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城市轨道交通类型与形式.ppt

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资源描述

1、轨道交通的类型与结构轨道交通的类型与结构城市轨道交通概论城市轨道交通概论第二章第二章基本概念什么是城市轨道交通?什么是城市轨道交通?城市轨道交通的特点有哪些?城市轨道交通的特点有哪些?城市轨道交通的分类和形式城市轨道交通的分类和形式城市中,使用车辆在固定导轨上运行并主要用于城市客运的交通系统称为城市轨道交通城市轨道交通。马德里地铁菲律宾马尼拉轻轨墨西哥橡胶轮车辆基本概念城市轨道交通的特点城市轨道交通的特点运量大;速度快;污染少;占地面积小;安全性和可靠性强;乘车舒适性佳;基本概念城市轨道交通的分类城市轨道交通的分类按轨道空间位置划分,可分为地下铁道、地面铁路和高架铁路按轨道形式划分,可分为重轨

2、铁路、轻轨铁路和独轨铁路按支撑导向制式划分,可分为钢轮双轨、胶轮单轨和胶轮导轨系统按小时单向运能划分,可分为大运量系统、中运量系统和小运量系统按服务区域分类划分,可分为市郊铁路、市内铁路和区域快速铁路按路权专用程度划分,可分为线路全封闭型、线路半封闭型和线路不封闭型各种城市轨道交通形式概念地下铁道地下铁道轻轨铁路轻轨铁路有轨电车有轨电车市郊铁路市郊铁路线性地铁线性地铁独轨铁道独轨铁道自动导向交通系统自动导向交通系统磁悬浮交通系统磁悬浮交通系统重点重点地下铁道(地铁)北京地铁广州地铁 地铁泛指高峰时单向客运量在地铁泛指高峰时单向客运量在3 37 7万人次万人次/h/h左右的大容量轨左右的大容量轨

3、道交通系统。该系统在市区内道交通系统。该系统在市区内多为多为地下隧道线。地下隧道线。轻轨铁路(轻轨)轻轨泛指高峰时单向客运量在轻轨泛指高峰时单向客运量在1 13 3万人次万人次/h/h的中等客运量轨道的中等客运量轨道交通系统。因其车辆轴重较轻和对轨道施加的载荷轻而得名。交通系统。因其车辆轴重较轻和对轨道施加的载荷轻而得名。日本轻轨重庆轻轨有轨电车 有轨电车是一个由电力牵引、轮轨导向、单车或两辆有轨电车是一个由电力牵引、轮轨导向、单车或两辆铰接运行在城市路面线路上的低运量城市轨道交通系统。铰接运行在城市路面线路上的低运量城市轨道交通系统。奥地利有轨电车苏黎士有轨电车市郊铁路 市郊铁路是指把城市市

4、区与郊区、尤其是远郊区联系市郊铁路是指把城市市区与郊区、尤其是远郊区联系起来的城市轨道交通系统。起来的城市轨道交通系统。北京市郊线路京津城际铁路独轨铁道 独轨铁道是指车辆在一根轨道上运行的一种城市轨道独轨铁道是指车辆在一根轨道上运行的一种城市轨道交通系统。通常分为跨座式和悬挂式两种。交通系统。通常分为跨座式和悬挂式两种。跨座式独轨系统悬挂式独轨系统磁悬浮交通系统 磁悬浮交通系统是指一种非粘着、用直线电机驱动列磁悬浮交通系统是指一种非粘着、用直线电机驱动列车运行的新型轨道交通系统。车运行的新型轨道交通系统。上海磁悬浮第一节 市郊铁路 市郊铁路是指把城市市区与郊区、尤其是远郊区联系市郊铁路是指把城

5、市市区与郊区、尤其是远郊区联系起来的城市轨道交通系统。起来的城市轨道交通系统。北京市郊线路京津城际铁路第一节市郊铁路它们极大的扩展了城市的空间,降低了城市中心区的人口密度,减缓的地铁拥挤的程度,提高了都市的生活质量。这些城市,地铁的长度往往不是很长,也就是200-400公里左右,但是却拥有着上千甚至几千公里的市郊铁路。坐上市郊铁路,30分钟左右可以到达市中心的某个换乘站,再转乘地铁,十几分钟就可以顺利到达办公室。下班以后,坐着市郊铁路回家,又能远离市中心的高房价与喧嚣。第一节市郊铁路拿东京来说,其地铁总长约为301公里,但是其JR等市郊铁路,在东京通勤区内总长有2300余公里,出东京的5个方向

6、,都修了4线电气化铁路;巴黎地铁长度214公里,而市郊铁路RER(RseauExpressRgional)长度587公里,设站246座,日客运量逾214万人次,法兰西岛区域铁路1280公里,设站385座,日客流168万人次;德国柏林S-bahn,市郊铁路,长331公里,设站166座,日客流超过106万人次,在S-bahn的列车上,几乎每人手里都捧着一本书,成为一道独特的风景线;纽约市,每天乘坐市郊铁路大都会北方铁路和长岛铁路来上班的旅客超过500万人。第一节市郊铁路事实上,铁路参与城市交通建设在我国有着优良传统。我国市郊铁路的建设起步较早,北京、天津、上海、南京、武汉、郑州、重庆、沈阳、哈尔滨

7、等大城市都开行有市郊铁路列车,而且在上世纪八十年代之前承担了一定的客运量,为城市和郊区居民的上下班提供了便利。只是随着我国城市经济迅速发展,特别是公路交通的快速发展,市郊铁路的优势越来越弱,站点与城市交通衔接不紧密,加之车次少、间隔大,使人们感到了乘坐的不便。目前多数市郊铁路列车主要为通勤的铁路职工及其家属服务,已丢失了应有的客运市场。第一节市郊铁路而如今,随着城市规模的扩大,城市中心环境容量饱和,地价上升,致使人口不断向郊区的乡镇扩散。那些相对独立的卫星城镇与中心城市间存在着巨大的潜在客运市场,这为市郊铁路重新发展客运业务提供了契机。专家表示,由于郊区客流量小,不宜采用地铁、轻轨等轨道交通所

8、采用的高密度运作经营模式,而应运行小密度的市郊列车,这也是铁路参与城市轨道交通建设和运营的机遇。与此同时,铁路运输能力大,旅行速度快,而且投资省,见效快,工程费只相当于高架线的1/2、地铁的1/5,环境污染和能耗又较低,因此非常符合城市可持续发展的目标。第一节市郊铁路奥运前夕,北京开通了从北京北站到西北新城延庆站的S2线市郊铁路。该铁路既方便了市民出行,又使得国内外游客能快捷地前往八达岭长城等景区游览,还能带动首都西北部地区社会经济的快速发展。据悉,除S2线之外,北京在2020年前还将建设通往门头沟、密云、大兴、房山等地的5条市郊铁路,形成市郊铁路网。专家表示,这样的发展思路也值得上海学习借鉴

9、。第一节市郊铁路S1线:西部郊区东起海淀区五路,经田村、石景山,西到门头沟区门城镇27公里S2线:西北郊区南起北京北站,经沙河、南口、八达岭,北到延庆县延庆镇86公里S3线:东北郊区南起北京南站,经北京东站、顺义、怀柔,北到密云县密云镇(线路规划有两条选择,沿京承铁路线位经通州西站至顺义,或沿铁路东环线位经星火站至顺义)100公里S3支线平谷西起顺义区仁和镇,经杨镇、张镇、平谷,东到平谷区金海湖60公里S4线南部郊区北起北京南站,经草桥、黄土岗,南到大兴区黄村23公里S5线西南郊区东起北京南站,经丰台、长辛店、良乡,西到房山区周口店64公里一、城市轨道交通的一般类型(一)、地铁和轻轨(二)、有

10、轨电车(三)、缆车(一)、地铁和轻轨1、地铁(1)、定义:地下铁道,简称地铁,亦简称为地下铁,狭义上专指在地下运行为主的城市铁路系统或捷运系统;但广义上,由于许多此类的系统为了配合修筑的环境,可能也会有地面化的路段存在,因此通常涵盖了都会地区各种地下与地面上的高密度交通运输系统。客流量可达每小时38万人万人.(一)、地铁和轻轨(2)发展历史:世界上首条地下铁路系统是在1863年开通的伦敦大都会铁路(MetropolitanRailway),是为了解决当时伦敦的交通堵塞问题而建。当时电力尚未普及,所以即使是地下铁路也只能用蒸汽机车。由于机车释放出的废气对人体有害,所以当时的隧道每隔一段距离便要有

11、和地面打通的通风槽。(一)、地铁和轻轨到了1870年,伦敦开办了第一条客运的钻挖式地铁,在伦敦塔附近越过泰晤士河。但这条铁路并不算成功,在数月后便关闭。现存最早的钻挖式地下铁路则在1890年开通,亦位于伦敦,连接市中心与南部地区。最初铁路的建造者计划使用类似缆车的推动方法,但最后用了电力机车,使其成为第一条电动地下铁。早期在伦敦市内开通的地下铁亦于1906年全数电气化。(一)、地铁和轻轨1896年,当时奥匈帝国的城市布达佩斯开通了欧洲大陆的第一条地铁,共有5公里,11站,至今仍在使用。法国巴黎的巴黎地铁在1900年开通,最初的法文名字“ChemindeFerMtropolitain”(法文直译

12、意指“大都会铁路”)是从“MetropolitanRailway”直接译过去的,后来缩短成“mtro”,所以现在很多城市轨道系统都称metro。俄罗斯的地铁也顺理成章,只是改用了西里尔字母,称为。中国第一条地铁线路始建于1965年7月1日,1969年10月1日建成通车,使北京成为中国第一个拥有地铁的城市。(一)、地铁和轻轨北京地铁北京地铁(一号线1969年建成作为战用,1981年正式开放,2号线1970年代,13号线2002年,八通线2003年,8、10号线(一期工程)、机场线2008年,4号线2009年,亦庄线、大兴线、房山线、昌平线、15号线(一期工程)2010年香港地铁香港地铁(荃湾线1

13、979,港岛线1985,机场线、东涌线1988,观塘线1989,将军澳线2002,迪士尼线2004,马鞍山线2004天津地铁天津地铁老线1984年建成,2001年停用;新1号线2005年开始使用,津滨轻轨东段2003年建成,西段(9号线)及2、3、9号线(中山门至天津站段)2011年6月建成上海轨道交通上海轨道交通(1号线1995,2号线1999,3号线2000,磁悬浮2002,5号线2003,4号线2005,6、8、9号线2006,7、11号线2009,张江有轨电车、10号线、11号线支线2010,上海世博会期间13号线供试运营,预计2013年通车)(一)、地铁和轻轨台北捷运台北捷运(199

14、6)广州地铁广州地铁(一号线1997年通车,二号线2002年通车,三号线、四号线2005年通车,五号线2009年通车。八号线2010年通车)深圳地铁深圳地铁(罗宝线(原一号线)、龙华线(原四号线)2004年通车,蛇口线(原二号线)、龙岗线(原三号线)2010年12月28日通车)武汉地铁(一号线已通车,2号线2012年通车)(一)、地铁和轻轨南京地铁南京地铁(一号线2005年,二号线和一号线南延线已于2010年5月28日通车)重庆地铁重庆地铁(二号线2005年6月18日,一号线预计2012年底通车)高雄捷运高雄捷运(2008)沈阳地铁沈阳地铁(2010年9月27日通车)(一)、地铁和轻轨成都地铁

15、成都地铁(2010年9月27日通车)广佛地铁广佛地铁(2010年10月28,29日邀请广佛两地市民试乘。2010年11月03日正式营运)长春地铁长春地铁(长春地铁长春地铁四号线2009年5月全面开工,预计2011年6月或7月投入使用)合肥地铁合肥地铁(合肥地铁合肥地铁一号线2009年下半年开工,预计2013年底开通运营。2011年开工,预计2016年底开通运营。)上海轨道交通二号线上海轨道交通三号线线路上海轨道交通四号线杨浦站莫斯科地铁(一)、地铁和轻轨(3)、用途:客运:运载通勤的乘客货运:运载货物国防:工厂或防空洞(一)、地铁和轻轨(4)优点优点节省土地节省土地由于一般大都市的市区地皮价值

16、高昂,将铁路建于地底,可以节省地面空间,令地面地皮可以作其他用途;减少噪音减少噪音铁路建于地底,可以减少地面的噪音。减少干扰减少干扰由于地铁的行驶路线不与其他运输系统(如地面道路)重叠、交叉,因此行车受到的交通干扰较少,可节省大量通勤时间。(一)、地铁和轻轨节约能源节约能源在全球暖化问题下,地铁是最佳大众交通运输工具。由于地铁行车速度稳定,大量节省通勤时间,使民众乐于搭乘,也取代了许多开车所消耗的能源。减少污染减少污染一般的汽车使用汽油或石油作为能源,而地铁使用电能,没有尾气的排放,不会污染环境。(一)、地铁和轻轨(5)、缺点缺点建造成本高建造成本高由于要钻挖地底,地下建造成本比建于地面高。建

17、设周期长建设周期长同样由于要挖地道,铺设铁轨,设备等等,以及各种调试工作。地铁从开始动工到投入运营需要很长的时间。前期时间长前期时间长建设地铁的前期时间较长,由于需要规划和政府审批,甚至还需要试验。从开始酝酿到付诸行动破土动工需要非常长的时间,短则几年,长则十几年也是有可能的(一)、地铁和轻轨2、轻轨(1)、定义轻型轨道交通系统(一)、地铁和轻轨(2)、轻轨与地铁区别划分两者区别的依据是所选用列车的规格。按照国际标准,城市轨道交通列车可分为A、B、C三种型号,分别对应3米、2.8米、2.6米的列车宽度。凡是选用A型或B型列车的轨道交通线路称为地铁,采用58节编组列车;选用C型列车的轨道交通线路

18、称为轻轨(上海轨道交通8号线除外),采用24节编组列车,列车的车型和编组决定了车轴重量和站台长度。在我国的规范中是指,轴重相对较轻,单方向输送能力在1万3万人次的轨道交通系统,称为轻轨;每小时客运量3万8万人次的轨道交通系统,称为地铁。(一)、地铁和轻轨(3)、特点特点(1)列车运行使用自动化信号系统)列车运行使用自动化信号系统(2)列车运行使用专用)列车运行使用专用轨道轨道和车站和车站(3)列车运行最高时速一般为每小时)列车运行最高时速一般为每小时200公里公里(4)列车最大编组为)列车最大编组为4节节(5)轻轨线路单向每小时运量为)轻轨线路单向每小时运量为13万人(地铁可达万人(地铁可达3

19、8万人)万人)大连轻轨上海轨道交通六号线长春轻轨(国内第一条轻轨)(一)、地铁和轻轨(4)、国内轻轨发展历史长春轻轨:1号线建成通车,2002年1期通车,2006年2期通车,除一期工程延伸工程外至今已全线贯通,是中国大陆第一条轻轨线路。大连快轨:3号线(站前-金石滩)于2000年9月开工建设,2002年10月1日试通车;11月8日试运营;2003年5月1日正式运营。7号线(开发区-九里)于2009年12月28日运营。(一)、地铁和轻轨重庆轻轨:重庆轻轨(单轨)和重庆地铁都是重庆轨道交通的重要组成部分,在重庆目前运营和动工的四条轨道交通线路中一号线(重庆地铁一号线)和六号线(重庆地铁六号线)是地

20、铁,二号线和三号线是单轨(俗称轻轨),重庆轻轨即指重庆重庆轻轨即指重庆轨道交通二号线和三号线轨道交通二号线和三号线。二号线一期工程投资概算35.51亿元,建设工期4年半,于2004年建成通车。二期工程设4座高架车站,1座车场,于2005年建成通车。(一)、地铁和轻轨天津津滨轻轨:天津津滨轻轨:又称天津地铁9号线,始建于2001年1月18日,一期工程东段于2003年9月30日建成通车,2004年3月28日开始试运营。广珠轻轨广珠轻轨:珠三角轨道交通网的主轴线之一,于2005年12月18日正式动工,根据计划方案,广珠城际铁路每天营业时间将从早上6时延至深夜12时。设计近期日客运量为39.5万人,远

21、期日客运量55.7万人,建成通车后广珠全程只需40分钟。(二)、有轨电车1、定义有轨电车是一种公共交通工具,亦称路面电车或简称电车,属轻铁的一种以电力推动的列车,亦称为电车。但通常全在街道上行走,列车只有单节,最多亦不过三节。另外,某些在市区的轨道上运行的缆车亦可算作路面电车的一种。由于电车以电力推动关系,车辆不会排放废气,因而是一种无污染的环保交通工具。(二)、有轨电车2、发展历史德德国工程师冯西门子1881年在柏林近郊铺设的第一条电车轨道,靠一条铁轨通电,另一条铁轨作回路。但这种线路对街上的交通太危险了,西门子于是采用将输电线路架高的方式解决了供电和安全问题。(二)。有轨电车1884年,美

22、国人CJ范德波尔在多伦多农业展览会上试用电车运载乘客。他试用的电车用一根带触轮的集电杆和一条架空触线输电并以钢轨为另一回路的供电方法。1888年美国人斯波拉格在里士满用上述方法在几条马拉轨道车路线上改用电力牵引车行驶,并对车辆的集电装置,控制系统、电动机的悬挂方法及驱动方式作了改进,于是出现了现代有轨电车。(二)、有轨电车路面电车在20世纪初的欧洲、美洲、大洋洲和亚洲的一些城市风行一时。随著私家汽车、公共汽车及其他路面交通在1950年代起的普及,不少路面电车系统于20世纪中叶陆续拆卸。路面电车网络在北美、法国、英国、西班牙等地几乎完全消失。但在瑞士、德国、波兰、奥地利、意大利、比利时、荷兰、日

23、本及东欧等国,路面电车网络仍然保养良好,或者被继续现代化。(二)、有轨电车中国大陆最早的有轨电车出现于北京,时间是1899年,由德国西门子公司修建,连接郊区的马家堡火车站与永定门。1904年香港开通有轨电车,此后设有租界或成为通商口岸的各个中国城市相继开通有轨电车,天津、上海先后于1906年、1908年开通。日本和俄国相继在大连、哈尔滨、长春、沈阳、抚顺开通有轨电车线路。北京的市内有轨电车在1924年开通。二十世纪二十年代,南京曾修建市内窄轨火车线路。鞍山有轨电车有轨电车(二)、有轨电车3、优点对于中型城市来说,路面电车是实用廉宜的选择。一公里路面路面电车线所需的投资只是一公里地下铁路的三分一

24、;无需在地下挖掘隧道;相较其他路面交通工具,路面电车更有效减少交通意外的比率;路面电车因为以电力推动关系,车辆不会排放废气,是一种无污染的环保交通工具。(二)、有轨电车4、缺点成本不及公共汽车低,对小型城市来说财政负担颇重;效率比地下铁路低:路面电车的速度一般较地下铁慢,除非路面电车行驶的大部分路段是专用的(主要行驶专用路段的路面电车一般称为轻便铁路);路面电车每小时可载客约7000人,但地下铁路每小时载客可达12,000人。路面电车路轨占用路面,路面交通要为路面电车改道,并让出行车线;需要设置架空电缆。(三)、缆车利用钢绳牵引,实现人员或货物输送目的之设备的统称或一般称谓。根据我国本领域专业

25、命名规则,车辆和钢绳架空运行的缆车设备,定义为架空架空索索索道索道。而车辆和钢绳在地面沿轨道行走的缆车设备定义为地面缆车。地面缆车。二、城市独轨交通系统供车辆行驶的架空单根轨道钢轨。按其支承车辆方式的不同可分为悬吊式和跨座式两种。悬吊式独轨铁路的轨道架设于支柱上端,车辆的车轮在车厢的上方,并支承于悬空轨道的钢轨上。车辆可以对称或非对称布置,也可单个或成双布置;跨座式独轨铁路的轨道通常为支柱上端的预应力钢筋混凝土梁,其上敷设钢轨,车轮在车厢的下部支承于钢轨上。独轨铁路的车厢一般由铝合金制造。驱动机构由电动机机组组成,与动轮布置在一起。独轨铁路主要用于解决地面交通拥挤和旅游地区的客运。其优点是技术

26、简单,速度较快,不受地面交通干扰,占地少,运行平稳等。在发达国家中广泛应用。二、城市独轨交通系统独轨交通是种全线高架的轨道交通系统,其基础结构是架空的T形或I形轨导梁,同时起承载、导向和稳定作用,占用空间小。车辆由若干节车厢组成,在轨道梁上部行驶的称为跨座式独轨交通,在轨道梁下部行驶的称为悬挂式独轨交通。独轨交通的运送能力在50002万人/h,运送速度在3040km/h。二、城市独轨交通系统二、城市独轨交通系统1、发展历史1820年,英国在伦敦北部建成世界上最早的一条用于货物运输的独轨铁路。1901年,法国伍珀塔尔市在巴门和埃尔伯费尔德间,建造用于客运的独轨铁路。这是第一次世界大战以前,世界上

27、唯一成功营运的独轨铁路。当时,独轨铁路发展迟缓的主要原因,是受有轨电车和公共汽车发展的影响,运输能力又比传统铁路差,技术上也不够成熟。20世纪50年代以来,随着城市人口的集中,通勤运量的激增,以及汽车交通的日益阻塞,独轨铁路作为解决城市交通的有力手段,受到越来越广泛的重视。在旅游胜地,作为安全、舒适的交通工具,也日益受到欢迎。二、城市独轨交通系统2、优点一是建成费用低廉,施工简单,无需像地铁那样大的土方工程,其建设费用仅为地铁的1/31/4。以德国为例,独轨铁路的造价,每英里(约合1.6千米)为100万马克,当时地铁的造价约400万马克,高架铁路是270万马克。其保养维修费用,也较地铁和传统铁

28、路低。二、城市独轨交通系统二是占地面积小,对地理条件适应性强。独轨铁路是在地面用钢筋水泥建起直径为1.21.5米的圆形支柱,然后在支柱之间架起轨道,轨道距地面高度为719米。它仅在地面占用支柱基座面积,就能在城市上空开辟一条新的运输线。它可以利用现在城市道路的中央分隔带,或河川上方的空间,架设高空轨道,不必搬迁地面建筑,更不影响地下管线的原有走向。二、城市独轨交通系统三是载客量大,运输能力强,每小时可达12万人次,可以作为城市公共交通的生力军,为上下班职工和走读学生提供方便的服务。四是爬坡能力强,能通过100米的小半径曲线和60的坡道。五是便于和旅游观光结合起来。列车奔驰于城市上空,乘客可临窗

29、饱览都市风光,为旅游开辟新途径,为都市增添立体新景观。美国洛杉矶迪斯尼游乐场、西雅图世界博览会、意大利都灵博览会、东京读卖游乐场、大阪万国博览会等等旅游景点,都建成有独轨铁路。第三节磁浮运输系统磁悬浮技术的研究源于德国,早在1922年HermannKemper先生就提出了电磁悬浮原理,并于1934年申请了磁浮列车的专利。进入70年代以后,随着世界工业化国家经济实力的不断加强,为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要,德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。第三节磁浮运输系统磁悬浮技术的研究源于德国,早在1922年HermannKemper先生就提出了

30、电磁悬浮原理,并于1934年申请了磁浮列车的专利。进入70年代以后,随着世界工业化国家经济实力的不断加强,为提高交通运输能力以适应其经济发展的需要,德国、日本、美国、加拿大、法国、英国等发达国家相继开始筹划进行磁悬浮运输系统的开发。第三节磁浮运输系统德国开发的磁悬浮列车Transrapid于1989年在埃姆斯兰试验线上达到每小时436公里的速度。日本开发的磁悬浮列车MAGLEV(MagneticallyLevitatedTrains)于1997年12月在山梨县的试验线上创造出每小时550公里的世界最高纪录。德国和日本两国在经过长期反复的论证之后,均认为有可能于下个世纪中叶以前使磁悬浮列车在本国

31、投入运营。第三节磁浮运输系统磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统。它的时速可达到500公里以上,是当今世界最快的地面客运交通工具,有速度快、爬坡能力强、能耗低运行时噪音小、安全舒适、不燃油,污染少等优点。并且它采用采用高架方式,占用的耕地很少。磁悬浮列车意味着这些火车利用磁的基本原理悬浮在导轨上来代替旧的钢轮和轨道列车。磁悬浮技术利用电磁力将整个列车车厢托起,摆脱了讨厌的摩擦力和令人不快的锵锵声,实现与地面无接触、无燃料的快速“飞行”。第三节磁浮运输系统,磁悬浮列车实际上是依靠电磁吸力或电动斥力将列车悬浮于空中并进行导向,实现列车与地面轨道间的无机械接触,再

32、利用线性电机驱动列车运行。虽然磁悬浮列车仍然属于陆上有轨交通运输系统,并保留了轨道、道岔和车辆转向架及悬挂系统等许多传统机车车辆的特点,但由于列车在牵引运行时与轨道之间无机械接触,因此从根本上克服了传统列车轮轨粘着限制、机械噪声和磨损等问题,所以它也许会成为人们梦寐以求的理想陆上交通工具。第三节磁浮运输系统根据吸引力和排斥力的基本原理,国际上磁悬浮列车有两个发展方向。一个是以德国为代表的常规磁铁吸引式悬浮系统EMS系统,利用常规的电磁铁与一般铁性物质相吸引的基本原理,把列车吸引上来,悬空运行,悬浮的气隙较小,一般为10毫米左右。常导型高速磁悬浮列车的速度可达每小时400-500公里,适合于城市

33、间的长距离快速运输;另一个是以日本的为代表的排斥式悬浮系统EDS系统,它使用超导的磁悬浮原理,使车轮和钢轨之间产生排斥力,使列车悬空运行,这种磁悬浮列车的悬浮气隙较大,一般为100毫米左右,速度可达每小时500公里以上。这两个国家都坚定地认为自己国家的系统是最好的,都在把各自的技术推向实用化阶段。第三节磁浮运输系统德国EMS系统1991年12月以前,在德国联邦铁路中心局的领导下,用了近两年时间由联邦铁路和重要高校研究所的专家组成的一个工作组对磁浮高速铁路Transrapid系统进行了全面的检验和评估,专家组得出该系统在技术应用上已完全成熟的结论至此,Transrapid成为世界上首次进入技术应

34、用成熟阶段的磁浮高速铁路系统Transparid磁浮铁路系统是为旅客运输和高附加值货物运输而开发的,最高运行速度达500km/h,车辆的驱动、制动、悬浮、导向和供电以无接触方式进行。技术应用成熟的评估包括:磁浮车辆,支承和导向系统,驱动和供电,运营调度技术和通信技术,线路和道岔,系统技术(安全、噪声发射、空气动力)等。第三节磁浮运输系统第三节磁浮运输系统日本EDS系统本历来重视铁路技术的发展,在20世纪60年代开始研究磁悬浮铁路。日本国有铁路(JNR)经过深入研究,决定采用超导磁斥式悬浮系统。从此致力于EDS型磁悬浮列车列车的研制。1972年,日本第一辆磁悬浮列车列车ML100研制成功;197

35、7年在宮崎试验线上对倒T型导轨和跨坐式ML5O0型磁悬浮试验车进行无人驾驶试验,1979年创造了517km/h的速度记录。经过十几年的发展,1999年MLX01型磁悬浮列车列车在山梨试验线创下了载人试验速度550km/h的记录。日本航空公司(JAL)则从1974年开始EMS型磁浮列车列车的设计研究工作,先后研制出HSST-01、02、O3、04等型号的磁悬浮列车列车。现在日本在磁悬浮列车列车方面的研究正在逐步发展,并不断开发出新型的磁悬浮试验车。第三节磁浮运输系统第三节磁浮运输系统中国首辆磁悬浮客车2001年8月,中国第一辆国产磁悬浮客车今天在长春客车厂竣工下线,这标志着我国继德国和日本之后,

36、成为第三个掌握磁悬浮客车技术的国家。第三节磁浮运输系统这辆磁悬浮客车是由长春客车厂、西南交通大学和株洲电力机车研究所联合开发研制的。这辆磁悬浮客车为常导吸浮式磁悬浮车,采用电磁吸力将车辆浮起,与轨道间距始终保持在8至10毫米之间,采用直线电机驱动车,推进速度取决于直线电机的牵引力,运营时速60公里,最高试验时速可达100公里。下线的这辆磁悬浮客车体长11.2米,宽2.6米,内设28个座位,载重2吨。车体采用铝合金板梁焊接车体,重量轻,自重仅16吨,由于没有轮轨与车辆之间的机械摩擦阻力,车辆运行时具有平稳舒适、低噪音、无污染等优点。第三节磁浮运输系统第三节磁浮运输系统西南交通大学在2000年研制

37、的世界第一辆载人高温超导磁悬浮列车“世纪号”以及后来研制的载人常温常导磁悬浮列车“未来号”等受到胡锦涛、江泽民等党和国家领导人的高度关注和充分肯定。据介绍,早在1994年,西南交大就研制成功中国第一辆可载人常导低速磁浮列车,但那是在完全理想的实验室条件下运行成功的。第三节磁浮运输系统上海磁悬浮列车设计时速430公里/小时,实际时速约380公里/小时,转弯处半径达8000米,肉眼观察几乎是一条直线,最小的半径也达1300米。乘客不会有不适感。轨道全线两边50米范围内装有目前国际上最先进的隔离装置。磁悬浮列车的车窗是减速玻璃,乘客可以更好的观赏窗外的风景。减速玻璃在与车体接触的边缘处有弧度变形,正

38、因为这个弧度可以使车外景物在透过弧度第三节磁浮运输系统第三节磁浮运输系统沪杭磁悬浮,全长约沪杭磁悬浮,全长约175公里,工程总概算约公里,工程总概算约350亿元。由亿元。由浙江省浙江省省会杭州市与直辖市省会杭州市与直辖市上海上海市的一市的一条计划修筑的陆上交通干线,连接已经运营的条计划修筑的陆上交通干线,连接已经运营的上上海磁浮示范运营线海磁浮示范运营线以及规划的上海低速磁浮机场以及规划的上海低速磁浮机场联络线,可直达联络线,可直达上海浦东国际机场上海浦东国际机场。列车速度按。列车速度按市郊区间线路正常运行速度市郊区间线路正常运行速度450公里公里/小时,中心小时,中心城区内最高正常运行速度不

39、大于城区内最高正常运行速度不大于200公里公里/小时来小时来设计,一次建成磁悬浮线路设计,一次建成磁悬浮线路175公里,投资将达到公里,投资将达到350亿人民币。亿人民币。2006年年3月,国务院批准沪杭磁悬月,国务院批准沪杭磁悬浮新型交通建设项目建议书。浮新型交通建设项目建议书。第三节磁浮运输系统第三节磁浮运输系统磁悬浮列车缺点(1)由于磁悬浮系统是以电磁力完成悬浮,导向和驱动功能的,断电后磁悬浮的安全保障措施,尤其是列车停电后的制动问题仍然是要解决的问题.其高速稳定性和可靠性还需很长时间的运行考验.(2)常导磁悬浮技术的悬浮高度较低,因此对线路的平整度,路基下沉量及道岔结构方面的要求较超导

40、技术更高.(3)超导磁悬浮技术由于涡流效应悬浮能耗较常导技术更大,冷却系统重,强磁场对人体与环境都有影响.第四节自动导轨运输系统AGT是Automatedguidewaytransit,一种新型的无人驾驶轨道交通系统.自动导向的新交通系统AGT(AutomatedGuidewayTransit),是小型车辆运行在具有侧向或中央导轨专用混凝土轨道上的系统,也可以说是“在高架的专用轨道上,装有小型轻量橡胶轮胎的车辆沿导轨运行的中等运量输送系统”。可以无人驾驶。AGT的建设空间一般为道路宽度2530m,车站部分宽3035m。第四节自动导轨运输系统分类穿梭/环路型快速运输系统SLT群体快速运输系统GR

41、T个人快速运输系统PRT第四节自动导轨运输系统SLT穿梭/环路式捷运(SLT)这是AGT系统中最简单的一种,分穿梭与环路两种。穿梭式系使用较大型车厢(容量约100人),通常具有站位,沿著固定路线行驶;从甲地驶到乙地,再从乙地驶回甲地,如此来回输运,其作用如同高楼中的自动电梯,故又称水平电梯。除可作两点间直接输运外,中途亦可设站。环路式则沿环状路径绕圈行驶,中途设站停留。第四节自动导轨运输系统第四节自动导轨运输系统群体捷运(GRT)这种系统的主要服务对象为具相同出发地点与目的地的群体乘客,通常使用载运量为12至70人之中型车厢,故可视为一种自动行驶的公共汽车(AutomatedBus)。其与SL

42、T不同处,因容量较小,除可有较密的班次外,还可设置分岔路线,以便选择性地绕行主线,收集支线的乘客。运行班次间隔可从3秒至1分钟,服务方式可分定时排班或中途不停留的区间捷运。一九七四年一月启用的德州达拉斯机场的AIRTRANS以及一九七五年通车的西维京尼亚大学摩根镇(Morgantown)运人系统均属GRT的应用例子。第四节自动导轨运输系统个人快速运输系统PRT其主要特色为使用具2至6人容量的小型车厢,於精密电脑自动化控制系统管制下,在复杂的路网中运行,并经由岔道(Switch)转出/进主干线运载乘客。从上面的分析,可看出穿梭/环路式捷运(SLT)虽然在技术应用层面上较简单,但它可提供机场或都市

43、特定区内的环流交通功能,也可以在各种活动中心(如购物中心、运输中心、娱乐园区等)间作串联式的连络服务,因此其运载容量不但高於群体捷运(GRT)与个人捷运(PRT)且可以"单节"或"联挂"成列车方式因应在中运量系统范围内的旅运需求,故在美国地区称为"运人系统"。第四节自动导轨运输系统美国的运人系统美国对中运量运人系统之规划应用,早期以运载机场航站大厦至登机地区或在娱乐园区内环绕载客为主。一九六三年,西屋电气公司(WestinghouseElectricCorporation)在匹兹堡附近的南区公园(SouthPark)展示了号称世界第一

44、个自动导轨运输系统的"SkyBus",也奠定其在美国运人系统的开发领先地位。在往後的二十年间,西屋公司致力於机场地区中量运人系统的发展与建造,至目前为止已有七个国际机场采用该公司的系统,并分别营运中。第四节自动导轨运输系统日本新交通系统CCVS自动导轨运输系统(AutomatedGuidewayTransit,AGT)在日本被称为新交通系统(新交通),就中文意义而言,是"新运输系统"的意思,主要取义於这种系统乃近十馀年间才发展而成,并讲求高度的自动化新颖科学技术,有别於传统的运输技术。一九六O年代後期,当美国极力发展AGT技术时,日本也开始注意这种新技术

45、的研究。一九六八年首先由东京大学著手进行一个类似美国PRT(PersonalRapidTransit)式的"CVS(ComputerControlledVehicleSysem)计画"。在这同时,这种新型交通工具的开发,也引起民间钢铁、汽车制造、通信机电等各企业广泛的兴趣,纷纷独立或联合美国公司合作试验,积极开发。第四节自动导轨运输系统第四节自动导轨运输系统法国VAL系统VAL是自1980年代采用了RobertGabillard教授发明的胶轮路轨系统技术,由法国马特拉公司设计的一套专利轨道运输系统。这是一个由列车到月台设计全包的“套餐”系统。特点是采用了胶轮列车及路轨系统、

46、全自动无人驾驶中央导航列车及安装有瑞士Kaba公司制的自动开关月台幕门的车站。VAL原为“VilleneuvedAscqLille”,即“维尔诺夫达斯克至里尔”的法文缩略以表示第一个采用了这个系统的路线。但后来官方将之定义为技术向的“VhiculeAutomatiqueLger”,法文直译为“自动轻级车辆”之意。第四节自动导轨运输系统1972年,法国著名的马特拉公司,以“VAL系统”赢得了里尔城铁的国际竞标。里尔的城铁系统于1978年开始兴建,1983年5月16日里尔VAL城铁一号线正式通车运营,成为全法国、全欧洲、全世界第一条以全自动方式服务城市交通的公共运输系统。目前里尔的VAL城铁系统一

47、共有两条路线,总长度为46公里,沿线共设有59座车站。里尔的城铁系统迄今为止仍是全世界规模最大的全自动无人驾驶城铁路网。里尔的VAL城铁系统大量采用玻璃与钢架作为城铁车站的主要建材,以展现其现代形象。同时为了有效节省运营成本,位于地下的城铁车站广泛采用透明玻璃作为采光顶,让阳光可以透过玻璃采光顶洒进来。所以里尔的城铁建筑不但洋溢着强烈的现代韵味,而且非常“阳光”。第四节自动导轨运输系统第四节自动导轨运输系统中国自动导轨运输系统外滩观光隧道是20世纪90年代国际先进的、全自动无人驾驶、索引式封闭车厢、专为输送旅客用的越江隧道。采用了法国最新设计的连续式轨道缆车系统,首次创造性地尝试将大型声光电、

48、多媒体、光导材料、激光等先进技术引入隧道,营造出动态景观。采用了先进的“铰接式上压平衡盾构掘进机”、“结构砼梁代支撑”技术的地下冷冻塔。首次安装提升高度达11.07米的自动扶梯,在垂直电梯上采用无机房曳引式动力系统等。外滩观光隧道共配置了十二台自动扶梯及四台垂直电梯,其中两台是残疾人专用电梯。12辆四壁透明的观光车可以不间断地运送游客往返于浦江两岸,采用目前国际上最先进的连续式轨道自动车厢运输系统,整个过江时间在2.5-5分钟,每小时最大输送量为5000人次。隧道的两岸出入口由自动扶梯输送旅客,残疾人采用液压电梯输送。第四节自动导轨运输系统第一次浪潮:第一次浪潮:1964年年1990年年195

49、9年4月5日,世界上第一条真正意义上的高速铁路东海道新干线在日本破土动工,经过5年建设,于1964年3月全线完成铺轨,同年7月竣工,1964年10月1日正式通车。东海道新干线从东京起始,途经名古屋,京都等地终至(新)大阪,全长515.4公里,运营速度高达210公里/小时,它的建成通车标志着世界高速铁路新纪元的到来。随后法国、意大利、德国纷纷修建高速铁路。1972年继东海道新干线之后,日本又修建了山阳、东北和上越新干线;法国修建了东南TGV线、大西洋TGV线;意大利修建了罗马至佛罗伦萨。以日本为首的第一代高速铁路的建成,大力推动了沿线地区经济的均衡发展,促进了房地产、工业机械、钢铁等相关产业的发

50、展,降低了交通运输对环境的影响程度,铁路市场份额大幅度回升,企业经济效益明显好转第三次浪第三次浪潮:从潮:从90年代中期至今。年代中期至今。在亚洲(韩国、中国台湾、中国)、北美洲(美国第二次浪潮:第二次浪潮:1990年至年至90年代中期年代中期法国、德国、意大利、西班牙、比利时、荷兰、瑞典、英国等欧洲大部分国家,大规模修建本国或跨国界高速铁路,逐步形成了欧洲高速铁路网络。这次高速铁路的建设高潮,不仅仅是铁路提高内部企业效益的需要,更多的是国家能源、环境、交通政策的需要。)、澳洲(澳大利亚)世界范围内掀起了建设高速铁路的热潮。主要体现在:一是修建高速铁路得到了各国政府的大力支持,一般都有了全国性

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