《铁道信号自动控制技能训练》课件-1-2城轨交通的类型

1－2城市轨道交通的类型概述：若按容量（运送能力），可分为高容量、大容量、中容量和小容量；若按导向方式，可分为轮轨导向和导向轨导向；若按线路架设方式，可分为地下（水下）、高架和地面；若按线路隔离程度，可分为全隔离、半隔离和不隔离；若按轨道材料，可分为钢轮钢轨系统和橡胶轮混凝土轨道梁系统；若按牵引方式，可分为旋转式直流、交流电机牵引和直线电机牵引；若按运营组织方式，可分为传统城市轨道交通、区域快速轨道交通和城市（市郊）铁路。较常用的按运能范围、车辆类型及主要技术特征，城市轨道交通可分为有轨电车、地下铁道、轻轨交通、城市（市郊）铁路、独轨交通、新交通系统、磁浮交通等七类。（一）有轨电车国内现代化的有轨电车（上海有轨电车）

城市轻轨交通是在老式的地面有轨电车的基础上发展起来的，它与一般的铁路相比，其轨道和车辆都是轻型的，其运输系统相对也比较简单，较适宜于中等运量的城市客运交通。国外开发的城市轻轨交通系统主要有3种类型：旧线改进型，新线建设型，新交通系统型。

（二）轻轨

国外轻轨车辆英国轻轨车辆法国轻轨车辆

国内轻轨车辆（大连轻轨)

国内轻轨车辆（武汉轻轨）地铁是地下铁道交通的简称，它是一种在城市中修建的快速、大运量的轨道交通，通常以电力牵引，其单向高峰小时客运能力可达30000人次以上，它的线路通常设在地下隧道内，也有的在城市中心以外地区从地下转到地面或高架桥上。

1863年英国伦敦建成了一条用蒸汽机车牵引的地铁线路，开创了世界地铁建设的先河。

（三）地铁第一台蒸汽机车：1829年乔治和罗伯特·史蒂文森父子设计并制造的多烟管道蒸汽机车英国伦敦1863年的地铁1904年完成的纽约地铁

目前世界上一些著名的特大城市纽约、伦敦、巴黎、莫斯科、东京等，均已形成一定的城轨交通规模和网络，且以地铁为主干，延伸到城市的各个方向。伦敦是个国际大都市，有700多万人口，目前共建有1000ｋｍ以上的轨道交通系统，其中总长400ｋｍ的地铁每天运送乘客300万人次。东京有1300万人口，轨道交通系统有2000km以上，每天运送乘客3000万人次，轨道交通运输担当了东京全部客运量的80%。

1000万人口的巴黎，轨道交通系统有1200km，轨道交通运输占全部客运量的66%。

国外地铁车辆巴黎戴高乐机场地铁

国外地铁车辆慕尼黑地铁车辆斯德哥尔摩地铁车辆

国内地铁车辆(北京地铁)

国内地铁车辆(上海地铁)

国内地铁车辆

(广州地铁)地铁一号线地铁二号线

国内地铁车辆

(深圳地铁)

国内地铁车辆

(香港地铁)

地铁有以下特征：（1）全部或大部分线路建于地面以下。（2）建设费用大、周期长、成本回收慢。（3）行车密度大、速度高。（4）客运量大。（5）地铁列车的编组数决定于客运量和站台的长度，一般为2辆～8辆。（6）地铁车辆消音减振和防火均有严格要求，既安全，又舒适。（7）受电的制式主要有直流750V第三轨受电或直流1500V架空线受电弓受电。

独轨交通用作城市公共交通，开始进展比较缓慢。日本从德国引进专利，近30年开发了多种独轨铁路，在世界城轨交通中独树一帜。我国重庆市从日本引进的独轨交通系统已经开始运营。独轨交通采用高架轨道结构，按结构型式分为跨坐式和悬挂式两种类型。前者车辆的走行装置（转向架）跨骑在走行轨道上，其车体重心处于走行轨道的上方。后者车体悬挂于可在轨道梁上行走的走行装置的下面，其重心处于走行轨道梁的下方。

（四）独轨

跨坐式独轨车辆

跨坐式独轨铁路的走行原理

悬挂式独轨车辆

国外独轨车辆美国独轨车辆日本独轨车辆

国内独轨车辆（重庆独轨）1、城市独轨铁路的优点（1）独轨铁路线路占地小，可充分利用城市空间，适宜于在大城市的繁华中心区建线，对城市景观及日照影响小。（2）独轨线路构造较简单，建设费用低，为地铁的1/3左右。（3）能实现大坡度和小曲线半径运行，可绕行城市的建筑物。（4）一般采用轻型车辆，列车编组为4～6辆。（5）走行装置采用空气弹簧和橡胶轮结构，并采用电力驱动，故运行噪声低，无废气，乘坐舒适。（6）独轨铁路架于空中，具有交通和旅游观光的双重作用。（7）跨座式轨道梁采用预应力混凝土梁制成，悬挂式轨道梁一般为箱形断面的钢结构。

2、独轨铁路交通的缺点（1）能耗大。由于其走行装置采用橡胶轮，它与混凝土轨面的滚动摩擦阻力比钢轮钢轨大，故其能耗比一般轨道交通约大40％，且有轻度的橡胶粉尘污染。（2）运能较小，一般每小时单向最大客运量为1万人次～2万人次。（3）独轨线路不能与常规的地铁、轻轨等接轨。（4）道岔结构复杂、笨重、转换时间较长，从而延长了列车折返时间。（5）列车运行至区间时发生事故，疏散和救援工作困难。

多特蒙德悬吊单轨系统布鲁塞尔轻轨系统

（五）新交通系统

新交通系统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称，一般泛指以无人驾驶的车厢在专用路权及自动化控制条件下运行的新型运输系统。按行走方式分为：①自动化导轨交通系统。是导入计算机和全自动控制系统的双轨铁路、独轨铁路。属中量轻轨输送方式，适于承担的运输范围介于公共汽车和市郊铁路间；②新型无轨交通系统或复合交通系统。是以自动控制的新型无轨电车在导向槽中行驶的系统；③步行者援助系统。由高速人行道、自动扶梯和小座舱组成，用于运送上下飞机的旅客和邮件；④公共汽车运营自动控制系统。是为适应非大量的乘客需求，通过计算机系统收集信息、并将其组织起来开行无固定路线的小型公共汽车或公共汽车站间运行自动预报系统。二、城市轨道交通发展的新趋势

国外新交通系统(日本)（五）国外新交通系统

PersonalRapidTransit车辆(个人快速公交)

广州市珠江新城旅客自动输送系统在林和西正式开工，这是中国内地首个无人驾驶的地下胶轮车运输系统，预计2010年正式投入运营。该线路采用全自动无人驾驶的操作系统，启动、制动、停靠均达到自动化水平，命令执行相当迅速。

国内新交通系统线性电机车辆采用直线电机作为牵引动力,它改变传统电机旋转运动方式为直线运动方式，工作原理与一般的旋转式感应电动机类似，可看成是将旋转电机沿半径方向剖开展平，定子部分沿纵向固定安装于车辆底架下部或转向架构架下部，转子部分展平变为一条感应轨，铺设在两走行轨之间，定子与转子感应轨之间保持8mm～10mm间隙。当通过交流电流时，由于磁场的相互作用产生推力，轨道车辆就是利用该力驱动车辆运行或使车辆制动，从而突破了长期以来依靠轮轨粘着作用传递牵引力的传统技术。

（二）线性电机车辆

直线电机作用原理

国外直线电机车辆日本东京12号线直线电机车辆

国外直线电机车辆加拿大直线电机车辆

广州地铁四号线直线电机车辆

国内直线电机车辆

（六）磁悬浮列车

磁悬浮列车是利用电磁铁同性相斥、异性相吸的原理实现对列车的支撑、导向和牵引。磁悬浮列车与轮轨牵引列车的根本区别

支撑导向牵引轮轨牵引列车车轮落在钢轨上，由钢轨支撑列车的全部重量。利用钢轨和轮缘进行导向。采用电力牵引提供牵引动力。

磁浮列车依靠车辆与轨道之间的电磁系统产生吸引力(或排斥力)将车辆托起，使列车悬浮于轨道之上。利用电磁力进行导向。由直线牵引电动机提供列车的推进动力。

磁悬浮技术主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成，这三部分的功能均由磁力来完成。