城市轨道交通技术及评定的论文

城市轨道交通最新技术及评定的论文【摘要】文对城市轨道交通统进行分类、并对其最新发展和商业化运营趋势及其所用的安全评定方法进行了论述。【关键词市道交通系统商业化运营；评定前在日本，80年代开始商业运营的新型交通系统，作介于火车和汽车之间的中型交通系统，是城市轨道交通系统的主力。然而，近来研究的重点是轻轨交通（lrt代市有轨电车及用线性电动机等技术的城市轨道交通系统些系统开始在日本的一些地方投入商业运营。鉴于国际标准，制定无人操作标准，执行标，加强可靠性、可用性、可维护性和安全性）管理。在新型城市轨道交通系统入商业运营前，须以不同的方法对其进行评定此文用实例论述了对城市轨道交通系统的最新发展和商业化运营趋势及所用的评定方法。城市轨道交通系统分类一般来说道交通系统使用钢制车轮和钢轨对车辆进行支承和导向使车上旋转电动机产生的粘着力驱动司机根据道旁或司机室的信号进行操作过城市轨道交通系统并不都是这种类型。下面对包括城市轨道交通系统在内的铁道运输系统进行分类。按支承导和驱动系统来分类根据定义，不需要长距离运行的城市轨道交通系统，就运行区域来说具有灵巧的特点。例如，现有无车载驱动电动机的系统，又有非接触支承和导向的系统。图是据车辆的支/导向和驱动技术对城市轨交通系统进行的分类。驱动列车的旋转电动机系统，可进一步分类为车载电动机和地面电动机。用车载旋转电动机驱动某些城市轨道交通系统如传统铁道系统一样使用车载旋转电动机驱动车轮一些不同轻轨车辆系统没有车轴动机装在车体上或装在转向架构架上以便降低车辆地板高度。新型交通系统使用橡胶轮胎支承和驱动，用导向轮导向。另外还有使用带传动装置车载旋转电动机的车辆，陡坡运行时用永磁系统（替代车轮驱动力用地面旋转电动机驱动架空索道和缆车一般都用地面旋转电动机，将电动机的驱动力转换为缆索的线性运动。这些早已投入商业运营要于旅游景点而年来们被作为城市轨道交通系统。缆索驱动的缺点是缺乏导向稳定性决该问题的方法是在架空索道上采用减阻装置板和阻尼器等来改善风阻以及上用导向轮导向高架铁道系统的导向与挂单轨铁道的一样由向轮和支承导向以减小风的影响在这种系统中，梁用于支承缆索仅用于驱动。车载线性电动机的一次侧驱动年代后期，线性电动机在工业上的应用得到积极推进，直接驱动的优点开始得到广泛的认可对铁路上的应用平板式电动机和无粘着驱动的优点开始引人关注用线性电动机的第一个商业运营系统是用线性电动机的地铁。在该系统中，像传统铁道系统一样，车轮的支承和导向由铁制车轮和轨道提供是驱动是由车辆上线性感应电动机一次装在车上的供电线圈）提供（图2用系统的初衷是，试图利用线性电动机的平稳性来减小隧道截面以低地铁昂贵建设费用然而，从技术上讲是个具有开拓意义的系统它需使用与传统逆变器同的驱动控制方法得线性电动机能在铁道上使（图种系统于年3月次大扳交通局地铁7号开始商业运营，随后在东京交通局的地铁号（1991年和神户市的kaigan线（年）上运营。最近，福冈和横

滨正在建设使用这种系统的铁路线。线性电动机驱动在商业化运营中取得进展加快了使用线性驱动技术的磁悬浮铁路的商业化运营（图4传统铁路相比，磁悬浮铁路的特点是线性电动机驱动和用常导磁悬浮支承及导向性电动机驱动已经在采用线性电动机的地铁通过了安全评定以需对悬浮控制的安全性作评定。为此，运输部在磁悬浮试验线上进行了广泛试验，并对试验数据进行了收集和评定认该系统无安全问题此将其添加到铁路商业（专用铁路）中。使用该系统的tobukyuryo线路计划于2005年入运营。与上述系统相似系统由线性感应电动机驱动，由空气悬挂系统支承（用导向轮导向府（运输部术、括该行业）有关团体与专家组成的委员会（东京大学教为主席为该系统设定了试验项目以及进行安全评定线感应电动机驱动通过了安全性能评定，因此这次评定主要集中在空气悬挂系统控制的安全性上。结果表明，系统在运行速度低于50km/h时没有安全问题。地面线性电动机一次侧驱动上述的线性电动机的工作原理是次在车辆系统中该车辆系统使用了线性感应电动机，电源侧线圈装在车上。虽然这种驱动系统与线性电动机地铁hsst和支承和导向方式不同但驱动方法而在术上是相同的然而，城市轨道交通系统则是将一次侧装在地面系统中而供电侧圈装在地面上然使用线性同步电动机连续不断的线圈可装在地面上但据说这种系作为城市轨道交通系统于建设费用的问题只在有限的情况下可行因至今还没有投入商业运营节省建设费用的一种间断安装线性感应电动机的系统已经用于商业运营，如美国机场内部的运输，但在日本还没有投入商业运营。日本的高架铁道系统性动安装在地面系统的一次侧便车站附近实施加速和减速（图车时，车辆由线性电动机速，达到缆索速度时，控制缆索。到达时，车辆脱离缆索，由线性电动机将速度从缆索速度降至停车。该车辆的支承梁和导轮使支承/导系统与驱动系统独立分开制系统具有线性电动机较高加速和减速的性能和节省空间的特点在殊情况下，一次侧装地面系统中，二次侧反作用板则需安装在车上便充分利用一次侧装在地面系统中重量轻和节能的优点种统于年在广prefecture用作进出seno车的运输工具。按操作方法分类铁路系统可根据它们的操作方法分类。如图6所，传统铁路系统无车自动操作——基本由司机人工操作，而许多城市轨道交通系统为自动操作(自动列车操作——或人操(无司机列车操——dto或动车操——uto)城轨道交通系统在相当短的运行距离内需要高频率运行成列车运行费用过高而省人力的措施极为重要。然而，近年来许多传统铁路运输系统使用系，即车上有司机但列车可自动操作运（速运和减速）的种系统。这也促使将城市轨道交通系统积累的经验应用到传统铁路运输系统所如将来传统铁路运输系统需要进一步节省人力汲城市轨道交通系统的经验，用dto替sto，而后换成uto。最近，国际电工委员会iec）对城市铁路交通系统（城市自动交通）无人操作dto和uto）安全性进行了检测。其主要内容是对无人操作可出现的故障进行分类，分析其风险性以及提出防范措施。此外，还将制定适应传统铁路运输系统无人操作的标准。城市轨道交通系统的评定历史上，新型城市轨道交通系统投入商业运营前，需在运输在国土基设施和运输部的管下组建一个委会来确定对其试验和评定项目后它的分支机——交通安全和公害研究（现在的通安全环境研究所行试验并作出评定行政管理部门根据结果对其可用性进行鉴定不过将来还要根据国际标准规定的评定方法进行评定

面介绍这些评定方法。过去的评定一种新型城市轨道交通系统作为公共交通系统投入商业运营前通常都要对其可用性进行鉴定如结果是肯定就会组建一个委员会继续进行这项工作委会将作为公正的第三方组织来确定试验和评定项目后根据结果输的分支机构交安全和公害研究所进行试验并作出评定。丰田的多模式交通系统）就是一例，该系统中的车辆根据车载计算机读出地面设置的磁钉位置完成自动操作列车运行时无电通信控制相互间的距离统于2003年月为铁路技术被添加到部门法令中于世界博览会作为运输系统在爱知县投入商业运用。日本运输经济研究中心（现在的运输政策研究所1999年该系统组建了由大学nakamura教授为主席的委员会。该委员会根据东富士试验线的运行数据对安全性进行了评定结果表明没有根本的安问题此鉴于国家交通安全环境研究所进行试验的结果，该系统在awaji农业园投入商业运营。运营中，在一定程度上证实了其可靠性。根据这些结论，最终批准该系统在2005世界博览会期间投入运营。表出最终的评定项目和评定结果，以供参考。至此仍在进一步进行，如日本运输经济研究中心进行的评定和交通安全和公害研究所在awaji岛行的评定。各阶段发现的问题通过再试验和再评定加以处理和确认投入商业运营的城市轨道交通系统，包括线性电动机地铁hsst和高架道交通系统都以同样的方法进行了评定。未来的评定方法近年来快铁路系统标准的定工作称为标的iec62278就一个实例。年10月效的这个标准规定了铁路系统对可靠性用可维护性和安全rams）的要求。在规定的时间内铁路运输应安全和适用准求在寿命周期内，对铁路运输系统的使用方案终和处置都应照标准规定进行总结并书面记载如必要还进行核实（图7该标准源于欧洲en50126标按洲方式定量评定方式制定的反现在为止，要求日本铁路运输系统和信号系统有预防故障的性能以避免可能发生的事故此铁路运输系统的设计到验收的整个过程需对其进行评定以说日本铁路运输系统即使没有数据上的评定，在其寿命周期内都作了相应的评定。未的城市轨道交通系统新的城市轨道交通系统从新型交通系统开始进多样化括用线性电动机和无线电控制系统。将来根据社会需要可望进一步采用下列交通模式。双模式的运行系统即使是极为先进的城市轨道交通系统也无法与汽车所具有的便利性相比际上如没有汽车的存在城轨道交通系的未来发展无法想象且由于以轨道方式运行的城市轨道交通系统只能单方向运行在陆地上以任何方向运行的汽车决不会被淘汰将来双模式的城市轨道交通系统有望既能作为轨道车又能作为汽车运行。在欧洲已开发并部分投入商业运营的橡胶轮胎lrt系，在郊区作为汽车运行，而在有小型轨道导向的城区则作为火车运如南希的tvr系统可利用小型轨道限定导向像火车一样运行也在没有铺设道的地方作为汽车运行电缆供电时这系统可像无轨电车那样运行，而用燃料电池或其它方法供电时，可不要电缆而自身运行。在日本正发用线性电动机驱动空气悬浮系统以便能以双模式运行。燃料电池供电的系统长期以来人就认为电气化铁运输系统在环保方面优于汽车而燃电池技术的快速发展使燃料电池车辆更流行因削弱了铁道运输的优势为了最大程度地利用

铁道运输系统的特点城轨交通高效快速的特点必要开发使用燃料电池运行的城市轨道交通系统样铁道交系统不需要电缆供电生学和能源方面都将保持先进性。促进新型城市轨道交通系统商业化的首要前提是降低成本种意义上讲在路上的lrt和在建设成本上有优势，但运行能耗很高。然而senyokogyo有限公司和其他公司为降低能耗开发了一种利用势能的城市轨道交通系统系统基于过山车的原理构简单辆不同高度的单轨运行种城市轨道交通系统就是根据新理念开发的成功例子。结本文阐述了日本城市轨道交通系统的分类的特点和这类系统商业运营所