第2章(1) 系统构成.ppt

城市轨道交通规划与设计第二章城市轨道交通系统的构成,了解：城市轨道交通系统中车辆、车辆段、限界、轨道、车站建筑、结构工程概念、车辆主要技术参数，车辆段任务，各种类型轨道结构，供电系统作用、组成、电压等级，通信系统概念、组成，信号系统作用，环控系统概念、作用，给水与排水系统组成、作用等。,理解：车辆段设计原则，限界种类，轨道构成、类型，各种结构类型及施工方法特点，供电系统方式，环控系统组成、分类。掌握：车辆构成及各部分作用，城市轨道交通系统综合维修基地的功能及其设置原理，各种限界特点，传统信号系统组成及各自功能、现代信号系统组成及各自功能。,第二章轨道交通系统的构成,轨道交通系统的构成主要包括：车辆、车辆段、限界、轨道、车站建筑、结构工程、供电、通信、信号、环控、给排水系统等设施。,2.1车辆及其主要技术参数2.2车辆段及其任务2.3限界2.4轨道2.5车站建筑2.6结构工程2.7供电系统2.8通信系统2.9信号系统2.10环控系统2.11给水与排水系统,2.1车辆及其主要技术参数,2.1.1城市轨道车辆特点城市轨道车辆应具有先进性、可靠性和实用性，满足容量大、安全、快速、舒适、美观和节能的要求。,地铁车辆有动车和拖车、带司机室车和不带司机室车。A型带司机室拖车B型无司机室带受电弓的动车C型无司机室不带受电弓的动车,我国推荐的轻轨电动车辆有3种型式：4轴动车、6轴单铰接式和8轴双铰接式车。,2.1.2车辆基本构造,城市轨道交通车辆由车体、转向架、牵引缓冲装置、制动装置、受流装置、车辆内部设备、车辆电气系统7大部分组成。,特点1）一般为电动车组，有单节、双节和3节式等，有头车（即带司机室车辆）和中间车，以及动车与拖车之分；2）座位少，车门多且开度大，内部服务于乘客的设备较简单；3）重量的限制较严格，特别是高架轻轨车和独轨车，要求轴重小，以降低线路的工程投资；,1、车体,4）为使车体轻量化，车体承载结构和其他辅助设施尽量采用轻型化材料；5）对车体的防火要求严格，在车体的结构及选材上采用防火设计和阻燃处理；6）对车辆的隔音和减噪有严格要求；7）由于用于市内交通，对车辆的外观造型和色彩都有美化和与城市景观相协调的要求。,车门结构,城市轨道交通车辆的车门一般采用压缩空气为动力的风动门，也有采用电气驱动的车门。由于车辆运载客流量大，乘客上下车频繁，一般车体每侧车门开度较大，数量也较多，例如，上海地铁车每侧设有5扇内藏嵌入式对开拉门1900mm1300mm（高宽）。,车门结构,在带司机室车（A型）的前端中央还设有应急安全疏散门，在紧急情况下，做成可伸缩的套节式踏级板可向前放下到路基上，列车内的乘客可通过此踏级板疏散到路基上。,2、转向架,分动力转向架和非动力转向架动力转向架装设有牵引电机、减速箱以及集电器（受电靴）装置等。,3、牵引缓冲装置,车辆的连接是通过车钩实现的，车钩后部一般需要装设缓冲装置，以缓和列车运动中的冲击力。,4、制动装置,制动装置是保证列车运行安全的装置。无论动车或拖车均需设摩擦制动装置。针对城市轨道交通的特点，制动装置应具备一定条件。,制动方法,（1）摩擦制动：包括闸瓦制动和盘式制动（2）电气制动：包括电阻制动和再生制动（3）电磁制动：包括磁轨制动和涡流制动,制动方法,磁轨制动是将电磁铁落在钢轨上，并接通激磁电流将电磁铁吸附在钢轨上，通过磨耗板与轨面摩擦产生制动力。涡流制动是将电磁铁落至距轨面710mm处，电磁铁与钢轨间的相对运动引起电涡流作用形成制动力。电磁制动的最大优点是所产生的制动力不受轮轨间的粘着条件限制。,城市轨道交通车辆一般均采用再生制动与电阻制动相结合的电制动优先、空电联合制动方式，保证在制动系统允许的条件下得到尽可能大的制动减速度。,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。也称为受流器。一般有杆形受流器（多用于城市无轨电车）弓形受流器（多用于城市有轨电车）侧面受流器（多用于矿山货车）轨道式受流器（第三轨受流）受电弓受流器（适用于高速干线）,6、车辆内部设备,服务于乘客的车体内部固定附属装置（如车灯、广播、空调、座椅等）服务于车辆运行的设备装置（如蓄电池箱、继电器箱、主控制箱、风缸、电源变压器等）,7、车辆电气设备,各种电气设备及其控制电路包括：主电路系统、辅助电路系统、电子控制电路系统城市轨道交通车辆的电气部分主要是按功能和系统以屏、柜及箱体的形式安装在车厢内及悬挂固定在车体底部车架上。为了使车厢用于载客部分的空间尽量多，电气箱柜绝大部分安装在车体底下的空间。,有轨电车的车辆：有轨电车行驶线路曲线半径小，旧式有轨电车车辆长度一般在12m，宽度一般在2-2.4米。一般编组1-2节。70年代以后的有轨电车采用新技术，故现代有轨电车与轻轨车辆已无多大差别。,城市轨道交通车辆,四轴车车辆长度不超过20米，每侧不少于3个车门；六轴车不超过25米，每侧至少4个车门；八轴车不超过30米，每侧至少5个车门。轻轨车辆的优点是因地制宜，如供电方式有600V、750V、1500V，车辆宽度在2.4-2.65米。长度也有较大差异。,轻轨系统车辆,基本要求每列车载客量：1000人(座席+6人/m站席)列车编组：最多3辆列车长度：最长100米列车宽度：最大2.65米速度：最大80km/h轨距：1435mm单向能力：一般3000-31000人车辆：高地板车：0.9-1.0m低地板车：0.3-0.35m车体设计寿命：30年以上大修周期：8年/5万km。车门开度1300-1350*1950mm,广州地铁车辆,车辆：21列126节列车编组6辆A(T)+B(M)+C(M)+C+B+A车辆宽度3米高度3.8米电压1500VDC初始加速度1.0m/s最大减速度1.3m/s最大速度80km/h,车辆自重33T(A),36T(B,C)每节车每侧设内插式车门5对净开宽度1.4米额定载客：6人/米-310人/节9人/米-432人/节6节列车总长度：140米电机额定功率：190千瓦常用制动：再生制动紧急制动：电阻制动生产厂家：德国Adtranz公司平均价格：180万美元,广州地铁车辆,上海地铁车辆,车钩连接面间长度24140mm(拖车)22800mm(动车)；最大宽度：3000mm轨顶面到车顶高度：3800mm车钩水平中心线到轨顶面高度：720mm轴距：2500mm轨距：1435mm轮径：840mm；自重：32t(拖)38t(动)坐席数：62最大载客数：410人,最高速度：80km/h起动平均加速度：0.9m/s2,(六节编组)1.0m/s2(八节编组)常用制动平均减速度：1.0m/s紧急制动平均减速度：1.3m/s轴重：14t电网电压：1500VDC+20%-30%产地：德国平均价格：127万美元全部车辆：96辆。,上海地铁车辆,上海地铁车辆,2.2车辆段及其任务,轨道交通系统的车辆管理单位基本上有两种：一是车辆段；二是停车场。车辆段是电动车辆停放、运用、检查、管理、整备和检修保养的场所及管理单位。目前国内各城市的地铁采用的修程基本上分四种：厂修、架修、定修、月修。,车辆段业务范围：(1)列车运用，编组，调车，停放，日常检查，故障处理，清扫等；(2)车辆技术检查，月修，定修，架修，临修等；(3)列车折返及乘务组换班；(4)其他维修工作。,车辆段数量及功能设置,一般一条线设一个车辆段，线路长度超过20km的线路可以设一个车辆段、一个停车场。停车场可进行月修。一般运营线路里程达到50km时应考虑设车辆修理工厂(50km线路平均每天有3-4辆车厂修)。,车辆段数量及功能设置,车辆段主要承担的任务有列车的运用及定期检修作业。车辆的厂修和车辆段内设备的大修一般可由车辆设备修理工厂或委托其他工厂担当，也可选择一个车辆段增加车辆厂修任务。,车辆段的线路布置,车辆段线路布置的一般原则：(1)收发车顺畅(2)停车检修分区合理(3)用地布置紧凑,车辆段一般可布置成贯通式或尽头式，贯通式车辆段可以两端分别收发车，能力较高，停车列检库一股道可以停3列车；远期2列车；尽端式车辆段停车列检库一股道可以停2列车，远期1列车。,轻轨车辆检修周期表,修程检修周期修车时间施修地点厂修54-60万km40d车辆段或工厂架修18-20万km20d车辆段定修6-7万km10d车辆段月修1-1.2万km2d车场列检200-400km(每天)2h车场或列检所,2.3限界(LoadGauge),限界是指列车沿固定的轨道运行时所需要的空间尺寸。限界越大，安全度越高，但工程量及工程投资也随之增加。,2.3.1限界的种类根据轨道交通系统的构成和设备运营要求，限界可以分为车辆限界、设备限界、建筑限界、接触轨和接触网限界。限界的确定需要根据车辆外轮廓尺寸及技术参数、轨道特性、各种误差及变形，并考虑列车在运动中的状态等因素，经过科学的分析计算后确定。,1车辆限界坐标系车辆轮廓限界车辆限界图车辆限界的各点坐标,2设备限界设备限界是为保证轨道交通系统的列车等移动设备在运营过程中的安全所需要的限界。设备限界要在车辆限界的基础上，考虑轨道出现状态不良而引起的车辆偏移和倾斜；此外，还要考虑适当的安全预留量。设备限界图设备限界的各点坐标,3建筑限界建筑限界是指在行车隧道和高架桥等结构物的最小横断面所形成的有效内轮廓线基础上，再考虑其施工误差、测量误差、结构变形等因素，为满足固定设备和管线安装的需要而必须的限界。,2.3.2区间直线地段的限界,隧道建筑