城市轨道交通概论

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城市轨道交通概论当今,有无城轨交通已经成为现代化城市的标志之一,其运量是否达到一定的比重,也已成为衡量国际化大都市的标志之一。因此,作为一个现代化城市,轨道交通已经不是可有可无的问题,而是必须具备的。进人21世纪,各国轨道交通发展势头迅猛。已经建成相当规模城轨交通的城市,正在进一步完善其系统,一些国家和地方恢复了有轨电车,如北美、欧洲旧本、澳大利亚的一些城市;一些认识不足或过晚的甚至走了弯路的国家和城市重新审时度势,纷纷作出了发展城轨交通的决策,如泰国的曼谷、美国的洛杉矶等城市;已经从城轨发展中获得好处的国家,又加大了建设力度,或扩大规模增加线路、或改进装备、或提高服务质量。总之,进人21世纪后,许多国家将继续选择适合本国国情的轨道交通。预计,我国的城轨交通,其中地铁、轻轨、市郊或城市铁路将得到迅猛发展。一、城市轨道交通的概念和特点1.城市轨道交通的定义城市轨道交通是指具有固定线路，铺设固定轨道，配备运输车辆及服务设施等的公共交通设施。“城市轨道交通”是一个包含范围较大的概念，在国际上没有统一的定义。一般而言，广义的城市轨道交通是指以轨道运输方式为主要技术特征，是城市公共客运交通系统中具有中等以上运量的轨道交通系统，主要为城市内公共客运服务，是一种在城市公共客运交通中起骨干作用的现代化交通立体交通系统。2.城市轨道交通的特点（1）运量大（2）准时（3）快捷（4）舒适（5）安全（6）占地少（7）低污染（8）投资大，技术复杂，建设周期长3.城市轨道交通体系构成城市轨道交通是属于集多专业、多工种于一身的复杂系统，通常由轨道线路、车站、车辆、维护检修基础、供变电、指挥控制中心等组5.1-9,,services,andmakethecitymoreattractive,strengtheningpublictransportinvestment,establishedasthebackboneoftheurbanrailtransitmulti-level,multi-functionalpublictransportsystem,thusprotectingtheregionalpositionandachieve 成。一、城市轨道交通的类型城市轨道交通种类繁多、技术指标差异较大、世界各国评价标准不一，目前尚无十分统一的分类标准。按轨道空间位置可分为：地下铁道、地面铁路和高架铁路；按轨道形式可分为：重轨铁路、轻轨铁路和独轨铁路；按支承导向制式可分为：钢轮双轨系统、胶轮单轨系统和胶轮导轨系统；按小时单向运能可分为：大运量系统、中运量系统和小运量系统；按照路权专用程度可分为：线路全封闭型、线路半封闭型和线路不封闭型；按服务区域分类可分为：市郊铁路、市内铁路和区域快速铁路；按运能范围、车辆类型及主要技术特征可分为：有轨电车、地下铁道、轻轨、城市铁路、独轨。磁悬浮、新交通系统等。现分述如下。城市铁路凡是为城市交通服务的所有形式的轨道交通都可看作城市铁路。这里特指作为干线铁路中 城市轨道交通的铁路枢纽，利用现有的运输资源，能在市区内开行的公交化（站距短、停站多、密度大）的旅客列车线路。城郊铁路利用干线铁路或修建专用线路，开行于城市中心区到卫星城、卫星城到卫星城间（站距较大 城市轨道交通、停车次数较少、行车密度不太大）的旅客列车，叫做市郊铁路。它主要用于通勤、通学、旅游、赶集等加强城郊联系的社会、经济活动。地铁地下铁道泛指建在地下的干线铁路。但是作为城市轨道交通、只有具有一定规模运量，按运5.1-9,,services,andmakethecitymoreattractive,strengtheningpublictransportinvestment,establishedasthebackboneoftheurbanrailtransitmulti-level,multi-functionalpublictransportsystem,thusprotectingtheregionalpositionandachieve 城市轨道交通行图行车，运行于地下的旅客列车，才叫做地下铁道。由于地下铁道一般建在城市里，加上具体线路的建设条件不同，它的延长线或部分线路，甚至整条线路可能建在地面或高架，也统称为地下铁道，如北京的13号线和上海的3号线都是地面或高架线路形式，但由于它的技术制式如车辆、信号、通信、线路都和其他地铁线路一致，故也把北京13号线、上海3号线称之为地铁系列的线路。也有人怕混淆地铁概念，又把这类线路笼统叫做城市轨道交通。世界上第一条地下铁道于1863年在伦敦诞生。轻轨它是一种中运量快速轨道交通运输系统。英、美称之为LRT,俄国称为OPT，其意为“ 城市轨道交通轻轨运输”或“轻轨系统”。德国把它称为“城市铁道”，日本称为“轻轨电车”。它可以运行在地下，也可以建成高架轨道形式，也可在地面运行，它是由现代有轨电车发展起来的，既可在技术上自成体系，也可采用地铁技术制式，几乎与地铁难以辨别。但从宏观上说，轻轨交通最主要特征是其运量规模比地铁小，其单向高峰小时断面流量在10000人~30000人。因此，有人把凡是高峰小时断面流量在这个范围的其他形式轨道交通如单轨交通、新交通系统、直线电机驱动的城轨车辆交通等都称之为轻轨交通。有轨电车世界上第一条有轨电车线路正式开通是在美国弗吉尼亚州里士满，时间是1888年5月。中国第一条有轨电车线路于1909年3月5日在上海南京路上建成。旧式有轨电车速度低、运量小、舒适性差，技术落后。许多国家都对其进行了改造或拆除。中国的北京、天津、5.1-9,,services,andmakethecitymoreattractive,strengtheningpublictransportinvestment,establishedasthebackboneoftheurbanrailtransitmulti-level,multi-functionalpublictransportsystem,thusprotectingtheregionalpositionandachieve 上海、大连、长春、哈尔滨、鞍山、香港等城市和地区，都曾经有过有轨电车，目前只有大连、鞍山、长春、香港还保留着有轨电车。大连、长春还对有轨电车进行了改造。单轨它是由车辆在一根导轨上行驶的交通工具，具有中等运量，分为悬挂式和跨座式两大类。悬挂式单轨交通，也称为空中轨道列车，始建于1901年的原联邦德国的伍珀塔尔市。由于其造价低、工程快、无污染、占地面积小、可拆卸等优点，现在逐渐引起很多国家的重视，被视为是最经济环保的交通工具之一。日本第一条跨座式单轨交通线路始建于1961年，当年投入运营。中国正式作为城市交通用途的单轨交通已于2005年6月18日在重庆正式建成运营，型式为跨座式高架，全长14.35公里。磁悬浮它是一种运用“同性相斥、异性相吸”的电磁原理、依靠电磁力使车厢悬浮并行走的轨道运输方式。磁浮交通有常导和超导两种类型。常导式磁浮线路能使车辆浮起10毫米~15毫米的高度，运行速度较低，用感应线性电机来驱动。超导式磁浮线路能使车辆浮起100毫米以上，速度较高，用同步线性电机来驱动，技术难度较大。日本使用超导体产生的磁力使列车悬浮，列车时速可达500多公里。德国使用常导相吸原理达到磁浮，时速也提高到400多公里。中国的上海浦东建成的磁浮交通，最高时速可达430公里。机场铁路联络线最早出现的机场联络铁路是从英国伦敦的盖特威克机场城市轨道交通 (2张) 到市区维多利亚站之间的铁路，1958年开始营业。英国伦敦帕丁顿至希思罗机场也修建了快速铁路。从机场到市区的里程一般不超过30公里。它的修建不仅方便了旅客及接送人员，也方便了民航职工。中国北京东直门至首都机场之间建设的快速轨道交通工程将采用直线电机车辆制式，起点为东直门，终点分别至首都机场2号和3号航站楼，全长27.3公里，全线共设4座车站和1座车辆基地，车辆最高运行速度每小时100公里，从东直门至机场3号航站楼，只需16分钟，预计在2008年3月全线投入运营，初步定价20元。5.1-9,,services,andmakethecitymoreattractive,strengtheningpublictransportinvestment,establishedasthebackboneoftheurbanrailtransitmulti-level,multi-functionalpublictransportsystem,thusprotectingtheregionalpositionandachieve 一、城市轨道交通发展随着世界各国城市化的发展，出现了城市人口密集、交通拥堵、环境污染严重、能源匮乏、居民出行时间长、出行难等所谓城市病，城市交通成为困扰城市发展的主要问题。第二次世界大战后，城市发展技术几乎是一个不断满足机动化的过程。然而，为了提高机动性，城市必须不断曾加道路设施的供给。新的道路建设降低了出行时耗，但同时引发了新的出行需求，在经过一段时间后将最终恢复原来的拥挤水平，因此，城市总是在道路拥挤——增加运输能力——增加旅行速度——刺激城市衍生——增加旅行量——再拥挤之间再循环，而道路的增加跟不上汽车的生产速度。土地是一种不可再生的有限资源，道路不可能无限增长，这就要求一种运量大。能耗低、占地少的交通形式解决日益增加的交通拥堵问题，而轨道交通应运而生。1.现代轨道交通诞生前阶段1827年，世界第一条有鬼马车出现在纽约百老汇大街上；1832年用马拉的城市街道铁路在美国纽约的第4大街正式运行；从1855年开始，有轨马车大规模地替现代公共马车在美国及欧洲迅速扩展，至1890年其总轨道里程达到9900KM。爸妈车放在钢轨上行驶，既可以提高速度及平稳性，还可以利用有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。2.现代轨道交通的初步发展阶段19世界末，电力机车牵引的方式开始进入城市轨道交通领域，该方式大大提升了城市轨道交通的实用性。在这一阶段，欧美的城市轨道交通发展较快，其间13个城市建成了地铁，还有许多城市建设了有轨电车。20世纪20年代，美国、日本、印度和中国的有轨电车有了很大发展。这种旧式的有轨电车行驶在城市的道路中间，行驶速度慢、正点率很低，而且噪声大、加速性能低、乘客舒适度差，但在当时仍然是公共交通的骨干。3.停止萎缩阶段第二次世界大战的爆发和汽车工业的发展导致了城市轨道交通的停滞和萎缩。汽车的灵活、便捷及可达性一度使汽车成为城市交通的宠儿，并得到了飞速发展。而轨道交通因投资大，建设周期长，则一度失宠。5.1-9,,services,andmakethecitymoreattractive,strengtheningpublictransportinvestment,establishedasthebackboneoftheurbanrailtransitmulti-level,multi-functionalpublictransportsystem,thusprotectingtheregionalpositionandachieve 这一阶段只有五个城市发展了城市地铁，有轨电车则停滞不前，甚至有些线路被拆除。1912年美国已有370个城市建有有轨电车，到了1970年只剩下8个城市保留了有轨电车。1.再发展阶段这阶段由于汽车的过度增加，使城市道路异常堵塞，行车速度下降，严重时还会导致交通瘫痪。加之空气污染、噪声严重、大量耗费石油资源、市区汽车有时甚至难以找到停车地方，于是人们又重新认识到，解决城市客运交通必须依靠电力驱动的轨道交通。轨道交通因此重新得到了重视。一、我国城市轨道交通的发展（一）我国城市轨道交通建设发展历程1965 年我国开始修建内地第一条城市轨道交通系统---北京地铁一期工程，1969 年建成通车。到2005 年底，我国内地已有10 个城市有城市轨道交通系统投入运营，总运营里程约420km。中国城市轨道交通的发展可以划分为早期有轨电车交通（20 世纪初至20 世纪50 年代）和现代城市轨道交通（20 世纪60 年代中期至今）2 个历史时期。近30 年来，中国城市轨道交通正逐步进入稳步、有序和快速发展阶段，尤其是近10 年来，由于国家政策的正确引导和相关城市对规划建设轨道交通的积极努力，从发展速度、规模和现代化水平，突显了后发优势。但是，与世界发达国家大城市的轨道交通发展现状相比，差距还很大。中国城市还均未形成有效的轨道交通运行网络，总体规模不大。因此，我国城市轨道交通的建设和发展仍处于初级阶段。20 世纪90 年代至21 世纪的现在是中国城市轨道交通快速发展的新时期。随着经济的快速发展，城市综合规模的迅速扩大，中国城市化进程的加快，轨道交通的作用愈发突出。由于在轨道交通装备制造中始终坚持国产化方针并有效地采用许多新技术、新设备，使地铁每公里造价由初期的7-8 亿元人民币降低到现在的4-5 亿元，建设水平跃上了新台阶，接近国际先进水平。1 条20km 长的线路，3-4 年就可建成并通车运营。（二）我国重要城市的轨道交通建设情况5.1-9,,services,andmakethecitymoreattractive,strengtheningpublictransportinvestment,establishedasthebackboneoftheurbanrailtransitmulti-level,multi-functionalpublictransportsystem,thusprotectingtheregionalpositionandachieve 截至到2006 年底，中国城市规划建设的轨道交通网络总里程已达5000 公里，总投资估算将超过8000 亿元。北京、上海、广州、天津、长春、大连、武汉、深圳、重庆、南京10 个城市的轨道交通项目已投入运营，总里程440 公里，年客运量达16.5 亿人次。中国城市轨道交通进入了快速发展阶段，2009年中国城市轨道交通总共运营里程达1038.7公里，仅次于美国，居于全球第二。我国有百万以上人口的城市48 座，其中超过200 万人口的大城市已有14座。在这些城市的规划中，已有20 多个城市开展了城市轨道交通的规划工作。2010年中国将有15个城市超过1500公里的轨道交通投入运营，投资额达5000多亿人民币。据预测，2010-2015年之间中国城市轨道的建设里程每年将超过500公里，年复合增长率达到13.4%，中国将在2012年超过美国成为全球最大的轨道交通市场。一、关于城市轨道交通安全的研究一、城市轨道交通安全工程的概念1.1定义城市轨道交通安全工程是影响城市轨道交通安全建造与安全运营的全部工作的总称。1.2安全工程的设计范围安全工程贯穿于各设计研究阶段，这包括：预可行性研究阶段，可行性研究阶段；总体设计阶段；初步设计阶段；施工图设计阶段；后续服务阶段。1.3安全工程的设计内容按照“安全第一、预防为主”的方针，在设计中采取有效措施，避免因设计不合理导致城市轨道交通工程和运营中发生安全事故。这就是城市轨道交通安全工程的设计内容，对于下述安全事故，将设计时就应给予充分考虑，以避免或减少事故损失。二、安全工程的设计原则主要原则城市轨道交通安全工程的设计，应以下述要求为目标i，在正常使用时；必须防止因乘客使用系统而造成对乘客的伤害与危险，必须防止系统对运营人员及其他人员的伤害与危险，必须防止运营设施及车辆遭受损害与损失。5.1-9,,services,andmakethecitymoreattractive,strengtheningpublictransportinvestment,establishedasthebackboneoftheurbanrailtransitmulti-level,multi-functionalpublictransportsystem,thusprotectingtheregionalpositionandachieve 城市轨道交通车辆和运营设备的选择，必须技术成熟、安全可靠满足功能、维修方便、经济合理、乘客使用或操作的设备，必须易于识别，设置在便于触及的地方，并保证不当的操作或使用也不会导致系统发生危险。必须为残疾人，孕妇及带领儿童的人在使用该系统是提供安全舒适的措施，应当在轨道线路、隧道及车站站台、站厅、疏散通道、出入口、通风亭、列车车厢内及其他运营场所的醒目位置设置保证城市轨道交通安全运营的各类发光导向。一、防火设计的重点提示在城市轨道交通工程的各种灾害中，火灾时首位的。所谓火灾，是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。3.1火源在城市轨道交通工程中，引起火灾的火源是多方面，归结起来，主要有以下几种：电气火灾、绝缘老化、违反用电规定电气设备设计或安装不当，过负荷、电器短路等，都有可能导致火灾。3.2火灾应急处置预案的编制在系统投入试运行前，设计单位应当协助业主单位编制火灾应急处理预案、3.3建筑放火的设计要素疏散通道，疏散门、安全出口、疏散用楼梯及自动扶梯、隧道联络通道的设置；疏散能力；设备及管理用房的门至安全出口的距离。3.4消防给水与面或装置的设计要素消防给水系统、灭火器配置、自动喷水灭火系统、气体灭火系统、消火栓系统。5.1-9,,services,andmakethecitymoreattractive,strengtheningpublictransportinvestment,establishedasthebackboneoftheurbanrailtransitmulti-level,multi-functionalpublictransportsystem,thusprotectingtheregionalpositionandachieve