1.2m/s2最大冲击率0.75m/s3轴重≤14t平稳性W≤2.5转向架的安全性指标脱轨系数Q/P≤0.8轮重减载率ΔP/Pst≤0.6倾覆系数D=Pd/Pst≤0.8城轨车辆技术参数举例以苏州地铁二号线车辆为例，苏铁二号线采用B型车，列车以3M2T五节编组，其主要技术参数如下（2）车辆主要结构尺寸车体长度19000mm车辆长度（Tc车/Mp车）20450mm/19520mm车体宽度（地板面处）2800mm车体高度（落弓时）≤3810mm车门/车窗数量门4对/窗3～5对车门开门尺寸宽≥1300mm，高≥1800mm开关门时间5s车内净高≥2100mm地板面高度1100mm车钩高度720mm转向架中心距12600mm转向架轴距2300mm车轮轮径（新轮）（半磨耗）（磨耗）Φ840mmΦ805mmΦ770mm城轨车辆技术参数举例以苏州地铁二号线车辆为例，苏铁二号线采用B型车，列车以3M2T五节编组，其主要技术参数如下（3）载客量及重量表载客状态（AW）拖车（Tc）动车（M或Mp）列车（3M2T）备注（人）（t）（人）（t）（人）（t）AW00310330161每位乘客重量按60kg计算AW13733.224235.52200173AW223044.8250481210233.6AW332450.4434853.881692262.52AW（AverageWeight）是表征列车载客量的参数，包括AW0、AW1、AW2、AW3四种情况。AW0表示空载时的情况；AW1表示满座时的情况；AW2表示满载时的情况（按6人/m2），即定员载荷；AW3为超载时的情况（按9人/m2）。城轨车辆技术参数举例三、城市轨道交通车辆编组及标识1.列车编组车辆编组定义：按照预期的目的，将各独立的车辆连接起来，成为一个运行体；车辆编组需考虑的因素：线路坡度、运营密度、站间距离、舒适度、安全可靠性、工程投资、客流大小等。城市轨道交通车辆基础知识1、车辆编组

车辆编组定义：按照预期的目的，将各独立的车辆连接起来，成为一个运行体；车辆编组需考虑的因素：线路坡度、运营密度、站间距离、舒适度、安全可靠性、工程投资、客流大小等。三、城市轨道交通车辆编组及标识

拖车：无电机和传动装置的车辆又分为无驾驶室（T或A）和有驾驶室（Tc或A）两种情况。动车：有电机和传动装置的车辆；又分为无受电弓（M或C）、有受电弓（Mp或B）、有驾驶室（Mc）、有受电弓及驾驶室（Mcp）几种情况。C:cabin，P:pantograph列车编组主要包括列车中动车与拖车的分布形式，以及车辆之间的连接方式。

目前我们国家各个城市的地铁编组方法都不尽相同，但是具体编组方法都采用动、拖车混编的方式。一般动、拖混编采用“四动加两拖”或“三动加三拖”的连接方式。比如北京地铁四号线的列车编组为＋Tc－Mp－M－T－Mp－Tc＋，由三个单元车组成；杭州地铁一号线，深圳地铁三号线等列车编组为＋Tc－Mp－M＝M－Mp－Tc＋，是由两个单元车组成，每一单元车为二动一拖；北京地铁八通线原来的4辆编组为＋Mc－Tp＝T－Mc＋，共两个动力单元，每一单元车为一动一拖等。在编组方式中，M表示动车，T表示拖车，c表示带有司机室，p表示带有受电弓；“＋”代表全自动车钩，“－”代表半永久牵引杆，“＝”代表半自动车钩。

上海地铁：6节编组其排列为:A—B—C—C—B—A，也可以写为:Tc—Mp—M—M—Mp—Tc。8节编组其排列为：A—B—C—B—C—B—C—A，或A—B—C—B—C—C—B—A。注意：A车和A型车的区别

北京地铁：早期按全动车设计，两车为一单元，使用时按2、4、6辆编挂组成列车组。目前，北京地铁的列车有带驾驶室的拖车（Tc1车、Tc2车）、不带驾驶室的拖车（T车）和不带驾驶室的动车（M车）三种车型，采用贯通式车厢，乘客可任意走动。一个动车和一个拖车为一个制动单元，使用时按2、4、6节进行编组。当采用6节编组时，排列为：Tc1—M1—M3—T3—M2—Tc1。

天津车辆：在开通初期为4节编组，采用“二动二拖”形式，编组为：Mcp—T—T—Mcp而远期为6节编组，采用“三动三拖”形式，编组为：Mcp—T—T—M—T—Mcp。当然，列车并非一定是偶数编组，主要还是取决于城市及其线路的近远期客流量的大小。比如苏州地铁一、二号线，无锡地铁一号线近远期均采用五辆编组，编组方式为＋Tc－Mp－M－Mp－Tc＋。随着城市的发展，在既有线路不能满足客运能力的需要时，亦存在扩编问题。比如北京地铁八通线的“4改6”，上海地铁一号线的“6改8”等等。上海地铁一号线六辆编组方式为＋A－B－C＝C－B－A＋，而扩编的八辆编组方式为＋A＝B－C＝B1－C1＝C－B＝A＋，是在原来的基础上增加一个B－C单元，并将各单元之间以半自动车钩进行连接。从目前既有的城市变通系统来看，列车编组车辆数量，从2—10这九个整数中均有。我国推荐的轻轨电动车辆有3种形式，即4轴动车、6轴单铰接式车和8轴双铰接式车。例如:车号011751车辆线路号(1)011751序列号(175…234)车辆类型标识(A=1,B=2,C=3)上海地铁一号线制定的车辆编号方法（原有6节编组）011751011762011773011792011801011783列车的车辆编号实例:011811011822011833011852011861011843012291012302012313012332012341012323第一列车第二列第十列编号车辆编号02A005：02——车辆所属线路为二号线；A——A车；005——单元车的连续编号（001,002，…）各编号车辆在该列车中的编组情况可表示为：＋02A005－02B005－02C005＝02C006－02B006－02A006＋三、城市轨道交通车辆编组及标识2.车辆标识

标识是指对城轨车辆及其设备进行标记或编号，它是为了在车辆运用和检修等情况下管理和识别的方便。主要包括车辆编号、设备编号和车辆方位标识等。目前各城市运行的城轨车辆就标识规定上虽然不尽相同，但其标识方法大体类似。车辆标识定义采用DIN2500-德国工业标准（1）车辆的车端定义

A-车B-车C-车2位端1位端2位端1位端2位端1位端24,390mm全车长22,800mm全车长22,800mm全车长驾驶员1,2:车辆端车辆右侧车辆左侧牵引方向21212121车辆右侧车辆左侧列车左侧列车右侧2112（2）车侧（车辆、列车）的定义

A车B车C车2位端1位端2位端1位端2位端1位端转向架1C转向架2C43轴21转向架1C转向架2C43轴21转向架1G/J转向架2H43轴21C–动车转向架H–拖车转向架,不带ATC装置和轮缘润滑G–拖车转向架带ATC装置J–拖车转向架带ATC装置和轮缘润滑(前两列车)（3）转向架和轴的编号

1-20:门编号1-8:座椅编号1,2:车辆端牵引方向A-车B-车C-车157326841573268415732684列车右侧列车左侧212121（4）车门和门页的编号

（5）座椅编号

B-车列车左侧列车右侧1位端2位端A/C单元IA/C单元IIC-车1位端2位端A/C单元IA/C单元II列车右侧牵引方向A-车A/C单元IA/C单元II列车左侧列车右侧1位端2位端列车左侧（6）空调单元编号

A-车B-车,C-车荧光灯36W紧急照明内部指示灯（7）其他编号与标记

A-车B-车,C-车显示器扩音器列车无线电下一停车站英/中扩音器和显示器排列城市轨道车辆限界概念：一个限制车辆横断面最大允许尺寸的轮廓图形，无论空车还是重车停在水平直线时，该车所有一切突出部分和悬挂部分，都应容纳在限界轮廓之内；规定限界的目的：防止车辆在直线和曲线运行时与各种建筑物及设备发生接触；

除车辆限界以外，还有设备接近限界和建筑限界。1、地铁限界

车辆限界：在计及了由各要素引起的车辆各部位的统计最大位移后，所占据的空间均应容纳在该轮廓内。基准坐标系设备限界：建筑物及地面固定设备的任一部分，即使计及了它们的刚性和柔性运动在内，均不得向内侵入此界限。建筑限界：规定了地下隧道及其他建筑物的形状、位置，任何永久性建筑物均不得向内侵入此界限。间隙1主要作为未计及因素的安全留量，按照界限制定时的某些规定偏移量也计入此间隙。间隙2应能安排各种固定设备如电缆线、消防水管等。2、轻轨限界

车辆轮廓限界：根据车体横断面和车辆下部设备外轮廓各点所规定的纵横坐标值；基准坐标系车辆接近限界：考虑车辆各种技术参数的影响，对可能出现的各种工况进行分析计算，所得出的各点X、Y坐标值。车辆在最不利的公差、磨耗情况下，并计及车辆在运行中最不利位置所引起的最大偏差，均应容纳在该轮廓范围内；设备接近限界：计及轨道的轨距等出现最大允许误差时引起车辆的附加偏移量，以及在设计、施工、运营中尚未预计到的因素在内的安全留量。建筑物及地面固定设备的任一部分，均不得向内侵入此界限。图1-5A型车隧道内直线地段车辆限界与设备限界3.A型车隧道内直线地段车辆限界与设备限界城市轨道车辆装备制造业（整车制造）欧洲北美日本西门子阿尔斯通庞巴迪三菱关键零部件制造商：法维莱，克诺尔，康尼泰克等日立我国城市轨道车辆装备制造业（整车制造）铁道部南车集团铁道部北车集团长春轨道