城市轨道交通及其发展

城市轨道交通概论,2,课程考核方法,课程性质：校考期末卷面成绩占70%，闭卷考试。平时成绩占30%（考勤+大作业+课堂表现）考勤15分，旷课一次扣3分，扣满15分为止。项目十（运营管理）大作业15分，按提交作业的质量评分。课堂表现，主动回答问题，且回答正确加1分。,3,课程主要内容,项目一城市轨道交通及其发展项目二城市轨道交通规划设计与施工项目三城市轨道交通线路和线路设备项目四城市轨道交通车辆项目五城市轨道交通供电系统项目六城市轨道交通通信系统项目七城市轨道交通信号系统项目八乘客信息服务系统项目九城市轨道交通车站与车站设备项目十城市轨道交通运营管理,4,学习目标：了解城市轨道交通的概念掌握城市轨道交通的特点掌握城市轨道交通的分类掌握城市轨道交通的组成了解国内外城市轨道交通的发展,项目一城市轨道交通及其发展,5,广义的城市轨道交通：是指以轨道运输方式为主要技术特征，在城市公共客运交通系统中具有中等以上运量的轨道交通系统（有别于道路交通），主要为城市内（有别于城际铁路，但可涵盖郊区及城市圈范围）公共客运服务的一种在城市公共客运交通中起骨干作用的现代化立体交通系统。城市公共交通常用名词术语将城市轨道交通定义为：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。,任务一认识城市轨道交通,6,一、城市轨道交通的特点,1、具有较大的运输能力城市轨道交通高密度运转，列车行车时间间隔短，行车速度快，列车编组辆数多。单向高峰每小时的运输能力：市郊铁路：6万8万人次；地铁：3万6万人次，甚至达到8万人次；轻轨：1万3万人次；有轨电车：1万人次。,任务一认识城市轨道交通,7,一、城市轨道交通的特点,2、具有较高的准时性在专用行车道上运行（地下或高架），不受其他交通工具的干扰，不会产生交通拥堵现象。不受气候影响，全天候运营。,任务一认识城市轨道交通,3、具有较高的速达性采用先进的电动车组动力牵引方式，在专用的行车轨道上运行，具有先进的自动控制系统，确保车辆高速运行。地铁最高运行速度一般在80km/h以上，旅行速度可达3045km/h。,8,一、城市轨道交通的特点,4、具有较高的舒适性路权专用，车辆具有较好的运行特性。车辆、车站等装有空调、引导装置、自动售票等直接为乘客服务的设备，乘车条件好，舒适性优于道路交通。,任务一认识城市轨道交通,5、具有较高的安全性没有平交道口，不受其他交通工具的干扰。装有先进的通信信号设备，行车安全有保障。,9,一、城市轨道交通的特点,6、占地少、不破坏地面景观充分利用地下和地上空间，不占用地面街道，改善城市景观。,任务一认识城市轨道交通,7、低污染采用电力牵引，与道路交通相比，它不会产生废气污染，可以称为“绿色交通”。,8、低能耗大运量集团化客运系统，按每运送一位乘客的能源消耗进行评价，这是其他运输方式无法比拟的。,10,一、城市轨道交通的特点,但是，城市轨道交通也存在一定的局限性：建设费用高：每公里的资金投入为4亿6亿元。建设难度大：土建工程是永久性结构，建成以后线路走向及线网结构不宜调整，故对初期线网规划要求较高，难度较大；建设周期长：土建工程大而多。技术含量高：涉及土建、机械、供电、通信信号等多种技术。运营成本高。经济效益有限。,任务一认识城市轨道交通,二、城市轨道交通的分类,11,（一）按线路架设方式可分为：地下铁道、地面铁道、高架铁道。（二）按导向方式可分为：轮轨导向、导向轨导向。（三）按轨道形式可分为：重轨铁路、轻轨铁路、独轨铁路。（四）按小时单向运能可分为：大运量系统：高峰时单向运输能力达到每小时3万人次以上；中运量系统：高峰时单向运输能力达到每小时1.5万3万人次；小运量系统：高峰时单向运输能力为每小时0.5万1.5万人次。,任务一认识城市轨道交通,二、城市轨道交通的分类,12,（五）按路权专用程度可分为：线路全封闭性、线路半封闭性、线路不封闭性。（六）按服务区域可分为：市郊铁路、市内铁路、城际快速铁路。（七）按运能范围、车辆类型及主要技术特征可分为：有轨电车、地铁铁道、轻轨、独轨、城市铁路、磁悬浮、新交通系统。,任务一认识城市轨道交通,13,1.有轨电车（TrolleyBus）：由电力牵引、轮轨导向、13辆编组运行在城市路面线路上的低运量城市轨道交通系统。上下车方便、造价低、建设容易。一般与汽车和行人共用街道路权，受路口红绿灯的控制，因此受干扰多、速度慢、正点率低、安全性差。单向高峰小时运量在1万人左右。,任务一认识城市轨道交通,二、城市轨道交通的分类,有轨电车,14,任务一认识城市轨道交通,二、城市轨道交通的分类,15,2.地下铁道简称地铁（Metro，UndergroundRailway，Subway）是由电力牵引、轮轨导向、轴重相对较重、具有一定规模运量、按运行图行车、车辆编组运行在全封闭的地下隧道内，或根据城市具体条件，运行在地面或高架线路上的快速轨道交通系统。最高速度可达120km/h，旅行速度可达40km/h以上，可46节编组，车辆运行最小间隔时间可低于1.5min。适用于出行距离较长、客运量需求较大的城市中心区域。一般认为，人口超过百万的大城市应考虑修建地铁。,任务一认识城市轨道交通,16,哥本哈根地铁,华盛顿地铁,迈阿密地铁,平壤地铁,17,3轻轨,公共交通国际联会（UITP）关于轻轨运输系统（LightRailTransit，简称LRT）的解释文件中提到：轻轨是一种使用电力牵引，介于标准有轨电车和快运交通系统（包括地铁和城市铁路），用于城市旅客运输的轨道交通系统。轻轨是从新式有轨电车逐步发展到路权专用、自动化程度较高及车辆在地下或高架轨道上运行的城市轨道交通形式。,二、城市轨道交通的分类,任务一认识城市轨道交通,18,19,地铁与轻轨的区别,划分两者的依据是单向最大高峰小时客流量的大小。地铁能适应的单向最大高峰小时客流量为35万人次。轻轨能适应的单向最大高峰小时客流量为13万人次。,任务一认识城市轨道交通,二、城市轨道交通的分类,4.独轨,20,独轨交通也称作单轨交通，是指通过单一轨道梁支撑车厢并提供导引作用而运行的轨道交通系统。其最大特点是车体比承载轨道要宽。以支撑方式的不同，独轨通常分为跨座式和悬挂式两种。跨座式是车辆跨座在轨道梁上行驶，车辆运行时走行轮在轨道上平面滚动，导向轮在轨道侧面滚动导向；悬挂式是车辆悬挂在轨道梁下方行驶，车辆运行时走行轮沿轨道走行面滚动，导向轮沿轨道导向面滚动导向。,任务一认识城市轨道交通,二、城市轨道交通的分类,21,重庆单轨,日本千叶的单轨列车,任务一认识城市轨道交通,22,23,5.城市铁路：城市铁路通常分为城市快速铁路和市郊铁路两部分。城市快速铁路是指运营在城市中心，包括近郊城市地区的轨道系统。市郊铁路是指建在城市郊区，把市区与郊区，尤其是与远郊联系起来的铁路。市郊铁路是城市铁路的主要形式，通常使用电力牵引，列车编组多为410节，最高速度可达100120km/h。,任务一认识城市轨道交通,二、城市轨道交通的分类,24,市郊铁路（美国长岛）,6.磁悬浮交通,25,根据电磁学原理，利用电磁铁产生的电磁力浮起列车，并推动列车前进的现代交通工具。由于它运行时悬浮于轨道之上，因而没有轮轨摩擦，可以突破轮轨粘着极限速度的限制。上海引进德国常导磁悬浮技术，在浦东已建成磁悬浮高速列车线，西起地铁2号线龙阳路站，东至浦东国际机场，全长32km，设计时速430km/h，单向运行时间约8min，总投资约89亿元人民币。,任务一认识城市轨道交通,二、城市轨道交通的分类,磁悬浮,26,7.新交通系统,27,由电力牵引，具有特殊导向、操作和转向方式胶轮车辆，单车或数节编组运行在专用轨道梁上的中小运量轨道运输系统。车辆在线路上可无人驾驶自动运行，车站无人管理，完全由中央控制室的计算机集中控制。,任务一认识城市轨道交通,二、城市轨道交通的分类,28,城市轨道交通系统包括线路、车辆、供电、通信、运营调度、自动售检票、客运服务、安全保障等诸多专业。按照城市轨道交通工作目标和服务对象的不同，可以将城市轨道交通涉及的专业分为设备保障和运营管理两大类。,任务一认识城市轨道交通,三、城市轨道交通的组成,29,（一）设备保障类1、线路工程。城市轨道交通采用的是电力驱动的轮轨系统，故线路既是列车运行的支撑，也是电动列车驱动电路的组成部分。2、车辆。作为运送乘客的载具，车辆的性能直接决定了运送乘客目标的实现质量。3、通信系统。其任务是建立一个能实现系统内指挥调度及公务业务联系的通道。有线通信和无线通信是两个子系统。,任务一认识城市轨道交通,三、城市轨道交通的组成,30,（一）设备保障类4、信号系统。信号实现行车指挥和列车运行现代化，保证列车运行的安全，提供运输效率。5、供电系统。不仅为电动列车提供牵引用电，还为照明、通风、空调、电梯、通信、信号等运营服务设施提供电能。6、车站机电设备。包括两大类：车站自身的硬件设备系统：车站火灾自动报警系统、车站环境与设备监控系统、车站低压配电及照明系统等。为乘客服务的设备系统：车站通风系统、车站空调系统、自动售检票系统、自动扶梯系统、站台屏蔽门系统等。,任务一认识城市轨道交通,三、城市轨道交通的组成,31,（二）运营管理类1、行车管理。主要负责对系统内所有列车的运行管理。列车的运行是按运行图进行调度的，所以行车管理系统的主要职责有：编制运行图、下达行车命令、突发事件时的行车调整、有关行车组织的即时命令发布等。（1）主要工种：运营调度、设备调度、车站值班员、电动列车驾驶员等。,任务一认识城市轨道交通,三、城市轨道交通的组成,32,（二）运营管理类1、行车管理。（2）主要工种的岗位及其职责：运营调度、设备调度一般集中在线路调度中心，负责全线的行车指挥。车站值班员岗位在车站，负责按运行图或调度命令，对途经车站的列车进行正常行车操作或调整，组织车站客流。电动列车驾驶员岗位在列车上，除了负责驾驶列车运送乘客外，还要通过列车广播、车厢显示屏等为乘客服务。,任务一认识城市轨道交通,三、城市轨道交通的组成,33,（二）运营管理类2、客运管理。包括客流组织和客运服务两个子系统。（1）客流组织子系统主要是组织乘客有序流动；（2）客运服务子系统是为乘客提供服务，车站服务员（简称站务员）是服务提供者，其岗位在车站。3、乘务管理。列车乘务员指的是电动列车驾驶员。主要是负责安排乘务员作息时间、制定值乘方案、分配人员、教育培训。4、票务管理。制定票价等运营政策，对车票制作、车票出售、入站检票、出站检票、补票、罚款等信息进行有效的管理。,任务一认识城市轨道交通,三、城市轨道交通的组成,34,（1）城市轨道交通是城市公共交通的主干线，是客流运送的大动脉，是城市的生命线工程。（2）城市轨道交通是世界公认的低能耗、少污染的“绿色交通”，对于实现城市的可持续发展具有重要意义。（3）城市轨道交通是城市建设最大的公益性基础设施，对城市的全局和发展模式产生深远影响。（4）城市轨道交通的建设与发展有利于提高市民出行的效率，节省时间，改善生活质量。,任务一认识城市轨道交通,四、城市轨道交通的地位与作用,1804年，英国人理查德特里维西克设计制造的蒸汽机车“新城堡号”在轨道上试车成功。世界上最早开始成批生产的蒸汽机车，是布伦金索普于1812年设计制造的。1832年，约翰斯蒂芬森在美国纽约建立了第一条市区有轨马车线路。,35,1、萌芽阶段（19世纪初至19世纪50年代）,任务二城市轨道交通的发展与运营网络化,一、世界城市轨道交通的发展,1863年，世界上第一条地铁在伦敦正式开通。1870年，伦敦人在地面上铺铁轨，把马车轱辘架在铁轨上，两匹马可以拖动承载50人的车厢。1870年，美国第一条高架快速轨道交通线开始运营。1870年，德国人冯西门子开始研究由电动机驱动的车辆，并制成世界第一辆电车。1881年，德国西门子公司在柏林近郊铺设了第一条电车轨道。1888年，美国人斯波拉格将几条有轨马车线路改用电力牵引车行驶，这是世界上第一个投入商业运行的有轨电车系统。,36,2、诞生起步阶段（19世纪60年代至19世纪后期）,任务二城市轨道交通的发展与运营网络化,一、世界城市轨道交通的发展,1896年，匈牙利布达佩斯修建了欧洲最早的电气化地铁，地铁开始进入电力牵引时代。1897年，6节编组的多节电动列车开始在美国芝加哥的高架线上运营。1904年，纽约地铁巴尔蒙线开通，被誉为“纽约地铁之父”。18901920年是有轨电车在世界范围大发展的时期。1899年，德国西门子在北京修建了马家堡至永定门的有轨电车线路。1906年，天津第一条有轨电车线路投入运营。,37,3、初步发展阶段（19世纪末至20世纪20年代）,任务二城市轨道交通的发展与运营网络化,一、世界城市轨道交通的发展,一方面由于汽车工业的发展和世界大战的爆发；另一方面由于城市轨道交通的投资大、建设周期长等原因；在地面行驶的有轨电车系统，被大量拆除并被汽车所取代。,38,4、停滞萎缩阶段（20世纪30年代至40年代末）,任务二城市轨道交通的发展与运营网络化,一、世界城市轨道交通的发展,第二次世界大战后，各国经济开始恢复；1959年，美国的跨坐式轻轨铁路开始运营；1961年，独轨铁路在意大利世界博览会开始运营；1969年，我国北京第一条地铁线建成通车。,39,5、复苏阶段（20世纪50年代至60年代末）,任务二城市轨道交通的发展与运营网络化,一、世界城市轨道交通的发展,20世纪70年代和80年代，各国地铁建设进入高峰期。从1900年世界上只有6条地铁线路，到2000年增加到106条，百年建成了百条地铁线路，并于80%的地铁线路都是在第二次世界大战后特别是70年代建成的。,40,6、高速发展阶段（20世纪70年代至今）,任务二城市轨道交通的发展与运营网络化,一、世界城市轨道交通的发展,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在北京，20世纪50年代我国有轨电车的发展达到了的高峰。从20世纪50年代逐步被拆除，至今仍有有轨电车运营的城市只剩下香港、大连、长春、鞍山。,41,1、早期有轨电车交通时代,任务二城市轨道交通的发展与运营网络化,二、我国城市轨道交通的发展,（1）起步阶段（20世纪60年代至80年代初）我国先后于1969年在北京和1976年在天津开通了两条地铁。1979年10月，香港第一条地铁线路开始运营。（2）平稳发展阶段（20世纪80年代中期至2000年）继北京、天津之后，上海、广州也修建了地铁。香港也完成了7条地铁线路的建设。1996年，台北市修建了第一条城市轨道交通线路。（3）快速发展阶段（21世纪初至今）,42,2、现代城市轨道交通时代,任务二城市轨道交通的发展与运营网络化,二、我国城市轨道交通的发展,43,截止到2011年12月31日，中国内地的北京、上海、广州、深圳、南京、天津、重庆、大连、沈阳、长春、成都、武汉、西安、佛山14个城市拥有投入运营的城市轨道交通线路共54条，总长1688km。未开通运营的在建城市15个，新规划城市20余个。,任务二城市轨道交通的发展与运营网络化,二、我国城市轨道交通的发展,44,各城市运营线路数排序,各城市运营里程排序,任务二城市轨道交通的发展与运营网络化,45,2012年大陆已投入运营的城轨系统：北京、上海、广州、深圳、南京、武汉、天津、大连、重庆、长春、成都、沈阳、西安、佛山、苏州、昆明2012年正在建设及筹备建设城市轨道交通的城市：郑州、青岛、哈尔滨、杭州、无锡、宁波、长沙、南宁、南昌、东莞、太原、石家庄、济南、合肥、洛阳、兰州、乌鲁本齐、贵阳、厦门、福州、泉州、常州,任务二城市轨道交通的发展与运营网络化,在城市轨道交通建设的过程中一般遵循“根据规划、逐条建设、依次投运、形成网络”的建设规律，城市轨道交通的运营网络是逐步形成的。（1）运营网络构成的基本条件必须有三条以上独立运行的轨道交通线路；各独立运行线路有至少一个以上与其他运行线路相连通的换乘车站。,46,1、运营网络构成条件和效率及组织重点,任务二城市轨道交通的发展与运营网络化,三、城市轨道交通运营网络化,（1）运营网络构成的基本条件线路数量。每一条独立运营的线路有至少两个运营起始车站，位于两个起始车站中间的车站称为中途车站或中间站。由三条以上线路形成的运营网络，至少有6个不同的起始车站，只要规划合理，一般就可以形成有一定覆盖面的运营网络。,47,1、运营网络构成条件和效率及组织重点,任务二城市轨道交通的发展与运营网络化,三、城市轨道交通运营网络化,（1）运营网络构成的基本条件换乘条件。换乘车站和多条独立运行的线路是构成运营网络的基础。换乘车站是两条以上独立运行的线路共有的车站，设有通往各独立运行线路候车站台的连接区域，通过连接区域乘客可以转乘其他不同线路的列车。轨道交通换乘车站专指网络内不同线路间乘客的换乘，不包括轨道交通与其他交通工具的换乘。,48,1、运营网络构成条件和效率及组织重点,任务二城市轨道交通的发展与运营网络化,三、城市轨道交通运营网络化,（2）城市轨道交通网络的效率在城市公交车、出租车和轨道交通三大系统中，后来居上的城市轨道交通的客运总量能否逐步替代另外两类公共交通工具，其运输总量是否已经突破1/3就成为判断轨道交通运营网络是