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第一章1. 交通拥堵、环境污染、交通事故成为交通领域的三大问题。2. 城市交通系统发展的三个阶段：有轨电车、汽车、地铁轻轨，否定之否定过程。3. 地铁发展历程：1825年，世界上第一条铁路在英国开通运营。1863年，世界上第一条地铁线在伦敦开通运营。1870年，纽约建成世界上第一条城市客运的高架铁路1881年，世界上第一条电气化铁路在柏林投入运营。1896年，匈牙利首都布达佩斯修建了欧洲最早的电气化地铁，解决了地铁的空气污染问题。自此，地铁开始大规模建设。20世纪70年代发生石油危机，地铁得到了进一步大规模的发展。截止2005年，国外108个城市建设了近7000公里地铁网。图1-6 20世纪建设地铁线路条数 P74. 轻轨定义：在我国，把每小时单向客流量为13万人次的轨道交通定义为中运量轨道交通，即轻轨。优点：运量较大、速度快、安全、准时，建设成本比地铁低。 与地铁的区别：地铁有建于地下、地面、高架的（如建于地面上的高架地铁也可称之为轨道交通）；而轻轨铁路同样有建于地下的、地面的、高架的。两者区分主要视其单向最大高峰小时客流量。地铁是2.55万人次。5. 单轨：单轨系统又称独轨交通，可分为跨座式和悬挂式两种。6. 磁浮交通原理：利用电磁系统产生的吸引或排斥力将车辆托起，使之悬浮于线路上，利用电磁力导向，使用直线电机将电能直接转换成推进力，推动列车前进。 优点：与传统的铁路相比，磁悬浮铁路去除了轮轨接触，因而无刚体直接摩擦阻力，可获得比一般高速铁路更高的速度，目前试验速度已达500km/h以上；无机械振动与噪声；无环境污染（空气）；可获得高舒适度和平稳性；由于没有钢轨、车轮、机械传动和接触导电轨等摩擦部件，维修费用大为降低另外，磁悬浮列车还有爬坡、越障能力强，更有利于实现全自动化控制等优点。缺点:目前高速磁浮造价偏高、与铁路系统不兼容。7.城市交通问题：交通拥堵事故频发能源过度消耗尾气噪音污染(反思结论：实施公交优先战略，大城市应建设以轨道交通为骨干，道路公交为基础，出租车为补充的公共交通系统)8.城市轨道交通的社会功能 基础性功能缓解城市交通拥堵。对应的城市轨道交通发展模式服务引导发展（SOD） 先导性功能优化城市布局结构（弥漫式发展，组团式发展）对应的城市轨道交通发展模式公共交通引导发展（TOD）理想模式，如哥本哈根的指状发展 有利于节约资源，改善环境 促进社会经济的发展 人防和文化功能第二章 轨道交通的分类与制式选择1.交通运输系统：轨道（铁路） 公路 水运 航空 管道2.轨道交通：干线铁路（高速铁路） 地区性城际铁路或者城际轨道交通，城市轨道交通3.城市交通系统的分类按运输对象：客运交通 货运交通按运输工具：公共交通(道路公共交通 城市轨道交通) 私人交通按技术特性：机动化交通 非机动化交通4.城市轨道交通的分类按运能（即交通容量）：高，大，中 运量按路权(城市轨道交通的运行线路与其他交通的兼容程度)：独有，半独立，共有路权三种基本类型。按敷设方式：地下隧道，高架，地面按轮轨关系：钢轮钢轨（地铁，轻轨，有轨电车），橡胶轮系统，磁浮系统按技术特征：市郊铁路，地铁，轻轨，单轨，线性电机系统等5.城市轨道交通分类：地铁系统，轻轨系统，单轨系统，磁浮系统，自动导向系统，市域快速轨道系统，索轨系统6，地铁系统技术特征：单方向输送能力在2.5万人次/h以上的城市轨道交通系 采用48节编组列车 地下、地面和高架三种形式 一般线路全封闭，在市中心区全部或大部分位于地下隧道内A型车、B型车、直线电机B型，胶轮地铁优点：应用范围广，技术成熟运量大，超载能力强运行速度快国产化程度高缺点：性能受黏着条件限制，列车易空转，打滑噪声，震动大转弯半径大投资大，建设周期长适用范围：客流较大，中心城地下线路客流较大，环境条件要求相对宽松。7轻轨系统优点：运行速度快转弯半径小，爬坡能力强运营相对灵活整体造价相对较低车辆采用低地板振动和噪声相对较小主要缺点：客运能力较小适用范围：客流小于地铁运能的线路。8.单轨系统优点：行驶速度快，运量大转弯半径小，爬坡能力强建设工期短、造价低占地面积小、空间体积小乘车安全、舒适对环境污染较小 对居民正常生活干扰小缺点：事故救援较困难 道岔构造比较复杂 能耗大，寿命短 有粉尘污染适用范围:中运量城市客运交通，低运量短途客运交通9市域快速轨道交通技术特征建在城市郊区 站距大 车体大 速度快 主要在地面或高架行驶 主要满足市民在市域范围的出行需求。10.城市轨道交通的制式选择基本原则：满足客流需求，引导城市合理发展的基础上，尽可能地节约投资 线路功能定位：首先考虑因素 线路工程条件 经济性 技术可靠性 网络资源共享 国产化水平 节能环保第三章 城市轨道交通工程项目的前期工作1.项目前期研究阶段：城市轨道交通规划（远景线网规划，近期建设规划）工程可行性研究（工程预可行性研究 工程可行性研究）2.轨道交通规划的原则和步骤可持续发展原则协同性原则整体性原则动态性原则客观性原则可操作性原则经济性原则3.城市轨道交通规划的内容社会经济调查(城市自然条件，自然资源 城市经济与社会方面 城市环境资料 城市交通资料)土地使用规划交通需求分析与预测线网规划和建设规划4.线网规划内容必要性研究确定规划目标线网规模研究线网结构研究线网规划车辆段，控制中心基地规划网络的建设时序5.线网规划的步骤资料收集（2）城市交通现状与未来问题分析（3）确定轨道交通规划目标（4）客流需求预测（5）确定未来轨道交通线网发展规模（6）编制线网规划方案（7）预测客流分配测试（8）方案评价，形成推荐方案（9）局部的进一步细致规划研究6.客流需求预测 四阶段法 基本原理:模拟了人出行的决策过程决定出行决定目的地交通方式选择具体路线出行生成预测出行分布预测方式划分预测客流分配预测出行产生和吸引量的预测方法：出行率法 回归模型法（课本）出行分布的预测：平均增长系数法，重力模型法轨道交通量分配：最短路径法7. 线网规模拟定：负荷强度法 线网密度法8. 网络结构 星型结构优点：线网中心区域可达性最好，郊区与中心区之间联系方便。任意两条线路之间只要换乘一次。缺点：没有环形线，郊区之间的绕行距离长。多线在一点相交，换乘站设计与施工较困难，且换乘量很大。影响：形成强大的中心区，且城市居民沿轨道线呈带状分布。适用于：有明显的市中心，城市规模中等、郊区周边方向客流量不大。如哥本哈根、日内瓦、汉堡。网格状优点：线路分布均匀，客流吸引范围比例高，乘客容易辨认方向，线网连通性好。缺点：对角线方向交通不方便，道路非直线系数大。平行线之间要两次或两次以上换乘。影响：在横、纵两个方向上形成很大的客运量，线网上可达性差异小，不容易形成明显的市中心。适用于：人口分布均匀，没有明显市中心或不希望形成强大市中心的城市。这种线网的城市很少，如大阪等。放射网状优点：市中心线路和换乘密集而均匀，网络连通性好，市郊到中心区出行方便。缺点：市郊之间的出行不便。影响：引导城市沿放射线发展，形成强大、范围较大的城市中心。适用于：郊区之间出行量较小的大城市和特大城市。如芝加哥、慕尼黑等。有环放射状有利于市中心区与各分区、郊区、市区周围相邻的各区之间的交通联系，非直线系数较小。有环放射式是比较理想的轨道网络结构。影响：引导城市沿放射线发展，并有利于在环线与放射线的交汇处形成城市副中心。适用于：大城市和特大城市。如莫斯科、巴黎、上海、北京。10.我国的城市轨道交通线网规划现状1）忽视城市总体规2）规划目标界定不明确3）忽视客流预测的重要性4）忽视用地的控制与管理从无到有的线网规划方法1） 面的分析：整体上把握结构形态，拟定轨道交通网络的基本构架2） 点的分析:城市的大型客流集散点，重要的政治经济中心，大型换乘枢纽等3） 线的规划：面和点两个层面的沟通9. 线路规划 线路走向站点设置敷设方式（高架 地面 地下）联络线规划10. 网络评价 网络评价指标技术性能指标:线网客运量，网络饱和度（网络中各条线路的饱和度按里程的加权平均值），网络总出行时间，换乘率等 网络评价指标经济效益指标：能够直接用简单货币来描述的指标，主要有网络建设成本，运营成本的运营收入。第四章 城市轨道交通固定设施子系统之一1.轮轨系统的轨道结构功能导向减小荷载的作用强度减震降噪现代轨道系统可分为有碴轨道和无碴轨道2.轨道结构的组成钢轨轨枕连接零件（中间连接和接头连接）道床：（主要功能：扩散荷载 为轨排提供纵横向阻力 使轨道具有必要的弹性和阻尼 排水作用 便于校正轨道的平面和纵断面）在无碴轨道中，用混凝土板基础取代传统轨道中的轨枕和道床道岔：（工作原理：车辆由一条线路转向或越过另一条线路时的设备称为道岔。连接、交叉、连接交叉三种基本形式。）3线路平纵横断面1)线路平面：组成：直线，圆曲线和缓和曲线主要技术要素：最小曲线半径、夹直线最小长度、最小圆曲线长度、缓和曲线线型和长度等。缓和曲线的作用：消除ZY点曲率、外轨超高的突变，实现平面曲率的渐变以及外轨超高的渐变。2)线路纵断面（由坡段和链接相邻坡段的竖曲线组成）特征表示：坡段长度：为坡段前后两个变坡点之间的水平距离（m） 坡段坡度：为两端变坡点的高程之差Hi(m）除以坡段 长度Li(m） ，以千分数表示。主要技术要素：最大坡度、最小坡段长度及坡段连接（坡度代数差、竖曲线半径、竖曲线夹直线）。3)线路横断面限界：限界是指列车沿固定的轨道安全运行所需要的空间尺寸。主要包括车辆限界，设备限界和建筑限界4.区间结构1)区间隧道结构形式矩形（明挖法） 拱形（暗挖法 矿山法） 圆形（盾构法） U形（明挖法）2）盾构法隧道的结构形式盾构法是在盾构机钢壳体的保护下，依靠其前部的刀盘或挖掘机开挖地层，并在盾构机壳体内完成出碴、管片拼装、推进等作业。适用条件：在不宜采用明挖法或矿山法，且地下水发育，围岩稳定性差，隧道很长而又工期要求紧迫的情况下，采用盾构法施工才是经济合理的。优点：施工易于管理。施工人员少。工作环境好。衬砌精度高、衬砌质量可靠、防水性能好、地表沉降小、不影响城市交通等。缺点：施工设备复杂，断面形式变化不灵活，盾构选型与地层条件密切相关4） 暗挖法施工过程：开挖，初期支护，施工防水层，二次衬砌适用条件：不允许带水作业，开挖面土体应具有自立性和稳定性。暗挖法在隧道断面变化时，具有优势。5）明挖法优点：施工技术简单、快速、经济，常被作为首选方案。缺点：阻断交通时间较长，噪声与震动等对环境的影响。 适用条件：在基坑开挖范围内无重要的市政管线或市政管线可以改移；施工期间对城市道路交通和周边的商业活动影响较小。5.区间高架结构标准桥梁结构体系：简支梁体系 连续梁体系梁型方案：箱型梁，板梁，T型梁，下承式槽型梁6.供电系统我国城市轨道交通列车采用直流750V或直流1500V。构成：电力源、供电线路、主变电站、牵引变电所、降压变电所、接触网、电力监控系统、车站及区间动力照明系统、杂散电流防护系统、防雷设施和接地系统等部分组成。向牵引变电所供电的基本接线方式：环形供电接线 双边供电接线 单边供电接线 辐射形供电接线向接触网供电的接线方式：接触网单边供电 接触网双边供电第五章 轨道交通固定设施子系统之二1.车站类型中间站 换乘站 折返站 越行站 接轨站 终点站2.场段类型：运用停车场 检修车辆段3.中间站五个基本部分：站台，车站大厅或者广场，售票厅，轨道交通企业专用空间，出入口通道4.站台(岛式站台 侧式站台)岛式站台的主要优点：站台面积利用充分。行车控制都集中在同一站台上，运营管理比较方便。便于乘客上、下行方向折返。对于深埋站台线路不用设置喇叭口。5.换乘站同站台换乘:优点：换乘方便，适合换乘客流量大缺点：工程量大，线路交叉复杂，施工难度大。结点换乘：站厅换乘通道换乘：(1)当两条轨道相交，两车站构成L形，两线上的轨道交通车站均靠近交叉点设置，并用专用的人行通道相连接。 (2)当一条线路的区间与另一条线路的车站T形相交叉时。6.车辆段主要功能1）列车的停放，调车编组，日常检查，故障处理等2)车辆的修理3）车辆的技术改造或者厂修4）设施设备的维护管理7. 城市轨道交通车辆的五种检修规程：列检、月检、定修、架修、厂修。8.车辆段基本布置图式：尽端式车辆段 贯通式车辆段9.车辆段主要设备：停车场地 检修车间 设备维修车间 车辆清洗设备 维修管理单位 办公楼与其他服务设施10.车辆段设置线路：连接线路 停放线路 作业线路 辅助作业线路 试验线路 辅助线路 11.环控问题：1）地下线运营过程中释放的热量 2）地下车站及区间周围土壤的传热作用 3）活塞风的影响 4）车站内人的呼出的二氧化碳等 5）发生事故尤其是火灾事故 6）风亭出口存在噪声12环控系统的基本功能1）列车正常运行时，调节车站站厅、站台、隧道设备及管理用房等空气环境。2）列车阻塞在区间隧道时，向区间提供一定的送、排风量。3）列车在区间或车站发生火灾时，应提供有效的排烟，并向乘客和消防人员提供必要的新风量，形成迎面风速，诱导乘客安全撤离。4）车站的设备管理用房分别按工艺和功能要求提供空调或通风换气。13.环控系统的组成1）风系统：隧道通风系统:区间隧道机械通风和车站隧道通风空调大系统 ：站厅站台公共区空调小系统：车站管理及设备用房2）车站空调水系统 3）集中供冷系统14.环控系统的制式1）开式系统（与外界连通）换气方式：活塞通风 机械通风2）闭式系统3）屏蔽门系统优点：安全 节约能耗 降低噪音第六章 城市轨道交通移动设施子系统车辆1.分类按有无动力装置：带牵引装置的动车/不带牵引装置的拖车/动车组按车辆规格：重型车辆/轻型/按车辆制造材料：钢骨车/新材料车列车编组：动车与拖车混合编组或者全动车编组2.车辆的五大部分：车体（包括车内设备） 车辆走行装置 电传动与控制系统 车钩缓冲装置 制动装置3.轨道交通车辆的组成:车体（有驾驶室和无驾驶室两类）/转向架(动力和非动力两类)/牵引缓冲装置（车钩）/制动装置/受流装置（接触导线和导电轨两类）/车辆内部设备/车辆电气系统（主电路系统，辅助电路系统和电子控制电路三部分）4.城市轨道交通车辆的主要技术参数（性能参数和主要尺寸）5.走行装置：按有无动力：动力转向架和非动力转向架按走行副的类型：钢轮钢轨系统转向架 橡胶轮系统转向架组成：轮对轴箱装置 弹簧悬挂装置 制动装置 构架 支撑车体装置6.车钩牵引，缓冲连接装置的作用：连接列车中各车辆，使彼此保持一定的距离。7.传动控制技术：变阻控制 斩波调压控制 变压变频控制8.制动装置：摩擦制动