轨道交通分类.docx

轨道交通分类.docx

《轨道交通分类.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《轨道交通分类.docx（15页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

轨道交通分类

一般来说轨道交通其实可从下列2个角度分类：

1.按空间位置可分为：

地下铁、高架铁、地面铁路。

--这种分类只考虑地铁建造的位置，在来说，只有北北延开通前的3号线完全满足“高架铁”的概念，现在的8号线完全满足“地下铁”的概念，其它轨道交通线路都是某2种或者3种类型的组合。

2.按交通所用轨道的轻重可分为：

轻轨、重轨。

--按这个概念，定义上来说，重轨使用的是60以上的轨道，轻轨使用的是50以下的轨道。

在，由于所有轨道交通由于全部使用的是60以上的轨道，所以从定义上都是重轨！

！

！

当然，以上只是教科书式的定义，实际应用中，尤其在的应用中，就复杂了...在轨道交通网络最早的规划中，是以“R（市域快速铁）、M（市区地铁）、L（区际轻轨）”线来分的，另外，当然新型有轨电车也是其中的一部分。

我们通过下表来看看这4种线路的区别！

在上表中，只有满足所有的条件，才能满足“RML”标准，这个也是区分重轨和轻轨的一个很重要的依据。

但是规划赶不上变化，现行的轨道交通网络实际上与之相去甚远......

比如说3号线，大家都叫它“轻轨明珠线”，实际上它被定义成了M线，建造也是按M线建造的......但是它又是全部在地上，与M线以地下为主的行驶方式有一定的区别。

所以如果一定要给3号线一个定义的话，应该是高架M线……

再举例说5号线，6号线：

从定义上说，它是L线，但是由于市区的发展，6号线已经应该算是全部在市区以了，另外，5号线，6号线用的全部是重轨，所以它们也并不完全符合轻轨的标准。

当然，为了方便与所谓的“重轨”区分，我们还是把他们称为了“轻轨”。

摘　要:

在分析世界各国已经正式运营、技术成熟的各种轨道交通的基础上,从牵引方式、导向方式、线路专用程度、车辆编组形式及系统运输能力等5个方面界定城市轨道交通,将城市轨道交通分作7种类型,并进行定义,为城市轨道交通的规划和选型提供理论依据。

关键词:

城市轨道交通;分类;定义;研究

1　城市轨道交通的发展概况

    从1868年伦敦建成第一条地下铁道以来,到现在世界上已有36个国家和地区的78个城市修建了地下铁道,总营运线路长达5500km。

但由于缺乏统一的标准,地下铁道有许多不同的名称。

英国的第一条地铁由于完全修建在地下,所以叫做undergroundrail2way,译为地下铁道,后来又叫做metropolitanrail2way,译为都市铁道;德国则称为undergroundbahn,简称U2Bahn,翻译过来也叫做地下铁道;日本叫地下铁道（汉字）,也称为都市高速铁道;本世纪初,纽约开始修建地铁,叫做subway,后来又有称为rapidtran2sit,是指快速交通,railrapidtransit,简称RRT,是指快速轨道交通,也有的文献称为heavyrapidtransit,译为重型轨道交通。

为了降低地下铁道工程造价,许多城市增加了地铁的高架部分,甚至有的城市地铁以高架为主,出现了elevatedrailway,译为高架铁道。

    本世纪60年代,由于汽车的过度发展,使城市交通日益恶化,导致道路阻塞,车速下降,能源消耗、交通事故增加,促使人们重新评价无污染、经济的有轨电车。

德国首先将部分有轨电车线路移到地下,称为Stadtbahn,简称S2bahn,后来在文献中陆续出现se2mi2metro、interimetro、pre2metro,分别译为半地铁、过渡地铁和准地铁。

加拿大称为lightrapidtransitsys2tem,译为轻型快速轨道交通系统。

而在日本,这一系统被称为轻快电车。

在德国出现的这一轨道交通,由于其运量介于有轨电车和地铁之间,具有较强的适应性,逐渐得到了发展。

1978年国际公共交通联盟正式命名为lightrailtransit,国译为轻轨交通。

    60年代初是美国经济繁荣时期,其人口从1940年的1.3亿增加到1960年的118亿,城市人口从7800万人增至1.25亿人。

受汽车发展的影响,公共交通持续衰退,具有经济实力的人移居郊外,城市向市郊发展,市中心则变成低收入的平民区。

因此,在早晚高峰期间,市中心和郊区间出现了长距离的大客流量,单纯依靠汽车已不能胜任这一任务。

在这种情况下,美国首先提出发展新交通系统。

到90年代,新交通系统在工业发达国家取得了较大进步,日本称为新交通系统（汉字）,英文为newtransportationsystem;法国出现lightautomatedtransitsystem,简称为VAL系统,是自动驾驶的轻型交通系统;美国称为peoplemover,是指大众运输系统。

    从运输需求、提高地铁运营效率和降低建设费用的角度出发,国外开始研究小断面地铁、快速地铁、大深度地铁和城市的磁浮系统,可以说城市轨道交通有向多样化发展的趋势。

2　研究城市轨道交通分类和定义的意义

    交通运输是城市基本职能和物质基础的重要组成部分,城市发展与城市交通运输具有相辅相成、相互制约的密切关系。

交通运输决定了城市的形成和发展,在城市形成之后,则要求交通技术水平与城市发展相适应。

    任何一种交通工具的出现都有一定的社会背景,是城市社会经济发展的结果,并将随着科学技术的发展而不断提高。

从地下铁道诞生以来的100多年间,出现了许多不同类型的轨道交通方式。

每一种轨道交通方式都有着不同的特点,各轨道交通系统相互之间有着复杂的关系,由于缺乏系统的基础理论研究,缺乏统一的标准,因此,对各种轨道交通存在很多模糊的认识,不但概念不清楚,而且叫法也不统一,统计数据混乱,给城市轨道交通的规划及选择合理的轨道交通方式带来严重的障碍。

因此,开展城市轨道交通的分类和定义研究具有重要的意义和作用,不但可以清晰地阐明各种轨道交通的特点,而且有助于深化对各种轨道交通的了解,澄清对各种轨道交通的模糊认识,为确定城市轨道交通的发展模式、为城市轨道交通的选型提供理论依据。

3　国外城市轨道交通的分类研究

    对城市轨道交通分类的研究比较少,日本曾经将轻轨交通分为有轨电车型、市郊有轨电车型、地下铁道型、铁路电车型和新交通系统型等5种形式。

这种分类方法由于缺乏明显的界定围,未能反映出各种城市轨道交通的实质和特性。

如把有轨电车改造和各种新型交通方式都包括在轻轨交通围,分类不够确切,过于笼统。

德国基本是按照有轨电车改造的不同阶段将轻轨交通分作4个等级,将线路的专用程度、系统的运输能力作为分类中的主要界定条件。

德国的分类研究只限于轻轨交通,不能反映城市轨道交通的全貌。

美国宾夕法尼亚大学对各种公共交通方式按线路专用程度、系统技术和运营方式3个特点来进行分类和定义,这种分类方法的不足之处在于没有考虑城市轨道交通的牵引方式和系统的运输能力。

4　城市轨道交通系统的界定围

4.1　城市轨道交通的牵引方式

    在城市轨道交通的发展过程中,牵引方式始终处于非常重要的地位,牵引动力是城市轨道交通完成运输的基本原动力,其技术水平的高低、能耗和运价的大小,一直在轨道交通的发展中占主导地位,影响着轨道交通运输成本、运行安全和其发展,最早的地下铁道采用的是蒸汽机车牵引。

随着科学技术的发展,大功率电力电子器件和电子计算机的出现,很快出现了电气牵引的地下铁道。

当前世界各国地下铁道和其他城市轨道交通普遍采用直流牵引的馈电方式。

这种方式具有调速围大、调速方便、易于控制、车辆起制动平稳、投资省等优点。

它不但适用于车辆上采用的电阻控制,也适用于斩波调压和变频调压等不同牵引传动系统。

只在客流较少的非电气化市郊铁道线路上采用燃动车组,以节省投资费用。

4.2　线路的专用程度

    城市轨道交通按线路的专用程度基本上可分为3种类型:

一是完全隔离的专用线路,包括隧道和高架,与其他交通方式互不影响,因此,这种系统的车辆具有较高的运行速度,可以保持较高的准时性和安全性;二是采用部分隔离的专用线,这类系统存在部分平面交叉路口,如轻轨交通在城市中心采用隔离的隧道和高架运行方式,而在郊区交通并不繁忙的区段,允许轻轨在地面行驶,少数平交道口可设置信号装置,保证轻轨车辆优先通过;三是采用非隔离的全路面系统,这是一种混合交通,如有轨电车,城市机动车辆可以进入该系统,由于轨道车辆和机动车混杂行驶,运行时间增加,安全也难以保证。

    线路的专用程度决定了轨道交通的运营性质、建设投资和系统的服务质量,比较这3种类型,具有全隔离专用线路的系统由于可以采用较多的编组辆数、完善的信号控制、高站台、密闭式车站和先进的自动售检票,使其具有如下优点:

（1）系统运输能力较大,运行速度较高,运营效率较高;

（2）系统服务质量好,对乘客具有较大的吸引力;（3）系统安全性最好;（4）运营费用最低;（5）更有利于城市的发展,节省有限的地面空间,合理地利用地下空间和城市的上部空间;（6）有利于实现轨道交通系统的自动控制。

    全隔离的轨道交通系统最大的缺点是投资费用大,隧道部分的费用又高于高架部分。

正因为这个原因,全隔离系统的轨道交通路网在城市中延伸的围受到一定限制。

部分隔离的轨道交通系统和全路面系统之间并无明显的界限,但部分隔离的轨道交通的优点还是比较明显的。

4.3　城市轨道车辆的导向方式

    城市轨道车辆的导向方式基本上分为2种类型:

一种是由司机操纵在道路上运行的方式,如公共汽车等是人工导向;另一种类型是轮轨导向,轮轨导向又分为钢轮钢轨导向方式和胶轮导向方式2种。

市郊快速铁道、地铁、轻轨、线性电机牵引的系统和有轨电车等均属于钢轮钢轨导向方式,单轨、导轨交通则是一种特殊的胶轮导向系统。

导向方式是城市轨道交通重要的特性之一,影响着轨道交通系统的结构、运行和建设费用。

    轮轨导向与司机人工导向系统相比具有如下优点:

（1）线路宽度尺寸较小;

（2）车辆结构较简单,特别是钢轮钢轨导向;（3）车辆运行性能较好;（4）噪声较小;（5）运行阻力小,能耗低,运营成本低;（6）安全性、可靠性较高,容易实现自动控制和自动驾驶。

    轮轨导向系统的缺点是与其他交通工具的兼容性较差,所需建设费用高,对城市而言缺乏灵活性,系统改造和建设都有一定难度。

    比较钢轮钢轨导向和胶轮导向系统,在正常气候条件下,胶轮导向系统牵引性能较好,线路最大坡道可达70‰,而且噪声较小,但胶轮导向在雨雪潮湿的情况下牵引性能并不理想,运行阻力大,能耗较高,导向及转折装置比较复杂,建设费用较高,胶轮导向方式只能适用全部专用的线路。

4.4　车辆的编组形式

    所有的城市轨道交通系统车辆都可以采用编组运行的方式,不同的轨道交通系统编组辆数不同。

如地下铁道编组可达10辆,而有轨电车通常采用单车运行或最多2辆编组。

车辆编组形式影响到轨道交通系统的规模、设备容量及车辆检修用地面积,影响到轨道交通系统的建设费用,是轨道交通系统的重要特性之一。

车辆的编组形式受车辆类型和运量的影响,考虑到客流量将逐年增加,按不同设计年限可以采用不同的编组形式。

车辆编组形式通常有全动车编组、动拖车混合编组和单元车组3种方式。

    全动车编组可以根据客流变化,灵活调整车辆编组辆数,而且具有整车性能不降低的优点,轴重分布均匀,全部可以采用电制动,易于控制,反应快,机械磨损小。

但这种编组形式要求每辆都有独立的牵引控制系统,轴重较大,电机总功率较大,耗电量增加,维修和保养工作量增加。

    动拖车混合编组可以根据具体情况,适当地增加动车和拖车,电机功率利用率较高,设备集中,维修方便,维修工作量小。

但车辆种类增加,动车轴重较大,拖车轴重较小,全列车重量分配不均匀。

    所谓单元车组,是将几辆动车和拖车通过半永久式车钩固定连接成为一个车组,根据客流量确定列车单元个数的多少。

这种编组形式,可以统一考虑设备布置,设备数量减少,设备能得到充分利用,重量分配均匀,维修工作量减少。

由于列车由几个单元车组组成,可能造成满载率过高和过低的现象。

4.5　城市轨道交通系统的运输能力

    城市轨道交通系统的运输能力是系统的主要技术指标之一,是系统选型的主要依据。

按运输能力分类,目前各国还没有统一的标准,大致可以区分为大运量、中运量和小运量3个系统。

市郊快速铁道、地下铁道属大运量轨道交通系统,单向高峰小时运量在4万人次以上;轻轨、单轨、导轨和线性电机牵引的系统均属于中运量系统,单向高峰小时运量在1万人次～4万人次之间;有轨电车则是小运量轨道交通系统。

城市轨道交通运输能力取决于列车的最大载客量和列车的最短行车间隔时间。

列车最大载客量则由车辆定员和列车编组辆数决定,而车辆定员又因考虑车辆线性尺寸、座席比、每平方米站立人数等舒适性参数有较大差异。

最短列车间隔时间则受线路条件、信号设施及控制系统的制约。

运输能力与列车运行间隔有极大的关系,如果最小行车间隔缩短,则列车通过能力提高,此时编组辆数减少,亦可达到相应的运输能力。

当然,这对列车信号控制要求也相应提高。

如果说公共交通系统的客流量反映了城市公共交通的客观需求,运输能力则表示交通系统的实际适应能力,它取决于列车编组、载客量、行车间隔及公共交通系统的服务质量。

    理论研究表明,车辆行车间隔和车辆载客量还影响到系统的建设费用和乘客的费用。

如采用较长的间隔时间和较长的编组则建设费用降低,但乘客候车时间将增加;当列车载客量保持一定,利用缩短行车间隔时间增加运载能力时,系统的平均费用基本保持不变,但乘客的平均消耗时间减少,随着行车间隔时间的继续减少,列车行车频率太高时运营费用开始增加,准时性和可靠性下降。

5　城市轨道交通的分类定义

    针对国外各种轨道交通方式的特点,根据城市轨道交通的界定围,将那些技术成熟、已经作为城市公共交通正式运营的轨道交通区分为7种类型,并定义如下。

5.1　城市市郊快速铁道

    城市市郊快速铁道是由电气或燃牵引,轮轨导向,车辆编组运行在城市中心与市郊、市郊与市郊、市郊与新建城镇间,以地面专用线路为主的大运量快速轨道交通系统。

5.2　地下铁道

    地下铁道是由电气牵引、轮轨导向、车辆编组运行在全封闭的地下隧道,或根据城市的具体条件,运行在地面或高架线路上的大容量快速轨道交通系统。

    根据资料分析,为了降低工程费用,地铁系统中地面和高架线路所占的比重越来越大。

在世界围,地下铁道地下部分约占70%,地面和高架部分约占30%,甚至有的城市地铁系统全部采用高架形式,只有部分城市地下铁道系统是完全在地下的。

地下铁道是历史遗留下来的一个专有名词。

5.3　轻轨交通

    轻轨交通是在有轨电车基础上发展起来的电气牵引、轮轨导向、车辆编组运行在专用行车道上的中运量城市轨道交通系统。

轻轨交通的运量在公共汽车和地铁之间,它可以根据城市的特点和具体情况,采用地下、地面及高架相结合的形式进行建设,可以降低建设费用,具有很大的灵活性和适应性。

轻轨交通还可以根据客流的需要采用不同车型,如单车和铰接车组成不同的编组方式。

轻轨交通可以按照德国的方法进行分类。

5.4　单轨交通

    单轨交通是由电气牵引、具有特殊导向和转折装置、列车编组运行在专用轨道梁上的中运量轨道交通系统。

通常分为跨座式和悬垂式2种形式,车辆重心在运行轨面之上的称为跨座式单轨,在运行轨面之下的称为悬垂式单轨。

5.5　新交通系统

    所谓新交通系统,目前还没有统一和严密的定义。

从广义来讲,可以认为凡是适应地区多样化的交通需求,使线路和车辆提供最高的运输效率和良好的服务质量的公共运输系统和设备都是新交通系统,是那些与现有运输模式不同的各种新交通方式的总称。

狭义的新交通系统则定义为,由电气牵引,具有特殊导向、操纵和转折方式的胶轮车辆,单车或数辆编组运行在专用轨道梁上的中运量轨道运输系统。

这种轨道运输系统多数设置在道路及公共建筑物的上部空间,具有中等运量,能自动行驶。

新交通系统从系统运行特征上分析,也可以称为导轨式交通系统。

5.6　线性电机牵引的轨道交通系统

    线性电机牵引的轨道交通系统是由线性电机牵引,轮轨导向,车辆编组运行在小断面隧道、地面和高架专用线路上的中运量轨道交通系统。

    之所以将线性电机牵引的轨道交通系统列为独立的系统,是因为该系统与地下铁道、市郊快速铁道、轻轨有明显的区别。

它是利用线性电机在磁场相互作用下,直接产生牵引力,属于非粘着驱动,车轮只起到支承和导向作用。

从运输能力上分析,因采用小型车辆,属于中运量系统,使用在地铁中可以称为小断面地铁,也可以用在高架线路上。

5.7　有轨电车有轨电车是由电气牵引、轮轨导向、单车或两辆编组运行在城市路面线路上的低运量轨道交通系统。

    现代有轨电车由于采用整体道床,轨面和路面保持同一水平,因此机动车辆和行人可以进入,是一种混合交通。

车辆运行速度较低,行车安全和准时性较差,运量较小,单向高峰小时运量通常在1万人左右。

参考文献:

[1]　罗灿文译.轻轨交通系统在城市公共交通中的地位（A）.见:

城市轻轨车辆

（一）  1:

铁道学院,1987.33—401

[2]　新谷泽二.轨道系交通都市导入に关する课题（日）（J）.电气铁道,1986,40

（2）:

2—91

[3]　曾根悟.都市交通におけるLRTの役割（日）（J）1运输と经济,1984,44（11）:

35—421

[4]　青木荣一.欧美の轻电车の发达とその评价（日）.运输协会诰,1990,（10）:

444—4501

[5]　长泽利夫.都市と新交通（日）（J）.土木技术,1984,39

作为城市公共交通系统的一个重要组成部分，在《城市公共交通常用名词术语》将城市轨道交通定义为“通常以电能为动力，采取轮轨运转方式的快速大运量公共交通之总称”。

目前国际轨道交通有地铁、轻轨、市郊铁路、有轨电车以及磁悬浮列车等多种类型。

一般地来讲，城市轨道交通是指城市中使用车辆在固定导轨上运行，且主要用于城市客运的交通系统。

目前在我国的城市轨道交通系统中，主要包括地铁和轻轨。

城市轨道交通一般按交通容量来进行分类。

交通容量即运送能力，指单方向每小时的交通断面上乘客通过量。

按不同的交通容量大小可分为特大、大、中小容量四种系统，如下表所示：

分类

特大

大

中

小

交通容量（万人/小时）

＞5

3-6

1-4

＜0.5

交通形式

市郊铁路

地铁

轻轨、单轨、小型地铁、新交通系统

有轨电车

轨道交通的名称有的沿用习惯名称或简称，往往不能确切地表达其性质和功能。

有轨电车并不代表所有在轨道上运行的电气交通，地下铁道并不一定完全建造在地下，轻轨交通并不是指所使用的钢轨是轻质的。

轨道交通的分类最主要的是运送能力和运送速度两项指标。

运送能力是指在高峰时间一条线路能满足的最大客流量，用单方向断面每小时通过的最大乘客人数来表示。

运送速度是指车辆从起点站到达终点站的平均速度。

有轨电车是指电力驱动的车辆在敷设于市区街道中的轨道上行驶的轨道交通系统，其特点是与其他交通方式混合行驶。

其运送能力为2000-5000人/每小时，其运送速度一般为15-20公里/每小时。

地下铁道是一种载客量大、快速准点、舒适安全的轨道交通系统。

市区大部分在地下隧道中行驶，车站也设在地下。

根据实际情况，可以有高架区段和地面区段，以节约投资，但必须是全封闭的。

地铁列车的编组根据客流的要求，最多为6-8辆，其运送能力为3-6万人/每小时，运送速度一般为32-40公里/每小时。

轻轨交通是一种中容量的轨道交通系统，介于有轨电车与地铁之间。

有如下特征：

以电力为牵引动力；整条线路可以包括地面、高架或地下区段；可以有专用道，也可以在地面与其他交通方式混合行驶；由多节车辆编组运行。

其编组一般不超过4辆，其其运送能力为5000-30000人/每小时，运送速度一般为25-35公里/每小时。

单轨交通是一种全线高架的轨道交通系统，其基础结构是架空的T形或I形轨导梁，同时起承载、导向和稳定的作用。

车辆由若干节车厢组成，在轨道梁上部行驶的称为跨座式单轨交通，在轨道梁下部行驶的称为悬挂式单轨交通。

单轨交通的运送能力为5000-20000人/每小时，运送速度一般为30-40公里/每小时。

轨道交通包括了地铁、轻轨、有轨电车和磁悬浮列车等。

轻轨应是一种电气化铁路系统，由于轻轨的机车重量和载客量都较小，列车长度、宽度都不及地铁，使用的铁轨质量也较小，每米只有50公斤，而一般铁轨每米的质量为60公斤，由此得名“轻轨”。

      地铁主要是指“重轨”，它也是一种电气化铁路系统，运能与‘轻轨”相比较大。

它必须有单独的道路；车辆由多节车厢组成，速度及加速都较快；有复杂的信号系统；并需有较高的站台上下客。

行驶的道路可以在地面、地下和高架线上。

国外“重轨”交通系统包括了市郊列车、地铁列车等。

如地铁1号、2号及3号线都属于这一类。

从运量来区分，地铁的运输量最大，单向每小时可运送4万至6万人次，轻轨可运送2万至3万人次，有轨电车的运量最小，只有1万人次。

从能源使用的角度来说，大多数轨道交通工具都是用电驱动的。

      其实在轨道交通诞生的初期，还是使用蒸汽机车作为动力装置，但很快被燃机车辆及电动牵引的机车所取代。

现代绝大多数轨道交通工具都是用电力驱动的。

轨道交通车辆的供电方式主要有两种，即“第三轨供电方式”与“接触网供电方式”。

使用600伏、750伏、825伏、1000伏、1500伏电压作为动力电源。

前4种由第三轨供电方式供电，第三轨供电就是在钢轨的左侧铺设一条特殊的轻型钢条，形状与钢轨相似，截面的形状亦为“工”字形，但体积要比钢轨小许多，称为“受流轨”，输入600伏、750伏、1000伏直流电作为牵引动力。

列车运行时靠车辆底部的电刷接触受流轨而传导电力，如地铁一号线就属于这一类。

接触网供电是在轨道上方架设高压线，输入1500伏直流电作为牵引动力。

列车运行时靠车辆顶部的受电弓传导电力，如轨道交通明珠线、“津滨轻轨”及未来地铁二号线等均属这一类。

第三轨供电的距离一般不超过30公里，而接触网供电的距离可达60公里以上。

      大多数轨道交通工具采用钢轨-钢轮系统行走。

近年来亦有采用混凝土轨道-胶轮系统行走的，法国巴黎及日本东京、神户等轨道交通工具已有采用，其优点是降低车辆运行时由钢轨和钢轮摩擦而产生的噪音，以及减小震动。

传统的有轨电车大多亦为钢轨-钢轮系统，而现代新型有轨电车则采用采用单轨-胶轮系统，如滨海新区的导轨电车，即铺设一条轨道作为“导向轨”，胶轮行走，电力驱动，是一种新型轨道交通工具。

      轨道交通具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点。

轨道交通体系与大中城市的发展的关键词是轨道交通,大中城市,交通体系,

        摘要:

城市的交通运输是城市与外界、城市部个体间进行物质、能量交换的系统,是城市可持续发展的重要组成部分。

本文