第一章城市轨道交通概述.ppt

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1、第一章 城市轨道交通概述,学习目标：了解城市轨道交通的发展历史，城市交通存在的问题，城市轨道交通的地位与作用，城市轨道交通的基本型式。重点难点：大力发展城市轨道交通的原因，城市轨道交通的基本型式及其特点。,看一看：广州市的交通方式有那些？,一、城市交通系统 地铁 轻轨铁路 轨道交通 市郊铁路 公共交通 电车 公共汽车 巴士城市交通 导向巴士 准公共交通 出租车 出租机动三轮 非公共交通 私家车 自行车（非机动运输）步行（非机动运输）,各类交通系统的适应范围,讨论:何谓城市轨道交通?二、城市轨道交通定义 我国国家标准城市公共交通常用名词术语中，将城市轨道交通定义为：“通常以电能为动力，采取轮轨运

2、转方式的快速大运量公共交通之总称。”,想一想:大力发展城市轨道交通的原因?三、城市轨道交通的意义(一)城市中的交通问题 1.交通拥挤 研究表明，城区交通流的速度每10年降低5%，拥挤的严重性随城市规模增加而增加。,2.环保问题 机动车是构成烟雾的两种主要污染物CO和臭氧的主要来源。在许多城市超过了世界健康组织(WHO)推荐的标准。另外据经合组织（OECD）估计，发达国家有15%的人口生活在65分贝以上的高噪声环境下，这些噪声主要来自交通；还有重型货车及夜间装卸引起的震动。,3.交通事故 目前每年有25万人死于交通事故，1000万人受伤，欧盟15国道路交通事故每年死亡人数为4.4万人；其中，以葡

3、萄牙、希腊的交通事故率为最高。4.城市美学 新增交通设施的建设，对历史建筑的损坏以及空地的减少均会破坏城市景观。,5.土地消耗 机动车停车场的建设方便了机动车使用者，但对其他行人、非机动车用户来说则是障碍。6.全球变暖 主要是燃料(固体及液体)燃烧所致。目前，交通排放的CO占全部排放量的25%，且其数量在逐年增加。按人公里排放的CO2计算，当轨道交通排放为1时，公共汽车的排放为2.7，私人汽车的排放则高达8.3。,7.能源消耗 在多数发达国家，运输部门所用的能耗占国家各行业总能耗的25%以上。液体燃料比例更大。日本的研究表明：按人公里计算，轨道交通能耗为1时，公共汽车能耗为1.8，私人汽车能耗

4、为5.9，飞机为4.1。8.城市分散化 机动车运输的发展导致了居民出行距离与出行时间的增加，从而使出行时间和空间更为分散；它反过来又增加了人们对轿车的依赖；减少了公共交通发展的可能性。,(二)我国城市交通现状 1.城市人口剧增 2005年中国城市人口排名（l）重庆 2774万（2）上海 1742 万（3）北京 1538 万（4）临沂 1100万（5）成都 1054万（6）保定 1047 万（7）天津 1046万（8）广州 1043万（9）周口 1043 万（10）哈尔滨 970万,2.交通阻塞，行车速度慢引起交通阻塞 原因:（l）道路面积少（2）人口密度大，客流量大（3）缺乏科学的现代化管理3

5、.交通秩序混乱4.城市公交结构不尽合理城市交通的突出的问题表现在城市公共交通方面。主要信赖公共汽车、电车和自行车来满足人们的出行需要。5.耗能多，污染严重,(三)城市建设轨道交通的目的当前城市交通现状的需要未来城市发展的需要（大都市城市的需要）环境保护、人们舒适的需要,四、城市轨道交通的地位及作用(一)城市轨道交通的地位(二)城市轨道交通的作用 1.解决城市面临的交通现状 2.保护环境 3.节约资源，减少能源 4.拉动城市其他产业的发展,5.战备防空、突发事件的避难场所 6.引领城市规划，以适应城市的可持续发展（将摊大饼式的城市发展模式转变为伸开手指型发展）,五、城市轨道交通的特点 1.安全

6、2.快捷 3.准时 4.舒适 5.运量大 6.无污染（或少污染）7.占地少，不破坏地面景观 8.投资大，技术复杂，建设周期长,练一练：1.城市轨道交通 2.城市中的交通问题 通常有哪些?3.我国城市交通现状表现为_、_、_、_和_等。4.城市轨道交通有哪些主要作用？5.城市轨道交通的特点有那些？,六、世界城市轨道交通的发展(一)世界地铁 世界上第一条地铁(最早的地铁)是1863年元月10日在伦敦开通的一段6km长的线路。列车由蒸汽机车驱动，通风也很成问题；这条线路被人们称为“地沟铁路”。不过它运营几年后就电气化了。目前，伦敦已经建成了由12条线路组成、总长400余km的现代化城市轨道交通系统。

7、,亚洲最早的地铁是日本东京1927年12月开通的浅草-涩谷线。目前，日本有11个城市拥有城市轨道交通系统，东京50km圈内的轨道交通系统总长达2355km，其中高架铁路1985km，地铁及线性地铁273km。,自1863年1月10日英国伦敦第一条地铁开通以来，截止2001年，经过近140年的发展，全世界己有44个国家115个城市建成地铁，总计运营里程6300多公里，拥有运营车辆58800多辆，均以直流传动车为主。主要集中在英国、法国、德国、瑞典、西班牙、俄罗斯、美国和日本等国的大城市。(P7-10),世界地铁之最:地铁最长的国家：英国 8个城市有地铁，总长度 1000公里，共设有45 8个车站

8、地铁最长的城市：美国纽约。总长度4324公里，有30条线路，共设498个车站最短的地铁：土耳其的伊斯坦布尔地铁，总长度06公里，仅有2个半站最忙的地铁：莫斯科地铁速度最快的地铁：美国旧金山地铁。时速高达 128公里小时最深的地铁：朝鲜平壤的地铁，路线和车站都离地面有七八十米深最大工程量的地铁：连接英国和法国的英吉利海峡海底隧道的开挖和地铁的铺设花费了200亿美元，经过8年开凿，才大功告成,与地铁建设蓬勃发展的同时，轻轨建设也取得了长足的发展。轻轨是从传统的有轨电车发展起来的。1978年3月，国际公共交通联合会（UITP）在布鲁塞尔召开会议，会上确定了新型有轨电车交通的统一名称，英文为Light

9、 Rail Transit，简称“轻轨”，英文缩写LRT。,(二)国内地铁北京地铁:我国最早的地铁 建于1965年7月1日 目前3条线：一线:1969年10月建成通车，23.6km 环线:1984年9月建成通车，19.9km 复八线:2000年全线贯通运营,旧式北京地铁,新式北京地铁,香港地铁,世界上使用密度最高的地铁之一。观塘线（油麻地侧鱼涌）1979年 地铁初次通车荃湾线（荃湾中环）1982年港岛线（上环柴湾）1989年新机场线34KM（中环新机场线）2条 1998年将军澳支线 千禧年代,香港地铁,上海地铁,90年开工建设 95年5月一号线运营一号线辅线 新客站徐家汇站 22.7KM 18

10、个车站 95年5月运营二号线 虹桥机场浦东龙东路 22KM 16个车站三号线 明珠线一期 2000年12月26日建成,一号线地铁车外观,二号线地铁车外观,广州地铁,一号线：93年12月动工98年12月完工；99年6月28日全线运营，全长18.5KM，16个车站二号线：98年7月30日动工，7站2002年底建成，2003年初运营，2004年全线建成，江夏琶洲，20个站，23.2KM。三号线：全长36KM，22个站；2001年动工，2005年完工,三号线新车外观,我国城市轨道交通的发展 当前我国的城市轨道交通建设可分为四种情况：,第一种：已具有建设和运营管理城市轨道交通的经验，正在进行城市轨道交通

11、网络化建设，在城市中发挥骨架作用。例如：北京、上海、广州等城市；第二种：具有建成一条线或正在建设城市轨道交通的城市，开始进行第二条城市轨道交通的前期工作，尽快形成城市轨道交通客运走廊的作用。如：深圳、南京、重庆、武汉、长春、大连等城市；,第三种：比较多的城市正在开展城市轨道交通建设的前期工作。例如：杭州、成都、沈阳、西安、哈尔滨、苏州、青岛等城市；第四种：在经济发达地区，如珠江三角洲地区、长江三角洲地区、京津塘地区，正在酝酿城市间的城际轨道交通建设。,思考：地铁有那些主要设备？七、城市轨道交通运营的设备系统城市轨道交通由许多设备系统所组成，不同的设备系统完成着轨道交通的不同功能。例:地铁分为:

12、车辆(RST)及车辆段设备(WSH)，供电设备（又分为：交流高中压（HMV），牵引供电（TPS），接触网(OCS)，电力监控(SCA)），线路（轨道），通信(TEL)，信号(SIG)，车站设备监控（BAS），防灾报警（FAS），气体灭火系统（GFS），环控系统（ECS），电扶梯(ESC)，屏蔽门（PSD），自动售检票系统（AFC）等。,八、城市轨道交通的主要类型（一）有轨电车利用街道上的轨道运行的电力车辆或列车系统世界上第一辆有轨电车是1881年德国柏林工业博览会期间展士的一列3辆电车编组的小功率有轨电车，只能乘坐6人，在400m长的轨道上往返运行。世界上第一个投入商业运行的有轨电车系统是18

13、88年美国弗吉尼亚州的里磁门德市。,优点：造价低，建设容易。缺点：所受干扰多，速度慢，通行能力低，平交道口多，极易与地面道路车辆冲突，引起道路交通堵塞。发展现状：已经比较少见，多数被改良为轻轨系统。,上海早期中门型有轨电车,大连的新型有轨电车,世界各国新型有轨电车,独轨电车,（二）轻轨铁路（Light Rail Transit）轻轨的概念：轻轨交通车辆轴重较轻，施加在轨道上的荷载相对于市郊铁路或地铁的荷载来说比较轻，故称轻轨。是一种介于有轨电车和地铁之间的中运量的轨道交通工具。轻轨可分为两类：车型和轨道结构类似地铁，运量较地铁略小的轻轨交通称为准地铁；另一类为运量比公共汽车略大，在地面行驶，路

14、权可以共用的新型有轨电车。,轻轨系统的雏形是城市有轨电车，后者由于与道路交通间的冲突而被淘汰和改造为与道路交通具有一定程度隔离的轻轨系统。一般地，轻轨要求有至少40%的股道与道路完全隔离，以避免拥挤，这也是它区别于有轨电车之处。轻轨运输系统可以在地面、地下或高架建设，其最大运送能力根据列车编组确定，每列车2节编组时每小时单向能力可达13500人。,轻轨列车在车站,轻轨的优点:(1)比地铁安全 由于动力来自车顶部，而非地铁系统的第三轨。此外无须防护栏杆，因为它也可在街道上行驶。(2)在建设上比地铁更灵活 由于土地昂贵，尤其在闹市区，轻轨系统可以放在街道，旅客可以在人行道上下车。,(3)更适合低运

15、量场合 在中等规模城市用以补充巴士运输。(4)大部分线路按右行规则隔离时，在混合交通条件下的平均行车速度可以更高，从而比巴士更具吸引力。(5)轻轨铁路技术成熟，并已有丰富经验，不存在机械风险或大的费用过载问题。,轻轨的主要参数:(1)最小运行时间间隔：2分钟；(2)每节车厢的乘客人数：225人(按0.14m2/人计算，2节/组)；(3)每列车编组车厢节数：2-4节（1-2组）；(4)每小时单向最大运送能力：6750-13500人；(5)时刻表速度：20-25km/h；(6)最低经济运输量：2100人/km天,（三）单轨系统 单轨系统又称独轨系统，可分为跨座式和悬挂式两种(见下图)。一般使用道路

16、上部空间，需要的专用空间较少，可以适应急弯及大坡度，其投资小于地铁系统。日本1964年在东京建成了一条13公里的跨座型单轨系统，即东京的滨松町羽田机场间的系统；1970年又开通了大船湘南江之岛间的悬挂式单轨系统。,羽田单轨系统,单轨系统特点单轨电车一般均采用橡胶轮胎。优点:占地小、投资费用少、噪声低、振动小、乘坐舒适、对城市的景观及日照等影响小、通过小半径曲线能力和爬坡能力强。缺点：运能较小、速度低、能耗大、粉尘污染、道岔等结构复杂、发生事故时疏散和救援工作比较困难。,主要技术特性指标(1)最小运行时间间隔：2分钟；(2)每节车厢乘客人数：140人(按0.14m2/人计算)；(3)每列车编组车

17、厢节数：2-6节；(4)每小时单向最大运送能力：8400-25200人；(5)时刻表速度：30km/h；(6)最低经济运输量：4000人/km天。,想一想：地铁有哪些优点和缺点？（四）地铁地铁：轴重相对较重，单方向输送能力在3万人次/h以上的城市轨道交通系统。有地下、地面和高架三种形式。地铁的特点：一般线路全封闭，在市中心区全部或大部分位于地下隧道内，因而可实现信号控制的自动化。优点：容量大、速度快、安全、准时、舒适、运输成本低、节省能源、不污染环境、不占城市用地。缺点：建设成本高、周期长、见效慢。适用于出行距离较长、客运量需求大的城市中心区域。,地铁的建设需要大量用户来证明隧道开挖的可行性。

18、因此，50万人口以下的城市很少能建地铁。原苏联曾有一项政策，城市只有达到100万人口以上才能建地铁。地铁站间距在0.5至1.0km(市中心)之间，在郊区可达2km左右。,主要技术特性指标(1)最小运行时间间隔：2分钟；(2)每节车厢的乘客人数：280人(按0.14m2/人计算)；(3)每列车编组车厢节数：6-10节；(4)每小时单向最大运送能力：50400-84400人；(5)时刻表速度：30-60km/h；(6)最低经济运输量：12200人/km天。,(五)自动导向系统(AGT)自动导向系统(Automatic Guideway Transit,AGT)是一种通过非驱动的专用轨道引导列车运行

19、的轨道交通方式。主要技术特征：轨道采用混凝土道床、车辆采用橡胶轮胎，有一组导向轮引导车辆运行，列车运行自动控制，可实现无人驾驶，自动化程度较高。,自动导向系统,较早的AGT系统是日本1981年开通的两条线路：一是神户新交通公司开通的三宫中公园线路，全长6.4公里；二是大阪市住之江公园中埠头间的6.6公里线路。目前这两条线路均采用无人驾驶的ATO系统，运营速度2227km/h，最大速度达到60km/h；高峰期最小间隔达到了3分左右。,主要技术特性指标(1)最小运行时间间隔：2分钟；(2)每节车厢乘客人数：70人；(3)每列车编组车厢节数：412节；(4)每小时单向最大运送能力：8400-2520

20、0人；(5)时刻表速度：30km/h。,(六)市郊铁路 市郊铁路是沟通城市边缘与远郊区的手段，它与城市间的长距离铁路相同。由于服务于人口密度相对稀疏的郊区，站间距比较大，它使得列车的运行速度可以提高许多。市郊铁路主要为通勤者提供运输服务，故有时也称通勤铁路(commuter rail)或地区铁路(regional rail)。,目前城市间高速铁路的商业速度已达到250km/h以上，一般地，市郊铁路线路的最高速度可以达到100km/h以上。,九、城市轨道交通运营特性（一）系统联动 城市轨道交通三大系统：1.列车运行系统 包括隧道、站台、线路、车辆、牵引供电、信号、通信、控制中心、车站行车等。2.

21、客运服务系统 包括车站及照明、售票检票及计算机、导向及预告系统、消防、环控、自动扶梯、电梯、车站服务等。,3.检修保障系统 指检修手段及检修能力 各种专业设备的运行均有各自的特点，动态的如车辆，看似静态而内部一直在运动的如供电、通信、信号、接触网、线路等等；静态的如车站、隧道等，它们在各自的运行中均有其本身的规律和容易出现故障的弱点。目的：保证城市轨道三大系统、30余项不同的专业设施、设备每天1824小时正常而协调地运行。,(二)城市轨道交通运营的参数日均载客量:即每天乘坐城市轨道交通人的总和。行车间隔:即每一列车发车的时间间隔。一般以分钟为单位、精确到秒，分高峰期、中峰期和低峰期。运行车辆:

22、即运营时刻在线路上行驶的列车数量。停站时间:即列车在车站停站时间，一般以秒为单位。速度:即列车在区间（车站与车站之间的距离）行驶的平均速度。交路周期:即列车在线路上行驶一个往返所需要的时间（包括停站时间和折返时间）。票价:,练一练：6.世界上第一条地铁(最早的地铁)是_在_开通的一段6km长的线路。7.最深的地铁为莫斯科地铁。（）8.我国最早的地铁 为（）地铁。A香港 B上海 C北京 D广州 9.单轨系统又称_系统，可分为_和_两种.10.地铁有哪些优点和缺点？11.城市轨道交通包括那三大系统？12.城市轨道交通运营的参数 有那些？,本课小结：作业：1.什么是城市轨道交通？简述城市轨道交通在城市交通体系中的地位。2.简述城市轨道交通的特点。3.城市轨道交通运营的设备系统有哪些？思考题：1.当前我国的城市轨道交通建设可分为四种情况?2.城市轨道交通由哪三大系统组成？,课外读物城市轨道交通研究都市快轨交通现代城市轨道交通世界轨道交通,