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1.2 城市轨道交通车辆基本知识城市轨道交通（一）城市轨道交通的定义 城市轨道交通是指服务于城市客运交通，通常以电能为动力，采用轮轨运行方式的快速大运量公共交通之总称。（二）城市轨道交通的特点1、运能大运能大大型地铁系统在高峰时一小时内单向运送能力达67万人；2、速度快速度快最高速度可达100Km/h，旅行速度基本可以达到3545Km/h；3、能耗低能耗低每位乘客的平均能源消耗远远低于任何一种其他城市交通方式；4、污染少污染少电力驱动，无尾气；5、安全可靠安全可靠准点性好，立交式，不受地面其他因素影响；6、舒适度佳舒适度佳全空调，拥挤度小；7、占地面积小占地面积小立交式节省城市土地，运量大，交通行为人均占地面积小。（三）城市轨道交通的局限性建设投入大建设投入大线路建成后不易调整线路建成后不易调整 运营成本高，经济效益有限运营成本高，经济效益有限（四）城市轨道交通的类型 轨道交通的分类应当按照其作为公共交通的服务水平和运行方式加以界定，最主要的是运送能力和运送速度两项指标。图11 轨道交通运量和速度范围 市市郊郊铁铁路路又称为通勤铁路，是连接城市市区与郊区以及连接城市周围几十千米甚至更大范围的卫星城镇或城市圈的铁路，服务于上下班乘客，一般站距较长。它往往又是连接大中城市干线铁路的一部分，一般和干线铁路设有联络线，设备与干线铁路相同。线路大多建在地面，其运行特点接近干线铁路。与城市轨道交通系统中的地下铁道等其他类型不同，在市郊铁路上通常是市郊旅客列车、干线旅客列车和货物列车混合运行。1.市郊铁路 市郊铁路的运行速度最大可达100120km/h，运量最高每小时可达6000080000人次，对于客流量巨大的城市来说发展市郊铁路是明显优于发展小汽车的。市郊铁路在能源消耗、投资费用等方面的指标也明显优于其他交通方式。根据日本的研究资料，市郊铁路的投资大概是地铁的1/101/5。每千米的能源消耗是汽车的1/7，是一种十分经济可行的交通方式。日本JR山手线2.地 铁地地铁铁也称地下铁道，是城市轨道交通的主要形式，是指线路建设在地下隧道的轨道交通，部分路段也可建在地面或高架。地下铁道的特点：特点：单向运能最高可达6万8万人次/h，速度可达100km/h，旅行速度可达40km/h左右，可3辆10辆编组。车辆运行最小间隔可低于1.5min。地下铁道有造价昂贵，建设周期长的弊端。正在隧道中行驶的北京地铁地铁车辆车内布置3.轻 轨轻轨交通是在传统的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型城市轨道交通系统。英文称为Light Rail Transit（简称：LRT）。当享有专用路权时称为轻轨快速交通（Light Rail rapid Transit），与有轨电车（不享有专用路权）做区分。有轨电车是最早发展的城市轨道交通之一，一般在城市中心穿街走巷运行，具有上下车方便的特点，通常单节。早期有轨电车单向小时运能在5000人次左右，速度在1020km/h。由于运能、挤占道路、噪声等问题，后来一些城市相继拆除，规模缩小。早期的有轨电车2006年底，天津滨海新区开通了法国引进的胶轮电车Translohr，是中国大陆境内第一个使用胶轮电车的城市。2009年，上海浦东新区张江地区也开通了胶轮有轨电车。与早期有轨电车相比，当今的有轨电车是高科技的结晶，使用先进的牵引、制动设备。它一般为两节车厢编组，可容纳180人至190人，是普通单节公交车的两倍。新型有轨电车平均时速20公里，比城市中公交车平均时速快30；同时，有轨电车普遍使用长钢轨，基本没有接头，行驶中车轮与钢轨的摩擦噪声较低。轻轨交通的特点：特点：钢轨一般为轻型的，车辆是小型的。轻轨交通一般采用地面和高架相结合的方法建设。线路可从市区通往郊区。车辆设置灵活，列车编组3辆6辆，电气牵引，常用铰接式车体。最高速度可达60km/h，旅行速度3035km/h，单向运能2万人次/h4万人次/h。能通过小半径曲线和大坡度地段，适应能力强。投资省，建设周期短，运能高，灵活投资省，建设周期短，运能高，灵活。武汉市的轻轨列车国外现代化的轻轨4.单轨（独轨）交通单单轨轨交交通通是采用一条大断面轨道并全部高架的轨道交通。其类型分为跨座式和悬挂式两种。跨座式：车辆骑跨在轨道上，其轨道由预应力混凝土制作，车辆运行时走行轮在轨道上平面滚动，导向轮在轨道侧面滚动导向。悬挂式：车辆在轨道的下方。吊挂在轨道上，轨道多由箱形断面钢梁制作。走行轮沿轨道走行面滚动，导向轮沿轨道导向面滚动导向。单轨交通的特点：特点：n单轨交通的车辆采用橡胶轮，电气牵引，速度可达80 km/h，旅行速度3035km/h，列车可4辆 6辆编组，单向运能为1万2.5万人次/h。n单轨交通的优点是占地少，结构简单，投资费用低，噪声低，因而便于穿行在高楼大厦之间，能在大坡度（60）和小曲线半径（50m）安全运行。n单轨交通也存在能耗大，道岔结构复杂，车辆走行装置复杂，出现事故救援困难等缺点。国外的跨座式独轨思考一下：思考一下：地铁与轻轨的区别？地铁与轻轨的区别？普遍认识：普遍认识：普遍认识：普遍认识：地铁：在地面以下行驶；钢轨重量重轻轨：在地面或高架上行驶；钢轨重量轻上海轨道交通上海轨道交通3 3号线，有号线，有90%90%的线路都是在高架上的线路都是在高架上 轻轨？轻轨？上海轨道交通上海轨道交通6 6号线，有号线，有70%70%的线路都是在隧道内的线路都是在隧道内 地铁？地铁？正确认识正确认识正确认识正确认识：地铁和轻轨是轨道交通的两种制式，地铁和轻轨都可以建在地下、地面或高架上地铁和轻轨都选用轨距为1435毫米的国际标准双轨作为列车轨道按照国际标准：按照国际标准：城市轨道交通列车可分为A、B、C三种型号，分别对应3米、2.8米、2.6米的列车宽度 选用A型或B型列车的轨道交通线路称为地铁地铁，采用58节编组列车 上海轨道交通3号线，采用6节编组A型列车，按照车型分类标准属于 地铁线路 选用C型列车的轨道交通线路称为轻轨轻轨，采用24节编组列车 上海轨道交通6号线，采用4节编组C型列车，按照车型分类标准属于 轻轨线路按照我国规范：按照我国规范：轴重相对较轻，单方向输送能力在1万3万人次的轨道交通系统称为轻轨轻轨 每小时客运量3万8万人次的轨道交通系统称为地铁地铁轨道交通-地铁与轻轨的区别地铁与轻轨的区别A A型车型车是目前最高端的城市轨道交通列车。其特点是车体宽和编组大，A型车宽度为3米-上海轨道交通10号线采用的阿尔斯通Metropolis地铁列车的宽度达到3.2米；6节编组A型地铁列车最大载客量为2460人-上海轨道交通1、2号线的阿尔斯通和西门子的8节编组A型地铁列车 最大载客量达到3280人B B型车型车和C C型车型车的造价和技术含量要小于A型车列车的车型和编组决定了车轴重量和站台长度列车的车型和编组决定了车轴重量和站台长度轨道交通-车型基本上咱们国内的分三类：凡是选用A型或B型列车的轨道交通线路称为地铁，采用58节编组列车；选用C型列车的轨道交通线路称为轻轨（上海轨道交通8号线除外），采用24节编组列车。列车的车型和编组决定了车轴重量和站台长度。车型宽（m）代表车型A型车3上海地铁1、2、3号线B型车2.8北京、天津地铁宽体车C型车2.6上海地铁5号线轨道交通车辆的分类1、根据城市轨道交通系统类型对车辆类型分类2、根据车体宽度进行分类3、按车辆的牵引系统分类4、按车体材料分类5、按受电方式分类6、按电压等级分类1.2.3 轨道车辆的编组与标识轨道车辆的编组与标识：车辆的编组：车辆的编组：1.城市轨道车辆分为：动车M和拖车T等A或Tc 有司机室的拖车 M无受电弓的动车B或Mp有受电弓的动车 C或M无受电弓的动车2.编组方法：动车与拖车混编的方式3.一般编组方式：四动加两拖，六动加两拖例例 将动车和拖车连接而成的一组列车。将动车和拖车连接而成的一组列车。六辆编组形式：六辆编组形式：“三动三拖三动三拖三动三拖三动三拖”和和和和“四动二拖四动二拖四动二拖四动二拖”。说出说出说出说出“A A A AB B B BC C C CC C C CB B B BA A A A”的含义的含义的含义的含义一、轨道车辆的编号一、轨道车辆的编号上海车辆的编号范例：上海车辆的编号范例：9208292082出厂年份出厂年份生产顺序号生产顺序号车辆类型车辆类型9292年出厂的第八辆车，车辆类型为年出厂的第八辆车，车辆类型为B B车。车。二、车端、车侧、车门等的标识二、车端、车侧、车门等的标识1 1、车端标识、车端标识每节车辆都有两个车端，分别为每节车辆都有两个车端，分别为每节车辆都有两个车端，分别为每节车辆都有两个车端，分别为1 1 1 1位端和位端和位端和位端和2 2 2 2位端；位端；位端；位端；乘客面向乘客面向乘客面向乘客面向司机室司机室司机室司机室，前面一端为，前面一端为，前面一端为，前面一端为1 1 1 1位端，后面方向为位端，后面方向为位端，后面方向为位端，后面方向为2 2 2 2位端。位端。位端。位端。2 2、车辆车侧标识、车辆车侧标识人面向人面向人面向人面向1 1 1 1位端，则人的左、右侧为车的左、右侧位端，则人的左、右侧为车的左、右侧位端，则人的左、右侧为车的左、右侧位端，则人的左、右侧为车的左、右侧3 3、列车车侧标识、列车车侧标识司机司机司机司机的右侧为列车的右侧左侧为列车的左侧。的右侧为列车的右侧左侧为列车的左侧。的右侧为列车的右侧左侧为列车的左侧。的右侧为列车的右侧左侧为列车的左侧。（注意与车侧定义不同）（注意与车侧定义不同）（注意与车侧定义不同）（注意与车侧定义不同）5 5、车门编号、车门编号 左侧车门的编号为左侧车门的编号为左侧车门的编号为左侧车门的编号为1/31/31/31/3、5/75/75/75/7、9/119/119/119/11等；等；等；等；右侧车门的编号为右侧车门的编号为右侧车门的编号为右侧车门的编号为2/42/42/42/4、6/86/86/86/8、10/1210/1210/1210/12等。等。等。等。4 4、门页编号、门页编号 左侧门页的编号为左侧门页的编号为左侧门页的编号为左侧门页的编号为1 1 1 1、3 3 3 3、5 5 5 5、7 7 7 7、9 9 9 9、11111111等；等；等；等；右侧门页的编号为右侧门页的编号为右侧门页的编号为右侧门页的编号为2 2 2 2、4 4 4 4、6 6 6 6、8 8 8 8、10101010、12121212等。等。等。等。城轨车辆有哪几大部分组成呢？城轨车辆有哪几大部分组成呢？1.2.4 1.2.4 城市轨道交通车辆的组成城市轨道交通车辆的组成城轨车辆的组成城轨车辆的组成1 1、车体、车体 乘客乘坐和司机驾驶的地方；乘客乘坐和司机驾驶的地方；乘客乘坐和司机驾驶的地方；乘客乘坐和司机驾驶的地方；其他设备和部件安装与连接的基础。其他设备和部件安装与连接的基础。其他设备和部件安装与连接的基础。其他设备和部件安装与连接的基础。车车车车 体体体体想一想：我们对车体有什么要求？想一想：我们对车体有什么要求？足够的足够的强度强度；足够的足够的刚度刚度；自重要自重要轻量化轻量化。2 2、转向架、转向架车体车体车体车体轨道轨道轨道轨道转向架转向架转向架转向架转向架安装在转向架安装在车体与轨道车体与轨道之间之间 牵引车辆，并引导其沿轨道行驶牵引车辆，并引导其沿轨道行驶牵引车辆，并引导其沿轨道行驶牵引车辆，并引导其沿轨道行驶 承担并缓和车体与轨道之间的各种载荷承担并缓和车体与轨道之间的各种载荷承担并缓和车体与轨道之间的各种载荷承担并缓和车体与轨道之间的各种载荷转向架的作用：转向架的作用：转向架的基本组成：转向架的基本组成：3 3、车辆连接装置、车辆连接装置车辆连接装置的作用：车辆连接装置的作用：使车辆连接成列车使车辆连接成列车使车辆连接成列车使车辆连接成列车 传递纵向力，并缓和车辆间的冲击载荷传递纵向力，并缓和车辆间的冲击载荷传递纵向力，并缓和车辆间的冲击载荷传递纵向力，并缓和车辆间的冲击载荷4 4、制动装置、制动装置是列车运行安全所必不可少的装置是列车运行安全所必不可少的装置是列车运行安全所必不可少的装置是列车运行安全所必不可少的装置使列车按需要减速直至在规定的距离内停车使列车按需要减速直至在规定的距离内停车使列车按需要减速直至在规定的距离内停车使列车按需要减速直至在规定的距离内停车5 5、受流装置、受流装置 从接触导线或导电轨将电流引入动车的装置从接触导线或导电轨将电流引入动车的装置弓形受流器弓形受流器6 6、车辆设备、车辆设备 服务于乘客和车辆运行的设备。服务于乘客和车辆运行的设备。7 7、车辆电气系统、车辆电气系统 车辆上的各种电气设备及其控制电路。车辆上的各种电气设备及其控制电路。例如例如照明、通风、空调、座椅、扶手照明、通风、空调、座椅、扶手等等 主要有：主电路系统、辅助电路系统和主电路系统、辅助电路系统和电子控制电路。电子控制电路。1.2.5 城市轨道交通车辆技术参数介绍城市轨道交通车辆技术参数介绍1.车辆性能参数(1)自重、载重及容积自重、载重及容积 自重自重为车辆本身的全部质量；载重载重为车辆允许的正常最大装载质量，均以t为单位;容积以m3为单位。(2)构造速度构造速度指车辆设计时，按安全及结构强度等要求设计的允许车辆最高行驶速度。(3)轴重轴重是指按车轴形式，在某个运行速度范围内该轴允许负担的并包括轮对自身在内的最大总质量。(4)每延米轨道载重每延米轨道载重是车辆设计中与桥梁、线路强度密切相关的一个指标，同时又是能否充分利用站线长度、提高运输能力的一个指标，其数值是车辆总质量与车辆全长之比。(5)最小曲线半径最小曲线半径指配用某种形式转向架的车辆在站场或厂、段内调车时所能安全通过的最小曲线半径。(6)最大启动加速度最大启动加速度列车以最大牵引力启动时列车的加速度。(7)平均启动加速度平均启动加速度列车以各级牵引力启动时列车的平均加速度。(8)最大制动减速度最大制动减速度列车以最大制动力制动时列车的减速度（9 9）冲击率）冲击率 由于工况改变引起的列车中各车辆所受到的纵向冲击。用加速度变化率来衡量，单位为m/t3。（1010）列车平稳性指标）列车平稳性指标 评定旅客舒适程度的主要依据。（1111）座椅数及每平方米地板面积站立人数）座椅数及每平方米地板面积站立人数 与列车大小尺寸有关，也与设计的服务水平有关。2.车辆主要尺寸(1)车辆长度、最大宽度、最大高度车辆长度、最大宽度、最大高度 车辆的长度车辆的长度指车辆处于自由状态，车钩呈锁闭状态时，两端车购连接面之间的距离；车辆最大宽度车辆最大宽度指车体最宽部分的尺寸；车辆最大高度车辆最大高度指车辆顶部最高点与钢轨水平面之间的距离。(2)车体长、宽、高车体长、宽、高有车体外部与内部之别，车体内部的长、宽、高必须满足货物装载或旅客乘坐等要求；车体外部的长宽高必须满足车辆限界的要求。(3)车钩中心线距轨面高度简称车钩高车钩高。(4)(4)地板面高度地板面高度地板面距轨面的高度与车钩高一样，均指新造或修竣后空车的数值。(5)车辆定距车辆定距车辆两相邻转向架中心之间的距离。A（6）固定轴距固定轴距 同一转向架的两车轴中心线之间的距离。B(5)(5)车钩高车钩高车勾高是指车钩连接面中点至轨面的高度。不同车型车钩高有所差异。（6 6）地板面高度）地板面高度 车辆地板面与钢轨顶面之间的距离。不同车型地板面高度有所差异。1.2.6 车辆限界的概念车辆限界的概念限界限界限界限界是限定车辆运行及是限定车辆运行及轨道周围构筑物的轨道周围构筑物的轮廓线轮廓线。限界分为限界分为车辆限界、设车辆限界、设车辆限界、设车辆限界、设 备限界和建筑限界备限界和建筑限界备限界和建筑限界备限界和建筑限界。防止车辆在防止车辆在直线直线直线直线运行时与其它物体发生接触运行时与其它物体发生接触规定限界的目的：规定限界的目的：防止车辆在防止车辆在曲线曲线曲线曲线运行时与其它物体发生接触运行时与其它物体发生接触 保证车辆行驶的安全保证车辆行驶的安全保证车辆行驶的安全保证车辆行驶的安全车辆限界车辆限界 车辆横断面车辆横断面最大尺寸最大尺寸最大尺寸最大尺寸的轮廓图形的轮廓图形 与与建筑和设备限界建筑和设备限界建筑和设备限界建筑和设备限界之间，必须留出一定的的空间之间，必须留出一定的的空间建筑和设备限界建筑和设备限界建筑和设备限界建筑和设备限界车辆限界车辆限界车辆限界车辆限界防止车辆在行驶过程中发生偏移防止车辆在行驶过程中发生偏移防止车辆在行驶过程中发生偏移防止车辆在行驶过程中发生偏移防止车辆左右侧磨耗不均，造成倾斜防止车辆左右侧磨耗不均，造成倾斜防止车辆左右侧磨耗不均，造成倾斜防止车辆左右侧磨耗不均，造成倾斜防止车辆因弹簧性能引起下沉、偏移防止车辆因弹簧性能引起下沉、偏移防止车辆因弹簧性能引起下沉、偏移防止车辆因弹簧性能引起下沉、偏移防止车辆制造公差引起的偏移防止车辆制造公差引起的偏移防止车辆制造公差引起的偏移防止车辆制造公差引起的偏移地铁限界地铁限界1 1 1 1、地铁车辆限界、地铁车辆限界、地铁车辆限界、地铁车辆限界车辆在车辆在车辆在车辆在正常运行状态下正常运行状态下正常运行状态下正常运行状态下形成的形成的形成的形成的最大动态包络线最大动态包络线最大动态包络线最大动态包络线。2 2 2 2、地铁设备限界、地铁设备限界、地铁设备限界、地铁设备限界-位于车辆限界外的一个轮廓线位于车辆限界外的一个轮廓线位于车辆限界外的一个轮廓线位于车辆限界外的一个轮廓线-用以限制设备安装的控制线用以限制设备安装的控制线用以限制设备安装的控制线用以限制设备安装的控制线3 3 3 3、地铁建筑限界、地铁建筑限界、地铁建筑限界、地铁建筑限界 位于设备限界以外的一个轮廓线位于设备限界以外的一个轮廓线位于设备限界以外的一个轮廓线位于设备限界以外的一个轮廓线 是在设备限界基础上，考虑了设备和管线是在设备限界基础上，考虑了设备和管线是在设备限界基础上，考虑了设备和管线是在设备限界基础上，考虑了设备和管线 安装尺寸之后的最小有效断面安装尺寸之后的最小有效断面安装尺寸之后的最小有效断面安装尺寸之后的最小有效断面本单元小结：本单元小结：u 城市轨道交通车辆的类型、组成；城市轨道交通车辆的类型、组成；u 城市轨道交通车辆的编组、编号及标识；城市轨道交通车辆的编组、编号及标识；u 地铁车辆限界。地铁车辆限界。课后题：1.城市轨道交通系统中最关键的机电设备是？2.城市轨道车辆有哪几部分组成？3.连接钢轨与车体的部分是那一部分？4.最小曲线半径？