《城市軌道交通車輛》 課件 項(xiàng)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(xué)習(xí)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(zhǔn)點(diǎn)、舒適和污染小的交通方式及其運(yùn)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(dòng)化控制條件下運(yùn)行的新型運(yùn)輸系統(tǒng)。按行走方式分為：①自動(dòng)化導(dǎo)軌交通系統(tǒng)。是導(dǎo)入計(jì)算機(jī)和全自動(dòng)控制系統(tǒng)的雙軌鐵路、獨(dú)軌鐵路。屬中量輕軌輸送方式，適于承擔(dān)的運(yùn)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(fù)合交通系統(tǒng)。是以自動(dòng)控制的新型無軌電車在導(dǎo)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(dòng)扶梯和小座艙組成，用于運(yùn)送上下飛機(jī)的旅客和郵件；④公共汽車運(yùn)營自動(dòng)控制系統(tǒng)。是為適應(yīng)非大量的乘客需求，通過計(jì)算機(jī)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(yùn)行自動(dòng)預(yù)報(bào)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(dòng)輸送系統(tǒng)在林和西正式開工，這是中國內(nèi)地首個(gè)無人駕駛的地下膠輪車運(yùn)輸系統(tǒng)，于2010年11月8日正式投入運(yùn)營。該線路采用全自動(dòng)無人駕駛的操作系統(tǒng)，啟動(dòng)、制動(dòng)、?？烤_(dá)到自動(dòng)化水平，命令執(zhí)行相當(dāng)迅速。

國內(nèi)新交通系統(tǒng)

線性電機(jī)車輛采用直線電機(jī)作為牽引動(dòng)力，它改變傳統(tǒng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方式為直線運(yùn)動(dòng)方式，工作原理與一般的旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)類似，可看成是將旋轉(zhuǎn)電機(jī)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(dāng)通過交流電流時(shí)，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(dòng)車輛運(yùn)行或使車輛制動(dòng)，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(jī)車輛

直線電機(jī)作用原理

1、車身降低導(dǎo)致隧道斷面面積減小，減低了地鐵投資成本。

直線電機(jī)車輛技術(shù)優(yōu)勢

2、非粘著驅(qū)動(dòng)形式使加減速可靠、磨耗少，爬坡能力大大增強(qiáng)。

直線電機(jī)車輛技術(shù)優(yōu)勢

3、取消了齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，曲線通過能力增加，并降低了噪音。

直線電機(jī)車輛技術(shù)優(yōu)勢

4、磨損部件少，車輛維護(hù)量降低，車輪壽命長。

直線電機(jī)車輛技術(shù)優(yōu)勢

國外直線電機(jī)車輛日本東京12號線直線電機(jī)車輛

國外直線電機(jī)車輛加拿大直線電機(jī)車輛

廣州地鐵四號線直線電機(jī)車輛

國內(nèi)直線電機(jī)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(shí)現(xiàn)對列車的支撐、導(dǎo)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(dǎo)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(jìn)行導(dǎo)向。采用電力牽引提供牽引動(dòng)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(jìn)行導(dǎo)向。由直線牽引電動(dòng)機(jī)提供列車的推進(jìn)動(dòng)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(jìn)系統(tǒng)和導(dǎo)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(jìn)和導(dǎo)向原理

（三）磁懸浮列車

懸浮系統(tǒng)：可以分為兩個(gè)方向，分別是德國的常導(dǎo)型和日本的超導(dǎo)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(dǎo)軌相互吸引產(chǎn)生懸浮。常導(dǎo)磁懸浮列車工作時(shí)，首先調(diào)整車輛下部的懸浮和導(dǎo)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(dǎo)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(shí)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(dǎo)向。此外由于懸浮和導(dǎo)向與列車運(yùn)行速度無關(guān)，即使在停車狀態(tài)下列車仍然可以進(jìn)入懸浮狀態(tài)。

電力懸浮系統(tǒng)是運(yùn)動(dòng)的車輛上的磁鐵使導(dǎo)軌產(chǎn)生電流。由于車輛和導(dǎo)軌的縫隙減少時(shí)電磁斥力會(huì)增大，產(chǎn)生的電磁斥力提供了穩(wěn)定的車輛支撐和導(dǎo)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(jìn)行有效支撐。

（三）磁懸浮列車

推進(jìn)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(dòng)機(jī)的勵(lì)磁線圈，地面軌道內(nèi)側(cè)的三相移動(dòng)磁場驅(qū)動(dòng)繞組起到電樞的作用。當(dāng)沿線布置的變電所向軌道內(nèi)側(cè)的驅(qū)動(dòng)繞組提供三相調(diào)頻調(diào)幅電力時(shí)，由于電磁感應(yīng)作用承載系統(tǒng)連同列車一起就像電機(jī)的轉(zhuǎn)子一樣被推動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng)。

導(dǎo)向系統(tǒng)：導(dǎo)向系統(tǒng)是由一種側(cè)向力來保證懸浮的車輛能沿著導(dǎo)軌的方向運(yùn)動(dòng)。推進(jìn)系統(tǒng)原理

（三）磁懸浮列車日本磁懸浮列車及導(dǎo)軌

國外磁懸浮列車

我國上海引進(jìn)德國技術(shù)修建了一條常導(dǎo)磁懸浮列車商運(yùn)示范線，于2002年12月31日進(jìn)行首次試運(yùn)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(jī)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?yán)冒惭b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(jì)與社會(huì)發(fā)展客觀需求及國外城市交通發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)，在我國大中城市發(fā)展大、中客運(yùn)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(yùn)量達(dá)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(yùn)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(xiàng)目也已經(jīng)立項(xiàng)，近期規(guī)劃了4條線，總長149公里，已于2008年開工。同時(shí)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(jì)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(jī)，通過同時(shí)改變頻率和電壓，達(dá)到磁通恒定（可以用反電