城市轨道交通世纪回眸与展望

1、城市轨道交通世纪回眸与展望城市轨道交通世纪回眸与展望 海峡两岸绿色运输科技研讨会海峡两岸绿色运输科技研讨会 城市公共交通的先驱城市公共交通的先驱无轨马无轨马车车 b.pascalb.pascal于于16621662年在巴黎年在巴黎首创无轨公共马车首创无轨公共马车“5“5毛钱毛钱的马车的马车”，有固定的路线和班，有固定的路线和班次，城市公共交通从此诞生。次，城市公共交通从此诞生。世界上第一条城市轨道公共马车世界上第一条城市轨道公共马车 18271827年出现在纽约百老汇年出现在纽约百老汇大街上，法国工程师大街上，法国工程师 e.loubate.loubat 在在18531853年把它引进巴黎，由

2、于年把它引进巴黎，由于比无轨公共马车更有效率、更比无轨公共马车更有效率、更舒适，因而大受欢迎。到舒适，因而大受欢迎。到18791879年大巴黎区已有年大巴黎区已有3838条公共有轨条公共有轨马车路线。马车路线。马拉轨道交通（法国里昂，马拉轨道交通（法国里昂，18841884年）年） 城市轨道交通世纪回眸与展望城市轨道交通世纪回眸与展望 1 百年回眸 2 21 世纪展望 20世纪的城市发展与地铁的发展密不可分。1900 年世界上只有6条地铁线路，到2000年增加到106条，百年建了百条。20世纪地铁发展简表世纪地铁发展简表 时间时间数量数量 条条 1950 18 1900 6 1960 25 1

3、910 9 1970 35 1920 12 1980 59 1930 15 1990 86 1940 17 2000 1061百年回眸百年回眸 1-1 有轨电车有轨电车汽车汽车 地铁轻轨地铁轻轨 这是个否定之否定过程，这是个否定之否定过程，是螺旋式上升。是螺旋式上升。 有轨电车有轨电车 1881年德国柏林工业博览会期间，年德国柏林工业博览会期间，展示了一列三辆编组的小有轨电车，展示了一列三辆编组的小有轨电车，只能乘坐只能乘坐6人，在人，在400米长的跑道上演米长的跑道上演示。世界上第一个投入商业运行的是示。世界上第一个投入商业运行的是1888年美国弗吉尼亚州里士满市的有年美国弗吉尼亚州里士满市

4、的有轨电车系统。轨电车系统。 到到20世纪世纪20年代，美国有轨电车年代，美国有轨电车线路总长达线路总长达25 000 km。有轨电车有轨电车 1908年我国第一条有轨电车在年我国第一条有轨电车在上海建成通车，上海建成通车，1909年大连市也建年大连市也建成了有轨电车，随后北京、天津、成了有轨电车，随后北京、天津、沈阳、哈尔滨、长春等城市都相继沈阳、哈尔滨、长春等城市都相继修建了有轨电车线路，在当时的城修建了有轨电车线路，在当时的城市公共交通中发挥了骨干作用。市公共交通中发挥了骨干作用。有轨电车有轨电车 汽车汽车 随着汽车工业的迅速发展，随着汽车工业的迅速发展，大量汽车拥上街头，城市道路面大量

5、汽车拥上街头，城市道路面积明显不够用，因此从积明显不够用，因此从20世纪世纪50年代开始，世界上各大城市都纷年代开始，世界上各大城市都纷纷拆除有轨电车线路，这股风也纷拆除有轨电车线路，这股风也波及到中国。到波及到中国。到50年代末，仅剩年代末，仅剩下大连、长春个别城市没有拆光，下大连、长春个别城市没有拆光，并一直保留至今。并一直保留至今。有轨电车有轨电车- -汽车汽车- -地铁地铁 2020世纪世纪是经济发达国家的地铁大发展时是经济发达国家的地铁大发展时期。据日本地铁协会统计，到期。据日本地铁协会统计，到19991999年全世界已有年全世界已有125125个城市建成个城市建成地铁，线路总长度超

6、过地铁，线路总长度超过 7000 km, 7000 km, 其中约有其中约有5600 km 5600 km 是战后建成的，是战后建成的，占占80%80%。发达国家的主要大城市纽。发达国家的主要大城市纽约、芝加哥、伦敦、巴黎、柏林、约、芝加哥、伦敦、巴黎、柏林、东京、莫斯科等已经完成了地铁东京、莫斯科等已经完成了地铁网络的建设。网络的建设。表 3 发达国家主要大城市的城市轨道交通里程 km 城市 纽约 伦敦 巴黎 莫斯科 东京 芝加哥 柏林 马德里 华盛顿 斯德 哥尔 摩 大阪 线路 总长 436 398 192 220 218 163 191 113 112 105 104 地下 线路 253

7、 163 177 184 174 18 114 105 62 62 93 高架 线路 129 13.7 36 24 85 3 3 10 11 地面 线路 54 235 1.1 20 60 74 5 40 1-2 1-2 城市轨道交通的系统集成城市轨道交通的系统集成 严格地讲，地铁是一个历史名词，严格地讲，地铁是一个历史名词，如今其内涵与外延均已有相当大的扩如今其内涵与外延均已有相当大的扩展，并不局限于在地下隧道中运行这展，并不局限于在地下隧道中运行这一种形式，而是泛指高峰小时单向运一种形式，而是泛指高峰小时单向运输能力在输能力在30000-6000030000-60000人左右，地下、人左右，

8、地下、地面、高架运行线路三者结合的大容地面、高架运行线路三者结合的大容量快速轨道交通系统。这种轨道交通量快速轨道交通系统。这种轨道交通系统通常的建设规律是在市中心为隧系统通常的建设规律是在市中心为隧道线，市区以外为地面线或架空线。道线，市区以外为地面线或架空线。 城市轨道交通系统 城市铁路（市郊铁路）城市铁路（市郊铁路） 地铁地铁 轻轨轻轨 钢轮钢轨系统钢轮钢轨系统新型有轨电车（新型有轨电车（lrtlrt） 线性电机小型地铁（线性电机小型地铁（mini-subwaymini-subway） 橡胶轮系统橡胶轮系统独轨、新交通系统、独轨、新交通系统、valval系统系统 磁悬浮列车磁悬浮列车 1-

9、2 1-2图图 城市轨道交通系统结构城市轨道交通系统结构 图1 城市轨道交通结构 1-2 1-2 城市轨道交通的系统集成城市轨道交通的系统集成(1) (1) 市郊铁路市郊铁路 随着城市化程度的不断提高，市郊铁随着城市化程度的不断提高，市郊铁路在铁路运输发达的国家，业已成为铁路路在铁路运输发达的国家，业已成为铁路旅客运输的主要组成部分。欧洲、日本铁旅客运输的主要组成部分。欧洲、日本铁路旅客运输的平均运距仅路旅客运输的平均运距仅30-6030-60kmkm, ,国民平国民平均每人每年乘车均每人每年乘车12-2012-20次，日本达次，日本达7070次。而次。而中国由于国情的不同（地域辽阔）以及体中

10、国由于国情的不同（地域辽阔）以及体制方面的原因（条块分割），目前只承担制方面的原因（条块分割），目前只承担中长度运输，客运平均运距达中长度运输，客运平均运距达440440kmkm, ,每人每人每年乘车只有每年乘车只有1 1次。次。 1-2 1-2 城市轨道交通的系统集成城市轨道交通的系统集成(1) (1) 市郊铁路市郊铁路 目前法国目前法国systrasystra公司为北京、上海所公司为北京、上海所作的城市轨道交通规划中的市域线（作的城市轨道交通规划中的市域线（r r线），线），实质就是市郊铁路线，相当于法国巴黎的实质就是市郊铁路线，相当于法国巴黎的rerrer线。线。与城市间铁路相比与城市间

11、铁路相比，其最高运行速，其最高运行速度比干线铁路要低，一般为度比干线铁路要低，一般为120120km/hkm/h（平均（平均运行速度在运行速度在4040km/hkm/h以上）；但其起动、制以上）；但其起动、制动加速度远高于干线列车，站间距离也比动加速度远高于干线列车，站间距离也比干线铁路低，一般为干线铁路低，一般为1-31-3kmkm。（2）地铁美国地铁 纽约在在1868年开始修建地铁，虽比伦敦晚了5年，但后来居上，目前总长度已达432.4km，名列世界第一。日客流量为2000万人次，占该市各种交通工具运量的60%。 旧金山的第一条地铁线，1972年投入运营，列车运行速度高达128km/h，为

12、世界地铁高速之冠。东京地铁 东京第一条地铁建于1927年，上野至浅草，长2.4km。创始人为早川德次，被誉为“日本地铁之父”1977年11月30日其铜像在银座车站揭幕，以纪念地铁运行50周年。 目前东京地铁总长164.7km,日客运量为800万人次。 1953年3月，丸之内地铁线的坍陷事故，引起震动。 （3）轻轨）轻轨运输特性是其灵活性运输特性是其灵活性 线路可以为地面、地下和高线路可以为地面、地下和高架混合型。一般与地面道路完全架混合型。一般与地面道路完全隔离，采用路堤、路堑等半封闭隔离，采用路堤、路堑等半封闭或全封闭专用车道。在通过交叉或全封闭专用车道。在通过交叉路口处，采用立体交叉形式，

13、保路口处，采用立体交叉形式，保证车辆以较高速度运行；在采用证车辆以较高速度运行；在采用平面交叉时，保证轻轨车辆优先平面交叉时，保证轻轨车辆优先通过。通过。 轻轨（lrt）系统从20世纪80年代中期开始，在西欧、北美已成为新一轮城市公共交通投资的主流。它的最大特点在于成本低廉。一般而言，行驶于专用车道的轻轨系统拥有90%以上地铁的速度和可靠度，却只需要1/3以下的建设成本和运营成本。施工容易，工期较短。运量也不低。还认为它是最尊重集体利益、最公平的交通形式。斯特拉斯堡的轻轨斯特拉斯堡的轻轨 19941994年年1111月月2323日通车日通车 牵引电机牵引电机 旋转电机旋转电机 线性电机线性电机

14、 直流电机直流电机 交流电机交流电机 凸轮变阻凸轮变阻 斩波调阻斩波调阻 变阻控制变阻控制 斩波调压控制斩波调压控制 变压变频控制变压变频控制 控制方式控制方式 先进技术先进技术1-21-2图图 百年地铁技术进步的轨迹百年地铁技术进步的轨迹（4 4）小断面地铁小断面地铁（mini-subwaymini-subway） 所采用的是线性电机牵引系所采用的是线性电机牵引系统。加拿大在统。加拿大在2020世纪世纪8080年代开发年代开发成功了这种新型车辆，并投入运成功了这种新型车辆，并投入运营。它采用线性电机、径向转向营。它采用线性电机、径向转向架和自动控制等高新技术。架和自动控制等高新技术。 小断面

15、地铁小断面地铁（mini-subwaymini-subway） 线性电机相当于把旋转电机线性电机相当于把旋转电机的定子和转子剖开展平，因此，的定子和转子剖开展平，因此，相当功率的线性电机要比旋转电相当功率的线性电机要比旋转电机缩小机缩小3/43/4的高度，这样就能缩小的高度，这样就能缩小地铁隧道的横断面。如东京地铁隧道的横断面。如东京1212号号线隧道断面面积就减少了近一半，线隧道断面面积就减少了近一半，综合造价节约了近综合造价节约了近20%20%。 小型地铁与现行地铁断面的比较小型地铁与现行地铁断面的比较 土建占总投资的土建占总投资的60%60% 东京东京1212号（小型）地铁列车号（小型）

16、地铁列车 （4）小断面地铁）小断面地铁 线性电机车辆具有车身矮、重线性电机车辆具有车身矮、重量轻、噪声低、可通过小半径曲量轻、噪声低、可通过小半径曲线和爬坡能力强等优点。因此，线和爬坡能力强等优点。因此，它可以它可以“轻而易举轻而易举”地跑出地面、地跑出地面、跃上高架，它是地铁与高架轻轨跃上高架，它是地铁与高架轻轨接轨的理想车型。以线性电机车接轨的理想车型。以线性电机车辆作动力，其深远的意义还在它辆作动力，其深远的意义还在它引起了轨道车辆牵引动力的变革。引起了轨道车辆牵引动力的变革。 （5 5）独轨）独轨 一般采用跨座式，运输能力为一般采用跨座式，运输能力为50005000 -20000-20

17、000人次人次/h/h，轨道梁、转辙，轨道梁、转辙机、转向架是独轨系统的关键技术。机、转向架是独轨系统的关键技术。由于采用橡胶轮胎，因而车体结构必由于采用橡胶轮胎，因而车体结构必须轻量化，轨道梁和支座材料的耐温、须轻量化，轨道梁和支座材料的耐温、耐潮湿、耐酸性要求也较高。当前掌耐潮湿、耐酸性要求也较高。当前掌握独轨技术的只有日本的两家公司，握独轨技术的只有日本的两家公司，我国重庆市轨道交通采用的就是这种我国重庆市轨道交通采用的就是这种制式。制式。跨座式独轨（日本北九州小仓线）跨座式独轨（日本北九州小仓线） （6 6）中低速磁悬浮系统）中低速磁悬浮系统 与轮轨列车的区别：由于不受轮轨粘与轮轨列车

18、的区别：由于不受轮轨粘着极限速度的限制，其运行速度可以达到着极限速度的限制，其运行速度可以达到500km/h500km/h以上；由于不存在轮轨间的摩擦与以上；由于不存在轮轨间的摩擦与冲击振动，因此不会带来滚动和冲击噪音，冲击振动，因此不会带来滚动和冲击噪音，当磁悬浮列车以每小时当磁悬浮列车以每小时300300公里行驶时，是公里行驶时，是火车每小时行驶火车每小时行驶160160公里所发出噪音的一半。公里所发出噪音的一半。磁悬浮列车也无废气污染。至于电磁污染，磁悬浮列车也无废气污染。至于电磁污染，采用磁屏蔽的方法，能使车内磁场强度降采用磁屏蔽的方法，能使车内磁场强度降低到接近地球磁场水平，人体健康

19、不会受低到接近地球磁场水平，人体健康不会受到影响。到影响。 （6 6）中低速磁悬浮系统）中低速磁悬浮系统 磁悬浮列车的爬坡能力允许磁悬浮列车的爬坡能力允许10%10%的的坡度；而铁路的允许坡度为坡度；而铁路的允许坡度为4%4%；磁悬；磁悬浮列车的加速能力强，可以在浮列车的加速能力强，可以在2 2分钟内分钟内行驶行驶5 5公里，将速度从零上升到每小时公里，将速度从零上升到每小时300300公里；由于磁浮运输系统采用导轨公里；由于磁浮运输系统采用导轨结构，所以不会发生脱轨、颠覆事故，结构，所以不会发生脱轨、颠覆事故，安全性好。安全性好。 （6 6）中低速磁悬浮系统）中低速磁悬浮系统 磁悬浮列车没有

20、钢轨、车轮、接磁悬浮列车没有钢轨、车轮、接触导线、受流器等摩擦部件，可免除触导线、受流器等摩擦部件，可免除这方面的维修工作；由于无磨损，其这方面的维修工作；由于无磨损，其运营和维修成本可望降低；并可实现运营和维修成本可望降低；并可实现完全自动化运行；由于磁悬浮线路是完全自动化运行；由于磁悬浮线路是分段供电等原因，在相同运行速度条分段供电等原因，在相同运行速度条件下，磁悬浮列车每个座席、每公里件下，磁悬浮列车每个座席、每公里所消耗的能源为飞机的所消耗的能源为飞机的1/31/3，高速火车，高速火车的的2/32/3。 磁悬浮技术分为常导和超导两种磁悬浮技术分为常导和超导两种 德国德国的的tr型和型和

21、日本日本的的hsst型型采用的采用的 “常导常导”磁悬浮技术；磁悬浮技术；日本日本的的mlu型则是利用浸入低温（型则是利用浸入低温（-268.8）槽内的超导材料制成电磁线圈，由于槽内的超导材料制成电磁线圈，由于此时电阻为零，可产生更大磁场，然此时电阻为零，可产生更大磁场，然后依靠两大电磁铁之间的斥力使列车后依靠两大电磁铁之间的斥力使列车浮起，所以称为浮起，所以称为“超导超导”磁悬浮技术磁悬浮技术；美国美国有专家在研究相对高温超导的新有专家在研究相对高温超导的新技术，这种超导磁悬浮技术可望在技术，这种超导磁悬浮技术可望在10年后进入实用化阶段。年后进入实用化阶段。 高速磁悬浮高速磁悬浮中低速磁悬

22、浮中低速磁悬浮 线性电机线性电机长定子短转子长定子短转子短定子长转子短定子长转子转向与稳定转向与稳定有专门的转向有专门的转向控制系统控制系统依靠自稳依靠自稳 供供 电电不需要向车辆不需要向车辆供电供电需要向车辆供需要向车辆供电电 应用范围应用范围 长距离运输长距离运输城市轨道交通城市轨道交通高速磁悬浮与中低速磁悬浮的区别高速磁悬浮与中低速磁悬浮的区别 2 21世纪展望2-1 发展中国家城市轨道交通大轨道交通大发展发展 优先发展以轨道交通为骨优先发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统，来解干的城市公共交通系统，来解决城市的交通问题，已成为世决城市的交通问题，已成为世界各国的共识。界各国的共识。

23、这是根据这是根据2020世纪发达国家世纪发达国家发展城市交通正反两方面经验发展城市交通正反两方面经验所得出的结论。所得出的结论。 世界地铁建设轨迹世界地铁建设轨迹（第一个高潮）（第一个高潮） 亚洲地铁发展趋势亚洲地铁发展趋势（将形成第二个高潮）（将形成第二个高潮） 城市轨道交通已成为中国城市建设的新热点。“十五计划”期间，中国城市交通投资将达8000亿元rmb,其中至少有2000亿元将用于地铁建设。五年中将建成总长度为450km 的城市轨道交通线路。（目前已运营线路：上海65km，北京54km，广州18.48km,天津7.2km）到2050年内地将建成2000km 的地铁、轻轨线路。 中国城市

24、的轨道交通建设开始提速 目前中国人口超过百万的34个城市中，已有20个大城市正在建设和筹建自己的轨道交通线路。仅上海一个城市，“十五”期间将投入1000亿元，建成包括浦东磁悬浮线在内的10条轨道交通线路，共计218km。预计到2005年末，上海轨道交通客运量将从现有的每日80万人次增加到320万人次；其占公交客运量的比例将从现在的11%提高到25%。20202020年这个比例达到年这个比例达到50%50%。20202020年这个比例达到年这个比例达到50%50%。 案例：上海的城市轨道交通 “十五十五”期间，上海将建设十期间，上海将建设十条轨道交通线：明珠线二期、条轨道交通线：明珠线二期、m8

25、m8线、线、m7m7线、线、r4r4线、线、l4l4线、莘闵线、线、莘闵线、一号线北延伸、二号线延伸、明一号线北延伸、二号线延伸、明珠线一期北延伸、磁悬浮线，总珠线一期北延伸、磁悬浮线，总计计218218公里。总投资公里。总投资20002000亿元。亿元。 北京、上海的城市轨道交通规划：中国城市规划设计研究院和中国城市规划设计研究院和法国法国systrasystra公司对北京市的原规公司对北京市的原规划（划（1313条线路、总长条线路、总长408408公里）进公里）进行了优化调整，他们所提出的中行了优化调整，他们所提出的中间报告把线路总长都增加到了间报告把线路总长都增加到了10001000公里

26、以上。上海在远期将建公里以上。上海在远期将建成成1717条轨道交通线路，总长约条轨道交通线路，总长约780780公里。公里。上海市轨道交通规划 2-2 城市轨道交通的引导性功能将突现出来 解决城市交通拥堵是城市轨道交通的基础性功能； 引导城市结构优化、建设生态城市是城市轨道交通的先导性功能。 城市轨道交通功能的再认识 （1）解决城市交通拥堵 （2）引导城市轴向发展、形成多中心格局 （3）保护城市环境（适当限制小汽车的使用）建设生态城市 （4）促进观光旅游业的发展交通规划主导城市布局结构交通规划主导城市布局结构（1 1）浸润型发展）浸润型发展 （2 2）团组式发展）团组式发展 2-3 地铁将促进

27、城市地下空间大开发地铁将促进城市地下空间大开发 国外有专家提出：国外有专家提出：“到到2121世纪末，世纪末，将有三分之一的人在一昼夜的不同时将有三分之一的人在一昼夜的不同时间里到地下去活动。间里到地下去活动。” 据预测，据预测，20502050年世界人口将达到年世界人口将达到9393亿，中国人口将达到亿，中国人口将达到1515亿，如果城亿，如果城市化率按市化率按65%65%计算，将有计算，将有9.759.75亿人居住亿人居住在城市。在城市。 2-3 2-3 地铁将促进城市地下空间大开发地铁将促进城市地下空间大开发 按每个城市人口平均占地按每个城市人口平均占地100100，我国仅此就需要增加我

28、国仅此就需要增加1 1亿多亩土地，而亿多亩土地，而我国以占世界我国以占世界7%7%的可耕地养活占世界的可耕地养活占世界21%21%的人口，土地资源十分有限。因此，的人口，土地资源十分有限。因此，地下空间的开发利用是历史发展的必地下空间的开发利用是历史发展的必然趋势。更有专家放言：然趋势。更有专家放言：2121世纪将是世纪将是地下空间开发利用的世纪。地下空间开发利用的世纪。 2-3 2-3 地铁将促进城市地下空间大开发地铁将促进城市地下空间大开发 地下建筑的造价一般要比地地下建筑的造价一般要比地面建筑高出面建筑高出3-43-4倍；然而从发展趋倍；然而从发展趋势看，由于地面拥挤，土地的价势看，由于

29、地面拥挤，土地的价格会猛涨，到那时地下建筑的造格会猛涨，到那时地下建筑的造价就会与地面建筑的造价差不多，价就会与地面建筑的造价差不多，甚至反而比地面建筑的造价低。甚至反而比地面建筑的造价低。 2-3 2-3 地铁将促进城市地下空间大开发地铁将促进城市地下空间大开发 北京市市区、近郊区人均占有道北京市市区、近郊区人均占有道路面积为路面积为2.712.71，而东京是，而东京是10.310.3，汉城是汉城是8.48.4，莫斯科是，莫斯科是7.77.7。到。到20102010年，我国年，我国2020个大城市主要干道的个大城市主要干道的高峰单向客运量，据预测将要达到高峰单向客运量，据预测将要达到3 3万

30、万77万人次；而公共汽车、电车的客运万人次；而公共汽车、电车的客运量每小时最大只能达到量每小时最大只能达到8 8千至千至9 9千人次。千人次。因此，从因此，从2121世纪的趋势看，发展地下世纪的趋势看，发展地下铁道是最佳的选择；地下交通还可以铁道是最佳的选择；地下交通还可以保护城市的文物和景观保护城市的文物和景观 。 2-3 2-3 地铁将促进城市地下空间大开发地铁将促进城市地下空间大开发 日本一家公司还提出了一个在东日本一家公司还提出了一个在东京和大阪之间使用地下飞机的方案，京和大阪之间使用地下飞机的方案，在地下在地下5050米以下深层开发的隧道里以米以下深层开发的隧道里以每小时每小时600

31、600公里的速度飞行；其实它就公里的速度飞行；其实它就是在部分真空的地下隧道中行驶的磁是在部分真空的地下隧道中行驶的磁悬浮列车。这种地下飞机由遥控中心悬浮列车。这种地下飞机由遥控中心控制运行，因此不需要驾驶员。这个控制运行，因此不需要驾驶员。这个方案已经在瑞士研究完成。方案已经在瑞士研究完成。 2-3 2-3 地铁将促进城市地下空间大开发地铁将促进城市地下空间大开发 美国明尼苏达大学土木与矿物工美国明尼苏达大学土木与矿物工程系专门搞了一个地下系馆，以开发程系专门搞了一个地下系馆，以开发地下建筑的新技术。地下系馆的建筑地下建筑的新技术。地下系馆的建筑面积为面积为1410014100，设有教室、实

32、验室、，设有教室、实验室、办公室、走廊等，在地下走廊里还可办公室、走廊等，在地下走廊里还可以看见地面的景物。可以预见，以看见地面的景物。可以预见，2121世世纪在开发利用地下空间的技术手段上，纪在开发利用地下空间的技术手段上，一定会有一个巨大的飞跃。一定会有一个巨大的飞跃。 2-3 2-3 地铁将促进城市地下空间大开发地铁将促进城市地下空间大开发 上海市明珠线二期工程长阳路站，上海市明珠线二期工程长阳路站，有三条轨道交通线在此交会。为了实有三条轨道交通线在此交会。为了实现零换乘，已挖至地下现零换乘，已挖至地下24.5米深，创米深，创目前最深纪录。目前最深纪录。 上海市轨道交通线网中共有上海市轨

33、道交通线网中共有16个个 三线交会的地铁车站。三线交会的地铁车站。 上海将在内地率先使用上海将在内地率先使用“双圆盾双圆盾构构”隧道掘进新技术。隧道掘进新技术。2-4 2-4 城市轨道交通投资吸纳民间资本城市轨道交通投资吸纳民间资本 为克服地铁投资巨大，各国纷纷为克服地铁投资巨大，各国纷纷进行投融资的体制改革。进行投融资的体制改革。 地铁公司赢利的为数不多，只有地铁公司赢利的为数不多，只有香港、伦敦、东京私铁等少数几家。香港、伦敦、东京私铁等少数几家。四种基本模式：四种基本模式： （1 1）莫斯科模式；（）莫斯科模式；（2 2）曼谷模）曼谷模式；（式；（3 3）香港模式；（）香港模式；（4 4

34、）上海模式。）上海模式。莫斯科地铁 路网：以市中心为圆心，多条路网：以市中心为圆心，多条向市郊的辐射线与一个向市郊的辐射线与一个15km的环的环形线路组合而成。平时形线路组合而成。平时2-4分钟发分钟发一趟车，高峰时段每一趟车，高峰时段每80秒开一趟秒开一趟车。每天运输旅客约车。每天运输旅客约880880万人次万人次，平均每人每天乘一次地铁，年载平均每人每天乘一次地铁，年载客量约客量约32.12亿人次亿人次。地铁担负了地铁担负了全市客运总量的全市客运总量的44%。莫斯科地铁 莫斯科面积莫斯科面积1059km2，人口，人口837万。与其他欧万。与其他欧洲国家相比不同点：私人小汽车洲国家相比不同点

35、：私人小汽车少得多，职工上下班、市民出行少得多，职工上下班、市民出行主要依靠公共交通。第一条地铁主要依靠公共交通。第一条地铁（长（长13km，13个车站）于个车站）于1935年年5月投入运营，月投入运营，3年建成创下了记录。年建成创下了记录。目前已有目前已有11条线路，条线路，总长总长262262kmkm，除除17km建在地面外全部在地下，建在地面外全部在地下，共共160个车站。个车站。 （2 2）泰国曼谷首条轻轨（泰国曼谷首条轻轨（skytrainskytrain） 由私人资本全资兴建，由私人资本全资兴建，19991999年年1212月月5 5日开通投入运营，此举开创了私人日开通投入运营，此

36、举开创了私人全额投资城市轨道交通业之先河。全额投资城市轨道交通业之先河。 曼谷轻轨全长曼谷轻轨全长23.5km,23.5km,共设共设2323个车个车站。开通初期日均客流量为站。开通初期日均客流量为1717万人次，万人次，到到20012001年年1212月月3 3日才首次突破日才首次突破3030万人次。万人次。但仍远低于可达到收支平衡点的但仍远低于可达到收支平衡点的4040万万人次的日均客流量。人次的日均客流量。（2 2）泰国曼谷首条轻轨（泰国曼谷首条轻轨（skytrainskytrain） 票价按路程定为票价按路程定为10-4010-40泰铢（泰铢（4545铢铢约合约合1 1美元）；而普通公

37、共汽车票价为美元）；而普通公共汽车票价为3.5-43.5-4泰铢，空调公共汽车票价为泰铢，空调公共汽车票价为6-166-16泰铢之间。泰铢之间。 启示：城市轨道交通的经济属性启示：城市轨道交通的经济属性是公共产品，市场会失灵。是公共产品，市场会失灵。（3） 香港地铁 香港地铁系统共有五条线路，总长香港地铁系统共有五条线路，总长度为度为82.2km,82.2km,每日运营时间每日运营时间1919小时，日小时，日均客运量为均客运量为240240万人次，最高万人次，最高280280万人次。万人次。每公里线路日均载客量超过每公里线路日均载客量超过5 5万人次万人次（东京是（东京是3.73.7万人次、汉

38、城是万人次、汉城是2.72.7万人次、万人次、新加坡是新加坡是0.970.97万人次、伦敦为万人次、伦敦为0.640.64万人万人次）。次）。 香港轨道交通建设资金需求相当庞香港轨道交通建设资金需求相当庞大，以新建成的机场线为例，平均每公大，以新建成的机场线为例，平均每公里造价为里造价为10.310.3亿港元。亿港元。 香港地铁是世界上少数盈利的地香港地铁是世界上少数盈利的地铁公司之一，铁公司之一，20002000年的未计折旧前年的未计折旧前的利润为的利润为72.9072.90亿港元，亿港元，20012001年为年为73.0773.07亿港元。其构成见下表：亿港元。其构成见下表： 香港地铁利润

39、来源香港地铁利润来源 亿港元亿港元 年份年份总额总额票务票务收入收入物业物业出租出租物业物业发展发展2000 73 32 7 34 香港地铁公司进行房地产开香港地铁公司进行房地产开发的原则是寻找合作伙伴，以减发的原则是寻找合作伙伴，以减少投资风险。地铁公司提供房地少投资风险。地铁公司提供房地产开发权，而要求合作者负责支产开发权，而要求合作者负责支付所有的土地溢价和建设成本，付所有的土地溢价和建设成本，所以地铁公司只需支出少数现金，所以地铁公司只需支出少数现金，便能从开发收入中分成，获得收便能从开发收入中分成，获得收益或部分资产。益或部分资产。 香港香港5 5条地铁线的总建设成本为条地铁线的总建

40、设成本为250250亿港元，而亿港元，而1818个房地产项目的收个房地产项目的收益已有益已有4040亿港元。亿港元。 香港地铁成功上市也开世界之先香港地铁成功上市也开世界之先河，河，20002000年年1010月月5 5日，第日，第1 1个股票交个股票交易日成交额达易日成交额达3030多亿港元。股价从多亿港元。股价从9.189.18港元一路上扬港元一路上扬, ,最高达最高达1313港元港元, ,收市报收收市报收11.611.6港元港元, ,上涨近上涨近30%30%。还。还首次采用网上申购的新方法首次采用网上申购的新方法。 (4)上海地铁 上海的城市轨道交通实行了上海的城市轨道交通实行了“投资、

41、建设、运营、监管投资、建设、运营、监管”四四分开和多元化投融资的新体制。分开和多元化投融资的新体制。 作为代表政府筹资的申通公作为代表政府筹资的申通公司近两年来以司近两年来以25%25%的政府投资引的政府投资引来了来了75%75%的社会资本，取得了较的社会资本，取得了较好的效果。好的效果。 2-5 2-5 全自动运行将成为全自动运行将成为2121世纪城市轨世纪城市轨道交通的发展方向道交通的发展方向 19651965年美国西屋（年美国西屋（westinghouse)westinghouse)公司开发出全世界第一个无人驾驶城公司开发出全世界第一个无人驾驶城市轨道交通系统市轨道交通系统“空中巴士空中

42、巴士”（sky sky bus)bus)，从此城市轨道交通进入了自动，从此城市轨道交通进入了自动化时代。化时代。 at0at0系统的发展，降低了运营成本，系统的发展，降低了运营成本，增加了运营弹性，也提高了密集发车增加了运营弹性，也提高了密集发车的可能性的可能性。2-5 2-5 全自动运行将成为全自动运行将成为2121世纪城市轨道交世纪城市轨道交通的发展方向通的发展方向 美国首先开发成功美国首先开发成功“自动导轨交自动导轨交通通” ” （automated guidewayautomated guideway transit transit ）。）。 在在2020世纪世纪7070年代中，日本、

43、法国、年代中，日本、法国、加拿大也开始研究，打破了美国的垄加拿大也开始研究，打破了美国的垄断。日本断。日本19811981年新交通系统（年新交通系统（new new transit systemtransit system）开始运营；法国、）开始运营；法国、加拿大也分别在加拿大也分别在19831983年和年和19851985年建成年建成valval和和agtagt系统。系统。 2-5 2-5 全自动运行将成为全自动运行将成为2121世纪城市轨道交世纪城市轨道交通的发展方向通的发展方向 城市轨道交通自动化技术的发展阶段：城市轨道交通自动化技术的发展阶段： 1 1）传统运行方式；）传统运行方式；2

44、 2）atcatc（列车自动控制）技术（列车自动控制）技术 含含atpatp（列车自动防护）、（列车自动防护）、atsats（列车自（列车自动监控）动监控）atoato（列车自动运行）三个子系统（列车自动运行）三个子系统3 3）全自动无人驾驶方式）全自动无人驾驶方式 如法国的如法国的valval系统、日本的新交通系统系统、日本的新交通系统等，随着中低速磁悬浮技术的成熟，也能等，随着中低速磁悬浮技术的成熟，也能进一步推进轨道交通运行的全自动化。进一步推进轨道交通运行的全自动化。 2-6 2-6 城市轨道交通将成为先进文化城市轨道交通将成为先进文化的载体的载体 案例案例 高速公路隧道口上方的孙中高

45、速公路隧道口上方的孙中山题词山题词“天下为公天下为公”。 在日本的轻轨车上即将可以上网。在日本的轻轨车上即将可以上网。 车站、车辆、高架桥等都应该成车站、车辆、高架桥等都应该成为一道亮丽的文化风景线。为一道亮丽的文化风景线。 2121世纪的城市轨道交通将成为城世纪的城市轨道交通将成为城市人的生活方式。市人的生活方式。 将更多地考虑弱势群体，体现社将更多地考虑弱势群体，体现社会公平。会公平。 21 21世纪世纪 城市轨道交通与您同行城市轨道交通与您同行 谢谢各位！谢谢各位！（1 1）加快发展城市铁路）加快发展城市铁路 所谓城市铁路，指的是建在城市内部或内外结合部、线路设施与干线铁路基本相同、以方

46、便市民出行为目的轨道交通形式。而干线铁路承担的是城际或省际的旅客和货物运输任务。 通常把城市铁路分成两部分：市通常把城市铁路分成两部分：市郊铁路和城市快速铁路。郊铁路和城市快速铁路。 市郊铁路：把城市与远郊、卫星城镇连接起来的铁路，距离可达40-50 km，一般和干线铁路设有联络线，设备与干线铁路相同，线路大多建在地面，其运行特点接近干线铁路，只是服务对象不同。市郊铁路的平均运行速度在40 km/h 以上，最高可达120 km/h，如法国的市郊铁路。远郊的乘客只用半小时就可以达到市中心。如此快捷的出行方式吸引了大量客流。 市郊铁路：市郊铁路运行速度虽比干线铁路低；但其起动、制动加速度远高于干线

47、列车，略低于地铁列车；站间距离约1-3 km，甚至4 km。日本的研究资料表明，市郊铁路的运营效率、能源消耗、投资费用以及土地利用等指标明显优于其他交通方式：市郊铁路的投资额大约是地铁的1/10-1/5， 1 人.公里的能源消耗是汽车的1/7 左右，运送能力单向每小时高达 6万人次，是一种经济可行的城市交通方式。 城市快速铁路城市快速铁路：通常指运营在城市中心，通常指运营在城市中心，包括近郊地区（离市中心约包括近郊地区（离市中心约20 km20 km）的轨道）的轨道交通系统。其线路采用电气化，运行速度交通系统。其线路采用电气化，运行速度在在40-50 km/h40-50 km/h，与地面交通大

48、多采用立体，与地面交通大多采用立体交叉。其站间距离较小，为交叉。其站间距离较小，为1000-1500 m1000-1500 m。我国北京正在建设的东直门我国北京正在建设的东直门西直门的西直门的40.5 km 40.5 km 线路，就是一条城市快速铁路线。线路，就是一条城市快速铁路线。 发展城市郊铁路是优化城市结构、合理分布居民区、建立卫星城镇、调整产业结构的重要手段。 市郊铁路在欧洲、日本等铁路运输发达国家被广泛使用。日本国民平均每人每年乘坐市郊铁路达70次，平均运距45 km。 法国国铁的法国国铁的6 6个火车站分布在巴黎的个火车站分布在巴黎的6 6个方个方向，且都成了巴黎城市交通的枢纽站。

49、巴向，且都成了巴黎城市交通的枢纽站。巴黎国铁的一部分线路归入了巴黎市交通管黎国铁的一部分线路归入了巴黎市交通管理局；有一部分线路由双方共管；还有一理局；有一部分线路由双方共管；还有一部分与巴黎周围铁路干线相连的线路，仍部分与巴黎周围铁路干线相连的线路，仍由国铁管辖。法国国铁与巴黎市交通管理由国铁管辖。法国国铁与巴黎市交通管理局有协议，上述所有线路上的车票、票价局有协议，上述所有线路上的车票、票价都是统一的。法国国铁的线路网已成为大都是统一的。法国国铁的线路网已成为大巴黎公共交通网的一部分。其运营长度达巴黎公共交通网的一部分。其运营长度达887 km887 km，共有，共有327327个车站，每

50、天客运量超过个车站，每天客运量超过100100万人次，真可谓四通八达。这种条块结万人次，真可谓四通八达。这种条块结合的管理体制值得我国借鉴。合的管理体制值得我国借鉴。（1 1）加快发展城市铁路）加快发展城市铁路 我国大城市一般也是铁路枢纽，市郊铁路主要承担铁路职工的通勤，尚没有形成方便快捷的市郊联络走廊。我国铁路与城市公共交通分属于不同部门，条块分割，目前难以协调统一。因此，市郊铁路在我国有着很大的发展空间。 （2 2）大力发展轻轨）大力发展轻轨 原来是指采用轻型轨道的城市交原来是指采用轻型轨道的城市交通系统（通系统（light rail transitlight rail transit，简

51、称，简称lrtlrt），），当时确实使用的是轻型钢轨，而如今的轻当时确实使用的是轻型钢轨，而如今的轻轨已采用与地铁相同重量的钢轨。目前国轨已采用与地铁相同重量的钢轨。目前国内外都以运量和车辆轴重的大小来区分地内外都以运量和车辆轴重的大小来区分地铁与轻轨。现在铁与轻轨。现在lrtlrt代表的已经是代表的已经是light light rapid transitrapid transit，即运量和车辆轴重稍小的，即运量和车辆轴重稍小的轻型快速交通。在我国轻型快速交通。在我国城市轨道交通工城市轨道交通工程项目建设标准程项目建设标准（试行本）中把每小时（试行本）中把每小时单向客流量为单向客流量为0.6-

52、30.6-3万人次万人次/h/h的轨道交通定的轨道交通定义为中运量轨道交通，即轻轨。义为中运量轨道交通，即轻轨。目前世界上的轻轨交通系统大致包括：目前世界上的轻轨交通系统大致包括：1 1）钢轮钢轨系统（新型有轨电车）；）钢轮钢轨系统（新型有轨电车）；2 2）线性电机牵引系统（小断面地铁）；）线性电机牵引系统（小断面地铁）；3 3）橡胶轮系统（独轨、新交通系统、）橡胶轮系统（独轨、新交通系统、valval系统等）。系统等）。 橡胶轮轻轨系统橡胶轮轻轨系统 橡胶轮轻轨系统采用全高架运橡胶轮轻轨系统采用全高架运行，不占用地面道路面积，具有振动行，不占用地面道路面积，具有振动小、噪声低、爬坡能力大、转

53、弯半径小、噪声低、爬坡能力大、转弯半径小、投资较省等优点，当前的独轨、小、投资较省等优点，当前的独轨、新交通系统和新交通系统和valval系统均属橡胶轮系统。系统均属橡胶轮系统。缺点是载客量较小，但可增加列车编缺点是载客量较小，但可增加列车编组、提高密度解决。组、提高密度解决。 新交通系统新交通系统 该系统最早出现在该系统最早出现在2020世纪世纪6060年代的日本，年代的日本， 8080年代进入了实用化阶年代进入了实用化阶段。新交通系统可归纳为侧面导向式段。新交通系统可归纳为侧面导向式和中央导向式两种。其客运能力为和中央导向式两种。其客运能力为500050001500015000人次人次/h

54、/h，建设成本远低于，建设成本远低于地铁，与独轨相似。目前日本有地铁，与独轨相似。目前日本有1010条条新交通系统线路正在运营，总长新交通系统线路正在运营，总长8484公公里，还有里，还有5 5条正在建设中。新交通系统条正在建设中。新交通系统在美国、法国、德国和加拿大也得到在美国、法国、德国和加拿大也得到了发展和应用。了发展和应用。 （3 3） valval系统系统 这是法国的中运量自动导轨运输系这是法国的中运量自动导轨运输系统，最早于统，最早于19831983年在里尔建成。年在里尔建成。valval系统系统为中运量的城市轨道交通系统提供了另一为中运量的城市轨道交通系统提供了另一种发展方向。种

55、发展方向。 val val 系法语系法语 vehicule vehicule automatiqueautomatique leger leger的缩写，意为的缩写，意为“轻型轻型自动化运行的车辆自动化运行的车辆”。 另一种说法是，该系统最初用来另一种说法是，该系统最初用来连接里尔南方新镇连接里尔南方新镇villeneuve d ascqvilleneuve d ascq和和 lillelille市区的交通，故取地名缩写市区的交通，故取地名缩写valval作为作为系统名称。系统名称。 18301830年，在美国巴尔的摩年，在美国巴尔的摩俄亥俄铁路线上进行了一俄亥俄铁路线上进行了一场比赛。由于蒸

56、汽机车中途场比赛。由于蒸汽机车中途失灵，马拉的车取得了最后失灵，马拉的车取得了最后胜利。胜利。城市铁路雏形 1845年法国工程师m.de kerizouet向巴黎市政府提出修建地下铁道计划，因1848发生法国大革命而告吹。 19世纪60年代法国工程师又想象出城市高架铁路（见右图）儒勒.凡尔纳(j.verne)在八十天环游地球中对此也有精彩描述。 地铁发展史地铁发展史 伦敦是世界上地铁的诞生地。伦敦是世界上地铁的诞生地。18631863年年1 1月月1010日，一条长达日，一条长达 6 6 kmkm、从、从paddingtonpaddington到到 farringdonfarringdon 、

57、由英国、由英国律师律师 charles pearson charles pearson 鼓吹并投资鼓吹并投资的地下式城市铁路（的地下式城市铁路（metropolitan metropolitan railway railway）正式通车运营，动力是）正式通车运营，动力是向英国铁路公司租借的蒸汽机车。皮向英国铁路公司租借的蒸汽机车。皮尔逊因此被誉为尔逊因此被誉为“地铁之父地铁之父”。 英英 国国 伦伦 敦敦18631863 年年 的的 地地 铁铁 地铁发展史地铁发展史 早期的地铁由蒸汽机车牵引，早期的地铁由蒸汽机车牵引，为了把烟雾排出，车站没有顶棚，虽为了把烟雾排出，车站没有顶棚，虽然当时的地铁

58、设施简陋，而且污染严然当时的地铁设施简陋，而且污染严重，但却受到了广大市民的普遍欢迎。重，但却受到了广大市民的普遍欢迎。18901890年第一条电气化地铁开通，地铁年第一条电气化地铁开通，地铁开始进入电力牵引的发展时期，显示开始进入电力牵引的发展时期，显示出强大的生命力。出强大的生命力。 伦敦早期地铁伦敦早期地铁的地图很难使人看的地图很难使人看明白。明白。2020世纪世纪3030年年代，伦敦工程师哈代，伦敦工程师哈里里 . .贝克发明了一贝克发明了一种新地图种新地图, , 车站之车站之间用粗线连接起来，间用粗线连接起来，就容易看懂了。就容易看懂了。 地铁发展史地铁发展史伦敦伦敦 1863186

59、3纽约纽约 18701870（第（第9 9大街上的高架线路）大街上的高架线路）芝加哥芝加哥 18921892布达佩斯布达佩斯 18961896格拉斯哥格拉斯哥 18961896维也纳维也纳 18981898巴黎巴黎 19001900德国中部小城乌伯塔德国中部小城乌伯塔 19011901（世界上第一条独轨（世界上第一条独轨悬挂式系统）悬挂式系统）德国中部城市乌伯塔的悬挂式独轨德国中部城市乌伯塔的悬挂式独轨 19011901年通车年通车 地铁发展史地铁发展史波士顿波士顿 19011901柏林柏林 19021902费城费城 19071907汉堡汉堡 19121912布宜诺斯艾利斯布宜诺斯艾利斯 19

60、131913（欧洲、北美之外第一条）（欧洲、北美之外第一条）东京东京 19271927北京北京 19691969（亚洲、第三世界开始兴建地铁）（亚洲、第三世界开始兴建地铁）墨西哥城墨西哥城 19691969平壤平壤 19731973地铁发展史地铁发展史汉城汉城 19741974圣地亚哥圣地亚哥 19751975香港香港 19791979里约热内卢里约热内卢 19791979天津天津 19801980加尔各答加尔各答 19841984马尼拉马尼拉 19841984新加坡新加坡 19871987开罗开罗 19891989上海上海 19951995广州广州 1997199719041904年完成的纽