2-城市軌道交通系統(tǒng)2

第二章城市軌道交通系統(tǒng)2.1城市軌道交通系統(tǒng)

2.1.1城市軌道交通系統(tǒng)的概念

2.1.2城市軌道交通系統(tǒng)構(gòu)成

2.1.3城市軌道交通的分類

2.1.4城市軌道交通系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)2.2城市軌道交通方式及特點(diǎn)

2.2.1地下鐵道

2.2.2市郊鐵路

2.2.3輕軌

2.2.4獨(dú)軌鐵路

2.2.5新交通系統(tǒng)城市軌道交通系統(tǒng)是城市交通的子系統(tǒng)，是集多工種、多專業(yè)于一體的復(fù)雜系統(tǒng)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，城市軌道交通交通系統(tǒng)從單一的線路布置、單方式運(yùn)行發(fā)展到采用先進(jìn)技術(shù)組成的復(fù)雜而通暢的地下和高架網(wǎng)絡(luò)，與城市地面交通和對(duì)外交通形成一體，為城市建設(shè)引入了立體布局的概念。第一節(jié)城市軌道交通系統(tǒng)

2.1.1城市軌道交通系統(tǒng)的概念一般而言，廣義的城市軌道交通是指以軌道承載列車(chē)運(yùn)行和導(dǎo)向，集中、快速輸送旅客的大容量運(yùn)輸方式，是城市公共客運(yùn)交通中具有中等以上運(yùn)量的輪軌交通系統(tǒng)（有別于道路交通），主要為城市內(nèi)（有別于城際鐵路，但可涵蓋郊區(qū)以及大都市圈范圍內(nèi)）公共客運(yùn)服務(wù)，是一種在城市公共客運(yùn)交通中起骨干作用的現(xiàn)代化立體交通系統(tǒng)。

城市軌道交通系統(tǒng)是技術(shù)復(fù)雜、涉及面廣、投資巨大的系統(tǒng)工程，是軌道交通方式、軌道交通技術(shù)及軌道交通運(yùn)營(yíng)管理的集成，是城市客運(yùn)綜合交通系統(tǒng)的骨干。從其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，主要包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分，其系統(tǒng)組成成見(jiàn)圖2-1所示。圖2-1城市軌道交通系統(tǒng)城市軌道交通系統(tǒng)的目標(biāo)是安全、快速、經(jīng)濟(jì)、大運(yùn)量、準(zhǔn)時(shí)輸送旅客，滿足城市居民不斷增長(zhǎng)的出行需求，形成安全、高效及可持續(xù)發(fā)展的城市綠色公共交通體系。城市軌道交通系統(tǒng)的基本功能是實(shí)現(xiàn)旅客的位移，提供安全、快速、準(zhǔn)時(shí)、經(jīng)濟(jì)和大容量的公共交通工具，完善城市公共交通結(jié)構(gòu)。在城市交通問(wèn)題日益嚴(yán)重的今天，地鐵及其它軌道交通是很多城市市民出行最理想的交通工具，軌道交通在城市公交客運(yùn)總量中所占比重不斷提高，成為城市公共交通的主體。同時(shí)，由于軌道交通安全、舒適、快速、準(zhǔn)點(diǎn)的乘車(chē)條件，也促使相當(dāng)數(shù)量的城市居民放下其它交通工具而改乘軌道交通，極大緩解了道路交通緊張狀況。此外，軌道交通在其它方面也起到了積極作用。

2.1.2城市軌道交通系統(tǒng)構(gòu)成城市軌道交通系統(tǒng)是一個(gè)龐大復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，其專業(yè)涵蓋了土建、機(jī)械、電氣、電子信息環(huán)境控制、運(yùn)輸組織等各個(gè)門(mén)類。軌道交通系統(tǒng)由一系列相關(guān)設(shè)施組成，這些設(shè)施包括車(chē)輛、線路、車(chē)站、供電、通信信號(hào)以及環(huán)控系統(tǒng)等，它們的協(xié)同合作是為用戶提供滿意服務(wù)的保證。這里主要介紹下列幾個(gè)系統(tǒng):車(chē)輛、線路、限界、車(chē)站、軌道、供電系統(tǒng)、通信信號(hào)系統(tǒng)和環(huán)控系統(tǒng)。1.車(chē)輛城市軌道車(chē)輛主要是指地鐵車(chē)輛和輕軌車(chē)輛，它們是城市軌道交通系統(tǒng)最重要的設(shè)備，也是技術(shù)含量最高的機(jī)電設(shè)備。車(chē)輛作為旅客運(yùn)載工具，不僅要保證運(yùn)行的安全、可靠、快速，而且應(yīng)考慮乘客的舒適和方便以及公共交通所需的大容量。地鐵車(chē)輛有動(dòng)車(chē)和拖車(chē)，帶司機(jī)室和不帶司機(jī)室等多種形式。無(wú)論是動(dòng)車(chē)還是拖車(chē)，地鐵車(chē)輛主要由以下幾部分組成：車(chē)體、轉(zhuǎn)向架、牽引緩沖裝置、制動(dòng)裝置、受流裝置、車(chē)輛內(nèi)部設(shè)備、車(chē)輛電氣系統(tǒng)。由于地鐵車(chē)輛主要運(yùn)行在地下隧道中，而且地鐵線路曲線半徑小，坡度大，站距短，與地面軌道車(chē)輛相比就要具備更好的技術(shù)性能。地鐵車(chē)輛不同于其他軌道車(chē)輛的主要特征在于地鐵車(chē)輛具有較好的加減速性能，起動(dòng)快，停車(chē)制動(dòng)距離短，平均運(yùn)行速度高；地鐵車(chē)輛具有較大的載客容量，車(chē)門(mén)數(shù)多，便于乘客上下車(chē)，縮短停站時(shí)間；地鐵車(chē)輛車(chē)型小，適合隧道內(nèi)運(yùn)行，而且車(chē)輛采用難燃或阻燃材料制成，不容易發(fā)生火災(zāi)；地鐵車(chē)輛技術(shù)含量較高，—般都安裝列車(chē)自動(dòng)控制、自動(dòng)停車(chē)、自動(dòng)駕駛裝置等。2.線路地鐵的線路敷設(shè)方式，應(yīng)根據(jù)城市總體規(guī)劃和地理環(huán)境條件因地制宜選擇，一般在城市中心地區(qū)宜采用地下線，其他地區(qū)條件許可時(shí)采用高架線或地面線。軌道交通線路按其在運(yùn)營(yíng)中的作用，分為正線、輔助線和車(chē)場(chǎng)線。正線是車(chē)輛載客運(yùn)營(yíng)線路，行車(chē)速度高、密度大，要保證行車(chē)安全和乘坐舒適，線路標(biāo)準(zhǔn)要求高；輔助線是為了保證正線運(yùn)營(yíng)而配置的線路，速度要求低，標(biāo)準(zhǔn)也低；車(chē)場(chǎng)線是車(chē)輛檢修作業(yè)用的線路，行車(chē)速度較低，線路標(biāo)準(zhǔn)只要滿足場(chǎng)區(qū)作業(yè)即可。3.限界限界是指列車(chē)沿固定的軌道安全運(yùn)行所需要的空間尺寸。為保證列車(chē)運(yùn)行，各種建筑物及設(shè)備均不得侵入限界范圍。城市軌道交通工程地下隧道的斷面形式及高架橋梁的寬度都是根據(jù)限界確定的，限界越大，安全度越高，但工程量及工程投資也隨之增加。因此合理限界的確定既要考慮對(duì)列車(chē)運(yùn)行安全的保證，又要考慮系統(tǒng)建設(shè)成本。根據(jù)城市軌道交通系統(tǒng)的構(gòu)成和設(shè)備運(yùn)營(yíng)要求，限界分為車(chē)輛限界、設(shè)備限界、建筑限界。受電弓限界或受流器限界是車(chē)輛限界的組成部分，接觸軌限界屬于設(shè)備限界的輔助限界。它們是根據(jù)車(chē)輛外輪廓尺寸及技術(shù)參數(shù)、軌道特性、各種誤差及變形，并考慮列車(chē)在運(yùn)動(dòng)中的狀態(tài)等因素，經(jīng)過(guò)科學(xué)的分析計(jì)算后確定。（1）車(chē)輛限界是車(chē)輛在正常運(yùn)行狀態(tài)下形成的最大動(dòng)態(tài)包絡(luò)線。直線地段車(chē)輛限界分為隧道內(nèi)車(chē)輛限界和高架或地面線車(chē)輛限界，高架或地面線車(chē)輛限界應(yīng)在隧道內(nèi)車(chē)輛限界基礎(chǔ)上，另加當(dāng)?shù)刈畲箫L(fēng)荷載引起的橫向和豎向偏移量。（2）設(shè)備限界是用以限制設(shè)備安裝的控制線。（3）建筑限界是在設(shè)備限界基礎(chǔ)上，考慮設(shè)備和管線安裝尺寸后的最小有限斷面。4.車(chē)站車(chē)站是旅客乘降的場(chǎng)所，也是地鐵面向公眾開(kāi)放的窗口，車(chē)站的規(guī)模大小、設(shè)施先進(jìn)程度、服務(wù)水平，從某種程度上也反映了城市的綜合實(shí)力、科技發(fā)展水平以及精神文明程度。因此，世界各國(guó)大都市都比較重視地鐵車(chē)站的建設(shè)，莫斯科地鐵車(chē)站宮麗堂皇，藝術(shù)價(jià)值和觀賞性相當(dāng)強(qiáng)；蒙特利爾地鐵車(chē)站與周?chē)h(huán)境有機(jī)融為一體，環(huán)境優(yōu)美，令人流連忘返；華盛頓地鐵車(chē)站樸實(shí)大方，極具實(shí)用性；東京地鐵車(chē)站則多設(shè)于都市繁華鬧市區(qū)，既吸引客流，也進(jìn)一步促進(jìn)商務(wù)中心的繁榮。地鐵車(chē)站按運(yùn)營(yíng)性質(zhì)可分為中間站、盡頭站、換乘站和折返站；按結(jié)構(gòu)形式可分為地面車(chē)站和高架車(chē)站；按功能又分為郊外站、市內(nèi)站、聯(lián)絡(luò)站和待避站；按車(chē)站與軌道的相對(duì)位置又可分為島式站臺(tái)車(chē)站和側(cè)式站臺(tái)車(chē)站兩種。島式站臺(tái)設(shè)在上下行線路中間，可以供上下行兩條線路合用，所以利用率較高。側(cè)式站臺(tái)是上下行線路兩側(cè)各設(shè)一站臺(tái)，兩側(cè)客流不會(huì)混合，但不能起調(diào)節(jié)作用，站臺(tái)的利用率低。在一條輕軌線路與另一條輕軌線路換乘的車(chē)站，可采用島式與側(cè)式混合站臺(tái)。5.軌道軌道是列車(chē)運(yùn)行的基礎(chǔ)，直接承受列車(chē)荷載，并引導(dǎo)列車(chē)運(yùn)行。軌道結(jié)構(gòu)是城市軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分，一般有鋼軌、扣件、軌枕、道床、道岔及其他附屬設(shè)備組成。為保證列車(chē)運(yùn)行的安全，軌道結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性、耐久性、絕緣性和是適量彈性，且養(yǎng)護(hù)維修量小，以確保列車(chē)安全運(yùn)行和乘客舒適。6.供電系統(tǒng)地鐵供電系統(tǒng)一般包括牽引供電系統(tǒng)、動(dòng)力照明系統(tǒng)和高壓電源系統(tǒng)。牽引供電系統(tǒng)供給電動(dòng)車(chē)輛運(yùn)行的電能，它是由牽引變電所和牽引網(wǎng)組成的；動(dòng)力照明供電系統(tǒng)提供車(chē)站和區(qū)間各類照明、扶梯、風(fēng)機(jī)、水泵等動(dòng)力機(jī)械設(shè)備電源和通信、信號(hào)、自動(dòng)化等設(shè)備電源，它是由降壓變電所和動(dòng)力照明配電線路組成的；高壓供電源系統(tǒng)視各城市的具體情況而定，可以是市電直接供給地鐵各變電所，也可由城市高壓供電線路集中供給地鐵線路，然后由電源變電器再分配給地鐵沿線各變電所，還可以是這兩種情況的綜合。7.通信信號(hào)系統(tǒng)通信信號(hào)系統(tǒng)在城市軌道交通系統(tǒng)中的作用相當(dāng)重要，既要確保行車(chē)安全，指揮列車(chē)運(yùn)行，又要提高運(yùn)營(yíng)效率，充分利用通過(guò)能力。因此，目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)科研機(jī)構(gòu)都在進(jìn)一步加緊研制更加先進(jìn)的通信信號(hào)設(shè)備。根據(jù)城市軌道交通高速度、高密度、短間隔的特點(diǎn)，城市軌道交通的信號(hào)系統(tǒng)從傳統(tǒng)的以地面信號(hào)為主發(fā)展到自動(dòng)監(jiān)控列車(chē)速度和自動(dòng)調(diào)整列車(chē)追蹤間隔的方式。信號(hào)系統(tǒng)按其功能可分為以下幾部分：自動(dòng)閉塞、聯(lián)鎖、列車(chē)自動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng)、列車(chē)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、列車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)、列車(chē)自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)。為了迅速、準(zhǔn)確、可靠地傳遞和交換語(yǔ)音、圖像、數(shù)據(jù)信息，城市軌道交通的通信系統(tǒng)是個(gè)自成體系的獨(dú)立完整的內(nèi)部通信網(wǎng)。通信網(wǎng)由光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)、數(shù)字電話交換系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)、無(wú)線調(diào)度系統(tǒng)以及車(chē)站廣播系統(tǒng)等組成。8.環(huán)控系統(tǒng)城市軌道交通環(huán)境控制系統(tǒng)是城市軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分，關(guān)系到乘客旅行安全和旅途心情，影響著地鐵對(duì)廣大市民的吸引力。早期地鐵較少考慮環(huán)境問(wèn)題，以致乘客乘坐地鐵必須忍受高溫、高濕及污濁的空氣。隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平的提高，乘客對(duì)乘車(chē)環(huán)境有了更高的要求，不少城市開(kāi)始在地鐵系統(tǒng)中增設(shè)環(huán)境控制系統(tǒng)以滿足乘客要求。

環(huán)境控制系統(tǒng)主要包括地鐵通風(fēng)、空調(diào)和采暖等設(shè)備。９．運(yùn)營(yíng)組織管理系統(tǒng)軌道交通運(yùn)營(yíng)組織管理系統(tǒng)是一個(gè)集中、高效、多工種聯(lián)合作業(yè)、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的復(fù)雜系統(tǒng)，從運(yùn)營(yíng)功能上可分為：運(yùn)營(yíng)指揮管理系統(tǒng)，包括調(diào)度指揮、設(shè)備管理、技術(shù)管理、安全管理、人員管理、經(jīng)營(yíng)管理、市場(chǎng)開(kāi)發(fā)等。列車(chē)運(yùn)行系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)列車(chē)運(yùn)行指揮及控制、列車(chē)運(yùn)行安全保障的制度及工作?？瓦\(yùn)服務(wù)系統(tǒng)，包括車(chē)站照明、售檢票及計(jì)算中心、導(dǎo)向及預(yù)告措施、消防及環(huán)控、自動(dòng)扶梯電梯、車(chē)站服務(wù)等。檢修保障系統(tǒng)，即為保障設(shè)備性能良好，能隨時(shí)啟動(dòng)重新投入運(yùn)行而具備的檢修手段及檢修能力。安全救援系統(tǒng)，即事故救援和緊急應(yīng)急方案及措施。2.1.3城市軌道交通的分類近年來(lái)，軌道交通的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新的形式。一般可以分為市郊鐵路、地下鐵路、輕軌、獨(dú)軌、新交通系統(tǒng)、有軌電車(chē)、磁懸浮等形式，如圖2-2所示。我們通常也根據(jù)以下不同的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)城市軌道交通基本類型進(jìn)行分類。城市軌道交通獨(dú)軌新交通系統(tǒng)市郊鐵路地下鐵路輕軌有軌電車(chē)磁懸浮等形式，如圖2-2所示。圖2-2城市軌道交通的分類城市軌道交通獨(dú)軌新交通系統(tǒng)市郊鐵路地下鐵路輕軌有軌電車(chē)磁懸浮

我們通常也根據(jù)以下不同的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)城市軌道交通基本類型進(jìn)行分類。1.按交通容量分類交通容量即運(yùn)送能力，按單方向每小時(shí)的端面乘客通過(guò)量。按照不同的交通容量方位，軌道交通可以分為特大、大、中、小容量四個(gè)系統(tǒng)，如表2-1所示。其中，特大容量系統(tǒng)一般指市郊鐵路，其單向小時(shí)斷面客流量可達(dá)到5～8萬(wàn)人次，大容量軌道交通通常指常規(guī)地下鐵道；中容量軌道交通包括輕軌、獨(dú)軌和新交通系統(tǒng)；1萬(wàn)人次以下的小容量系統(tǒng)，一般指有軌電車(chē)和公共汽車(chē)系統(tǒng)。表2-1按照交通容量劃分的軌道交通類型交通容量（萬(wàn)人次/每小時(shí)）>52~50.5~2<0.5分類特大大中小2.按路權(quán)分類路權(quán)是指軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行線路與其他交通的隔離程度。以此為依據(jù)，軌道交通系統(tǒng)可分為A、B、C三種基本類型。C類即開(kāi)放式系統(tǒng)，代表地面混合交通，不具有實(shí)體分割，軌道交通與其他交通混合出行，在路口按照規(guī)定架停，也可享有一定的優(yōu)先權(quán)，諸如用道路表標(biāo)線或特殊信號(hào)等保留車(chē)道，有軌電車(chē)通常采用這種形式；B類即半封閉系統(tǒng)，沿行車(chē)防線采用緣石、隔離柵、高差等措施與其他交通實(shí)體隔離，但在交叉路口仍與橫向的人車(chē)平交混行，受信號(hào)系統(tǒng)控制，一般用于1.6萬(wàn)人次/小時(shí)以下的中等容量軌道交通系統(tǒng)；A類即全封閉系統(tǒng)，與其他交通完全隔離，不受平交道與人車(chē)的干擾，一般用于高、大容量及1.6萬(wàn)人次/小時(shí)以上的中等容量軌道交通系統(tǒng)。3.按導(dǎo)向方式分類根據(jù)不同的導(dǎo)向方式，軌道交通系統(tǒng)可分為輪軌導(dǎo)向及導(dǎo)向輪導(dǎo)向，鋼軌鋼輪系統(tǒng)（地鐵、輕軌、有軌電車(chē)）屬前一類型，啟動(dòng)較快；單軌及新交通系統(tǒng)等膠輪車(chē)輛屬后一類型。4.按敷設(shè)方式分類根據(jù)不同的敷設(shè)方式，軌道交通系統(tǒng)可分為隧道（包括地下、水下）、高架和地面三種形式。特大、大容量軌道交通在交通較為繁忙的地區(qū)多采用隧道和高架形式，在市郊在可采用全封閉的地面形式；中容量也可兼有三種敷設(shè)形式，且通常不與機(jī)動(dòng)車(chē)混行；小容量軌道交通系統(tǒng)一般采用地面形式，可與機(jī)動(dòng)車(chē)混行，運(yùn)行效率較低，相對(duì)于常規(guī)公交優(yōu)勢(shì)并不明顯。5.按輪軌支撐形式分類輪軌支撐形式，即車(chē)輛與轉(zhuǎn)移車(chē)重的表面之間的垂直接觸與運(yùn)行方式，從這一標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，軌道交通系統(tǒng)可分為鋼輪鋼軌系統(tǒng)，膠輪混凝土軌系統(tǒng)以及特殊系統(tǒng)。鋼輪鋼軌系統(tǒng)包括市郊鐵路、地鐵、輕軌、有軌電車(chē)；膠輪混凝土軌系統(tǒng)主要是指單軌及新交通系統(tǒng)；而特殊系統(tǒng)則包括支撐面置于車(chē)輛之上的懸掛式單軌系統(tǒng)、磁懸浮式軌道交通系統(tǒng)等；按輪軌數(shù)分為雙軌系統(tǒng)和單軌系統(tǒng)。6.按線路隔離程度分類可分為全隔離、半隔離和不隔離3種系統(tǒng)。高、大容量和1.6萬(wàn)人次/小時(shí)以上的中容量軌道交通系統(tǒng)都必須全封閉隔離，不可與其它交通方式混流；中容量系統(tǒng)一般采用半隔離；有軌電車(chē)系統(tǒng)屬于不隔離體系。7.按軌道交通的技術(shù)特征分類軌道交通按其技術(shù)特征可分為市郊鐵路、地下鐵道、輕軌交通、獨(dú)軌交通及新交通系統(tǒng)等類型。城市軌道交通種類繁多，技術(shù)指標(biāo)差異較大，各國(guó)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不一，并無(wú)嚴(yán)格的分類，如德國(guó)、奧地利等歐洲國(guó)家即將城市軌道交通簡(jiǎn)單分為兩大類，U-bahn：城市內(nèi)的軌道交通，如地下鐵道、輕軌；S-bahn：如郊區(qū)通勤鐵路、鐵路在城市內(nèi)的延伸線等。2.1.4城市軌道交通系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)

表2-2是不同類型軌道交通系統(tǒng)的基本特征。從表2-2中不難看出，不同軌道交通系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性盡管有差異，但從概念內(nèi)涵上基本是一致的。

表2-2是不同類型軌道交通系統(tǒng)的基本特征CBD中央商務(wù)區(qū)（CentralBusinessDistrict，簡(jiǎn)稱：CBD）指一個(gè)國(guó)家或大城市里主要商業(yè)活動(dòng)進(jìn)行的地區(qū)。其概念最早產(chǎn)生于1923年的美國(guó)，當(dāng)時(shí)定義為“商業(yè)會(huì)聚之處”。隨后，CBD的內(nèi)容不斷發(fā)展豐富，成為一個(gè)城市、一個(gè)區(qū)域乃至一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中樞。一般而言，CBD高度集中了城市的經(jīng)濟(jì)、科技和文化力量，作為城市的核心，應(yīng)具備金融、貿(mào)易、服務(wù)、展覽、咨詢等多種功能，并配以完善的市政交通與通訊條件。世界上比較出名的城市CBD有紐約曼哈頓、倫敦金融城、巴黎拉德方斯、東京新宿、香港中環(huán)等等。表2-3對(duì)幾種城市軌道交通型式從運(yùn)營(yíng)特性、車(chē)輛特性、固定設(shè)備及系統(tǒng)總體指標(biāo)等方面進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分類和比較。表2-3城市軌道交通的技術(shù)特點(diǎn)在城市軌道交通方式選擇上，國(guó)外大多是以高峰小時(shí)客流量的需求，并根據(jù)各種軌道交通工具的適應(yīng)范圍來(lái)確定。由于高峰小時(shí)客流量的大小與城市人口規(guī)模有直接關(guān)系，因此，有些國(guó)家是按城市人口規(guī)模直接選用城市軌道交通方式。如人口超過(guò)100萬(wàn)，單向高峰流量20000人次/小時(shí)以上，就可以建設(shè)地下鐵道。但大多數(shù)國(guó)家采用了根據(jù)客運(yùn)需求對(duì)各種軌道交通類型性能指標(biāo)優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，選擇適合本城市需要的類型。歐洲大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的城市輕軌運(yùn)輸系統(tǒng)，并不是因?yàn)榈缆方煌〒矶露?，更?cè)重于環(huán)境保護(hù)的需要，鼓勵(lì)市民少用私家小轎車(chē)，多乘城軌公共交通。還有一些是為了觀光游覽和特種目的需要，建設(shè)一些頗具特點(diǎn)的新型城市軌道系統(tǒng)。第二節(jié)城市軌道交通方式及特點(diǎn)

2.2.1地下鐵道

1.概述地下鐵道簡(jiǎn)稱地鐵，國(guó)際隧道協(xié)會(huì)將地鐵定義為軸重較重、單方向輸送能力在3萬(wàn)人次以上的城市軌道交通系統(tǒng)，它可以修建在地下或采用高架的方式。一般線路全封閉，在市中心區(qū)全部或大部分位于隧道內(nèi)，因而可實(shí)現(xiàn)信號(hào)控制的自動(dòng)化，具有容量大、速度快、安全、準(zhǔn)時(shí)、舒服、運(yùn)輸成本低、不占城市用地，但建設(shè)成本高等特點(diǎn)，適用于出行距離較長(zhǎng)、客運(yùn)量需求大的城市中心區(qū)域。地鐵多用于超大城市或特大城市市區(qū)內(nèi)部高密度地區(qū)間的交通出行，運(yùn)營(yíng)速度一般為35～40km/h，而最大車(chē)速可達(dá)80km/h，典型的發(fā)車(chē)時(shí)間間隔為2min。就容量指標(biāo)而言，地鐵系統(tǒng)均可達(dá)到單向高峰小時(shí)斷面流量4萬(wàn)人次以上，屬于大容量快速軌道交通系統(tǒng)。圖2-3是香港地鐵車(chē)站站臺(tái)層。圖2-4為北京地鐵永安里站。軸重也叫軸荷，就是軸上的負(fù)荷，簡(jiǎn)單講就是上地磅秤這個(gè)軸有多重，比如東風(fēng)140，標(biāo)準(zhǔn)載荷5噸自重4噸總重9噸。前軸軸重3噸，后軸軸重6噸。軸重是指一個(gè)輪對(duì)承受的機(jī)車(chē)或車(chē)輛重量。

圖2-3香港地鐵車(chē)站站臺(tái)圖2-4北京地鐵永安里站2.地下鐵道的特點(diǎn)地下鐵道之所以在世界范圍內(nèi)得到廣泛的發(fā)展，一個(gè)很重要的原因就在于它具備城市道路交通不可比擬的優(yōu)勢(shì)。（1）運(yùn)量大。地鐵是一種大容量的城市軌道交通系統(tǒng)，單向每小時(shí)運(yùn)送能力可以達(dá)30000～70000人次左右。（2）速度快，可靠性強(qiáng)。地鐵具有可信賴的準(zhǔn)時(shí)性和速達(dá)性，地鐵線路與道路交通隔絕，有自己的專用線路，不受氣候、時(shí)間和其他交通工具的干擾,不會(huì)出現(xiàn)交通阻塞而延誤時(shí)間。（3）安全性高。地鐵具有專用車(chē)道，不論在地下、地面或高架，均與其他交通完全隔離。由于地鐵大多在地下或高架，因而與其他交通方式無(wú)相互干擾，安全性高。（4）污染少，噪聲小。由于地鐵的動(dòng)力主要是電能，因而無(wú)廢氣排放，并可節(jié)約能源和降低噪聲，對(duì)環(huán)境保護(hù)將起到良好的作用。（5）占地面積少。在城市發(fā)展空間日益狹小的今天，地鐵充分利用了地下空間，節(jié)約出地面寶貴的土地資源為人類所用，這在一定程度上也刺激了地鐵的發(fā)展。（6）車(chē)站都是沿線設(shè)置，車(chē)站的站臺(tái)高度與車(chē)廂地板相當(dāng)，乘客可以直接跨入車(chē)廂。

2.2.2市郊鐵路單靠地鐵，仍然不能避免上班擁擠的情形，其原因就在于地鐵由于站線長(zhǎng)度和隧道限高，運(yùn)能十分有限。地鐵的功能不因著眼于城市中心與郊區(qū)的通勤，而應(yīng)該僅限于中心城區(qū)的交通，換而言之，地鐵不應(yīng)該造得過(guò)長(zhǎng)。市郊鐵路，就是將人流從中心城區(qū)疏導(dǎo)到郊區(qū)和衛(wèi)星城鎮(zhèn)的鐵路。它們極大的擴(kuò)展了城市的空間，降低了城市中心區(qū)的人口密度，減緩的地鐵擁擠的程度，提高了都市的生活質(zhì)量。2.2.2市郊鐵路

1.概述市郊鐵路主要指把城市與郊區(qū)連接在一起的鐵路，—般和干線鐵路設(shè)有聯(lián)絡(luò)線，而且設(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。市郊鐵路的運(yùn)行速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他交通工具，一般可達(dá)到100km/h，法國(guó)市郊鐵路的列車(chē)時(shí)速甚至可以高達(dá)120km/h。市郊鐵路主要為通勤者提供運(yùn)輸服務(wù)，有時(shí)也稱為通勤鐵路（CommuterRail）或地區(qū)鐵路（RegionalRail）。倫敦、巴黎也都有較大規(guī)模的市郊鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)。在加拿大、亞洲、澳大利亞和其他一些歐洲國(guó)家也都有一些市郊運(yùn)輸。市郊運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是裝備重型化，最高速度較高，加、減速度較低，通常由機(jī)車(chē)牽引一列列車(chē)。當(dāng)然也可以包括自帶動(dòng)力的車(chē)輛。機(jī)車(chē)可以由內(nèi)燃或電力驅(qū)動(dòng)，線路長(zhǎng)度一般在40～80km，雖然市郊鐵路的終點(diǎn)站可引入市中心區(qū)，但大多數(shù)車(chē)站仍在郊區(qū)。

市郊鐵路分為兩種類型：一種是市中心區(qū)連接城市邊緣和20km左右的居民區(qū)（近郊區(qū)），站間距離?。?000～1500m）；另一種是連接市中心與衛(wèi)星城市，距離可達(dá)40～50km。甚至更長(zhǎng)，其站間距離較長(zhǎng)（3000～4000m）。2.市郊鐵路的特點(diǎn)（1）市郊鐵路的一個(gè)顯著特點(diǎn)是高質(zhì)量的服務(wù)。由于列車(chē)能以高達(dá)130km/h的速度行駛，座位數(shù)也能保證每人都有，有些列車(chē)還采用雙層客車(chē)來(lái)增加座位數(shù)量。（2）市郊鐵路票價(jià)適中，定期乘客可以購(gòu)買(mǎi)月票得到優(yōu)惠，旅客的平均花費(fèi)要比采用其他出行方式的用戶及小轎車(chē)使用者低很多。（3）市郊鐵路編組靈活，可適應(yīng)通勤出行的時(shí)間集中性和方向性，根據(jù)客流大小，調(diào)整編組數(shù)及發(fā)車(chē)間隔，有較高的加減性能和較好的運(yùn)行秩序，能實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)輸。（4）市郊鐵路具有大站高速的特點(diǎn)。市區(qū)內(nèi)站間距1.5～3km，郊區(qū)5～10km，運(yùn)營(yíng)速度可達(dá)到80km/h以上。（5）市郊列車(chē)主要依靠電力牽引的動(dòng)車(chē)組，具有起動(dòng)快，噪音小等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于環(huán)境不存在有毒廢氣的排放問(wèn)題，屬無(wú)（輕）污染綠色交通，有利于環(huán)保及城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。（6）市郊鐵路的建設(shè)對(duì)城市形態(tài)合理發(fā)展也具有良好的作用。一些城市，地鐵的長(zhǎng)度往往不是很長(zhǎng)，也就是200-400公里左右，但是卻擁有著上千甚至幾千公里的市郊鐵路。坐上市郊鐵路，30分鐘左右可以到達(dá)市中心的某個(gè)換乘站，再轉(zhuǎn)乘地鐵，十幾分鐘就可以順利到達(dá)辦公室。下班以后，坐著市郊鐵路回家，又能遠(yuǎn)離市中心的高房?jī)r(jià)與喧囂。

目前北京地區(qū)的鐵路總運(yùn)營(yíng)里程為1140公里。按照現(xiàn)有規(guī)劃，北京將在2020年之前建設(shè)5條市郊鐵路總干線和1條市郊鐵路主支線，干線網(wǎng)絡(luò)總長(zhǎng)度為360公里。

雖然市郊鐵路是跑在老鐵軌上，但速度絲毫不亞于地鐵、輕軌。運(yùn)營(yíng)速度可以達(dá)到每小時(shí)50至80公里，比地鐵的運(yùn)營(yíng)速度快出近1倍。在高峰時(shí)期，市郊鐵路每小時(shí)的單向運(yùn)輸能力將達(dá)到2萬(wàn)至5萬(wàn)人次。2.2.3輕軌

1.概述輕軌是指利用軌道作為車(chē)輛導(dǎo)向的運(yùn)輸方式，是一種中等運(yùn)量的城市軌道交通系統(tǒng)，它的客運(yùn)量在地鐵和公共汽車(chē)之間，它包括準(zhǔn)地鐵(運(yùn)量略小于地鐵)和現(xiàn)代有軌電車(chē)(鉸接式)兩種形式，它是在傳統(tǒng)的有軌電車(chē)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型快速軌道交通系統(tǒng)。一般地，輕軌要求有至少40%的股道與道路完全隔離，以避免擁擠，這也是它不同于有軌電車(chē)之處。典型的輕軌系統(tǒng)一般可運(yùn)行到離市中心20km，小時(shí)流量在2萬(wàn)人次，一般用于中等城市或交通狀況較好的大城市內(nèi)高密度地區(qū)的交通出行或特大城市市區(qū)外圍衛(wèi)星城、旅游景區(qū)、經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)等與市區(qū)聯(lián)系的交通干線，采用電氣牽引方式，填補(bǔ)了軌道交通單向小時(shí)客運(yùn)能力1萬(wàn)～３萬(wàn)人次的空缺，整體上完善了軌道交通系統(tǒng)。由于其造價(jià)低、無(wú)污染、乘坐舒適、建設(shè)周期短而被許多國(guó)家的大、中城市所接受，近年來(lái)不斷得到發(fā)展和推廣。圖2-5是武漢輕軌車(chē)站。圖2-5武漢輕軌車(chē)站2.主要特點(diǎn)（1）輕軌是指以鋼輪和鋼軌為走行系統(tǒng)的交通方式，其車(chē)輛的牽引動(dòng)力為電力，可以是直流電、交流電或線性電機(jī)傳動(dòng)等。（2）輕軌是中運(yùn)量的公共交通形式，客運(yùn)能力為10000～30000人/小時(shí)。（3）輕軌的線路可以為地面、地下和高架，與地面道路可以部分混行，也可以完全隔離。鋪設(shè)在地面上的軌道，根據(jù)街道條件，有三種情況：一是混合車(chē)道；二是半封閉式的專用車(chē)道；三是全封閉專用車(chē)道。（4）輕軌車(chē)輛較新穎。有單節(jié)四軸車(chē)，雙節(jié)單鉸接六鈾車(chē)和三節(jié)雙鉸接八軸車(chē)。（5）一般車(chē)站設(shè)施比較簡(jiǎn)單，在地面車(chē)站上主要建筑就是裝有風(fēng)雨棚的站臺(tái)。站臺(tái)高度與車(chē)廂地板相當(dāng)，有利于乘客上下，減少停站時(shí)間。（6）加強(qiáng)消音和減震措施。（7）電壓制式以直流750V，架空線供電為主，但舊式有軌電車(chē)常采用直流600V供電。（8）大部分輕軌系統(tǒng)可以在沒(méi)有信號(hào)裝置的情況下安全行駛。2.2.4獨(dú)軌鐵路

1.概述就技術(shù)上的定義而言，獨(dú)軌鐵路是指以單一軌梁支撐車(chē)廂并提供導(dǎo)引作用而運(yùn)行的軌道交通。通常區(qū)分為跨座式和懸掛式兩種，跨座式是車(chē)輛跨坐在軌道梁上行駛，懸掛式是車(chē)輛懸掛在軌道梁下方行駛。獨(dú)軌鐵路一般使用道路上部空間，故土地占用較少。大多數(shù)獨(dú)軌系統(tǒng)采用橡膠輪胎，可以適應(yīng)急轉(zhuǎn)彎及大坡度，對(duì)復(fù)雜地形有較好的適應(yīng)性，從而減少拆遷量。同時(shí)，獨(dú)軌系統(tǒng)建設(shè)工期較短，投資也小于地鐵系統(tǒng)。根據(jù)車(chē)型的不同，獨(dú)軌鐵路單方向小時(shí)運(yùn)量可達(dá)5000～20000人次，因此一般用于市區(qū)內(nèi)的客流運(yùn)送或作為市區(qū)通往機(jī)場(chǎng)、碼頭等大型對(duì)外交通樞紐的客運(yùn)交通干線，以及用于娛樂(lè)場(chǎng)所。用于公共交通的如：日本東京的羽田線（浜松町站—羽田空港），有16.9公里；大阪的大阪空港-門(mén)真市，有21.2公里；用于娛樂(lè)場(chǎng)所的如：美國(guó)佛羅里達(dá)迪斯尼（8.0公里）、日本向丘樂(lè)園（1.1公里）。2.獨(dú)軌鐵路的特點(diǎn)（1）占用土地少。獨(dú)軌鐵路一般利用城市道路中央隔離帶設(shè)置結(jié)構(gòu)墩柱，高架獨(dú)軌不需要很大空間，由于采用單一軌梁，相對(duì)于城市輕軌軌道所占的空間更小。（2）運(yùn)量較大。國(guó)外獨(dú)軌列車(chē)一般由4輛～6輛組成，列車(chē)運(yùn)輸能力每小時(shí)為5000～20000人次，運(yùn)送速度一般在30～40km/h。（3）能適應(yīng)復(fù)雜地形要求。由于使用橡膠輪胎，可以適應(yīng)復(fù)雜地形的要求，適宜在狹窄街道的上空穿行，可減少拆遷，降低造價(jià)。（4）建設(shè)工期短，造價(jià)低。獨(dú)軌系統(tǒng)作為高架類型所發(fā)展的快速軌道交通，土方工程量不大，建設(shè)成本較低。獨(dú)軌交通的車(chē)輛和軌道容易檢查和維修保養(yǎng)，軌道使用壽命又大，因此運(yùn)營(yíng)管理費(fèi)用相對(duì)也較低。而且獨(dú)軌交通軌道結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，標(biāo)準(zhǔn)軌道梁可在工廠預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)拼裝，既保證了精度又便于施工，從而可縮短建設(shè)工期。（5）運(yùn)輸能確保安全。由于車(chē)輛與軌道的特殊結(jié)構(gòu)，在軌道梁兩側(cè)均有起穩(wěn)定作用的導(dǎo)向輪，不會(huì)發(fā)生行車(chē)顛覆，能確保運(yùn)行安全。（6）噪聲與振動(dòng)均低，且無(wú)排氣污染等公害。由于獨(dú)軌車(chē)輛采用了橡膠輪胎和空氣彈簧轉(zhuǎn)向架，在運(yùn)行中振動(dòng)小、噪音低，而電氣牽引方式則保證了沒(méi)有污染空氣的廢氣排出，因此有利于保持清潔安靜的城市環(huán)境。（7）對(duì)日照及城市景觀影響小。由于高架獨(dú)軌占用空間少，沿線不會(huì)投下很大的遮光陰影，并且對(duì)城市景觀還能起到一定的點(diǎn)綴作用。如澳大利亞的悉尼市修建了市中心到達(dá)令港娛樂(lè)區(qū)的獨(dú)軌交通線，如圖2-6所示。圖2-6悉尼獨(dú)軌交通

2.2.5新交通系統(tǒng)

1.概述

新交通系統(tǒng)一般