城市轨道交通系统模式

城市轨道交通系统模式 目录 1.城市轨道交通系统模式的基本概念 2.我国城市轨道交通系统类型和发展状况 3.各型轨道交通系统的技术特点 4.城市轨道交通系统模式选择的目标和技术路线 1.城市轨道交通系统模式的基本概念 城市让生活更美好，城市轨道交通已经与市民生活息息相关。我们会看到，与道路上行驶的各类交通 工具不同，轨道交通车辆行驶在特定的轨道上，特定的轨道不但承载而且提供车辆的导向，司机室内没有 方向盘之类的装置。 轨道交通特指由专用轨道进行导向的各类公共交通，包括承担长距离客、货运输的干线铁路和城市轨 道交通。本课件的讲解对象是城市轨道交通系统。 国家标准城市公共交通常用名词术语（GB5655-85）中，城市轨道交通的定义是“通常以电能为 动力，采取轮轨运转方式的快速大运量公共交通的总称。” 城市轨道交通基本特征有以下 7 点： （1） 专用通道和设施设备：专用轨道、专用信号、专用车辆、专用车站； （2） 城市内服务范围广：以市区中心圈为核心，外延辐射市郊。提供城市中心与外围组团、副中心 之间的联系； （3） 线路布设灵活：主要线路贯穿市区中心，形成向外辐射形态；郊区可以利旧和新建市郊铁路。 敷设方式可以地面、地下、高架相结合。地面线可与道路采用独立路权，也可共用路权； （4） 运输能力高：采用全封闭、独立路权、高密度运行方式，单位时间内运输能力高，与市区公交 线路相比，在运量、速度和舒适度等方面具有较大的优势； （5） 车站间距适中：市区 1.01.5km，市郊 25km，组团间 510km； （6） 平均旅行速度：一般 3540km/h，市郊和组团间的交流可达 5060km/h； （7） 采用直流供电方式。 根据城市公共交通分类标准（CJJ/T114-2007），我国城市轨道交通细分为地铁系统、轻轨系统、 有轨电车、磁浮系统、市域快速轨道系统、自动导向交通系统等。其中轻轨系统涵盖了直线电机、跨座式 单轨、悬挂式单轨等制式。 城市轨道交通分类表（01） 分类名称及代码主要指标及特征 大类中类小类 车辆和线路条 件 客运能力（N） 平均运行速度 （v） 备注 小型出租汽 车 GJ141 定员：5 人 随时租用或预订，按计价 器收费或按日包车 中型出租汽 车 GJ142 定员：719 人 预订，按计程或计时包车 出租汽车 GJ14 大型出租汽 车 GJ1431 定员：20 人 预计，按计程或计时包车 城市道路公共 交通 GJ1 地铁系统A 型车辆车长：22.1m N：4.57.0 万 高运量 GJ211 车宽：3.0m 定员：310 人 线路半径： 300m 线路坡度： 35% 人次/h v：35km/h 适用于地下、地面或高架 B 型车辆 GJ212 车长：19.0 m 车宽：2.8 m 定员： 230245 人 线路半径： 250m 线路坡度： 35% N：2.55.0 人 次/h v：35km/h 大运量 适用于地下、地面或高两 架 GJ21 LB型车辆 GJ213 车长：16.8 m 车宽：2.8 m 定员： 215240 人 线路半径： 100m 线路坡度： 60% N：2.54.0 万 人次/h v：35km/h 大运量 适用于地下、地面或高两 架 城市轨道交通分类表（02） 分类名称及代码主要指标及特征 大类中类小类 车辆和线路条 件 客运能力（N） 平均运行速度 （v） 备注 C 型车辆 GJ221 车长： 18.930.4m 车宽：2.6m 定员： 200315 人 线路半径： 50m 线路坡度： 60% N：1.03.0 万人 次/h v：2535km/h 中运量 适用于高架、地面 或地下 城市轨道交 通 GJ2 轻轨系统 GJ22 LC型车辆 GJ222 车长：16.5m 车宽： 2.52.6m 定员：150 人 N：1.03.0 万人 次/h v：2535km/h 中运量 适用于高架、地面 或地下 线路半径： 60m 线路坡度： 60% 跨座式单轨车辆 GJ223 车长：15m 车宽：3m 定员： 150170 人 线路半径： 50m 线路坡度： 60% N：13 万人次/h v：3035km/h 中运量 适用于高架 悬挂式单轨车辆 GJ224 车长：15m 车宽：2.63m 定员： 80100 人 线路半径： 50m 线路坡度： 60% N：0.81.25 万 人次/h v：20km/h 低运量 适用于高架 有轨电车 GJ23 单厢式或铰接式有 轨电车 GJ231 车长： 12.528m 车宽：2.6m 定员： 110260 人 线路半径： 30m 线路坡度： 60% N：0.61.0 人次 /h v：1525km/h 低运量 适用于街面混行的 轨道交通 城市轨道交通分类表（03） 分类名称及代码主要指标及特征 大类中类小类 车辆和线路 条件 客运能力（N） 平均运行速度 （v） 备注 城市轨道 交通 GJ2 磁浮系统 GJ24 中低速磁浮车 辆 GJ241 车长： 1215m 车宽： 2.63.0m 定员： 80120 人 N：1.53.0 万人 次/h 最高运行速度： 100km/h 中运量 适用于高架 线路半径： 50m 线路坡度： 70% 高速磁浮车辆 GJ242 车长：端车 27.0m 中车 24.8m 车宽：3.7 m 定员：端车 120 人 中车 144 人 线路半径： 350m 线路坡度： 100% N：1.02.5 万人 次/h 最高运行速度： 500km/h 中运量 适用于效区高架 自动导向轨 道系统 GJ25 特制胶轮车辆 GJ251 车长： 7.68.6m 车宽：3m 定员： 7090 人 线路半径： 30m 线路坡度： 60% N：1.03.0 万人 次/h V: 25km/h 胶轮特制车辆中运量 主要适用于高架或地下 市域快速轨 道系统 GJ26 地铁车辆或专 用车辆 GJ261 线路半径： 500m 线路坡度： 30% 最高运行速度： 120160km/h 适用于城市域内中、长距 离客运交通地铁车或专用 车 各种系统还可按以下技术特征进行区分： （1）按支承与导向方式的不同，分为钢轮/钢轨、胶轮自动导向、胶轮单轨、磁悬浮等系统。钢轮/ 钢轨系统采用标准轨距 1435mm； （2）按运量等级进行划分，有大运量系统、高运量系统、中低运量系统等； （3）按运行速度进行区分，有高速（120km/h 及以上）、快速（100km/h）、普速（80km/h）之分； （4）以牵引供电方式区分，有直流 1500V 接触网、直流 750V 接触轨、直流 1500V 接触轨之分； （5）若按牵引方式，可分为旋转式交流电机牵引和直线电机牵引； （6）按运营组织方式，又可分为传统城市型轨道交通和市域快速轨道交通（包括市郊铁路） 2.我国城市轨道交通系统类型和发展状况 截止目前，我国有 23 座城市已建成城市轨道交通。预计到 2020 年，全国城市轨道运营里程将达到 6000 公里。 迄今为止，我国城市轨道交通中应用的系统类型有钢轮钢轨地铁、跨座式单轨、直线电机、低地板有 轨电车、中低速磁悬浮、胶轮路轨 APM 和市郊铁路。钢轮钢轨地铁系统的 A 型车和 B 型车是主流车型。经 统计，在 2013 年末全国轨道交通运营线路中，钢轮/钢轨地铁系统约占 75%，其他系统模式约占 25%。在 2020 年规划拟建线路中，其他模式也将占有一定比例。这种以地铁为主，其他系统共同发展的多模式格 局，符合我国城市轨道交通的发展要求。 我国城市轨道交通日益发挥出强大的技术优势，体现在以下 6 个方面： 强大的运力。城市轨道交通列车运行间隔短、运行速度高、车辆编组大，能够在相对较短的时间内输 送较大的客流，远远超过其他类型的城市公共交通的运力。 据统计，地铁每公里线路年客运量可达 100 万人次以上，最高达到 1200 万人次，如莫斯科地铁、东 京地铁、北京地铁、上海地铁等，都在城市公共交通中承担了非常重要的作用。 准时性高。由于具备全封闭和独立路权的条件，能够确保列车运行时不会受到其他交通工具的干扰， 不会发生交通拥堵，也不会受天气的影响，所以准时性高。 减少乘客通勤时间。列车的起动、加速和减速、制动很快，相比公交系统，其区间平均旅速高，全程 运行时间可控，可以大幅缩短乘客的出行时间。 乘座安全舒适。信号控制技术十分成熟，保证了城市轨道交通安全可靠。列车运行平稳、车站服务设 施齐全，乘客舒适度较高。 充分利用城市空间。城市轨道交通大多采用地下或者高架敷设方式，能够充分利用城市的地上以及地 下空间，有利于实现城市土地的综合利用和城市规划的可持续发展。 能够有效改善城市生态环境。由于采用电力牵引，消除了运行中的空气污染。有助于改变个体出行方 式，通过大容量公共交通方式减少路面上公共汽车的数量，进一步减少汽车的废气污染。通过在运行线路 和车辆上采用各种降噪措施，减少噪声污染。 典型钢轮钢轨地铁车辆（左：A 型车 右：B 型车） 照片所示为我国地铁主流车型：A 型车和 B 型车 A 型车B 型车序 号 项目名称 四轴车四轴车 1 车辆长度（m） 24.4/22.819.82/19.52 2 车辆宽度（m） 3.02.8 受流器车（有空调/无 空调） 3.83.8/3.6 3 车辆高度（m） 受电弓车（落弓高度）3.8 3.8 4 车厢内净高（m） 2.052.152.052.15 5 地板面高（m） 1.131.10 6 车辆定距（m） 15.712.6 7 固定轴距（m） 2.52.2 8 轮径（新轮，mm） 840840 9 轴重（t） 1614 带司机室的端车 36 10 空车重量（t） 无司机室的中间车 38 3336（视车体材料的不 同） 带司机室的端车 230 11 定员人数（人，站立标准 6 人/）无司机室的中间车 310245 带司机室的端车 198 12 定员人数（人，站立标准 5 人/）无司机室的中间车 265212 13 最高运行速度（km/h） 80、100、12 0 80、100、120 14 动拖比1：1.2：11：1.2：1 除了主流钢轮钢轨地铁系统外，我国也陆续发展了其他种类的系统。重庆市在 20002012 年间成功 建设和运营跨坐式单轨交通系统，分阶段实施设备国产化工作，编制完成跨座式单轨设计规范。目前实现 了轨道梁、道岔及车辆的国产化；攻克了轨道梁模具研制、架桥机研制、高精度测量安装控制、道岔机电 控制及车辆转向架国产化等五大技术难题；系统掌握了车体、转向架和电力牵引三大关键部件的核心技术。 运行中的重庆市跨座式单轨 直线电机主要应用于北京机场线（2008 年）和广州地铁 4.5 号线（2005.2009 年）。北京机场线直线 电机运载系统采用庞巴迪 Mark车辆技术，其特点为直线电机采用强迫风冷、叠片式感应板，具有重量 轻，功率大的特点；广州直线电机运载系统采用日本川崎重工技术，其特点为直线电机采用自然风冷、爆 炸焊接感应板，结构简单，效率较高，但是重量较大，功率受限。 广州地铁 4 号线 北京机场线 长春轻轨一期三期线路采用了 70%低地板有轨电车，积累了生产和运营经验。近几年，苏州、南京、 广州、沈阳等地相继建设、开通 100%低地板有轨电车运营线路，共用路权，运行噪声低，环境保护好， 但是系统运能低，适合小运量线路。 长春轻轨一期 沈阳浑南新区有轨电车 正在建设中的长沙中低速磁浮工程连接长沙火车南站和黄花机场，正线全长约 18.5 公里，初期设车 站 3 座，预留车站 2 座，采用磁浮列车 3 辆编组，最高设计速度 120 公里/小时，最高运营速度 100 公里/ 小时。工程已于 2014 年 5 月 16 日正式开工建设，预计 2016 年上半年试运营。开通后，乘客从长沙南站 至长沙黄花机场 T2 航站楼，仅需 10 分钟。 胶轮路轨 APM 系统在首都机场国际航站楼、广州珠江新城集运系统和上海轨道交通 8 号线三期工程得 以应用，充分发挥其“小、快、灵”的特点，用于城市骨干轨交线路末端的接驳系统，能够有效拓宽城市 轨道交通骨干网服务范围。 广州珠江新城集运系统地下车辆段 上海轨道交通 22 号线由既有铁路金山支线改造而成，采用铁路制式。设计最高行车速度 160km/h， 线路全长 56km，平均站间距 7km。近、远期除开行市郊列车外，仍承担一定的货运，近、远期最大货流密 度分别为 1951 万吨/年、1025 万吨/年。高峰小时可实现市郊列车最小 6min 的行车间隔。 CRH2A 型动车组停靠在 22 号线车站 南京 S1 线是南京市轨道交通线网规划中 7 条市郊线之一，线路由禄口新城南站至高淳南站，全长 57.1km，平均站间距 11.4km。采用城市轨道交通制式，B 型车，3 辆编组，设计最高速度为 120km/h， DC1500V 接触网供电。 南京 S1 线车辆 温州 S1 线部分利用既有金温铁路通道，线路全长 77.0km，规划设站 28 座，平均站间距 2.8km；设计 速度 120km/h，列车编组推荐初、近、远期采用 6 辆编组。采用城市轨道交通与干线铁路相结合的技术标 准。 温州 S1 线车辆 3.各型轨道交通系统的技术特点 城市轨道交通工程项目建设标准（建标 104-2008）明确了各类系统模式与线路运量等级的对应 关系。城市轨道交通新线建设，按线路远期单向高峰小时客运能力，划分为四个类别、三个量级。 高运量大运量中运量线中运能分类 （钢轮钢轨）钢轮钢轨/单轨 线路型式全封闭型部分平交道 列车最大长度（m）单向运能（万人次/ h）4.572.551.5312 适用车型 A B 或 LbB、C、Lb 及单轨C 或 D 最高速度（km/h）801006080 平均站间距（km）1.220.81.5 旅行速度（km/h）3540 2030 适用城市城区人口规模（万人） 300150 A、B、Lb、C、D 型车和单轨车的技术规格见下表。 名称A 型车B 型车C 型铰接车D 型铰接车Lb 型车单轨车 车长（m） 22.119.0-17.0814.8 车宽（m） 3.02.82.62.62.82.98 车高（m） 3.83.83.73.73.6253.84/5.3 转向架中心距（m） 15.712.6-11.149.6 固定轴距（m） 2.52.31.91.92.02.5 车厢地板高度（m） 1.131.100.950.350.931.13 轴重 16t14t13t12t13t14t 线路工程主要技术标准见下表。 ABC/D 基本车型 一般地段/困难地段 L 单轨 正 线 350/300300/250100/50150100 联 络 线 250/150200/15080/2510050 最小曲线半 径（m） 车 场 线 15015080/256550 正 线 30/3530/35605060 联 络 线 4040607060 最大坡度 （） 车 场 线 库外停放线 1.5，咽喉区道岔 坡度 3.0 库外停放线 1.5，咽喉区道岔 坡度 3.0 库外停放线 1.5，咽喉区道 岔坡度 3.0 库外停放线 1.5，咽喉区道 岔坡度 3.0 3 正 线 5000250050002500 1000 50002500 20003 000 竖曲线半径 （m） 联 络 线 20002000100020001000 正 线 60606060 轨道梁 联 络 线 50505050 轨道梁钢轨 （kg/m） 车 场 线 50505050 轨道梁 正 线 单开 9 号单开 9 号 单开 9 号 关节可 桡型 道岔 车 场 单开 7 号单开 7 号或 6 号 单开 5 号 关节型 道岔 接下来，具体谈谈各型系统的技术特点。 钢轮钢轨地铁系统 钢轮钢轨地铁采用标准轨距 1435mm，全封闭独立路权，配备电力牵引和列车运行控制设备，线路的 运能最高可达 7 万人次/h，最高速度可达 120km/h，平均旅行速度可达 40km/h 以上，最小运营间隔可达 2min。可以 48 辆编组，动拖组合，驱动方式有直流电机、交流电机、直线电机等。线路大多穿越市中 心，采用地下线为主的敷设方式，造价高，工程费用约 68 亿/公里，适用于出行距离较长、客运量大的 城市中心区域。 总结钢轮钢轨地铁 A 型车和 B 型车的主要优点有： （1）应用历程长，技术性能成熟、可靠，规范、标准配套齐全，国产化程度高，产品供货期较短； （2）国内外供货厂家多，已形成成熟的市场竞争。设计、制造成本比较透明，有利于控制采购成本； （3）运量大，超载能力强； （4）适合作为超大城市轨道交通骨干车型，形成规模发展，实现网络资源共享； （5）网络化效益明显，有利于缩短建设周期，降低建设成本。 主要缺点有： （1）依靠轮轨之间的粘着来实现牵引力和制动力，计算时一般采用 0.150.17。但是受天气、轨面 清洁状况等因素影响，数值不稳定，列车容易发生空转或打滑，存在运营安全隐患。 （2）运行过程中的噪声和振动对沿线环境造成不利影响。 （3）线路平面和纵断面条件要求较高，面临复杂地形时，会产生较大的拆改工程量。 中运量轨道交通系统 除了钢轮钢轨地铁系统，我国还发展了一些其他类型的系统，如低地板有轨电车、C 型车（即铰接式 轻轨）、直线电机、单轨、中低速磁浮、胶轮自导向系统等，品种多，可以满足不同的服务需求，系统提 供运能在 500030000 人/h。我们归类为中运量轨交系统。 中运量轨道交通在城市公共交通中的功能作用体现为： 大城市中，可以承担地铁等骨干公共交通网络的“补充、延伸、联络、过渡”等辅助功能； 中、小城市中，可构建以中运量系统为主骨架的公共交通网络，有效承接繁忙地段早晚高峰时段客流 的输送； 在旅游城市、历史文化名城，可以发挥中运量系统良好的的环保特性，保护景区和古迹环境。 （1）中低速磁悬浮系统 采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动装置，依靠电磁吸力或电动斥力将列车悬浮于空中并进行导向， 不再需要列车与地面轨道间的机械接触，再利用直线电机驱动列车运行，从根本上克服了轮轨系统的粘着 限制、机械噪声和磨损等问题，轨道更容易维修，系统使用寿命更长。 按照运行速度的不同，磁悬浮列车可以分为高速和中低速两类；中低速磁悬浮列车的最高运行速度可 以达到 100km/h 以上，适用于城市内部和城市组团之间的轨道交通运输。 中低速磁浮系统构成及悬浮导向原理 关键组成包括车辆、线路轨道、信号与通信、供电等四大系统。 核心技术是悬浮导向控制技术。 主要技术发展方向体现在以下 7 个方面： 车辆轻量化 转向架制造 车辆总装集成 轨道轧制、轨排加工和铺设安装 各种类型的道岔制造和安装 运行控制 供电系统 主要工程特点： 环保且舒适：运行平稳、舒适、噪音低。距离轨道 7.5 米处的峰值噪声为 64dB（A）。 线路适应性好：转弯半径小，爬坡能力强，线路纵坡可达 70，最小曲线半径 R=75m。 运输能力较高：车辆长 1415.5 米，宽 3.0 米，轨面以上高约 3.81 米，3 辆编组列车载客量约 450 人，系统能力可以接近 2.0 万人次/h，属于中等运量交通系统。 能耗和运营成本也较高：同比轻轨系统，能耗高 1417%，运营成本相对较高。 小结：技术发展还存在不确定性，目前还未全面推广，处在深化研究、技术储备和适机进行示范应用 的阶段。 （2）胶轮导轨电车系统 胶轮导轨电车系统由劳尔公司研制生产，也称为 Translohr 导轨电车。它属于双向路面公共交通系统， 也是现代有轨电车的一种。采用橡胶充气轮胎，具有行驶噪音低、震动小、制动快、爬坡能力强等特点。 车辆的宽度为 2.2m，系统运能在单向 5000 至 8000 人次/h，总量偏小。 导轨电车结构简单，其模块化的设计可以提供三模块六模块等编组方式： 三模块编组的列车长 25m，为 STE3 车型 四模块编组的列车长 32m，为 STE4 车型 五模块编组的列车长 39m，为 STE5 车型 六模块编组的列车长 46m，为 STE6 车型 两列 STE3 型列车单元可以连挂，总长达 51m（包括车钩）。 车辆可在普通混凝土道路上行驶，减少了对原有路面的损坏，降低建造成本，缩短施工工期。 导轨电车的轨道由两旁的行车道和中间一条用于引导车辆的导向轨组成，驾驶室不设方向盘。该系统 的导向技术不够稳定，脱轨事故时有发生，影响了运营的安全可靠性。 小结：所能提供的系统运能偏小，导向技术还需改进，不做推广应用。 （3）跨座式单轨交通系统 车辆的转向架骑跨在轨道梁上，利用走行轮承重与走行，由转向架两侧的水平轮胎进行导向、稳定轮 稳定车体。车辆转向架为二轴转向架，轨道梁既是承重的桥梁结构，还是车辆行驶的导向轨道。 这里补充单轨的一个分支，即悬挂式单轨交通。其特点是使用下部开口的钢制轨道梁，车体悬挂在安 装有橡胶轮胎的走行部下方，整个车辆吊挂在轨道下方运行。运量小，只能用于一些低运量的交通项目。 日本千叶市 德国乌帕塔尔-第一条悬挂单轨 悬挂式单轨的轨道梁 国内外几种典型单轨车辆的参数 东京 Haneda大阪机场线重庆德国乌帕塔尔 支撑方式跨座式跨座式跨座式悬挂式 车辆长度（m） 16.5514.8014.808.232 宽度（m） 3.022.92.982.244 单节车定员（6 人/m2） 999914575 列车编组（辆） 6462 列车定员（人） 564494870150 典型单轨车辆的参数 表 2.2.1 工程特点：区间结构体量小，高架桥透光性好，美化城市景观。使用橡胶轮胎，车辆运行过程中振动 小、噪音低，适用于高架、半径小、坡度大、声环境要求高的线路或者地形复杂的线路。 系统性能特点： 走行轮的摩擦系数较大，车辆爬坡能力强，可达 60。 车辆轴距小，能通过较小的曲线半径，正线最小曲线半径 100m，车场线最小曲线半径 50m。 轨道梁的梁宽约 850mm, 支柱结构细长（1500*1500mm），占地面积较小，城市景观好。 采用橡胶轮胎，低噪音、低震动，环境影响小等。 受限于信号系统的配置、单轨特殊道岔梁的转辙时间等因素，最大设计能力不大于 24 对/h，最大运 输能力不宜超过 2.3 万人次/h 。由于特殊的道岔结构不容易组网运营，无法与传统地铁衔接和互通。 轮胎和轨道梁之间的摩擦系数较大，轮胎磨耗较大，牵引能耗较大。 轨道两侧没有可站立的设施，且离地面较高，紧急疏散非常困难。 为了解决救援问题，重庆单轨总结了列车自救、列车纵向连接推行救援、列车纵向疏散救援（线间距 较大位置）或横向疏散救援（并行线路）、乘客通过疏散平台自救（无道岔区间），以及垂直救援（社会 救援和人力救援）等不同区间条件的乘客疏散救援方法。 小结：从世界范围看,全世界已有 11 个国家开通单轨线路共计 600 多公里。该系统适用于高架线为主 体的中、低运量的城市轨道交通线路，尤其是对地势起伏较大、环境条件复杂等选线受限制的线路较为适 合。也适用于对环境等有特殊要求的机场线和旅游线。 （4）直线电机运载系统 通过直线感应电机技术的应用，将定子线圈（初级线圈）安装在车辆上，而转子则安装在导轨上，由 感应而产生电磁力并直接驱动车辆前进。转子磁场与定子磁场不同步运行，故也称为直线异步电机。车轮 仅需承担支承和导向作用。 直线电机与旋转电机的驱动原理示意图 系统技术特点： 可将电能直接转换成直线运动机械能，不需要中间齿轮传动机构，结构简单、轮径小，车辆高度可降 低，地下区间工程限界减少；具有无接触、少磨损、噪声低、速度快、推力大、定位精度高、组合灵活等 优点。 直线电机区间断面示意图 非粘着牵引，爬坡能力可达 6070 ，空气制动（液压制动）依靠轮轨间的粘着力，还可增加磁轨 制动等非粘着制动来增大制动力。 轮对无需传递纵向牵引力，且没有齿轮传动箱和联轴节等设备，可以使用径向转向架技术，车辆过曲 线能力加强，最小半径可以 50 米。 工作中要产生 912mm 的气隙，牵引能耗较高，总的人公里能耗指标同比旋转电机约增加 1015%。 直线电机系统无法与传统地铁网络互联互通。 左：径向转向架 右：曲线通过时摇枕与构架的位置关系 系统的减振降噪技术： 采用直线电机运载系统，对城市造成的噪声、振动等负面环境影响较钢轮钢轨系统小，在环保方面有 一定的优势。但是采用直线电机系统的线路往往坡度较大、曲线半径较小，运营条件相对苛刻，距离居民、 办公场所较近，轮轨接触带来的振动和噪声依然存在，因此对轨道结构的减振降噪要求仍然较高。 采取的减振降噪主要措施有：对低频电流采取滤波处理，消除电磁噪声；根据环评预测结果采取相应 的轨道减振降噪措施。 系统的适应性： 工程拆迁量少，环境破坏小，建造成本低，经济、实用，在土地资源日益紧张的状况下，该系统模式 具有一定的应用前景。 选线条件灵活，车辆轻量化，工程断面尺寸小，适合地势起伏大、地形复杂，城市开发强度高，选线 受限制的项目。 减少了轮对踏面和钢轨的磨耗，降低维护工作量；且没有齿轮箱等中间传动结构，车辆的检修工作量 也有所下降。 经理论计算，系统的运输能力可达 4.2 万人次/h，但是，要充分发挥直线电机运载系统的效能，体现 车辆轻量化与小型化优势，系统的运输能力以不高于 2.5 万人次/h 左右的中运量为宜。 小结：世界范围内投入运营的直线电机运载系统约有 250km。鉴于牵引能耗较高，该项技术的应用需 着力发挥“线路适应性强、系统轻量化与小型化”的技术特点，适合作为城市轨道交通网络的一种补充。 适用于环境条件复杂、选线受限制的线路，如地势起伏大、地形复杂的山地丘陵城市，或者埋深较大、周 边环境复杂的城市中心区内辅助线路。 温哥华 SkyTrain （5）胶轮路轨 APM 系统 胶轮路轨 APM 系统属于新交通系统范畴，全称为自动化导轨交通系统（Automated GuideWay Transit，简称 AGT），也称为 APM（Automated People Mover System）。采用无人驾驶的车辆在专用路 权及自动化控制条件下运行。车辆采用橡胶轮胎走行于混凝土路面上，电力牵引，具有自动导向，可单车 或数辆编组运行。相应的技术特征是“胶轮+导轨+全自动驾驶运行技术”。 车辆长度较短，一般在 7.6m13m 间；宽度在 2.42.9 米之间，车辆定员一般约 70150 人。车辆 轴重 13 吨，一般采用 24 辆小编组。采用混凝土路面，钢制导轨，每辆车配备两个单轴转向架，胶轮作 为走行轮和导向轮。 胶轮路轨 APM 系统转向架（中导向） 胶轮路轨线路（新加坡） 序号 项目名称标准 1 车辆长度（车钩连接面之间）12750（11200） 2 车体宽度2850（2800） 3 车顶距轨面高度3390（3615） 4 客室地板面距轨面高度 1100 5 列车端部车钩中心线距轨面高度 813 6 客室内部车顶中心线距地板面高度2060（2090） 7 最小站立区净高度 2000 8 轮对轴距7580（8600） 9 轮距20202050 10 车门数量（单侧） 2 11 车门开度高度 19502000 12 车门间距（对称布置）4572（5600） 走行轮 4 13 橡胶轮胎数量 导向轮+过岔轮 8+0 座位数 8 额定载客量（6 人/m2）151（132） 14 载客量 超载载客量*（8 人/m2）198（171） 15 轴重（额定载客量 6 人/m2 时，载荷计算时乘客人均体重按 61kg 计） 13.5t 走行轮的摩擦系数较大，爬坡能力强，可达 60 。 单轴转向架且转向架间距短，能通过较小的曲线半径，正线最小曲线半径 30m，车场线最小曲线半径 25m 。 采用橡胶轮胎，低噪音，相对钢轮钢轨通常低 35dB，无振动，环境影响小，适合高架线路，线路 能接近居住区，方便乘座。 高架区间占地面积较小，城市景观好。 可利用高架桥面实施乘客疏散，救援条件好。 采用全自动无人驾驶运行技术，且道岔工作灵活，行车间隔可以 90s，对于 6 辆编组列车而言可以提 供的系统能力约 3 万人/小时。 不能与传统地铁衔接和互通。 轮胎和轨道梁之间的摩擦系数较大，轮胎磨耗较大，牵引能耗较大。 小结：从全球范围来看，用于城市轨道交通的胶轮路轨 APM 系统已逾 340 公里，另有超过 50 个机场 使用或新建胶轮 APM 系统。该系统适合作为城市轨道交通骨干网络的一种补充，修建于环境要求较高的居 民区、商务区附近并与骨干线路相衔接，从而有效扩大骨干网络的服务范围。 （6）低地板有轨电车 是对传统有轨电车改进、演变出来的新系统，充分利用地面道路资源，采用地面敷设和公交化管理， 独立或混合路权等运营方式。关键技术有：道路交叉口交通组织和信号控制策略、无网供电技术、低地板 车厢、独立轮转向架、弹性车轮、车体模块铰接技术等。系统提供运能较低，约 1 万人/小时以内。 系统技术特点： 要实现 100%低地板，转向架是技术核心。 车辆结构模块化，可灵活编组。 供电方式多样化，除了接触网供电外，无网供电有 Tramwave 地面供电（安萨尔多）、APS 地面供电 （Alstom）、蓄电池供电（Alstom）、Primove 电磁感应供电（Bombardier）、超级电容器供电 （Bombardier）、混合型蓄能装置供电（Siemens）等多种型式。 地面敷设，可路中也可路侧布置，可结合道路、广场和绿地等做成草皮、地砖、混凝土等多种铺装。 爬坡能力强，可以适应 70的坡度；转弯半径小，最小可以达到 20m，能适应城市环境的选线要求。 专用路权或混用路权。可与传统地铁衔接和互通。 小结：截止目前，世界上有近 50 个国家 400 多个城市应用了低地板有轨电车系统。由于路权与运能 之间的矛盾，有轨电车适合高峰断面客流在 0.8 万1.0 万人次/h 左右的线路。 （7）高地板有轨电车（铰接式轻轨） 高地板有轨电车即城市公共交通分类标准中的 C 型车。其地板面高度约为 9001100mm，适用于 高架线路，全封闭、独立路权。车辆轴重一般为 1114 吨，多采用短编组（24 辆编成一列）。 中车集团株机厂为土耳其生产的有轨电车 高地板有轨电车宽度和长度均较地铁车辆小。采用铰接式车体和先进的制动技术，具有较灵活的线路 设计标准。采用与地铁相同的标准轨距（1435mm），能够实现与既有轨道交通网络的联通，共享既有地铁 线网的资源。线路主要在城市地面或高架桥上运行，线路穿越繁华街区时也可钻入地下。 小结：高地板有轨电车在国外应用比较多。国内部分厂商承揽了出口订单生产、制造并出口此种车型。 如果加以应用，可以实现较高的国产化程度。 技术上各有千秋，各具特色，有着各自不同的适用条件，对这砦系统的选用，工作重点是适用性的分 析，将合适的车型用于适合的项目中，充分发挥技术经济优势。 系统 低地板有轨电 高地板有轨 胶轮路轨跨座式单轨系中低速磁 项目 车（含胶轮导 轨电车） 电车APM 系统统 B 型直线电 机 C 型直线电 机 浮系统 列车 编组 （辆） 3 模块、5 模 块、7 模块 （可 2 辆编组） 2 模块（可 2 辆编组） 1648462646 车辆 长*宽 *高 （m） 44（32.28*2. 65*3.38 23.6*2.65* 3.75 12.75*2.85* 3.39 15.5/14.6*2.9 *3.84 17.2*2.9* 3.56 16.0*2.5*3 .125 16*2.8*3 .53 地板 面高 度 （mm ） 360920110011309308301100 座椅 数 644012 站立 （6 人 /m2） 305202138 151/165218/243144/162130 敷设 型式 高架、地下、 地面 高架、地下、 地面 高架、地下 高架为主 高架、地 下、地面 高架、地下、 地面 高架为主 系统 运能 （万 人次 /h） 0.61.5 0.71.512.01.53.6240.62.01.52.5 供电 电压 及方 式 DC750V 接触网 或接触轨 DC750V 接 触轨 DC750V 接触 轨 DC1500V 接触 轨 DC1500V 接 触轨 DC600V/DC7 50V 接触轨 DC1500V 接触轨 最大 运行 速度 （km/ h） 7080807590100100 轴重 （t） 121111.511149.510 噪声 （dBA 83787675787870 ） 车辆 采购 成本 （万 元/辆） 3000 （7 模块/辆） 800 （2 模块/ 辆） 1350850 全进口： 1150 国产：850 12001100 工程 费用 约 1.5 亿/km 约 3.0 亿 /km 约 3.0 亿/km 约 3.54.0 亿 /km 约 4.0 亿 /km 约 3.5 亿 /km 约 2.5 亿 /km 4.系统模式选择目标和技术路线 （1）系统模式选择的基本原则 系统模式的选择是保证城市轨道交通合理规划的一项非常重要的工作，从上到下引起普遍的重视和关 注。对于一座城市而言，规划阶段做好系统模式选择，将决定这座城市未来在轨道交通领域的发展方向； 对于一个具体的项目，系统模式的选择将决定该项目的建设和运营标准。 各类系统都是多种技术的综合体，系统模式的选择涉及面广，一旦选定将直接影响线路、土建、车辆 段、供电系统、信号系统等各项设计标准，也会影响乘坐舒适度等服务