城市軌道交通概論.docx

城市軌道交通概論當(dāng)今, 有無城軌交通已經(jīng)成為現(xiàn)代化城市的標(biāo)志之一, 其運(yùn)量是否達(dá)到一定的比重, 也已成為衡量國際化大都市的標(biāo)志之一。因此, 作為一個現(xiàn)代化城市, 軌道交通已經(jīng)不是可有可無的問題, 而是必須具備的。進(jìn)人21 世紀(jì), 各國軌道交通發(fā)展勢頭迅猛。已經(jīng)建成相當(dāng)規(guī)模城軌交通的城市, 正在進(jìn)一步完善其系統(tǒng), 一些國家和地方恢復(fù)了有軌電車, 如北美、歐洲舊本、澳大利亞的一些城市; 一些認(rèn)識不足或過晚的甚至走了彎路的國家和城市重新審時度勢, 紛紛作出了發(fā)展城軌交通的決策, 如泰國的曼谷、美國的洛杉磯等城市; 已經(jīng)從城軌發(fā)展中獲得好處的國家, 又加大了建設(shè)力度, 或擴(kuò)大規(guī)模增加線路、或改進(jìn)裝備、或提高服務(wù)質(zhì)量。總之, 進(jìn)人21 世紀(jì)后, 許多國家將繼續(xù)選擇適合本國國情的軌道交通。預(yù)計(jì), 我國的城軌交通, 其中地鐵、輕軌、市郊或城市鐵路將得到迅猛發(fā)展。一、 城市軌道交通的概念和特點(diǎn)1. 城市軌道交通的定義城市軌道交通是指具有固定線路，鋪設(shè)固定軌道，配備運(yùn)輸車輛及服務(wù)設(shè)施等的公共交通設(shè)施?！俺鞘熊壍澜煌ā笔且粋€包含范圍較大的概念，在國際上沒有統(tǒng)一的定義。一般而言，廣義的城市軌道交通是指以軌道運(yùn)輸方式為主要技術(shù)特征，是城市公共客運(yùn)交通系統(tǒng)中具有中等以上運(yùn)量的軌道交通系統(tǒng)，主要為城市內(nèi)公共客運(yùn)服務(wù)，是一種在城市公共客運(yùn)交通中起骨干作用的現(xiàn)代化交通立體交通系統(tǒng)。2. 城市軌道交通的特點(diǎn)（1）運(yùn)量大 （2）準(zhǔn)時 （3）快捷 （4）舒適 （5）安全（6）占地少（7）低污染（8）投資大，技術(shù)復(fù)雜，建設(shè)周期長3.城市軌道交通體系構(gòu)成城市軌道交通是屬于集多專業(yè)、多工種于一身的復(fù)雜系統(tǒng)，通常由軌道線路、車站、車輛、維護(hù)檢修基礎(chǔ)、供變電、指揮控制中心等組成。二、 城市軌道交通的類型城市軌道交通種類繁多、技術(shù)指標(biāo)差異較大、世界各國評價標(biāo)準(zhǔn)不一，目前尚無十分統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)。按軌道空間位置可分為：地下鐵道、地面鐵路和高架鐵路；按軌道形式可分為：重軌鐵路、輕軌鐵路和獨(dú)軌鐵路；按支承導(dǎo)向制式可分為：鋼輪雙軌系統(tǒng)、膠輪單軌系統(tǒng)和膠輪導(dǎo)軌系統(tǒng)；按小時單向運(yùn)能可分為：大運(yùn)量系統(tǒng)、中運(yùn)量系統(tǒng)和小運(yùn)量系統(tǒng)；按照路權(quán)專用程度可分為：線路全封閉型、線路半封閉型和線路不封閉型；按服務(wù)區(qū)域分類可分為：市郊鐵路、市內(nèi)鐵路和區(qū)域快速鐵路；按運(yùn)能范圍、車輛類型及主要技術(shù)特征可分為：有軌電車、地下鐵道、輕軌、城市鐵路、獨(dú)軌。磁懸浮、新交通系統(tǒng)等?，F(xiàn)分述如下。城市鐵路凡是為城市交通服務(wù)的所有形式的軌道交通都可看作城市鐵路。這里特指作為干線鐵路中城市軌道交通的鐵路樞紐，利用現(xiàn)有的運(yùn)輸資源，能在市區(qū)內(nèi)開行的公交化（站距短、停站多、密度大）的旅客列車線路。城郊鐵路利用干線鐵路或修建專用線路，開行于城市中心區(qū)到衛(wèi)星城、衛(wèi)星城到衛(wèi)星城間（站距較大城市軌道交通、停車次數(shù)較少、行車密度不太大）的旅客列車，叫做市郊鐵路。它主要用于通勤、通學(xué)、旅游、趕集等加強(qiáng)城郊聯(lián)系的社會、經(jīng)濟(jì)活動。地鐵地下鐵道泛指建在地下的干線鐵路。但是作為城市軌道交通、只有具有一定規(guī)模運(yùn)量，按運(yùn)城市軌道交通行圖行車，運(yùn)行于地下的旅客列車，才叫做地下鐵道。由于地下鐵道一般建在城市里，加上具體線路的建設(shè)條件不同，它的延長線或部分線路，甚至整條線路可能建在地面或高架，也統(tǒng)稱為地下鐵道，如北京的13號線和上海的3號線都是地面或高架線路形式，但由于它的技術(shù)制式如車輛、信號、通信、線路都和其他地鐵線路一致，故也把北京13號線、上海3號線稱之為地鐵系列的線路。也有人怕混淆地鐵概念，又把這類線路籠統(tǒng)叫做城市軌道交通。世界上第一條地下鐵道于1863年在倫敦誕生。輕軌它是一種中運(yùn)量快速軌道交通運(yùn)輸系統(tǒng)。英、美稱之為LRT,俄國稱為OPT，其意為“城市軌道交通輕軌運(yùn)輸”或“輕軌系統(tǒng)”。德國把它稱為“城市鐵道”，日本稱為“輕軌電車”。它可以運(yùn)行在地下，也可以建成高架軌道形式，也可在地面運(yùn)行，它是由現(xiàn)代有軌電車發(fā)展起來的，既可在技術(shù)上自成體系，也可采用地鐵技術(shù)制式，幾乎與地鐵難以辨別。但從宏觀上說，輕軌交通最主要特征是其運(yùn)量規(guī)模比地鐵小，其單向高峰小時斷面流量在10000人30000人。因此，有人把凡是高峰小時斷面流量在這個范圍的其他形式軌道交通如單軌交通、新交通系統(tǒng)、直線電機(jī)驅(qū)動的城軌車輛交通等都稱之為輕軌交通。有軌電車世界上第一條有軌電車線路正式開通是在美國弗吉尼亞州里士滿，時間是1888年5月。中國第一條有軌電車線路于1909年3月5日在上海南京路上建成。舊式有軌電車速度低、運(yùn)量小、舒適性差，技術(shù)落后。許多國家都對其進(jìn)行了改造或拆除。中國的北京、天津、上海、大連、長春、哈爾濱、鞍山、香港等城市和地區(qū)，都曾經(jīng)有過有軌電車，目前只有大連、鞍山、長春、香港還保留著有軌電車。大連、長春還對有軌電車進(jìn)行了改造。單軌它是由車輛在一根導(dǎo)軌上行駛的交通工具，具有中等運(yùn)量，分為懸掛式和跨座式兩大類。懸掛式單軌交通，也稱為空中軌道列車，始建于1901年的原聯(lián)邦德國的伍珀塔爾市。由于其造價低、工程快、無污染、占地面積小、可拆卸等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在逐漸引起很多國家的重視，被視為是最經(jīng)濟(jì)環(huán)保的交通工具之一。日本第一條跨座式單軌交通線路始建于1961年，當(dāng)年投入運(yùn)營。中國正式作為城市交通用途的單軌交通已于2005年6月18日在重慶正式建成運(yùn)營，型式為跨座式高架，全長14.35公里。磁懸浮它是一種運(yùn)用“同性相斥、異性相吸”的電磁原理、依靠電磁力使車廂懸浮并行走的軌道運(yùn)輸方式。磁浮交通有常導(dǎo)和超導(dǎo)兩種類型。常導(dǎo)式磁浮線路能使車輛浮起10毫米15毫米的高度，運(yùn)行速度較低，用感應(yīng)線性電機(jī)來驅(qū)動。超導(dǎo)式磁浮線路能使車輛浮起100毫米以上，速度較高，用同步線性電機(jī)來驅(qū)動，技術(shù)難度較大。日本使用超導(dǎo)體產(chǎn)生的磁力使列車懸浮，列車時速可達(dá)500多公里。德國使用常導(dǎo)相吸原理達(dá)到磁浮，時速也提高到400多公里。中國的上海浦東建成的磁浮交通，最高時速可達(dá)430公里。機(jī)場鐵路聯(lián)絡(luò)線最早出現(xiàn)的機(jī)場聯(lián)絡(luò)鐵路是從英國倫敦的蓋特威克機(jī)場城市軌道交通(2張)到市區(qū)維多利亞站之間的鐵路，1958年開始營業(yè)。英國倫敦帕丁頓至希思羅機(jī)場也修建了快速鐵路。從機(jī)場到市區(qū)的里程一般不超過30公里。它的修建不僅方便了旅客及接送人員，也方便了民航職工。中國北京東直門至首都機(jī)場之間建設(shè)的快速軌道交通工程將采用直線電機(jī)車輛制式，起點(diǎn)為東直門，終點(diǎn)分別至首都機(jī)場2號和3號航站樓，全長27.3公里，全線共設(shè)4座車站和1座車輛基地，車輛最高運(yùn)行速度每小時100公里，從東直門至機(jī)場3號航站樓，只需16分鐘，預(yù)計(jì)在2008年3月全線投入運(yùn)營，初步定價20元。三、 城市軌道交通發(fā)展隨著世界各國城市化的發(fā)展，出現(xiàn)了城市人口密集、交通擁堵、環(huán)境污染嚴(yán)重、能源匱乏、居民出行時間長、出行難等所謂城市病，城市交通成為困擾城市發(fā)展的主要問題。第二次世界大戰(zhàn)后，城市發(fā)展技術(shù)幾乎是一個不斷滿足機(jī)動化的過程。然而，為了提高機(jī)動性，城市必須不斷曾加道路設(shè)施的供給。新的道路建設(shè)降低了出行時耗，但同時引發(fā)了新的出行需求，在經(jīng)過一段時間后將最終恢復(fù)原來的擁擠水平，因此，城市總是在道路擁擠增加運(yùn)輸能力增加旅行速度刺激城市衍生增加旅行量再擁擠之間再循環(huán)，而道路的增加跟不上汽車的生產(chǎn)速度。土地是一種不可再生的有限資源，道路不可能無限增長，這就要求一種運(yùn)量大。能耗低、占地少的交通形式解決日益增加的交通擁堵問題，而軌道交通應(yīng)運(yùn)而生。1. 現(xiàn)代軌道交通誕生前階段1827年，世界第一條有鬼馬車出現(xiàn)在紐約百老匯大街上；1832年用馬拉的城市街道鐵路在美國紐約的第4大街正式運(yùn)行；從1855年開始，有軌馬車大規(guī)模地替現(xiàn)代公共馬車在美國及歐洲迅速擴(kuò)展，至1890年其總軌道里程達(dá)到9900KM。爸媽車放在鋼軌上行駛，既可以提高速度及平穩(wěn)性，還可以利用有多匹馬組成的馬隊(duì)來提高牽引力。增大車輛規(guī)模。降低運(yùn)輸成本及票價。2. 現(xiàn)代軌道交通的初步發(fā)展階段19世界末，電力機(jī)車牽引的方式開始進(jìn)入城市軌道交通領(lǐng)域，該方式大大提升了城市軌道交通的實(shí)用性。在這一階段，歐美的城市軌道交通發(fā)展較快，其間13個城市建成了地鐵，還有許多城市建設(shè)了有軌電車。20世紀(jì)20年代，美國、日本、印度和中國的有軌電車有了很大發(fā)展。這種舊式的有軌電車行駛在城市的道路中間，行駛速度慢、正點(diǎn)率很低，而且噪聲大、加速性能低、乘客舒適度差，但在當(dāng)時仍然是公共交通的骨干。3. 停止萎縮階段第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)和汽車工業(yè)的發(fā)展導(dǎo)致了城市軌道交通的停滯和萎縮。汽車的靈活、便捷及可達(dá)性一度使汽車成為城市交通的寵兒，并得到了飛速發(fā)展。而軌道交通因投資大，建設(shè)周期長，則一度失寵。這一階段只有五個城市發(fā)展了城市地鐵，有軌電車則停滯不前，甚至有些線路被拆除。1912年美國已有370個城市建有有軌電車，到了1970年只剩下8個城市保留了有軌電車。4. 再發(fā)展階段這階段由于汽車的過度增加，使城市道路異常堵塞，行車速度下降，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致交通癱瘓。加之空氣污染、噪聲嚴(yán)重、大量耗費(fèi)石油資源、市區(qū)汽車有時甚至難以找到停車地方，于是人們又重新認(rèn)識到，解決城市客運(yùn)交通必須依靠電力驅(qū)動的軌道交通。軌道交通因此重新得到了重視。四、 我國城市軌道交通的發(fā)展（一） 我國城市軌道交通建設(shè)發(fā)展歷程1965年我國開始修建內(nèi)地第一條城市軌道交通系統(tǒng)-北京地鐵一期工程，1969年建成通車。到2005年底，我國內(nèi)地已有10個城市有城市軌道交通系統(tǒng)投入運(yùn)營，總運(yùn)營里程約420km。中國城市軌道交通的發(fā)展可以劃分為早期有軌電車交通（20世紀(jì)初至20世紀(jì)50年代）和現(xiàn)代城市軌道交通（20世紀(jì)60年代中期至今）2個歷史時期。近30年來，中國城市軌道交通正逐步進(jìn)入穩(wěn)步、有序和快速發(fā)展階段，尤其是近10年來，由于國家政策的正確引導(dǎo)和相關(guān)城市對規(guī)劃建設(shè)軌道交通的積極努力，從發(fā)展速度、規(guī)模和現(xiàn)代化水平，突顯了后發(fā)優(yōu)勢。但是，與世界發(fā)達(dá)國家大城市的軌道交通發(fā)展現(xiàn)狀相比，差距還很大。中國城市還均未形成有效的軌道交通運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)，總體規(guī)模不大。因此，我國城市軌道交通的建設(shè)和發(fā)展仍處于初級階段。20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)的現(xiàn)在是中國城市軌道交通快速發(fā)展的新時期。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市綜合規(guī)模的迅速擴(kuò)大，中國城市化進(jìn)程的加快，軌道交通的作用愈發(fā)突出。由于在軌道交通裝備制造中始終堅(jiān)持國產(chǎn)化方針并有效地采用許多新技術(shù)、新設(shè)備，使地鐵每公里造價由初期的7-8億元人民幣降低到現(xiàn)在的4-5億元，建設(shè)水平躍上了新臺階，接近國際先進(jìn)水平。1條20km長的線路，3-4年就可建成并通車運(yùn)營。（二）我國重要城市的軌道交通建設(shè)情況截至到2006年底，中國城市規(guī)劃建設(shè)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)總里程已達(dá)5000公里，總投資估算將超過8000億元。北京、上海、廣州、天津、長春、大連、武漢、深圳、重慶、南京10個城市的軌道交通項(xiàng)目已投入運(yùn)營，總里程440公里，年客運(yùn)量達(dá)16.5億人次。中國城市軌道交通進(jìn)入了快速發(fā)展階段，2009年中國城市軌道交通總共運(yùn)營里程達(dá)1038.7公里，僅次于美國，居于全球第二。我國有百萬以上人口的城市48座，其中超過200萬人口的大城市已有14座。在這些城市的規(guī)劃中，已有20多個城市開展了城市軌道交通的規(guī)劃工作。2010年中國將有15個城市超過1500公里的軌道交通投入運(yùn)營，投資額達(dá)5000多億人民幣。據(jù)預(yù)測，2010-2015年之間中國城市軌道的建設(shè)里程每年將超過500公里，年復(fù)合增長率達(dá)到13.4%，中國將在2012年超過美國成為全球最大的軌道交通市場。五、 關(guān)于城市軌道交通安全的研究一、 城市軌道交通安全工程的概念1.1定義城市軌道交通安全工程是影響城市軌道交通安全建造與安全運(yùn)營的全部工作的總稱。1.2安全工程的設(shè)計(jì)范圍安全工程貫穿于各設(shè)計(jì)研究階段，這包括：預(yù)可行性研究階段，可行性研究階段；總體設(shè)計(jì)階段；初步設(shè)計(jì)階段；施工圖設(shè)計(jì)階段；后續(xù)服務(wù)階段。1.3安全工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容按照“安全第一、預(yù)防為主”的方針，在設(shè)計(jì)中采取有效措施，避免因設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致城市軌道交通工程和運(yùn)營中發(fā)生安全事故。這就是城市軌道交通安全工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容，對于下述安全事故，將設(shè)計(jì)時就應(yīng)給予充分考慮，以避免或減少事故損失。二、 安全工程的設(shè)計(jì)原則主要原則城市軌道交通安全工程的設(shè)計(jì)，應(yīng)以下述要求為目標(biāo)i，在正常使用時；必須防止因乘客使用系統(tǒng)而造成對乘客的傷害與危險，必須防止系統(tǒng)對運(yùn)營人員及其他人員的傷害與危險，必須防止運(yùn)營設(shè)施及車輛遭受損害與損失。城市軌道交通車輛和運(yùn)營設(shè)備的選擇，必須技術(shù)成熟、安全可靠滿足功能、維修方便、經(jīng)濟(jì)合理、乘客使用或操作的設(shè)備，必須易于識別，設(shè)置在便于觸及的地方，并保證不當(dāng)?shù)牟僮骰蚴褂靡膊粫?dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生危險。必須為殘疾人，孕婦及帶領(lǐng)兒童的人在使用該系統(tǒng)是提供安全舒適的措施，應(yīng)當(dāng)在軌道線路、隧道及車站站臺、站廳、疏散通道、出入口、通風(fēng)亭、列車車廂內(nèi)及其他運(yùn)營場所的醒目位置設(shè)置保證城市軌道交通安全運(yùn)營的各類發(fā)光導(dǎo)向。三、 防火設(shè)計(jì)的重點(diǎn)提示在城市軌道交通工程的各種災(zāi)害中，火災(zāi)時首位的。所謂火災(zāi)，