其他形式的轨道交通系统修改Word文档下载推荐.docx

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轨道交通是作为大运量、快速公共交通工具进入城市的。

随着城市规模的不断扩大，居住区与商业区的逐渐分离，以及大城市-卫星城建设格局的形成，单一的城际轨道交通已不能满足快速增长的城市交通客流的需求，在美国、法国、英国和日木等交通发达国家，就逐步形成了城市郊区铁路，成为城际铁路与城市交通系统接驳的轨道交通系统。

国外的大城市，规模扩大了以后，新旧市镇与Downtown之间的联系，很多就将以前铁路大发展时代留下来的铁路用作市郊铁路，如旧金山、洛杉矶和芝加哥等城市。

我国的城市建设在以往很长的一段历史时期内，处于以集聚为主的城市化发展阶段。

城市建设大都把注意力集中在缓解中心城区交通繁忙的事务里。

近几年来，城市经济的快速发展，已经导致中心城区人满为患，交通拥堵难以排解。

例如．上海市政协2005年提交的《上海重大建设对人口布局的影响及其对策研究调研报告》指出，上海内环线以内的常住人口密度为每平方公里3.39万人，外环线以外为每平方公里0.14万人，两者差距高达24倍。

这一比例即便是在世界工业高度发达的国家也属少见（相关统计资料显示，纽约的中心区人口密度仅为外围的2.4倍，巴黎为2倍，东京为0.5倍）。

上海的这种人口分布格局，给中心城区的基础设施、各种资源供应和防灾减灾带来了巨大压力，也加大了城市安全的风险。

上海市政府为了逐渐解决城市人口分布失衡的问题，采取了“推进中心城区人口向外疏解，通过郊区城镇建设、园区建设，吸纳中心城区居民在中心城区以外地区就业、定居，以及通过轨道交通、快速通道加强郊区与中心城区的连接”等措施。

2000～2005年，上海市内环线以内的核心区常住人口数量共减少17.21万人，增长率为-14.2％；

中心城区其他各区人口净增17.56万人，增长率2.16％；

近郊区常住人口增长82.06万人,增长率为26.17％。

把大批城市中心区人口迁移到城郊甚至远郊乡镇,加速了郊区农村的城市化进程。

而这数万甚至数十万城郊居民中的在职人员，其工作岗位却仍然在中心城区。

还有少数人为避开中心城区的嘈杂喧闹，将住房迁到了城郊。

这样，就出现了居住区与工作区远距离分开的状况。

像北京、上海和广州等特大城市以及重庆、天津、武汉和南京等大城市都逐渐形成了居住区与商业经济区远距离分离的状态。

成千上万的上班族在相对固定的时间段内集中上下班。

这种每日固定时间、固定方向上的人流日益增多并过于集中时，就会形成通勤高峰，给市郊交通带来巨大的压力。

这样，市郊居民向市中心通勤出行的交通问题便日益突现出来。

仅仅依靠私人汽车和区间巴士专线，已经不能解决这个问题。

而轨道交通系统具有运量大、占地少、不受其他道路交通干扰因而快速准时的优势，这样，规划并建设市郊轨道交通系统就成了这些城市必然的选择。

但是，由于我国铁路建设比较落后，各大城市干线铁路直接进城的格局及其近乎饱和的运量，使得市郊铁路面临举步维艰的窘境。

最实际的做法是将城市轨道交通中的干线，向客流明显增大的郊区延伸，再在适当的近郊部位设置环行城市轨道变通换乘点，总体形成“纵横贯通、环行联络、四通八达”的城市轨道交通格局。

例如北京、上海等特大城市，都采用了这样的建设思路。

用这样的方法来弥补市郊铁路的空缺，是目前行之有效而又节省投资的良策。

1.1.2市郊铁路的技术特征

市郊铁路的技术特征是由市郊居民通勤出行的客流特征和接驳成绩客货运的运量决定的。

发达国家大城市的市郊铁路多数是利用铁路大发展时期遗留下来的旧有铁路，开行城市郊区客车，成为市郊铁路；

也有将原有的市镇间的旧铁路，发展成大城市的市郊铁路。

市郊铁路的地域特征和客流特征与“大铁路”和城市轨道交通系统是有明显差异的，如表8-1所示。

表8-1市郊铁路、城市轨道交通系统和铁路干线的技术特征比较表

线路种类

线路性质

服务范围

列车编组

站间距

（km）

平均时速

发车间隔

城市轨道交通地铁/轻轨

客运专线

城市区域内

4或6

0.6～1.0

30～45

短

市郊轨道交通

客货共线

中、短途

市域范围

6或8

2.2～3.9

45～55

高峰时短

平均较长

干线铁路

传统铁路

全国范围

客运：

14～20货运：

35～50

8～20

120～160货运：

50～80

长

高速铁路

中、长、超长途大、中城市间

10左右

25～50

200～320

城际铁路

中、长途

大、中城市间

8～14

5～20

80～100

注：

表中市郊轨道交通的技术参数取自法国巴黎市郊铁路。

由于市郊铁路的地域位置，决定了它的客流特征是上下班高峰时段客流大而集中，其余时段客流相对较小。

从运输经济学角度看，仅就解决市郊客流问题而建设市郊铁路是不符合运输经济效益原则的，这就需要从市郊铁路的综合经济效益来考虑。

因此，如果客运高峰时段增加客运列车发送数量，而其余时段则可以适当减少客运列车，增开货运列车（假如有足够的货运数量的话），这样就可以达到客货运密度相对均衡。

对于铁路建设已经非常发达的美国、英国、法国和日本等国家来说，这些国家在大城市郊区已经有铁路线存在，所谓市郊铁路．无非是编组一定数量的市郊列车来运营，就能发挥市郊铁路的作用；

或者修建、扩建部分市郊铁路车站，以满足旅客换乘的需要即可。

我国城市轨道交通系统还在起步规划阶段，其建设方案有以下三种：

（1）利用和改造城际铁路经过的市郊乡镇车站．增开市郊列车来缓解市郊客流。

这个方案最节省。

但目前城际铁路的运能已趋于饱和，再增开市郊短途客运列车的运行空间很小。

（2）新建市郊铁路。

这个方案虽然看起来不错．但线路及市郊换乘车站的建设都需要大量资金投人。

日前城市的市政建设经费，承担市内轨道交通建设已经不堪重负，更难以承担巨大的市郊铁路的建设经费。

（3）将市内轨道交通延伸到市郊。

这个方案基建费用相对较小，而且可以分阶段陆续建设。

从经济角度来看，比较可行。

例如，上海市地铁的4条市域快速线路（R1、R2、R3、R4），主要在全市范围提供快速的交通服务，连接郊区新城、中心镇等重要地区，连接重要的对外交通枢纽（空港、海港和铁路客站等），构成全市范围的快速交通骨架。

然后，又通过环行地铁线路以及轨道交通网络的换乘点形成在全市畅通的轨道交通体系。

结合我国国情来考虑，第三个方案显然是比较合理和现实的。

1.2城市轨道交通形式

1.2.1城市轨道交通的一般类型

（一）地铁和轻轨

轨道交通进入城市源于19世纪中期。

工业革命的发展带来的农村人口向城市转移。

城市规模膨胀、扩大，亟待解决公共交通问题。

在当时的社会历史背景下，蒸汽机车进入市区几乎是作为先进公共交通的标志而受到了广大市民的认可和欢迎。

特别是在工业革命发源地的英国，1863年，伦敦出现了第一条蒸汽机车牵引的地铁线路。

尽管空气污染严重，乘坐并不舒服，但世界各主要工业化国家的大城市都竞相效仿，并掀起了修建地铁的高潮。

这些城市内的铁路线网大都在100年前规划、设计和建造，都享有独立的路权，都是建于客流集中的客运走廊。

它们奠定了城市轨道交通的基本格局。

在100多年的时间里，随着一次又一次的工业技术革命，城市轨道交通从轨道技术到车辆技术、从通信信号技术到运行调度技术，都发生了重大的历史性变革。

地铁的快速、便捷、大运量和现代化的特性已经成为现代化城市的重要标志之一。

现代地铁作为城市轨道交通系统的骨干线路，是客运流量最大的轨道交通形式，其客流量达到3万～8万人次/h。

地铁最初由于伦敦的地面路权问题，只能在地下修建和运行。

后来，由于地面以下修建铁道线路与地下建筑．费用非常昂贵。

于是考虑在地面用地不太紧张而又可以封闭的路段，就在地面修建；

在地面道路共用的路段又不能在地面封闭的路段，则采用高架的形式。

但无论何种形式，轨道线路始终享有独立的路权。

其行驶过程只接受轨道交通运营管理系统的指挥与管理，不受其他交通形式的干扰和影响。

这样，地铁作为大运量轨道交通系统，不仅在地下修建和运行，也可以在地面或高架工程上运行，但地铁的走行模式始终是传统的钢轮双轨系统。

所谓轻轨，最初是指“轻型轨道交通系统”。

国外把城市有轨电车也纳入“轻型轨道交通系统”。

其实，地铁、轻轨与有轨电车的区别还是很大的（下述）。

我国所谓的“轻型轨道交通系统”的道床、轨道结构、运行车辆和运行管理系统与地铁基本相同，而且也有独立的路权。

与地铁不同之处在于，由于客运量比地铁小，因而列车编组车辆少、运营线路短、行驶速度慢、行车间隔略长，其运行管理模式有所不同。

因此，地铁与轻轨的主要区别也是最基本的区别就是运量不同。

在我国的规范中，每小时客运量3万～8万人次的轨道交通系统，称为地铁；

每小时客运量1万～3万人次的轨道交通系统，称为轻轨，而且轻轨的走行形式可以是钢轮钢轨的双轨也可以是胶轮独轨。

表8-2《城市快速轨道交通工程项目建设标准》（试行本）

线路运能分类

Ⅰ（高运量）

Ⅱ（大运量）

Ⅲ（中运量）

地铁

轻轨

单向运能（万人次/h）

5～7

3～5

1～3

适用车型

A

B（或A）

C（或B）

列车最大长度/m

185

140

100

线路形式（市中心区）

全封闭

半封闭/全封闭

最高速度（km/h）

≥80

80

60～80

旅行速度（km/h）

30～40

20～30/30～40

适用城市市区人口规模（万人）

＞300

＞200

＞100

（二）有轨电车

有轨电车与地铁、轻轨的区别比较大，其最主要的区别是不享有独立的路权，钢轨面与地面持平，与地面其他车辆是共同使用同样的道路、与横向道路也是平面交叉。

因此，除了在轨道上行驶这一特点外，有轨电车更类似于一般的公共交通车辆。

有轨电车是城市轨道交通工具中有着悠久历史的轨道交通形式。

世界上第一辆有轨电车于1881年诞生于柏林，这辆原始的有轨电车只能载24名乘客，车厢是敞开的，它在设于道路的轨道上行驶，轨顶面和路面相平，不享有独立的路权，速度不到19km/h，电动机的功率仅4.5马力（约3.3kW），电流是通过轨道输送到电动机的，两条轨道形成电流的回路。

到1883年，开始采用架空线来输送电流，再通过轨道形成电力回路，车辆也做了许多改进。

有轨电车作为公共交通工具，逐渐为大众所接受，很快得到广泛应用，并在20世纪初期已经成为城市公共交通的主要方式。

以美国为例，1912年美国拥有2.5万人口以上的376个城市中，有370个城市采用有轨电车作为城市公共交通工具，有轨电车的数量最多时达到8万多辆，线路总长度达到25000km。

有轨电车诞生不久，很快便传到中国。

1895年，在上海的英国人开始筹划在英租界建造有轨电车线路。

1908年3月5日，上海第一条有轨电车路线正式通车营业，线路长6km。

此后不断扩展，到1959年，上海的有轨电车多达360辆，线路总长度为72.4km。

我国一些重要的沿海城市也相继建造了有轨电车。

到了20世纪50年代，随着汽车工业的蓬勃发展，城市公共交通开始向汽车转化。

一方面．越来越多的人拥有私人汽车，使私人交通的比重不断增加，公共交通的比重相应下降；

另一方面，有轨电车的噪声太大，舒适性差、技术落后。

许多城市的有轨电车遭到废弃。

伦敦、纽约等大城市先后在50年代和60年代完全取消了有轨电车。

然而，有轨电车在另一些国家仍受到重视。

前苏联和东欧国家的有轨电车客运比重虽有所下降，但绝对数量仍有所增加。

西欧的一些国家如德国（见图8-1）、瑞士等，有轨电车在城市公共交通中仍保持了一定的地位。

我国一些城市的有轨电车大多来自国外，这些电车不能满足形势的要求，受国外潮流的影响，也随之而萎缩。

1975年，上海拆除了最后一条有轨电车路线。

不过，我国东北几个城市仍保留着有轨电车，但在城市公共交通中所占的比重则已降到了最低水平。

有轨电车在街道上消失以后不久，人们便发现，这些腾出来的道路空间很快便被汽车挤占。

私人汽车的迅猛发展。

造成城市道路交通日趋阻塞，城市的空气污染日益严重，给城市的生活质量和经济发展带来了极其严重的不良后果，促使人们不得不重新研究城市的交通政策。

人们重新认识到：

轨道交通的运能大而占用道路面积小，是解决交通拥堵问题的有效交通手段，由于采用电力驱动而不排放有害气体，特别有利于改善城市的大气环境。

那些保留有轨电车的城市，积极采用先进技术来改造老式的有轨电车，以适应现代城市的要求。

有轨电车也被纳入城市轨道交通的范畴。

（三）缆车

1．轨道式缆车

轨道式缆车（CableCar）是以电能为动力（最早的城市轨道式缆车是以蒸汽为动力的），用钢缆绳牵引车辆在轨道上运动。

现有的城市轨道缆车，采用绞车牵引系统来运送坡道上的乘客。

牵引的车辆一般有两三节（也有单节的），视牵引力的需求和绞车功率的大小而定。

随着电气技术的发展，特别是电力能源的广泛运用，轨道式缆车即普遍以电能作为牵引动力。

牵引列车的钢缆也有较大的改进。

轨道式缆车的牵引钢缆设置在两条钢轨的中间。

牵引系统通过滑轮组转换方向。

由于滑轮组会损失牵引能量，因此轨道式缆车的道路很少拐弯，要拐弯也尽量以小偏角拐弯以节省能量。

有时，载客超量，上坡时牵引力不足，就要一部分人下车来推。

由于动力、运能方面的弱点，轨道式缆车目前仅在少数城市中使用。

1888年，英国人在香港建成启用的山顶缆车，是香港最古老的机动交通工具（见图8-2）。

缆车总站原址为花园道33号。

后于20世纪80年代初拆除，迁往现址圣约翰大厦。

缆车轨道全长超过5000ft（1524m），海拔高达1300ft（396m），平均斜度为45°

，最陡峭的坡道倾斜达80°

。

缆车最初以蒸汽推动，至1926年改用电动引擎，以一条长500Oft（1524m）的电缆同时拉动两辆缆车，分别上下山顶。

l989年，缆车系统更趋电脑化，载客量由32人增至120人．车程约需15min。

重庆是我国著名的“山城”，城市建在山坡上。

朝天门码头坡高且长，从码头至坡顶，要登数百级台阶。

为方便行人、游客，重庆市政府于1984年修建了客运缆车，便于旅客和小件物品转驳到码头其他的公共交通系统，成为客运码头重要的高效公共交通工具。

每车乘客100余人（见图8-3）。

有些城市山坡比较陡峭，缆车会倾斜得很厉害。

为了确保旅客的安全，也为了提高缆车乘坐的舒适性，就将车辆后面用钢结构支撑起来，使缆车在坡道上行驶时，车身能保持水平。

2．钢索悬挂式缆车

钢索悬挂式缆车作为城市快速载客工具，起源于矿井运输和采石场运料车。

第一条载客悬挂式缆车于1976年启用，往返于纽约的曼哈顿至罗斯福岛之间，全长1.2km，单程运量1500人/小时（见图8-4）。

钢索悬挂式缆车的功能主要是方便旅客上下山坡，减轻旅客的体力消耗和避免陡坡攀登的危险。

此外，在旅游城市内，为快速输送旅客抵达旅游景点，避免游客过于集中而阻塞城区交通，则运用悬挂式钢索缆车绕开繁华街道将旅客快速送往旅游景点。

有些旅游区，由于地势起伏大、局部山坡陡峭，不宜铺设轨道，于是就采用悬挂式缆车（例如瑞士的滑雪场）。

用坚固的支架将钢索悬挂于空中，避开陡峻的局部地形，缆车以特制的挂钩将车厢悬挂于钢索上，由牵引钢缆把车厢牵引到各个站台。

有人将这种缆车称为“索道”。

我国已经有专业的“索道公司”，专门生产山地用的索道缆车。

1.2.2城市独轨交通系统

城市独轨（Monorail）交通系统仍属于轮轨运行模式，但与传统的钢轮钢轨、双轨线路有了很大的区别，它占用的空间比传统的双轨线路要小。

独轨交通系统的车辆不仅可以在轨道上面行走，也可以采取悬挂的形式，在轨道下面行走。

这就为在道路局促、建筑密集、地物复杂而难以修建传统轨道交通地段，提供了又一种轨道交通形式。

（一）独轨交通系统的发展历史

就技术上的定义而言，独轨交通系统是指以单一轨道来支承或悬挂车厢并提供导向作用而运行的轨道交通系统。

根据现有的纪录，英国人亨利·

帕尔默（HenryPalmer）在1821年即开始发展独轨系统，并取得英国第461号发明专利权。

1824年，帕尔默在伦敦码头区布设独轨系统轨道用以运载货物，号称世界上第一个独轨系统。

当时的轨道梁是以木料制成，将车厢跨坐在木轨上并以马匹拉动。

随后，在1826年，帕尔默又渡海到德国展示他发明的系统模型，鼓吹兴建独轨系统借以运输伍珀塔尔（Wuppertal）地区Bamenn及Elberfel两地间的煤。

虽然他的愿望没有实现，但该次展示促成了日后在伍珀塔尔兴建连接上述两地闻名世界的悬挂式独轨快速运输系统。

1888年法国人夏尔·

拉蒂格（CharlesLartigue）在爱尔兰建造了一条15km客货两用的跨座式独轨系统，以由两个汽锅连接组成的蒸汽机车带动，是世界上第一个动力式独轨系统。

该系统平均运行速度28km/h．最高速度可达43km/h，运营了将近36年，至1924年停业。

1893年，德国人欧根·

朗根（EugenLangen）开始研究发展悬挂式的独轨系统（见图8-5），并于1901年3月在伍珀塔尔市沿着贯穿市区的河谷，搭建钢架吊悬车厢并利用电力驱动方式，完成13.3km长的城市公共交通系统，称为Langen式或Wuppertal式独轨系统。

该系统运营至今无任何伤亡记录，被列为世界高效率运输系统之一。

1952年，瑞典人阿尔塞尔·

莱昂纳特·

文纳·

格伦（AxelLeonartWennerGren）以其构想发展出新型的跨座独轨系统，并以1：

2.5的比例在德国科隆市附近的Fuhligen进行模型试验，轨道梁系由钢筋混凝土制成。

据纪录所载，在1.9km长的试验轨道上．车厢可达到130km/h的运行速度。

1957年．格伦再次在原地建造了一条1.8km长的实体轨道，测试的结果与模型试验相近。

这种形式的独轨系统就以格伦的全名缩写字母命名为ALWEG型独轨系统。

ALWEG型独轨系统很快地成为世界独轨的风尚：

1959年，美国洛杉矶迪斯尼乐园首先建造了2.3km的游客输送系统；

1961年，意大利的都灵（Torino）完成了1.16km的客运路线；

1962年，美国西雅图市配合世界博览会的游客运输，建造了1.5km从市中心区到展览会场大门的游客输送系统，1971年美国东岸奥兰多的迪斯尼世界（DisneyWorld）完成了4.4km的游客输送系统。

ALWEG型独轨交通系统在发展成型后至20世纪70年代的10多年间，虽然进展较快，但似乎仅限于游乐园或展览会场区内的游客运输，尚未进入城市交通系统的领域。

到了80年代后期，欧洲的独轨交通开始进入城市轨道交通体系。

在法国企业管理股份有限公司（SocieteAnonymeFrancaised’EtudesdeGestionetd’Entreprisese）所属的10家厂商与法国国铁及巴黎快速运输局（RATP）共同发展下，1960年2月底，在巴黎南方奥尔良市附近的Chateauneut完成了1.4km长的一种新式悬挂式独轨系统的试验，并用参与厂商所属集团名称的缩写字母命名为SAFEGE型独轨系统。

日本是世界上第一个应用“SAFEGE”型独轨系统的国家，于1964年在名古屋的东山动物园建造了470m长的游园路线。

ALWEG型及SAFEGE型逐渐成为现代独轨系统的两大主流技术。

我国第一条独轨交通于2000年在重庆开始修建（见图8-6）。

东起重庆市区商业中心校场口，西至大渡口区钢铁基地新山村，途经临江门、大溪沟、牛角沱、李子坝、大坪和杨家坪等地段，全线长17.54km。

根据重庆市山城丘陵的地理特点，选择噪声低、爬坡能力强、转弯半径小的跨座式单轨交通系统。

在我国尚属首次。

全线共设17座车站，分两期建设实施。

其中一期工程由校场口至大堰村全长13.98km，包括14座车站、2座变电站、6座牵引变电站、1座车场和1座控制中心。

初期配车84辆，建设工期四年半，于2004年11月完成。

全线建成后的客运能力可达到高峰小时运送3万人次。

重庆轻轨交通线是我国自行设计、施工的第一条跨座式单轨交通线，分左右线双向行驶。

高架轨道梁桥贯穿全线，占总长的83.2％。

（二）跨座式独轨交通系统的轨道与车辆

1．轨道梁

轨道梁一般由预应力混凝土（PC）梁构成，支柱采用钢筋混凝土（RC）构造．宽约1.5m。

PC粱的跨距通常为20m，标准断面（宽×

高）为800mm×

1400mm，通常由一根PC梁、RC柱组合的双车道轨道断面，约需7.57m宽的空间（车厢外缘至另一车厢外缘）。

当长跨距或特殊地形状况需要跨径大于20m时，则采用钢梁-钢柱组合构成轨道结构，柱可采T形或倒L形。

若轨道需分叉时，则通过水平移动轨道梁中的一段[称