《新型城市軌道交通》索軌交通

1、新型城市軌道交通主講 劉景軍2010年3月上海工程技術(shù)大學(xué)城市軌道交通學(xué)院新型城市軌道交通 :新型城市軌道交通第四講1、索軌交通概述2、索軌交通發(fā)展簡(jiǎn)史3、索軌交通的主要優(yōu)缺點(diǎn)4、索軌交通系統(tǒng)的組成1、索軌交通概述o 索軌交通（Cable Rail Transit）是在普通纜車索道基礎(chǔ)上，經(jīng)過技術(shù)改造和創(chuàng)新開發(fā)形成的一種懸索式新型城市軌道交通，也稱空中軌道交通（Aerometro）或空中客車（Aerobus）。o 索軌交通在一般線路上軌道采用柔性復(fù)合索軌，每條索軌由兩根并列的纜索上部覆蓋槽形鋁合金軌道板構(gòu)成，車輛的橡膠走行輪行駛于軌道板面上。在轉(zhuǎn)彎區(qū)段、道岔段和車站段，索軌則改用鋼型材焊接成的

2、剛性軌道，即硬軌。在曲線段采用硬軌可平衡離心力，增加車輛行駛的平穩(wěn)度和軌道的耐磨能力。車站區(qū)段采用剛性硬軌是保證車輛在站內(nèi)平穩(wěn)?？俊?、索軌交通概述o 索軌交通車輛的轉(zhuǎn)向架置于車體頂部，車輛懸掛于索軌下方行駛。o 車輛自身帶有牽引動(dòng)力系統(tǒng)，可采用多節(jié)車編組運(yùn)行，能具有與一般城市軌道交通相近的運(yùn)行速度及載客量，故被人們納入了城市軌道交通序列。o 索軌交通與普通纜車相比，外形雖相似，但其技術(shù)內(nèi)涵及功能和在城市交通中所能起到的作用，是普通纜車索道遠(yuǎn)不能與之相比的。1、索軌交通概述o 索軌交通可用于城市平原和各類地形特殊的地區(qū)，但曾采用或準(zhǔn)備采用這種交通型式的城市，多用于地形復(fù)雜及跨越河、湖、丘陵等地

3、形障礙較大的地方。2、索軌交通的發(fā)展簡(jiǎn)史o 20世紀(jì)60年代索軌交通由瑞士人哈德·繆勒（Gerhard Muller）博士發(fā)明。o 索軌交通系統(tǒng)的實(shí)際研究工作始于1966年，繆勒博士為完善其發(fā)明，于1969年又在瑞士斯麥尼康（Smerikon）建了一條0.6km的試驗(yàn)線，用每輛可載40人的車輛于其上試驗(yàn)運(yùn)行。o 試驗(yàn)線路運(yùn)行半年結(jié)束后，便拆除賣給了加拿大，安裝在魁北克市一座公園內(nèi)。線路由一座小山出發(fā)，跨越臨近一處湖泊后和一個(gè)停車場(chǎng)聯(lián)接，作為期間短途客運(yùn)工具。線路長(zhǎng)度為950m，由3個(gè)門型支架支撐。o 索軌交通系統(tǒng)通過研究和試用，至此已基本定型。2、索軌交通的發(fā)展簡(jiǎn)史o 1975年德國(guó)

4、曼海姆市（Mannheim）舉辦園藝博覽會(huì)，博覽會(huì)設(shè)有兩個(gè)展區(qū)，分設(shè)在納卡（Neckar）河的兩岸相距較遠(yuǎn)，為此在赫澤根尼公園（Herzogenried park）和路易森公園（Luisen park）之間，建了一條索軌交通（稱空中客車系統(tǒng)，Aerobus system），長(zhǎng)3km，于1975年4月18日建成通車。o 列車由9節(jié)車廂聯(lián)接組成，單向小時(shí)最大運(yùn)量為1440人。這條線路于博覽會(huì)結(jié)束后按計(jì)劃拆除嗎，總共運(yùn)行6個(gè)月，此期間共運(yùn)送乘客258萬(wàn)人次。o 該系統(tǒng)是在研究開發(fā)階段的索軌交通基礎(chǔ)上又經(jīng)過多次研究改進(jìn)后的產(chǎn)物，在整個(gè)使用期間沒有發(fā)生過嚴(yán)重故障和停運(yùn)事故。o 該系統(tǒng)對(duì)緩解當(dāng)時(shí)高峰時(shí)間擁

5、擠的過橋客流起了很大的作用。這時(shí)期的索軌交通系統(tǒng)被業(yè)內(nèi)人士稱之為第二代索軌交通。2、索軌交通的發(fā)展簡(jiǎn)史o 第二代索軌交通成功地實(shí)際使用，展現(xiàn)了作為新型城市軌道交通的樂觀前景。o 美國(guó)交通部城市交通管理局于1979年首先組織專家對(duì)曼海姆的繆勒空中客車系統(tǒng)（Mueller Aerobus system）進(jìn)行了調(diào)查分析，并做了全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。o 評(píng)價(jià)內(nèi)容包括線路、軌道、車站、車輛、供電、控制系統(tǒng)、安全與救援、工程造價(jià)、運(yùn)營(yíng)等各個(gè)方面。o 通過調(diào)查分析，在肯定這一系統(tǒng)的同時(shí)還歸納整理出曼海姆空中客車在整個(gè)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)中存在的許多問題，諸如運(yùn)營(yíng)速度不高、索軌存在“搓板”效應(yīng)等，并準(zhǔn)備在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究

6、改進(jìn)，創(chuàng)建出新的索軌交通。o 隨后，瑞士索軌交通界方面又按改進(jìn)建議重新設(shè)計(jì)，并建設(shè)了一條0.84km的試驗(yàn)線路，對(duì)改進(jìn)效果進(jìn)行檢驗(yàn)，試驗(yàn)達(dá)到了預(yù)期的目的。o 瑞士蘇黎士附近的Schmerikon第一代空中客車 這是一條建立在環(huán)保要求極高的旅游勝地內(nèi)1.36公里長(zhǎng)的試驗(yàn)線路。線路部分跨過一條在蘇黎士附近的湖，線路在經(jīng)過湖時(shí)，湖中央設(shè)置了一條浮動(dòng)的支架，試驗(yàn)運(yùn)行了兩年（1970-1972）。 試驗(yàn)成功后，第一代空中客車系統(tǒng)被送移到加拿大魁北克的一個(gè)滑雪旅游勝地，該系統(tǒng)安全運(yùn)營(yíng)了多年。后因雪崩事故的發(fā)生，加拿大政府暫時(shí)關(guān)閉了滑雪場(chǎng)，同時(shí)第一代空中客車停止運(yùn)行。o  瑞士蘇黎士附近的Diet

7、likon第二代空中客車這是一條0.6公里長(zhǎng)的試驗(yàn)線路。線路試驗(yàn)是為了確認(rèn)即將在德國(guó)曼海姆投入商業(yè)使用的概念設(shè)計(jì)（1974），試驗(yàn)一次成功。 o 德國(guó)曼海姆的第三代空中客車 這是一條3.2公里長(zhǎng)的正式商業(yè)運(yùn)營(yíng)線路。線路設(shè)計(jì)為復(fù)軌，是為了服務(wù)于在德國(guó)曼海姆投入商業(yè)使用的設(shè)計(jì)線路。（1975）。因?yàn)樾枰邕^尼卡河并有嚴(yán)格的環(huán)保與安全要求，在激烈的奪標(biāo)過程中，空中客車一舉中標(biāo)。線路連接世界園藝博覽會(huì)的兩端，在6個(gè)月的運(yùn)營(yíng)期間成功地運(yùn)送了2500萬(wàn)乘客。o 瑞士蘇黎士附近的Dietlikon第四代空中客車這是一條0.8公里長(zhǎng)的試驗(yàn)線路。線路試驗(yàn)是為了確認(rèn)即將在馬來(lái)西亞吉隆坡工程投入商業(yè)使用的概念設(shè)計(jì)。

8、（1980-1983）。試驗(yàn)成功 o 目前最新設(shè)計(jì)的系統(tǒng)為第五代空中客車的主要改進(jìn)與完善為： o 對(duì)空中客車的車輛車體的改進(jìn)，使之具有更加美觀、現(xiàn)代化的外觀； o 以航天航空的復(fù)合材料成果用于空中客車的車輛車體上，使之更輕、更可靠和美觀；o 完善車輛的頂部車架系統(tǒng)，使其運(yùn)行更加平滑舒適； o 修改了駕駛員位置設(shè)計(jì)，使車輛更長(zhǎng)； o 完善并增加了容許從車輛內(nèi)緊急逃生的設(shè)施； o 完善了懸掛的纜索線路系統(tǒng)和運(yùn)行軌道系統(tǒng)，使車輛可以更高的速度滿足世界水準(zhǔn)的乘客舒適性要求； o 采用了最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、電力控制系統(tǒng)與信號(hào)控制系統(tǒng)；o 全面完善了安全、可靠、環(huán)境保護(hù)體系，以高科技實(shí)現(xiàn)高速度與高度舒

9、適性的現(xiàn)代化要求 . 2、索軌交通的發(fā)展簡(jiǎn)史o 美國(guó)新奧爾良市（New Orleans）在1980年考慮到1984年在該市將舉辦世界博覽會(huì)，因此當(dāng)時(shí)準(zhǔn)備建一條索軌交通。o 該市市政當(dāng)局于1980年12月委托凱撒工程咨詢公司（Kaiser Engineers，Inc.）編制可行性研究報(bào)告，報(bào)告于1982年1月份完成。o 擬建的新奧爾良市索軌交通由阿姆斯創(chuàng)公園站（Armstrong Park Station）至前街站（Front Street Station），除首末站外，尚有三座中間站，線路全長(zhǎng)1.75英里（2.815km）。 o 軌道線路為全高架式，縱向基本無(wú)坡道，僅在車輛去維修基地一段，采用

10、了8%的較大縱向坡度。o 車輛最高速度為40km/h，平均速度為19km/h。單向小時(shí)運(yùn)力為3000人次。o 設(shè)計(jì)還計(jì)劃采用2min的行車間隔，使單向小時(shí)運(yùn)力達(dá)3800人次，此后未見有進(jìn)一步工作。o 1985年馬來(lái)西亞首都吉隆坡市，曾完成一條13.7km的索軌交通的設(shè)計(jì)，單項(xiàng)小時(shí)運(yùn)力為5600人次，后因經(jīng)費(fèi)問題而未能付諸實(shí)施。o 美國(guó)休斯頓（Houston）空中客車公司，在1986年從瑞士購(gòu)進(jìn)全部專利技術(shù)，并在瑞士、加拿大和德國(guó)試驗(yàn)和實(shí)用的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，又對(duì)索軌系統(tǒng)和車輛進(jìn)行了重大改進(jìn)，使系統(tǒng)進(jìn)一步完善。o 主要改進(jìn)的部分有弱化索軌結(jié)構(gòu)的“搓板”效應(yīng)，提高行車速度和安全性。o 在車輛方面改進(jìn)了

11、傳動(dòng)方式和懸掛結(jié)構(gòu)，以及采用新材料減少車輛重量和提高車輛性能及可靠性等。o 香港為了配合香港地鐵解決不能直接搭乘地鐵地區(qū)的交通問題，曾于20世紀(jì)80年代，準(zhǔn)備采用索軌交通連接地鐵，以接駁運(yùn)輸方式解決這些地區(qū)交通，當(dāng)時(shí)曾考慮的線路有5條。o 但以上只是計(jì)劃，至今未見實(shí)施。o 我國(guó)山城重慶，地處長(zhǎng)江、嘉陵江匯合處，兩江穿行于城市之間，將重慶主城區(qū)和江北區(qū)及南岸區(qū)分隔成三塊，山城各區(qū)之間地形起伏大、高差懸殊，相互間通行需要橫跨寬闊的江面，上坡、下壩交通極為不便。o 為此重慶市擬在朝天門地區(qū)建設(shè)索軌交通跨越江面連接三岸，并于1997年完成可行性研究報(bào)告。o 山城重慶的索軌交通線路以主城區(qū)朝天門為起點(diǎn)，

12、設(shè)朝天門站，跨越嘉陵江與江北區(qū)的覲陽(yáng)新站聯(lián)接，再轉(zhuǎn)向，跨長(zhǎng)江到南岸通向線路終點(diǎn)彈子石站。線路全長(zhǎng)2.6km。o 線路最大坡度5.6%，最小平面曲線半徑40m。支架間的最大跨度528m。列車采用7節(jié)車輛編組，每列車載280人，高峰小時(shí)單向可運(yùn)送5400人次。該項(xiàng)工程現(xiàn)仍處于繼續(xù)研究中。o 我國(guó)山東省威海市，由市區(qū)跨海至相鄰的劉公島，目前也在進(jìn)行索軌交通的前期規(guī)劃研究工作。3、索軌交通的主要優(yōu)缺點(diǎn)o 由纜車索道技術(shù)基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的索軌交通，完全擺脫了普通纜車索道的運(yùn)行速度低，車輛無(wú)動(dòng)力不能自動(dòng)運(yùn)行，索道的纜索垂度大，以及難以通過彎道等低技術(shù)水平狀態(tài)。o 索軌交通是普通索道的在技術(shù)上的一種突破性飛躍，

13、技術(shù)上的改進(jìn)和創(chuàng)新使其具備了納入城市軌道交通序列的基本條件。1)工程結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工速度快o 車輛走行的索軌及懸吊索軌的纜索，其主件和配件均可在工廠生產(chǎn)，在現(xiàn)場(chǎng)快速組裝。支架一般都采用箱形截面的鋼結(jié)構(gòu)組成，構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，架設(shè)技術(shù)也不復(fù)雜，支立很快。又由于支架間距大，數(shù)量少，所以索軌交通建設(shè)速度很快。o 據(jù)國(guó)外資料介紹，一般支立一處支架不超過4天，10 km的素軌交通的軌道系統(tǒng)可以在10個(gè)月內(nèi)建成，而且施工時(shí)對(duì)地面交通和城市居民生活的干擾也非常小。2)能適應(yīng)各種復(fù)雜的地形o 索軌交通由于軌道懸吊于承重素下，承重索又具有高承拉力，因此索軌交通支架間可以采用較大的跨度，兩支架間的一般距離，標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)濟(jì)跨

14、度為300 m，需要時(shí)也可以增至450 m，最大跨度可達(dá)800 m。因此，索軌交通可以從空中跨過江河、湖泊、丘陵、山谷以及地面低層結(jié)構(gòu)和其他障礙物，建設(shè)時(shí)不會(huì)受到這些自然和人工地形及建筑物的阻隔。3)工程造價(jià)低o 索軌交通工程結(jié)構(gòu)是一種構(gòu)造簡(jiǎn)單的懸索系統(tǒng)，不像其他城市軌道交通，在地面要建設(shè)龐大而笨重的鋼筋混凝土橋梁，在地下要建造費(fèi)用很高的隧道。同時(shí)，索軌交通工程在建造時(shí)，極少會(huì)引起地面建筑和地下管網(wǎng)的拆遷，而且占地極少，因此建造費(fèi)用比后兩者低得多。o 據(jù)美國(guó)20世紀(jì)80年代的統(tǒng)計(jì)資料，每一公里索軌交通的綜合造價(jià)為01億02億美元，相似的條件同期建設(shè)的輕軌交通，包括地面和高架線路，每公里的綜合造

15、價(jià)為048億美元，處于地下的地鐵工程為153億美元，即索軌交通的造價(jià)約分別為后兩者的13和110。4)對(duì)城市環(huán)境影響很小o 索軌交通采用電力驅(qū)動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生廢氣污染大氣。索軌交通的驅(qū)動(dòng)和走行系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲者 艮小，其驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力為采用分散在各節(jié)車廂頂部的小型電動(dòng)機(jī)，比集中采用大型電動(dòng)機(jī)噪聲低得多，也就是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)沒有大的噪聲源此外，走行系統(tǒng)采用充氣橡膠車輪，在金屬板軌面上行駛也非常安靜。o 根據(jù)對(duì)曼海姆空中客車線路的噪聲實(shí)測(cè)，常速運(yùn)行時(shí)為60dB(A)，最大速度為74 dB(A)。同時(shí)，車輛又是行駛在柔性軌道上，幾乎對(duì)周圍環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)影響。因此，索軌交通實(shí)為一種“環(huán)保型”城市軌道交通。5)優(yōu)化城

16、市景觀o 一座橫跨城市江河兩岸的懸索橋，其優(yōu)美輕盈的曲線造形，會(huì)十分具有詩(shī)意地增添城市的美感。同樣，索軌交通結(jié)構(gòu)形態(tài)，與懸素橋十分相近，在弧狀的纜索下懸掛著平直簡(jiǎn)結(jié)的軌道系統(tǒng)，于其上行駛著動(dòng)態(tài)的車輛，只要支架結(jié)構(gòu)選型得當(dāng)和注意車輛造型和色彩設(shè)計(jì)，索軌交通同樣不僅不會(huì)影響城市景觀，而且會(huì)為城市增添新的景色。o 此外，索軌交通軌道纖細(xì)，支架間跨距大，柱式結(jié)構(gòu)很少，不會(huì)像一般高架城市軌道交通，大板橋面和林立的柱體會(huì)給城市景觀和生態(tài)環(huán)境帶來(lái)某些負(fù)面影響。6)能夠爬大坡、拐小彎o 由于系統(tǒng)構(gòu)造和配置的動(dòng)力特性，索軌交通的最大爬坡能力可以達(dá)到7，短距離(200 m)的坡度可高達(dá)9，其平面曲線半徑正線一般不

17、小于300 m，最小半徑可為50 m。但使用小半徑時(shí)，和其他城市軌道交通一樣，需減速通過。o 素軌交通由于具備上述爬大坡、拐小彎的性能，所以能順利通過各種復(fù)雜的地形，以及可沿城市干道走行和避免不必要的建筑拆遷。7)靈活性大，易于擴(kuò)建和移遷o 索軌交通構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工簡(jiǎn)便速度快，干擾少，易于擴(kuò)建和移遷。當(dāng)線路需要擴(kuò)建延長(zhǎng)時(shí)，可以在很少受到客觀條件限制下，快速地予以延建；或當(dāng)需要拆除或移建它處時(shí)，也非常方便，而且這種移建也不會(huì)造成過大的損失。這種工程建設(shè)具備的很大靈活性，是其他城市軌道交通難于與之相比的。o 雖然索軌交通具備以上許多優(yōu)點(diǎn)，但是作為城市交通工具，索軌交通仍具有有待研究的問題和缺點(diǎn)：1)

18、關(guān)于速度問題o 據(jù)國(guó)外一些空中客車公司提供的資料，列車設(shè)計(jì)速度可達(dá)每小時(shí)45英里(即73 kmh)，平均速度為40 kmh。o 但在曼海姆索軌交通開通時(shí)，原采用的速度為40 kmh，后為安全考慮，又改為2025 kmh。因此，對(duì)于這種類型的交通工具，雖然國(guó)外資料說(shuō)經(jīng)研究可以采用近80 kmh的速度，但是未見有實(shí)踐檢驗(yàn)，只有在確證其安全可靠時(shí)，方宜在實(shí)際工程中采用。2)關(guān)于“搓板” 效應(yīng)o 索軌使用均勻分布的吊索，將其固定在上面的承重懸索上。索軌與吊索連結(jié)的節(jié)點(diǎn)處剛度較大，而跨間索軌較柔，列車近似走行在波形索上，因此當(dāng)列車快速駛過各節(jié)點(diǎn)時(shí)，乘客會(huì)有顛簸感覺，猶如行走在洗衣的搓板上。o 但研究表明

19、，采用加密吊索，改變吊索與軌索連接方式，可大大弱化這種影響。采用在索軌上覆蓋槽形金屬軌面，也是有效處理這種影響的措施。3)大風(fēng)、雷電影響運(yùn)行o 因索軌交通車輛懸吊在空中，運(yùn)營(yíng)會(huì)受風(fēng)速和雷電影響。當(dāng)風(fēng)速較大時(shí)，不僅會(huì)引起車身?yè)u晃，而且也不安全，故索軌交通規(guī)定當(dāng)風(fēng)速大于80 kmh時(shí)，必須停運(yùn)，同樣有雷電天氣也不宜運(yùn)行。4)事故時(shí)救援較困難o 索軌交通高懸于城市上空，又是基本行駛在柔性軌道上，萬(wàn)一列車在區(qū)間發(fā)生斷電、機(jī)械故障或其他災(zāi)害時(shí)，救援工作比較困難，雖然可采用類似單軌交通遇事故停留區(qū)間的救援方式。o 但是，在同一線路采用與救援車對(duì)接或與另一側(cè)線路上救援列車通過門對(duì)門搭橋等方式疏散乘客，由于索

20、軌交通用的是柔性懸索結(jié)構(gòu)，故較其他固定式承重結(jié)構(gòu)困難都要大，同時(shí)還存在同一跨間能否承受兩列車負(fù)荷的問題。o 至于索軌交通沿城市道路上空走行其高度又不大時(shí)，采用由地面救援的方式，則與單軌交通沒有什么不同。5)道岔構(gòu)造較復(fù)雜，轉(zhuǎn)換時(shí)間長(zhǎng)o 道岔區(qū)段的軌道必須采用剛性的硬軌，道岔的轉(zhuǎn)換尚須配置專門的控制系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)和特制道岔軌結(jié)構(gòu)。o 轉(zhuǎn)換道岔時(shí)，必須完成解鎖、位移和鎖閉三個(gè)過程，需時(shí)較長(zhǎng)多達(dá)25s，影響通過能力。6）車廂棄物和配件松脫危及地面安全o 走行在城市市區(qū)上空的索軌交通無(wú)論是乘客丟棄任何棄物或車輛任何配件的脫落都會(huì)危及地面行人和車輛的安全。o 因此，需要在車輛設(shè)計(jì)上防范出現(xiàn)這種情況的可能

21、性，如采用密封車窗，緊固零配件等。o 另外須通過嚴(yán)格管理和加強(qiáng)維護(hù)等措施以杜絕此類現(xiàn)象的出現(xiàn)。4、索軌交通系統(tǒng)的組成o 車輛o 軌索系統(tǒng)o 設(shè)備系統(tǒng)o 車站建筑o 救援措施4.1 車輛o 索軌交通的車輛，既不同于一般纜車索道的懸吊車輛，也不同于地面軌道交通的車輛，它具有獨(dú)特的自身型式。o 與索道懸吊車相比，最大的區(qū)別在于車輛自身帶有動(dòng)力系統(tǒng)，索軌是固定不動(dòng)的，車輛由人工或自動(dòng)控制系統(tǒng)駕駛自主行駛，而且可以編組成列運(yùn)行，具有較大的客運(yùn)能力。o 與一般軌道交通車輛相比，它的轉(zhuǎn)向架等走行系統(tǒng)設(shè)置在車體頂部，車輛懸吊在索軌下行駛，可以比較容易地越過地面多種障礙。o 索軌交通作為城市客運(yùn)交通工具問世不久

22、，正處于初期發(fā)展的進(jìn)程中。對(duì)于車輛來(lái)說(shuō)，無(wú)論其型式、構(gòu)造、組合方式都處在不斷改進(jìn)和演變中。早期的和研發(fā)中的索軌交通車輛o 20世紀(jì)70年代建成的曼海姆空中客車，是最早建成作為城市客運(yùn)交通工具的索軌交通因此所采用的車輛也是這種類型的城市軌道交通首次采用的車輛。o 自曼海姆空中客車系統(tǒng)使用一段時(shí)間之后，美國(guó)、瑞士等國(guó)的有關(guān)交通部門及公司，專門對(duì)這一系統(tǒng)使用情況，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行了深入的分析研究，一些研發(fā)機(jī)構(gòu)又對(duì)該系統(tǒng)諸多方面進(jìn)行試驗(yàn)改進(jìn)。在車輛方面有以下一些主要改進(jìn)建議和方案。o 索軌交通在城市軌道交通序列中，據(jù)其可能的最高客運(yùn)能力應(yīng)定位于中運(yùn)量客運(yùn)交通。為此，索軌交通的車輛可以根據(jù)預(yù)測(cè)的客流量大

23、小，采用2l0節(jié)車廂編組運(yùn)行。o 為能便捷地在城市上空的索軌上行駛，車廂間的聯(lián)接采用鉸接方式。兩車廂連接部位長(zhǎng)度約0.7 m (2英尺)，周邊用折疊的軟質(zhì)材料維護(hù)， 內(nèi)形成通廊，車廂間可自由穿行。 o 鑒于索軌交通車輛基本在城市街區(qū)上空行駛，因此對(duì)車體的造型和色彩，強(qiáng)調(diào)了注意對(duì)城市景觀的影響。我國(guó)重慶索軌交通的車輛方案o 重慶市在策劃建設(shè)朝天門空中客車線路時(shí)，曾與美國(guó)一家空中客車公司共同進(jìn)行技術(shù)交流和探索，在此基礎(chǔ)上結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況，推薦出一種車體造型比較美觀和適合當(dāng)?shù)匦枰能囕v方案。o 車輛外形尺寸和編組：采用由7節(jié)鉸接的車廂組成的車輛，定員（6人/m2）：280人。o 遠(yuǎn)期按最小行車間隔3

24、min，車輛單向小時(shí)最大運(yùn)量可達(dá)5600人次。o 車輛的主要性能：車體的材料擬采用玻璃鋼或鋁合金。由于重慶地區(qū)夏季比較炎熱，車廂內(nèi)需要裝設(shè)空調(diào)，在車輛運(yùn)行時(shí)維持車內(nèi)溫度不超過27，相對(duì)濕度為65%。在不需要空調(diào)季節(jié)采用機(jī)械通風(fēng)。我國(guó)重慶索軌交通的車輛方案o 走行機(jī)構(gòu)：7節(jié)車廂組成的車輛，共裝有8臺(tái)各帶有兩對(duì)車輪的轉(zhuǎn)向架，前后兩臺(tái)轉(zhuǎn)向架不帶動(dòng)力，主要起導(dǎo)向作用，其他6臺(tái)轉(zhuǎn)向架均裝在兩節(jié)車廂鉸接部位的上部，每臺(tái)轉(zhuǎn)向架均設(shè)有4臺(tái)22kW的電動(dòng)機(jī)，每個(gè)電動(dòng)機(jī)各帶動(dòng)一個(gè)車輪，車輛電動(dòng)機(jī)總功率為24×22kW，這種動(dòng)力配備，不僅可滿足正常運(yùn)營(yíng)需要，也能滿足在線路最大坡度上停車起動(dòng)和動(dòng)力喪失一半情

25、況下的自行牽引回送。我國(guó)重慶索軌交通的車輛方案o 車輛的走行輪，將早期索軌交通采用鑄鋁輪外圈箍以橡膠帶的型式改為內(nèi)充氮?dú)獾南鹉z車輪，走行在上部覆蓋有槽型鋁合金軌板的索軌上。為保證行駛安全，轉(zhuǎn)向架上還配置有輪胎破損檢測(cè)裝置。o 為控制車輛過度搖擺，以及提高安全性和舒適度，車輛懸掛系統(tǒng)配置有減震器和空氣彈簧機(jī)構(gòu)。o 制動(dòng)裝置設(shè)有電動(dòng)式、盤式制動(dòng)和彈簧式停放制動(dòng)器。o 轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架采用鋼板焊接成型。我國(guó)重慶索軌交通的車輛方案o 相關(guān)設(shè)施：關(guān)于牽引控制系統(tǒng)，因鑒于采用直流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的牽引系統(tǒng)，無(wú)論采用凸輪變阻或斬波器控制方式，重量均較大，故擬采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，故障少的交流電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)

26、。o 車輛運(yùn)行指揮設(shè)車內(nèi)信號(hào)，遠(yuǎn)期擬設(shè)列車自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)（ATP）和列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）。o 司機(jī)室設(shè)無(wú)線通話裝置，并設(shè)人工和自動(dòng)對(duì)車內(nèi)廣播系統(tǒng)。4.2 軌索系統(tǒng)o 索軌交通的技術(shù)核心是基于纜索結(jié)構(gòu)原理組成的軌索系統(tǒng)。o 軌索系統(tǒng)是由承重索、吊索、柔性索軌、剛性硬軌、道岔、支架和錨固結(jié)構(gòu)組成。o 承重索是由支立于地面的支架支承，并通過支架頂部鞍型座聯(lián)系鄰跨形成多跨懸索結(jié)構(gòu)，沿縱向拉緊并錨著于兩端的錨固結(jié)構(gòu)上。索軌則通過沿線分布的豎向吊索連接，懸掛于承重索上，使其承受由索軌傳來(lái)的車輛等荷載。o 纜索的使用壽命一般為30年。承重索o 承重索又稱懸索，由支架支撐承受通過吊索傳來(lái)的索軌負(fù)荷，即向下

27、拉力。索軌系統(tǒng)每一側(cè)線路的承重索均分別由兩根纜索組成。o 軌索系統(tǒng)纜索的直徑一般在40mm和80mm之間，最大可達(dá)120mm，隨負(fù)荷大小確定。德國(guó)曼海姆空中客車每根承重索的直徑為43mm，索軌的每根纜索的直徑為40mm。承重索o 作為軌索系統(tǒng)的纜索有兩種基本類型：一種為曼海姆空中客車所采用的類型外表采用兩層完全咬合的”Z”形纜索緊緊圍住內(nèi)部由圓鋼絲組成的核心，外表光滑封閉；另一種核心為固體橡膠的纜索。o 承重索在各跨最大撓度處，采用平衡固定器與索軌固結(jié)，從而控制了由于承載后而造成支架頂部鞍座上的承重索與索軌發(fā)生移動(dòng)。承重索跨越支架頂部的鞍座，內(nèi)置滾軸，可減少承重索移動(dòng)的磨耗。吊索o 吊索是連接

28、承重索和索軌的纜索結(jié)構(gòu)。吊索上端連接于承重索，下部連接一俯視為工形托架，每側(cè)索軌的兩條纜索支承于工形托架的翼端。o 吊索與下部托架連接形式，曼海姆空中客車采用吊索直接扣吊于工形托架的形心處，有的吊索則在中部由分叉器將兩根分岔索與工形托架腹板兩端連接。o 兩端橫梁為索軌的托架，并對(duì)稱地設(shè)置了供電軌托架。柔性索軌o 柔性索軌早期僅由兩根并列的纜索組成。改進(jìn)后的索軌，每側(cè)軌道由兩根并列纜索固定在工型托架的前后兩翼端部，上覆蓋鋁合金槽形軌道板，纜索與軌道板之間墊有隔離層防止兩金屬件直接摩擦。o 這種柔性索軌結(jié)構(gòu)，走行輪不直接接觸原裸露的索軌纜索，延長(zhǎng)了纜索的壽命。同時(shí)，采用充氣橡膠車輪取代實(shí)心膠帶輪，

29、提高了乘車舒適度，也減小輪軌的相互磨耗。o 在改進(jìn)的柔性索軌上垂直于走行輪的兩側(cè)均加有橫向?qū)蜉?，進(jìn)一步增加了行車的安全度。纜索的錨固o 纜索交通線路全線是連續(xù)的，其長(zhǎng)度有幾公里或幾十公里，作為纜索系統(tǒng)由于受力和構(gòu)造需要，一般要分成若干區(qū)段，每區(qū)段可由單跨或若干跨組成。各區(qū)段在兩端以錨固結(jié)構(gòu)將纜索錨固，形成受力互不影響的區(qū)段，這是安全的需要，也便于維修和改造。o 纜索的錨固是通過套筒、夾板、鋼底座的連結(jié)埋設(shè)于地下穩(wěn)固的鋼筋混凝土基礎(chǔ)內(nèi)。錨固結(jié)構(gòu)要能夠承受纜索的全部拉力包括足夠的安全儲(chǔ)備。錨固結(jié)構(gòu)可單獨(dú)設(shè)置，也可與車站等結(jié)構(gòu)聯(lián)合設(shè)置。剛性硬軌o 剛性硬軌為各種鋼型材焊接構(gòu)成的軌道。早期曼海姆空中

30、客車采用的硬軌，是以模擬柔性索軌外形的金屬板構(gòu)成。采用充氣橡膠車輪后采用的硬軌，是用鋼板和型材焊接制成的雙腹板工形梁，工形梁的上橫板為安裝版，下橫板左右兩側(cè)水平面為車輛走行輪走行的軌面，板的側(cè)面為導(dǎo)向輪的軌面。硬軌軌面材料應(yīng)與柔性索軌軌面一致。軌面均須鋪防腐蝕、防打滑的涂層。o 硬軌一般采用緊固聯(lián)接件聯(lián)結(jié)在門式或懸索式鋼結(jié)構(gòu)梁體上或其他穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)體上。在索軌交通中，硬軌主要用于以下區(qū)段：o 兩索軌區(qū)的過渡段，使車輛在兩區(qū)段銜接的支架處于平順過度，此段硬軌長(zhǎng)度為810m。o 在較小的彎道上。由于拐彎會(huì)產(chǎn)生較大的橫向力，柔性索軌是無(wú)法承受的，需設(shè)硬軌。o 在道岔、渡線、折返線上。因這些部位軌道有斷

31、開、接合等動(dòng)作，而且也含彎曲路段，只有硬軌才能滿足這些要求。o 在車站內(nèi)。保證車輛?？科椒€(wěn)，便于乘客上下。道岔o 索軌交通的道岔一般采用硬軌制成特定的彎曲形式，通過分開和對(duì)接，使行駛的車輛改變運(yùn)行的線路。道岔型式按其分開和對(duì)接的轉(zhuǎn)換方式分為擺動(dòng)、平移和旋轉(zhuǎn)式等幾種。o 道岔主要由硬軌，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)裝置、鎖定裝置、控制系統(tǒng)、電力系統(tǒng)組成。道岔轉(zhuǎn)換都是通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，轉(zhuǎn)換過程包括解鎖、位移、鎖閉三個(gè)步驟，道岔轉(zhuǎn)換完畢，信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出指令允許車輛通過，全部操作按道岔形式不同可在625s內(nèi)完成。道岔o 擺動(dòng)式道岔結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，可用于站后折返線上。o 平移式道岔采用道岔

32、硬軌平行移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行線路轉(zhuǎn)換，但占地較多，宜用于折返線和車場(chǎng)中。o 旋轉(zhuǎn)式道岔比較復(fù)雜，各段道岔以同心圓旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行線路轉(zhuǎn)換。這種道岔型式占地較少。o 道岔中還有一種彎折形道岔，由多節(jié)硬軌鉸接而成，由于車輛行駛其上不平穩(wěn)，且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，一般不用。支架o 支架是支撐承重索和軌索的主要受力構(gòu)件，根據(jù)支架的位置，跨度大小，負(fù)荷情況，支立高度，以及采用柔性索軌或剛性硬軌等條件可以設(shè)計(jì)成不同的型式。o 設(shè)在道路中央的通常都采用雙T形和T形支架；設(shè)在道路一側(cè)的有時(shí)采用背面有錨拉的倒¡°L¡±型支架；如道路中央不能設(shè)置支架，而線路又需要沿道路中央行走則采用門式支架

33、；在重要的受力部位或線路改變方向地方的支架則采用¡°A¡±形支架、三角支架等型式。o 過高的直立支架和過寬的門型支架，由于強(qiáng)度與剛度的需要，支架有時(shí)要采用由型鋼桿件組成的塔架和門式桁架。支架o 支架上軌面的高度，應(yīng)保證行駛的車輛安全地跨過障礙物，車底面以下一般離地面高度不應(yīng)小于5m。軌面以上支架的高度，則應(yīng)根據(jù)相鄰跨的跨距和線路豎向布置的地形條件確定。o 支架承受的荷載，主要為承重索和軌索等纜索系統(tǒng)傳來(lái)的荷載，以及風(fēng)荷載和地震等特殊荷載。纜索系統(tǒng)傳來(lái)的荷載有車輛自重及載荷重量，車輛運(yùn)行制動(dòng)等產(chǎn)生的力，以及鋼索和設(shè)備的自重等。支架的設(shè)計(jì)荷載為這些荷載的最不

34、利組合。4.3 設(shè)備系統(tǒng)o 索軌交通電源通常取自城市供電電網(wǎng)，用電負(fù)荷為列車牽引用電和車站、車場(chǎng)內(nèi)動(dòng)力及照明用電。列車牽引一般采用直流電，電壓等級(jí)為750 V，動(dòng)力、照明采用交流電，電壓等級(jí)一般為380 V220 V。o 索軌交通牽引供電為一級(jí)負(fù)荷，供電系統(tǒng)較新的布置方式是采用剛性架空接觸網(wǎng)，正負(fù)極采用兩條對(duì)地絕緣的銅接觸線固定在索軌的下方。接觸線上部和兩側(cè)用絕緣材料圍護(hù)，底面與車輛集電器接觸授電，這種布置可較好地防止受灰塵與雨水的影響。由于采用正、負(fù)架空接觸線形式故不存在雜散電流防護(hù)問題。o 在動(dòng)力、照明供電系統(tǒng)中，通信信號(hào)、防災(zāi)報(bào)警、消防用電、事故照明、自動(dòng)扶梯、道岔供電等應(yīng)采用一級(jí)負(fù)荷。

35、4.3 設(shè)備系統(tǒng)o 信號(hào)系統(tǒng)是保證索軌交通安全、正點(diǎn)行車、提高運(yùn)輸能力的重要設(shè)施，應(yīng)采用現(xiàn)代的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。索軌交通的信號(hào)系統(tǒng)與鋼輪鋼軌的城市軌道交通基本功能相同，但在具體實(shí)施方面由于系統(tǒng)間構(gòu)造的不同會(huì)有許多差別，在安全防護(hù)的信號(hào)控制方面要求更高。4.3 設(shè)備系統(tǒng)o 通信系統(tǒng)是索軌交通正常運(yùn)行時(shí)進(jìn)行行車調(diào)度，集中監(jiān)控，日常事務(wù)管理等業(yè)務(wù)，非常時(shí)期迅速為防災(zāi)救援、現(xiàn)場(chǎng)救援進(jìn)行有效服務(wù)。o 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)是為索軌交通站內(nèi)和車內(nèi)排除余熱、廢氣，為乘客及工作人員提供一個(gè)適宜的環(huán)境。o 給排水系統(tǒng)要保證索軌交通提供需要的生產(chǎn)、生活和消防用水，以及各種廢水的排除。o 以上各設(shè)備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與其他傳統(tǒng)的城市

36、軌道交通基本相同。4.4 救援措施o 索軌交通車輛吊掛在索軌下懸空行駛，當(dāng)車行駛于區(qū)間發(fā)生事故時(shí)，車輛四面臨空，乘客無(wú)法直接疏散和逃生，因此，索軌交通的救援工作十分重要，必須有得力可靠的救援措施，保證車輛在區(qū)間由于意外停電、機(jī)械故障而停車或在區(qū)間突發(fā)火災(zāi)情況下的乘客安全。o 索軌交通的救援措施有下列幾類。1）自行救援o 當(dāng)列車在區(qū)間發(fā)生事故時(shí)，首先應(yīng)設(shè)法將列車駛?cè)豚徑囌荆枭⒊丝?。o (1)當(dāng)遇車輛牽引供電系統(tǒng)失靈或其他意外停電時(shí)，應(yīng)啟動(dòng)車輛輔助發(fā)電機(jī)(如有此設(shè)備)或報(bào)告控制中心派工程救護(hù)車將列車牽引到最近車站疏散乘客。如系車輛自身故障，則再將故障車?yán)杰噲?chǎng)檢修。o (2)如突發(fā)火災(zāi)，列車在用自備滅火器具自行消防的同時(shí)應(yīng)盡快駛?cè)胲囌揪仍?）車對(duì)車救援o 當(dāng)車輛發(fā)生故障或發(fā)生災(zāi)害短時(shí)間不能排除又不能拉走時(shí)，可采用車對(duì)車救援。o (1)同線車對(duì)車救援。即救援車與事故車對(duì)接后，乘客從車輛端部進(jìn)入救援車，然后運(yùn)到安全地帶。o (2)鄰線車對(duì)車救援。即救援車駛?cè)氩⒘械泥従€，使車門相對(duì)，門間架設(shè)有圍攔的便橋，將乘客轉(zhuǎn)入救援車內(nèi)運(yùn)到安全地帶。3）車對(duì)地救援o 當(dāng)列車