城市轨道交通的过去、现在和未来.ppt

1、城市轨道交通概述,前言内容,城市轨道交通系统 城市轨道交通系统基本构成 城市轨道交通发展历史 城市轨道交通所涉及的专业门类及对人才的需求,1. 城市轨道交通系统,环境调控专业,运营管理专业,车辆工程专业,通信信号专业,2.城市轨道交通系统基本构成,五大模块 土木工程 轨道交通车辆 电力牵引 信号通信 运营管理,3. 城市轨道交通的发展历史,3.1 轨道交通的产生,交通？ 轨道交通？ 城市轨道交通？ 你乘坐过哪些交通工具？哪些是轨道交通？ 哪些是城市轨道交通？ 地铁一定在地下，轻轨一定在路面吗？ 城市轨道交通与其它交通有什么特点？,3.1 轨道交通的产生,交通？,“彼此相通、往来通达”的意思。

2、各种运输和邮电事业的总称。是指从事旅客和货物运输及语言和图文传递的行业。在国民经济中属于第三产业。运输有铁路、公路、水路、航空和管道五种方式，邮电包括邮政和电信两方面内容。 人类社会的存在和发展需要交通运输。,3.1 轨道交通的产生,交通,水路交通运输,两河流域文明、尼罗河文明、黄河文明 木筏、独木舟（公元前1万年）,陆地交通运输（铁路、公路、管道）,轮子的出现带来了路上交通的革命（公元前5000年） 大宗货物的运输还依靠船运。如：中国的南北大运河。 直到17、18世纪工业革命，有了驱动轮子的动力，出现了蒸汽火车，极大地促进了生产力的提高。,空中交通运输,轨道交通的定义： 运载人和物的车辆在“

3、特定”的轨道上行走，轨道起了支撑和导向作用的交通手段称为轨道交通。,轨道交通？,例如：火车（客车和货车）、地铁、轻轨、有轨电车、缆车等,3.1 轨道交通的产生,对轨道交通定义的解释,是（钢）轨（钢）轮系统 是“点”接触 滚动阻力小 载重大 车道的宽度小 运行速度快,3.1 轨道交通的产生,实际上，轨道的出现远远早于火车。 轨道的出现是为减小摩擦阻力（省力）， 提供一个比较平滑的接触面（省时）， 且无须进行全部道路加工（省钱）。 公元前6世纪，在希腊 有一条6km 长用来运输船只的轨道，载运船只的车辆由奴隶拉着在石灰石刻成的轨道上行走，其使用了1300 多年。,先有轨道，还是先有火车？,轨道交通

4、：轨道，车辆,3.1 轨道交通的产生,马拉轨道车辆出现在希腊、马耳他和罗马帝国，至少2000年之前，使用加工过的石材作为轨道。这种交通形式再次在欧洲出现是1550年，通常使用原木作轨道。 18世纪铁轨出现在英国，英国土木工程师 William Jessop 设计了类似现在的铁轨和有轮缘的车轮，1802年开通了伦敦南部世界上第一条马拉的公共铁路。同一时期在一些林区利用斜坡铺设了无动力轨道。,轨道交通：轨道，车辆,3.1 轨道交通的产生,木轨轨道（18世纪中叶）,轨道交通：轨道、车辆,3.1 轨道交通的产生,钢轮钢轨的导向作用,早期的铁轨 （18世纪末叶）,轨道交通：轨道、车辆,3.1 轨道交通的

5、产生,3.1 轨道交通的产生,3.1 轨道交通的产生,18世纪工业革命是技术发展史上的一次飞跃。 此间出现和发展的蒸汽机火车和内燃机汽车是现代交通运输发展的两个里程碑。,轨道交通：轨道、车辆,3.1 轨道交通的产生,第一辆四轮汽车（1890）,蒸汽火车的诞生,1803年英国工程师里查德.特里维西克制成第一台铁路蒸汽机车。煤矿工人的儿子斯蒂芬逊在1812年在博览会上见到了这台机车，此后开始研究。,斯蒂文森的蒸汽机车(最早的蒸气火车),蒸汽火车的诞生,1801年首辆蒸汽汽车在英国问世，但考虑重型车辆对道路的可能性破坏，英国法律规定蒸汽汽车只能在专用轨道上行走。轨道交通的出现顺应了时代的要求和当时的

6、科技发展的水平。,3.2 轨道交通的发展,3.2.1 铁路的发展,自1825年英国开通第一条铁路，立刻获得了世界各国的青睐，各国竞相修建。 美国1830年出现第一条铁路 法国1832年出现第一条铁路 比利时1835年出现第一条铁路 加拿大1836年出现第一条铁路 俄国1837年出现第一条铁路 日本1853年出现第一条铁路 中国 1876年 （吴淞铁路） 1882年（唐胥铁路，自建）,铁路的飞速发展期,从1840年到1913年是世界铁路发展的“黄金时代”，各国修建铁路的热情日益高涨，铁路发展速度明显加快。1840年世界铁路营业里程为8000km，到1913年已达110万km。 确定了铁路的霸主地

7、位，垄断了陆上交通运输。例如：在美国，18811890年70的钢产量用于扎制钢轨，98的城市旅客周转量由铁路承担。,3.2.1 铁路的发展,3.2 轨道交通的发展,交通的多样化发展,电在轨道交通的应用： 1881年首辆有轨电车出现在柏林街头； 1890年世界上第一条电气化地铁线路诞生。 汽车的出现（内燃机） 1893年美国开始制造汽车，1903年成立Ford 汽车公司。 飞机的出现（内燃机） 1903年美国莱特兄弟作了人类历史上第一次飞行。,3.2.1 铁路的发展,3.2 轨道交通的发展,电力牵引地铁,轨道交通的衰落,3.2.1 铁路的发展,随着现代汽车制造业飞速发展和高速公路网的形成，激发了

8、“自主交通”的热忱夺取了短途运输的份额； 现代航空工业的发展夺走了中远距离运输。 铁路内部的“倾轧、竞争”以及“不思上进”，没有及时将新科技新手段运用于轨道交通领域； 轨道交通一度每况愈下，日薄西山，陷入了“夕阳产业”的窘景。,3.2 轨道交通的发展,轨道交通的衰落,3.2.1 铁路的发展,美国充当了拆除铁路的急先锋。 英国交通部门也曾提出一份“英伦三岛铁路改造计划”，其中心内容就是要拆除全部铁路，改建为高速公路。 资本主义国家一方面在其国内大拆铁路，改修公路、赶造飞机，另一方面又在所属的殖民地和经济落后国家大修铁路。 1930年后，当时殖民地国家的铁路营业里程增加了40%，欧洲地区只增加19

9、% ，而美国却减少了9000km。,3.2 轨道交通的发展,世界铁路营业里程（万公里）,人们在长期使用中发现轨道交通有不可替代的优越性。 （1）能耗方面： 旅客运输铁路为1；公共汽车为1.4；小汽车为7.5；飞机为6.9 货物运输铁路为1；内河水运为1.6；载重汽车为9.6,轨道交通的复苏与再发展,3.2.1 铁路的发展,3.2 轨道交通的发展,轨道交通的复苏与再发展,3.2.1 铁路的发展,(2)能源方面：轨道交通车辆可采用煤、核能产生的二次能源电力，而非一定使用石油制品。 (3)环保方面：采用电力牵引的轨道交通在噪声、废气、尘埃等环保方面更具竞争力。 (4)安全方面：轨道交通的安全性是航空

10、、公路无法竞争的。如：日本新干线高速铁道运营以来已运送70亿旅客，无一人身事故。 (5)速度方面：1964年日本东海道新干线高速列车最高速度210 km/h；法国TGV于1989年创造了515.3 km/h ,2007年创造了547km/h的行车速度记录。,3.2 轨道交通的发展,轨道交通的复苏与再发展,3.2.1 铁路的发展,新一轮轨道交通建设高峰到来！,3.2 轨道交通的发展,日本新干线,1990年5月18日TGV(Tres Grande Vitess)试验列车以515.3 km/h,创造了新的陆上交通行驶速度;2007年创造了547km/h的行车速度记录.,德国ICE(InterCity

11、 Express),中国城际高速轨道交通,3.2.1 铁路的发展,1997年（最高时速140km）、1998年（最高时速140km160km） 、2000年、2001年、2004年(部分列车时速达200km)和 2007年（动车组），中国铁路进行了6次大提速。 2007年4月1 8日，第一列中国高速动车组列车从北京开出，第六次铁路大提速宣告了我国城际铁路高速化的时代已经到来。 此次推出时速200250km的动车组，在集成、牵引、制动、车体、走行以及网络等关键技术上都有所创新。,3.2 轨道交通的发展,中国城际高速轨道交通,3.2.1 铁路的发展,京津城际高速线,2008年8月1日，我国具有完全

12、知识产权的国产和谐号3型动车组列车在京津城际铁路上创造了时速394.3公里的纪录，极大地缩短了我国两大直辖市之间的时空距离。,3.2 轨道交通的发展,中国城际高速轨道交通,3.2.1 铁路的发展,武广客运专线,武广客运专线已于2005年6月23日在长沙首先开始动工，2009年12月26日正式运营。全线全长约1068.8公里，途经200多座隧道。设计时速350公里/小时，最高时速394公里/小时，投资总额1166亿元人民币。武汉到广州运行时间缩短到2小时46分（原11小时）。,3.2 轨道交通的发展,中国城际高速轨道交通,3.2.1 铁路的发展,京沪高铁,京沪高铁设计时速为350公里，最高时速可

13、达到380公里，总长度1318公里，全线共设21个车站。自北京南站至上海虹桥站只需4个半小时即可抵达。2011年年底投入运营。,3.2 轨道交通的发展,国家制定了中长期铁路网规划，到2020年，全国铁路营业里程将达到10万km，主要繁忙干线实现客货分线，建成12万km四纵四横的快速客运专线网，复线率和电化率均达到50%。,中国城际高速轨道交通,3.2.1 铁路的发展,3.2 轨道交通的发展,2020年全国四纵四横客运专线网,2020年全国四纵四横客运专线网,世界城市地铁的发展,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，1890

14、年建设成为第一条深挖电气化隧道。 城市轨道交通的诞生和发展已有100多年的历史。但重视和大规模修建城市轨道交通系统则是在二次世界大战结束以后。20 世纪下半叶以来，伴随着世界范围内城市化发展进程，世界各国的城市区域逐渐扩大，城市人口也逐渐上升。,3.2.2 城市轨道交通的发展,3.2 轨道交通的发展,铁路在城市交通中有了用武之地,3.2.2 城市轨道交通的发展,由于流动人口以及道路车辆的增加，行车难、乘车难越来越突出。 汽车排放废气、噪声等环境污染问题愈来愈引起人们的重视。 大城市乃至特大城市不断涌现，各种交通手段都无法解决堵车、混乱的状况。 以地铁为主体、多种轨道交通类型并存的现代城市轨道交

15、通新格局。,3.2 轨道交通的发展,世界城市地铁的发展,18631899年，世界上有7个城市修建了地铁; 19001949年，又有13个城市修建了地铁。 第二次世界大战后，地铁建设随着全世界经济起飞而启动、加快。20世纪七八十年代是各国地铁建设的高峰期。 亚洲共有26个城市建有地铁。除了东京与大阪在第二次世界大战前就建有地铁外，其余24个城市均是在战后建成的。 到1999年为止，全世界已有115个城市建成了地铁，总长超过7000km。其中英、美、法、德、日本、西班牙以及俄罗斯等发达国家所属20个城市在第二次世界大战前就开始了地铁建设，其余95个城市的地铁均为战后所建， 总里程约为4200km。

16、,3.2.2 城市轨道交通的发展,3.2 轨道交通的发展,我国城市交通现状,80年代末，百万以上人口的大城市只有28 座，而目前已发展到55座，其中超大城市12座，特大城市22座。 我国绝大多数城市的公共交通方式主要还是公共汽车和无轨电车。既有的城市公共交通已不能满足日益增长的运输要求，交通堵塞、乘车难、行路难已成为制约城市经济发展的重要因素。,3.2.2 城市轨道交通的发展,3.2 轨道交通的发展,城市基础设施建设的滞后，造成交通堵塞，车速缓慢，公共交通服务质量下降。,大部分居民都纷纷购置自行车、助动车用作交通工具。,为了缩短交通时间,造成上下班高峰期间满街都是自行车，机动车辆运行也就更为艰

17、难,我国城市交通现状,3.2.2 城市轨道交通的发展,因此，城市交通的发展在于发展城市轨道交通。,3.2 轨道交通的发展,城市化发展迅速 城市布局与规划不合理 土地开发面积迅速扩大 公共交通结构不当 城市自行车拥有量增加 交通设施缺少停车场,我国城市交通的主要问题,3.2.2 城市轨道交通的发展,合理发展大、中运量快速轨道交通系统；形成大、中、低运能交通工具并存，结构合理的公共交通网络体系。,发展方向,3.2 轨道交通的发展,3.2.2 城市轨道交通的发展,城市轨道交通？,城市中，使用车辆在固定导轨上运行并主要用于城市客运的交通系统称为城市轨道交通。,城市轨道交通是城市公共交通的一个重要的组成

18、部分，随着城市的不断发展，它逐渐成为城市最主要的交通工具。,3.2 轨道交通的发展,采用列车编组化运行，运量大； 能源利用率高； 良好的线路条件与控制体系，速度快； 电力牵引，污染少、环保好； 可采用地下和高架敷设方式，占地面积小； 全隔离的路权方式，安全和可靠性强； 良好的环控体系和候车环境，乘车舒适性佳。 建没投资大、路网结构不易调整、运营成本高、技术条件要求高等缺点。 并被誉为绿色交通工具,3.2 轨道交通的发展,北京1968年（中国）第一条地铁通车。 上海1995年1号线通车。 目前全国已有40个城市均提出要建城市轨道交通。,加快发展城市轨道交通,3.2.2 城市轨道交通的发展,3.2

19、 轨道交通的发展,加快发展城市轨道交通,3.2.2 城市轨道交通的发展,3.2 轨道交通的发展,建设目标,降低建设成本 由于所需资金巨大，上海、广州地铁建设费用高达8 10亿元/km，资金筹措必须走多元化投融资的道路，并大力降低造价。 加快地铁车辆、设备的国产化进程，并加强管理。大幅度降低地铁造价，降到45亿元/km，使建设能力增大1倍。 目前已开工建设线路达到1000 km以上，到2020年，我国建设城市轨道交通线路有可能达到 20002500 km规模。,3.2.2 城市轨道交通的发展,3.2 轨道交通的发展,中国领土首条铁路吴淞铁路,清政府拒绝修筑铁路铁路是工业革命的产物，1825年,世

20、界上首条铁路在英国建成。但清政府视铁路如“洪水猛兽” ，而李鸿章是清朝高级官员中主动提出修路的第一人。 英商怡和洋行在上海瞒着道台擅自修建吴淞铁路。其为单线，全长14.5千米，轨距0.762米，钢轨每米重13千克，机车自重15吨，牵引小型客货车，每小时行驶2432千米。 迫于来自保守派和民间的压力，清政府出白银28.5万两，买下吴淞铁路，拆除后运往台湾。,吴淞铁路,中国自建并保存下来的第一条铁路 唐胥铁路,1881年6月，唐胥铁路开始铺轨，年末峻工。1882年初，唐胥铁路启用，用骡马牵引车辆，当时被人戏称为“马车铁道”。 唐胥铁路长9.2千米，轨重每米15千克，是中国自建并保存下来的第一条铁路

21、。,唐胥铁路,中国第一条宫廷客运铁路西苑铁路,中国的第一条宫廷客运铁路北京西苑铁路，于光绪十四年（1888）开始兴建，第二年竣工。包括岔道在内全长约2330米。 从紫光阁的车库出发，一路北进，穿过福华门，离开中南海进入阳泽门后，沿北海西岸向北，到达极乐世界后转向东，到镜清斋前的码头而到达终点。 西苑铁路是李鸿章为了说服慈禧修建铁路，而专门为她修建的铁路。,西苑铁路,中国自行设计第一条铁路京张铁路,京张铁路全长200余公里，要穿越燕山山脉，沿途地势陡峭，地形险要，施工艰难为它处罕见。这是中国第一条不借助外国，完全由中国工程人员自建的铁路。 1909年9月24日京张铁路全线通车。 詹天佑创造性地运

22、用“折反线”原理，在山多坡陡的青龙桥路段，设计了“人字形”（或称“之字形”）展线方案，使展线坡度降低到千分之三十以下，八达岭隧道长度减少了一半。,京张铁路,京张铁路,4. 城市轨道交通所涉及的专业门类及对人才的需求,城市轨道交通系统是一个庞大复杂的技术系统，其专业涵盖了土建、机械、电气、电子信息、环境控制、运输组织等各个门类,如：车辆工程、通信信号、交通运输、运营管理、工程管理、信号管理。 城市轨道交通是个新兴行业，设备先进，技术含量高，技术发展快，对从业人员技术水平要求也较高。根据测算，每公里轨道交通线路要投入运营约需要50 - 60人。随着全国各大城市轨道交通项目相继开展，尤其是像北京、上

23、海、广州这样的超级大都市，其轨道交通超常的发展带来的人才需求就更加可观。目前城市轨道交通急需的人才有下列几种:,（1）轨道交通运营管理人才,轨道交通需要大量能从事轨道交通运营管理、调度、行车值班等工作的高等应用型专门 才。然而目前轨道交通运营管理人才非常紧缺，与产业发展不相吻合。 从事城市轨道交通线路规划、工程设施和控制系统运营和管理方面工作的高等应用型人才，应掌握运筹学、系统工程、运输经济学、管理学、计算机应用等专业知识，具备现代城市轨道交通线路规划、运输管理、设备操作与管理和运输指挥等工作经验。,（2）轨道交通工程人才,城市轨道交通工程涉及线路规划、设计、工务管理、线路日常维护等环节，直接影响城市轨道交通的顺畅与安全，相关人才的重要性不言而喻。 一名合格的城市轨道交通工程人才主要从事轨道运输规划、交通工程设计、工务管理等方面工作，应掌握土木工程、力学、测量学、运输规划、计算机应用等专业知识，具备城市轨道线路规划、设计、检测、故障分析与处置等能力，有从事城市轨道交通工务管理和线路维护等工作经验。,（3）轨道交通通信信号人才,城市轨道交通通信信号人才是保障城市轨道交通通信信号正常工作的高级工程技术人 才。 此类人才需要具有研发能力，集控制科学与工程、信息与通信工程、计算机科学与技术三类专业知识于一身，还需要掌握数据的采集、传输与处