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城市轨道交通车辆基本类型与组成城市轨道车辆技术参数城市轨道交通车辆编组方法及标识城市轨道车辆限界 城市轨道交通车辆基础知识 城市轨道交通车辆基础知识 一 城市轨道交通车辆的基本类型与组成1 城市轨道交通车辆的基本类型 1 按照城轨车辆制式分随着城市轨道交通车辆设计制造技术的发展 出现了多种制式车辆 以满足不同线路条件和环境的要求 按走行部分与行驶轨道之间的匹配关系来分 车辆的制式主要有钢轮钢轨制式车辆 胶轮制式车辆 独轨制式车辆 直线电机车辆 导轨制式车辆 磁浮车辆等 而这些车辆被应用于相应地交通系统之中 通常情况下所讲的城轨车辆 多指的是钢轮钢轨制式的车辆 主要应用于地下铁道或轻轨系统之中 城市轨道交通车辆基础知识 1 城市轨道交通车辆的基本类型 2 按照牵引动力配置分按牵引动力配置分 城轨车辆可分为动车 Motor 和拖车 Trailer 动车 以M表示 本身带有动力装置 即装有牵引电机 因此其具有牵引和载客的双重功能 动车又可分为带有受电弓的动车和不带受电弓的动车 拖车 以T表示 本身没有动力牵引装置 需要通过动车的牵引拖带来实现运行 因此仅有载客功能 可设置司机室 也可带受电弓 城轨车辆在运营时一般采用动拖结合 固定编组 从而形成电动列车组 城市轨道交通车辆基础知识 1 城市轨道交通车辆的基本类型 3 按照车辆规格分建设部在1999年颁布的 城市快速轨道交通工程项目建设标准 试行本 中对我国城轨车辆的类型做了规定 主要根据车体宽度的不同 将城轨车辆分为A型车 B型车和C型车三种 在进行城轨车辆选型的时候 主要是根据线路远期高峰小时的运量要求来进行的 高运量 单向运能5 7万人次 h 选择A型车 大运量 单向运能3 5万人次 h 选择B型 或A型 车 中运量 单向运能1 3万人次 h 选择C型 或B型 车 城市轨道交通车辆基础知识 我国的一些大城市在开始投入运营时 只有上海 广州 深圳 南京四个城市的地铁使用A型车 当前新建地铁的城市大多采用B型车 如苏州 杭州 沈阳 长春等 而早期采用B型车的北京地铁则根据运量的实际变化进行了相应地调整 由于首都客流量的持续增加 既有的B型车已经不能满足运送乘客的要求 因此一方面对个别繁忙线路进行了车型更换 比如地铁一号线由B型车改为A型车 提高了75 的运力 另一方面对其他未建的线路按A型车进行重新设计 以适应能力的需求 2 城市轨道交通车辆的组成城市轨道车辆主要由车体 转向架 连接装置 制动装置 受流装置 电气系统 内部设施等七部分组成 1 车体分有驾驶室车体和无驾驶室车体两种 2 转向架 动力转向架和非动力转向架 转向架 走行部 装置于车体与轨道之间 用来牵引和引导车辆沿着轨道行驶并承受和传递来自车体及线路的各种载荷 缓和其动力作用 它是保证车辆运行品质的关键部件 3 连接装置车辆编组成列运行必须借助于连接装置 即所谓车钩 实现车辆之间牵引缓冲连接的作用 城市轨道交通车辆基础知识 4 制动装置制动装置是保证列车安全运行必不可少的装置 5 受流装置从接触导线 接触网 或导电轨 第三轨 将电流引入动车的装置称为受流装置或受流器 6 电气系统电气系统包括车辆上的各种电气设备及其控制电路 7 内部设施车辆内部设施包括服务于乘客的车体内的固定附属装置和服务于车辆运行的设备装置 城市轨道交通车辆基础知识 二 城市轨道交通车辆技术参数车辆技术参数分为性能参数与主要尺寸两部分 主要用来概括车辆技术规格的相关指标 从而从总体上对车辆性能及结构进行表征 城市轨道交通车辆基础知识 车辆性能参数 车辆性能参数 自重 载重 构造速度 轴重 通过最小曲线半径 轴配置或轴列数 最大启动加速度 平均启动加速度 最大制动减速度 冲击率 m t3 列车平稳性指标 座席数及每平方米地板面积站立人数 每延米轨道载重 车辆总质量与车辆全长之比 1 车辆性能参数 1 自重 载重及容积自重为车辆本身的全部质量 载重为车辆允许的正常最大装载质量 均以t为单位 容积以m3为单位 2 构造速度指车辆设计时 按安全及结构强度等要求设计的允许车辆最高行驶速度 3 轴重列车重量和轴数的比值 城市轨道交通车辆基础知识 4 每延米轨道载重是车辆设计中与桥梁 线路强度密切相关的一个指标 同时又是能否充分利用站线长度 提高运输能力的一个指标 其数值是车辆总质量与车辆全长之比 5 通过最小曲线半径指配用某种形式转向架的车辆在站场或厂 段内调车时所能安全通过的最小曲线半径 6 轴配置或轴列式用数字或字母表示车辆走行部结构特点的方式 若是4轴动车 设两台动力转向架 则轴配置记为B B 若是6轴单铰轻轨车 两端为动力转向架 中间为非动力铰接转向架 其轴配置记为B 2 B 城市轨道交通车辆基础知识 7 最大起动加速度指在平直线路上 额定定员的载荷条件下 列车在起动过程中单位时间内速度的增加量 m s2 8 最大制动减速度指在平直线路上 额定定员的载荷条件下 列车在制动过程中单位时间内速度的减小量 m s2 9 列车平稳性指标反映车辆振动对人体感受造成影响的主要指标 通常用斯佩林公式进行计算 其值越大 说明车辆的稳定性越差 一般要求城轨车辆的平稳性指标值应小于2 7 10 牵引电机功率多在180 300kW 11 每吨自重功率指标一般在10kW t 15kW t 12 供电电压一般采用DV1500V或DV750V 城市轨道交通车辆基础知识 13 冲击率由于工况改变引起的列车中各车辆所受到的纵向冲击 以加速度变化率来衡量 m s3 要求城轨车辆的纵向冲击率不得超过1m s3 14 制动形式有摩擦制动 再生制动 电阻制动以及磁轨制动等多种形式 15 转向架安全性指标反映转向架运行平稳 稳定和良好过弯性能的指标 通常包括脱轨系数 倾覆系数 轮重减载率等 16 座席数及每平方米地板面积站立人数地铁车辆由于其短途高流动性的运载特点 座席数较少 一般为55 65座 站立数一般250人 超载时乘客总数按7 9人 m2计算 城市轨道交通车辆基础知识 车辆的主要尺寸 2 车辆的主要尺寸 1 车辆长度 车辆处于自由状态 车钩呈锁闭状态时 两端钩舌内侧之间的距离 2 车辆最大宽度 车体横断面上最宽部分的尺寸 3 车辆最大高度 车辆顶部最高点与钢轨顶面之间的距离 通常情况下还需说明与最高点相关的结构 如有无空调 受电弓的状态等等 4 车辆定距 同一车辆的两转向架回转中心之间的距离 5 固定轴距 同一转向架的两车轴中心线之间的距离 城市轨道交通车辆基础知识 2 车辆的主要尺寸 6 车钩高 指车钩连接面中点至轨面的高度 取新造或修竣后空车的数值 列车中各车辆的车钩高基本一致 从而能够保证车辆正确连挂和列车运行平稳 各城市车钩高不尽相同 广州 上海地铁车辆为720mm 北京地铁车辆为660mm 7 地板面高度 车辆地板面与钢轨顶面之间的距离 取新造或修竣后空车的数值 其受两方面的制约 一是车辆本身某些结构高度的限制 如车钩高及转向架下心盘面的高度 另一方面又与站台高度的标准有关 应与站台高度相协调 比如上海地铁车辆地板面高为1130mm 北京地铁车辆为1053mm 城市轨道交通车辆基础知识 车辆纵向尺寸参数 转向架回转中心 转K1转向架三维图 各类车型主要技术标准 各类车型主要技术标准 城轨车辆技术参数举例 以苏州地铁二号线车辆为例 苏铁二号线采用B型车 列车以3M2T五节编组 其主要技术参数如下 1 车辆主要性能参数 城轨车辆技术参数举例 以苏州地铁二号线车辆为例 苏铁二号线采用B型车 列车以3M2T五节编组 其主要技术参数如下 2 车辆主要结构尺寸 城轨车辆技术参数举例 以苏州地铁二号线车辆为例 苏铁二号线采用B型车 列车以3M2T五节编组 其主要技术参数如下 3 载客量及重量表 AW AverageWeight 是表征列车载客量的参数 包括AW0 AW1 AW2 AW3四种情况 AW0表示空载时的情况 AW1表示满座时的情况 AW2表示满载时的情况 按6人 m2 即定员载荷 AW3为超载时的情况 按9人 m2 城轨车辆技术参数举例 三 城市轨道交通车辆编组及标识1 列车编组车辆编组定义 按照预期的目的 将各独立的车辆连接起来 成为一个运行体 车辆编组需考虑的因素 线路坡度 运营密度 站间距离 舒适度 安全可靠性 工程投资 客流大小等 城市轨道交通车辆基础知识 1 车辆编组 车辆编组定义 按照预期的目的 将各独立的车辆连接起来 成为一个运行体 车辆编组需考虑的因素 线路坡度 运营密度 站间距离 舒适度 安全可靠性 工程投资 客流大小等 三 城市轨道交通车辆编组及标识 拖车 无电机和传动装置的车辆又分为无驾驶室 T或A 和有驾驶室 Tc或A 两种情况 动车 有电机和传动装置的车辆 又分为无受电弓 M或C 有受电弓 Mp或B 有驾驶室 Mc 有受电弓及驾驶室 Mcp 几种情况 C cabin P pantograph 列车编组主要包括列车中动车与拖车的分布形式 以及车辆之间的连接方式 目前我们国家各个城市的地铁编组方法都不尽相同 但是具体编组方法都采用动 拖车混编的方式 一般动 拖混编采用 四动加两拖 或 三动加三拖 的连接方式 比如北京地铁四号线的列车编组为 Tc Mp M T Mp Tc 由三个单元车组成 杭州地铁一号线 深圳地铁三号线等列车编组为 Tc Mp M M Mp Tc 是由两个单元车组成 每一单元车为二动一拖 北京地铁八通线原来的4辆编组为 Mc Tp T Mc 共两个动力单元 每一单元车为一动一拖等 在编组方式中 M表示动车 T表示拖车 c表示带有司机室 p表示带有受电弓 代表全自动车钩 代表半永久牵引杆 代表半自动车钩 上海地铁 6节编组其排列为 A B C C B A 也可以写为 Tc Mp M M Mp Tc 8节编组其排列为 A B C B C B C A 或A B C B C C B A 注意 A车和A型车的区别 北京地铁 早期按全动车设计 两车为一单元 使用时按2 4 6辆编挂组成列车组 目前 北京地铁的列车有带驾驶室的拖车 Tc1车 Tc2车 不带驾驶室的拖车 T车 和不带驾驶室的动车 M车 三种车型 采用贯通式车厢 乘客可任意走动 一个动车和一个拖车为一个制动单元 使用时按2 4 6节进行编组 当采用6节编组时 排列为 Tc1 M1 M3 T3 M2 Tc1 天津车辆 在开通初期为4节编组 采用 二动二拖 形式 编组为 Mcp T T Mcp而远期为6节编组 采用 三动三拖 形式 编组为 Mcp T T M T Mcp 当然 列车并非一定是偶数编组 主要还是取决于城市及其线路的近远期客流量的大小 比如苏州地铁一 二号线 无锡地铁一号线近远期均采用五辆编组 编组方式为 Tc Mp M Mp Tc 随着城市的发展 在既有线路不能满足客运能力的需要时 亦存在扩编问题 比如北京地铁八通线的 4改6 上海地铁一号线的 6改8 等等 上海地铁一号线六辆编组方式为 A B C C B A 而扩编的八辆编组方式为 A B C B1 C1 C B A 是在原来的基础上增加一个B C单元 并将各单元之间以半自动车钩进行连接 从目前既有的城市变通系统来看 列车编组车辆数量 从2 10这九个整数中均有 我国推荐的轻轨电动车辆有3种形式 即4轴动车 6轴单铰接式车和8轴双铰接式车 例如 车号011751 车辆线路号 1 01 175 1 序列号 175 234 车辆类型标识 A 1 B 2 C 3 上海地铁一号线制定的车辆编号方法 原有6节编组 011751 011762 011773 011792 011801 011783 列车的车辆编号实例 011811 011822 011833 011852 011861 011843 012291 012302 012313 012332 012341 012323 第一列车 第二列 第十列 编号 车辆编号02A005 02 车辆所属线路为二号线 A A车 005 单元车的连续编号 001 002 各编号车辆在该列车中的编组情况可表示为 02A005 02B005 02C005 02C006 02B006 02A006 三 城市轨道交通车辆编组及标识2 车辆标识 标识是指对城轨车辆及其设备进行标记或编号 它是为了在车辆运用和检修等情况下管理和识别的方便 主要包括车辆编号 设备编号和车辆方位标识等 目前各城市运行的城轨车辆就标识规定上虽然不尽相同 但其标识方法大体类似 车辆标识定义采用DIN2500 德国工业标准 1 车辆的车端定义 2 车侧 车辆 列车 的定义 A车 B车 C车 2位端 1位端 2位端 1位端 2位端 1位端 转向架1G J 转向架2H 43轴21 C 动车转向架H 拖车转向架 不带ATC装置和轮缘润滑G 拖车转向架带ATC装置J 拖车转向架带ATC装置和轮缘润滑 前两列车 3 转向架和轴的编号 1 20 门编号1 8 座椅编号1 2 车辆端 4 车门和门页的编号 5 座椅编号 列车左侧 6 空调单元编号 A 车 B 车 C 车 7 其他编号与标记 A 车 B 车 C 车 显示器 扩音器 列车无线电 下一停车站英 中 城市轨道车辆限界 概念 一个限制车辆横断面最大允许尺寸的轮廓图形 无论空车还是重车停在水平直线时 该车所有一切突出部分和悬挂部分 都应容纳在限界轮廓之内 规定限界的目的 防止车辆在直线和曲线运行时与各种建筑物及设备发生接触 除车辆限界以外 还有设备接近限界和建筑限界 1 地铁限界 2 轻轨限界 图1 5A型车隧道内直线地段车辆限界与设备限界 3 A型车隧道内直线地段车辆限界与设备限界 书面作业 1 城市轨道交通车辆由哪几部分组成 2 杭州地铁一号线车辆的编组情况 3 为何对车辆进行标识 4 从主要性能 主要尺寸和载客量三个方面收集杭州地铁一号线车辆技术参数 城市轨道车辆装备制造业 整车制造 欧洲 北美 日本 西门子 阿尔斯通 庞巴迪 三菱 关键零部件制造商 法维莱 克诺尔 康尼泰克等 日立 我国城市轨道车辆装备制造业 整车制造 铁道部南车集团 铁道部北车集团 长春轨道客车 南京浦镇车辆 青岛四方车辆 湖南株洲电力机车 关键零部件制造商 青岛四方车辆研究所 铁科院等 唐山轨道客车 大连轨道客车 各地城轨车辆概况 北京轨道交通车辆1号线 31组DKZ4 新车39组SFM042号线 48组DKZ16 4号线 40组SFM05 5号线 39组DKZ13 8号线 现用10号线DKZ15列车 平日上线3组 10号线 40组DKZ15 13号线 55组DKZ5 1组DKZ6 不锈钢车组H402 6编后中间为2节DKZ5 原为黑色前脸涂装 现已刷为普通涂装 1组DKZ10 H457 调试中 原2号线新车试验车 现房山线设备试验车 15号线 即俗称顺义线 30组DKZ31八通线 18组SFM01 6组SFM02 6组SFM07 中间的加车为SFM01 机场线 10组QKZ5 亦庄线 23组DKZ32 大兴线 33组SFM05 房山线 24组BD24 由中国北车长春客车股份有限公司制造的车辆 编号为DK 电动客车 DKZ 电动客车组 或QKZ 轻轨客车组 DKZ车型由多辆不同的DK车型编组而成 如DKZ4为DK28 29 30 31 QKZ也由多辆QK车型组成 由中国南车青岛四方股份有限公司制造的车辆 编号为SFM 四方地铁车 由北京地铁车辆装备有限公司 原北京地铁大修厂 制造的车辆 编号为BD 北京地铁 上海轨道交通车辆 上海轨道交通一号线第一代车 DC 01 车号101 116 直流斩波调速列车 电磁控制 AEG公司 ADtranz公司前身之一 制造 6节编组 大容量宽体长身贯通式冷空调电动客车 车厢为铝合金厢体 长23 54米 动车22 10米 宽3米 车厢两侧各有5扇1 3米宽的自动车门 每节车厢有62个座位 定员310人 超员时可容纳410人 第二代车 AC 01 车号117 129 交流VVVF 即使用PWM型脉宽调制变压变频调速器 列车 GTO VVVF控制 德国ADtranz公司 现已被庞巴迪收购 和西门子公司联合制造 6节编组 其中除117车外 其他车辆将全部陆续改造为8节编组 126 129保留车头车尾 中间加入新造的6节车厢 原中间部分车厢分别加入118 125车 新车厢由南机株洲制造 第三代车 AC 04 车号130 139 交流VVVF列车 IGBT VVVF控制 长春长客 庞巴迪轨道车辆有限公司制造 鼓型车身 6节编组 广州地铁二号线引进了同样的列车 第四代车 AC 06 车号140 155 交流VVVF列车 阿尔斯通联合体制造 8节编组 整列车长186米 宽3米 高3 8米 南京地铁一号线引进了同样的列车 三号线 轻轨明珠线 是国内首条采用地铁车辆的高架线路 AC 03型电动客车 A型车 制造商 法国阿尔斯通公司 南京浦镇车辆厂 时速 80km h动力电源 1500直流 架空软性接触网 编组 6节编组A型列车 ABCCBA 车厢 铝合金贯通式厢体 整列车最大载客量2460人 制造年代 2002年 2004年 传动方式 VVVF交流电机传动 总数 28列 编号301 328 国产化率 大于70 备注 301和302号列车从法国进口 其余26列在南京浦镇车辆厂完成生产 运营 上海地铁第三运营有限公司 上海轨道交通五号线 莘闵线 是上海轨道交通第4条建成通车的线路 2003年11月25日 上海轨道交通5号线开始投入试运行 全长17 2公里 相对于上海其他轨道交通 车辆编成只有4节 是上海第一条真正意义上的轻轨 轨道交通五号线采用的法国阿尔斯通列车是首次由上海本地组装制造 现五号线上有1种款式的车型制造商 上海阿尔斯通交通设备有限公司型号 C I型