懸掛式空中列車

懸掛式空中列車第1頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五懸掛式空中列車系統(tǒng)介紹H-BahnSystemPresentation新型空中巴士快速交通系統(tǒng)Shanghai

2012第2頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五目

錄

第3頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五上篇：發(fā)展沿革/

history&development

1

“行”之有效,讓“行”更自由懸掛式空中列車第4頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五

1821英國人HenryPalmer開始研究單軌系統(tǒng)，并取得英國第461號(hào)的發(fā)明專利權(quán)。1893德國人EugenLangen開始研究懸掛式單軌系統(tǒng)，“Schwebebahn”(應(yīng)用于后來的烏帕塔爾市)英國德國第5頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五Langen是一位具有超人想像力與創(chuàng)意性的發(fā)明家、企業(yè)家。19世紀(jì)末期構(gòu)思Schwebebahn時(shí)繪制草圖親自試驗(yàn)第6頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五1898德國烏帕塔爾1900.10.241898年夏天。世界第一個(gè)懸掛式單軌捷運(yùn)系統(tǒng)在烏帕河谷破土動(dòng)工。1900年10月24日，德國凱撒威廉二世（KaiserWilhelmⅡ）皇帝偕皇后AugusteVictoria親臨主持第一階段路線的完工典禮，整個(gè)烏帕河谷萬頭攢動(dòng)。革命導(dǎo)師恩格斯的故鄉(xiāng)第7頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五當(dāng)?shù)禄史驄D雙雙登上距河面12米的紫紅色單軌列車作首次運(yùn)行時(shí)，更成為轟動(dòng)世界的新聞焦點(diǎn)。當(dāng)時(shí)啟用的這個(gè)懸掛式公交系統(tǒng)營運(yùn)至今，百年而無任一運(yùn)營故障，并且成為今天最安全可靠的都市捷運(yùn)系統(tǒng)之一。

1903年6月27日全線通車，線路長13.3公里，共設(shè)18個(gè)車站（16個(gè)中途站）。旅程中約需35分鐘的時(shí)間，班次間距約3分鐘～4分鐘，平均運(yùn)行速度為27公里／小時(shí)，最高可達(dá)60公里／小時(shí)。約占該市大眾運(yùn)輸旅次的45％，至今仍然是該市最具運(yùn)輸效率的運(yùn)輸系統(tǒng)。第8頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五1972年后德國聯(lián)邦政府委托西門子公司和多特蒙德大學(xué)對(duì)懸掛式單軌進(jìn)行技術(shù)改造，并把這種現(xiàn)代懸掛式列車系統(tǒng)的名稱定為“H-Bahn”，“H”即“Hang”（懸掛）的縮寫。德國左起：德國聯(lián)邦研究部長Matth?fer，西門子董事會(huì)成員威廉博士，聯(lián)邦部長哈克，Hahlweg博士第9頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五1984德國多特蒙德隨后，這種自動(dòng)化的現(xiàn)代懸掛式空中列車系統(tǒng)便應(yīng)用于德國多特蒙德?，F(xiàn)已建成兩條懸掛式空中列車交通線，均采用無人駕駛。199320032007第10頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五德國

杜塞爾多夫2002年，建成開通了杜塞爾多夫空中列車線，連接機(jī)場2個(gè)航站樓，停車場與火車站。采用無人駕駛。全線雙向行駛。2002第11頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五德國，以其勤奮研究的民族特質(zhì)及政府鼓勵(lì)創(chuàng)新發(fā)展的政策，始終立于科技與工業(yè)大國地位，尤其在運(yùn)輸技術(shù)發(fā)展方面，更處于世界的頂尖地位。不但突破傳統(tǒng)的交通運(yùn)輸模式，而且開創(chuàng)了現(xiàn)代懸掛式公共交通系統(tǒng)。德國第12頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五上篇：概況及設(shè)計(jì)理念/

summary&designideas

2

“行”之有效,讓“行”更自由懸掛式空中列車第13頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五懸掛式空中列車系統(tǒng)，軌道在列車上方，由鋼鐵或水泥立柱支撐在空中。它將地面交通移至空中，在無需擴(kuò)展城市現(xiàn)有公路設(shè)施的基礎(chǔ)上解決了城市交通問題。

獨(dú)特的設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了以下理念：概況及設(shè)計(jì)理念：H-Bahn，讓“行”更自由一、環(huán)保。無廢氣排放，行駛時(shí)幾乎無噪音污染，對(duì)建筑及環(huán)境影響小。第14頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五設(shè)計(jì)理念：H-Bahn，讓“行”更自由二、集成化。

改變傳統(tǒng)的地鐵、輕軌設(shè)計(jì)理念，把路面、軌道、信號(hào)、通信、隔音屏等設(shè)備全部集中在一條軌道梁內(nèi)，體現(xiàn)其現(xiàn)代化、智能化和科技化設(shè)計(jì)。第15頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五設(shè)計(jì)理念：H-Bahn，讓“行”更自由三、兼容性好。

能夠融入已有的公共交通系統(tǒng)中，成為其延伸與補(bǔ)充，可與地鐵連接到達(dá)市中心的商業(yè)圈及辦公區(qū)，為區(qū)域性交通節(jié)點(diǎn)或功能場館等提供連接線。四、靈活?？梢噪S著城市發(fā)展而擴(kuò)充，即系統(tǒng)可加長、可拆卸、可移動(dòng)。第16頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五中篇：特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)/

advantages

3

“行”之有效,讓“行”更自由懸掛式空中列車第17頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五懸掛式空中列車10個(gè)特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)懸掛式空中列車獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有以下10個(gè)方面的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：第18頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五安全保障大1走行原理：車輛轉(zhuǎn)向架上裝有走行輪和導(dǎo)向輪，走行機(jī)理與鋼輪鋼軌系統(tǒng)完全不同，在列車運(yùn)行過程中，走行輪和導(dǎo)向輪始終在箱形軌道梁內(nèi)部，因此充分保障了系統(tǒng)的運(yùn)營安全。另外，在空中運(yùn)行，不會(huì)發(fā)生與其它物體相撞行為。它是當(dāng)世界上最為安全的交通工具之一，在多年運(yùn)行中運(yùn)行率幾乎高達(dá)100%，沒發(fā)生過一起交通事故。第19頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五安全保障大1【影片示例】第20頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五低碳/環(huán)保/噪音低2系統(tǒng)采用電力驅(qū)動(dòng)，沒有廢氣排放，耗電量為2.3千瓦時(shí)/車公里，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其它軌道交通的耗電量。車輪是封閉在軌道梁中，輪子采用橡膠包裹，噪音小，距離車體6.5米處的噪音測(cè)量為65分貝，基本做到了無聲息運(yùn)行。第21頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五造價(jià)較低/投入資金少3和其他軌道交通系統(tǒng)相比，造價(jià)較低，為：1.2-1.5億元人民幣/km（含車輛）運(yùn)營費(fèi)用：1.4歐元每車公里（德國實(shí)際運(yùn)營數(shù)據(jù)）第22頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五施工方式簡單/施工量小4懸掛式空中列車把地鐵、輕軌制式中的軌道、路面、通信信號(hào)設(shè)備、隔音屏等全部集成到軌道梁中，在工廠中預(yù)先批量生產(chǎn)，再到現(xiàn)場進(jìn)行安裝調(diào)試，所以大大節(jié)省了現(xiàn)場施工的時(shí)間，全部工程在1-2年便可投入運(yùn)行。施工過程中，主要進(jìn)行地面打孔。挖掘量非常少，施工對(duì)交通影響小、周期短。第23頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五節(jié)約土地5空中列車占地面積很少，拆遷工程量小。線路和車站可以沿道路一側(cè)或中間綠化帶設(shè)計(jì)，或利用既有的過街天橋設(shè)站，極大程度上減少用地。形象地說，只要將馬路上的照明桿加粗，即可支撐整個(gè)系統(tǒng)?！居捌纠康?4頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五全程自動(dòng)化6空中列車為全程自動(dòng)無人駕駛系統(tǒng)。它采用西門子列車自動(dòng)控制系統(tǒng)（ATC）、列車自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)（ATO），以及列車自動(dòng)保護(hù)子系統(tǒng)（ATP），可以確保列車安全準(zhǔn)時(shí)的運(yùn)行，避免人為操作的失誤，以及超時(shí)、冒進(jìn)、追尾等事故。其定位系統(tǒng)能夠保證在任何時(shí)候、任何情況下3厘米的列車定位精度。第25頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五快捷、運(yùn)輸能力適中7空中列車屬輕型、中速、中等運(yùn)量公共交通工具，不受地面交通影響。列車最高運(yùn)行速度：50公里/小時(shí)每節(jié)車廂定員75人，一列四節(jié)編組列車可乘300人左右。采用90秒發(fā)車間隔，其單向運(yùn)輸能力約為：12000人次/小時(shí)；采用72秒發(fā)車間隔，其單向運(yùn)輸能力約為：15000人次/小時(shí)。第26頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五靈活/可拆卸/重復(fù)使用8根據(jù)城市發(fā)展需要，隨時(shí)延長或改變路線或拆卸，可以移至其他需要的地方，不會(huì)造成資源上的浪費(fèi)。第27頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五適應(yīng)能力強(qiáng)/全天候運(yùn)營9爬坡和跨越能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)彎半徑小。能夠融入已有的公共交通系統(tǒng)中，可與公交、地鐵、輕軌基本實(shí)現(xiàn)零距離換乘?？罩辛熊嚨能囕喸诜忾]環(huán)境下運(yùn)行，所以不受惡劣天氣影響，當(dāng)遇到雨雪、下霧、冰凍、大水等惡劣天氣時(shí)，可以照常運(yùn)營。第28頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五適應(yīng)能力強(qiáng)/全天候運(yùn)營9【影片示例】跨越高架第29頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五適應(yīng)能力強(qiáng)/全天候運(yùn)營9【影片示例】雨雪天氣第30頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五美觀、舒適度高10空中列車沿古城河道，隨山城起伏，伴海灣風(fēng)景，使城市交通與自然景觀相得益彰。采用大玻璃車窗設(shè)計(jì)，乘坐環(huán)境變得敞亮舒適，憑高欣賞城市景色。成為城市中一道美麗的風(fēng)景線。眺望窗外風(fēng)景第31頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五中篇：功能定位和適用范圍/

marketsegmentation&application

4

“行”之有效,讓“行”更自由懸掛式空中列車第32頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五懸掛式空中列車系統(tǒng)作為一種輕型、中速、中運(yùn)量的新型公共交通方式，是一體化、多模式、立體公交體系的必要組成部分，與常規(guī)公交、軌道交通等其它公交方式錯(cuò)位發(fā)展、互為補(bǔ)充，是其他公共交通方式的有益補(bǔ)充和完善。輕軌（LRT）地鐵（MRT）3萬人/小時(shí)以上中運(yùn)量公交（含空列）0.8-2萬人/小時(shí)以上常規(guī)公交0.5-0.8萬人/小時(shí)以上靈活性運(yùn)量、速度第33頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五系統(tǒng)適用范圍×××中等城市公共交通干線大城市軌道交通的補(bǔ)充旅游區(qū)、主題樂園等往返線或景點(diǎn)間環(huán)線機(jī)場航站樓間的接駁線高鐵,城際鐵路,長途汽車站,機(jī)場,碼頭聯(lián)絡(luò)線第34頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五系統(tǒng)適用范圍（續(xù)）×××地鐵、輕軌、汽車站至城市中心區(qū)聯(lián)絡(luò)線大型商務(wù)區(qū)、開發(fā)區(qū)、功能場館內(nèi)部交通線適應(yīng)特殊地質(zhì)條件、特殊周邊環(huán)境的交通線第35頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五下篇：主要技術(shù)指標(biāo)/

technologicalParameters

5

“行”之有效,讓“行”更自由懸掛式空中列車第36頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五1.線路平面（1）雙線間距：5.0m（2）最小轉(zhuǎn)彎半徑：30m2.線路縱斷面區(qū)間最大坡度（1）正線：6°（10.47%）（2）輔助線：6°（10.47%）一、線路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3.高架線路橋下凈高跨越城市主干道為5.0m；跨越城市次干道為4.5m。第37頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五4.道岔轉(zhuǎn)轍角不固定，可曲線出岔，轉(zhuǎn)換長度4-5m，最大設(shè)置坡度為6°。5.最高行車速度本線最高行車速度設(shè)計(jì)為50km/h（車輛構(gòu)造速度65km/h）一、線路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)第38頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五高架結(jié)構(gòu)主要由軌道梁、墩柱及基礎(chǔ)組成，軌道梁及墩柱均采用鋼結(jié)構(gòu)形式，基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁形式。區(qū)間軌道梁常用跨度為30m簡支鋼箱梁結(jié)構(gòu)，軌道梁截面全部采用底部開口的箱形截面，箱梁的下翼緣兼做軌道，車輛懸掛于橋梁（軌道梁）下面，車輪支撐于開口的鋼箱內(nèi)；電力、通信系統(tǒng)安裝在鋼箱內(nèi)部。在需要出岔的地段，根據(jù)軌道需要設(shè)置道岔梁。二、軌道梁第39頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五

一般情況下，標(biāo)準(zhǔn)橋梁（軌道梁）的下部結(jié)構(gòu)，單線采用倒L形墩柱，雙線采用Y形墩柱。道岔梁的下部結(jié)構(gòu)主要有兩種結(jié)構(gòu)形式，即門式墩柱和倒L形墩柱。墩柱全部采用矩形鋼箱截面，用來懸掛或支撐軌道梁。在橋梁需要較大跨度，例如跨越較寬的河流、城市道路或橋梁的情況下，標(biāo)準(zhǔn)的橋梁結(jié)構(gòu)自身的承載能力不能滿足需求，可采用其他橋梁結(jié)構(gòu)支撐標(biāo)準(zhǔn)的橋梁結(jié)構(gòu)，軌道梁懸掛于其他橋梁的梁底。二、軌道梁第40頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五軌道梁形式一般情況下，城市道路凈高為5m，車輛高度2.6m，為了保證行車安全和滿足行人視覺兩個(gè)方面的要求，橋梁高度宜稍大，因此推薦一般地段橋梁下面的凈高為9.5m。橋墩形式一般情況下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)均可以滿足需求，鋼結(jié)構(gòu)便于實(shí)現(xiàn)快速施工并且外形輕巧美觀，因此建議采用鋼結(jié)構(gòu)，根據(jù)線路情況，單線可采用倒L形，雙線采用Y形。二、軌道梁第41頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五三、車輛車輛基本情況：車輛總體性能先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，安全可靠，維護(hù)方便，外型美觀，乘座舒適；設(shè)計(jì)使用壽命：30年；舒適度水平：運(yùn)行平穩(wěn)性指標(biāo)W小于等于2.5;常用制動(dòng)沖擊率:0.75m/s3；車輛應(yīng)能承受風(fēng)、砂、雨、雪的侵襲，并可在不同自然條件下運(yùn)行。實(shí)心橡膠輪胎使用壽命大約8～10萬公里，導(dǎo)向輪大約15萬公里。第42頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五1、車輛主要結(jié)構(gòu)尺寸車輛長度：8232mm車鉤中心距：9200mm車輛寬度：2244mm車輛高度：2623mm車輛定距：5890mm車輪直徑：（實(shí)心橡膠輪）540mm每側(cè)設(shè)2對(duì)對(duì)開車門：寬1350mm高2000mm車門中心距：4600mm司機(jī)室前端設(shè)緊急疏散門：寬860mm車體之間設(shè)有貫通式通道：寬1500mm

高1800mm三、車輛第43頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五2、車輛定員：按4人／平方米計(jì)算，按目前車輛構(gòu)造，每車定員75人。3、列車重量轉(zhuǎn)向架1750KG車體凈重4955KG車輛凈重8455KG最大載荷4923KG最大重量13378KG三、車輛第44頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五4、運(yùn)行參數(shù)車輛運(yùn)行速度：50km/h車輛啟動(dòng)加速度：1.0m/s2車輛常用制動(dòng)平均減速度：1.0m/s2車輛緊急制動(dòng)平均減速度：6.5m/s25、轉(zhuǎn)向架：每輛車有兩個(gè)轉(zhuǎn)向架，每個(gè)轉(zhuǎn)向架有兩個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，電機(jī)功率31/38KW。6、制動(dòng)方式：采用電空聯(lián)合制動(dòng)三、車輛第45頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五故障牽引動(dòng)力條件，當(dāng)列車的動(dòng)力系統(tǒng)損失1/2時(shí)，列車能在6度的坡道上起動(dòng)，并能運(yùn)行至最近車站，且能空車返回車輛段。列車故障診斷系統(tǒng)采用微機(jī)控制，收集各子系統(tǒng)的信息，包括對(duì)輔助供電、車門、牽引制動(dòng)控制、空調(diào)、照明、公共廣播、高壓設(shè)備、受電弓的檢測(cè)、故障診斷、故障顯示和故障儲(chǔ)存，簡化了顯示查詢功能，把故障查詢功能放到故障儲(chǔ)存中，供檢修人員使用。顯示信息足以滿足司機(jī)采用故障應(yīng)急運(yùn)行措施的需要。四、列車故障及救援第46頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五四、列車故障及救援安全及逃生措施可分安全設(shè)計(jì)、留車逃生、落地逃生三方面。1、安全設(shè)計(jì)方面安全設(shè)計(jì)考慮以下幾點(diǎn)：（1）以非燃性材料建造車體以防失火；（2）裝置多套供電系統(tǒng)以防斷電；（3）驅(qū)動(dòng)輪及導(dǎo)輪均附備用；（4）車內(nèi)與控制中心間設(shè)有電話聯(lián)絡(luò)；（5）車門無法由乘客隨意打開以保證安全。第47頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五四、列車故障及救援2、留車逃生（Stay-in-CarEvacuation）如果參照公交的線路設(shè)計(jì)，空列的站距一般在800米到1公里左右。列車若于站間路段行駛發(fā)生異常狀況，則由隨車人員手動(dòng)操作以使列車?yán)^續(xù)運(yùn)行，在1～2分鐘內(nèi)到達(dá)下一車站，讓旅客下車疏散。若車輛于站間路段發(fā)生故障而無法開動(dòng)，則可使用下列方式之一逃生：（1）派遣救援車輛前往故障地點(diǎn)，兩列車輛（故障與救援）前后相連接后，故障車乘客經(jīng)由端門疏散到救援車，并由救援車載至車站；（2）在雙線路段，救援車可開往故障車旁，對(duì)齊車門后平行停放，再于兩列車車門之間置放踏板，以使乘客橫跨到救援車后載離。第48頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五四、列車故障及救援3、落地逃生主要是運(yùn)用類似大樓失火逃生方法，在列車值乘人員的指揮和協(xié)助下，由乘客利用繩索或帆布滑道由車廂直接降到地面，或運(yùn)用救火車的云梯將乘客轉(zhuǎn)載到地面。第49頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五五、系統(tǒng)動(dòng)力牽引供電電源采用AC400伏交流電源，受流方式側(cè)面劃觸，三相四線。(*用電應(yīng)由城市電網(wǎng)供電。一般自城市電網(wǎng)接引，設(shè)一條10Kv線路及10/0.4變配電裝置，變配電裝置按供電臂長度及相應(yīng)位置設(shè)置。線路較短，同時(shí)外部電源條件允許，也可直接從AC400V系統(tǒng)接引。電源必須按一類負(fù)荷考慮，兩路獨(dú)立電源供電。)第50頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五六、車站

路側(cè)設(shè)站

路中設(shè)站車站的設(shè)置與商業(yè)相結(jié)合到發(fā)線有效長度、站臺(tái)寬度根據(jù)客流量大小確定，設(shè)置屏蔽門系統(tǒng)?？衫眉扔薪ㄖ锖瓦^街天橋或統(tǒng)籌考慮設(shè)計(jì)與建設(shè)。

車站長度是根據(jù)列車編組及車輛長度計(jì)算確定的，德國現(xiàn)行營業(yè)車輛長度（含車鉤）9200mm，列車由一節(jié)車編組時(shí)站臺(tái)有效長度為10m，列車由兩節(jié)車編組時(shí)站臺(tái)有效長度為20m，由三節(jié)車組成則需30m，列車由四節(jié)車編組時(shí)站臺(tái)有效長度為40m，設(shè)計(jì)中可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)預(yù)留。車站總長度可根據(jù)站臺(tái)有效長度及車站建筑總體布置方案確定。第51頁，共57頁，2023年，2月20日，星期五下篇：進(jìn)入中國/

ENTRINGCHINA

6

“行”之有效,讓“行”更自由懸掛式空中列車第52頁，共57頁，2023年，2