高速轮轨与磁浮技术

轨道交通的发展历程及展望,孙章浙江师范大学交通学院06/05/19,1高速铁路的兴建2高速轮轨技术的发展3磁浮技术的发明4磁浮技术的应用与展望5城市轨道交通百年回眸,轨道交通的发展历程及展望目录,前言,2006年法国的一位哲学家韦列留（PVirillio）提出：“20世纪欧洲的哲学史，基本上可视为回应速度不断提高所带来的冲击的历史，更简单地说，就是一部交通史。”人移动的速度改变了，对时间、空间、自身及外在世界的想法也随之改变。,前言,45分钟定律美国科学史家屈菲尔（JTrefil）提出，城市中居民一次出行可容忍时间为45分钟。因此，一个城市的规模与当时交通工具的最高速度正相关。例如，1819年，伦敦只有手推车和少量的马车，当时为的城市半径为3英里（4.8km）;而今日之伦敦，城市半径已达40英里（64km）。,前言,为落实“加快发展铁路、城市轨道交通”的发展战略，2006年3月13日，国家发改委正式宣布，京沪高速铁路和沪杭磁浮项目双双获得批准。这意味高速轮轨与磁浮两项高新技术在我国可谓是“各得其所，比翼齐飞”；同时也标志着中国开始迈向高速轨道交通时代。,1高速铁路的兴建,世界上的高速铁路有三种模式：一是既有线、客货混运型，最高运行速度z至少为200km/h，采用这种制式的有英国、俄罗斯等；二是新建线、客货混运型，最高运行速度至少为250km/h，采用这种制式的有德国、意大利等；三是新建线、客运专线型，最高运行速度至少达300km/h，较多采用这种制式的有如日本、法国、韩国等。,日本新干线500系列车,法国TGV高速列车,。,德国ICE高速列车,1高速铁路的兴建,铁路在1825年诞生后的100年间，一直保持着速度等各方面的优势，因而得到了迅速发展，到20世纪20年代，世界铁路总长度已增加到了127万公里。其后，由于飞机和汽车的发明与发展，铁路运输的发展速度逐渐缓慢下来，至今总长度仍稳定在130万公里左右。,1高速铁路的兴建,在20世纪50年代前半期，铁路、海运、汽车占货运的比重分别为30%、8%、62%，汽车运输的比重已达到铁路运输的2倍。直到1964年，由于日、法等国的高速铁路的问世，使一度被人们视为夕阳产业的铁路出现了生机，显示出强大的生命力。,1高速铁路的兴建,高速铁路始建于日本。20世纪50年代初，日本经济进入战后复兴期，经济高速增长。连接东京一大阪最重要的东海道干线(复线)，单向每日发送列车数超过200列（约每7.2分一列），达到了运能的极限，成为制约经济发展的重要因素。此外，1964年将举行东京奥运会，1970年大阪将举办世博会，本已超负荷的铁路客运量必将进一步增加。,1高速铁路的兴建,与此同时，技术进步也为高速铁路的建设提供了可能。早在1951年，日本国铁所属的铁道技术研究所已在中距离线路上实现了列车的电动车化。在此研究成果的基础上，于1957年5月，该研究所正式宣布：“在东京大阪间新建标准轨距线路、采用电动车组编列方式、最高速度达250长h、运行时间缩短到3h是可以实现的。”,1高速铁路的兴建,东海道新干线工程在1958年12月正式批准立项，1959年4月开始建设。1962年4月建成了长约37km的试验线路。在该试验线上，完成了电动车组样车的高速试验以及正式营业前所必需的最后调整工作。1964年10月1日东海道新干线投入运营。最高运行速度达到了210km/h，日本誉之为“经济起飞的脊骨”。,1高速铁路的兴建,东海道新干线全长515.4km，在东京奥运会举办期间正式投入使用。轨道是标准轨，轨宽1435mm（既有线为窄轨，轨宽1067mm）。列车采用ATC集中控制装置。新干线是当时最先进的铁路。1964年刚投入运营时每天运送6万多人次，1974年每天运送34万人次。高速铁路给日趋衰弱的铁路行业带来了新的生机。对世界铁路的高速化产生了很大的影响。,世界高速铁路的现状及发展计划,1高速铁路的兴建,截至2004年1月末，世界高速铁路总长合计5891公里。2004年4月1日韩国汉城至釜山高速铁路第一期工程通车，又增加409.8公里，总计约6300公里。汉城至釜山高速铁路的42.5%是旧线改造，其余为新建。2010年，第二期工程新建段完成后，将进一步缩短全程时间，从2h40min缩短为1h56min。,1高速铁路的兴建,西欧的高速铁路网正在形成，网络规模预计到2010年底将扩大一倍，达到大约6000公里。,1高速铁路的兴建,南非计划修建一条从约翰内斯堡至比勒陀利亚的高速铁路，这条全长80km的高速铁路，总投资为70亿兰特(约合10亿美元)。该项工程已得到豪登省政府的批准，预计5年内可以建成，届时非洲大陆将拥有第一条高速铁路。,1高速铁路的兴建,巴西将修建南美州第一条高速铁路。从首都巴西利亚至戈亚斯州首府戈亚尼西，全长205km，时速250kmh，初步投资预算为每公里8001000万美元，总投资在20亿美元以上。,2高速轮轨技术的发展,300系列车是日本高速铁路技术进步的代表。1992年投入使用。于此前的0系、100系子弹头列车相比，重量大为减轻。这是因为采用了新的牵引系统，即交流非同步牵引电机和变频变压（VVVF）控制系统相结合，以及采用轻质铝合金整体车体和无摇枕转向架。,2高速轮轨技术的发展,动力分散型的优点：一、无需火车头，可增加的载运空间；二、更多车轴为动力车轴，可增加粘着力；三、高速铁路可再生制动，在制动时可将牵引电机用作发电机，所产生的电能通过集电弓返回到接触网。300系的这些优点使德国研制出了ICE3，估计新一代的TGV也会使动力分散型的。,2高速轮轨技术的发展,日本新干线列车的特点：车体轻、噪声低、可靠性高。新干线平均列车误点仅为6秒。集流弱点也得到改善，0系列车16节编组，有8个集电弓，现每列车仅有2个，通过车载高压母线连接其他车辆。,2高速轮轨技术的发展,700系列车是世界上最好的列车之一，以270km/h的速度，能耗仅为14.7kWh/座席。尽管东海道新干线的列车速度在不断提高，但在最近的10年中其能耗却降低了。N700系列车引入了主动摆式车体技术，经过2年试验，将于2007年投入使用。,2高速轮轨技术的发展,最高营业速度已由建成东海道新干线时的210kmh提高到300kmh。对高速化而言，说环境保护问题是影响其发展的最大障碍，一点也不过分。因此，降噪、减振是高速铁路技术进步的永恒主题。,2高速轮轨技术的发展,由于高速铁路速度提高的空间很小（空气阻力与速度的平方成正比），因此各国高速铁路技术竞争的重点在于节约能耗、降低轨道噪声、降低生命周期成本以及其他全方位的比较上。正因为如此，人们也在研究后高铁时代的交通工具。,3磁浮技术的发明,磁浮列车利用电磁铁同性相斥、异性相吸的原理，实现对列车的浮起、推进和导向。因此，它与轮轨铁路的根本区别在于列车悬浮在轨道之上，运行时没有轮轨接触，所以也就不存在黏着极限速度，这就为不断提高地面交通工具的速度提供了可能。,3磁浮技术的发明,铁路列车主要靠钢轨与钢轮之间的黏着力（或摩擦力）向前推进。速度越快，黏着力越小，列车牵引力也越小,同时速度越快空气阻力越大。根据理论公式推算，轮轨速度很难超过375km/h。虽然法国高速铁路TGV-A于1990年5月18日以515.3km/h最高速度冲破了上述速度极限，但这一黏着极限速度肯定存在。,3磁浮技术的发明,磁浮技术按是否利用超导电磁铁可分为超导和常导两大类。超导以日本的MLX型为代表；常导以德国的TR和日本的HSST型为代表。磁浮技术按速度可分为高速磁浮（500km/h左右)和中低速磁浮(100km/h左右)两大类。前者用于干线交通与区域交通；后者用于城市交通。,3磁浮技术的发明,由于超导磁浮列车只有当速度超过150km/h时才能浮起，所以超导都是高速。日本研究的是低温超导（-269C,液氦冷却），美国有人在研究高温超导（液氮冷却），预计10年后可投入运行。常导磁浮包括中低速和高速两种类型。,3磁浮技术的发明,超导磁浮列车的悬浮高度约100mm,而常导只有10mm，因而超导对轨道的精度要求低于常导。但低温超导应用难度大，常导则容易实现。超导磁辐射对人体有害，需进行磁屏蔽，而常导不需要磁屏蔽。,4磁浮技术的应用与展望,日本于1962年开始研究常导磁浮线路。此后由于超导技术的迅速发展，从20世纪70年代初开始转而研究超导磁浮线路。1972年首次成功地进行了2.2吨重的超导磁浮列车实验，其速度达到每小时50公里。1977年12月在宫崎磁浮试验线上，最高速度达到了每小时204公里，到1979年12月又进一步提高到517公里。1982年11月，磁浮列车的载人试验获得成功。,4磁浮技术的应用与展望,1995年，载人磁浮列车试验的最高时速达到411km。为了进行东京至大阪间修建磁浮线路的可行性研究，于1990年又着手建设山梨磁浮试验线，首期18.4km长的试验线已于1996年全部建设完成。2003年12月，中日本铁道公司在山梨试验线上创造了581km/h的世界纪录。,日本山梨低温超导实验线,日本山梨低温超导实验线,日本常导磁浮车辆,日本常导磁浮车辆,日本常导磁浮车辆,德国建设了一条长31.5km常导高速埃姆斯兰特试验线（单线），试验速度达到了450km/h。原计划2005年建成柏林至汉堡磁浮线路，全长292公里，设计速度为450km/h，最高运行速度430km/h,因工程费用大大超过预算，不得不终止。,德国常导磁浮试验线TR06型,4磁浮技术的应用与展望,前苏联曾研制出一辆18t的磁浮车，并在一条600m长的线路上进行运行试验。我国在1991年开始对磁浮列车进行有计划研究，目标是低速列车。中国科学院电工所、国防科技大学、西南交通大学、铁道科学研究院等单位都研制出了小型试验样车。,国防科技大学研制的中低速磁浮样车,4磁浮技术的应用与展望,英国的MaglevSystem英国进行过低速磁浮列车试验，速度为50km/h,并在伯明翰建设了一条600m长的运营线路，从伯明翰铁路车站至国家展览中心。该系统于1981年初开工，1984年5月竣工。最高速度为54km/h,最大运量为5.1万人次/日。但因故障率高、维修成本高等原因，于1996年停止使用。,英国伯明翰磁浮线（19841996）,英国伯明翰磁浮线（19841996）车站,英国伯明翰磁浮线（19841996）轨道,英国伯明翰磁浮线（19841996）车辆,4磁浮技术的应用与展望,上海磁浮示范运营线上海磁浮示范运营线从浦东机场至地铁2号线龙阳路站，全长33km，总投资100亿元。于2001年3月1日正式开工，2002年7月开始系统调试，12月31日成功实现单线一列车试运行。截至2005年9月25日实现安全运行1000天，运行里程183万km，运送乘客453万人次。,上海磁浮示范线ShanghaiMaglevDemonstrationLine,4磁浮技术的应用与展望,磁浮交通的优势磁浮交通速度快，占地少；使用电能，不仅可节约能源，而且对环境友好；由于悬浮在轨道上，对轨道冲击小、振动小、噪声低；由于不存在黏着极限速度，从长远看，可代替飞机，以避免空中线路过于繁忙，并节省汽油。不足之处从目前看主要是造价高、国产化率低。,4磁浮技术的应用与展望,磁浮交通的优势,4磁浮技术的应用与展望磁浮交通的优势,4磁浮技术的应用与展望磁浮交通的优势,4磁浮技术的应用与展望,磁浮交通的优势,4磁浮技术的应用与展望,磁浮交通的优势,4磁浮技术的应用与展望,磁浮交通的发展计划1998年，美国国会通过了21世纪交通平衡法（FEA-21）,确定新的地面轨道系统时速应不低于240英里，约合386km，并最终确定选用德国常导高速磁浮系统。2005年2月，由美国国会众议院10位议员组成、一行28人专程来沪考察上海磁浮示范线。,4磁浮技术的应用与展望,2000年10月，德国计划在北威州杜塞尔多夫多特蒙德之间建磁浮线路，总长79km，投资32亿欧元（其中6亿欧元购车），预计人均运营成本为0.11欧元/人km。原定2006年世界杯前建成，但在2003年北威州州长宣布取消该计划。另一计划为慕尼黑机场慕尼黑火车站的磁浮线，全长37km，运行时速为350km。项目总投资16亿欧元，联邦政府提供5.5亿欧元，其余由巴伐利亚州承担。,4磁浮技术的应用与展望,磁浮交通的发展计划2005年2月，英国财政大臣布朗来华考察了上海磁浮示范线，尔后布莱尔首相召开专题讨论会，计划投资160亿英镑，在英国经济中心地带的伦敦和格拉斯哥之间建造800km的高速磁浮线，目前正在组织可行性研究。,4磁浮技术的应用与展望,中国发展磁浮技术的意义：（1）有利于建设创新型国家中国是第一个将磁浮技术投入商业运营的国家。第一个模仿也是创新（案例：石英表、有轨电车）。创新是有风险的，但不创新风险更大（美国管理思想家杜拉克语）。,4磁浮技术的应用与展望,中国发展磁浮技术的意义：（2）中国需要高速轨道系统中国以仅占世界6%的铁路里程，完成了全世界24%的铁路换算周转量。发展高速轨道系统能以“时间换空间”有利于将倾斜型发展模式转变为均衡型的经济发展模式。,4磁浮技术的应用与展望,中国发展磁浮技术的意义：（3）中国需要高速轨道系统沪杭磁浮线获得批准，符合从“城市交通-区域交通-干线交通”稳步推进原则。上海、杭州具有互补性，既有同城效应，又能避免经济同构，进一步提升长三角综合经济实力。,4磁浮技术的应用与展望,中国发展磁浮技术的意义：（4）为2010上海世界博览会增光添彩中国发展磁浮技术可打造“中国创造”以及“引进、消化、吸收、再创新”的品牌。美国1/6的企业和1/7的职工与汽车、公路有关。可见交通可以形成一个国家的支柱产业。,5城市轨道交通百年回眸交通运输系统的层次：国际交通、干线交通、地区交通、城市交通。城市交通的分类：私人交通、公共交通、货物运输。公共交通又可分为道路公共交通和轨道公共交通。出租车为准道路公共交通。,公共马车（法国人B.Pascal于1662年在巴黎首创）,有轨公共马车（1844，法国里昂）,旧式有轨电车,5.1城市轨道交通发展概况,螺旋式上升：有轨电车汽车地铁轻轨城市轨道交通的诞生和发展已有100多年历史。20世纪下半叶以来，伴随着世界范围内的城市化进程的加快，城市经济日益发展，城市人口逐渐上升。由于流动人口以及道路车辆的增加，城市交通量呈急骤增长的态势，机动车辆增长尤快。,上世纪初是有轨电车的黄金时代。世界上第一个投入商业运行的有轨电车系统是1888年美国弗吉尼亚洲里士满市。在20世纪20年代，美国的有轨电车线总长25000km。到30年代，欧洲、日本、印度和我国的有轨电车也有了很大发展。1908年中国第一条有轨电车在上海建成通车。,旧式有轨电车行驶在道路中间，与其他车辆混合运行，运行速度不高，又受路口红绿灯的控制，正点率低。随着汽车工业的迅速发展，西方国家私人小汽车数量急骤增长，城市道路面积明显地不够用。20世纪50年代开始，世界各国大城市都纷纷拆除有轨电车线路。,5.1城市轨道交通发展概况,螺旋式上升：有轨电车汽车地铁轻轨汽车生产的相对无限性与城市道路的相对有限性带来了交通阻塞、车速下降、事故频繁、环境污染等一系列问题，这些问题制约着城市经济的发展，也影响着市民生活质量的提高。,在这样的背景下，世界各国纷纷开始采用立体化的快速轨道交通来解决日益恶化的城市交通问题。大城市逐步形成了以轨道交通为骨干、公共交通为基础的现代城市交通新格局。目前已有十多个城市的地铁运营线路超过了100km。截至2005年底中国已投入运营的城轨线路总长达500km。2006年初上海已投入运营的有1、2、3、4、5号线，总长123km。到2010、2012年，运营里程将分别达到400km、510km。,地铁运营线路超过100km的城市（中国北京：114km、上海123km）,世界上第一条地下铁道于1863年1月10日首先在伦敦建成，至今已有143年历史。从1863年到1899年有7个城市修建了地下铁道，从1900年到1949年，世界上又有13个城市修建了地下铁道。二次世界大战后，地下铁道发展极为迅速。据统计，到20世纪末全世界已有126座城市建成了地下铁道，线路总长度超过了7000km。,伦敦最早的地铁,英、美、法、德、日、西班牙、俄罗斯等经济发达国家的20个城市在二次大战之前就建成了地铁。全世界其余95个城市的地铁均为战后所建，总里程约为4200km。这就是说，全世界7000km地下铁道约有5600km是战后建成的，占80%。,世界地下铁道的建设轨迹,从图中可以看出，20世纪70年代和80年代是世界各国地铁建设的高峰期。亚洲的地铁兴建高潮大体比欧美发达国家晚10年，如香港；我国其余大城市大约晚2030年。可以预计，21世纪将迎来发展中国家建设地下铁道的高潮。,亚洲地铁建设发展趋势,20世纪：从6条到106条，百年建成百条。,上海市城市轨道交通网络规划图,上海市城市轨道交通网络规划,共17条线：市域线（R线）4条，市区地铁线（M线）8条，市区轻轨线（L线）5条，总长810km。2010年规模达400km，2012年将建成510km。目前已建成5线112km,运营里程为123km。,城市轨道交通网络的类型,美国宾州大学教授、交通规划界的权威伏契克（V.R.Vuchic）提出了分类的基本方法论：（1）辐射线型（2）直径穿越型（3）切线型（4）内环线型（5）外环线型,城市轨道交通网络的类型,（1）辐射线型,城市轨道交通网络的类型,美国宾州大学教授、交通规划界的权威伏契克（V.R.Vuchic）提出了分类的基本方法论：（2）直径穿越型,城市轨道交通网络的类型,美国宾州大学教授、交通规划界的权威伏契克（V.R.Vuchic）提出了分类的基本方法论：（3）切线型（割线型）,城市轨道交通网络的类型,美国宾州大学教授、交通规划界的权威伏契克（V.R.Vuchic）提出了分类的基本方法论：（4）内环线型（5）外环线型,城市轨道交通网络的类型,美国宾州大学伏契克（V.R.Vuchic）教授还提出了“完整主线”概念:即主线加上Y型支线、分叉线、小环线。环线型又可变形为三线、双钩、双十型。,5.2城市轨道交通的系统结构,地铁3-6万人次/小时轻轨1-3万人次/小时市郊铁路8万人次/小时中低速磁浮各城市采用各种城轨技术模式都有其相对的合理性。,5.2城市轨道交通的系统结构,1)地铁3-6万人次/小时地铁已成为特大城市人口稠密区的主要交通模式。为降低造价，在周边环境条件允许的情况下，地铁制式的高架轨道方式是十分可取的，已被许多城市采用。其造价仅为地下隧道方式的1/3。其双层方式的效益更高。,2)轻轨运量为1万-3万/小时,(1)中运量轻轨（如上海5号线、天津滨海线）；(2)现代有轨电车（欧洲模式，如我国长春、大连、武汉轻轨）；,20世纪60、70年代，由于地铁造价昂贵，西方大城市在建设地铁的同时，又重新把注意力转移到地面轨道上来。1978年3月国际公共交通联合会（UITP）确定了新型有轨电车交通的统一名称为LightRailTransit，简称轻轨交通（LRT）。20世纪80、90年代全世界掀起了轻轨的建设高潮。据粗略统计，已有50多个国家建成了360条轻轨线路。,斯特拉斯堡的轻轨车“绿色的蟒蛇”,天津滨海线轻轨,大连轻轨,武汉轻轨,地铁与轻轨,实际上现在轻轨和地铁的轨道重量已没有区别，只是轻轨的“轴重”（车辆每个轮对传递给轨道的作用力）和客运能力比地铁要小。上海市轨道交通3号线（明珠线）不是轻轨、是地铁，5号线（莘闵线）才是轻轨。,回顾20世纪城市交通的发展历程，不难看出是一个否定之否定的发展过程；有轨电车从大发展到大拆除；然后汽车登上历史舞台，逐渐成了城市交通的主角；到20世纪末，以地铁和轻轨为代表的城市轨道交通又恢复了它的主导地位，这是个螺旋式的上升过程。,上海市轨道交通5号线,大阪轻轨车辆,2)轻轨运量为1万-3万/小时,(3)单轨分跨座式、悬挂式两种跨座式单轨如重庆轻轨较新线,重庆跨座式单轨较新线,河面上的悬挂式单轨,度。,2)轻轨运量为1万-3万/小时,(4)小断面地铁（如广州4、5号线）；(5)新交通系统，即自动导轨系统。北京首都机场扩建工程将采用此模式。,线性电机系统广州4、5号线已决定采用线性电机运输系统，车辆合同已签订。,加拿大温哥华线性电机驱动的车辆,(3)市郊列车:纽约长岛市郊列车,(4)磁浮系统：上海浦东磁浮线,由于轨道交通多为专用线路，安全性大为增加，还能保证准点运行。由于轨道交通使用的是清洁能源电能，没有尾气污染，又可避免石油的过度消耗，因此被称为“绿色交通”。总之，城市轨道交通具有快速、准点、安全、舒适、运量大、能耗小、对环境友好等特点，它是大城市公共交通网络的骨干。,小结,地铁每公里造价5亿元左右，轻轨造价约为地铁的1/5-1/3。虽然轨道交通的投资较大，但由于它的运输能力大，高峰小时每位乘客的平均建设费用并不高出多少，而且它的运营费用要比公共汽车低得多。根据日本的统计资料，地铁的高峰小时每位乘客的平均建设费用为36万日元/人，公共汽车为31万日元/人；而运营费用地铁为78-90日元/人，公共汽车为133日元/人。,小结,在繁华的城市中心区，由于轨道交通多在地下和高架上运行，节省了宝贵的土地资源。对于噪声，可以在轮对、转向架上采用弹性车轮、橡胶弹簧等减振、消音新技术，采用无缝线路，在高架或地面轨道两侧设置吸音挡板等，来降低轨道交通的噪声，并增加乘客的舒适度。,5.3城市轨道交通设备,1)车辆2)供电系统3)通风与空调4)给水排水5)消防系统6)防灾报警（FAS）系统7)运营管理设备,1)车辆,不同的轨道交通模式，所使用的车辆类型也不同。其共同点是：都是电动车组编列运行；而且都有动车、拖车之分，以及有司机室车辆、无司机室车辆之分。一般轨道交通车辆由五大部分组成（1）车体（2）转向架（3）连接装置（4）制动系统（5）受流装置。,车辆,（1）车体由底架、端墙、侧墙及车顶等构成，现代车辆采用整体承载的不锈钢结构或铝合金车体。车辆内部设备包括两部分：1）为乘客服务的固定装置，如座椅、拉手、照明、通风、空调、广播等；2）置于车底架上的车辆运行设备，如主控制箱、继电器箱、蓄电池箱等。,1)车辆,（2）转向架置于车体与轨道之间的车辆走行部分，用来引导车辆沿着轨道行驶、传递来自车体和线路的各种载荷，并缓和其动力作用。一般由构架、弹簧悬挂装置、轮对轴箱、制动装置等组成。可分为动力转向架和非动力转向架两种。前者设有牵引电机和传动装置，后者没有。,普通转向架与径向转向架,1)车辆,（3）车钩车辆连接装置。为了保证列车的平稳性，一般在车钩后部装设缓冲装置，以缓和列车冲动。车辆连接装置还有车辆之间的电气管路和压缩空气管路。,1)车辆,（4）制动装置制动控制系统包括指挥系统和执行系统两部分。制动指挥系统由信号发生装置、传输装置和控制装置组成；制动执行系统有匝瓦制动、盘形制动、动力制动。,（5）受流装置从接触网或导电轨将电流引入动车的装置称为受流器。按受流方式受流器可分为5种：杆形受流器、弓形受流器、侧面受流器、第三轨受流器、受电弓受流器。地铁轻轨常用最后两种受流器。,2)供电系统,城轨供电系统应满足两方面需要：车辆的电力牵引系统和用于运营服务的机电系统。后者与一般工业和民用供电没什么不同。城轨供电电源一般取自城市电网。牵引供电系统的牵引负荷为一级负荷，一级负荷必须由两路独立的电源双边供电，当一路电源失压时，另一路电源自动投入。,2)供电系统,电网变电所/220KV高压城市电网区域变电所/10KV或35KV中压，双回路供电电缆牵引变电所、降压变电所/1500V直流、380V交流。1500V直流（于750V比较）的优点：可提高供电质量、降低迷流数值、增加牵引供电距离、减少牵引变电所数量。一般将接触网、馈电线、轨道、回流线总称为牵引网。,城市轨道交通牵引供电系统1-牵引变电所2-馈电线3-接触网4-电动列车5-钢轨6-回流线7-电分段,3)通风与空调,地铁的环境特点：（1）地下铁道车站和区间隧道除出入口等极少部位与外间相联通外，基本上与外间隔绝，所以主要应依靠人工气候环境与全天候人工照明。（2）列车各种设备的运行和乘客都会释放出大量的热量，若不及时排除，将使车站和区间的温度不断上升。,3)通风与空调地铁的环境特点,（）地铁列车在地下隧道运行时会产生“活塞效应”，干扰车站的气流，使人感到不舒服；所产生的噪声也是如此。（）发生事故，特别是火灾事故时，将导致环境恶化，不易救援。由此可见，必须在地下空间里控制空气温度、湿度、空气流动速度和空气质量；一旦发生火灾，应提供有效的排烟手段，并注入足够的新鲜空气。,3)通风与空调通风建筑物,（1）通风口和地面风亭利用地铁列车在地下隧道运行时产生的“活塞效应”，每经过一列车，就要进气排气一次。（2）风道风道断面一般为4m宽，按空气流速3-4m/s的条件设计（设置风机时流速为7-8m/s）；风道内应设金属栅拦，并有经常的电力照明。,3)通风与空调通风建筑物,（3）风机室风机室靠近车站隧道或区间隧道设置，是风道的扩大部分。（4）消音室为消除风机的噪声，在消音室内装设摩擦板式消音器，振动的空气分子的能量由于在吸声材料的空隙中的摩擦作用而被消除。一块摩擦板的吸声系数为0.3。,设通风机的通风建筑物1-地面风亭2-消音室3-金属门4-风机,不设通风机的通风建筑物,4)给水排水,（1）给水地铁水源的供水量必须满足生产用水、生活用水和消防用水的需要。目前我国地下铁道给水系统大致分5类：生产生活给水系统，消防给水系统，自动喷水灭火给水系统，消火栓给水系统，空调冷却循环给水系统。上海地铁1号线还设有消防泵（与拟建中的青岛、沈阳地铁不同）。,4)给水排水,（2）排水我国地下铁道排水系