《城市軌道交通車輛》 課件 項目一 城軌交通新趨勢及發(fā)展概況2

二、城市軌道交通發(fā)展的新趨勢

三、我國城市軌道交通發(fā)展概況

學習領(lǐng)域一城市軌道交通概要

（一）新交通系統(tǒng)

新交通系統(tǒng)是新開發(fā)的具有高速、準點、舒適和污染小的交通方式及其運行服務(wù)系統(tǒng)的總稱，一般泛指以無人駕駛的車廂在專用路權(quán)及自動化控制條件下運行的新型運輸系統(tǒng)。按行走方式分為：①自動化導軌交通系統(tǒng)。是導入計算機和全自動控制系統(tǒng)的雙軌鐵路、獨軌鐵路。屬中量輕軌輸送方式，適于承擔的運輸范圍介于公共汽車和市郊鐵路間；②新型無軌交通系統(tǒng)或復合交通系統(tǒng)。是以自動控制的新型無軌電車在導向槽中行駛的系統(tǒng)；③步行者援助系統(tǒng)。由高速人行道、自動扶梯和小座艙組成，用于運送上下飛機的旅客和郵件；④公共汽車運營自動控制系統(tǒng)。是為適應(yīng)非大量的乘客需求，通過計算機系統(tǒng)收集信息、并將其組織起來開行無固定路線的小型公共汽車或公共汽車站間運行自動預報系統(tǒng)。

二、城市軌道交通發(fā)展的新趨勢

國外新交通系統(tǒng)(日本)

國外新交通系統(tǒng)

PersonalRapidTransit車輛

廣州市珠江新城旅客自動輸送系統(tǒng)在林和西正式開工，這是中國內(nèi)地首個無人駕駛的地下膠輪車運輸系統(tǒng)，于2010年11月8日正式投入運營。該線路采用全自動無人駕駛的操作系統(tǒng)，啟動、制動、?？烤_到自動化水平，命令執(zhí)行相當迅速。

國內(nèi)新交通系統(tǒng)

線性電機車輛采用直線電機作為牽引動力，它改變傳統(tǒng)電機旋轉(zhuǎn)運動方式為直線運動方式，工作原理與一般的旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)電動機類似，可看成是將旋轉(zhuǎn)電機沿半徑方向剖開展平，定子部分沿縱向固定安裝于車輛底架下部或轉(zhuǎn)向架構(gòu)架下部，轉(zhuǎn)子部分展平變?yōu)橐粭l感應(yīng)軌，鋪設(shè)在兩走行軌之間，定子與轉(zhuǎn)子感應(yīng)軌之間保持8mm～10mm間隙。當通過交流電流時，由于磁場的相互作用產(chǎn)生推力，軌道車輛就是利用該力驅(qū)動車輛運行或使車輛制動，從而突破了長期以來依靠輪軌粘著作用傳遞牽引力的傳統(tǒng)技術(shù)。

（二）線性電機車輛

直線電機作用原理

1、車身降低導致隧道斷面面積減小，減低了地鐵投資成本。

直線電機車輛技術(shù)優(yōu)勢

2、非粘著驅(qū)動形式使加減速可靠、磨耗少，爬坡能力大大增強。

直線電機車輛技術(shù)優(yōu)勢

3、取消了齒輪傳動機構(gòu)，曲線通過能力增加，并降低了噪音。

直線電機車輛技術(shù)優(yōu)勢

4、磨損部件少，車輛維護量降低，車輪壽命長。

直線電機車輛技術(shù)優(yōu)勢

國外直線電機車輛日本東京12號線直線電機車輛

國外直線電機車輛加拿大直線電機車輛

廣州地鐵四號線直線電機車輛

國內(nèi)直線電機車輛

（三）磁懸浮列車

磁懸浮列車是利用電磁鐵同性相斥、異性相吸的原理實現(xiàn)對列車的支撐、導向和牽引。磁懸浮列車與輪軌牽引列車的根本區(qū)別

支撐導向牽引輪軌牽引列車車輪落在鋼軌上，由鋼軌支撐列車的全部重量。利用鋼軌和輪緣進行導向。采用電力牽引提供牽引動力。

磁浮列車依靠車輛與軌道之間的電磁系統(tǒng)產(chǎn)生吸引力(或排斥力)將車輛托起，使列車懸浮于軌道之上。利用電磁力進行導向。由直線牽引電動機提供列車的推進動力。目前的懸浮技術(shù)主要包括磁懸浮、光懸浮、聲懸浮、氣流懸浮、電懸浮、粒子束懸浮等，其中磁懸浮技術(shù)比較成熟。

磁懸浮技術(shù)主要由懸浮系統(tǒng)、推進系統(tǒng)和導向系統(tǒng)三大部分組成，這三部分的功能均由磁力來完成。

磁懸浮列車的懸浮、推進和導向原理

（三）磁懸浮列車

懸浮系統(tǒng)：可以分為兩個方向，分別是德國的常導型和日本的超導型。從懸浮技術(shù)上講就是電磁懸浮系統(tǒng)和電力懸浮系統(tǒng)。電磁懸浮系統(tǒng)

電力懸浮系統(tǒng)

（三）磁懸浮列車

電磁懸浮系統(tǒng)是一種吸力懸浮系統(tǒng)，是車輛上的電磁鐵和導軌相互吸引產(chǎn)生懸浮。常導磁懸浮列車工作時，首先調(diào)整車輛下部的懸浮和導向電磁鐵的電磁吸力，與地面軌道兩側(cè)的繞組發(fā)生磁鐵反作用將列車浮起。在車輛下部的導向電磁鐵與軌道磁鐵的反作用下，使車輪與軌道保持一定的側(cè)向距離，實現(xiàn)輪軌在水平方向和垂直方向的無接觸支撐和無接觸導向。此外由于懸浮和導向與列車運行速度無關(guān)，即使在停車狀態(tài)下列車仍然可以進入懸浮狀態(tài)。

電力懸浮系統(tǒng)是運動的車輛上的磁鐵使導軌產(chǎn)生電流。由于車輛和導軌的縫隙減少時電磁斥力會增大，產(chǎn)生的電磁斥力提供了穩(wěn)定的車輛支撐和導向，這種車輛必須安裝類似車輪一樣的裝置對車輛的起飛和著陸進行有效支撐。

（三）磁懸浮列車

推進系統(tǒng)：車輛下部支撐電磁鐵線圈的作用就是同步直線電動機的勵磁線圈，地面軌道內(nèi)側(cè)的三相移動磁場驅(qū)動繞組起到電樞的作用。當沿線布置的變電所向軌道內(nèi)側(cè)的驅(qū)動繞組提供三相調(diào)頻調(diào)幅電力時，由于電磁感應(yīng)作用承載系統(tǒng)連同列車一起就像電機的轉(zhuǎn)子一樣被推動做直線運動。

導向系統(tǒng)：導向系統(tǒng)是由一種側(cè)向力來保證懸浮的車輛能沿著導軌的方向運動。推進系統(tǒng)原理

（三）磁懸浮列車日本磁懸浮列車及導軌

國外磁懸浮列車

我國上海引進德國技術(shù)修建了一條常導磁懸浮列車商運示范線，于2002年12月31日進行首次試運行，該線西起上海地鐵2號線龍陽路站南側(cè)，東到浦東國際機場一期航站樓東側(cè)，正線全長29.863公里。

國內(nèi)磁懸浮列車利用安裝在列車兩側(cè)轉(zhuǎn)向架上的懸浮電磁鐵，和鋪設(shè)在軌道上的磁鐵，在磁場作用下產(chǎn)生的排斥力使車輛浮起來。

三、我國城市軌道交通發(fā)展概況

以前我國城市交通的技術(shù)水平一直較低，發(fā)展滯緩，設(shè)施落后。80年以后，我國用于城市道路建設(shè)的資金比例增加，道路交通設(shè)施建設(shè)的速度有所加快。根據(jù)城市經(jīng)濟與社會發(fā)展客觀需求及國外城市交通發(fā)展的經(jīng)驗，在我國大中城市發(fā)展大、中客運量的軌道交通系統(tǒng)已是刻不容緩。60年代我國北京、天津開始修建地鐵，數(shù)量不多，北京地鐵一期工程長23.6km，于69年10月1日建成通車，二期工程線路長19.9km，于84年9月建成通車，二條線路總長43.5km，日均客運量達135萬人次以上。天津地鐵南北線長7.4km，于84年12月3日通車，日均客運量約3萬人次。

我國城市軌道交通發(fā)展迅速，前景廣闊，城市軌道交通建設(shè)將在我國中心城市全面展開，北京、上海、廣州、深圳、武漢等城市相繼開展了新一輪的地鐵建設(shè)高潮。河南省鄭州市軌道交通網(wǎng)的建設(shè)項目也已經(jīng)立項，近期規(guī)劃了4條線，總長149公里，已于2008年開工。同時還規(guī)劃建設(shè)有鄭州——洛陽、鄭州——開封等地的城際快速軌道交通網(wǎng)。目前廣州地鐵已開通了1、2、3、4、5/6/7/8號線，總長255公里。按照《廣州市城市總體規(guī)劃(2001—2010)》規(guī)劃，由地鐵、輕軌、市郊鐵路、城際快速軌道交通及其它有軌交通組成廣州城市軌道交通網(wǎng)線網(wǎng)總長717公里，于2010年，廣州已建成9條線路

三、我國城市軌道交通發(fā)展概況

按照深圳地鐵建設(shè)規(guī)劃，在2010年之前，將建設(shè)1、4號線續(xù)建工程和新建2、3、11號線，總長124.776公里，目前已經(jīng)開通5條線，總長178公里。武漢市規(guī)劃將興建七條軌道交通線，軌道交通線路總長約212公里，設(shè)站170座左右，軌道交通將以地鐵為主，高架輕軌為輔。目前，武漢市軌道交通一號線一期工程——輕軌已在京漢大道上全面開通。

三、我國城市軌道交通發(fā)展概況近期我國城軌交通統(tǒng)計情況

牽引調(diào)速控制方式：VVVF可變電壓、可變頻率，也就是變頻調(diào)速系統(tǒng)。VVVF控制的逆變器連接電機，通過同時改變頻率和電壓，達到磁通恒定（可以用反電