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1、第一章 绪 论,第一节 我国大中城市的交通问题第二节 地铁和轻轨交通的特点第三节 地铁与轻轨交通的发展,第一节 我国大中城市的交通问题,一大中城市的交通现状二引起城市交通阻塞的原因三解决城市公共交通问题的途径,一、大中城市的交通现状,交通阻塞，行车速度慢 以每年递减2km/h的速度持续下降；20世纪60年代公交运营速度平均为40km/h，90年代下降到10km/h；市区183个路口，严重阻塞达60%。交通秩序混乱 混合用地模式，即步行、自行车、低运输量的交通工具为主的出行方式。,3.耗能多，污染严重 一辆公共汽车可以代替1520辆私人汽车；轿车载客的社会费用为公共交通的68倍，能耗高出34倍，
2、空间占用量高9倍，环境污染损失高达9倍。,二、引起城市交通阻塞的原因,1.道路面积少 2004年底上海市道路长度11825km，为1980年道路总长度的7.25倍。2004年底层民用车辆拥有量为326.92万辆，外地车有15万辆，每公里汽车拥有量仍然为276辆。,2.人口密集客流量大 我国城市人口平均为4万/km2，局部地区有16万人/km2。上海市中黄浦区4.93 4万/km2，额度最高。9个老城区中3个区人口密度超过4万/km2 以上。3.缺乏科学的现代化管理,三、解决城市公共交通问题的途径,结合城市的总体规划，做好城市快速轨道交通地铁和轻轨的规划，有计划地、分期分批地建造地铁、高架轻轨、
3、郊区快速铁路，并与普通交通工具有机结合，互为补充。同时改进现有的交通法规，强化城市居民交通文明意识。,第二节 地铁和轻轨交通的特点,一、共同的特点二、不同的特点三、地铁和轻轨交通在城市 公共交通的地位,一、共同特点,地铁(metro、underground railway、subway)在城市中修建的快速大动量，用电力牵引的轨道交通。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。轻轨(light metro、modern light rail),城市轨道交通(urban rail transit、mass transit)在不同型式轨道上运行的大、中运量的城市公共交
4、通工具；是当代城市中地铁、轻轨、单轨交通、新交通及磁悬浮交通等轨道交通的总称。共同点：地铁与轻轨均属于城市快速轨道交通的一部分。客运量大速度快安全正点污染小低能耗方便舒适,二、不同特点,轮轨系统目前我国地铁钢轨均采用60kg/m的重型钢轨，只有车场空车运行、速度低的区段，才选用50kg/m和43kg/m的轻型钢轨。弹性扣件和减震垫层 固定钢轨正确位置，阻止钢轨纵向和横向位移，防止钢轨倾翻，还能提供适量的弹性，并将钢轨所受的力传递给轨枕或道床承轨台。DT系列、WJ系列,城市高架轨道交通不适宜采用有碴轨下基础，多采用弹性支承轨道结构、无枕式整体道床。运输量公共汽车和有轨电车单向高峰为低于1万人次/
5、小时；轻轨单向高峰为13万人次/小时；地铁单向高峰为39万人次/小时（35万人次/小时为大运量，59万人次/小时为高运量）。,线路的规划轻轨高架线路轻轨线以高架线和地面线路为主v35km/h；Rmin=300m；imax=60地铁线路地下线为主正线最大坡度不宜大于30，困难地段可为35，联络线、出入线最大坡度不宜大于40。,车辆及其编组 单节四轴车双节单铰六轴车三节双铰八轴车土建工程轻轨线区间和车站常建在高架桥上，常规采用上承式形梁和箱梁预应力结构，也有采用板式结构。高架线的垂直交通布置，通常为天桥进出方式和桥下进出式两种。,软土层浅埋地铁车站多为两层三跨框架结构，大多采用明挖法，也有采用盖挖
6、法和逆作法。岩石中修建的地铁车站，一般采用钻爆法或者新奥法施工，结构形式多为拱形、搭拱形和多跨拱形。振动和噪声的控制产生原因：轮轨摩擦，轨接头撞击（集中）。控制方法：采用长距离无缝线路，设橡胶弹性垫层，设吸音挡板。,国外对轻轨交通噪声控制要求是辆为6770dB；车速在50km/h时，两侧7.5m以外控制在7680dB范围内，小于公共汽车噪声。速度和正点率国内地铁列车最高行驶速度为120km/h，地铁的运营速度为3040km/h。轻轨线路受坡度、转弯半径等限制，最大行驶速度45km/h，运营速度2530km/h。供电方式由城市电网对轨道交通供电分为：集中式、分散式、混合式。,内部供电系统分为三部
7、分：主变电所、牵引变电系统和变配电系统，其中牵引变电系统为地铁运行提供动力。通风、空调和采暖轻轨交通的地面、高架线路和车站不需要专门的通风设备。地铁在运营中将产生大量的热量和废气，大量的客流集中疏散也要消耗新鲜空气，排出CO2。地铁的通风排烟设施，对于一旦发生的火灾的救护也是十分必要的。,信 号在道口、曲线地段、隧道内或瞭望距离受到限制的地段，应设置信号，以保证行车的安全。地下铁道内信号系统应尽量选用列车自动控制系统现代信号系统。现代信号系统即列车自动控制系统(ATC)包括：列车自动防护系统(ATP)；列车自动驾驶(ATO)子系统；列车自动监控(ATS)子系统。,通讯通讯网按传输媒介不同可分为
8、有线通讯、无线通讯；按传输对象不同可分为语音、数据和图像通讯；按使用性质不同又可分为专用通讯、公务通讯、广播和闭路电视等；新建地下铁道工程应优先采用数字通讯技术。,给排水系统地铁和轻轨给水水源选择应优先选用城市自来水，排水方式优先利用城市排水系统，地面和高架轻轨排水设施类似于地面铁路工程。地下铁道宜采用生产、生活和消防共用的给水系统。地铁的排水系统可分为：结构渗漏水排水系统、消防及冲洗废水系统、粪便及生活污水排水系统、隧道洞口及露天出入口雨水排水系统等。,灾害防护 主要灾害有：火灾、洪水、台风、地震、滑坡、泥石流等自然灾害；战争、人为工程事故等危害。自动售检票系统 自动售检票系统(Automa
9、tic Fair Collection System，简称AFC)。地铁售检票系统有开放式和封闭式两类。造价 同样规模的线路，建设在地面与高架上的轻轨交通和地铁比较，其比值一般为1：3：9。每公里地铁造价高达68亿元人民币，每公里轻轨1.53.5亿元人民币。,三、地铁和轻轨交通在城市公共交通中的地位,1.地铁和轻轨是大中城市公共交通运输的主干线，客流运送的大动脉。2.地铁和轻轨是世界公认的低能耗、少污染的“绿色交通”，对于实现城市可持续发展有重要意义，同时它也是国际化大都市的标志。,带动城市沿轨道交通廓道的发展，促进城市繁荣，形成郊区卫星城和多个副都中心缓解城市中心人口密集，住房紧张，绿化面积
10、小，空气污染严重的城市通病。提高市民出行办事效率，改善生活质量。,第三节 地铁与轻轨交通的发展,一、国外地铁和轻轨的发展二、发达国家地铁建设的发展三、中国地铁的发展,一、国外地铁与轻轨的发展概况,地铁世界（德）1994年统计数据：到1990年有98个城市约5300km轨道交通投入运营；29个城市94条线约1000km在建。18631963年的100年间仅26个城市建设了约2000km轨道交通，近40年建成的是前100的近3倍。纽约、伦敦、巴黎、莫斯科、东京、芝加哥、墨西哥、柏林、波世顿，圣彼得堡，这10所城市共2300km，占43%。,城市轨道交通的发展大致分为以下几个阶段：初步发展阶段（18
11、631924年）：欧美13个国家开始修建地铁。中国、日本等国发展有轨电车。停滞萎缩阶段（19241949年）：汽车的出现及迅速发展使轨道交通的发展处于停滞状态，仅有五个城市发展了地铁，很多有轨电车线路被拆除。再发展阶段（19491969年）：汽车的弊病逐渐显现，轨道交通重新得到重视。,高速发展阶段（1970年至今）：轨道交通在发达国家已形成路网，并向电气化，智能化以及舒适豪华的方向发展。21世纪的地铁发展方向：高速、正点、低能耗、少污染、安全、舒适。在地铁工程中运用新材料、新技术、新工艺。高速轨道交通：200350km/h（城际高速）460550km/h（磁悬浮）200010000（真空隧道）
12、,二、发达国家地铁建设的经验,支持大运输量公共交通系统的发展，控制小汽车的盲目发展。轨道交通促进城市社会、经济、环境和资源协调发展，使城市走可持续发展的道路，规划要有科学性、可行性、经济性、前瞻性。,重视各渠道筹措资金，加快轨道交通发展。长远规划与近期实施相结合。轨道交通建设应当吸取世界各国先进技术。引进竞争机制，建立地铁轨道运营管理体系。,三、中国地铁的发展,已经建成投入运营：北京、天津、上海、广州、香港、台北、南京、深圳、大连、武汉、重庆等。正在建设：北京、天津、上海、广州、香港、台北、深圳、南京、杭州、苏州、青岛、重庆、成都、哈尔滨等。规划、申报中：沈阳、鞍山、佛山、无锡、西安、兰州、合
13、肥、杭州、武汉、成都、长春、哈尔滨、乌鲁木齐、桂林、昆明、济南、福州、宁波等约30个城市。,北京 轨道交通运营线路总里程约114km；到2008 年奥运会召开前夕，北京市区将新增轨道交通线路约143km，城市轨道交通总里程约达到260km，包括城郊铁路，北京轨道交通运营总里程将约为400km。2050年北京市城市轨道交通通线网规划方案见图11，其中未来的地铁与城市郊区轻轨网络总长达800余千米。,图1-1 北京市区轨道交通线网规划方案(2050年),上海市 截止2005年底，已经运营的地铁线路约为120km。总体轨道交通网包括：市域级快速轨道线(R1R4线)、市区级轨道线(M1M8线)、市区级
14、轻轨线(L1L5线)、磁悬浮列车线，总里程约为875.1km，共设约450座车站。,图1-2 上海市地铁、明珠线分布图,图1-2 上海市地铁与轻轨交通路网规划示意图,广州市 2003年，经广州市政府批准的广州市轨道交通线网规划规划了城市轨道线、市郊列车线、城际轨道线三层线网组成的全长717km的轨道交通线网。其中城市轨道交通线15条，总长610km；市郊列车线1条，长67km；城际轨道线3条，线路总长40km。,南京市 主城区地铁路网有四条线组成，地铁1号线南北线，地铁2号线北东南线，地铁3号线（东西向）和地铁4号线。南京市最新轨道交通规划13条线，9条线为地铁，4条线为轻轨。总里程达433km,需1700 亿1800亿元人民币投资。到2010年南京市要建成77km轨道交通，2020年将建成200km轨道交通。,图1-2 南京市轨道交通路网规划示意,全国100万人口以上大城市35个，按照每个城市建48条；50万人口以上中等城市44个，按照按照每个城市建13条，50万人口以下城市不考虑。每条以15km计，大中城市需建造轨道交通300条，总长度达到4500km以上。要建50100年。,
