城市轨道交通系统类型及技术经济特征

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1、第二章 城市轨道交通系统类型及技术经济特征1v概念：城市内用于客运的地面、高架和 地下的轨道交通系统的统称。v 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、技术标准、 线路敷设方式等。城市轨道交通系统的类型及技术经济特性2轨道交通线路的分类 按线路的运输能力及车辆类型分 ：大运量的地铁，中 等运量的轻轨，较小运量的有轨电车等，另外还有到 郊区的市郊铁路等。按技术标准分 ：有常规的钢轮钢轨系统，也有胶轮系 统，还有线性电机牵引的轨道交通、跨座式和悬挂式 的单轨交通、磁悬浮的轨道交通等多种系统。按线路敷设方式分 ：有地下的轨道交通，有高架的轨 道交通，也有地面的轨道交通，具体采用那种

2、方式， 要看按轨道交通沿线具体建设条件来确定。按导向方式划分：轮轨导向：一般钢轮钢轨系统如地 铁、轻轨、有轨电车等均属于轮轨导向方式；导向轮 导向：单轨和新交通系统的胶轮车辆属于导向轮导向 系统。 32.1有轨电车v利用街道上的轨道运行的电力车辆或 列车系统。v优点：造价低，建设容易。v缺点：大多数系统的交叉口为平交， 极易与道路和地面车辆冲突，引起道 路交通堵塞。v发展现状：已经比较少见。多数已经 改良为轻轨系统。456有轨电车德国782. 2 轻轨铁路 Light Rail Transit v概念：轻轨交通车辆施加在轨道上的 荷载，相对于地面铁路和地铁的荷载 较轻，故称轻轨。是一种介于有轨

3、电 车和地铁之间的中运量的轨道交通工 具。v因为线路工程量小，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。9轻轨的种类v轻轨系统主要有三种类型：v一种是德国的轻轨系统，多是从有 轨电车改造而成，如斯图加特。v第二种轻轨是大部分新建，如 Dockland轻轨。v第三种是利用原有旧铁路线路，如 Manchester的Metrolink、洛杉矶 等。10轻轨的优点(1)供电系统更安全 由于电力来自车顶部，而非地铁 系统的第三轨。 (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

4、可以在人行道 上上下车。(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。11法国-Lelle的低底板轻轨列车12法国-Marseille轻轨列车1314英国Manchester的Metrolink15Metrolink列车在车站16轻轨的主要参数(1)最小运行时间间隔：2分； (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：10000-30000 人； (5)时刻表速度：20-25km

5、/h； (6)最低经济运输量：2100人/km天 (7)线路形式：有地面，地下和高架三种形式 。 (8)曲线半径：正线不小于100m，地面困难 时不小于50m，车场线不小于25m。172. 3 单轨系统v单轨电车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。v单轨电车分跨座型与悬挂型两种，一般均采用 橡胶车轮。v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。 18羽田单轨系统19斯图加特单轨20单轨系统技术参数v单轨电车主要技术特性指标如下所示。(1

6、)最小运行时间间隔：2分；(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；(4)每小时单向最大运送能力：5000-20000 人；(5)时刻表速度：30km/h； (6)最低经济运输量：4000人/km天.2122重庆市单轨系统23重庆市单轨系统24多特蒙德大学悬挂式单轨系统2526单轨交通的优点：1.占用土地少。不需要很大空间，每根支柱直径仅 为11.5m，双线断面总宽度为57m，窄于其 他的高架轻轨系统。 2.运量较大。国外单轨列车一般由46辆组成，列 车运营能力每小时为500020000人次。 3.能适应复杂的地形要求。使用橡胶轮胎，适宜在

7、 狭窄街道的上空穿行，可减少拆迁。 4.建设工期短，造价低。高架单轨结构简单，易于 建造，因此工期较短，造价较低，一般为地铁的 1/3。 275.运输安全性较高。由于车辆与轨道的特 殊结构，在轨道梁两侧均有起稳定作用 的导向轮，能确保运行安全。 6.噪声与振动均低。由于采用橡胶轮胎， 所以振动和噪声大大降低。 7.对日照和城市景观影响小。由于占用空 间小，沿线不会投下很大的遮光阴影， 并且对城市景观还能起一定的点缀作用 。单轨交通的优点：282. 4 自动导向系统(AGT)v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

8、的轨道交通方式。v电动车辆在专用的轨道线路上运行 ，而且车轮均为橡胶轮胎，沿着特 制的混凝土轨道运转，车站无人管 理，由中央调度室的电子计算机集 中控制。29自动导向系统30自动导向系统3132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。 33(1)最小运行时间间隔：2分； (2)每节车厢乘客人数：70人(按0.14m2/人计算) ； (3)每列车编组

9、车厢节数：4-12； (4)每小时单向最大运送能力：8000-25000人； (5)时刻表速度：30km/h； (6)最低经济运输量：4300人/km天.AGT系统主要技术特性指标。34AGT系统的优点1 客运能力为500015000人/h，高于公共汽车 ，而且建设成本与地铁、轻轨相比又低得多 。 2 与单轨系统相似，运行在专用的高架轨道上 ，与其他车辆不构成干扰，运输效率较高。 3 车辆除采用橡胶轮胎外，其他部分与有轨车 辆相差不多，在技术上容易实现。 4 既可以采用列车无人驾驶、车站无人管理的 方式，也可以省去自动驾驶系统，由人工操 纵，因而机动灵活，使用方便。 5 节约能源，基本上没有噪

10、声污染，有利环保 。v其缺点是：采用了独特的导向方式，车辆及 轨道结构有别于其他轨道系统，因而兼容性 不强，不能适应轨道交通一体化发展的需求 。35法国VAL系统36日本大扳南港线372. 5 地铁v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。v地铁通常要与其他轨道交通全隔离，站间距在0.5至1.0km(市中心)之间，在郊区可达2km左右。单方向小时通过能力在3万人以上。38地铁的主要技术参数(1)最小运行时间间隔：2分； (2)每节车厢的乘客人数：280人(按0.14m2/人计算)； (

11、3)每列车编组车厢节数：6-10； (4)每小时单向最大运送能力：30000-80000人； (5)车辆构造速度： 80-100km/h； (6)时刻表速度：30-60km/h； (7)最低经济运输量：12200人/km天； (8)与地面交通隔离率：100% (9)车站平均站距：6002000m39伦敦地铁40伦敦地铁41地铁发展的优势：1 是一种大容量的城市轨道交通系统，在客流密集 的城市中心地带修建地铁可以明显疏散公交客流 。 2 具有可信赖的准时性和速达性。 3 与其他线路无平交，不受干扰，安全性高。 4 地铁噪声小，污染少，对城市环境不造成破坏。 同时地下部分充分利用了地下空间，节约了

12、城市 土地。42地铁的缺点1 地铁大部分位于地下，增加了施工工作量。 2 建设费用高。 3 建设周期长，见效慢。 4 出现意外情况疏散困难。43线性地铁-小断面地铁v线性地铁，即小断面地铁。它采用线性 电机牵引，而一般的地铁列车采用旋转 电机，相同功率的线性电机要比旋转电 机缩小到3/4的高度，因此能缩小地铁隧 道的横截面，可大大降低建设成本(投资 为一般地铁的60-80%)，v此外，它可以采用较小的曲线半径和较 大的坡道，也可高架，维护较易，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。v线性地铁的缺点是运营成本与一般地铁差不多 。44452. 6 市郊铁路v市郊铁路是

13、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。v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)。v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。46伦敦铁路47伦敦铁路48英国铁路49市郊铁路的运营形式独立的城市铁路网：指专门或主要用于城市 交通的铁路。其技术设备好，列车运行速度 快，效率高，可实现按图行车。高峰小时最 小列车间隔可达1.52.0min，旅客候车时间 短。但多数采用地下或高架线路，投资费用 比较高。客运专线：指通常的铁

14、路线路，可用于速度 不同的各种旅客列车，包括市郊列车和长途 列车，一般在上下班高峰小时为市郊列车专 用。这种线路的利用率高，投资费用低，是 市郊铁路的普遍形式。混合运输线：通常客货混跑，运行速度低， 条件较差。502.7 磁悬浮铁路v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。51磁悬浮铁路特点v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高的速 度，目前试验速度已达500km/h以上 ；无机械振动与噪声；无环境污染； 可获得高舒适度和平稳性；

15、由于没有 钢轨、车轮、机械传动和接触导电轨 等摩擦部件，维修费用大为降低。52v由于磁悬浮列车运行中所需电功率主要 用来克服空气动力学阻力，其人公里能 耗为一般高速列车的21.464.3， 另外，磁悬浮列车还有爬坡、越障能力 强，更有利于实现全自动化控制等优点 。所以，磁悬浮铁路将成为未来客运交 通中最具竞争力的一种交通工具。53磁悬浮列车的发展v从1981年英国伯明翰机场到火车站的 第一条磁悬浮线开通，1986年西柏林M -Bahn磁悬浮试验线投入运营，日本的 HSST系列磁悬浮列车的开发，以德、 美、日等所研制的试验样车为先导，实 用的磁悬浮列车即将进入国际市场。54日本HSST磁悬浮列车

16、55项目有轨电车轻轨铁路市郊铁路地铁城市人口20-50万100万50万以上300万以上商业业区雇员员2万以上2万以上4万以上8万以上CBD线线路 长长10km以下20km以下40km以下24km以内股道在街道40%隔离-隔离CBD可达性地面地面或地下地面到CBD边缘边缘地下郊区站距350m1km1-3km2kmCBD站距250m300m-0.5-1km最大坡度10%8%3%3-4%最小半径15m-25m25m200m300m工程量最小轻轻中等重2.8 轨道交通方式的比较56轨道交通方式的比较（续）项目有轨电车轻轨铁路市郊铁路地铁车辆车辆 重量16吨20吨以下46吨33吨车辆车辆 数1或22或4至多12至多8车辆车辆 能力50座75站40座60站60座120站50座150站供电电电电 流DC500- 750VDC600- 750VDC600-1.5V 或AC 25kVDC750V DC1500V 供电电方式顶顶上顶顶上顶顶上或三轨轨三轨轨或顶顶上平均速度10-20km/h30-40km/h45-60km/