城市轨道交通第1章引论

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1、城市轨道交通,第一章 引论,第一节 轨道交通世纪回眸 第二节 轨道交通的社会功能 第三节 我国轨道交通的发展概况,第一节 轨道交通世纪回眸,1.1交通是人类社会文明进步的需要,自有人类以来，就有运输。交通运输的发展历史与人类文化的发展历史相依相随。 真正意义的人类物质文明进步起源于工业革命，蒸汽机等动力机械的产生极大地促进了生产力的提高，而生产力提高的基础：原料和市场必须依托交通的发展。,法国高等社会科学院维希留(P.Virillio) 教授说过： “欧洲的哲学史，基本上可以视为回应速度变迁冲击的历史。更简单地说，就是一部交通史。”,1.2 陆上交通发展需要解决的问题,陆上交通根基的轮子起源于

2、公元前3500年，但轮子出现4000年漫长的岁月并没有带来交通的飞速发展，究其原因有两个： 1、驱动轮子的动力； 2、克服轮子和滚动面之间的摩擦力和接触应力； 十八世纪的工业革命动力机械的出现给第一个问题解决提供了素材：但当时第二个问题还没有解决； 另外一个需要面对的问题是需要由知识水平不高的人来操作工具，这要求交通工具使用简单、易掌握、安全。,1.3 追述轨道的发展,早在远古时期，甚至在没有出现轮子的时代人们就懂得在坎坷不平的地上铺上圆木，在原木上推动重物，这就是轨道的雏形。圣诞岛上的雕像、金字塔的巨石估计就是采用这种方法建成的。 公元前3500年，陆上交通轮子出现。装有轮子的车辆出现变滑动

3、摩擦为滚动摩擦。 直到十九世纪，道路是没有路面铺装，木制的车轮也没有装置充气轮胎，特别是没有出现驱动车轮的动力机械。,人类使用轨道的最早记载是公元前6世纪，在希腊有一条 6 km长的Diolkos轨道。 公元后900年，马拉轨道车辆出现在希腊、马耳他和罗马帝国。 公元1730年 欧洲修建了最初的货车轨道，这是后来铁路轨道的前身。 公元1832年 纽约出现了市内交通新方式马拉有轨车。,1.4 蒸汽火车的诞生,1804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文逊1812年在博览会上见到了这台机车。开始研究。 （英西克） 1825年9月27日 英国 Darlinton

4、-Stockton（斯托克顿达林顿） 长度 32公里铁路开通，开创了轨道交通的先河。 世界上第一列火车由斯蒂文森亲自驾驶，蒸汽机车牵引32辆货车（其中22辆装有座位）、一辆客车，载重90吨，载客450人，最高速度24 km/h，旅行速度7km/h，从伊库拉因车站到达林顿13km，行驶了一小时零五分 斯蒂文森火车的鸣叫，召唤了一个“铁路时代”的到来，极大地促进了世界经济的发展 。 轨道工程：轨距 1435 mm 铁轨（非钢轨）是鱼肚状，架设在木墩和石墩上。机车加煤水车重量仅9吨，是现在机车的二十分之一。,世界各国的第一条铁路建设,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

5、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,1.5 轨道交通的飞速发展期,从1840年到1913年是世界铁路发展的“黄金时代”，由于铁路机车制造已相当完善，轨道结构也不断改进定型，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8，000km，到1913年已达110万km。 铁路霸主的地位一直延续到1940年，达到了铁路发展的鼎盛时期，此时的营业里程高达135.6万km。,碑文,CHINESE

6、RAILROAD WORKERS MEMEORIAL A MOST SIGNIFICANT FACTOR THAT CONNECTED THE EASTERN AND WESTTERN COASTS OF THE UNITED STATES AND UNITED THEM INTO A NATION WAS THE CONTRIBUTION MADE BY THE TOWER OF 3,000 RAILROAD SPIKES, COMMEMORATES THEIR DEEDS AND ATTESTS TO THE CONTINUING FRIENDSHIP OF THE PEOPLE OF I

7、LLINOIS FOR THE PEOPLE OF CHINA. January 6. 1991 UNITED STATES OF AMERICA PRESDNTED BY THE STATE OF ILLINOIS James R. Thompson. Governor Gloria Connan. Sculptress,背景： 1、工业革命促进了欧洲的城市化。城市的膨胀，交通的拥堵，各种设施跟不上发展的需要，城市已不堪重负，必须用新的思维来解决问题。 2、城市规模的大小依赖于城市交通的发展，仅有畜力拖动车辆的交通是无法支撑城市的交通体系，5km定律说的是只靠步行人的日常活动局限在5km的范

8、围内，当时欧洲城市的规模也就在这个比率间。 3、而当时唯一可以依托的机械动力交通手段就是火车。 1863年1月10日伦敦第一条城市铁路开通。 查尔斯.皮尔逊被誉为“地铁之父”。由于线路建于地下，英国人称其为地下铁路（underground railway）。火车进入伦敦市区成功地解决了路面交通的拥堵，立刻得到了其他大城市的竞相效仿。,1.6 轨道交通走向城市-伦敦地铁,1.7 交通的多样化发展与铁路的没落,一、交通多样化 陆上交通划时代的革命是从轨道交通出现开始的。 人类文明的需要促进了轨道交通飞速发展，而轨道交通的进步又把人类社会提高到了新的高度，同时社会生产力对交通提出更进一步的要求。科学

9、、技术、工艺给这种要求提供了可能，新的能源、新的动力机械孕育发展了新的交通工具有轨电车、汽车、飞机等。,1、有轨电车的出现,对电的认识可以追述到很早之前，但真正具有实用意义的是1831年英国科学家Faraday发现的电磁效应。 1820年法国物理学家证明的电磁作用。这些发现直接导致了发电机和电动机的出现，彻底改变了人类的生活。 1881年首辆有轨电车出现在柏林街头； 1890年12月18日世界上第一条真正的电气化地铁线路诞生。,电动机与发电机的发明，使有轨电车出现。 大功率内燃机在轨道交通的应用主要在大铁路的牵引机车上，地铁、有轨电车以及后来出现的轻轨等，城市轨道交通的牵引一直采用电力。,3、

10、飞机的使用,英国人Feorge Cayley爵士（1799年1809年创立了现代飞行理论。 1843年英国发明家Willian Samuel Herson 企图使用蒸汽机来飞行的尝试没有成功。 1903年美国Wright兄弟在北卡罗莱纳州Killy Hawk作了人类历史上第一次飞行，只飞了37 m。 1913年从法国到埃及长距离（4000公里）写入史册。此后一次大战、二次大战中，一直用于军事上，直到二次大战后才逐渐进入民用领域。,二、轨道交通的衰落,1. 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“自主交通”的热忱夺取了短途运输的份额。 2. 铁路内部的“倾轧、竞争”以及“不思上进”

11、，没有及时将新科技新手段运用于轨道交通领域。 3. 现代航空工业的发展夺走了中远距离的运输量。 轨道交通一度每况愈下，日薄西山，陷入了“夕阳产业”的窘景。 美国充当了拆铁路的急先锋，美国当时有人提出，因铁路亏损需要拆除11.7万km铁路。,1.8 轨道交通的复苏与再发展,人们在长期使用中发现轨道交通有不可替代的优越性： 能耗小： 旅客运输中的能耗以铁路为1，公共汽车为1.4 小汽车为7.5 飞机为6.9 货物运输中的能耗以铁路为1 ，内河水运为1.6 载重汽车为9.6 能源清洁： 轨道交通车辆可采用煤、核能产生的电力的二次能源，而非一定要使用石油制品。 污染小： 采用电力牵引的轨道交通在环保（

12、噪声、废气、尘埃）方面更具竞争力。 安全： 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。,轨道交通的速度,以往的铁路无法和飞机的速度相比，但1964年日本东海道新干线的出现，改变了人们的看法，东海道新干线联系了东京和大阪，全长515.4km，光号高速列车运营的最高速度210km，平均速度也达160km，运营时间由刚开始的3小时10分缩短为现在的2.5小时。由于新干线的开通，维系两地的民航被迫关闭。 法国TGV于1989年12月创造了515.3km/h的行车速度记录。 究竟飞机快还是火车快的问题又提了出来。 在日本、法国之后德国1986年也开始了高速铁路的研究和建设。,轨道交通在城

13、市交通中的作用,铁路还在城市交通中拓展了用武之地。人类文明的发展是从农村到城市，再从城市到农村的过程。（除美国外）世界城市在增加，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，只有发展轨道交通，这已成为定论。,第二节 轨道交通的社会功能,基础性功能缓解城市交通拥堵 案例：巴黎轨道交通的先行发展 城市轨道交通发展模式服务引导模式（SOD） 轨道线路的走向是沿着行人最多的交通走廊（客流效益） 先导性功能优化城市布局结构 弥漫式发展 组团式轴向发展 城市轨道交通发展模式公交引导模式（TOD） 将公交系统作为城市发展的骨架，引导城市沿公交走廊 有序扩张可持续发展模式 案例：哥本哈

14、根,哥 本 哈 根 的 指 状 发 展,有利于节约资源、改善环境 “绿色交通” 促进社会经济发展 沿线房产、旧城改造、新区开发、资源配置 人防功能 以交通为主，实现人防及地下空间综合开发等多功能结合 文化功能 车站建筑、站内装饰 案例：伦敦、巴黎、纽约、莫斯科地铁,清政府拒绝修筑铁路 铁路是工业革命的产物。1825年,世界上首条铁路在英国建成。清政府视铁路如“洪水猛兽” 。李鸿章乃清朝高级官员中主动提出修路的第一人。 中国首条铁路吴淞铁路。,第三节 轨道交通在中国的发展史,吴淞铁路,第一条观光铁路西苑铁路,光绪十四年（1888）中国的第一条铁路北京西苑铁路开始兴建，第二年竣工，从紫光阁的车库出

15、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。包括岔道在内全长约2330米。 西苑铁路是李鸿章为了说服慈禧而专门为她修建的铁路。,西苑铁路,我国铁路先驱 詹天佑（1861-1919）,谈到中国的轨道交通就必须提到詹天佑 1861年4月23日出生于广东南海县 12岁便离开中国来到美国东部沿海康涅狄格州的纽哈文城赴美留学 17岁进入耶鲁大学雪菲尔科学学院 专攻铁路 1888年詹天佑受聘为中国铁路公司帮工程师，参与修筑（天）津（塘）沽铁路。 1894年，詹天佑当选为英国土木工程师学会会员（MICE）。 1904年指派詹天佑负责京张

16、铁路的筹建工程。 辛亥革命期间，孙中山邀约詹天佑协助他制订修建十万公里大铁路的计划。,詹天佑,詹天佑是工程技术专家，为官一生，不仅在工程技术上创造出辉煌业绩，而且在道德上，也以忠贞爱国，刚正不阿为后世垂范。 詹天佑逝世后，交通部在京绥铁路八达岭附近为詹天佑建立铜像、颁给碑文， “贞石磨崖，刊垂不朽，以案往哲，而励将来”,京张铁路,京张铁路全长虽只有200余公里，但却要穿越燕山山脉，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。 詹天佑创造性地运用“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。 1909年9月24日京张铁路全线通车。,京张铁路,之字型展线,詹天佑创造性地运用“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。,孙中山的“大铁路计划”