城市軌道交通

城市軌道交通一、城市軌道交通的含義城市軌道交通系統(tǒng)是指服務(wù)于城市旅客運(yùn)輸,通常以電力為驅(qū)動(dòng),輪軌運(yùn)輸方式為特征的車(chē)輛或列車(chē)與軌道等各種相關(guān)設(shè)施的總和.或者說(shuō),一般將城市中使用車(chē)輛在固定導(dǎo)軌上運(yùn)行并主要用于城市客運(yùn)的交通系統(tǒng)稱(chēng)之為城市軌道交通二、城市軌道交通世紀(jì)回眸1.城市公共交通的先驅(qū)—無(wú)軌馬車(chē)

B.Pascal于1662年在巴黎首創(chuàng)無(wú)軌公共馬車(chē)——“5毛錢(qián)的馬車(chē)”，有固定的路線和班次，城市公共交通從此誕生。2.世界上第一條城市軌道公共馬車(chē)

1827年出現(xiàn)在紐約百老匯大街上，法國(guó)工程師E.Loubat

在1853年把它引進(jìn)巴黎，由于比無(wú)軌公共馬車(chē)更有效率、更舒適，因而大受歡迎。到1879年大巴黎區(qū)已有38條公共有軌馬車(chē)路線。

馬拉軌道交通（法國(guó)里昂，1884年）

20世紀(jì)的城市發(fā)展與地鐵的發(fā)展密不可分。1900年世界上只有6條地鐵線路，到2000年增加到106條，百年建了百條。

3.城市軌道交通20世紀(jì)回眸20世紀(jì)地鐵發(fā)展簡(jiǎn)表

時(shí)間數(shù)量(條)195018

1900

6196025191091970351920121980591930151990861940172000106

3.城市軌道交通百年回眸

3-1有軌電車(chē)——汽車(chē)——地鐵、輕軌

這是個(gè)否定之否定過(guò)程，是螺旋式上升。

1）有軌電車(chē)

1881年德國(guó)柏林工業(yè)博覽會(huì)期間，展示了一列三輛編組的小有軌電車(chē)，只能乘坐6人，在400米長(zhǎng)的跑道上演示。世界上第一個(gè)投入商業(yè)運(yùn)行的是1888年美國(guó)弗吉尼亞州里士滿市的有軌電車(chē)系統(tǒng)。

到20世紀(jì)20年代，美國(guó)有軌電車(chē)線路總長(zhǎng)達(dá)25000km。1）有軌電車(chē)

1908年我國(guó)第一條有軌電車(chē)在上海建成通車(chē)，1909年大連市也建成了有軌電車(chē)，隨后北京、天津、沈陽(yáng)、哈爾濱、長(zhǎng)春等城市都相繼修建了有軌電車(chē)線路，在當(dāng)時(shí)的城市公共交通中發(fā)揮了骨干作用。

2）有軌電車(chē)——汽車(chē)

隨著汽車(chē)工業(yè)的迅速發(fā)展，大量汽車(chē)擁上街頭，城市道路面積明顯不夠用，因此從20世紀(jì)50年代開(kāi)始，世界上各大城市都紛紛拆除有軌電車(chē)線路，這股風(fēng)也波及到中國(guó)。到50年代末，僅剩下大連、長(zhǎng)春個(gè)別城市沒(méi)有拆光，并一直保留至今。3）有軌電車(chē)-汽車(chē)-地鐵

20世紀(jì)是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家的地鐵大發(fā)展時(shí)期。據(jù)日本地鐵協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，到1999年全世界已有125個(gè)城市建成地鐵，線路總長(zhǎng)度超過(guò)7000km,其中約有5600km是戰(zhàn)后建成的，占80%。發(fā)達(dá)國(guó)家的主要大城市紐約、芝加哥、倫敦、巴黎、柏林、東京、莫斯科等已經(jīng)完成了地鐵網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。

3-2城市軌道交通的系統(tǒng)集成

嚴(yán)格地講，地鐵是一個(gè)歷史名詞，如今其內(nèi)涵與外延均已有相當(dāng)大的擴(kuò)展，并不局限于在地下隧道中運(yùn)行這一種形式，而是泛指高峰小時(shí)單向運(yùn)輸能力在30000-60000人左右，地下、地面、高架運(yùn)行線路三者結(jié)合的大容量快速軌道交通系統(tǒng)。這種軌道交通系統(tǒng)通常的建設(shè)規(guī)律是在市中心為隧道線，市區(qū)以外為地面線或架空線。

城市軌道交通系統(tǒng)

城市鐵路（市郊鐵路）

地鐵

輕軌鋼輪鋼軌系統(tǒng)——新型有軌電車(chē)（LRT）

線性電機(jī)小型地鐵（Mini-Subway）

橡膠輪系統(tǒng)——獨(dú)軌、新交通系統(tǒng)、VAL系統(tǒng)

磁懸浮列車(chē)

1-2圖城市軌道交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖1城市軌道交通結(jié)構(gòu)

3-2城市軌道交通的系統(tǒng)集成

(1)市郊鐵路

市郊鐵路是連接城市市區(qū)與郊區(qū)，以及連接城市周?chē)鷰资锷踔粮蠓秶男l(wèi)星城鎮(zhèn)或城市圈的鐵路．

隨著城市化程度的不斷提高，市郊鐵路在鐵路運(yùn)輸發(fā)達(dá)的國(guó)家，業(yè)已成為鐵路旅客運(yùn)輸?shù)闹饕M成部分。歐洲、日本鐵路旅客運(yùn)輸?shù)钠骄\(yùn)距僅30-60km,國(guó)民平均每人每年乘車(chē)12-20次，日本達(dá)70次。而中國(guó)由于國(guó)情的不同（地域遼闊）以及體制方面的原因（條塊分割），目前只承擔(dān)中長(zhǎng)度運(yùn)輸，客運(yùn)平均運(yùn)距達(dá)440km,每人每年乘車(chē)只有1次。３-2城市軌道交通的系統(tǒng)集成

(1)市郊鐵路

目前法國(guó)SYSTRA公司為北京、上海所作的城市軌道交通規(guī)劃中的市域線（R線），實(shí)質(zhì)就是市郊鐵路線，相當(dāng)于法國(guó)巴黎的RER線。與城市間鐵路相比，其最高運(yùn)行速度比干線鐵路要低，一般為120km/h（平均運(yùn)行速度在40km/h以上）；但其起動(dòng)、制動(dòng)加速度遠(yuǎn)高于干線列車(chē)，站間距離也比干線鐵路低，一般為1-3km。（2）地鐵：修建在地下隧道中的鐵路

美國(guó)地鐵

紐約在在1868年開(kāi)始修建地鐵，雖比倫敦晚了5年，但后來(lái)居上，目前總長(zhǎng)度已達(dá)432.4km，名列世界第一。日客流量為2000萬(wàn)人次，占該市各種交通工具運(yùn)量的60%。

舊金山的第一條地鐵線，1972年投入運(yùn)營(yíng)，列車(chē)運(yùn)行速度高達(dá)128km/h，為世界地鐵高速之冠。東京地鐵

東京第一條地鐵建于1927年，上野至淺草，長(zhǎng)2.4km。創(chuàng)始人為早川德次，被譽(yù)為“日本地鐵之父”1977年11月30日其銅像在銀座車(chē)站揭幕，以紀(jì)念地鐵運(yùn)行50周年。

目前東京地鐵總長(zhǎng)164.7km,日客運(yùn)量為800萬(wàn)人次。

1953年3月，丸之內(nèi)地鐵線的坍陷事故，引起震動(dòng)。

（3）輕軌

車(chē)輛對(duì)軌道施加的載荷而言，輕軌車(chē)輛與市郊列車(chē)或地下鐵道車(chē)輛相比，相對(duì)較輕．運(yùn)輸特性是其靈活性

線路可以為地面、地下和高架混合型。一般與地面道路完全隔離，采用路堤、路塹等半封閉或全封閉專(zhuān)用車(chē)道。在通過(guò)交叉路口處，采用立體交叉形式，保證車(chē)輛以較高速度運(yùn)行；在采用平面交叉時(shí)，保證輕軌車(chē)輛優(yōu)先通過(guò)。

輕軌（LRT）系統(tǒng)從20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始，在西歐、北美已成為新一輪城市公共交通投資的主流。它的最大特點(diǎn)在于成本低廉。一般而言，行駛于專(zhuān)用車(chē)道的輕軌系統(tǒng)擁有90%以上地鐵的速度和可靠度，卻只需要1/3以下的建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)成本。施工容易，工期較短。運(yùn)量也不低。還認(rèn)為它是最尊重集體利益、最公平的交通形式。斯特拉斯堡的輕軌1994年11月23日通車(chē)

牽引電機(jī)

旋轉(zhuǎn)電機(jī)線性電機(jī)直流電機(jī)交流電機(jī)凸輪變阻斬波調(diào)阻變阻控制斬波調(diào)壓控制變壓變頻控制

控制方式

先進(jìn)技術(shù)1-2圖百年地鐵技術(shù)進(jìn)步的軌跡（4）小斷面地鐵（Mini-Subway）

所采用的是線性電機(jī)牽引系統(tǒng)。加拿大在20世紀(jì)80年代開(kāi)發(fā)成功了這種新型車(chē)輛，并投入運(yùn)營(yíng)。它采用線性電機(jī)、徑向轉(zhuǎn)向架和自動(dòng)控制等高新技術(shù)。

小斷面地鐵（Mini-Subway）

線性電機(jī)相當(dāng)于把旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子剖開(kāi)展平，因此，相當(dāng)功率的線性電機(jī)要比旋轉(zhuǎn)電機(jī)縮小3/4的高度，這樣就能縮小地鐵隧道的橫斷面。如東京12號(hào)線隧道斷面面積就減少了近一半，綜合造價(jià)節(jié)約了近20%。

小型地鐵與現(xiàn)行地鐵斷面的比較土建占總投資的60%

東京12號(hào)（小型）地鐵列車(chē)

（4）小斷面地鐵

線性電機(jī)車(chē)輛具有車(chē)身矮、重量輕、噪聲低、可通過(guò)小半徑曲線和爬坡能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。因此，它可以“輕而易舉”地跑出地面、躍上高架，它是地鐵與高架輕軌接軌的理想車(chē)型。以線性電機(jī)車(chē)輛作動(dòng)力，其深遠(yuǎn)的意義還在它引起了軌道車(chē)輛牽引動(dòng)力的變革。

（5）獨(dú)軌

一般采用跨座式，運(yùn)輸能力為5000～-20000人次/h，軌道梁、轉(zhuǎn)轍機(jī)、轉(zhuǎn)向架是獨(dú)軌系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。由于采用橡膠輪胎，因而車(chē)體結(jié)構(gòu)必須輕量化，軌道梁和支座材料的耐溫、耐潮濕、耐酸性要求也較高。當(dāng)前掌握獨(dú)軌技術(shù)的只有日本的兩家公司，我國(guó)重慶市軌道交通采用的就是這種制式。

跨座式獨(dú)軌（日本北九州小倉(cāng)線）

（6）中低速磁懸浮系統(tǒng)

與輪軌列車(chē)的區(qū)別：由于不受輪軌粘著極限速度的限制，其運(yùn)行速度可以達(dá)到500km/h以上；由于不存在輪軌間的摩擦與沖擊振動(dòng)，因此不會(huì)帶來(lái)滾動(dòng)和沖擊噪音，當(dāng)磁懸浮列車(chē)以每小時(shí)300公里行駛時(shí)，是火車(chē)每小時(shí)行駛160公里所發(fā)出噪音的一半。磁懸浮列車(chē)也無(wú)廢氣污染。至于電磁污染，采用磁屏蔽的方法，能使車(chē)內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度降低到接近地球磁場(chǎng)水平，人體健康不會(huì)受到影響。

（6）中低速磁懸浮系統(tǒng)

磁懸浮列車(chē)的爬坡能力允許10%的坡度；而鐵路的允許坡度為4%；磁懸浮列車(chē)的加速能力強(qiáng)，可以在2分鐘內(nèi)行駛5公里，將速度從零上升到每小時(shí)300公里；由于磁浮運(yùn)輸系統(tǒng)采用導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，所以不會(huì)發(fā)生脫軌、顛覆事故，安全性好。

（6）中低速磁懸浮系統(tǒng)

磁懸浮列車(chē)沒(méi)有鋼軌、車(chē)輪、接觸導(dǎo)線、受流器等摩擦部件，可免除這方面的維修工作；由于無(wú)磨損，其運(yùn)營(yíng)和維修成本可望降低；并可實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化運(yùn)行；由于磁懸浮線路是分段供電等原因，在相同運(yùn)行速度條件下，磁懸浮列車(chē)每個(gè)座席、每公里所消耗的能源為飛機(jī)的1/3，高速火車(chē)的2/3。

磁懸浮技術(shù)分為常導(dǎo)和超導(dǎo)兩種

德國(guó)的TR型和日本的HSST型采用的“常導(dǎo)”磁懸浮技術(shù)；日本的MLU型則是利用浸入低溫（-268.8℃）槽內(nèi)的超導(dǎo)材料制成電磁線圈，由于此時(shí)電阻為零，可產(chǎn)生更大磁場(chǎng)，然后依靠?jī)纱箅姶盆F之間的斥力使列車(chē)浮起，所以稱(chēng)為“超導(dǎo)”磁懸浮技術(shù)；美國(guó)有專(zhuān)家在研究相對(duì)高溫超導(dǎo)的新技術(shù)，這種超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)可望在10年后進(jìn)入實(shí)用化階段。

高速磁懸浮中低速磁懸浮線性電機(jī)長(zhǎng)定子短轉(zhuǎn)子短定子長(zhǎng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向與穩(wěn)定有專(zhuān)門(mén)的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)依靠自穩(wěn)供電不需要向車(chē)輛供電需要向車(chē)輛供電應(yīng)用范圍長(zhǎng)距離運(yùn)輸城市軌道交通高速磁懸浮與中低速磁懸浮的區(qū)別

221世紀(jì)展望

2-1發(fā)展中國(guó)家城市軌道交通大發(fā)展

優(yōu)先發(fā)展以軌道交通為骨干的城市公共交通系統(tǒng)，來(lái)解決城市的交通問(wèn)題，已成為世界各國(guó)的共識(shí)。

這是根據(jù)20世紀(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展城市交通正反兩方面經(jīng)驗(yàn)所得出的結(jié)論。

世界地鐵建設(shè)軌跡（第一個(gè)高潮）

亞洲地鐵發(fā)展趨勢(shì)（將形成第二個(gè)高潮）

城市軌道交通已成為中國(guó)城市建設(shè)的新熱點(diǎn)。“十五計(jì)劃”期間，中國(guó)城市交通投資將達(dá)8000億元RMB,其中至少有2000億元將用于地鐵建設(shè)。五年中將建成總長(zhǎng)度為450km的城市軌道交通線路。（目前已運(yùn)營(yíng)線路：上海65km，北京54km，廣州18.48km,天津7.2km）到2050年內(nèi)地將建成2000km的地鐵、輕軌線路。

中國(guó)城市的軌道交通建設(shè)開(kāi)始提速

目前中國(guó)人口超過(guò)百萬(wàn)的34個(gè)城市中，已有20個(gè)大城市正在建設(shè)和籌建自己的軌道交通線路。僅上海一個(gè)城市，“十五”期間將投入1000億元，建成包括浦東磁懸浮線在內(nèi)的10條軌道交通線路，共計(jì)218km。預(yù)計(jì)到2005年末，上海軌道交通客運(yùn)量將從現(xiàn)有的每日80萬(wàn)人次增加到320萬(wàn)人次；其占公交客運(yùn)量的比例將從現(xiàn)在的11%提高到25%。2020年這個(gè)比例達(dá)到50%。2020年這個(gè)比例達(dá)到50%。

案例：上海的城市軌道交通

“十五”期間，上海將建設(shè)十條軌道交通線：明珠線二期、M8線、M7線、R4線、L4線、莘閔線、一號(hào)線北延伸、二號(hào)線延伸、明珠線一期北延伸、磁懸浮線，總計(jì)218公里?？偼顿Y2000億元。

北京、上海的城市軌道交通規(guī)劃：中國(guó)城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院和法國(guó)SYSTRA公司對(duì)北京市的原規(guī)劃（13條線路、總長(zhǎng)408公里）進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，他們所提出的中間報(bào)告把線路總長(zhǎng)都增加到了1000公里以上。上海在遠(yuǎn)期將建成17條軌道交通線路，總長(zhǎng)約780公里。上海市軌道交通規(guī)劃

2-2城市軌道交通的引導(dǎo)性功能將突現(xiàn)出來(lái)

解決城市交通擁堵——是城市軌道交通的基礎(chǔ)性功能；

引導(dǎo)城市結(jié)構(gòu)優(yōu)化、建設(shè)生態(tài)城市——是城市軌道交通的先導(dǎo)性功能。

城市軌道交通功能的再認(rèn)識(shí)

（1）解決城市交通擁堵

（2）引導(dǎo)城市軸向發(fā)展、形成多中心格局

（3）保護(hù)城市環(huán)境（適當(dāng)限制小汽車(chē)的使用）建設(shè)生態(tài)城市

（4）促進(jìn)觀光旅游業(yè)的發(fā)展

交通規(guī)劃主導(dǎo)城市布局結(jié)構(gòu)（1）浸潤(rùn)型發(fā)展（2）團(tuán)組式發(fā)展

2-3地鐵將促進(jìn)城市地下空間大開(kāi)發(fā)

國(guó)外有專(zhuān)家提出：“到21世紀(jì)末，將有三分之一的人在一晝夜的不同時(shí)間里到地下去活動(dòng)。”

據(jù)預(yù)測(cè)，2050年世界人口將達(dá)到93億，中國(guó)人口將達(dá)到15億，如果城市化率按65%計(jì)算，將有9.75億人居住在城市。

2-3地鐵將促進(jìn)城市地下空間大開(kāi)發(fā)

按每個(gè)城市人口平均占地100㎡，我國(guó)僅此就需要增加1億多畝土地，而我國(guó)以占世界7%的可耕地養(yǎng)活占世界21%的人口，土地資源十分有限。因此，地下空間的開(kāi)發(fā)利用是歷史發(fā)展的必然趨勢(shì)。更有專(zhuān)家放言：21世紀(jì)將是地下空間開(kāi)發(fā)利用的世紀(jì)。

2-3地鐵將促進(jìn)城市地下空間大開(kāi)發(fā)

地下建筑的造價(jià)一般要比地面建筑高出3-4倍；然而從發(fā)展趨勢(shì)看，由于地面擁擠，土地的價(jià)格會(huì)猛漲，到那時(shí)地下建筑的造價(jià)就會(huì)與地面建筑的造價(jià)差不多，甚至反而比地面建筑的造價(jià)低。

2-3地鐵將促進(jìn)城市地下空間大開(kāi)發(fā)

北京市市區(qū)、近郊區(qū)人均占有道路面積為2.71㎡，而東京是10.3㎡，漢城是8.4㎡，莫斯科是7.7㎡。到2010年，我國(guó)20個(gè)大城市主要干道的高峰單向客運(yùn)量，據(jù)預(yù)測(cè)將要達(dá)到3萬(wàn)~7萬(wàn)人次；而公共汽車(chē)、電車(chē)的客運(yùn)量每小時(shí)最大只能達(dá)到8千至9千人次。因此，從21世紀(jì)的趨勢(shì)看，發(fā)展地下鐵道是最佳的選擇；地下交通還可以保護(hù)城市的文物和景觀。

2-3地鐵將促進(jìn)城市地下空間大開(kāi)發(fā)

日本一家公司還提出了一個(gè)在東京和大阪之間使用地下飛機(jī)的方案，在地下50米以下深層開(kāi)發(fā)的隧道里以每小時(shí)600公里的速度飛行；其實(shí)它就是在部分真空的地下隧道中行駛的磁懸浮列車(chē)。這種地下飛機(jī)由遙控中心控制運(yùn)行，因此不需要駕駛員。這個(gè)方案已經(jīng)在瑞士研究完成。

2-3地鐵將促進(jìn)城市地下空間大開(kāi)發(fā)

美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)土木與礦物工程系專(zhuān)門(mén)搞了一個(gè)地下系館，以開(kāi)發(fā)地下建筑的新技術(shù)。地下系館的建筑面積為14100㎡，設(shè)有教室、實(shí)驗(yàn)室、辦公室、走廊等，在地下走廊里還可以看見(jiàn)地面的景物?？梢灶A(yù)見(jiàn)，21世紀(jì)在開(kāi)發(fā)利用地下空間的技術(shù)手段上，一定會(huì)有一個(gè)巨大的飛躍。

2-3地鐵將促進(jìn)城市地下空間大開(kāi)發(fā)

上海市明珠線二期工程長(zhǎng)陽(yáng)路站，有三條軌道交通線在此交會(huì)。為了實(shí)現(xiàn)零換乘，已挖至地下24.5米深，創(chuàng)目前最深紀(jì)錄。

上海市軌道交通線網(wǎng)中共有16個(gè)三線交會(huì)的地鐵車(chē)站。

上海將在內(nèi)地率先使用“雙圓盾構(gòu)”隧道掘進(jìn)新技術(shù)。2-4城市軌道交通投資吸納民間資本

為克服地鐵投資巨大，各國(guó)紛紛進(jìn)行投融資的體制改革。

地鐵公司贏利的為數(shù)不多，只有香港、倫敦、東京私鐵等少數(shù)幾家。

四種基本模式：

（1）莫斯科模式；（2）曼谷模式；（3）香港模式；（4）上海模式。

莫斯科地鐵

路網(wǎng)：以市中心為圓心，多條向市郊的輻射線與一個(gè)15km的環(huán)形線路組合而成。平時(shí)2-4分鐘發(fā)一趟車(chē)，高峰時(shí)段每80秒開(kāi)一趟車(chē)。每天運(yùn)輸旅客約880萬(wàn)人次，平均每人每天乘一次地鐵，年載客量約32.12億人次。地鐵擔(dān)負(fù)了全市客運(yùn)總量的44%。

莫斯科地鐵

莫斯科面積1059km2，人口837萬(wàn)。與其他歐洲國(guó)家相比不同點(diǎn)：私人小汽車(chē)少得多，職工上下班、市民出行主要依靠公共交通。第一條地鐵（長(zhǎng)13km，13個(gè)車(chē)站）于1935年5月投入運(yùn)營(yíng)，3年建成創(chuàng)下了記錄。目前已有11條線路，總長(zhǎng)262km，除17km建在地面外全部在地下，共160個(gè)車(chē)站。

（2）泰國(guó)曼谷首條輕軌（Skytrain）

由私人資本全資興建，1999年12月5日開(kāi)通投入運(yùn)營(yíng)，此舉開(kāi)創(chuàng)了私人全額投資城市軌道交通業(yè)之先河。

曼谷輕軌全長(zhǎng)23.5km,共設(shè)23個(gè)車(chē)站。開(kāi)通初期日均客流量為17萬(wàn)人次，到2001年12月3日才首次突破30萬(wàn)人次。但仍遠(yuǎn)低于可達(dá)到收支平衡點(diǎn)的40萬(wàn)人次的日均客流量。

（2）泰國(guó)曼谷首條輕軌（Skytrain）

票價(jià)按路程定為10-40泰銖（45銖約合1美元）；而普通公共汽車(chē)票價(jià)為3.5-4泰銖，空調(diào)公共汽車(chē)票價(jià)為6-16泰銖之間。

啟示：城市軌道交通的經(jīng)濟(jì)屬性是公共產(chǎn)品，市場(chǎng)會(huì)失靈。（3）香港地鐵

香港地鐵系統(tǒng)共有五條線路，總長(zhǎng)度為82.2km,每日運(yùn)營(yíng)時(shí)間19小時(shí)，日均客運(yùn)量為240萬(wàn)人次，最高280萬(wàn)人次。每公里線路日均載客量超過(guò)5萬(wàn)人次（東京是3.7萬(wàn)人次、漢城是2.7萬(wàn)人次、新加坡是0.97萬(wàn)人次、倫敦為0.64萬(wàn)人次）。香港軌道交通建設(shè)資金需求相當(dāng)龐大，以新建成的機(jī)場(chǎng)線為例，平均每公里造價(jià)為10.3億港元。香港地鐵是世界上少數(shù)盈利的地鐵公司之一，2000年的未計(jì)折舊前的利潤(rùn)為72.90億港元，2001年為73.07億港元。其構(gòu)成見(jiàn)下表：

香港地鐵利潤(rùn)來(lái)源億港元

年份總額票務(wù)收入物業(yè)出租物業(yè)發(fā)展2000

73

32

734

香港地鐵公司進(jìn)行房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)的原則是尋找合作伙伴，以減少投資風(fēng)險(xiǎn)。地鐵公司提供房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)權(quán)，而要求合作者負(fù)責(zé)支付所有的土地溢價(jià)和建設(shè)成本，所以地鐵公司只需支出少數(shù)現(xiàn)金，便能從開(kāi)發(fā)收入中分成，獲得收益或部分資產(chǎn)。

香港5條地鐵線的總建設(shè)成本為250億港元，而18個(gè)房地產(chǎn)項(xiàng)目的收益已有40億港元。香港地鐵成功上市也開(kāi)世界之先河，2000年10月5日，第1個(gè)股票交易日成交額達(dá)30多億港元。股價(jià)從9.18港元一路上揚(yáng),最高達(dá)13港元,收市報(bào)收11.6港元,上漲近30%。還首次采用網(wǎng)上申購(gòu)的新方法。

(4)上海地鐵上海的城市軌道交通實(shí)行了“投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、監(jiān)管”四分開(kāi)和多元化投融資的新體制。作為代表政府籌資的申通公司近兩年來(lái)以25%的政府投資引來(lái)了75%的社會(huì)資本，取得了較好的效果。

2-5全自動(dòng)運(yùn)行將成為21世紀(jì)城市軌道交通的發(fā)展方向

1965年美國(guó)西屋（Westinghouse)公司開(kāi)發(fā)出全世界第一個(gè)無(wú)人駕駛城市軌道交通系統(tǒng)“空中巴士”（SkyBus)，從此城市軌道交通進(jìn)入了自動(dòng)化時(shí)代。

AT0系統(tǒng)的發(fā)展，降低了運(yùn)營(yíng)成本，增加了運(yùn)營(yíng)彈性，也提高了密集發(fā)車(chē)的可能性。

2-5全自動(dòng)運(yùn)行將成為21世紀(jì)城市軌道交通的發(fā)展方向

美國(guó)首先開(kāi)發(fā)成功“自動(dòng)導(dǎo)軌交通”（AutomatedGuidewayTransit）。

在20世紀(jì)70年代中，日本、法國(guó)、加拿大也開(kāi)始研究，打破了美國(guó)的壟斷。日本1981年新交通系統(tǒng)（NewTransitSystem）開(kāi)始運(yùn)營(yíng)；法國(guó)、加拿大也分別在1983年和1985年建成VAL和AGT系統(tǒng)。

2-5全自動(dòng)運(yùn)行將成為21世紀(jì)城市軌道交通的發(fā)展方向

城市軌道交通自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展階段：1）傳統(tǒng)運(yùn)行方式；

2）ATC（列車(chē)自動(dòng)控制）技術(shù)

含ATP（列車(chē)自動(dòng)防護(hù)）、ATS（列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控）ATO（列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行）三個(gè)子系統(tǒng)

3）全自動(dòng)無(wú)人駕駛方式

如法國(guó)的VAL系統(tǒng)、日本的新交通系統(tǒng)

等，隨著中低速磁懸浮技術(shù)的成熟，也能進(jìn)一步推進(jìn)軌道交通運(yùn)行的全自動(dòng)化。

2-6城市軌道交通將成為先進(jìn)文化的載體

案例高速公路隧道口上方的孫中山題詞“天下為公”。

在日本的輕軌車(chē)上即將可以上網(wǎng)。

車(chē)站、車(chē)輛、高架橋等都應(yīng)該成為一道亮麗的文化風(fēng)景線。

21世紀(jì)的城市軌道交通將成為城市人的生活方式。

將更多地考慮弱勢(shì)群體，體現(xiàn)社會(huì)公平。

21世紀(jì)城市軌道交通與您同行

（1）加快發(fā)展城市鐵路

所謂城市鐵路，指的是建在城市內(nèi)部或內(nèi)外結(jié)合部、線路設(shè)施與干線鐵路基本相同、以方便市民出行為目的軌道交通形式。而干線鐵路承擔(dān)的是城際或省際的旅客和貨物運(yùn)輸任務(wù)。

通常把城市鐵路分成兩部分：市郊鐵路和城市快速鐵路。

市郊鐵路：把城市與遠(yuǎn)郊、衛(wèi)星城鎮(zhèn)連接起來(lái)的鐵路，距離可達(dá)40-50km，一般和干線鐵路設(shè)有聯(lián)絡(luò)線，設(shè)備與干線鐵路相同，線路大多建在地面，其運(yùn)行特點(diǎn)接近干線鐵路，只是服務(wù)對(duì)象不同。市郊鐵路的平均運(yùn)行速度在40km/h以上，最高可達(dá)120km/h，如法國(guó)的市郊鐵路。遠(yuǎn)郊的乘客只用半小時(shí)就可以達(dá)到市中心。如此快捷的出行方式吸引了大量客流。

市郊鐵路：市郊鐵路運(yùn)行速度雖比干線鐵路低；但其起動(dòng)、制動(dòng)加速度遠(yuǎn)高于干線列車(chē)，略低于地鐵列車(chē)；站間距離約1-3km，甚至4km。日本的研究資料表明，市郊鐵路的運(yùn)營(yíng)效率、能源消耗、投資費(fèi)用以及土地利用等指標(biāo)明顯優(yōu)于其他交通方式：市郊鐵路的投資額大約是地鐵的1/10-1/5，1人.公里的能源消耗是汽車(chē)的1/7左右，運(yùn)送能力單向每小時(shí)高達(dá)6萬(wàn)人次，是一種經(jīng)濟(jì)可行的城市交通方式。

城市快速鐵路：通常指運(yùn)營(yíng)在城市中心，包括近郊地區(qū)（離市中心約20km）的軌道交通系統(tǒng)。其線路采用電氣化，運(yùn)行速度在40-50km/h，與地面交通大多采用立體交叉。其站間距離較小，為1000-1500m。我國(guó)北京正在建設(shè)的東直門(mén)—西直門(mén)的40.5km線路，就是一條城市快速鐵路線。

發(fā)展城市郊鐵路是優(yōu)化城市結(jié)構(gòu)、合理分布居民區(qū)、建立衛(wèi)星城鎮(zhèn)、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重要手段。

市郊鐵路在歐洲、日本等鐵路運(yùn)輸發(fā)達(dá)國(guó)家被廣泛使用。日本國(guó)民平均每人每年乘坐市郊鐵路達(dá)70次，平均運(yùn)距45km。

法國(guó)國(guó)鐵的6個(gè)火車(chē)站分布在巴黎的6個(gè)方向，且都成了巴黎城市交通的樞紐站。巴黎國(guó)鐵的一部分線路歸入了巴黎市交通管理局；有一部分線路由雙方共管；還有一部分與巴黎周?chē)F路干線相連的線路，仍由國(guó)鐵管轄。法國(guó)國(guó)鐵與巴黎市交通管理局有協(xié)議，上述所有線路上的車(chē)票、票價(jià)都是統(tǒng)一的。法國(guó)國(guó)鐵的線路網(wǎng)已成為大巴黎公共交通網(wǎng)的一部分。其運(yùn)營(yíng)長(zhǎng)度達(dá)887km，共有327個(gè)車(chē)站，每天客運(yùn)量超過(guò)100萬(wàn)人次，真可謂四通八達(dá)。這種條塊結(jié)合的管理體制值得我國(guó)借鑒。

（1）加快發(fā)展城市鐵路

我國(guó)大城市一般也是鐵路樞紐，市郊鐵路主要承擔(dān)鐵路職工的通勤，尚沒(méi)有形成方便快捷的市郊聯(lián)絡(luò)走廊。我國(guó)鐵路與城市公共交通分屬于不同部門(mén)，條塊分割，目前難以協(xié)調(diào)統(tǒng)一。因此，市郊鐵路在我國(guó)有著很大的發(fā)展空間。

（2）大力發(fā)展輕軌

原來(lái)是指采用輕型軌道的城市交通系統(tǒng)（LightRailTransit，簡(jiǎn)稱(chēng)LRT），當(dāng)時(shí)確實(shí)使用的是輕型鋼軌，而如今的輕軌已采用與地鐵相同重量的鋼軌。目前國(guó)內(nèi)外都以運(yùn)量和車(chē)輛軸重的大小來(lái)區(qū)分地鐵與輕軌?，F(xiàn)在LRT代表的已經(jīng)是LightRapidTransit，即運(yùn)量和車(chē)輛軸重稍小的輕型快速交通。在我國(guó)《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（試行本）中把每小時(shí)單向客流量為0.6-3萬(wàn)人次/h的軌道交通定義為中運(yùn)量軌道交通，即輕軌。

目前世界上的輕軌交通系統(tǒng)大致包括：

1）鋼輪鋼軌系統(tǒng)（新型有軌電車(chē)）；

2）線性電機(jī)牽引系統(tǒng)（小斷面地鐵）；

3）橡膠輪系統(tǒng)（獨(dú)軌、新交通系統(tǒng)、VAL系統(tǒng)等）。

橡膠輪輕軌系統(tǒng)

橡膠輪輕軌系統(tǒng)采用全高架運(yùn)行，不占用地面道路面積，具有振動(dòng)小、噪聲低、爬坡能力大、轉(zhuǎn)彎半徑小、投資較省等優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)前的獨(dú)軌、新交通系統(tǒng)和VAL系統(tǒng)均屬橡膠輪系統(tǒng)。缺點(diǎn)是載客量較小，但可增加列車(chē)編組、提高密度解決。

新交通系統(tǒng)

該系統(tǒng)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代的日本，80年代進(jìn)入了實(shí)用化階段。新交通系統(tǒng)可歸納為側(cè)面導(dǎo)向式和中央導(dǎo)向式兩種。其客運(yùn)能力為5000～15000人次/h，建設(shè)成本遠(yuǎn)低于地鐵，與獨(dú)軌相似。目前日本有10條新交通系統(tǒng)線路正在運(yùn)營(yíng)，總長(zhǎng)84公里，還有5條正在建設(shè)中。新交通系統(tǒng)在美國(guó)、法國(guó)、德國(guó)和加拿大也得到了發(fā)展和應(yīng)用。

（3）VAL系統(tǒng)

這是法國(guó)的中運(yùn)量自動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)輸系統(tǒng)，最早于1983年在里爾建成。VAL系統(tǒng)為中運(yùn)量的城市軌道交通系統(tǒng)提供了另一種發(fā)展方向。

VAL系法語(yǔ)Vehicule

AutomatiqueLeger的縮寫(xiě)，意為“輕型自動(dòng)化運(yùn)行的車(chē)輛”。

另一種說(shuō)法是，該系統(tǒng)最初用來(lái)連接里爾南方新鎮(zhèn)Villeneuved’Ascq和Lille市區(qū)的交通，故取地名縮寫(xiě)VAL作為系統(tǒng)名稱(chēng)。

1830年，在美國(guó)巴爾的摩——俄亥俄鐵路線上進(jìn)行了一場(chǎng)比賽。由于蒸汽機(jī)車(chē)中途失靈，馬拉的車(chē)取得了最后勝利。城市鐵路雛形

1845年法國(guó)工程師

M.deKerizouet向巴

黎市政府提出修建地

下鐵道計(jì)劃，因1848

發(fā)生法國(guó)大革命而告

吹。

19世紀(jì)60年代法

國(guó)工程師又想象出城

市高架鐵路（見(jiàn)右圖）

儒勒.凡爾納(J.Verne)

在《八十天環(huán)游地球》

中對(duì)此也有精彩描述。

地鐵發(fā)展史

倫敦是世界上地鐵的誕生地。1863年1月10日，一條長(zhǎng)達(dá)6km、從Paddington到Farringdon、由英國(guó)律師CharlesPearson鼓吹并投資的地下式城市鐵路（Metropolitan

Railway）正式通車(chē)運(yùn)營(yíng)，動(dòng)力是向英國(guó)鐵路公司租借的蒸汽機(jī)車(chē)。皮爾遜因此被譽(yù)為“地鐵之父”。

英國(guó)倫敦1863

年的地鐵地鐵發(fā)展史

早期的地鐵由蒸汽機(jī)車(chē)牽引，為了把煙霧排出，車(chē)站沒(méi)有頂棚，雖然當(dāng)時(shí)的地鐵設(shè)施簡(jiǎn)陋，而且污染嚴(yán)重，但卻受到了廣大市民的普遍歡迎。1890年第一條電氣化地鐵開(kāi)通，地鐵開(kāi)始進(jìn)入電力牽引的發(fā)展時(shí)期，顯示出強(qiáng)大的生命力。

倫敦早期地鐵

的地圖很難使人看

明白。20世紀(jì)30年

代，倫敦工程師哈

里.貝克發(fā)明了一

種新地圖,車(chē)站之

間用粗線連接起來(lái)，

就容易看懂了。

地鐵發(fā)展史

倫敦1863

紐約1870

（第9大街上的高架線路）

芝加哥1892

布達(dá)佩斯1896

格拉斯哥1896

維也納1898

巴黎1900

德國(guó)中部小城烏伯塔1901

（世界上第一條獨(dú)軌——懸掛式系統(tǒng)）

德國(guó)中部城市烏伯塔的懸掛式獨(dú)軌1901年通車(chē)

地鐵發(fā)展史

波士頓1901

柏林1902

費(fèi)城1907

漢堡1912

布宜諾斯艾利斯1913

（歐洲、北美之外第一條）

東京1927

北京1969

（亞洲、第三世界開(kāi)始興建地鐵）

墨西哥城1969

平壤1973

地鐵發(fā)展史

漢城1974

圣地亞哥1975

香港1979

里約熱內(nèi)盧1979

天津1980

加爾各答1984

馬尼拉1984

新加坡1987

開(kāi)羅1989

上海1995

廣州1997

1904年完成的紐約地鐵

墨西哥地鐵

墨西哥城1969年9月開(kāi)通第一條地鐵線。目前共有9條線，總長(zhǎng)158km，其中95km為地下線路，最大埋深達(dá)30m。行車(chē)間隔最小為2min，日客運(yùn)量450萬(wàn)人次。

1985年墨西哥發(fā)生大地震，地下隧道經(jīng)受住了考驗(yàn)。

墨西哥城的地鐵車(chē)輛采取法國(guó)模式的橡膠輪。

墨西哥的橡膠輪車(chē)輛

巴黎地鐵

1）路網(wǎng)細(xì)密，平均站距為546m，高峰時(shí)段每95秒一班車(chē)，營(yíng)業(yè)時(shí)間每天20小時(shí)，日客運(yùn)量已超過(guò)1000萬(wàn)人次，是全世界最方便的城市軌道交通系統(tǒng)。

2）自動(dòng)化程度高，20世紀(jì)70年代至今，14條軌道交通線路中的13條已安裝了無(wú)人駕駛裝置。

巴黎地鐵

3）1956年開(kāi)始使用橡膠輪胎，目前已有5條線路使用。

4）積極與法國(guó)國(guó)家鐵路公司（SNCF）合作，三條郊區(qū)快速軌道交通線RER（Resaux

ExpressRegionaux

）能充分滿足大巴黎區(qū)晨昏通勤的公共交通需求。

上海明珠線車(chē)輛在浦鎮(zhèn)車(chē)輛廠投產(chǎn)（2001年12月15日）

國(guó)外輕軌（LRT）車(chē)輛的技術(shù)發(fā)展很快，車(chē)體趨向于輕量化，，車(chē)輛傳動(dòng)技術(shù)已從直流斬波調(diào)壓系統(tǒng)逐步向交流變頻調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展。

輕軌車(chē)輛一般分成聯(lián)結(jié)與非聯(lián)結(jié)車(chē)廂兩類(lèi)，非聯(lián)結(jié)車(chē)廂為四軸雙轉(zhuǎn)向架形式。單聯(lián)結(jié)車(chē)廂包含兩節(jié)車(chē)體，即單鉸6軸車(chē)（3個(gè)轉(zhuǎn)向架）。雙聯(lián)結(jié)車(chē)廂擁有3節(jié)車(chē)體，中間的一節(jié)較前后兩節(jié)為短，即雙鉸8軸車(chē)。

菲律賓馬尼拉輕軌

全線長(zhǎng)15km，南北走向，大部分為高架線路，僅經(jīng)過(guò)市中心商業(yè)區(qū)地段設(shè)在地下。共18個(gè)車(chē)站，路面寬度為8m的雙線軌道?？傇靸r(jià)為2.17億美元。正常運(yùn)營(yíng)發(fā)車(chē)間隔為2.5min，最大運(yùn)能達(dá)到每小時(shí)單向4萬(wàn)人。

菲律賓馬尼拉輕軌

輕軌車(chē)輛采用比利時(shí)制造的6軸單鉸車(chē)和8軸雙鉸車(chē)兩種。空車(chē)總重41t，最高速度60km/h，前后兩端為動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，中間兩臺(tái)為鉸接轉(zhuǎn)向架，采用750V直流第3軌供電、斬波控制，再生制動(dòng)，兩臺(tái)218kW的牽引電機(jī)。馬尼拉輕軌長(zhǎng)春輕軌國(guó)產(chǎn)車(chē)輛

上圖為長(zhǎng)春輕軌所使用的車(chē)輛。此車(chē)輛由湘潭電機(jī)股份有限公司生產(chǎn)，可載員300人，低地板部分離地面只有350mm，極大地方便了乘客上下車(chē)。

懸掛式獨(dú)軌

德國(guó)的M-Bahn

系統(tǒng)

售檢票系統(tǒng)自動(dòng)化

紐約公交公司花7億美元建立自動(dòng)化售檢票系統(tǒng)，稱(chēng)metroCard,是智能卡，一卡通。

１９９８年推出１天、７天、３０天三種無(wú)限乘次的智能卡。使用率達(dá)８０％。

北京市2000年交通結(jié)構(gòu)%

公共汽車(chē)、電車(chē)

22.1出租汽車(chē)

8.1地鐵

3.3單位大客車(chē)

3.2自行車(chē)

40私人小汽車(chē)、摩托車(chē)

23.3英吉利海峽海底隧道

（3）香港地鐵進(jìn)行可行性研究的1965年，GDP為142億港元;提出深度研究報(bào)告的1970年，GDP為230億港元；動(dòng)工興建的1975年， GDP為492億港元；第一段線路通車(chē)的1979年，GDP為1117億港元；通車(chē)?yán)锍虨?3公里的1995年，GDP為11114億港元。到1995年底，年載客量達(dá)到8億1700萬(wàn)人次，純利潤(rùn)為15.35億港元，公司累積的虧損都已清除。1996年盈利并宣布派發(fā)股息6.47億港元，開(kāi)世界地鐵之先河。對(duì)香港模式的理解有個(gè)誤區(qū)：認(rèn)為他們的票價(jià)高。實(shí)際上，香港地鐵票價(jià)不算高，前十年平均票價(jià)為3.8