城市轨道车辆.ppt

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1、城市轨道交通车辆城市轨道交通车辆目录第第1 1章章 城市轨道交通概论城市轨道交通概论第第2 2章章 城市轨道城市轨道交通交通车辆总体车辆总体第第3 3章章 牵引与传动牵引与传动第第4 4章章 转向架转向架第第5 5章章 车体结构及车辆装备车体结构及车辆装备第第6 6章章 制动系统制动系统第第7 7章章 车体接连装置车体接连装置第第8 8章章 列车运行控制系统列车运行控制系统 主要参考书目主要参考书目城市轨道交通.毛保华等.科学出版社.2001城市轨道交通车辆概论 吕刚.北京交大出版社.2011城市轨道交通车辆.曾青中.西南交大出版社.2006城市轨道交通车辆构造.连苏宁.机械工业出版社.201

2、1城市轨道交通车辆工程.王伯铭.西南交大出版社.2007城轨车辆技术与应用.北车集团,中国铁道出版社.2005城市轨道交通车辆.张振淼.中国铁道出版社.1998第1章 城市轨道交通概论城市轨道交通系统是指服务于城市客运交通，具有固定线路、铺设固定轨道、配备运输车辆以及服务设施等的公共交通设施。城市轨道交通系统通常以电力为动力，以轮轨运行方式为特征。市郊铁路地下铁道城市轻轨交通单轨交通自动化导向交通系统磁悬浮列车1.1 城市轨道交通系统的类城市轨道交通系统的类型型 市郊铁路又称为通勤铁路，是连接城市市区与郊区以及连接城市周围几十千米甚至更大范围的卫星城镇或城市圈的铁路，服务于上下班乘客，一般站距

3、较长。它往往又是连接大中城市干线铁路的一部分，一般和干线铁路设有联络线，设备与干线铁路相同。线路大多建在地面，其运行特点接近干线铁路。与城市轨道交通系统中的地下铁道等其他类型不同，在市郊铁路上通常是市郊旅客列车、干线旅客列车和货物列车混合运行。1.市郊铁路 市 郊 铁 路 的 运 行 速 度 最 大 可 达 100120km/h，运量最高每小时可达6000080000人次，对于客流量巨大的城市来说发展市郊铁路是明显优于发展小汽车的。市郊铁路在能源消耗、投资费用等方面的指标也明显优于其他交通方式。根据日本的研究资料，市郊铁路的投资大概是地铁的1/101/5。每千米的能源消耗是汽车的1/7，是一种

4、十分经济可行的交通方式。日本JR山手线2.地 铁 地下铁道是城市轨道交通的主要形式，是指线路建设在地下隧道的轨道交通。部分路段也可建在地面或高架。地下铁道的特点单向运能最高可达6万8万人次/h，速度可达100km/h，旅行速度可达40km/h左右，可3辆10辆编组。车辆运行最小间隔可低于1.5min。驱动方式有直流电机、交流电机、直线电机等。地下铁道有造价昂贵，建设周期长的弊端。正在隧道中行驶的北京地铁地铁车辆车内布置3.轻 轨 轻轨交通是在传统的有轨电车基础上发展起来的电气牵引、轮轨导向、车辆编组运行在专用行车道上的中运量型城市轨道交通系统。英文称为Light Rail Transit（简称

5、：LRT）。当享有专用路权时称为轻轨快速交通（Light Rail rapid Transit），与有轨电车（不享有专用路权）做区分。有有轨轨电电车车是是最最早早发发展展的的城城市市轨轨道道交交通通之之一一，一一般般在在城城市市中中心心穿穿街街走走巷巷运运行行，具具有有上上下下车车方便的特点，通常单节。方便的特点，通常单节。早早期期有有轨轨电电车车一一般般采采用用直直流流电电机机驱驱动动，单单向向小小时时运运能能在在5000人人次次左左右右，速速度度在在1020km/h。由由于于运运能能、挤挤占占道道路路、噪噪声声等等问问题，后来一些城市相继拆除，规模缩小。题，后来一些城市相继拆除，规模缩小。

6、早期的有轨电车2006年底，天津滨海新区开通了法国引进的胶轮电车Translohr，是中国大陆境内第一个使用胶轮电车的城市。2009年，上海浦东新区张江地区也开通了胶轮有轨电车。与早期有轨电车相比，当今的有轨电车是高科技的结晶，使用先进的牵引、制动设备。它一般为两节车厢编组，可容纳180人至190人，是普通单节公交车的两倍。新型有轨电车平均时速20公里，比城市中公交车平均时速快30；同时，有轨电车普遍使用长钢轨，基本没有接头，行驶中车轮与钢轨的摩擦噪声较低。20世纪70年代开始，采用线路隔离、自动化信号调度、开发高性能车辆等措施对传统有轨电车进行改造，在速度、能耗、噪声、运载能力等方面得到很大

7、提高。轻轨交通的特点钢轨一般为轻型的，车辆是小型的。轻轨交通一般采用地面和高架相结合的方法建设。线路可从市区通往郊区。车辆设置灵活，列车编组3辆6辆，电气牵引，常用铰接式车体。最高速度可达60km/h，旅行速度3035km/h，单向运能2万人次/h4万人次/h。能通过小半径曲线和大坡度地段，适应能力强。投资省，建设周期短，运能高，灵活。武汉市的轻轨列车国外现代化的轻轨4.单轨（独轨）交通单轨交通是采用一条大断面轨道并全部高架的轨道交通。其类型分为跨座式和悬挂式两种。跨座式：车辆骑跨在轨道上，其轨道由预应力混凝土制作，车辆运行时走行轮在轨道上平面滚动，导向轮在轨道侧面滚动导向。悬挂式：车辆在轨道

8、的下方。吊挂在轨道上，轨道多由箱形断面钢梁制作。走行轮沿轨道走行面滚动，导向轮沿轨道导向面滚动导向。单轨交通的特点单轨交通的车辆采用橡胶轮，电气牵引，速度可达80 km/h，旅行速度3035km/h，列车可4辆 6辆编组，单向运能为1万2.5万人次/h。单轨交通的优点是占地少，结构简单，投资费用低，噪声低，因而便于穿行在高楼大厦之间，能在大坡度（60）和小曲线半径（50m）安全运行。单轨交通也存在能耗大，道岔结构复杂，车辆走行装置复杂，出现事故救援困难等缺点。国外的跨座式独轨重庆的跨座式独轨列车5.新交通系统新交通系统o广广义义新新交交通通系系统统概概念念：新新交交通通系系统统（new tra

9、nsport system）是是新新开开发发的的具具有有高高速速、准准点点、舒舒适适和和污污染染小小的的交交通通方方式式及及其其运运行行服服务务系系统统的的总总体体，是是20世世纪纪60年年代代出出现现的的不不同同于于传传统统运运输输方方式式的的新新型型交交通通工工具具，为为克克服服现现有有交交通通方方式式在在环环境境和和经经营营上上的的缺缺陷陷，或或为为满满足足现现有有运运输输方方式式难难以以适适应应的的运运输输需需求求而开发的新交通方式和新运营服务的总称。而开发的新交通方式和新运营服务的总称。广义新交通系统分类广义新交通系统分类o自动化导轨交通系统自动化导轨交通系统o新型无轨交通系统或复合

10、交通系统新型无轨交通系统或复合交通系统o步行者援助系统步行者援助系统o公共汽车运营自动控制系统公共汽车运营自动控制系统o狭狭义义新新交交通通系系统统概概念念：即即自自动动化化导导轨轨交交通通系系统统(Automated Guide way Transit，简简称称AGT），也也 称称 为为 APM（Automated People Mover systems）。一一般般指指以以无无 人人驾驾驶驶的的车车辆辆在在专专用用路路权权及及自自动动化化控控制制条条件件下运行的新型轨道交通系统。下运行的新型轨道交通系统。o车车辆辆通通常常采采用用胶胶轮轮车车辆辆，由由电电气气牵牵引引，具具有有特特殊殊导导

11、向向、操操纵纵和和转转折折方方式式的的，可可单单车车或或数数辆编组运行。辆编组运行。自动化导轨交通系统分类自动化导轨交通系统分类oAGT系系统统可可依依其其服服务务容容量量与与路路径径型型式式分分成成下下列列三种：三种：n穿穿 梭梭 环环 路路 式式 捷捷 运运（Shuttle Loop Transit，SLT）n群群 体体 捷捷 运运（Group Rapid Transit，GRT）n个个人人捷捷运运（Personal Rapid Transit，PRT）1）穿梭穿梭/环路式捷运环路式捷运(SLT)o这这是是AGT系系统统中中最最简简单单的的一一种种，分分穿穿梭梭与与环环路两种。路两种。o穿

12、穿梭梭式式使使用用较较大大型型车车厢厢（容容量量约约100人人），通通常常具具有有站站位位，沿沿著著固固定定路路线线行行驶驶；从从甲甲地地驶驶到到乙乙地地，再再从从乙乙地地驶驶回回甲甲地地，如如此此来来回回输输运运，其其作作用用如如同同高高楼楼中中的的自自动动电电梯梯，故故又又称称水水平平电电梯梯。除除可可作作两两点点间间直直接接输输运运外外，中中途途亦可设站。亦可设站。o环环路路式式则则沿沿环环状状路路径径绕绕圈圈行行驶驶，中中途途设设站站停停留。留。o穿穿梭梭/环环路路式式捷捷运运(SLT)在在技技术术应应用用层层面面上上较较简简单单，可可提提供供机机场场或或都都市市特特定定区区内内的的环

13、环流流交交通通功功能能，也也可可以以在在各各种种活活动动中中心心（如如购购物物中中心心、运运输输中中心心、娱娱乐乐园园区区等等）间间作作串串联联式式的的连连络络服服务务，因因此此其其运运载载容容量量不不但但高高于于群群体体捷捷运运(GRT)与与个个人人捷捷运运(PRT)，且且可可以以单单节节或或联联挂挂成成列列车车方方式式，应应用用在在中中运运量量系系统统范范围内的旅运需求。围内的旅运需求。2）群体捷运群体捷运(GRT)o这这种种系系统统的的主主要要服服务务对对象象为为具具相相同同出出发发地地点点与与目目的的地地的的群群体体乘乘客客，通通常常使使用用载载运运量量为为12至至70 人人之之中中型

14、型车车厢厢，故故可可视视为为一一种种自自动动行行驶驶的的公公共共汽汽车车(Automated Bus)。o其其与与SLT不不同同处处，因因容容量量较较小小，除除可可有有较较密密的的班班次次外外，还还可可设设置置分分岔岔路路线线，以以便便选选择择性性地地绕绕行行主主线线，收收集集支支线线的的乘乘客客。运运行行班班次次间间隔隔可可从从3秒秒至至1分分钟钟，服务方式可分定时排班或中途不停留的区间捷运。服务方式可分定时排班或中途不停留的区间捷运。o一一 九九 七七 四四 年年 一一 月月 启启 用用 的的 德德 州州 达达 拉拉 斯斯 机机 场场 的的AIRTRANS以以及及一一九九七七五五年年通通车

15、车的的西西维维京京尼尼亚亚大大学学摩摩根根镇镇(Morgantown)运运人人系系统统均均属属GRT的的应应用例子。用例子。3）个人捷运个人捷运(PRT)o其其主主要要特特色色为为使使用用具具2至至6人人容容量量的的小小型型车车厢厢，在在精精密密电电脑脑自自动动化化控控制制系系统统管管制制下下，在在复复杂杂的的路路网网中中运运行行，并并经经由由道道岔岔(Switch)转转出出/进主干线运载乘客。进主干线运载乘客。新交通系统车辆结构的特点新交通系统车辆结构的特点o新新交交通通系系统统车车辆辆与与其其他他城城市市轨轨道道交交通通车车辆辆最最基基本本的的区区别别就就是是其其走走行行装装置置。这这种种

16、被被称称之之为为导导轨轨式式电电动动车车是是运运行行在在混混凝凝土土专专用用轨轨道道上上、使用橡胶车轮的自动运行公共交通工具。使用橡胶车轮的自动运行公共交通工具。o电电动动车车由由走走行行车车轮轮和和导导向向车车轮轮承承担担载载荷荷，沿沿导导轨轨运运行行，导导向向系系统统有有设设置置在在轨轨道道侧侧面面的的，也有设置在轨道中央的。也有设置在轨道中央的。o日日本本新新交交通通系系统统车车辆辆车车体体采采用用普普通通钢钢、铝铝合合金金和和不不锈锈钢钢三三种种材材料料。目目前前新新造造的的车车体体大大部部分采用轻量化不锈钢，分采用轻量化不锈钢，日本神户自动轨道运输系统线路日本神户的无人驾驶列车首都机

17、场APM线首都机场在首都机场在T3T3航站楼航站楼A A座，座，B B座和座和C C座之间修建了座之间修建了APMAPM，该系，该系统采用加拿大庞巴迪公司的设计方案。统采用加拿大庞巴迪公司的设计方案。广州APM线广州广州APMAPM，世界第一条全程地下的城市捷运系统。与广州地铁，世界第一条全程地下的城市捷运系统。与广州地铁3 3号线南北平行，与广州地铁号线南北平行，与广州地铁1 1号线、号线、5 5号线东西交汇。号线东西交汇。6.城市磁悬浮交通城市磁悬浮交通磁悬浮交通就是利用电磁力将车辆悬浮在轨道之上，并采用直线电机牵引的轨道交通系统。磁悬浮交通一般分为：高速超导型，最高速度550km/h；中

18、速常导型，最高速度在250km/h左右；低速常导型，最高速度在100120km/h。城市磁悬浮交通多采用低速常导型。德国的磁浮列车日本的磁浮列车上海的磁浮列车1.2 城市轨道交通主要技术特性1.有较大的运输能力城市轨道交通由于高密度运转，列车行车时间间隔短，行车速度高，列车编组辆数多，因而具有较大的运输能力，单向高峰每小时的运输能力地铁达到4万6万人次，轻轨1万4万人次，运输能力远远超过公共汽车。2.城市轨道交通具有较高的准时性城市轨道交通由于在专用行车道上运行，不受其它交通工具干扰，不产生线路堵塞现象，并且不受气候影响，是全天候的交通工具，列车能按运行图运行，具有可信赖的准时性。3.城市轨道

19、交通具有较高的速达性与常规公共交通相比城市轨道交通，车辆有较高的运行速度，有较高的启、制动加速度，列车停站时间短，上下车迅速方便，而且换乘方便，从而可以使乘客较快的达到目的地，缩短了出行时间4.城市轨通交通具有较高的舒适性与常规公共交通相比，城市轨道车辆具有较好的运行特性，车辆、车站等装有空调、引导装置、自动售票等直接为乘客服务的设备，城市轨道交通其有较好的乘车条件，其舒适性优于公共车、汽车。5.城市轨道交通具有较高的安全性城市轨道交通由于运行在专用轨道上，没有平交道口，并且有先进的通讯信号设备，极少发生交通事故。6.城市轨道交通能充分利用地下和地上空间城市轨道交通由于充分利用了地下和地上空间

20、的开发，不占用地面街道，能有效缓解道路拥挤、堵塞现象。7.城市轨道交通的系统运营费用较低城市轨道交通由于主要采用电气牵引，而且轮轨摩擦阻力较小，与公共车、汽车相比节省能源，运营费用较低。8.城市轨道交通对环境低污染城市轨道交通由于采用电气牵引，与公共册、汽车相比，不产生排气污染。由于在线路和车辆上采用了各种降噪措施，一般不会对城市环境产生严重的噪声污染城市轨道交通的特点：准点速度快客运量大污染小能耗低1.3 城市轨道交通发展历史城市轨道交通发展历史马车铁道：1832年，美国纽约；1855年扩大规模。1863年1月，世界上第一条地下铁道在英国伦敦建成投入运营，开始时是采用蒸汽牵引，到1890年时

21、改为电力牵引。目前世界上已有40多个国家和地区的147座城市都建造了地下铁道，累计地铁线路总长度超过6000km，年客运总量约为280亿人次。19世纪上半叶 欧美出现有轨公共马车1825年 英国建成第一条商用铁路1863年 伦敦建成第一条地铁1870年 纽约建成高架轨道交通线1881年 柏林建成第一条电气化铁路1888年 美国建成第一条有轨电车系统20世纪初 地铁和有轨电车第一次大发展二战以后 地铁在世界范围内迅速发展，各种类型的城轨交通工具出现城市中的有轨公共马车早期的有轨电车早期纽约的地铁现代纽约的地铁我国城市轨道交通发展史1906年 天津建成国内第一条有轨电车1908年 上海建成第一条有

22、轨电车1909年 大连建成第一条有轨电车1969年 北京建成国内第一条地铁1984年 天津建成第一条地铁1995年 上海建成第一条地铁1996年 广州建成第一条地铁最近十年 我国城市轨道交通跨越式地大发展我国清末民初的有轨马车 1907年（清光绪三十三年）10月18日，由中日商办奉天马车铁道股份有限公司建立。1908年（清光绪三十四年）1月4日，由火车站（今沈阳老道口桥南侧）至小西门段首先建成通车，后由小西边门至小西城门段相继建成通车，运营线路长4.03公里。1922年11月停运。天津早期的有轨电车早期的北京地铁1965年7月1日，北京地下铁道一期工程在玉泉路举行了开工典礼。1969年10月1

23、日，北京地下铁道一期工程建成通车试运行。从北京站至古城路站共设16座车站及一座地面车辆段古城车辆段，运营线长21公里。1971年1月15日，北京地铁一期工程线路开始试运营，实行内部售票，接待参观群众。售票办法，凭单位介绍信，在各车站购票，单程票价为一角。1981年9月15日，北京地下铁道一期工程验收正式交付使用。早期的北京地铁上世纪九十年代我国地铁建设1984年12月，天津地铁建成通车，全长7.4公里，沿途共设8个车站。1989年12月29日，北京地铁二期工程正式交付运营。1993年5月28日，上海地铁第一条线路一号线南段建成通车。1996年12月28日，广州地铁一号线通车。我国第一个拥有地铁

24、的城市：北京我国第一个拥有地铁的城市：北京 北京地铁于1969年10月建成通车，线路长度为23.6km；第二条环线于1984年9月建成通车，全长19.9km。我国第一个拥有现代化地铁的城市：上海我国第一个拥有现代化地铁的城市：上海 地铁1号线工程于1995年5月建成通车，线路总长为21km，引进德国西门子技术，属国际上80年代先进水平。我国国内最昂贵的地铁：广州地铁我国国内最昂贵的地铁：广州地铁 1999年6月28日开通的广州地铁一号线世界上赢利最好的地铁：香港地铁世界上赢利最好的地铁：香港地铁 香港第一条线路于1977年建成通车，初期是由政府经营的地铁公司，现已私有化。我国内地已开通地铁、轻

25、轨的城市 北京、天津、上海、南京、广州、深圳、重庆、武汉、长春、大连、沈阳、成都、西安我国内地将开通地铁、轻轨的城市 已经批准、在建：杭州、哈尔滨、长沙、郑州、福州、昆明、南昌、合肥、南宁 苏州、东莞、宁波、无锡、大连、贵阳 上报待批：石家庄、太原、济南、乌鲁木齐、兰州上海、北京、广州线路及里程上海 11条线路 总里程424公里北京 14条线路 总里程336公里广州 8条线路 总里程222公里1.4 城市轨道交通构成城市轨道交通系统通常由轨道线路、车辆、通讯信号、供变电、车站、维护检修基地、指挥控制中心等组成。1.4.1 线路线路是城市轨道交通的基础组成部分。地铁线路的走向一般选择易于施工和客

26、流相对比较集中的地区。轨道交通线路按其在运营中的地位和作用分为正线、辅助线和车场线。一、正线 正线是贯穿所有车站、区间，供车辆载客运营的线路。正线行车速度高、密度大，要保证行车安全和乘坐舒适，线路标准要求高。城市轨道交通一般按双线设计，采用右侧行车制；大多数线路为全封闭；与其他交通线路相交处，一般采用立体交叉。二、辅助线 辅助线是为了保证正线运营，合理调度列车，为空载列车提供折返、停放、检查、转线及出入段作业而配置的线路。辅助线速度要求低，最高运行速度限制在35km/h，标准也低。辅助线包括折返线、临时停车线、渡线、车辆段出入线、联络线等。1折返线 城市轨道交通线路一般都比较长，全线的客流分布

27、可能会不太均匀，这时可组织区段运营。区段运营是指列车根据运行交路的要求，在端点站与中间车站、或中间站与中间站之间进行列车折返。因此，在这些提供折返作业的中间站上，需要为列车设置折返线，专供到车折返掉头。折返线形式很多，有环行折线、尽端折线等。2临时停车线及渡线城市轨道交通线路由于运输量大，列车运行问隔一般较密。而在运营过程中，在线运营列车可能会发生故障。为不影响后续列车运行，设计上应能使故障列车及时退出运营正线。一般说来，在轨道交通线路沿线每隔35个车站的站端应加设渡线或车辆停放线。渡线的作用是使离开车辆段的故障列车能及时调头返回车辆段，停车线的作用则是临时停放事故列车。3车辆段出入线为保证运

28、行列车的停放和检修，在轨道交通沿线适当的位置应设置车辆段，车辆段与正线连接的线路为车辆段出入线，是车辆段与正线之间的联络通道。出入线可以设计为双线或单线。4联络线 联络线是为沟通两条单独运营线路而设置的连接线，为两线车辆过线服务。另外，为方便车辆及大型设备的运输，有条件的地方应设置地面铁路专用线。下图为联络通道的实例，它将存车线与联络线合并布置。三、车场线车场线是车辆检修作业用的线路，行车速度较低，线路标准只要满足场区作业要求即可。1.4.2 轨道轨道一般由钢轨、扣件、轨枕、道床、道岔及附属设施等组成。轨道以连接件和扣件固定在轨枕上，轨枕埋设在道床内，道床直接铺设在路基上。轨道承受列车传递的复

29、杂多变的静、动力荷载。城市轨道交通线路在城市地域内，在设计轨道结构城市轨道交通线路在城市地域内，在设计轨道结构时，比城市之间的大铁路需要更多地考虑以下问题：时，比城市之间的大铁路需要更多地考虑以下问题：1、轨道结构应采取减振措施，最大限度地减轻振、轨道结构应采取减振措施，最大限度地减轻振动和噪声的不良影响。动和噪声的不良影响。2、一般应采用较强的轨道结构，以减少维修。、一般应采用较强的轨道结构，以减少维修。3、钢轨与轨下基础要有较高的绝缘性能，以减少、钢轨与轨下基础要有较高的绝缘性能，以减少轨道电路的电流漏泄。轨道电路的电流漏泄。4、受空间位置限制，城市轨道交通线路中曲线区、受空间位置限制，城

30、市轨道交通线路中曲线区段占很大比例，曲线钢轨的磨耗相对较大，故应采用段占很大比例，曲线钢轨的磨耗相对较大，故应采用耐磨性能好的钢轨，运营时钢轨还应涂抹润滑油，以耐磨性能好的钢轨，运营时钢轨还应涂抹润滑油，以减少钢轨的磨耗。减少钢轨的磨耗。我国国家铁路的钢轨主要有43 kg、50 kg、60kg和75 kg四种类型。我国地铁和轻轨目前一般采用60 kg/m的重型钢轨，而车场线供空车运行，速度又低，所以选用仅50 kg/m或者43 kg/m的轻型钢轨。香港轨道交通采用45.60 kg/m的钢轨。一、钢轨二、轨枕轨枕是轨道的基础部件，其功能是支撑钢轨，保持轨距和方向，并将钢轨对它的各向压力传递到道床

31、上。使用扣件把轨枕和钢轨连在一起形成“轨道框架”。地下铁道正线隧道内线路一般采用短轨枕或无轨枕的整体钢筋混凝土道床，车场线采用普通钢筋预应力混凝土轨枕，在道岔范围内少数区段采用木枕。高架轻轨线宜采用以混凝土道床为主的构造形式，如上海明珠轻轨高架线采用承轨台、支撑块整体式道床。因为轻轨车辆轴重小，可以直接采用常规铁路强度最低的预应力混凝土枕，如91型或J1型轨枕。扣件扣件是联结钢轨与轨枕间的零件，其作用是将钢轨固定在轨枕上，保持轨距并阻止钢轨的横向和纵向移动，防止钢轨倾斜，并能提供适当的弹性，将钢轨承受的力传递给轨枕或道床承轨台。扣件必须具有足够的强度、耐久性和良好的弹性，能有效地保持钢轨与轨枕

32、的可靠联结；结构力求简单，便于安装及拆卸；应具有良好的绝缘性能，以减少迷流。城市轨道交通使用的扣件有很多，各有特点。我国地铁线路使用的扣件为DT系列，其中主要有DT、DT、DT、DT、DT、DT和DT等型号；轻轨线路常用扣件可分为轻轨型扣件和轻轨型扣件。道床道床是指路基之上、轨枕之下的部分，一般分为碎石道床和整体道床两大类。1碎石轨枕道床碎石道床的优点是结构简单，容易施工，减振、减噪性能较好，造价低。但其轨道建筑高度大，由此造成结构底板下降，隧道的净空加大，排水设施复杂，养护工作频繁，更换轨枕困难等缺点；为此，城市轨道交通的隧道内不采用碎石道床，而采用整体道床。高架混凝土桥面上的轻轨线也不采用

33、碎石轨枕道床，而采用新型的道床形式以减轻桥面荷载，减少维修工作量，同时还可避免列车运行时的偶然石子飞落桥面伤害行人等事故的发生。只有地面线及车场线道岔才采用木枕或钢筋混凝土枕的碎石道床。2整体式道床 整体式道床是无碴轨道的一种结构形式，它不设传统的道碴层，而是在坚实的基础之上用混凝土或者钢筋混凝土浇筑形成整体道床。整体式道床的优点是整体性好，坚固、稳定、耐久；轨道建筑高度小，由此减少隧道净空，节省投资；轨道维修量小，适应城市轨道交通运营时间长、维修时间短的特点。1.4.3 车辆车辆车辆是是直接为乘客提供服务的设备。直接为乘客提供服务的设备。现现代代城城轨轨车车辆辆大大多多按按动动车车组组设设计

34、计。车车辆辆可可按按有有无无动动力力分分为为动动车车、拖拖车车两两类类，也也可可按按有有无无驾驾驶驶室室分分为为带带可机室和不带可机室可机室和不带可机室车辆车辆两类。两类。在在一一组组动动车车组组中中，动动车车、拖拖车车与与驾驾驶驶室室的的分分布布是是一一个个有有机机的的整整体体，它它不不能能随随意意拆拆卸卸。例例如如，北北京京地地铁铁1线线、环环线线按按全全动动车车设设计计，4辆辆、6辆辆为为一一固固定定编编组组；复复八八线线为为两两辆辆车车一一单单元元，列列车车可可以以按按2、4、6辆辆编编组组。1.4.4 车辆段 车辆段是城市轨道交通系统中对车辆进行运营管理、停放及维修保养的场所。一般地

35、，1条线路可设1个车辆段。线路长度超过20km时，可以考虑设1个车辆段、1个停车场。车辆修程可根据车辆的质量及管理水平确定。目前国内各城市的地铁采用的修程基本上分4级，厂修、架修、定修、月修。但各城市所采用的检修周期不同。如北京地铁车辆达到90万km时进行厂修，而上海地铁车辆需达到100万km才进行厂修。车辆段的设施主要有：入段(场)线：车辆段或停车场与正线的结合部，是段(场)与正线的过渡线路，供列车出入场使用。其有效长度至少保证一列车的停放。停车库线：停车库线要满足线路所有运用车辆的停放需要，线路长度根据车辆编组的需求进行设计，一般为列车长加8m，可设计为一线一列位或一线二列位，线路间隔通常

36、为3.8m，通常设检修坑道。维修线：是指用于车辆各种不同修程的专用线路，包括架大修线、定修线、临修线、静调线等。试车线：用作列车调试、项目试验的线路，有效长度应保证列车最高时速和全制动的需求。试车线一般为平直线路。交接线或联络线：是一条运营线路与另一条运营线路或运营线路与国铁连接的专用线路，主要用于车辆与生产物资的周转、调送。洗车库：一般安装自动洗车机，用于车辆自动清洗，列车以低于5km/h的速度通过洗车设备，完成车体清洗作业。目前较高级洗车设备有喷淋、去污、上蜡、吹干等功能，减少了人工作业。1.4.5 车站轨道交通系统车站的选址、布置、规模等对运营效果具有决定性的意义。上海地铁车站上海地铁车

37、站城市中心区的轨道交通车站一般采用地下型式。进行地铁车站的总体设计时，应妥善处理与城市规划、城市交通、地面建筑、地下管线、地下建筑物之间的关系。同时，地铁车站设计要保证乘客使用安全、方便，并具有良好的内部和外部环境条件。车站建筑设计应简洁、明快、大方，易于识别，并体现现代交通建筑的特点。在市中心区以外的地点，轨道交通车站可以考虑采用地面或高架型式。城市轨道交通车站的特点 车站是供使用轨道交通的乘客候车、上下车站是供使用轨道交通的乘客候车、上下车以及换乘的场所。车以及换乘的场所。由于城市轨道交通自身的特点，使得其车由于城市轨道交通自身的特点，使得其车站也有以下特点：站也有以下特点：1、车站站台长

38、度较长（与列车编组长度、车站站台长度较长（与列车编组长度相匹配），并且采用高地板站台。相匹配），并且采用高地板站台。2、车站一般不设专门的候车场地，大多、车站一般不设专门的候车场地，大多通过自动扶梯和楼梯，通过自动扶梯和楼梯，由多个通道直接通向由多个通道直接通向站台。站台。3、对应地下线、地面线、高架线，车站、对应地下线、地面线、高架线，车站分为地下站、地面站和高架站几种形式。分为地下站、地面站和高架站几种形式。4、车站建筑和出入口的设置要便于快速、车站建筑和出入口的设置要便于快速疏散聚集的人群，并保障安全。疏散聚集的人群，并保障安全。5、要设置良好的通风、照明、卫生和防、要设置良好的通风、照

39、明、卫生和防灾设备，为乘客提供舒适、清洁的环境。灾设备，为乘客提供舒适、清洁的环境。6、车站必须容纳保障列车运行的技术设、车站必须容纳保障列车运行的技术设备和运营管理系统，以保证列车安全运行。备和运营管理系统，以保证列车安全运行。7、车站及其周边要有明显的标志以引导、车站及其周边要有明显的标志以引导乘客。乘客。轨道交通系统车站类型轨道交通系统车站按结构型式可分为地面站、高架站和地下站；按站台型式，可分为岛式站台、侧式站台和岛侧混台站台，岛岛式式站站台台侧侧式式站站台台1.4.6 供电电能是城市轨道车辆电力牵引系统必需的能源。电动车辆以及运营服务的机电设备，包括通风、空调、照明、通讯、信号、给排

40、水、防灾报警、电梯、电动扶梯等，也都依赖电能。城市轨道交通供电电源一般取自城市电阚，通过城市电网一次电力系统和轨道交通供电系统实现输送相变换，最后以适当的电流供给用电设备。城市轨道交通的供电系统负责提供车辆及设备运行的动力能源，一般包括高压供电系统、牵引供电系统和动力照明供电系统。高压供电系统是城市电网对轨道交通系统内部的变电所的供电方式，一般视备城市内情况而定。牵引供电系统供给电动车辆运行的电能，它是由牵引变电所和牵引网组成的。动力照明供电系统提供车站和区间各类照明、扶梯、风机、水泵等动力机械设备电源和通信、信号、自动化等设备电源，它是由降压变电所和动力照明配电线路组成的。一、供电方式城市轨

41、道交通的供电方式主要有集中式供电、分散式供电和混合式供电3种。1集中式供电沿城市轨道交通线路，根据用电容量和线路的长短设置专用的主变电所，主变电所一般为110 kV。上海、广州。、香港地铁即为此种供电方式。2分散式供电 沿城市轨道交通线路沿线直接由城市电网引入多路电源，电源电压等级一般为10 kV，供给各牵引变电所，这种方式为分散式供电。3混合式供电 即前两种供电方式的结合，以集中式供电为主，个别地段引入城市电网电源作为集中式供电的补充，使供电系统更加完善和可靠。北京地铁1号线和环线即为此种供电方式二、牵引供电系统1牵引供电系统组成电网一次电力系统由国家电力部门建造与管理，以110kV或220

42、 kV的高压，通过三相传输线将电能输送到区域变电所。在区域变电所中，电能先经过降压变压器降低电压等级(如10 kV或35 kV)，再经过三相输电线输送给各区域内的牵引变电所和降压变电所，并再降为轨道交通所需的电压等级(如直流1500 V)。三、动力照明供电系统动力照明供电系统由降压变电所及动力照明组成。每个车站应设降压变电所，地下车站因负荷较大，一般将降压变电所设于站台两端，其中一端可以和牵引变电所合建为混合变电所；地面车站因负荷较小，可设一个降压变电所。车站动力照明采用380V/220V三相五线制系统配电。1.4.7 通信轨道交通的通信系统是指挥列车运行、组织运输生产及进行公务联络的重要手段

43、。轨道交通的特点是客流密集、运输繁忙，为了保证行车安全和实现快速、高效、准时的优质服务，必须设置功能完善、可靠的内部专用通信系统。轨道交通的通信系统包括光纤数字传输系统电话交换系统闭路电视监控系统无线通信系统车站广播系统等它们共同为轨道交通系统的列车运行调度指挥、无线通信、公务通信、旅客信息广播、系统运行状况监视等提供手段。1.调度指挥通信系统 调度指挥通信系统包括：(1)有线调度电话一般设置3种调度电话系统：列车调度电话，电力调度电话，防灾环控调度电话。系统由中心设备、车站设备和传输通道部分构成。中心设备设于调度中心。车站设备设于各车站、变电所、环控(防灾)值班室、车场值班员处。传输通道是介

44、于中心设备和车站设备之间的传输媒介，由光缆系统提供。(2)站间行车电话站间行车电话又称闭塞电话，是相邻车站值班员间行车业务用的直通电话。系统由专用电话总机、分机及传输通道3部分组成。总机设于车站值班员处。分机设于站长室、公安值班室、变电所值班室、环控(防灾)值班室，站台两端的室外电话箱内等处。(3)区间电话它是供区间列车司机和维修人员与相邻行车值班员及相关部门紧急联系或通话使用。系统由电话机箱、便携式电话机和传输线路组成。2.无线通信系统按其工作区域不同分为：(1)运行线上的调度无线通信系统系统由位于调度中心的控制设备(包括控制台、PC计算机、录音设备等)和基地台，以及列车上设置的列车台、维修

45、人员使用的携带台，加上有线传输网络和自动电话或专用电话组成。(2)车辆段内的无线通信系统满足车辆段值班员、列车台司机、携带台流动人员二者之间的通话。系统由位于车辆段值班室的控制设备和基地台，以及列车设置的列车台、流动人员使用的携带台3部分组成。3)公务通信系统为轨道交通系统内部工作人员以及内部对外部的公务联络提供通信手段，并为逐步建成能传输浯言、文字、数据、图像各种信息的综合数字通信网创造条件。公务通信系统一般可以采用数字式程控用户交换机系统，系统内部也可构成独立的用户电话交换体系。4)广播系统其用途和服务范围包括：向旅客预报列车信息；对上下车旅客进行安全提示和向导；对车站工作人员播发通知或公

46、开广播会议；发生故障、灾害等紧急情况时，发出警报、指挥救援和疏导乘客。广播信息可以由中心广播控制台发出，也可由车站值班室发出。相应地，广播系统由中心广播控制设备、车站广播设备以及传输通道3部分组成。5)电视监视系统电视监视系统的作用是向与行车及安全有关的工作人员提供城市轨道交通系统车站各部位的动态、实时、图像信息，包括列车在关键点的运行、列车在车站的停靠与起动、车门开闭、站台客流分布情况等，以便监视系统运行状况，保证行车安全，方便运输调整。1.4.8 信 号信号系统的作用是确保行车安全，提高运输效率，改善行车有关人员的劳动条件。铁路发展初期，同一股道上同方向的后行车按照时间间隔隔离。1837年

47、电报发明后，开始采用空间间隔法，即后行车需要等待前行车行进到前方某一定距离后才能使用当前的线路。空间间隔法是现代铁路信号实践的基础，该间隔又称为闭塞区间(Block Section)。1.4.9 环境控制 城市轨道交通的地下车站和地下区间隧道除出入口等极少部分与外界相连通外，基本上与外界隔绝，只有用人工气候环境才能满足乘客的需求。1.通风与空调系统通风、空调的任务是采用人工的方法，创造和满足一定要求的空气环境。包括：空气的温度、湿度、空气流动速度和空气质量。当列车阻塞在区间隧道时，能维持车厢内乘客短时间能接受的环境条件；当发生火灾事故时，能提供有效的排烟手段，给乘客和消防人员输送足够的新鲜空气

48、，形成一定的风速，引导乘客迅速撤离现场。地下车站及区间的通风空调系统一般分为开式系统、闭式系统和屏蔽门式系统。根据使用场所不同、标准不同，又分为车站通风空调系统、区间隧道通风系统和车站设备管理用房通风空调系统。(1)开式系统 开式系统即应用机械或“活塞效应”的原理，使轨道交通内部与外界交换空气，利用外界空气冷却车站和隧道。这种系统多用于当地最热月份的平均温度低于25且运量较少的轨道交通系统。a)活塞通风当列车的正面与隧道断面面积之比(称为阻塞比)大于0.4时，由于列车在隧道中高速行驶如同活塞作用。使列车正面的空气受压形成正压，列车后面的空气稀薄，形成负压，由此产生空气流动。利用这种原理通风称之

49、为“活塞效应”通风。活塞风量的大小与列车在隧道内的阻塞比、列车行驶速度、列车行驶空气阻力系数、空气流经隧道的阻力等因素有关。利用活塞风来冷却隧道，需与外界进行有效的空气交换，因此需要设置较密的风井，以满足有效换气量的设计要求。b)机械通风 当活塞通风小能满足要求时，要设置机械通风系统，可采用活塞通风与机械通风的联合系统。一般情况下车站与区间分别设置独立的通风系统。车站通风采用横向的送排风系统，区间用纵向的送排风系统，这些系统应同时具备排烟功能。(2)闭式系统闭式系统即轨道交通内部基本上与大气隔断，仅供给满足乘客所需的新鲜空气量的系统。车站一般采用空调系统，而区间隧道的冷却是借助于列车运行的“活

50、塞效应”携带一部分车站空调冷风来实现。这种系统多用于当地最热月份的月甲均气温高于25，且运量较大、高峰时间内每小时的列车运行对数和每列车车辆数的乘积大于180的轨道交通系统。(3)屏蔽门式系统 即在车站的站台与行车隧道间安装屏蔽门，将其分隔开，车站安装空调系统，隧道用通风系统(机械通风或活塞通风，或两者兼用)。2.防排烟系统 轨道交通系统地下车站及区间对外连通的出口相对来说比较少，一日发生火灾，浓烟很难自然排除，必须设置机械排烟系统。排烟系统按车站站台、站厅、区间隧道及设备管理用房分开设置。1.4.10 结构工程1 地下结构类型及施工方法一般常用的结构类型和施工方法有明挖法和暗挖法两种。轨道交