城市軌道交通-輕軌

1、 輕軌運(yùn)輸系統(tǒng)輕軌運(yùn)輸系統(tǒng) 輕軌運(yùn)輸（LRT）系統(tǒng)是都市運(yùn)輸中最富應(yīng)用彈性的中運(yùn)量鐵路運(yùn)輸技術(shù)。它的發(fā)展幾乎與人類的公共運(yùn)輸同時起步，在近百年的演化過程中更是興衰起伏，充滿了傳奇色彩。 LRT及LRRT 輕軌運(yùn)輸(Light Rail Transit，簡稱LRT)系統(tǒng)是一種將老式的電街車賦予不同的使用路線并革新車種后，演化而成的鐵路運(yùn)輸技術(shù)。根據(jù)美國運(yùn)輸研究委員會“輕軌運(yùn)輸小組”的定義，“LRT是一種以電力驅(qū)動的鐵路車廂或列車，在特別保留但不一定立體分離的路線中運(yùn)行的都市運(yùn)輸工具”。從上述的定義里，顯示了LRT在規(guī)劃應(yīng)用上的靈活彈性可于街道上或其中隔部分與公共汽車及其他車輛一同行駛并平面通過交

2、叉路口；在車輛交通擁擠的市區(qū)中心則可以降入地下方式，如同“地鐵”般的運(yùn)行于隧道中，成為“早期捷運(yùn)”(Pre-Metro)；若將全線路線用地予以“專用化”（地下、高架或平面），則成為“輕軌捷運(yùn)系統(tǒng)”（Light Rail Rapid Transit，簡稱LRRT）。 LRT的運(yùn)量單方向每小時約在8 000至40 000人次之間，是一種介于公共汽車與重軌鐵路捷運(yùn)系統(tǒng)的中運(yùn)量運(yùn)輸系統(tǒng)。往昔“Light Rail T r a n s i t ” 一 詞 中 的“Light”，主要用來區(qū)分市區(qū)電車系統(tǒng)與城際鐵路運(yùn)輸所使用鋼軌重量的不同，但今日兩種系統(tǒng)皆采用相同重量鋼軌。 所謂的“Heavy”與“Ligh

3、t”之分則轉(zhuǎn)化成“車廂”及“系統(tǒng)容量”方面的相對比較，因此歐洲與加拿大地區(qū)近年來已開始使用“Light Rapid Transit”來稱呼包括輕軌捷運(yùn)系統(tǒng)在內(nèi)的輕型中運(yùn)量捷運(yùn)系統(tǒng)。 LRT發(fā)展簡史 輕軌運(yùn)輸系統(tǒng)起源于早期的街道公共運(yùn)輸(Street Transit)。1827年12人集乘的馬車在紐約百老匯大道首先出現(xiàn)。1832年以馬拉車廂沿鋪設(shè)在街道上的軌道運(yùn)行的第一個都市鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)在紐約市開始服務(wù)，車廂容量30人，路線長達(dá)2.4公里。1886年Frank USprangue發(fā)明的電街車（Streetcar或Tram）取代了馬拉的車廂，使輕軌鐵路運(yùn)輸技術(shù)由“馬車鐵道”邁向“路面電車”，首開近

4、代LRT發(fā)展的先河。 自19世紀(jì)末葉至第一次世界大戰(zhàn)期間是美國電車發(fā)展的全盛時期，約有25的都市及近郊人口生活在它的服務(wù)范圍內(nèi)；路線附近地價不斷上漲，很多新的路線基于土地發(fā)展的理由陸續(xù)辟設(shè)。 1917年時約有1 000家電車公司營運(yùn)大約8 000部電街車，每年載運(yùn)約100億的乘客。 馬車鐵道（法國里昂/1884年） 19世紀(jì)90年代的路面電車 1900年左右的路面電車 20年代由于小汽車的興起，電車維修與營運(yùn)費(fèi)用的增加，以及系統(tǒng)本身在混合交通中的低效運(yùn)能，路面電車的發(fā)展開始沒落，不少路線由于欠缺保養(yǎng)，設(shè)備逐漸破敗。 1930年各電車公司的主要負(fù)責(zé)人為了挽救營運(yùn)上的危機(jī)，組成了一個委員會Pres

5、idents Conference，Committee(PCC)，并在以“標(biāo)準(zhǔn)化”降低車輛成本的共識下，進(jìn)行車種性能的改良研究工作。1935年第一部標(biāo)準(zhǔn)化的電車車廂制作完成，稱為“PCC Car”。從此PCC Car運(yùn)行于除新奧爾良及費(fèi)城“紅箭線”(Red Arrow ivision)外的北美各路面電車系統(tǒng)。至1952年舊金山建造的最后一批止，北美大陸總共建造了約5 000輛的PCC Car，目前約有1 300輛仍在使用中。PCC電車（美國匹茲堡） PCC Car的基本設(shè)計非常簡單，單節(jié)車廂長約15米，質(zhì)量約20噸，通過架空纜線將600伏特的直流電充入車底的兩個車架以驅(qū)動運(yùn)行。除車廂各部分構(gòu)件

6、標(biāo)準(zhǔn)化外，內(nèi)部坐位安排或外觀設(shè)計可隨需要調(diào)整，一般可設(shè)50個坐位及5070個站位，并在車廂右側(cè)設(shè)有兩個雙開門。 由于二次大戰(zhàn)期間油料及汽車的缺乏，雖然PCC Car為電車系統(tǒng)挽留了不少乘客，但仍無法阻止衰退之勢，主要原因不在于系統(tǒng)本身功能的問題，而是社會經(jīng)濟(jì)不景氣的影響。當(dāng)時作為民營運(yùn)輸企業(yè)的電車業(yè)者無利可圖，終而導(dǎo)致停業(yè)。1946年全美電車系統(tǒng)的軌道里程長度已剩下1917年時的13。 50年代是電車系統(tǒng)在北美大陸黯淡的時代，但是在歐洲卻有明顯發(fā)展。很多歐洲城市在戰(zhàn)后將當(dāng)時的路面電車改進(jìn)成快速高效的LRT系統(tǒng)，獲得相當(dāng)大的成功。 歐洲地區(qū)發(fā)展電車系統(tǒng)的時間與類型大致與北美大陸相同。從19世紀(jì)末

7、葉開始，先在市區(qū)街道布設(shè)電車路網(wǎng)，當(dāng)城市擴(kuò)展時，路線則隨著延伸至郊區(qū)。由于小汽車發(fā)展的速度較緩慢，以及處理都市交通問題的對策不同，使得西歐與北美在50年代LRT系統(tǒng)的發(fā)展有了很大的差別。 50年代美國的都市交通政策傾向干適應(yīng)小汽車的快速增長，因此大量辟建快速道路與路外停車場。當(dāng)時幾個主要城市如舊金山、巴爾的摩、亞特蘭大在大眾運(yùn)輸研議上又偏好較大規(guī)模的重軌鐵路捷運(yùn)系統(tǒng)，輕軌電車系統(tǒng)的建設(shè)幾乎陷于停滯狀態(tài)。 西歐方面認(rèn)為提供良好的大眾運(yùn)輸服務(wù)對疏解擁擠的汽車交通有所幫助，因此，西德、荷蘭、比利時等國相當(dāng)注重原有的都市電車鐵路運(yùn)輸服務(wù)品質(zhì)的改善與提升；盡可能地將運(yùn)行路線用地專用化，并引進(jìn)較大容量、性

8、能較優(yōu)的車廂；收驗票系統(tǒng)也予以現(xiàn)代化，以提高營運(yùn)效率及減省人工。在運(yùn)量需求大的城市，如布魯塞爾、法蘭克福更就不同需求狀況，采取漸進(jìn)的“Pre-Metro”方式分期分段將軌路立體化，成為完全的捷運(yùn)系統(tǒng)。因此LRT在戰(zhàn)后以至現(xiàn)今的歐洲，始終成為都市地區(qū)中主要的運(yùn)輸系統(tǒng)。 美國雖然在20世紀(jì)50年代末期及20世紀(jì)60年代對興建重軌捷運(yùn)系統(tǒng)顯現(xiàn)出頗大的興趣，但很快即發(fā)現(xiàn)重軌捷運(yùn)系統(tǒng)投資龐大、施工期長，僅適合幾個旅運(yùn)密集具高運(yùn)量特質(zhì)的城市。對其他城市而言，應(yīng)另有更合適的大眾運(yùn)輸方案，于是尋求投資經(jīng)濟(jì)、施工快速、營運(yùn)富彈性并具高效率的都市運(yùn)輸技術(shù)成為新的研究方向，其中包含了AGT新運(yùn)輸系統(tǒng)，以及重新被考慮

9、的LRT系統(tǒng)。70年代初期的“能源危機(jī)”對上述的“經(jīng)濟(jì)”、“時效”、“效率”要求更迫切，LRT系統(tǒng)本身在這些條件方面所具備的優(yōu)勢地位更為凸顯，因而幾乎在50年代消沉的這種最具傳統(tǒng)性的中運(yùn)量鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)終于又在美國崛起，并日益受到重視。 由于系統(tǒng)技術(shù)改良及容量擴(kuò)充的需要，美國聯(lián)邦政府UMTA于1973年與波士頓、舊金山、費(fèi)城及境內(nèi)其他輕軌運(yùn)輸營運(yùn)機(jī)構(gòu)共同制定了一個發(fā)展“標(biāo)準(zhǔn)輕軌車廂”（Standard Light Rail Vehicle，簡稱SLRV）的規(guī)劃，使LRT車廂的設(shè)計與運(yùn)作更臻完美。CLRV（加拿大多倫多） 與PCC Car不同的地方是，SLRV為一種“聯(lián)結(jié)車廂”，由一個旋轉(zhuǎn)軸承將前

10、后兩半車身連結(jié)為一體，乘客可經(jīng)由此移動。SLRV的容量大約兩倍于PCC Car，但只需一位駕駛員操作。另外，加拿大的UTDC于1975年亦開發(fā)出一種四軸的輕型車廂，稱為“加拿大輕軌車廂”(Canadian Lighl Rail Vehicle，簡稱CLRV)，并根據(jù)CLRV的規(guī)格于稍后開發(fā)成類似美國SLRV的六軸“聯(lián)接輕軌車廂”（Articulated Light Rail Vehicle，簡稱ALRV）。 由于LRT系統(tǒng)在都市運(yùn)輸應(yīng)用東山再起，導(dǎo)致世界性輕軌電車(LRV)制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，目前約有20余家LRV制造廠商，主要分成： （1）加拿大西歐集團(tuán)，如UTDC、Bombardier、DU

11、EWAG、Breda、Metro Cammell等； （2）日本集團(tuán)，如東急、川崎重工、近畿車輛等； （3）東歐的Tatra等。 從馬車鐵道、Streetcar，到PCC Car，以至今日的LRV，輕軌運(yùn)輸系統(tǒng)經(jīng)歷了近百年的演進(jìn)，技術(shù)發(fā)展終趨穩(wěn)定而成熟，并成為世界的都市運(yùn)輸系統(tǒng)。 LRT系統(tǒng)要素 LRT系統(tǒng)一般包含路線、軌路、車輛、控制等幾個要素。 LRT在路線布設(shè)上具有相當(dāng)大的彈性，可以隨著不同的都市環(huán)境及營運(yùn)條件，作各種類型的路線安排。1 路線布設(shè) LRT系統(tǒng)要素 1 平面路線 于道路中央布設(shè)分隔帶是最常用的 LRT 路線布設(shè)方式，通常兩車道需7.5米寬度。列車以一般或優(yōu)先信號平面通過路口

12、，如道路無中央分隔帶，可設(shè)于路面中央，或沿路緣人行道邊設(shè)置。在此種情況下運(yùn)作，效率常取決于路面標(biāo)線的權(quán)威性與汽車駕駛員對電車路線用地的尊重。有些歐洲城市則將LRT軌地面抬高道路鋪面約15厘米，以抑止汽車在其上行駛。如將某些街道路面僅對LRT列車及救護(hù)車與行人開放，禁止汽車通行，則形成“捷運(yùn)徒步區(qū)”(TransitPedestrian Mall)。這是近年來流行于歐美結(jié)合大眾運(yùn)輸/土地使用的都市更新手法。 Transit Mall（美國薩克拉門托） 2 立體分離路線 此種路線通常分為路堤（Embankment）與路塹（Depression）兩種類型。采用路堤型路線時，需建造橋梁結(jié)構(gòu)以供相交叉的汽

13、車從其底下穿過。路塹型路線低于地面，在通過交叉路口時，亦需筑造橋梁結(jié)構(gòu)供汽車從其上而過。路塹或開口地下型路線的好處是，LRT列車運(yùn)行時產(chǎn)生的噪音可以經(jīng)由兩旁的岸壁吸收而降低，將來如有需要亦可加蓋而成“地下路線”(Subway)，但造價較貴，排水問題需審慎考量，并需經(jīng)常清除路面飄落的污物。3 地下路線 地下路線通常布設(shè)于鬧市區(qū)路段，如布魯塞爾LRT的東西向線及舊金山的Market Street段。地下路線除可加速輸運(yùn)效率、提供高可靠性的服務(wù)外，當(dāng)LRT系統(tǒng)容量達(dá)到飽和時，可適度提升為MRT系統(tǒng)。 地下式的LRT4 高架路線 當(dāng)無法布設(shè)專用路線式的平面路線或地下路線時，高架路線成為一種可行的布設(shè)方

14、式，但主要取決于鄰近地區(qū)的接受能力。倫敦的Docklands LRT和馬尼拉的Metrorail均為近年來建造的高架LRT系統(tǒng)范例。 5 共用路線用地共軌路線 除于街道中與汽車交通混合使用路面外，LRT系統(tǒng)亦具有能運(yùn)行于傳統(tǒng)鐵路軌路設(shè)施的特性。都市區(qū)中如有廢棄或閑置的鐵路用地，經(jīng)過軌道整修并配置電氣化設(shè)備后即可成為LRT路線，如波士頓的濱河線（Riverside Line）即是購用廢置的鐵路用地轉(zhuǎn)化而成LRT路線。 另外LRT系統(tǒng)亦可與貨運(yùn)鐵路以“共用軌路”（Traek Sharing）方式營運(yùn)，即貨運(yùn)鐵路僅利用深夜至黎明前的時間操作，其余時間則由LRT利用該軌路設(shè)施作客運(yùn)服務(wù)。歐洲的某些LR

15、T系統(tǒng)即此種類型的路線，美國圣迭戈LRT系統(tǒng)路線中的一段亦為客貨共軌線。 LRT系統(tǒng)的軌路構(gòu)造與一般鐵路系統(tǒng)相類似，采用標(biāo)準(zhǔn)軌距1435mm（4英尺8.5英寸）。歐洲地區(qū)除了采用標(biāo)準(zhǔn)軌距外，亦有采用1米（約3英尺3.33英寸）軌距的。 鋼軌一般選優(yōu)點多的連續(xù)焊接軌（Continuous Welded Rail），可減除震動與噪音以確保舒適的乘用品質(zhì)。枕木為7英寸9英寸斷面，長8.5英尺，排列間距為24英寸。路基可鋪碎石或礦渣。2 軌路構(gòu)造 LRT的站臺設(shè)施通常很簡單。平面運(yùn)行路段一般僅在站區(qū)設(shè)置供乘客等候或上下車的站臺島，如具專用路線，則除站臺可以加遮檐外，甚至可修建站房。 地下式的LRT車站

16、與MRT地下車站的設(shè)施非常類似，但可采用低站臺設(shè)計（即站臺地板高度低于車廂地板高度）。 3 車站 平面式的LRT車站尚可包含汽車停放設(shè)施及公共汽車接運(yùn)站臺，提供轉(zhuǎn)接服務(wù)。經(jīng)妥善規(guī)劃，LRT亦可在同一車站內(nèi)與MRT或其他運(yùn)具轉(zhuǎn)換旅客，如美國克利夫蘭的Shaker線LRT與克利夫蘭線鐵路捷運(yùn)在市區(qū)路段中的東34街車站。其他著名的例子為法國里爾（Lille）市的Gares Station。該車站系地下式，LRT與同為中量運(yùn)具的AGT系統(tǒng)“VAL”的軌路分別安排在同一站臺的兩側(cè)，使旅客能迅速方便地?fù)Q車轉(zhuǎn)乘。舊金山“MUNI”通過Market Street的四個車站則以立體方式（MUNI站臺置于地下二層

17、，BART站臺位于地下三層）與MRT系統(tǒng)交換旅客。LRT平面站臺（德國杜塞爾多夫）LRT地下車站低站臺（法國里爾）BUS/MCT/LRT轉(zhuǎn)乘車站（法國里爾車站） 目 前 世 界上約有9個國家的20余家廠商生產(chǎn)制造輕軌車輛(LRV，品牌不同；主要分成下列幾項: 1 單雙車頭 單車頭車廂價格較廉并具較大容量，雙車頭車廂（車廂兩端均設(shè)駕駛座）可減省系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)費(fèi)并提供較大運(yùn)作彈性。舊式單頭電街車5 車輛2 軸聯(lián)結(jié) LRV一般分成“聯(lián)結(jié)”與“非聯(lián)結(jié)”車廂兩類，非聯(lián)結(jié)車廂為四軸雙車架形式。單聯(lián)結(jié)車廂包含兩節(jié)車體，共具三個車架(一個在聯(lián)結(jié)部的下面)六個輪軸。雙聯(lián)結(jié)車廂（Double ArticulatedV

18、ehicle）則擁有三節(jié)車體，中間的一節(jié)較前后兩節(jié)為短，具四個車架（八個輪軸）。 單聯(lián)結(jié)LRV雙聯(lián)結(jié)LRV3 車廂尺寸 根據(jù)車種的不同，車長從1428米，寬度從2.22.8米，高度則由3.13.5米。 LRT具有克服陡坡及急轉(zhuǎn)彎的能力（瑞士蘇黎世）4 轉(zhuǎn)彎半徑 配合車種及轉(zhuǎn)彎速度的不同，最小轉(zhuǎn)彎半徑從11米至50米。 LRT具有克服陡坡及急轉(zhuǎn)彎的能力（瑞士蘇黎世）5 最大速度 在高績效運(yùn)行狀況下，最大速度可從60公里小時至100公里小時。 日本川崎重工為美國費(fèi)城生產(chǎn)的SE9000型單頭車，長15.24米，寬2.59米，高3.6米。為配合在都市區(qū)的轉(zhuǎn)彎運(yùn)作，車頭略成錐形。車體結(jié)構(gòu)系由防蝕高拉力鋼

19、板構(gòu)成。由于費(fèi)城地區(qū)融雪含鹽分，車底部分使用不銹鋼。車廂的右側(cè)設(shè)有兩道車門，一設(shè)于駕駛坐側(cè)，另一設(shè)于車身中間部位。由于裝設(shè)感應(yīng)器，車門具有重開重關(guān)功能，門扉啟閉為氣壓式操作。車廂內(nèi)除具11個單人坐外，其余均為雙人坐，共有51個坐位。SE9000型單頭LRV（美國費(fèi)城） 英國倫敦Docklands LRT使用的聯(lián)結(jié)式車廂，系由德國的Linke-Hofmann-Busch設(shè)計制造，并由英國Metropolitan Camrnell車廠組裝成最新型LRV。車廂全長28米，安排84個坐位，站位最多可達(dá)140個。車廂地板高度與站臺齊平，以供使用輪椅的殘障乘客進(jìn)出。由于車輛系自動化運(yùn)行，故內(nèi)部沒有設(shè)置駕駛

20、室。車身自重39英噸，由三個車架支撐。中間的車架支撐車廂的聯(lián)結(jié)部且不受電，其余兩個端部車架則受電并支撐70的重量。 在車廂的兩端各設(shè)有一“緊急駕駛儀盤”(Emergency Driving Position)供隨車人員在機(jī)件出現(xiàn)故障或列車進(jìn)檢修場時以手動方式操作。車廂的聯(lián)結(jié)部側(cè)壁裝設(shè)有廣播系統(tǒng)，隨車人員可用以通報全車乘客。車門系雙扇設(shè)計，以內(nèi)旋式開啟。列車的啟動系由隨車人員將鑰匙插入門楣，先確定車門鎖定后即轉(zhuǎn)成自動控制式印運(yùn)作。 列車運(yùn)行速度最高可達(dá)80公里小時，最小轉(zhuǎn)彎半徑為35米。Docklands LRV（英國倫敦） LRT系統(tǒng)的運(yùn)行管制方式與MRT相類似，但較為簡單。在不設(shè)信號的路段或

21、路線，列車通常由駕駛員以“目視”的方式控制，像公共汽車系統(tǒng)一樣，自始發(fā)站依排定時間出發(fā)，沿途由駕駛員操作靠站以至終點站。 為了提高平均運(yùn)行速度及準(zhǔn)點性，有些系統(tǒng)在通過平面交叉路口時設(shè)置“優(yōu)先信號”（PreferentialTraffic Signal）以便LRT優(yōu)先通過路口。另外，使用無線電通信也可增加運(yùn)行管理效率或供緊急處理之用。 德國Rhein-Consultant公司的技術(shù)經(jīng)理HelmutGerndt根據(jù)上述路線安排、軌路構(gòu)造、車站布設(shè)、車廂及控制運(yùn)作等因素的不同組合及其相對績效，將LRT系統(tǒng)分成下列4個等級。 6 運(yùn)行管制 （1）第1級系統(tǒng) 此等級主要應(yīng)用于需求量較低地區(qū)，在市區(qū)中以電

22、街車形式運(yùn)行于與汽車交通混用的路面軌道。 （2）第級系統(tǒng) 此等級位于市中心交通擁擠的地區(qū)，將部分路段轉(zhuǎn)至地下或高架化，其余路段則保留平面，并以信號控制加強(qiáng)運(yùn)行效率。 （3）第級系統(tǒng) 此等級系統(tǒng)中大約有20的地下或高架路段，平面路段則以“優(yōu)先信號”方式通過路口。路線中的大部分路段裝設(shè)列車防護(hù)措施，以維持快捷及可靠的服務(wù)，如運(yùn)行間距短，并要求高度的可靠性，則可考慮使用電腦化列車自動管制。 （4）第級系統(tǒng) 此等級主要應(yīng)用于人口密集的都市，系統(tǒng)路線絕大部分擁有專用路線用地，市區(qū)路段設(shè)于地下或高架化，郊區(qū)則以隔離或?qū)Ｓ梅绞奖Ｕ狭熊囃ㄐ械膬?yōu)先性。在運(yùn)行管理方面，可使用全自動化管制系統(tǒng)。 輕軌線路的設(shè)計方案

23、較多，沒有固定的模式。線路修建往往是因地制宜，既可修建在市區(qū)街道上，也可修建在地下隧道或高架橋上，地面輕軌線路可分為，無平面交叉的專用行車線路、有平面交叉的專用行車線路和與其它機(jī)動車輛共用行車線路3種類型。輕軌線路大多是雙線，但支線、短程區(qū)間或道路用地較為緊張的地段也有設(shè)計為單線的情況。線路最大坡度可達(dá)8，最小曲線半徑可達(dá)30m。 輕軌鐵路車站按其運(yùn)營功能劃分有終點站、中間站和換乘站。終點站和位于中心商業(yè)區(qū)的中間站應(yīng)具備集散較大客流的能力。換乘站是指位于同一或不同交通系統(tǒng)線路交匯點的車站，它應(yīng)具備滿足各種客流性質(zhì)和不同客流方向的旅客進(jìn)行換乘的能力和便利性。車站的站臺大多設(shè)計為低站臺，有側(cè)式，島

24、式和混合式等布置。側(cè)式站臺又有橫列式、縱列式和單列式幾種形式。輕軌鐵路技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征輕軌鐵路技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征 輕軌車輛是由老式有軌電車發(fā)展而來，舊式輕軌車輛寬度在2.22.4m左右，新式輕軌車輛為適應(yīng)客運(yùn)量增加的需求，有向長和寬發(fā)展的趨勢，寬度在2.52.6m左右。車輛設(shè)計除采用大容量外，還有輕型化、鉸接式，低地板和寬敞舒適等特點。車輛座席有縱向和橫向兩種布置。橫向又分兩邊雙人座，兩邊單人座和一邊雙入座一邊單人座等布置形式。近年來各國制造的新型輕軌車輛有4軸車、6軸單鉸接接車和8軸雙鉸接車3種車型，車輛定員在130270人之間，而舊型輕軌車輛定員一般在100人左右。輕軌車輛的最高速度可達(dá)6080km

25、h，運(yùn)營速度約為2035km/h。輕軌列車的運(yùn)行控制有人工視覺控制、列車自動防護(hù)系統(tǒng)(ATP)控制和列車自動控制系統(tǒng)(ATC)控制3種類型。輕軌列車的編組輛數(shù)為l6輛，但通常小于4輛。列車運(yùn)行的最小間隔時間通常為2min，最短為90s。 單向小時最大運(yùn)輸能力在800040000人之間。 輕軌鐵路其它的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點還包括修建周期短，工程投資少，運(yùn)營成本低，運(yùn)行噪音小，能適應(yīng)陡坡急彎，旅客乘坐舒適等。輕軌交通的優(yōu)缺點v優(yōu)點：運(yùn)輸能力較大靈活性和適應(yīng)性強(qiáng)較高的準(zhǔn)時性運(yùn)行安全、污染小建設(shè)費(fèi)用較低v缺點：高架時噪音大與其他交通混行時，影響其運(yùn)行性能 LRT的應(yīng)用類型 LRT系統(tǒng)在都市運(yùn)輸規(guī)劃中應(yīng)用的領(lǐng)域

26、相當(dāng)廣泛，主要可分成下列幾種類型。1 市郊與市中心區(qū)間聯(lián)絡(luò)線 如克利夫蘭的Shaker Boulevard線、倫敦Docklands LRT的Tower GatewayIsland Gardens線及馬尼拉的TaftRizal線。2 市中心區(qū)集散路線 如多倫多、舊金山、法蘭克福、杜塞爾多夫等城市LRT系統(tǒng)的市區(qū)路段。3 鐵路捷運(yùn)系統(tǒng)連接路線 如波士頓的MattapanAshmont線為MBTA紅線(HarvardAshmont)的連接路線。4 都市周邊地區(qū)環(huán)狀線 如比利時布魯塞爾LRT的外環(huán)線。5 特定區(qū)間連接路線 如得克薩斯州FortWorth市的M&O Subway(連接大停車場區(qū)及百貨公

27、司)及香港的屯門元朗線。6 都市地區(qū)運(yùn)輸主軸 如德國波恩、漢諾威，日本廣島、長崎、熊本，菲律賓馬尼拉，馬來西亞吉隆坡的LRT路網(wǎng)。 現(xiàn)在ALRT代表以線性馬達(dá)推進(jìn)，使用輕量鋁質(zhì)車廂，全自動化運(yùn)作及列車控制的捷運(yùn)系統(tǒng)。 ALRT的特點是： （1）軌路及車站構(gòu)造纖細(xì)輕巧； （2）車廂小型輕量； （3）鋼輪鋼軌支撐； （4）線性感應(yīng)馬達(dá)推進(jìn)； （5）活動轉(zhuǎn)向式車架轉(zhuǎn)彎； （6）全自動化（無人駕駛）運(yùn)作； （7）自動化列車管制。新型輕軌運(yùn)輸系統(tǒng)（ALRT） 1 ALRT的特點 在北美洲的三個城市底特律、溫哥華及多倫多，分別采用這種技術(shù)作為市中心區(qū)客運(yùn)系統(tǒng)、都市運(yùn)輸主軸及MRT系統(tǒng)接運(yùn)路線后。 A L

28、R T1 軌路結(jié)構(gòu) ALRT的軌路可以平面、地下及高架方式布設(shè)。當(dāng)軌路設(shè)置在平面及地下時，鋪設(shè)25厘米厚的混凝土板作為路基，高架軌路則采用預(yù)制混凝土或鋼板與混凝土混合構(gòu)成的箱形梁斷面。 軌路上鋪有兩條（一股）運(yùn)行鋼軌，軌距為標(biāo)準(zhǔn)軌距1.435米，鋼軌采用連續(xù)方式焊接，軌重每米48公斤。運(yùn)行鋼軌中間鋪一條寬35厘米包覆鋁片的LIM軌(感應(yīng)軌)，與線性馬達(dá)產(chǎn)生感應(yīng)作用以推進(jìn)列車。 2 ALRT2 ALRT系統(tǒng)要素系統(tǒng)要素 一般ALRT兩車道軌路斷面所需的寬度為6.6米，可以單柱支撐，支柱間距最長可達(dá)45米。 ALRT在路線布設(shè)上除可用單柱支撐雙車道以節(jié)省使用空間外，縱坡爬坡度可達(dá)6以上，而最小轉(zhuǎn)彎

29、半徑則可降至20米以下。2 車輛構(gòu)造 ALRT車廂系用輕質(zhì)鋁合金構(gòu)成，空重為14 370公斤。車廂的尺寸與一般市區(qū)公共汽車差不多，長12.7米，寬2.4米，高3.1米。車廂兩邊各有兩個寬1.22米的雙開式車門。車廂正常容量可設(shè)計為80人（坐站位各40個），最擁擠時可達(dá)110人（70個站位）。 ALRT車廂可“單節(jié)”方式運(yùn)行，亦可聯(lián)掛成最多六節(jié)車廂的列車。車廂的編組全為自動化操作。 在車廂的推進(jìn)方面，每個車廂具有兩個線性馬達(dá)（Lillear Induction Motor簡稱LIM），分別裝存車底的兩個車架上，列車運(yùn)行速度通常為72公里小時，最高可至90公里小時。ALRT車廂（UTDC Syst

30、em 3200）3 支撐與導(dǎo)引 ALRT的支撐與導(dǎo)引仍然沿襲傳統(tǒng)性的鋼輪鋼軌組合技術(shù)，主要系基于下列的理由： （1）可以全天候地達(dá)到加減速度方面的高績效運(yùn)作需求； （2）可以減低滾動摩擦，節(jié)省推進(jìn)時的電力損耗； （3）可以直接應(yīng)用已經(jīng)證實并且可靠的傳統(tǒng)性鐵路轉(zhuǎn)轍技術(shù)； （4）由于使用線性感應(yīng)推進(jìn)馬達(dá)及活動轉(zhuǎn)向車架，可使軌輪的磨損與噪音減低； （5）具有全面防火的安全性。 4 推進(jìn)與制動 ALRT是由精巧的電動線性感應(yīng)馬達(dá)實現(xiàn)列車推進(jìn)與制動。 線性感應(yīng)馬達(dá)（LIM）基本上就像一個“剖”開的旋轉(zhuǎn)式電動馬達(dá)，當(dāng)裝在車架下面的線圈（Electric Coils）通電后產(chǎn)生流動的磁場，并與軌路上鐵鋁包覆

31、的“感應(yīng)軌”相互感應(yīng)。借這個磁場的電磁作用，列車不必經(jīng)由車輪的推動即可前進(jìn)。若運(yùn)用相反方向的作用程序，同時把再生（Regenerated）電力送回電源系統(tǒng)，則可使列車剎停。 電力系利用裝設(shè)在軌路上兩條電力軌（Power Rail）以600伏特直流電輸送；車廂上裝有電流調(diào)整器，將輸入的直流電轉(zhuǎn)換成三相交流電以供LIM使用。 LIM相當(dāng)精巧，沒有傳動箱與重型馬達(dá)軸承，因此就沒有磨損的部分。馬達(dá)內(nèi)沒有活動的零件，所以僅需簡單的保養(yǎng)維護(hù)。同時車輪系供導(dǎo)引車廂沿軌道方向前進(jìn)用，不需借助摩擦運(yùn)行，因而極少磨損，噪音亦可相對減低。 由于LIM的推進(jìn)與輪軌附著運(yùn)行的方式不同，因此具備在全天候狀況下運(yùn)行操作和不

32、受雨雪影響的性能。 旋轉(zhuǎn)感應(yīng)馬達(dá)（左）與線性感應(yīng)馬達(dá)（右）示意圖5 轉(zhuǎn)向設(shè)計 ALRT “活動轉(zhuǎn)向軸架”（Steerable Axle Truck）是該系統(tǒng)中除LIM外另一最具革新性的鐵路運(yùn)運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計。 一般鐵路車廂的“滾軸架”均為固定式，即每個滾軸架上的兩根輪軸都固定于與軌道成900的位置，當(dāng)列車轉(zhuǎn)彎時，在彎角處軌道和輪子滾軸架發(fā)生磨損，并且發(fā)出刺耳的噪音。 活動轉(zhuǎn)向架的獨特設(shè)計則消除了上述傳統(tǒng)軸架的缺點。隨著列車在彎曲路段方向上的變換，轉(zhuǎn)向架的輪軸亦跟著調(diào)整，使車輪沿弧形軌道轉(zhuǎn)動而成輻射徑線的位置，因此不但減低了噪音及輪/軌之間的磨損，也因為輪軸可在轉(zhuǎn)彎時作輻射性的調(diào)整，降低了路線本身布

33、設(shè)上所需的最小轉(zhuǎn)彎半徑（支線可至20米以下），并相對增加了在市區(qū)應(yīng)用的可行性。ALRT轉(zhuǎn)向架由冶鋁材與高級鋼軸構(gòu)成，鋼輪具46厘米的直徑。 ALRT的活動轉(zhuǎn)向架（右）與一般鐵路的滾軸車架（左） 6 控制系統(tǒng) ALRT系統(tǒng)全自動化的運(yùn)作與管理系由中央控制中心集中控制。在列車管理方面，采用自動調(diào)整的“Moving Block”理念構(gòu)成的SELTRAC列車自動管理系統(tǒng)，列車之間的安全距離隨列車移動的速度而調(diào)整，具高效率，因此列車班距可達(dá)每60秒一班。 ALRT的電腦網(wǎng)絡(luò)管控工作分成下列 3個層次。 （1）由控制中心管理人員與兩臺電腦組成“系統(tǒng)管理中心” （System Management Cent

34、er）執(zhí)行。 統(tǒng)一排班調(diào)度。 監(jiān)視列車各項設(shè)備狀況。 處理緊急狀況。 （2）由三臺電腦構(gòu)成“列車控制中心” （Vehicle Control Center）執(zhí)行。 控制列車速度。 控制列車?？俊?控制列車起止。 （3）由車上裝配的微電腦構(gòu)成“車上控制” （Vehicle on Board Control）執(zhí)行。 傳報列車速度、方向和位置。 一控制車門開關(guān)操作。 控制空調(diào)與照明。 控制LIM加速或剎車。 傳遞列車設(shè)備性能的各項資訊。 上述電腦網(wǎng)絡(luò)全面性地檢查各部門狀況，以使列車安全迅速地運(yùn)行。通信器材方面以電子儀表與不需保養(yǎng)的感應(yīng)圈代替了一般管理系統(tǒng)的繼電器與聯(lián)鎖器，因此僅需少數(shù)操作人員。整個系

35、統(tǒng)集中于一個地點管理并能迅速處理各種特別需求或緊急狀況。 6 ALRT的應(yīng)用典型 基本上，ALRT可以提供單方向每小時5 00025 000人次范圍內(nèi)的中高運(yùn)量捷運(yùn)服務(wù)，依其規(guī)模大小，可分成下列3個應(yīng)用類型： （1）市中心鬧市區(qū)環(huán)線集散系統(tǒng)，如底特律市區(qū)客運(yùn)系統(tǒng)(Detroit DPM)； （2）重軌鐵路捷運(yùn)接運(yùn)系統(tǒng)，如多倫多Scarborough RT； （3）都市主要捷運(yùn)系統(tǒng)，如溫哥華ALRT（Sky Train）。 1）底特律市區(qū)客運(yùn)系統(tǒng)（Detroit DPM） 為了疏解鬧市區(qū)交通擁擠及停車問題，并提供快速、安全與方便的大眾運(yùn)輸服務(wù)，底特律的市中心區(qū)自動化運(yùn)輸系統(tǒng)(Central Au

36、tomated Transit System，簡稱CATS)計劃于1982年與邁阿密的DCM同時獲選為聯(lián)邦運(yùn)輸部都市大眾運(yùn)輸管理局(UMTA)的“市區(qū)客運(yùn)系統(tǒng)”專門補(bǔ)助計劃。 CATS是美國第一個在高緯度低溫地區(qū)建造的客運(yùn)系統(tǒng)(People Mover)，與處于亞熱帶氣候下的邁阿密市區(qū)客運(yùn)系統(tǒng)在應(yīng)用上具有相互比較的意義。 底特律市區(qū)客運(yùn)系統(tǒng)于1982年10月完成路線選定工作，并于1983年10月31日破土動工，原訂于1986年1月通車，但由于發(fā)生資金短缺及工程質(zhì)量問題以致進(jìn)度耽擱，延后于1987年8月完工。 CATS由密歇根州東南區(qū)運(yùn)輸局(Southeastern Michigan Trans

37、portation Authority，簡稱SEMTA)策劃進(jìn)行，聯(lián)邦政府UMTA、州政府運(yùn)輸廳及底特律市政府協(xié)辦。資金來源由UMTA提供80的建設(shè)費(fèi)（包括土木工程及車輛購置費(fèi)用），其余的20由密歇根州政府負(fù)擔(dān)，底特律本身則負(fù)責(zé)提供工程所需用地。 UTDC（USA）Inc在統(tǒng)包契約下執(zhí)行整個系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、建造工作。設(shè)計總顧問由GannettF1eming of Michigan，Inc擔(dān)任，施工管理工作則交由Morrison Knudsen Company，Inc負(fù)責(zé)。另外，底特律市的JLdumas and Company亦參與部分咨詢工作。 (1)路線與車站 底特律市中心區(qū)客運(yùn)系統(tǒng)路線長4.7公里，自市區(qū) Time Square 開始，以逆時針方向的單車道軌路環(huán)繞中心商業(yè)區(qū)一周。其中有一段跨過Lodge Freeway后瀕臨底特律河（Detroi