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1、1、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。 道路交叉口冲突示意图 n(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 ,以葡萄牙、希腊的交通事故率为最高 。 (4)城市
2、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。 (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。 (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。 2、城市轨道交通的未来 城
3、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 城市轨道交通系统的优势 n1、能有效缓解交通拥挤现象。(速度快, 容量大,且采用隔离或部分隔离措施) n2、具有较好的可持续发展性。(污染少, 能耗低,车辆减振装置先进) n3、能提供更舒适的乘车环境,安全性好。 (采用隔离或部分隔离措施,安全系统先进 ) 城市轨道交通规划与设计 第一章 概述 第一章 概述 1.1 城市交通发展概况 1.2 轨道交通发展历史 1.3 有代表性
4、国家轨道交通的发展 1.4 城市轨道交通的技术经济特征 n1.5 轨道交通系统规划与设计的主要内容 n1.6 我国轨道交通系统建设程序 n1.7 小结 n城市轨道交通系统的概念:服务于城市客运 交通,通常以电力为动力,在固定导轨上轮 轨运行方式为特征的车辆或列车与轨道等各 种相关设施的总和。 1.4 城市轨道交通的技术经济特征 n城市轨道交通系统可以根据多方面的特点来分类,如 运输能力、外形特点、采用的技术等。主要分为: n有轨电车(Trolley Bus) n轻轨铁路(Light Rail Transit) n单轨系统(Monorail) n自动导向交通系统(Automated Guided
5、 Transit) n地铁(Underground Railway, Subway,Metro) n市郊铁路(Suburbs Rail) 1.4.1 有轨电车 n利用街道上的轨道运行的电力车辆或列车系统。 n优点:造价低,建设容易。 n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。 n发展现状:已经比较少见,多数被改良为轻轨系 统。 1.4.2 轻轨铁路(Light Rail Transit) n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
6、 通工具。 n欧洲与北美对地铁的投资热潮到80年代后让位于轻 轨系统。电气化的轻轨系统有许多优于地铁和市郊 铁路的地方,且造价低廉。线路工程量小,车辆轻 ,可以在更大的坡道上、更小的曲线上行驶。轻轨 要求有至少40%的股道与道路完全隔离,以避免拥挤 。这使得它与有轨电车不同。 nLondon的Dockland轻轨:全隔离 nManchester的 Metrolink:部分隔离 轻轨的种类 n轻轨系统主要有三种类型 n第一种是从有轨电车改造而成,如德国的 斯图加特轻轨。 n第二种是作为一个独立系统开发,大部分 新建的系统,如英国的Dockland轻轨。 n第三种是利用原有旧铁路线路修建比较经 济
7、的系统,如英国Manchester的 Metrolink轻轨。 英国Manchester的Metrolink Metrolink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
8、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 1.4.3 单轨系统 n单轨系统又称独轨系统,可分为跨座式和 悬挂式两种。一般使用道路上部空间,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。 多特蒙德大学悬挂式单轨系统 n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
9、 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 n单轨电车一般均采用橡胶轮胎。 n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。 n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
10、济运输量:4000人/km天。 日本已投产单轨电车的特性 1.4.4 自动导向系统(AGT) n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。 n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
11、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:8400-25200人; (5)时刻表速度:30km/h。 1.4.5 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 n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。 n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。
12、n缺点:建设成本高、周期长、见效慢。 n适用于出行距离较长、客运量需求大的城市 中心区域。 n地铁的建设需要大量用户来证明隧道开挖的 可行性。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。 n地铁站间距在0.5至1.0km(市中心)之间,在 郊区可达2km左右。 地铁分类 n重型地铁:即传统的普通地铁,轨道基本采用 干线铁路技术标准,运量最大。 n轻型地铁:是一种在轻轨线路、车辆等技术设 备工艺基础上发展起来的地铁类型,运量较大 。 n微型地铁:又称线性地铁、小断面地铁,隧道 断面、车辆轮径和电动机尺寸均小于普通地铁 ,运量中等,行车自
13、动化程度较高。 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。 线性地铁小断面地铁 n线性地铁即小断面地铁的特点是断面较一般地 铁要小,可降低建设成本(投资为一般地铁的60- 80%)。此外,它车身矮、重量轻、噪声低,可 以采用较小的曲线半径和较大的坡道,也可高 架,维护较容易。目前在日本已有几条线路建 成投产。线性地铁能力略低于一般地铁系统。
14、 n线性地铁的缺点是运营成本与一般地铁差不多 。 1.4.6 市郊铁路 n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。 n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。 n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)。 伦敦铁路(1) 1.4.7 橡胶轮胎铁路 n橡胶轮胎铁路:采用轮胎车辆的铁路系 统。线路采用钢轨或混凝土路面,多节
15、轮胎电车铰接在一起形成列车,电力驱 动,能力小于钢轨铁路系统。 n优点:噪声较低。 n缺点:1)轮胎承重不如钢轨,不适合运量太 大的系统; 2)高速运营时会导致轮胎过热,实际速度不高 ,目前最大速度一般在6070km/h; 3)轮胎运行阻力大于钢轨系统,能耗较大; 4)股道干燥时,轮胎摩擦系数高于钢轨; 5)由于轮胎车辆由股道引导,其技术较钢轨铁 路更复杂; 6)股道交叉与折返较钢轨系统更复杂,所需时 间也更多; 7)轮胎车辆由于需要一个导向轨,使车辆结构 更复杂。 1.4.8磁悬浮铁路 n磁悬浮列车是利用电磁系统产生的吸引或 排斥力将车辆托起,使之悬浮于线路上, 利用电磁力导向,使用直线电机将电能直 接转换成推进力,推动列车前进。 磁悬浮铁路特点 n与传统的铁路相比,磁悬浮铁路去除了轮轨 接触,因而无刚体直接摩擦阻力,可获得比 一般高速铁路更