城市軌道交通技術(shù)及評定的論文

城市軌道交通最新技術(shù)及評定的論文【摘要】文對城市軌道交通統(tǒng)進行分類、并對其最新發(fā)展和商業(yè)化運營趨勢及其所用的安全評定方法進行了論述?！娟P(guān)鍵詞市道交通系統(tǒng)商業(yè)化運營；評定前在日本，80年代開始商業(yè)運營的新型交通系統(tǒng)，作介于火車和汽車之間的中型交通系統(tǒng)，是城市軌道交通系統(tǒng)的主力。然而，近來研究的重點是輕軌交通（lrt代市有軌電車及用線性電動機等技術(shù)的城市軌道交通系統(tǒng)些系統(tǒng)開始在日本的一些地方投入商業(yè)運營。鑒于國際標準，制定無人操作標準，執(zhí)行標，加強可靠性、可用性、可維護性和安全性）管理。在新型城市軌道交通系統(tǒng)入商業(yè)運營前，須以不同的方法對其進行評定此文用實例論述了對城市軌道交通系統(tǒng)的最新發(fā)展和商業(yè)化運營趨勢及所用的評定方法。城市軌道交通系統(tǒng)分類一般來說道交通系統(tǒng)使用鋼制車輪和鋼軌對車輛進行支承和導向使車上旋轉(zhuǎn)電動機產(chǎn)生的粘著力驅(qū)動司機根據(jù)道旁或司機室的信號進行操作過城市軌道交通系統(tǒng)并不都是這種類型。下面對包括城市軌道交通系統(tǒng)在內(nèi)的鐵道運輸系統(tǒng)進行分類。按支承導和驅(qū)動系統(tǒng)來分類根據(jù)定義，不需要長距離運行的城市軌道交通系統(tǒng)，就運行區(qū)域來說具有靈巧的特點。例如，現(xiàn)有無車載驅(qū)動電動機的系統(tǒng)，又有非接觸支承和導向的系統(tǒng)。圖是據(jù)車輛的支/導向和驅(qū)動技術(shù)對城市軌交通系統(tǒng)進行的分類。驅(qū)動列車的旋轉(zhuǎn)電動機系統(tǒng)，可進一步分類為車載電動機和地面電動機。用車載旋轉(zhuǎn)電動機驅(qū)動某些城市軌道交通系統(tǒng)如傳統(tǒng)鐵道系統(tǒng)一樣使用車載旋轉(zhuǎn)電動機驅(qū)動車輪一些不同輕軌車輛系統(tǒng)沒有車軸動機裝在車體上或裝在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上以便降低車輛地板高度。新型交通系統(tǒng)使用橡膠輪胎支承和驅(qū)動，用導向輪導向。另外還有使用帶傳動裝置車載旋轉(zhuǎn)電動機的車輛，陡坡運行時用永磁系統(tǒng)（替代車輪驅(qū)動力用地面旋轉(zhuǎn)電動機驅(qū)動架空索道和纜車一般都用地面旋轉(zhuǎn)電動機，將電動機的驅(qū)動力轉(zhuǎn)換為纜索的線性運動。這些早已投入商業(yè)運營要于旅游景點而年來們被作為城市軌道交通系統(tǒng)。纜索驅(qū)動的缺點是缺乏導向穩(wěn)定性決該問題的方法是在架空索道上采用減阻裝置板和阻尼器等來改善風阻以及上用導向輪導向高架鐵道系統(tǒng)的導向與掛單軌鐵道的一樣由向輪和支承導向以減小風的影響在這種系統(tǒng)中，梁用于支承纜索僅用于驅(qū)動。車載線性電動機的一次側(cè)驅(qū)動年代后期，線性電動機在工業(yè)上的應用得到積極推進，直接驅(qū)動的優(yōu)點開始得到廣泛的認可對鐵路上的應用平板式電動機和無粘著驅(qū)動的優(yōu)點開始引人關(guān)注用線性電動機的第一個商業(yè)運營系統(tǒng)是用線性電動機的地鐵。在該系統(tǒng)中，像傳統(tǒng)鐵道系統(tǒng)一樣，車輪的支承和導向由鐵制車輪和軌道提供是驅(qū)動是由車輛上線性感應電動機一次裝在車上的供電線圈）提供（圖2用系統(tǒng)的初衷是，試圖利用線性電動機的平穩(wěn)性來減小隧道截面以低地鐵昂貴建設費用然而，從技術(shù)上講是個具有開拓意義的系統(tǒng)它需使用與傳統(tǒng)逆變器同的驅(qū)動控制方法得線性電動機能在鐵道上使（圖種系統(tǒng)于年3月次大扳交通局地鐵7號開始商業(yè)運營，隨后在東京交通局的地鐵號（1991年和神戶市的kaigan線（年）上運營。最近，福岡和橫

濱正在建設使用這種系統(tǒng)的鐵路線。線性電動機驅(qū)動在商業(yè)化運營中取得進展加快了使用線性驅(qū)動技術(shù)的磁懸浮鐵路的商業(yè)化運營（圖4傳統(tǒng)鐵路相比，磁懸浮鐵路的特點是線性電動機驅(qū)動和用常導磁懸浮支承及導向性電動機驅(qū)動已經(jīng)在采用線性電動機的地鐵通過了安全評定以需對懸浮控制的安全性作評定。為此，運輸部在磁懸浮試驗線上進行了廣泛試驗，并對試驗數(shù)據(jù)進行了收集和評定認該系統(tǒng)無安全問題此將其添加到鐵路商業(yè)（專用鐵路）中。使用該系統(tǒng)的tobukyuryo線路計劃于2005年入運營。與上述系統(tǒng)相似系統(tǒng)由線性感應電動機驅(qū)動，由空氣懸掛系統(tǒng)支承（用導向輪導向府（運輸部術(shù)、括該行業(yè)）有關(guān)團體與專家組成的委員會（東京大學教為主席為該系統(tǒng)設定了試驗項目以及進行安全評定線感應電動機驅(qū)動通過了安全性能評定，因此這次評定主要集中在空氣懸掛系統(tǒng)控制的安全性上。結(jié)果表明，系統(tǒng)在運行速度低于50km/h時沒有安全問題。地面線性電動機一次側(cè)驅(qū)動上述的線性電動機的工作原理是次在車輛系統(tǒng)中該車輛系統(tǒng)使用了線性感應電動機，電源側(cè)線圈裝在車上。雖然這種驅(qū)動系統(tǒng)與線性電動機地鐵hsst和支承和導向方式不同但驅(qū)動方法而在術(shù)上是相同的然而，城市軌道交通系統(tǒng)則是將一次側(cè)裝在地面系統(tǒng)中而供電側(cè)圈裝在地面上然使用線性同步電動機連續(xù)不斷的線圈可裝在地面上但據(jù)說這種系作為城市軌道交通系統(tǒng)于建設費用的問題只在有限的情況下可行因至今還沒有投入商業(yè)運營節(jié)省建設費用的一種間斷安裝線性感應電動機的系統(tǒng)已經(jīng)用于商業(yè)運營，如美國機場內(nèi)部的運輸，但在日本還沒有投入商業(yè)運營。日本的高架鐵道系統(tǒng)性動安裝在地面系統(tǒng)的一次側(cè)便車站附近實施加速和減速（圖車時，車輛由線性電動機速，達到纜索速度時，控制纜索。到達時，車輛脫離纜索，由線性電動機將速度從纜索速度降至停車。該車輛的支承梁和導輪使支承/導系統(tǒng)與驅(qū)動系統(tǒng)獨立分開制系統(tǒng)具有線性電動機較高加速和減速的性能和節(jié)省空間的特點在殊情況下，一次側(cè)裝地面系統(tǒng)中，二次側(cè)反作用板則需安裝在車上便充分利用一次側(cè)裝在地面系統(tǒng)中重量輕和節(jié)能的優(yōu)點種統(tǒng)于年在廣prefecture用作進出seno車的運輸工具。按操作方法分類鐵路系統(tǒng)可根據(jù)它們的操作方法分類。如圖6所，傳統(tǒng)鐵路系統(tǒng)無車自動操作——基本由司機人工操作，而許多城市軌道交通系統(tǒng)為自動操作(自動列車操作——或人操(無司機列車操——dto或動車操——uto)城軌道交通系統(tǒng)在相當短的運行距離內(nèi)需要高頻率運行成列車運行費用過高而省人力的措施極為重要。然而，近年來許多傳統(tǒng)鐵路運輸系統(tǒng)使用系，即車上有司機但列車可自動操作運（速運和減速）的種系統(tǒng)。這也促使將城市軌道交通系統(tǒng)積累的經(jīng)驗應用到傳統(tǒng)鐵路運輸系統(tǒng)所如將來傳統(tǒng)鐵路運輸系統(tǒng)需要進一步節(jié)省人力汲城市軌道交通系統(tǒng)的經(jīng)驗，用dto替sto，而后換成uto。最近，國際電工委員會iec）對城市鐵路交通系統(tǒng)（城市自動交通）無人操作dto和uto）安全性進行了檢測。其主要內(nèi)容是對無人操作可出現(xiàn)的故障進行分類，分析其風險性以及提出防范措施。此外，還將制定適應傳統(tǒng)鐵路運輸系統(tǒng)無人操作的標準。城市軌道交通系統(tǒng)的評定歷史上，新型城市軌道交通系統(tǒng)投入商業(yè)運營前，需在運輸在國土基設施和運輸部的管下組建一個委會來確定對其試驗和評定項目后它的分支機——交通安全和公害研究（現(xiàn)在的通安全環(huán)境研究所行試驗并作出評定行政管理部門根據(jù)結(jié)果對其可用性進行鑒定不過將來還要根據(jù)國際標準規(guī)定的評定方法進行評定

面介紹這些評定方法。過去的評定一種新型城市軌道交通系統(tǒng)作為公共交通系統(tǒng)投入商業(yè)運營前通常都要對其可用性進行鑒定如結(jié)果是肯定就會組建一個委員會繼續(xù)進行這項工作委會將作為公正的第三方組織來確定試驗和評定項目后根據(jù)結(jié)果輸?shù)姆种C構(gòu)交安全和公害研究所進行試驗并作出評定。豐田的多模式交通系統(tǒng)）就是一例，該系統(tǒng)中的車輛根據(jù)車載計算機讀出地面設置的磁釘位置完成自動操作列車運行時無電通信控制相互間的距離統(tǒng)于2003年月為鐵路技術(shù)被添加到部門法令中于世界博覽會作為運輸系統(tǒng)在愛知縣投入商業(yè)運用。日本運輸經(jīng)濟研究中心（現(xiàn)在的運輸政策研究所1999年該系統(tǒng)組建了由大學nakamura教授為主席的委員會。該委員會根據(jù)東富士試驗線的運行數(shù)據(jù)對安全性進行了評定結(jié)果表明沒有根本的安問題此鑒于國家交通安全環(huán)境研究所進行試驗的結(jié)果，該系統(tǒng)在awaji農(nóng)業(yè)園投入商業(yè)運營。運營中，在一定程度上證實了其可靠性。根據(jù)這些結(jié)論，最終批準該系統(tǒng)在2005世界博覽會期間投入運營。表出最終的評定項目和評定結(jié)果，以供參考。至此仍在進一步進行，如日本運輸經(jīng)濟研究中心進行的評定和交通安全和公害研究所在awaji島行的評定。各階段發(fā)現(xiàn)的問題通過再試驗和再評定加以處理和確認投入商業(yè)運營的城市軌道交通系統(tǒng)，包括線性電動機地鐵hsst和高架道交通系統(tǒng)都以同樣的方法進行了評定。未來的評定方法近年來快鐵路系統(tǒng)標準的定工作稱為標的iec62278就一個實例。年10月效的這個標準規(guī)定了鐵路系統(tǒng)對可靠性用可維護性和安全rams）的要求。在規(guī)定的時間內(nèi)鐵路運輸應安全和適用準求在壽命周期內(nèi)，對鐵路運輸系統(tǒng)的使用方案終和處置都應照標準規(guī)定進行總結(jié)并書面記載如必要還進行核實（圖7該標準源于歐洲en50126標按洲方式定量評定方式制定的反現(xiàn)在為止，要求日本鐵路運輸系統(tǒng)和信號系統(tǒng)有預防故障的性能以避免可能發(fā)生的事故此鐵路運輸系統(tǒng)的設計到驗收的整個過程需對其進行評定以說日本鐵路運輸系統(tǒng)即使沒有數(shù)據(jù)上的評定，在其壽命周期內(nèi)都作了相應的評定。未的城市軌道交通系統(tǒng)新的城市軌道交通系統(tǒng)從新型交通系統(tǒng)開始進多樣化括用線性電動機和無線電控制系統(tǒng)。將來根據(jù)社會需要可望進一步采用下列交通模式。雙模式的運行系統(tǒng)即使是極為先進的城市軌道交通系統(tǒng)也無法與汽車所具有的便利性相比際上如沒有汽車的存在城軌道交通系的未來發(fā)展無法想象且由于以軌道方式運行的城市軌道交通系統(tǒng)只能單方向運行在陸地上以任何方向運行的汽車決不會被淘汰將來雙模式的城市軌道交通系統(tǒng)有望既能作為軌道車又能作為汽車運行。在歐洲已開發(fā)并部分投入商業(yè)運營的橡膠輪胎lrt系，在郊區(qū)作為汽車運行，而在有小型軌道導向的城區(qū)則作為火車運如南希的tvr系統(tǒng)可利用小型軌道限定導向像火車一樣運行也在沒有鋪設道的地方作為汽車運行電纜供電時這系統(tǒng)可像無軌電車那樣運行，而用燃料電池或其它方法供電時，可不要電纜而自身運行。在日本正發(fā)用線性電動機驅(qū)動空氣懸浮系統(tǒng)以便能以雙模式運行。燃料電池供電的系統(tǒng)長期以來人就認為電氣化鐵運輸系統(tǒng)在環(huán)保方面優(yōu)于汽車而燃電池技術(shù)的快速發(fā)展使燃料電池車輛更流行因削弱了鐵道運輸?shù)膬?yōu)勢為了最大程度地利用

鐵道運輸系統(tǒng)的特點城軌交通高效快速的特點必要開發(fā)使用燃料電池運行的城市軌道交通系統(tǒng)樣鐵道交系統(tǒng)不需要電纜供電生學和能源方面都將保持先進性。促進新型城市軌道交通系統(tǒng)商業(yè)化的首要前提是降低成本種意義上講在路上的lrt和在建設成本上有優(yōu)勢，但運行能耗很高。然而senyokogyo有限公司和其他公司為降低能耗開發(fā)了一種利用勢能的城市軌道交通系統(tǒng)系統(tǒng)基于過山車的原理構(gòu)簡單輛不同高度的單軌運行種城市軌道交通系統(tǒng)就是根據(jù)新理念開發(fā)的成功例子。結(jié)本文闡述了日本城市軌道交通系統(tǒng)的分類的特點和這類系統(tǒng)商業(yè)運營所