城市軌道交通-彭輝-城市軌道交通系統(tǒng)

城市軌道交通_彭輝_城市軌道交通系統(tǒng)第一頁，共47頁。課程主要內(nèi)容第一章導(dǎo)論第二章城市軌道交通系統(tǒng)第三章城市軌道線路工程第四章城市軌道車站第五章城市軌道車輛第六章城市軌道供電系統(tǒng)第七章城市軌道信號及列車運行控制系統(tǒng)第八章城市軌道運營組織及管理第九章城市軌道環(huán)控系統(tǒng)及災(zāi)害防護系統(tǒng)第十章城市軌道交通換乘樞紐第二頁，共47頁。第一講緒論第一節(jié)城市交通第二節(jié)城市軌道交通的演變第三節(jié)我國城市軌道交通發(fā)展及展望第三頁，共47頁。第一節(jié)城市交通第四頁，共47頁。1.1.1城市與城市交通的發(fā)展

城市是人類居住、工作、教育和娛樂的集聚地，同時也是各種政治、經(jīng)濟、社會和文化活動的中心。

城市交通是城市內(nèi)部及城市與外部之間的人員和物資實現(xiàn)空間位移的載體。城市的形成和發(fā)展直接與城市交通工具的演變發(fā)展有關(guān)，城市在各個階段的發(fā)展特點是由城市發(fā)展與交通方式技術(shù)進步所決定的。第五頁，共47頁。1．早期城市階段

工業(yè)革命以前的城市發(fā)展可稱為早期城市階段，其社會經(jīng)濟基礎(chǔ)是建立在政治、軍事及手工業(yè)和商業(yè)基礎(chǔ)上。城市交通主要為城市間交通和城鄉(xiāng)交通，城市內(nèi)部交通尚未形成規(guī)模。主要交通工具有人力和畜力、自然力來驅(qū)動。第六頁，共47頁。2．近代城市階段

近代城市發(fā)展階段從工業(yè)革命到20世紀初期。18世紀中葉的工業(yè)革命，帶來了生產(chǎn)方式和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的深刻變革，也促使城市發(fā)展進入了新的階段。

城市性質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)性、生產(chǎn)性，工商業(yè)開始成為城市的主導(dǎo)部門，商品經(jīng)濟高速發(fā)展，工商業(yè)迅速向城市地區(qū)集中，并形成了巨大的集聚規(guī)模效益，城市職能演化為經(jīng)濟和行政中心，城市發(fā)展速度加快。

第七頁，共47頁。

城市規(guī)模和城市結(jié)構(gòu)發(fā)生了空前變化，相應(yīng)地對城市交通提出了新的要求促使城市交通進入一個新的階段。

（1）城市對外交通迅速發(fā)展

城市與鄉(xiāng)村間產(chǎn)生大量的人口流動和物資流動，促進了城市外部交通的迅速發(fā)展。

（2）城市內(nèi)部交通逐漸顯現(xiàn)

城市中的行政區(qū)、商業(yè)區(qū)、娛樂區(qū)、工業(yè)區(qū)等相繼出現(xiàn)，這些都對城市內(nèi)部交通提出新的要求，促使城市內(nèi)部交通逐步形成。

（3）城市交通工具開始采用現(xiàn)代技術(shù)，現(xiàn)代化的城市交通系統(tǒng)逐步形成

在城市內(nèi)部交通中，有軌電車、無軌電車、公共汽車及城市快速軌道運輸方式相繼投人使用，逐步取代了馬車。在城市對外交通中，交通工具已由帆船、馬車進化到輪船、火車、汽車、飛機。

（4）城市交通問題初顯端倪

人口的增長和經(jīng)濟的發(fā)展，產(chǎn)生了大量的人流、貨流和車流，新的機動化交通系統(tǒng)也沖擊著原有的封建城市結(jié)構(gòu)，使得原有的只適用于步行和馬車交通的道路遠遠不能適應(yīng)交通的發(fā)展，城市交通出現(xiàn)了城市化時期的混雜、紊亂、擁擠甚至阻塞的狀況。第八頁，共47頁。3.現(xiàn)代城市階段

工業(yè)革命后期至今是現(xiàn)代城市發(fā)展階段。城市向高質(zhì)量、多功能、綜合性方向發(fā)展，城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進一步高級化。城市交通日益高速化、舒適化。交通運輸工具和交通運輸方式多元化，城市內(nèi)部交通與城市對外交通的銜接逐漸由無序走向有序。

第九頁，共47頁。4.未來信息社會的城市

未來信息社會的城市將有以下基本特征：①未來的城市將變成智能城市，既高度信息化和全面網(wǎng)絡(luò)化的城市。②城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進一步高級化。③城市空間結(jié)構(gòu)進一步演變。城市交通將呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢：①城市交通與信息通信業(yè)將高度結(jié)合。②城市交通強度有所降低。③城市交通將實現(xiàn)智能化。第十頁，共47頁。1.1.2城市居民出行結(jié)構(gòu)及特點城市客運系統(tǒng)公共客運系統(tǒng)個體客運系統(tǒng)公共汽車出租車城市軌道系統(tǒng)其他輔助運輸自行車交通小汽車交通步行交通摩托車交通其他自備交通對于城市客運交通按出行目的進行分類：第十一頁，共47頁。城市客運交通結(jié)構(gòu)特性表步行交通自行車交通公共交通社會客運交通常規(guī)公共交通軌道公共交通出租汽車交通服務(wù)目的生活與工作生活與工作生活與工作生活與工作生活與工作工作特點出行半徑小，常與其他交通方式配合進行行動靈活多變，路線有很大選擇性線路固定，間斷性運輸線路固定，間斷性運輸線路不固定，連續(xù)性運輸線路不固定，連續(xù)性運輸主要出行范圍居住區(qū)和商業(yè)、問題、游憩地段居住區(qū)與各種其他用地居住區(qū)與各種其他用地居住區(qū)與各種其他用地居住區(qū)與各種其他用地居住區(qū)和辦公、生活服務(wù)設(shè)施常使用道路居住區(qū)內(nèi)道路及城市生活性道路除機動車專用路、步行專用路以外的城市各級道路城市各級干道專用軌道用地城市各級道路城市各級道路速度要求無特殊要求10～18km/h16～20km/h快而暢通快而暢通可達最大限制車速與人和生活居住區(qū)的關(guān)系密切密切要求有方便的聯(lián)系要求有方便的聯(lián)系要求有方便的聯(lián)系關(guān)系較小停車和人流集散空間要求生活服務(wù)、游憩設(shè)施和客運交通樞紐附近設(shè)置足夠的人流集散場地各出行端設(shè)置停車寄存場地和設(shè)施根據(jù)終點站調(diào)度、站點?？?、換乘要求設(shè)置相應(yīng)的停車、調(diào)車場地和換乘樞紐設(shè)置調(diào)車、停車場地和換乘樞紐主要生活服務(wù)、游憩設(shè)置、對外客運樞紐設(shè)置停車調(diào)度場地設(shè)置出行端內(nèi)部停車場地或城市公用停車場地其他要求要求有不受其他交通干擾的良好環(huán)境，同時與公共交通聯(lián)系方便路面平坦，線型好而通暢，不受機動車干擾希望減少自行車交通的干擾，而又與各自行車、步行交通有良好的銜接不受其他交通的干擾，與其他客運交通有良好的銜接第十二頁，共47頁。1.1.3城市軌道交通在城市客運交通系統(tǒng)中的作用與地位城市軌道交通對城市發(fā)展有三大作用：一是大大提高城市交通攻擊水平，緩解大城市日益擁擠的道路交通；二是引導(dǎo)城市格局按照規(guī)劃意圖發(fā)展，支持大型新區(qū)的建設(shè)；三是通過對城市軌道交通的巨大投入，從源頭為城市經(jīng)濟鏈注入活力，并通過巨大的社會效益提高整個城市的綜合價值。

城市軌道交通是整個城市交通系統(tǒng)的骨干。城市軌道交通的優(yōu)勢在于其高速度、大運量和良好的安全性，在道路交通難以滿足交通需求的通道上作用顯著。第十三頁，共47頁。第二節(jié)

城市軌道交通的演變第十四頁，共47頁。

城市居民最早的出行方式，基本上是從出發(fā)點直接到達目的地，并且都具有獨占的性質(zhì)，交通工具基本上是為少數(shù)人服務(wù)。隨著城市的發(fā)展，對出行的需求不斷而擴大，需要有為城市居民共享的有固定路線、按一定時間行駛的大眾交通工具，城市公共交通因此產(chǎn)生。城市公共交通的改進是通過馬車來實現(xiàn)的。第十五頁，共47頁。1829年，巴黎引入較大的公共馬車第十六頁，共47頁。

但隨著城市人口及車輛的增加，在平交道口出現(xiàn)了交通擁擠和堵塞，尤其是在較大的城市中。人們考慮采用機車代替馬車來牽引，進一步增加了車輛運行速度。

1863年,在倫敦運營，線路位于地下隧道內(nèi)，用蒸汽機車牽引，稱為地鐵。

1870年,第一條高架軌道交通線沿曼哈頓的格林威治(Greenwich)大街及第九大道運行開始運營。然而由于其不雅觀及噪聲，高架軌道交通結(jié)構(gòu)對其周圍的城市環(huán)境產(chǎn)生了損害。因此傳統(tǒng)形式的高架結(jié)構(gòu)在20世紀20年代初期基本停止了。第十七頁，共47頁。19世紀,電力的發(fā)現(xiàn)不僅解決了照明問題，而且很快的應(yīng)用到交通運輸領(lǐng)域。

20世紀下半葉以來，世界各國紛紛開始采用立體化的快速軌道交通來解決日益惡化的城市交通問題。大城市逐步形成了目前以地下鐵道為主體，多種軌道交通類型并存的現(xiàn)代城市軌道交通新格局。

20世紀60、70年代在地下鐵道建設(shè)高潮發(fā)展時期，西方大城市在建設(shè)地下鐵道的同時，又重新把注意力轉(zhuǎn)移到地面軌道上來。第十八頁，共47頁。

20世紀，城市交通的發(fā)展歷程，不難看出有一個否定之否定的發(fā)展過程；有軌電車從大發(fā)展到大拆除；然后汽車登上歷史舞臺，逐漸成了城市交通的主角；到20世紀末，以地鐵和輕軌為代表的城市軌道交通又恢復(fù)了它的主導(dǎo)地位，這是個螺旋式的上升過程。第十九頁，共47頁。

從上世紀60年代開始，各國致力于新軌道交通系統(tǒng)的研究，又叫做“自動化軌道新交通系統(tǒng)”。

美國的APMS系統(tǒng)

APMS意即自動化的人行系統(tǒng)，酷似小型列車或有軌電車，全自動控制，無人駕駛。這是第一個用作公共交通的新交通系統(tǒng)，于1971年在美國佛羅里達州的坦姆帕機場投入運營。第二十頁，共47頁。日本的神戶新交通系統(tǒng)(KNT)

把神戶港人造島和神戶市連接起來，全長6.4公里，列車6輛編組，列車運行間隔2分30秒，1列車載客450人，高峰輸送能力為每小時1萬人。第二十一頁，共47頁。法國的輕型自動車輛系統(tǒng)(VAL)

世界上第一條無人駕駛的全自動地下鐵道，采用橡膠車輪，側(cè)軌導(dǎo)向，直線電機驅(qū)動，最高速度每小時80公里。第二十二頁，共47頁。德國的懸掛鐵道系統(tǒng)(H-Bahn)

車輛采用直線電機驅(qū)動，集中控制，無人操縱。第二十三頁，共47頁。日本山梨縣大月市的磁石輕便軌道(BTM)

車輛上裝置著履帶狀的磁石塊，每輛車上有8組(一側(cè)4組)，每組106塊，它吸引著由角型鋼架構(gòu)成的軌道的兩個側(cè)面。這種車輛利用電動機轉(zhuǎn)動履帶式磁石塊而行走。第二十四頁，共47頁。1996年美國在馬爾博羅建成私人快運PRT2000系統(tǒng)該系統(tǒng)是APMS系統(tǒng)的變種，是對中運量APMS系統(tǒng)的突破，它應(yīng)用小型電動有軌車輛，最多可乘坐4人或一個坐輪椅的殘疾人及其陪同人。第二十五頁，共47頁。第三節(jié)

我國城市軌道交通發(fā)展及展望

第二十六頁，共47頁。1.3.1我國城市軌道交通的發(fā)展歷程1960年代以前

:1908年我國第一條有軌電車在上海建成通車。在隨后的年代里，我國的北京、天津、沈陽、哈爾濱、長春、鞍山等城市都相繼修建了有軌電車。到50年代末，我國有關(guān)的大城市已把有軌電車拆除得所剩無幾，僅剩下長春、大連和鞍山等城市的有軌電車沒有拆光。第二十七頁，共47頁。1960-1980年代：

1965年北京開始建造地鐵，1969年10月建成通車，線路長度23.6KM1970年天津地鐵開工，但由于唐山地震的影響，1984年底天津第一條地鐵才正式運行。1975年香港第一條地鐵動工興建，并于1979年建成通車。1984年北京環(huán)線地鐵建成通車，線路長度19.9KM；1987年北京實現(xiàn)1線地鐵與環(huán)線地鐵聯(lián)結(jié)運營。第二十八頁，共47頁。1990-2000年代：

90年代初，國內(nèi)地鐵急速升溫，我國地鐵建設(shè)進入初步發(fā)展階段。上海、廣州等地也先后投入建設(shè)。1993年5月上海軌道交通一號線南段建成通車，同年，廣州地鐵一號線破土動工。

1995年國務(wù)院發(fā)布通知，宣布除京、滬、穗在建地鐵項目繼續(xù)施工外，其余城市一律暫停一段時間審批立項。在隨后的時間里，全國有10多座城市要建設(shè)地鐵或輕軌，掀起了國內(nèi)地鐵和輕軌建設(shè)高潮，我國地鐵建設(shè)進入了復(fù)蘇階段。第二十九頁，共47頁。2000年以后：

2002年10月開始，我國主管部門決定對地鐵建設(shè)立項進行整頓。地鐵建設(shè)進入了一段調(diào)整期。

2005年6月6日國家發(fā)改委印發(fā)了《關(guān)于審批杭州市城市快速軌道交通建設(shè)規(guī)劃請示的通知》，國內(nèi)城市軌道建設(shè)進入了高速發(fā)展階段，截至目前，杭州、沈陽、哈爾濱、成都、西安、蘇州、青島先后宣布地鐵項目獲批，更多的城市進行城市軌道項目的籌備和申報。第三十頁，共47頁。1.3.2全國軌道交通建設(shè)情況據(jù)建設(shè)部統(tǒng)計，目前我國已有北京、上海、天津、廣州、長春、大連、武漢、深圳、重慶、南京10個城市的軌道交通項目投入運營，總里程440公里，年客運量達16.5億人次。與此同時，北京、天津、上海等6個城市正在施工建設(shè)的軌道交通項目總長度達373公里。第三十一頁，共47頁。2010～2015年間，我國規(guī)劃建設(shè)的城市軌道交通項目總里程達1700公里，總投資在5000億元以上，超過了兩個三峽工程的投入。其中，北京、廣州的投資均在500億元以上，上海更是超過1400億元。建設(shè)資金的主要來源將是政府投資和政府擔保的銀行貸款。第三十二頁，共47頁。1.3.3主要城市軌道交通建設(shè)情況北京市目前北京市在線運營的地鐵線路只有1號線、2號線、13號線和八通線，僅有114公里。北京市“十一五”時期基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展規(guī)劃提出，到2010年，北京市軌道交通線網(wǎng)運營總里程將達到270公里以上，比現(xiàn)在增加一倍，初步搭建起中心城區(qū)軌道交通線網(wǎng)骨架。第三十三頁，共47頁。

根據(jù)遠景規(guī)劃，2020年北京地鐵規(guī)劃線網(wǎng)將由19條線路組成，總長度561.5公里，有望超過紐約成為世界上地鐵線路總長最長的城市。第三十四頁，共47頁。2.上海市

目前上海已建成軌道交通運營線路5條，共80個車站，運營里程123公里。2007年，軌道交通6號線、8號線（一期）和9號線（一期）工程實現(xiàn)結(jié)構(gòu)貫通，并投入試運營。上海城市軌道交通線路總長將達到230公里，車站數(shù)增至156座，線網(wǎng)規(guī)模位列全國之首，軌道交通基本網(wǎng)絡(luò)雛形初顯。

第三十五頁，共47頁。2010年上海將建成11條線、運營里程超過400公里的“四縱三橫一環(huán)”的軌道交通基本網(wǎng)絡(luò)。第三十六頁，共47頁。3.天津市天津曾經(jīng)是我國除北京之外唯一擁有地鐵的城市，1984年底天津第一條地鐵才正式運行，設(shè)8個站。天津地鐵在20世紀80年代經(jīng)過擴建，才僅達到7.4公里的運營里程，現(xiàn)在已經(jīng)根本無法適應(yīng)天津市的發(fā)展需要，于2001年10月停運。第三十七頁，共47頁。

“十一五”期間，天津?qū)㈥懤m(xù)建成地鐵2、3、9號線，加上已投入運營的地鐵1號線，預(yù)計到2010年將累計實現(xiàn)軌道交通通車總里程130公里。四條地鐵線將串聯(lián)起津門各大商圈，使津城發(fā)展更加均衡。第三十八頁，共47頁。4.廣州市按照1998年廣州市政府批準的《廣州市快速軌道交通路網(wǎng)規(guī)劃》，全市共規(guī)劃7條線，總長206.5km。地鐵l號線、地鐵2號線已經(jīng)建成通車。地鐵l號線為東西干線，總長18.47km、沿線共設(shè)16座車站、車輛段控制中心和2座主變電站；地鐵2號線為南北軸線，全長23.265公里，共設(shè)20座車站，1個車輛段。第三十九頁，共47頁。

根據(jù)廣州市“十一五”規(guī)劃綱要顯示，到2010年，廣州要建設(shè)長度達255公里的9條線路和164座車站，實現(xiàn)各區(qū)都有軌道交通覆蓋。第四十頁，共47頁。5.臺北市

臺灣省臺北市都會區(qū)快