城市轨道交通线路与站场-课件 模块一 城市轨道交通系统概述

《城市轨道交通线路与站场》课程引入课程性质、任务《城市轨道交通线路与站场》课程是城市轨道交通运营管理专业开设在大学一年级第二学期的专业核心课。依托工作岗位（城市轨道交通服务员）需求、城市轨道交通站务职业技能等级标准（1+X证书制度试点专业）、专业人才培养方案、课程标准以及城市轨道交通服务员技能大赛内容，设计课程教学内容。通过本门课程学习，使学生能够掌握轨道交通系统组成、线网规划、线路设计、轨道交通车站设施布局、配线、换乘站、轨道交通枢纽及车辆基地等专业基础知识。在实际教学实施过程中，结合专业内容恰当融入城市轨道交通服务员的职业素养、劳动精神，以及传达安全生产、团队合作、精益求精等工作要求。课程大纲模块一 城市轨道交通系统概述

模块二

城市轨道交通线网规划

模块三

城市轨道交通线路

模块四

轨道结构模块五

辅助线

模块六

城市轨道交通车站

模块七

换乘站

模块八

城市轨道交通枢纽

模块九

城市轨道交通车辆基地

▶▶知识目标1.能够根据某城市经济社会环境及交通状况,结合城市轨道交通系统特性,分析城市轨道交通系统的建立对城市发展的作用及能缓解的交通问题。2.能总结出不同技术特征的城市轨道交通各子系统的特点,并加以区分。3.能够准确描述城市轨道交通系统各组成部分在系统运行过程中承担的作用。4.能够对比分析不同类型车辆的特征。5.能够根据城市轨道交通车辆的实物,准确地指出各组成部分。6.能够明确地解释列车自动防护系统、列车自动操纵系统和列车自动监督系统在列车运行中所起到的作用。▶▶素质目标1.通过学习城市轨道交通系统组成,理解整个系统的良好运营必须依赖于各子系统的协同运作,提高系统思维能力,增强大局意识;具备在细节工作中所需的细致严谨的工作态度,提升团队合作意识。2.通过查询和理解城市轨道交通发展历程,对创新争先、自强自立的精神有自己的见解。学习目标模块一城市轨道交通系统概述▶▶知识目标1.能够根据某城市经济社会环境及交通状况,结合城市轨道交通系统特性,分析城市轨道交通系统的建立对城市发展的作用及能缓解的交通问题。2.能总结出不同技术特征的城市轨道交通各子系统的特点,并加以区分。3.能够准确描述城市轨道交通系统各组成部分在系统运行过程中承担的作用。4.能够对比分析不同类型车辆的特征。5.能够根据城市轨道交通车辆的实物,准确地指出各组成部分。6.能够明确地解释列车自动防护系统、列车自动操纵系统和列车自动监督系统在列车运行中所起到的作用。学习目标▶▶能力目标1.能够根据某城市经济社会环境及交通状况,结合城市轨道交通系统特性,分析城市轨道交通系统的建立对城市发展的作用及能缓解的交通问题。2.能总结出不同技术特征的城市轨道交通各子系统的特点,并加以区分。3.能够准确描述城市轨道交通系统各组成部分在系统运行过程中承担的作用。4.能够对比分析不同类型车辆的特征。学习目标▶▶素质目标1.通过学习城市轨道交通系统组成,理解整个系统的良好运营必须依赖于各子系统的协同运作,提高系统思维能力,增强大局意识;具备在细节工作中所需的细致严谨的工作态度,提升团队合作意识。2.通过查询和理解城市轨道交通发展历程,对创新争先、自强自立的精神有自己的见解。学习目标城市轨道交通的定义根据《城市公共交通分类标准》(CJJ/T114—2007)中的定义，城市轨道交通为采用轨道结构进行承重和导向的车辆运输系统，依据城市交通总体规划的要求，设置全封闭或部分封闭的专用轨道线路，以列车或单车形式，运送相当规模客流量的公共交通方式。一、城市轨道交通的定义及作用①城市轨道交通是城市公共交通的主干线，是运送客流的大动脉。②城市轨道交通是世界公认的低能耗、少污染的“绿色交通”，实现城市的可持续发展。③城市轨道交通建设可以带动城市沿轨道交通廊道发展，形成郊区卫星城和多个城市副中心，从而缓解城市中心区人口密集、住房紧张等城市病。④城市轨道交通的建设与发展有利于提高市民出行效率，节省出行时间，改善生活质量。城市轨道交通主要作用二、城市轨道交通系统的基本特性交通特性经济特性社会特性（1）交通特性提供高效、优质的出行服务。节约资源：一是能耗低,二是占地少。与环境友善：体现在噪音、震动、空气污染程度小等注：以市郊铁路为基准（2）经济特性巨额资金密集型系统企业财务收益与社会经济效益相差悬殊性（3）社会特性具有公用事业的性质;具有基础设施的功能。1.按基本技术特征分类根据《城市公共交通分类标准》(CJJ/T114—2007)，按照城市轨道交通各子系统的技术特征，将城市轨道交通分为地铁系统、轻轨系统、单轨系统、有轨电车、磁浮系统、自动导向轨道系统和市域快速轨道系统(市郊铁路)等类型。三、城市轨道交通的分类(1)地铁系统地铁是一种大运量的轨道运输系统，采用钢轮钢轨体系，标准轨距为1435mm，主要在地下空间修筑的隧道中运行，当条件允许时，也可穿出地面，在地面或高架桥上运行。地铁车辆的基本车型为A型车、B型车和LB型车(直线电机)三种：A型车的车辆基本宽度3000mm；B型车和LB型车的车辆基本宽度2800mm。每种车型都由动车和拖车组成，分为带驾驶室和不带驾驶室两种。根据线路客运规模的不同，又可分为高运量地铁和大运量地铁。地铁系统的列车编组通常由4-8辆组成。我国最早的地铁线路是北京地铁1号线北京地铁一号线(2)轻轨系统轻轨系统(LightRailTransit，LRT)是一种中运量的轨道运输系统，客运能力为1.0万~3.0万人次/h。轻轨系统采用钢轮钢轨体系，标准轨距为1435mm，主要在城市地面或高架桥上运行，线路采用地面专用轨道或高架轨道，遇繁华街区，也可进入地下或与地铁接轨。轻轨车辆包括C型车辆、LC型车辆(直线电机)。轻轨C型车和LC型车车辆基本宽度为2600mm。标准C型车分为C-Ⅰ型、C-Ⅱ型和C-Ⅲ型三种。C-型为单节4轴轻轨车，C-Ⅱ型为单铰双节6轴轻轨车，C-Ⅲ型为双铰三节8轴轻轨车C型车辆的列车编组，通常由1~3辆组成。LC型车列车编组，通常由2辆、4辆或6辆组成。当前，采用直线电机LC型车组成的轻轨系统，在我国尚无实例。长春轨道交通3号线（3）单轨系统是一种车辆与特制轨道梁组合成一体运行的中运量轨道运输系统，轨道梁不仅是车辆的承重结构，同时是车辆运行的导向轨道。单轨系统的类型主要有两种:跨座式单轨系统；悬挂式单轨系统。(4)有轨电车有轨电车是一种低运量的城市轨道交通，电车轨道主要铺设在城市道路路面上，车辆与其他地面交通混合运行。运行速度一般在15-25km/h之间。车辆以单车运行为主，车辆基本长度为12.5m，也可连挂运行，但不宜超过2辆车连挂。长春有轨电车墨尔本的有轨电车餐厅(5)磁浮系统磁浮系统在常温条件下，利用电导磁力悬浮技术使列车上浮，因此，车厢不需要车轮、车轴、齿轮传动机构和架空输电线网，列车运行方式为悬浮状态，采用直线电机驱动行驶，主要在高架桥上运行，特殊地段也可在地面或地下隧道中运行。上海磁悬浮列车(6)自动导向轨道系统是一种车辆采用橡胶轮胎、在专用轨道上运行的中运量旅客运输系统。自动导向轨道系统适用于城市机场专用线或城市中客流相对集中的点对点运营线路，必要时，中间可设少量停靠站。(7)市域快速轨道系统（市郊铁路）市郊铁路是伴随着城市规模的扩大、卫星城的建设而发展起来的，是连接城市市区与郊区，以及连接城市周围几十公里甚至更大范围的卫星城镇或城市圈的铁路。北京北至延庆市郊铁路S2线2.按路权及列车运行控制方式分类（1）路权专用、按信号指挥运行市郊铁路、地铁等（2）路权专用、按视线可见距离运行（3）路权混用、按视线可见距离运行轻轨、有轨等3.按客运能力分类(1)高运量轨道交通系统该类型系统的客运能力在4.5万-7万人次/h，属于该种类型的主要有地铁系统的A型车和B型车。(2)大运量轨道交通系统该类型系统的客运能力在2.5万-5万人次/h，属于该种类型的主要有地铁系统的LB型车。(3)中运量轨道交通系统该类型系统的客运能力为1万-3万人次/h，属于该种类型主要有轻轨系统、单轨系统、自动导向轨道系统和磁浮系统。(4)低运量轨道交通系统该类型系统的客运能力在1万人次/h以下，属于该类型的主要是有轨电车。4.按构筑物的形态或轨道相对于地面的位置分类①地下铁路：位于地下隧道内的铁路。②地面铁路：位于地面的铁路。③高架铁路：位于地面高架桥上的铁路。单元二城市轨道交通系统组成一、线路线路是城市轨道列车运行的支承，是城市轨道交通系统的基本组成部分。二、车站建筑车站是供旅客乘降、换乘和候车的场所。车站均设有运营管理系统的重要设备，从而保证城市轨道交通的安全运行。单元二城市轨道交通系统组成三、车辆1.城市轨道交通车辆分类(1)按牵引动力配置分①动车：车辆自身具有动力装置(装有牵引电机)，具有牵引与载客双重功能，动车又可分为带有受电弓的动车和不带受电弓的动车。②拖车：车辆不装备动力装置，需由具有动力牵引功能的车辆牵引拖带的车辆，仅有载客功能。可设置驾驶室(首位车辆)，也可带受电弓。列车编组为了提高效率，现代车辆大多按动车组(单元)设计，在一组动车组内，动车、拖车及驾驶室的分布是一个有机的整体，不能随意拆卸。n车辆列车(2)按车辆规格分①重型车辆：轴重较大(轴重：车辆总重量与轴数之比，吨/轴)，载客人数较多，车体尺寸较大(断面)。②轻型车辆：相对重型车辆各项指标值均较小。(3)按车辆制作材料分①钢骨车：车底架、车体骨架等受力部分采用钢材制作，其他用木材或合成材料制作。②新材料车：采用轻质合金材料，如铝合金、钛合金等，降低车辆自重，提高承载能力和运输效率。不同类型车辆技术指标及特征比较(1)车体(2)转向架(3)牵引缓冲装置(4)制动装置(5)受流装置(受流器)：(6)车辆内部设备(7)车辆电气设备2.城市轨道交通车辆组成2、机械(2)转向架(3)牵引缓冲装置(5)受流装置(受流器)四、供电系统供电系统的组成①高压供电源系统：即城市电网对轨道交通系统内部变电所的供电系统②牵引供电系统：由牵引变电所和牵引网组成牵引变电所：对轨道交通某—供电区段提供牵引电能的变电所。牵引网（架空线或接触轨）：经过电动列车的受电器向电动列车供给电能的导电网。（北京、天津地铁采用接触轨；上海地铁采用架空接触网。）③动力照明供电系统

电力监控系统五、通信与信号系统1.通信系统为了迅速、准确、可靠地传递和交换语音、图像、数据信息，城市轨道交通的通信系统是一个独立完整的指挥行车的内部通信网。通信网由光纤数字传输系统、数字电话交换系统、闭路电视监控系统、无线通信系统以及车站广播系统等组成。2.信号系统信号系统影响着城市轨道交通的行车速度及行车间隔时间，进而影响列车通过能力及输送能力，同时也是安全行车的重要保证。传统的信号系统即以地面信号显示为依据，司机按行车规则操纵列车运行。目前，世界各国的城市轨道交通信号系统大都采用列车自动控制系统(AutomaticTrainControlSystem，ATC).ATC（AutoaticTrainControl列车自动控制系统）的组成列车自动控制系统（AutomaticTrainControlSystem）列车自动防护（AutomaticTrainProtection，ATP）列车自动操纵（AutomaticTrainOperation，ATO）列车自动监督（AutomaticTrainSupervision，ATS）ATC主要功能有：可以编制列车运行图，监督和记录运行图的执行情况，显示全线列车运行状态，为行车调度员的调度指挥和运行调整提供依据，如对列车偏离运行图时及时做出反应；办理列车进路控制、发车时刻，及时收集和记录列车运行信息等。通过ATO接口，ATS还可以向旅客提供运行信息通报，包括列车到达、出发时间，列车运行方向、中途停靠点信息等。(1)列车自动监督(ATS)ATS-操作软件界面ATP子系统的功能包括：自动检测列车的位置和实现列车间隔控制，以满足规定的通过能力；连续监视列车的速度，实现超速防护，当列车实际速度大于允许速度时，施加常用制动，当列车速度大于最大安全速度时，施加紧急制动，保证列车不冒进前方列车占用的区段。(2)列车自动防护(ATP)列车自动防护系统(ATP)多年来，英国人经历了大量的铁路事故。而在1988年发生的最致命的一次事故是在伦敦南部靠近克拉彭禄口的撞车事件。由于发生在运输繁忙时段，两辆相撞的列车中搭载了近1300人，事故发生后造成35人死亡。事发后，事故调查小组建议整个英国的铁路系统都需要安装自动列车防护系统。应答器ATO的功能包括：控制列车在允许速度下运行，并自动调整列车的速度，列车在区间或站外停车后，一旦信号开放，即可自动启动;系统控制列车到达站台的最佳制动点，使列车停于预定目标点，停站结束后，保证车门关闭，列车能自动启动；当列车到达折返站时，自动准备折返。(3)列车自动操纵(ATO)ATS、ATO、ATP相互关系环控系统即指环境控制系统(BAS)。通过环控系统对城市轨道交通(尤其是地下车站)的温度、湿度、空气等进行处理，在正常运行期间可以为地铁乘客提供舒适良好的乘车环境，为工作人员提供安全、卫生、舒适的工作环境，为车站房各种设备和管理用按工艺和功能要求提供满足要求的环境条件，为列车及设备的运行提供良好的工作条件。当地铁内发生火灾、毒气事故时，环控系统能提供新鲜空气，及时排除有害气体，为人员撤离事故现场创造条件。六、环控系统环控系统分为:开式环控系统是指机械通风或活塞效应使轨道内部与外界交换空气，可以利用外界空气冷却车站和隧道。闭式环控系统不引入外界空气，站内采用空调系统，区间隧道借助“活塞效应”。屏蔽门式系统是指安装屏蔽门，将站台与隧道隔开，站内安装空调系统，隧道用通风系统(机械通风、活塞通风)。环控系统分为：①开式系统：a、活塞通风b、机械通风②闭式系统：轨道交通内部基本上与大气隔断，车站一般采用空调系统，区间隧道的冷却借助与列车运行的活塞效应携带一部分车站的空调冷风来实现。③屏蔽门式系统：1111开式系统自然通风系统：单纯利用活塞通风来冷却隧道的系统。机械开式系统