企鹅幻灯片

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1、城市轨道交通概论,长安大学 彭辉 2010.9,对本课程的认识,。课程目的 对城市轨道交通的基本认识 学习了解城市轨道交通的形成、发展、作用 学习城市轨道交通系统的构成、特点及基本原理 对城市轨道交通系统技术内容的学习和了解 课程性质 专业基础课 交通工程、城市轨道交通、 交通运输管理等专业必修课 课程内容（见目录） 学习方法 课堂讲授+阅读文献资料+作业训练 教材：城市轨道交通系统彭辉 编 参考书 精品课程网页,课程主要内容,第一章 绪论,第三章 城市轨道线路工程,第四章 城市轨道车站,第五章 城市轨道车辆,第六章 城市轨道供电系统,第八章 城市轨道运营组织及管理,第九章 城市轨道环控系统及

2、灾害防护系统,第十章 城市轨道交通换乘枢纽,第二章 城市轨道交通系统,第七章 城市轨道信号及列车运行控制系统,第一讲 绪 论（一）,对城市轨道交通的基本认识 城市交通发展给我们的启示 城市轨道交通的作用及历史演变,对城市轨道交通的基本认识,是服务于城市的轨道交通系统 是城市公共交通，或快速公共交通 是城市大运量交通工具 地铁、轻轨 是独立交通系统 是城市绿色交通工具 最先在国外出现 我国已经有许多城市正在建设、发展迅猛、前景广阔。,一 对城市交通的认识,城市的发展和交通及出行方式的演变 随着城市化的不断发展，机动化给城市带来了空前的交通问题，人类正在花费巨大的代价寻求解决城市交通的出路。 看法

3、是：发展公共交通是最基本策略，发展大容量快速城市轨道交通已经成为解决特大城市、大城市交通问题的技术政策。 ？,1.城市与城市交通的发展,城市是人类居住、工作、教育和娱乐的集聚地，同时也是各种政治、经济、社会和文化活动的中心。 城市交通是城市内部及城市与外部之间的人员和物资实现空间位移的载体。 它包括城市内部交通和对外交通，涉及城市中地面、地下、空中交通等各种运输方式。城市交通是随着城市的出现和扩张而发展起来的。 城市的形成和发展直接与城市交通工具的演变发展有关，城市在各个阶段的发展特点是由城市发展与交通方式技术进步所决定的。,1）早期城市阶段,工业革命以前的城市发展可称为早期城市阶段，其社会经

4、济基础是建立在政治、军事及手工业和商业基础上。这一时期的城市多为政治中心或军事要地。 城市交通主要为城市间交通和城乡交通，城市内部交通尚未形成规模。主要交通工具有人力和畜力、自然力来驱动。四轮马车和有轨马车成为主要交通工具。 人口：10-20万人 范围：10-20、半径2-5KM,图1 马车,2）近代城市阶段,近代城市发展阶段从工业革命到20世纪初期。18世纪中叶的工业革命， 城市性质转变为工业性、生产性，工商业开始成为城市的主导部门，工商业迅速向城市地区集中，并形成了巨大的集聚规模效益，城市职能演化为经济和行政中心，城市发展速度加快。 城市规模和城市结构发生了空前变化，相应地对城市交通提出了

5、新的要求促使城市交通进入一个新的阶段。 特征：工业化、城市化城市空间扩张 人口：10-50万人 范围：20-50、半径：5-10KM 近代城市交通有如下特征：,（1）城市对外交通迅速发展 城市与乡村间产生大量的人口流动和物资流动，促进了城市外部交通的迅速发展。 （2）城市内部交通逐渐显现 城市中的行政区、商业区、娱乐区、工业区等相继出现，这些都对城市内部交通提出新的要求，促使城市内部交通逐步形成。 （3）城市交通工具开始采用现代技术，现代化的城市交通系统逐步形成 在城市内部交通中，有轨电车、无轨电车、公共汽车及城市快速轨道运输方式相继投人使用，逐步取代了马车。在城市对外交通中，交通工具已由帆船

6、、马车进化到轮船、火车、汽车、飞机。 （4）城市交通问题初显端倪 人口的增长和经济的发展，产生了大量的人流、货流和车流，新的机动化交通系统也冲击着原有的封建城市结构，使得原有的只适用于步行和马车交通的道路远远不能适应交通的发展，城市交通出现了城市化时期的混杂、 紊乱、拥挤甚至阻塞的状况。,3）现代城市阶段,后工业化、第三产业、城市化。 城市向高质量、多功能、综合性方向发展，城市产业结构进一步高级化。 城市交通日益高速化、舒适化。交通运输工具和交通运输方式多元化，城市内部交通与城市对外交通的衔接逐渐由无序走向有序。 在经历了由小汽车交通过度发展所带来的土地资源紧缺、交通拥堵、运输效率低下、环境污

7、染、能源消耗、事故增加等一系列社会问题以后，人们逐渐认识到必须依靠以轨道交通为骨干的公共交通系统为主，其他方式为辅的综合性的、立体型的城市交通系统才能够解决大型城市的交通问题。 城市综合交通系统的建立。道路及设施、公共交通、停车场、交通枢纽等快速发展。 开始重视绿色交通工具、智能交通系统的发展。,4）未来信息社会的城市,未来信息社会的城市将有以下基本特征 ： 未来的城市将变成智能城市，既高度信息化和全面网络化的城市，出行特征将有变化。 城市产业结构进一步高级化，第四产业、信息城市。 城市空间结构进一步演变，城市群发展。 城市交通将呈现出新的发展趋势 ： 城市交通与信息通信业将高度结合，不合理运

8、输减少。 城市交通强度有所降低。 城市交通将实现智能化。,未来城市交通趋势,发展多层次、立体化、智能化的交通体系，将是城市建设发展中普遍追求的目标。 发展大、中、低客运量相互匹配的多种形式相结合的客运交通工具，将是实现上述目标的一项重大技术决策措施。 重点发展以轨道交通为骨干的公共交通网络，积极引入具有大、中客运量的地铁和轻轨交通方式，这是势所必然的发展趋向。 其它,2 城市居民出行结构及特点,对于城市客运交通可按出行目的进行分类。,图2城市客运交通结构,表1 城市客运交通结构特性表,城市居民出行结构,出行强度 出行距离 西安城市居民出行方式结构,3 城市轨道交通的作用与地位 城市轨道交通对城

9、市发展有三大作用： 一是大大提高城市交通供给水平，缓解大城市日益拥挤的道路交通； 二是引导城市格局按照规划意图发展，支持大型新区的建设； 三是通过对城市轨道交通的巨大投入，从源头为城市经济链注入活力，并通过巨大的社会效益提高整个城市的综合价值。 城市轨道交通是整个城市交通系统的骨干。 城市轨道交通的优势在于其高速度、大运量和良好的安全性，在道路交通难以满足交通需求的通道上作用显著。,城市轨道交通的优势： 采用列车编组化运行，运量大，单向最高断面可达5万人/h 运行系统封闭独立，列车运行稳定、干扰小、速度高，旅行速度可达35km/h以上； 可采用地下和高架敷设方式，占用地面空间小； 采用电能，清

10、洁环保； 线路固定，容易设置明确标志，形成交通习惯； 技术水平高，发展余地大。 城市轨道交通还有一个活跃城市经济、拉动城市空间发展，提高城市形象的功能。,二 城市轨道交通的演变,城市轨道交通是如何形成和演变的？ 世界城市轨道交通发展给我们什么启示？,1 城市轨道交通雏形 公共马车：为城市居民共享的有固定路线、按一定时间行驶的大众交通工具。1829年，巴黎、纽约。后来这种马车增长迅速，但它行驶缓慢、颠簸、不舒适，并且容易造成街道拥挤及阻塞。 把马车放在钢轨上行驶， 可以提高速度及平稳性， 还可以利用由多匹马组成的 马队来提高牵引力，增大车辆 规模，降低运输成本及票价。 世界上第一条马拉的城市街道

11、 铁路于1832年在美国纽约的第4 大街开始运营。,图3 欧洲城市有轨马车,2 城市轨道交通初创 为提高交通效率和速度，人们考虑采用机车代替马车来牵引，进一步增加了车辆运行速度。全世界第一条地铁线在英国的伦敦，建于1863年，线路位于地下隧道内，用蒸汽机车牵引，称为地铁。 从18631899年，美国、英国等五个国家，七个城市建了地铁。 由于蒸汽牵引列车乘车环境不佳，美国城市轨道交通采用地上高架方式，1870年,第一条高架轨道交通线沿曼哈顿的格林威治大街及第九大道运行开始运营。1867-1902纽约建成302KM的高架轨道交通网，芝加哥也建成174KM高架铁道网。 然而由于其不雅观及噪声，高架轨

12、道交通结构对其周围的城市环境产生了损害。因此传统形式的高架结构在20世纪20年代初期基本停止了。,3 城市轨道交通的发展 19世纪,电力的发现不仅解决了照明问题，而且很快的应用到交通领域。电力牵引的优越性：成本、性能、舒适性。 至1890年末，有轨电车迅速取代了马车铁道及缆车铁道，同时也取代了城市中的蒸汽机车。 4 汽车的发展及城市轨道交通停滞调整 1930-1960年代，汽车成为城市交通的主要工具。城市轨道交通由于投资大、运营状况差被冷落。二战期间，城市轨道交通发展基本停滞。 汽车的发展。汽车在城市道路上行驶，满足了人类对交通工具的个性需求，扩大了出行范围，但给城市道路带来了极大的交通压力。

13、 5 大规模修建城市轨道交通系统二次世界大战以后 20世纪下半叶以来，世界各国纷纷开始采用立体化的快速轨道交通来解决日益恶化的城市交通问题。大城市逐步形成了目前以地下铁道为主体，多种轨道交通类型并存的现代城市轨道交通新格局。 二次世界大战以后，从1950年到1974年，欧洲，特别是亚洲、美洲，有30余座城市又建了地铁。,回顾20世纪，城市交通的发展历程，不难看出有一个否定之否定的发展过程；有轨电车从大发展到大拆除；城市轨道交通的兴起，然后汽车登上历史舞台，逐渐成了城市交通的主角；到20世纪末，以地铁和轻轨为代表的城市轨道交通又恢复了它的主导地位，这是个螺旋式的上升过程。 萌芽初创发展调整发展调

14、整发展 18291863-1897193719451960197019802000,图1- 2世界地下铁道的建设轨迹,每座城市的轨道交通都有其发展历程，最重要的是我们能够从中反思，借鉴有益的经验。 目前世界上共有40多个国家和地区127个城市已经建有地铁，地铁线路总长度是5200多公里，主要的城市基本规模是这样的：纽约443公里，伦敦408公里，巴黎326公里，莫斯科280公里，东京286公里，汉城287公里。 全世界第一条地铁线在英国的伦敦，建于1863年。从18631899年，美国、英国等五个国家，七个城市建了地铁。从1900年到1924年欧洲和美洲又有九个城市建了地铁，包括柏林等城市。从

15、1925年到1949年，由于受世界大战的影响，地铁的建设放慢了。二次世界大战以后，从1950年到1974年，欧洲，特别是亚洲、美洲，有30余座城市又建了地铁。从1975年到2000年，又有30余座城市相继建了地铁，其中亚洲最多，有20多座城市开创了地铁。这是世界轨道交通的基本发展历史。,6 城市轨道交通创新之路 从上世纪60年代开始，为解决交通拥堵和提高城市居民出行效率，各国致力于新轨道交通系统的研究，又叫做“自动化轨道新交通系统”。 经过30年来不断创新，新型轨道交通系统的科技含量不断提高，种类不断增加，规模正在由中运量向小运量或个体化方向发展，逐渐体现出“以人为本”的原则 美国的APMS系

16、统 APMS意即自动化的人行系统，酷似小型列车或有轨电车，全自动控制，无人驾驶。这是第一个用作公共交通的新交通系统，于1971年在美国佛罗里达州的坦姆帕机场投入运营。 它将飞机乘客从总候机楼运送到5个卫星候机楼。 APMS有若干分支形式，其中之一称作自动化导向客运系统(简称AGT)，德国的法兰克福机场应用该系统，取得了较为满意的结果。 另一种形式的APMS是美国的辛辛那提机场和日本的成田机场采用的新交通系统。该系统车辆移动不靠车轮而是用气垫系统托起，在专门的隧道内光滑的混凝土地面上靠隧道末端的绳索牵引。,日本的神户新交通系统(KRT) 把神户港人造岛和神户市连接起来，全长6.4公里，列车6辆编组，列车运行间隔2分30秒，1列车载客450人，高峰输送能力为每小时1万人。,图4 神户新交通,法国的轻型自动车辆系统(VAL) 即轻型自动车辆。世界上第一条无人驾驶的全自动地下铁道，采用橡胶车轮，侧轨导向，直线电机驱动，最高速度每小时80公里。 为适应不同类型城镇需要，根据客流