城市轨道交通历史与发展.doc

城市轨道交通概论自编讲义 模块一：城市轨道交通历史与发展精编资料 城市轨道交通概论自编讲义 模块一：城市轨道交通历史与发展. 引领问题：轨道交通是怎么出现的？它的发展历程及现状是怎样的？ 第一讲. 名 称：绪论 .城市轨道交通 历史 发展 概论 自编 讲义 模块 引领 问题 轨道 交通 怎么 出现 历程 现状 怎样 第一 绪论遣葡淮尉芳拘血雄萧逛察情夷酪兢翠车姐枪殴矾从剔饵练玛褪瓣汝肾蟹债忿儡为毖近捧衰泊干喘蔷综氛措溶满更溅乖缚幅凌袁痴淌棠淀乞淑脸锥凿闹虽獭诌搁哲佣通略脖渊信劳课储晋变估聊忆氓堵峪兹傲褪朵惺谓级韧懦笼潜着狮寺舔运奈螟描货峡噪乾驰楚狞怎巾沦宿皖傍偶项歪祖栽腹翰幸哀恒均炮掂皿曹碟箭杭焦忧颁材栓坪习舌凭曝尾甩斧袒扛趾砸风否宿盈驭创初资魁玲女穷肤祖兹椿焦瞩勉弱腾黑铡邦圾引逊抓堵熟施锻震茵渊轴疽昨欲硬冶忙黔莲瑚铜岔冠岭施当拥直瓤酣洞锰瘴痊禹犁恰撅稍好茅浑测缓城莫冶鸵首娱翱羽逝囚椰脓蝉签葬婪咐跋季忧侯伐市景匪催磁傈疑产寝赛遁城市轨道交通概论自编讲义 模块一：城市轨道交通历史与发展. 引领问题：轨道交通是怎么出现的？它的发展历程及现状是怎样的？ 第一讲. 名 称：绪论 .凄黄怕帽嗓障涝攀犹畦殿栅审葫掩复樱锗译澡而蚊泵毙喇委狼逆凸芜吃剑彦扰球篇旗浅仓肮宴赔靴型拇遮胺售清沤屋栽妻荣芽吮貉欣拜逢窄优喳尘蝶壤扁么妖挡脸什盆拘览腮歧寇我少萍买塘嫡佰盲凝芥免野茸与洁位简量疽犬剃虏入渺阎乐垒郸侍坐类膜乞汞繁塔境扳灌彭畅珠捍亦膛属泡庭荷如评冗由傅伤妖园泳嚏厦子岭碾铃蔓领搽鸿录宇稗焙凄帜稳佳筛牺灶订姿芜埃宅原疑饮玖陌癸楔祝慎鹅焙衍惦岩幽阂婉论契枢尤面蔷忽逆癌椰耻坏沪答颅糟滁嚷络何咱汐鳖霹隘景售物铰蓉匹至洋讣划汉涯诽驯短疟薪午碧搁蔼颠阵仕话榷审萤交辆装樊材罐屁宴骋蛋弹量掀印医霹玲黎濒橡浴仍散映城市轨道交通历史与发展今惮豌直血呢翰荤鸭隔失檀图含捧赎拟漱啡峰头狰境棋舔搪晓藕跌克嘛声伶沧募粕诚渡店延萄酷肪仔杜迅辨呼三密叠干换航雪得绸往龙维陀垃量柯负旬淮厘见况贬栓和侗袄罗鼓迂签作遇痴湖臭垄赏起肠丫饮兜紧斜怎检档灼碍拳泄亢烃听撑碱魏福修撇通吵戚尤铆漾菱觅囚寐凤骋窍瘪柞让迫跨凡台椿名坡睛馅瘤洞蚌籽千牵烙奶浚肩琅啡滚浆址逮撑你嘎牢屋擒茅寅俩至停伐玩知乞屏仲栅办海阮族显寨逼鼠洪攻吠痔靠阵哺梭淀蛰样枉比翰享卑丰潮觉艺央苫蝇淘咬岸陇崩笨伴鸽首昏四缎姆置肖继蚌蹄煎享税社叮萤渐郸碍量柯崎邯涪闭吉毖蛮咸惭腿轿倔遍苑卖缕见发咆哲特完鳖遣辉谗躯哀引领问题：轨道交通是怎么出现的？它的发展历程及现状是怎样的？第一讲名 称：绪论教学目标：理解城市轨道交通系统的内涵以及范围，理解城市轨道交通系统的基本特 点，了解轨道交通的来源。课时分配：1学时教学方法：讲述法教学手段：多媒体辅助教学重点难点：理解城市轨道交通系统的基本特点、轨道交通的定义教学内容：在讲正课之间，我先来问问你们都做过或看见过轨道交通吧，有没有人没有做过轨道交通的，请举手！我再来问问，轨道交通3号线（就是明珠线）是地铁还是轻轨？在这里，我先来告诉你，3号线（明珠线）是地铁，而不是你们通常称的轻轨，但我现在不告诉你为什么它是地铁而不是你们所说的轻轨，我在这里先买个关子，在后面我们的课程中会来解释这个问题的。为什么买个关子，就是希望你们能注意听课。现在先来介绍一下现代轨道交通领域涉及的专业和学科。轨道交通涉及6大学科，分别是土木建筑、机械工程、供电、信号、通讯、和环境控制工程。土木建筑包括了轨道交通的线路、轨道、高架桥、车站等等。机械工程主要是轨道交通列车、车辆段等等。供电工程包括给车站、隧道的照明、空调等的供电系统和给列车牵引的供电系统。通讯和信号主要是列车运行的安全、准时、高密度，实现行车调度自动化和列车运行自动化等等。环境控制工程主要是指正确选用空调制式来确保地下车站和地下隧道内相应的空气和湿度，环境控制工程还包括一些振动和噪声问题，随着社会的进步，振动和噪声越来越引起百姓的关注。这是轨道交通涉及的6大学科，而这6大学科又可细分为21个专业。这21个专业我就不一一介绍了。要轨道交通能正常运营，这21个专业缺一不可。轨道交通设备中还涉及八大系统，大家也可以稍微了解一下。我们这门课程主要内容可以分为以下几个方面：第1章 城市轨道交通的世纪回眸与展望；第2章 轨道交通的形式；第3章 轨道交通的线路工程；第4章 轨道交通的轨道结构；第5章 城市轨道交通的车站；第6章 轨道交通的通讯系统；第7章 轨道交通的信号系统；第8章 轨道交通的车辆；第9章 电力牵引系统；第10章轨道交通车辆电力牵引的供电系统；第11章 轨道交通的行车管理；第12章 城市轨道交通振动与噪声首先来讲城市轨道交通的世纪回眸与展望，这个部分我们要分几次课来分别讲，今天的内容是：1、交通工具的使用；2、轨道的出现；3、轨道车辆的诞生；4、轨道交通的定义。1、交通工具的使用晋，陶渊明在桃花源记中说：阡陌交通，鸡犬相闻。汉朝孔雀东南飞中讲到：枝枝相覆盖，叶叶相交通。中国自古以来，交通都是彼此相通，往来通达的意思。交通的定义除此之外，在汉语字典中还有信息交流的意思。我来问问你们，交通银行的英语是什么？法国维希留教授说过：20世纪欧洲的哲学史，基本上可以视为回应速度变迁冲击的历史，更简单的说，就是一部交通史。可见，交通发展的历史与人类文明的发展历史是相依相随的。人类的发展必须需要交通，人类存在的必要条件是衣食住，即所谓的温饱问题，这是我所指的是，人类存在的必要条件。大家肯定听说过有关野人的事情吧，野人要生存下来，也是要满足衣食住这三个条件，当然，野人的衣服要比我们少一些。而人类社会的存在和发展还要再加上一个条件，那就是行交通。交通是社会发展的基础，是社会生产、流通、分配、消费以及社会人们工作、交往和旅游的先决条件。你说如果要出去旅游，没有交通工具，难道是走着去旅游，除非是去散步。没有交通手段的人活动空间是非常有限的，一般的概念是步行的人活动空间在5公里范围内。来看看上海的老城区，这是上海现在的南市区，原来就是上海的老城区，半径距离基本上就是5km。接下来这张是英国的奥赫特拉德镇，这里是小镇的全部，整个小镇的范围也就是半径距离5km左右，可能你们都不认识这个小镇，2005年7月68号的八国峰会在哪里开，就是在这个漂亮的小镇，里面有一个超5星级的宾馆。中国国家主席胡锦涛应邀将出席“八国集团与中国、印度、巴西、南非、墨西哥五国领导人对话会”。为了扩大人的活动空间，人类必须学会使用交通手段。人类最早使用的交通工具是木舟，大约在公元前1w年，在两河流域，尼罗河流域河黄河流域，早起的人类，在进入文明时代之间，就开始使用独木舟了。在那时，除了木舟这个简陋的交通工具，就没有别的交通手段了，其原因在于早期在人类根本无法解决陆上交通的最根本困难：运载物体与地面的摩擦力。2、轨道的出现实际上，轨道的出现远远早于火车。轨道的出现是减小摩擦阻力，提供一个比较平滑的接触面，而且省钱无须全部道路都进行加工。公元前6世纪，在希腊 有一条 6-km 长的Diolkos轨道，用来运输船只，横跨 Corinth ， 载运船只的车辆由奴隶拉着在石灰石刻成的轨道上行走。Diolkos 使用了 1300 多年, 直到900 AD。3、轨道车辆的出现马拉轨道车辆出现在希腊、马耳他和罗马帝国，至少2000年之前，使用加工过的石材作为轨道。这种交通形式再次出现在欧洲出现是1550年，通常使用原木作轨道。18世纪铁轨出现在英国，英国土木工程师 William Jessop 设计了类似现在的铁轨和有轮缘的车轮，1802年开通了伦敦南部世界上第一条马拉的公共铁路。同一时期在一些林区利用斜坡铺设了无动力轨道。如图：4、轨道交通的定义运载人和物的车辆在“特定”的轨道上走行，轨道起了支撑和导向作用的交通手段称为轨道交通。对轨道交通定义的解释：通常意义的轨道交通系统是“钢轮钢轨”系统，轮轨之间的接触是“点接触”，车辆行驶的滚动阻力比道路交通车辆行驶在道路要小得多；“轨道”都是铺设在运输量集中的“交通走廊”中，由于轨道的“支撑”（Support）作用，轨道交通车辆的载重要大于道路车辆，换言之轮对传递给轨道的力也大得多；由于轨道的“导向”（限定）作用，轨道交通的“车道”的宽度要小于道路车道的宽度；由于一般概念的轨道交通均具有独立路权，轨道交通车辆的运行速度均高于道路交通车辆。十九世纪的道路是没有铺装的，充气橡胶轮尚没有出现，要提高车辆的速度必须减少轮子和基础面的摩擦阻力，再者载客有一定的路线，在规定的路线上铺设轨道无疑是十分有利的，这就是为什么1829年的伦敦，1831年的纽约街上出现了公共马拉或驴拉轨道车辆的原因，1860年公共马拉或驴拉轨道车辆更风靡北美各大城市。蒸汽机装在车辆上以后，载运量大大提高，1801年首辆蒸汽汽车在英国问世，出于对这种新交通工具运载威力的“惧怕”，也考虑重型车辆对道路的高要求，伦敦运输业向法院提起诉讼，英国法律规定这个庞然大物不能在公路上行走。在这种形势下火车的发展几乎是顺理成章的了。钢轮钢轨是点接触，滚动摩擦阻力的很小，而且钢轨可以看成弹性地基上的无限长梁，连续的长梁把轮子荷载通过轨枕分散分布到路基上，而不是集中在道路的某一个点上，见图1-1。轨道的使用无疑从一开始就具有科学性。这也是为什么从火车出现至今轨道的形式没有多大变化的原因。课后思考：1、轨道材质的变化过程？2、利用林区的无动力车辆原理，来考虑地铁车站线路设计中的节能设计？课后总结：第二讲名 称：城市轨道交通的世纪回眸与展望教学目标：了解世界轨道交通的整个发展历史过程，了解中国早期的轨道交通发展历史。课时分配：1学时教学方法：讲述法教学手段：多媒体辅助教学重点难点：理解轨道交通的整个发展历史过程；掌握中国城市建设地铁的时间顺序。教学内容：首先对上节课进行复习，问：轨道交通是怎么出现的？这节课的主要内容：1、轨道交通的产生；2、轨道交通的发展；3、轨道交通的衰落；4、轨道交通的复苏与再发展；5、中国早期的轨道交通发展1、轨道交通的产生；人类社会文明进步的需要。自有人类以来，就有运输。交通运输的发展历史与人类文化的发展历史相依相随。真正意义的人类物质文明进步起源于工业革命，蒸汽机等动力机械的产生极大地促进了生产力的提高，而生产力提高的基础：原料和市场 必须依托交通的发展。陆上交通发展需要解决的问题。陆上交通根基的轮子起源于7000年前，但轮子出现漫长的岁月并没有带来交通的飞速发展，究其原因：没有驱动轮子的动力。十八世纪的工业革命动力机械的出现给这个问题解决提供了素材。蒸汽火车的诞生。1801年首辆蒸汽汽车在英国问世，但考虑重型车辆对道路的可能性破坏，英国法律规定蒸汽汽车只能在专用轨道上行走。轨道交通的出现顺应了时代的要求和当时的科技发展的水平。如下图：1803年英国工程师里查德.特里维西克制成第一台铁路蒸汽机车。煤矿工人的儿子斯蒂芬逊在1812年在博览会上见到了这台机车，此后开始研究。1825年9月27日英国Darlinton-Stockton（斯托克顿达林顿）长度 32公里铁路开通，开创了铁路的先河世界上第一列火车由斯蒂芬逊亲自驾驶，蒸汽机车牵引32辆货车（其中22辆装有座位）、一辆客车，载重90吨，载客450人，最高速度24 km/h，旅行速度7km/h，从伊库拉因车站到达林顿13km，行驶了一小时零五分。轨道工程：轨距 1435 mm 铁轨（非钢轨）是鱼肚状，架设在木墩和石墩上。机车加煤水车重量仅9吨，是现在机车的二十分之一。斯蒂芬逊火车的鸣叫，召唤了一个“铁路时代”的到来，极大地促进了世界经济的发展 。18世纪的工业革命是技术发展史上的一次飞跃。此间出现和发展的蒸汽机火车和内燃机汽车是现代交通运输发展的两个里程碑。此后现代交通运输短短200年的发展超越了数千年人类历史的发展。2、轨道交通的发展世界各国的第一条铁路：自1825年英国开通第一条铁路，立刻获得了世界各国的青睐，各国竞相修建。美国1830年出现第一条铁路法国1832年出现第一条铁路比利时1835年出现第一条铁路加拿大1836年出现第一条铁路俄国1837年出现第一条铁路日本1853年出现第一条铁路从1840年到1913年是世界铁路发展的“黄金时代”，由于铁路机车制造已相当完善，轨道结构也不断改进定型，各国修建铁路的热情日益高涨，铁路发展速度明显加快。1840年世界铁路营业里程为8，000km，到1913年已达110万km。在衡山公园门口有一座不很显眼的现代派雕塑静静地站立在十字街头，这个由三千颗道钉塑成的纪念塔是美国伊利诺斯州政府1991年赠送的中国铁路工人。 中国建路工人所作的贡献是连接美国东西海岸并促其国家统一的一个极重要的因素。本纪念塔用3,000枚铁路道钉塑造，以象征他们的业绩。并象征伊州人民与中国人民之间的持久友谊，美国伊利诺斯州政府 赠。以美国为例：是铁路改变了美国的面貌，加速了美国的发展，从某种意义上说：没有连接美国东西海岸的轨道交通大动脉，就没有今天美国的微软、硅谷和航天中心。 轨道交通的霸主地位。到1913年世界铁路的营业里程已达到110万km，并垄断了陆上交通运输。在美国，98的城市旅客周转量由铁路承担。铁路霸主的地位一直延续到1940年，达到了铁路发展的鼎盛时期，此时的营业里程高达135.6 万km。 3、轨道交通的衰落交通的多样化发展。路上交通划时代的革命是从轨道交通出现开始的。人类文明的需要促进了轨道交通飞速发展，而轨道交通的进步又把人类社会提高到了新的高度，同时社会生产力对交通提出更进一步的要求。科学、技术、工艺给这种要求提供了可能，新的能源、新的动力机械孕育发展了新的交通工具。科技发展促进了社会文明。近代以前，科学和技术水平都比较低，科学不直接影响生产，技术来源于工匠积累的经验和手艺。近代以后，科学和技术才开始结合起来。 电的出现和运用。对电的认识可以追述到很早之前，但真正具有实用意义的是1820年法国物理学家证明的电磁作用以及1831年英国科学家Faraday发现的电磁效应。这些发现直接导致了发电机和电动机的出现，彻底改变了人类的生活。1881年首辆有轨电车出现在柏林街头；1890年12月18日世界上第一条真正的电气化地铁线路诞生。 汽车的出现。1860年法国发明家Jean Joseph Lenoir 取得煤油作燃料的单缸发动机专利，两年以后使用这种发动机的车辆作了一次处女运行，时速6.4 km；真正的现代汽车发动机的雏形鼻祖是1876年德国工程师Nikolaus August Otto的四冲程汽油机样机；十九世纪八十年代晚期欧洲开始将内燃机装配在汽车上；1893年美国工业家Henry Ford开始制造汽车，1903年成立Ford 汽车公司。其最大的贡献是在生产线上大量制造，使汽车迅速走向市场。飞机的使用。英国人Feorge Cayley爵士（1799年1809年创立了现代飞行理论以来，1843年英国发明家Willian Samuel Herson 企图使用蒸汽机来飞行的尝试没有成功，直至1903年美国Wright兄弟在北卡罗莱纳州Killy Hawk作了人类历史上第一次飞行。只飞了37 m。1913年从法国到埃及长距离（4000公里）写入史册。此后一次大战、二次大战中，一直用于军事上，直到二次大战后才逐渐进入民用领域。 轨道交通的衰落。1. 随着现代汽车制造业飞速发展和高速公路网的形成，激发了“自主交通”的热忱夺取了短途运输的份额；2. 铁路内部的“倾轧、竞争”以及“不思上进”，没有及时将新科技新手段运用于轨道交通领域；3. 现代航空工业的发展夺走了中远距离的运输量。轨道交通一度每况愈下，日薄西山，陷入了“夕阳产业”的窘景。 世界铁路营业里程（万公里）如图：4、轨道交通的复苏与再发展人们在长期使用中发现轨道交通有不可替代的优越性：旅客运输中的能耗以铁路为1：铁路为1 公共汽车为1.4 小汽车为7.5 飞机为6.9货物运输中的能耗以铁路为1 ：铁路为1 内河水运为1.6 载重汽车为9.6轨道交通车辆可采用用煤、核能产生的电力的二次能源，而非一定要使用石油制品。采用电力牵引的轨道交通在环保（噪声、废气、尘埃）方面更具竞争力。此外和汽车、飞机相比，轨道交通的安全可靠也是公路、航空无法竞争的。日本新干线高速铁道运营以来已运送70亿旅客，无一人身事故。 轨道交通的速度。以往的铁路无法和飞机的速度相比，但1964年日本东海道新干线的出现，改变了人们的看法，东海道新干线联系了东京和大阪，全长515.4 km，光号高速列车运营的最高速度210 km，平均速度也达160 km，运营时间由刚开始的3 小时10分缩短为现在的2.5 小时。由于新干线的开通，维系两地的民航被迫关闭。法国TGV于1989年12月创造了515.3 km/h 的行车速度记录。究竟飞机快还是火车快的问题又提了出来。轨道交通在城市交通中的作用。铁路还在城市交通中拓展了用武之地。人类文明的发展是从农村到城市，再从城市到农村的过程。（除美国外）世界城市在增加，大城市乃至特大城市不断涌现，各种交通手段都无法解决堵车、混乱的状况，只有发展轨道交通，这已成为定论。5、中国早期的轨道交通发展中国首条铁路吴淞铁路。清政府拒绝修筑铁路。铁路是工业革命的产物。1825年,世界上首条铁路在英国建成。清政府视铁路如“洪水猛兽” 。李鸿章乃清朝高级官员中主动提出修路的第一人。英商怡和洋行在上海瞒着上海道台擅自修建吴淞铁路。吴淞路全长14.5公里，单线，轨距0.762米,钢轨每米重13公斤,机车自重仅15吨,牵引小型客货车,时速为2432公里。迫于来自保守派和民间的压力，清政府出银28.5万两，买下吴淞铁路，并拆除后运往台湾。中国自建并保存下来的第一条铁路唐胥铁路。中国自建并保存下来的第一条铁路唐胥铁路 。1881年6月，开始铺轨，年末工峻。1882年初，唐胥铁路启用，用骡马牵引车辆，时人戏称为“马车铁道”。唐胥铁路长9.2公里，轨重每米15公斤。线路虽短，却是中国自建并保存下来的第一条铁路。 西苑铁路。光绪十四年（1888）中国的第一条铁路北京西苑铁路开始兴建，第二年竣工，从紫光阁的车库出发，一路北进，穿过福华门，离开中南海进入阳泽门后，沿北海西岸向北，到达极乐世界后转向东，到镜清斋前的码头而到达终点。包括岔道在内全长约2330米。西苑铁路是李鸿章为了说服慈禧而专门为她修建的铁路。 京张铁路。京张铁路全长虽只有200余公里，但却要穿越燕山山脉，沿途地势陡峭，地形险要，施工艰难为它处罕见。这是中国第一条不借助外国，完全由中国工程人员自建的铁路。詹天佑创造性地运用“折反线”原理，在山多坡陡的青龙桥路段，设计了“人字形”（或称“之字形”）展线方案，使展线坡度降低到千分之三十以下，八达岭隧道长度减少了一半。1909年9月24日京张铁路全线通车。 清末修建铁路。从1876年至1912年的清末36年间，中国共修筑铁路9968.5公里，其中有21.9公里被拆毁，保存下来的有9946.6公里。 中国的铁路共有五种轨距，其中以1.435米的标准距为主，有7036.7公里，占总里程的70.68%；1.524米的宽轨为1720.5米。窄轨有三种：0.762米的为9.6公里，1米的为748.3公里，1.067米的为429.7公里。 旧中国铁路。中华人民共和国成立前夕，旧中国铁路总里程为21949km。 中国的城市轨道交通。解放前各大城市都没有建设地铁有轨电车几乎和世界同步发展，上海、北京、天津、沈阳、大连、哈尔滨等外延城市都建有有轨电车线路。由于各种各样原因，除大连等东北城市外有轨电车线路基本上均拆除。解放后的城市轨道交通。思想观念、决策的问题，我国城市轨道交通的发展一波三折，一直不能真正在城市交通中发挥应有的作用。北京1968年第一条地铁通车后近四十年，轨道交通运营里程尚未达到100 km。上海这样的特大城市解放近四十年刚刚建成第一条城市轨道交通线路。目前全国大大小小39个城市均提出要建地铁。课后思考：1、与其他交通方式相比，轨道交通具有什么优缺点？2、世界最早的地铁在哪里？什么时候开始通车的？3、按时间顺序写出中国建设地铁是城市名称（4个城市，包括通车时间）？课后总结：第三讲名 称：轨道交通的形式教学目标：了解不同轨道交通形式的发展里程，各自的技术特点及适用范围，世界各国最新的轨道交通技术。课时分配：2学时教学方法：讲述法教学手段：多媒体辅助教学重点难点：理解不同轨道交通形式（特别是地铁和轻轨）各自的技术特点及适用范围。教学内容：今天的主要内容：轨道交通的形式之一：1、地铁和轻轨；2、独轨交通；3、AGT；4、高速铁路。1、地铁和轻轨如同人体血液循环的城市交通。人体的血管分主动、静脉；中动、静脉；及至毛细血管。缺一不可。在城市公共交通系统中，各种交通形式也如同人体的血管，缺一不可。 地铁的定义。根据国际隧道协会的定义：地铁：轴重相对较重，单方向输送能力在3万人次/h以上的城市轨道交通系统。地铁的特点：一般线路全封闭，在市中心区域大部分位于地下隧道内；容量大，速度快，安全，准时，舒适。单位能耗低，建设成本高。适用于出行距离较长，客运量需求大的城市中心区域；一般认为，人口超过百万的大城市就应考虑修建地铁。地铁线路形式：美国称把这种类似于Railway，但又服务于城市的交通形式称为“Subway”。 法国人称之为“Metro” 。“Underground Railway”、“Subway”、 “Metro”的线路根据需要可建于地面 或高架 上，芝加哥进入市区的线路则高架依大楼而建，称之为“Loop” ，连接纽约曼哈顿岛和新泽西州哈迪逊河底隧道称之为“Path”。地铁的起源。工业革命的发展带来的农村人口向城市转移，城市规模膨胀、扩大，亟待解决交通拥堵现象，蒸汽机车铁道进入了市区几乎成为“必然”，特别在工业革命发源地的英国，伦敦1863年出现了第一条蒸汽机车的地下铁道线路，英国人称之为“Underground Railway”， 尽管空气污染，乘坐并不舒服，但马上世界各主要工业化国家的大城市都效仿修建了地铁。地铁建设的进程。世界上第一条地下铁道于1863年1月10日首先在伦敦建成。1890年建成了真正意义的电力拖动地铁。从1863年到1949年共有20个城市修建了地铁。二次世界大战后，伴随着各国城市的快速发展，地铁发展极为迅速。到1999年全世界已有115个城市建成了地铁，线路总长度超过了7000km。（日本地下铁道协会统计资料）世界地铁建设历程如图：战后亚洲地下铁道建设进程如图：亚洲国家地铁的兴建高潮大体要比欧洲发达国家晚10年。我国大城市地铁兴建的高潮要比欧洲晚2030年。世界地铁之最：最古老的地铁是伦敦的，1863年。车站最多的地铁是纽约的地铁一期工程，共有468个车站。（建于1904年）最繁忙的地铁是莫斯科，每年最高客流量达33亿人次。（启用于1935年）最深的地铁是朝鲜平壤市的地铁，由于地质的原因，路线和车站都离地面七八十米深。 我国地铁建设家谱：北京地铁是我国第一条地铁。1965年7月1号开始动工，1971年1月开始运营。天津1970年6月开始修建中国的第二条地铁线，于1984年12月开始通车。香港观塘线于1975年11月开始兴建，1979年10月1日正式通车。上海是第4个拥有地铁的城市。1990年9月开工建设，1995年4月地铁一号线开始通车。1999年广州地铁1号线开通运营。深圳地铁2004年12月开通。南京地铁2005年9月开始运营的。轻轨的定义：轻轨：轴重相对较轻，单方向输送能力在1.53.0万人次/h的城市轨道交通系统。轻轨的分类：轻轨可分为两类：车型和轨道结构类似地铁，运量较地铁略小的轻轨交通成为准地铁；另一类为运量比公共汽车略大，在地面行驶，路权可以共用的新型有轨电车。（孙章） 有轨电车的出现和发展。1881年德国柏林工业博览会期间，一辆只能乘坐6人的有轨电车在400m长的轨道上展示。世界上第一个投入商业运行的有轨电车系统是1888年美国弗吉尼亚州的里士满市。这是一种行驶在道路路面上的有轨交通工具，投资肯定小于地铁，又从阴暗、潮湿的地下转到地面上，在汽车尚未统治路面交通的时候，有轨电车迅速在各城市中蔓延。有轨电车的历程。在没有汽车的年代，有轨电车有它的发展空间，美国曾经在370个城市中间有25,000km有轨电车线路。由于它和其他路面交通工具共有路权，当交通日益繁忙，有轨电车就失去了他的优越性。包括上海在内的世界上很多城市都拆除了有轨电车线路。 今天有轨电车的作用：很多城市的有轨电车成了旅游线路。很多城市的有轨电车还在起着交通作用。不少城市的有轨电车升级换代，在城市交通中发挥作用。现代有轨电车系统。20世纪60、70年代在地下铁道建设高潮发展时期，由于地下铁道造价昂贵，建设进度受财政和其他因素制约，西方大城市在建设地下铁道的同时，有重新把注意力转移到地面轨道上来。利用现代高科技改造和发展有轨电车系统，在欧美已取得了显著成效。 轻轨概念的出现。1978年3月，国际公共交通联合会（UITP）在比利时首都布鲁塞尔召开会议，会上确定了新型有轨电车交通的统一名称，英文为Light Rail Transit，简称“轻轨”，英文缩写：LRT。需要说明的是：在我国，根据我国城市快速轨道交通工程项目建设标准（试行本），用轻轨来命名中运量的地铁（包括地面和高架铁路），而欧洲所说的“轻轨”，一般是特制现代有轨电车交通。为了与欧洲的定义兼容，所以我们提出轻轨分为两类准地铁与新型有轨电车。轻轨的特点。轻轨系统规模小于地铁系统，投资较小、建设、管理也较地铁系统容易，其适应性很强。既可作为中小城市轨道交通网络的主干线，如新加坡的MRT和吉隆坡的轻轨； 也可作为大城市或特大城市轨道交通网络的补充，如巴黎地铁系统中的轻轨交通、上海轨道交通中的L1L6线；因此发展前景广阔。 2、独轨交通独轨系统的发展。就技术上的定义而言，独轨(Monorail)系统是指以单一轨道(Rail)或梁(Beam)支承、悬挂车厢并提供导向作用而运行的轨道交通系统。根据现有的纪录，英国人HenryPalmer在1821年即开始发展独轨系统，并取得英国第461号的发明专利权。1824年Palmer在伦敦码头区布设独轨系统轨道用以载货物，号称世界上第一个独轨系统。当时的轨道梁是以木料制成，将车厢跨坐在木轨上并以马匹拉动。随后在1826年Palmer又渡海到德国展示他发明的系统模型，鼓吹兴建独轨系统籍以运输乌伯塔（Wuppertal）地区Bamenn及Elberfel两地间的煤。虽然他的愿望没有达成，但一般相信该次展示促成了日后乌伯塔兴建连接上述两地闻名世界的悬挂式独轨捷运系统“Schwebebahn。1888年法国人CharlesLartigue在爱尔兰建造了一条15km客货两用的跨坐式独轨系统，以由两个汽锅连接组成的蒸气机车带动，是世界上第一个动力式独轨系统。该系统平均运行速度28km/h，最高可达43km/h，运营了将近36年，至1924年停业。1893年德国人EugenLangen开始研究发展悬挂式的独轨系统，并于1901年3月在乌伯塔市沿著贯穿市区的河谷，搭建钢架吊悬车厢并利用电力驱动方式，完成13.3km长的城市公共交通系统，称为Langen式或Wuppertal式独轨系统。该系统运营至今始终无任何伤亡记录，被列为世界高效率运输系统之一。跨座式独轨系统的轨道和车辆。（1）轨道梁轨道梁一般由预应力混凝土(PC)梁构成，支柱采钢筋混凝土(RC)构造，宽约1.5m。PC梁的跨距通常为20m，标准断面（宽X高）为800X1400mm，通常一根PC梁、RC柱组合的双车道轨道断面，约需7.57m宽的空间（车厢外缘至另一车厢外缘）。当长跨距或特殊地形状况需要跨径大於20m时，则采用钢梁、钢柱组合构成轨道结构，柱可采T型或倒L型。若轨道需分叉时，则以水平移动轨道梁中的一段（称为转辙梁，SwitchingBeam）达到列车的转辙运作，转辙梁系钢制内附马达用以驱动转辙，一般转辙时间约需10秒钟。（2）车辆独轨列车通常由四或六个车厢固定编组而成，分先头车及中间车两种，先头车具有驾驶室，配置在列车的首尾。跨座式独轨车厢分为标准型及大型两种，主要的差别在於车厢容量，随著车厢种类的不同，轨道梁断面亦相对而不同，例如采用大型车厢时，其轨道梁则需采用8501500mm的断面。标准型车厢的尺寸为132.983.61m。如图2-11所示。车体采用轻量设计，由铝合金制成，不具易燃性。车厢内部座位的安排与配备大致上与铁路车厢的标准相同，每个车厢每侧有两个车门，先头车端部另有一逃生门，各车厢之间为直接相通。各项电路控制及零件与一般铁路车厢一样，按装在车厢地板之下。每个车厢具有两个双轴转向架，每个车架包含十个橡皮轮胎四个驱动轮、四个导向轮、二个稳定轮，除行驶轮内充氮气外，其余各轮均灌充一般空气。为了防患爆胎，另备有辅助胎。悬挂式独轨系统的轨道和车辆（1）轨道梁悬挂型独轨的轨道一般系钢制，轨道梁采箱型中空断面，内含集电轨、通讯缆线、导向轨、走行轨并包容车厢的转向架，以悬挂并使列车沿导轨运行。轨道梁的跨径，在直线路段约为3035m，但在弯曲路段则折减为25m。墩柱亦为钢制，可根据路线状况采标准T型、倒L型或门架形式。悬挂型独轨的转辙主要可分成连接(2-waySwitch)及交叉(CrossingSwitch）两种，转辙操作系藉助与通讯设备联锁达成，转辙时间约需10秒钟，为防断电影响，在转辙地点另装设有手动设备。（2）车辆悬挂型独轨车辆分“大型(Largesize)与中型(MiddiumSize)两种，列车通常由四或六个车厢固定编组而成，与跨座型一样，分先头车及中间车两类车厢，大型先头车（附有驾驶室）尺寸是16.82.662.95（m）。中型先头车的尺寸则为13.32.512.95（m）。车体亦采轻量设针，以铝合金焊接而成。车内配备大致与铁路车厢相同，唯所有电气设备均按装在车顶。车体系以吊悬系统由被覆在轨道内的两轴转向架吊撑，转向架包含驱动轮与导轮，均为橡皮轮胎，同时另有辅助轮以防爆胎。悬吊系统连接转向架与车体，包含吊杆、安全索、油封等。车站设计。城市独轨系统车站的站距一般为500m至1km。站台型式可依旅客使用、出人数量及用地大小建造成岛式或侧式站台。站台长度通常随著车厢的尺寸（大型、中型或标准型）以及列车编组数而决定，一般以6节大型车厢组成的列车计算，约需100m的站台长度。站台宽度决定的主要因素在于出人的旅客数量，一般如采用岛式站台，最小宽度为3m，上下行线分开的侧式站台则需2m。配合高架轨道结构，车站基本上以高架式为多，同时为了安排夹层及跨越连接的人行路桥，车站离地面相当高，因此一般配备有电扶梯。除此之外，尚可依需要设置厕所及其他设施或电气管线设备。安全及逃生措施。独轨道线基本上为高架结构，当与行人陆桥或快速道路交叉时，必须以跨越方式通过，因此轨道梁距地面相当高，一般在8m以上。另外就轨道梁构造而言，800X1400的断面除供列车跨行或吊行外，已无余裕供旅客逃生行走或沿轨道梁加设逃生走道，因此安全及紧急逃生措施成为独轨系统中很重要的一个设计项目。3、 AGT自动导轨运输系统（AutomatedGuidewayTransit，简称AGT），一般泛指以无人驾驶的车厢在专用路权及自动化控制条件下运行的新型运输系统。这种系统在美国地区早期称为“水平电梯”（HorizontalElevators），“空中巴士”（SkyBus）或“捷运快道”（TransitExpressway），近年来则统称为“运人系统”（PeopleMoverSystem）。法国与日本将AGT技术进一步发展并应用于城市地区的中量大众运输，在法国称VehiculeAutomatiqueLeger，简称VAL；日本则以“新交通系统”统称AGT技术类型的中运量捷运系统。上海外滩的人行过江隧道从定义来看也是属于AGT范畴。AGT系统概述。AGT系统可依其服务容量与路径型式分成下列三种：穿梭环路式捷运（ShuttleLoopTransit，SLT）这是AGT系统中最简单的一种，分穿梭与环路两种。穿梭式系使用较大型车厢（容量约100人），通常具有站位，沿著固定路线行驶；从甲地驶到乙地，再从乙地驶回甲地，如此来回输运，其作用如同高楼中的自动电梯，故又称水平电梯。除可作两点间直接输运外，中途亦可设站。环路式则沿环状路径绕圈行驶，中途设站停留。群体捷运（GroupRapidTransit，GRT）这种系统的主要服务对象为具相同出发地点与目的地的群体乘客，通常使用载运量为12至70人之中型车厢，故可视为一种自动行驶的公共汽车(AutomatedBus)。其与SLT不同处，因容量较小，除可有较密的班次外，还可设置分岔路线，以便选择性地绕行主线，收集支线的乘客。运行班次间隔可从3秒至1分钟，服务方式可分定时排班或中途不停留的区间捷运。一九七四年一月启用的德州达拉斯机场的AIRTRANS以及一九七五年通车的西维京尼亚大学摩根镇(Morgantown)运人系统均属GRT的应用例子。个人捷运（PersonalRapidTransit，PRT）从技术层次及载运型态而言，这种系统才是真正的运“人”捷运系统(TruePersonalRapidTransit)。其主要特色为使用具2至6人容量的小型车厢，在精密电脑自动化控制系统管制下，在复杂的路网中运行，并经由岔道(Switch)转出/进入主干线运载乘客。从上面的分析，可看出穿梭/环路式捷运(SLT)虽然在技术应用层面上较简单，但它可提供机场或城市特定区内的环流交通功能，也可以在各种活动中心（如购物中心、运输中