第1章城市轨道交通的概念与历史

第1章 城市轨道交通的概念与历史,第1章 城市轨道交通的概念与历史,【学习目标】 【教学建议】 【理论知识】 【实践操作】 【评价跟进】,【学习目标】,1.能复述城市轨道交通的定义，并指出城市轨道交通与其他交通形式的区别。 2.能描述不同类型城市轨道交通的概念和特征，并能有效区分。 3.了解世界及中国城市轨道交通系统产生和发展的脉络与阶段。 4.能指出世界不同城市的城市轨道交通发展的特点。,【教学建议】,1.教学场地：在普通教室、能连接互联网的多媒体教室及城市轨道交通系统的各种模型实训室中进行，课后可实地参观。 2.设备要求：各种城市轨道交通形式的仿真模型1套，或能播放视频投影的设备及相关课件、视频。 3.课时要求：共6课时，其中课堂讲授4课时，模拟操作2课时。,【理论知识】 1.1 城市轨道交通的基本概念,1.城市轨道交通的概念与特点 (1)城市轨道交通定义 城市中,使用车辆在固定导轨上运行并主要用于城市客运的交通系统称为城市轨道交通。 (2)城市轨道交通的特点 1）采用列车编组化运行，运量大；2）良好的线路条件与控制体系，速度快；3）电力牵引，污染少，环保好；4）可采用地下和高架敷设方式，占地面积小；5）全隔离的路权方式，安全和可靠性强；6）良好的环控体系和候车环境，乘车舒适性佳；7）也有如建设投资大、路网结构不易调整、运营成本高、技术条件要求高等劣势。,【理论知识】 1.1 城市轨道交通的基本概念,2.城市轨道交通的分类 1)按轨道空间位置划分，可分为地下铁道、地面铁路和高架铁路。 2)按轨道形式划分，可分为重轨铁路、轻轨铁路和独轨铁路。 3)按支承导向制式划分，可分为钢轮双轨系统、胶轮单轨系统和胶轮导轨系统。 4)按小时单向运能划分，可分为大运量系统(高峰时单向运输能力达到30000人次/h以上)、中运量系统(高峰时单向运输能力达到1500030000人次/h)和小运量系统(高峰时单向运输能力达到500015000人次/h)。 5)按路权专用程度划分，可分为线路全封闭型、线路半封闭型和线路不封闭型。 6)按服务区域分类划分，可分为市郊铁路、市内铁路和区域快速铁路。,3.各种城市轨道交通形式概念 (1)地下铁道 地下铁道(简称地铁)泛指高峰时单向客运量在37万人次/h左右的大容量轨道交通系统。,【理论知识】 1.1 城市轨道交通的基本概念,图1-1 美国洛杉矶地铁,(2)轻轨铁路 轻轨铁路(简称轻轨)泛指高峰时单向客运量在13万人次/h的中等容量轨道交通系统(见图1-2)。,【理论知识】 1.1 城市轨道交通的基本概念,图1-2 荷兰阿姆斯特丹的轻轨铁路,(3)有轨电车 有轨电车是一个由电力牵引、轮轨导向、单车或两辆铰接运行在城市路面线路上的低运量城市轨道交通系统(见图1-3)。,【理论知识】 1.1 城市轨道交通的基本概念,图1-3 奥地利维也纳的有轨电车,(4)市郊铁路 市郊铁路是指把城市市区与郊区、尤其是远郊区联系起来的城市轨道交通系统(见图1-4)。,【理论知识】 1.1 城市轨道交通的基本概念,图1-4 法国巴黎市郊区域快轨线路图,(5)线性地铁 线性地铁又称小断面地铁，是指由直线电机牵引的城市轨道交通系统(见图1-5)。,【理论知识】 1.1 城市轨道交通的基本概念,图1-5 日本线性地铁,【理论知识】 1.1 城市轨道交通的基本概念,图1-6 线性地铁与一般地铁的断面比较,(6)独轨铁道 独轨铁道是指车辆在一根轨道上运行的一种城市轨道交通系统。通常分为跨座式（如图17）和悬挂式（如图18）两种。,【理论知识】 1.1 城市轨道交通的基本概念,图1-7 日本跨座式独轨铁路,【理论知识】 1.1 城市轨道交通的基本概念,图1-8 日本悬挂式独轨铁路,【理论知识】 1.1 城市轨道交通的基本概念,(7)自动导向交通系统 自动导向交通系统是指系统中利用导轨导向、自动控制运行的新型轨道交通系统(见图1-9)，是一种通过非驱动的专用轨道引导列车运行的轨道交通。,图1-9 日本自动导向交通系统,【理论知识】 1.1 城市轨道交通的基本概念,图1-10 自动导向交通系统的形式,(8)磁悬浮交通系统 磁悬浮交通系统是指一种非粘着、用直线电机驱动列车运行的新型轨道交通系统。主要分超导斥型和常导磁吸型两类（如图111、图112）。,【理论知识】 1.1 城市轨道交通的基本概念,图1-11 超导斥型磁悬浮工作原理图,【理论知识】 1.1 城市轨道交通的基本概念,图1-12 常导磁吸型磁悬浮工作原理图,4.各种城市轨道交通形式的技术特征,【理论知识】 1.1 城市轨道交通的基本概念,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,1.世界城市轨道交通的产生与发展 (1)城市轨道交通产生与发展的原因和条件 城市轨道交通的产生与发展同城市的发展是密不可分的。首先是城市的发展需要轨道交通，于是城市轨道交通应运而生；其次城市轨道交通的发展又反过来促进了城市的繁荣和不断扩大。 1)城市轨道交通产生与发展的原因。 2)城市轨道交通产生与发展的条件。,图1-13 新城堡号和旅行者号蒸汽机车图,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,(2)世界城市轨道交通发展的历史 城市轨道交通发展大致经历了如下几个阶段。 1)现代城市轨道交通诞生前阶段(18041863年)。这一阶段轨道交通的发展，为现代城市轨道交通的诞生，打下了基础，提供了条件。,图1-14 有轨马车,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,2)现代城市轨道交通诞生起步阶段(1863年1890年)。这一阶段现代城市轨道交通与1863年在英国伦敦诞生，自从以后，不同的形式的城市轨道交通如雨后春笋般在世界，特别是欧美各国出现。,图1-15 世界第一条地下铁路英国伦敦地下铁道,图1-17 柏林展览会上的西门子电车,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,图1-18 1881年西门子铺设的电车轨道,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,图1-19 美国的有轨电车,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,图1-20 美国纽约地铁巴尔蒙线开通,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,3)现代城市轨道交通初步发展阶段(18901924年)。19世纪末，电力机车牵引，开始进入城市轨道交通领域，大大提升了城市轨道交通的实用性，城市轨道交通开始进入一个较为持续快速的发展期，在世界范围逐步推广开来，并逐渐成为公共交通主要形式之一。,4)停滞萎缩阶段(19241949年)。这一阶段由于汽车工业的发展和世界大战的爆发，又因为城市轨道交通投资大，建设周期长，城市轨道交通的发展在这时期呈现出停滞，甚至萎缩的局面。 5)再发展阶段(19491969年)。这一阶段由于汽车过度增加，造成车辆与道路的尖锐矛盾，道路交通速度下降甚至趋于瘫痪，加之不断增大的石油资源消耗、空气和噪声污染，人们又把解决城市交通问题的注意力放在城市轨道交通上来，许多国家的城市开始兴建城市轨道交通。 6)高速发展阶段(1969现在)。这一阶段伴随着世界各国城市化进程的发展，客流量的不断攀升，城市内的交通距离在延长，人们生活节奏的加快，对城市交通要求越来越高，各国政府越来越重视城市轨道交通在解决城市交通问题中的作用，不惜花费大量人力物力财力来建设城市轨道交通设施。,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,表1-2 俄罗斯莫斯科的地铁线路,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,(3)世界各国城市轨道交通发展的现状与特色 以地下铁道为例，世界地铁客运量和建设规模较大的城市有：俄罗斯的莫斯科、日本的东京、墨西哥的墨西哥城、美国的纽约、法国的巴黎、英国的伦敦、韩国的首尔、中国的香港和德国的柏林等城市。 1)俄罗斯的莫斯科地铁。,图1-21 俄罗斯莫斯科的地铁车站,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,表1-3 日本东京的地铁线路,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,2)日本的东京地铁。,图1-22 东京地铁线路的标识色,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,表1-4 墨西哥墨西哥城地铁,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,3)墨西哥的墨西哥城地铁。,图1-23 墨西哥城地铁中的壁画,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,表1-5 美国纽约的地铁线路,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,4)美国的纽约地铁。,图1-24 美国纽约地铁中的陶瓷装饰,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,表1-6 法国巴黎的地铁线路,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,5)法国的巴黎地铁。,图1-25 法国巴黎地铁车辆,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,表1-7 英国伦敦的地铁线路,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,6)英国的伦敦地铁。,图1-26 英国伦敦地铁的“管子”,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,表1-8 韩国首尔的地铁线路,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,7)韩国的首尔地铁。,图1-27 韩国首尔地铁“水族馆主题”车厢,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,表1-9 德国柏林的地铁线路,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,8)德国的柏林地铁。,图1-28 德国柏林的地铁和车辆,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,2.我国城市轨道交通的产生与发展 (1)我国有轨电车的历史 我国城市轨道交通系统的产生，是从有轨电车开始的。最早的有轨电车出现于1889年的北京（马家堡火车站至永定门）。,图1-29 北京第一条有轨电车开通,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,2.我国城市轨道交通的产生与发展 (1)我国有轨电车的历史 我国城市轨道交通系统的产生，是从有轨电车开始的。,图1-30 旧上海的有轨电车,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,图1-31 香港的有轨电车,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,图1-32 北京地铁1号线,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,(2)我国地下铁道的产生与发展 1)起步阶段(20世纪60年代80年代初)。,图1-33 上海地铁2号线,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,2)平稳发展阶段(20世纪80年代中期2000年)。 3)快速发展阶段(21世纪初现在)。,(3)我国各城市轨道交通发展的现状与特色 我国现有城市轨道交通系统运营的城市主要有北京、上海、天津、香港、台北、广州、南京、重庆、武汉、大连、长春等。 1)北京。,图1-34 北京地铁1号线的延长线“八通线”,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,图1-35 北京轻轨13号线,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,图1-36 北京城市轨道交通2015年规划线路图,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,图1-37 天津地铁1号线,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,2)天津。,图1-38 天津津滨轻轨,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,3)上海。,图1-39 上海“申”字型路网,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,图1-40 上海磁悬浮列车线路,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,图1-41 港铁运营线路图,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,4)香港。,图1-42 香港迪士尼线,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,图1-43 台北捷运线路图,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,5)台北。,图1-44 广州地铁3号线,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,6)广州。,图1-45 深圳地铁站台,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,7)深圳。,8)南京。,图1-46 南京地铁鼓楼站的艺术壁画,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,图1-47 重庆跨座式独轨线路,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,9)重庆。,图1-49 长春轻轨线路,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述,11)长春。,图1-50 大连现代有轨电车,【理论知识】 1.2 世界城市轨道交通历史发展概述