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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 《城市軌道交通概論》 教 案 陳 璇 二零一四年九月 第一章 城市軌道交通及其發(fā)展 任務(wù)一 城市軌道交通認知 一、軌道交通的定義 根據(jù)軌道交通的特性，從廣義上講，凡是車輛運行在導(dǎo)軌上的交通運輸工具都可稱為軌道交通運輸。在軌道交通運輸發(fā)展的歷史進程中，人們常把擔當長大運輸?shù)蔫F路稱為大鐵路（或稱干線鐵路），用于與城市軌道交通運輸相區(qū)別。因此，我們通常所說的城市軌道交通不包括大鐵路。 二、軌道交通的特點 1．運量大2

2、．準時3．快捷4．舒適5．安全6．占地少，不破壞地面景觀7．低污染8．投資大，技術(shù)復(fù)雜，建設(shè)周期長 三、軌道交通的類型？ 按照運能范圍、車輛類型及主要技術(shù)特征可分為：有軌電車、地下鐵道（地鐵）、輕軌、獨軌、磁懸浮、新交通系統(tǒng)等。 四、軌道交通的優(yōu)點、缺點 1．運量大2．準時3．快捷4．舒適5．安全6．占地少，不破壞地面景觀7．低污染8．投資大，技術(shù)復(fù)雜，建設(shè)周期長 任務(wù)二 城市軌道交通的發(fā)展與運營網(wǎng)絡(luò)化 一、世界城市軌道交通的產(chǎn)生和發(fā)展的脈絡(luò)與階段 世界城市軌道交通的發(fā)展大致經(jīng)歷了五個階段。 （一）城市軌道交通萌芽階段（19世紀初～19世紀末） （二）城市軌道交通初

3、步發(fā)展階段（19世紀末～20世紀20年代） （三）城市軌道交通的停滯萎縮階段（20世紀20年代至40年代末）（四）城市軌道交通復(fù)蘇階段（20世紀50年代至60年代） （五）城市軌道交通高速發(fā)展階段（20世紀70年代至今） 二、城市軌道交通運營網(wǎng)絡(luò)化 （一）運營網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成條件和效率 （二）網(wǎng)絡(luò)運營對客運服務(wù)的要求 （三）網(wǎng)絡(luò)運營對票務(wù)清算的要求 （四）網(wǎng)絡(luò)運營對運營安全的要求 三、軌道交通網(wǎng)絡(luò)運營對客運服務(wù)、票務(wù)清算和運營安全的要求 乘客對換乘的服務(wù)需求基本可以歸納為“換乘便捷、路徑合理、信息明確”。 客流是軌道交通生產(chǎn)組織的重要依據(jù)，票款是企業(yè)的重要收入源之一，因此網(wǎng)絡(luò)化運營

4、對客流的統(tǒng)計和票款的清算都提出了新的要求。 1.網(wǎng)絡(luò)化運營的票制 2.引進自動售檢票技術(shù) 軌道交通運營網(wǎng)絡(luò)作為城市的主要公共交通工具，覆蓋面廣，日均載客量大，因此一旦發(fā)生不能正常運營的事故或故障，將為市民出行帶來不便，甚至可能擾亂城市公共交通的正常秩序。為將故障對運營造成的影響降到最低，針對軌道交通乘客必須在車站乘降的特點，制訂軌道交通網(wǎng)絡(luò)化運營的車站應(yīng)急處置預(yù)案是十分必要的。 第二章 城市軌道交通車站及設(shè)計 任務(wù)一 車站及其設(shè)施設(shè)備 一、車站的概念及分類 車站是在城市軌道線路上設(shè)有配線，供列車到發(fā)、通過、折返、停車的地點。 按車站所處

5、的空間位置分為地面車站、地下車站、高架車站三種類型。 按車站運營的性質(zhì)不同分為中間站、換乘站、折返、越行站、接軌站和終點站。 二、車站客運的主要設(shè)備設(shè)施及作用 （一）車站用房 1.設(shè)備用房：設(shè)備用房是安置各類設(shè)備、進行日常維修及保養(yǎng)設(shè)備的場所； 2.運營管理用房：主要解決站控室及站長室的位置以及消防疏散工作樓梯的位置、工作人員衛(wèi)生間的位置； 3.輔助用房:為乘客辦理各種有關(guān)乘車的業(yè)務(wù)，或提供與乘車相關(guān)的咨詢業(yè)務(wù)；其他用房：包括洗手間、更衣室、休息室、備品庫、垃圾間、清掃工具間等。 （二）安全護欄、屏蔽門：安全護欄或屏蔽門都是為了保證乘客在站臺上乘降安全而設(shè)置的。 （三）車站通道

6、設(shè)備：乘客從車站出入口到站廳層或從站廳層到站臺層需要通過一定的通道，通道是聯(lián)系城軌車站出入口和站廳層的紐帶，便于乘客乘降。 (四)照明與低壓配電系統(tǒng)：照明系統(tǒng)是用來保證乘客在地鐵車站里能安全地候車和上下車；低壓配電系統(tǒng)直接向軌道交通中的低壓用電設(shè)備提供電能，并且監(jiān)控通風空調(diào)、給排水設(shè)備和照明設(shè)備的運行狀態(tài)。 （五）其他設(shè)備： 1．冷卻塔：冷卻塔是主要為中央空調(diào)提供散熱的設(shè)備。 2．商業(yè)設(shè)備：如售貨廳、自動售貨機等，為旅客購貨提供方便。 3．對講器：安裝于售票問訊處和車站控制室的玻璃窗前，當乘客有需要幫忙時，可以及時與地鐵車站工作人員對話聯(lián)系。 三、安全護欄、屏蔽門及作用 安全護欄

7、或屏蔽門都是為了保證乘客在站臺上乘降安全而設(shè)置。針對軌道運輸車站站臺高的特點，為有效防止乘客乘降前后在站臺邊沿掉入股道的事故發(fā)生，車站應(yīng)設(shè)置護欄或屏蔽門。 屏蔽門又稱站臺幕門或安全門，英文：Platform screen doors（PSD）或 Platform-edge doors，是指在月臺上以玻璃幕墻的方式包圍鐵路月臺與列車上落空間。列車到達時，開啟玻璃幕墻上電動門供乘客上下列車。 四、車站通道設(shè)備的組成 通道主要由樓梯、電梯和步行道構(gòu)成。 五、車站的照明系統(tǒng)及分類 地鐵車站的地下地域特征及地鐵運營性質(zhì)決定了地鐵內(nèi)照明種類的多樣化，進而決定了照明配電回路的數(shù)量不亞于動力用電回路

8、。按屬性分，有應(yīng)急照明、節(jié)電照明、標志照明、出入口照明、一般照明、廣告照明、事故照明等若干種。 任務(wù)二 車站平面布局設(shè)計 一、按照客流線來設(shè)計布局 所謂客流線，是指車站內(nèi)乘客的流動路線。這些流線具體反映著客運作業(yè)對于車站站房各類設(shè)施的設(shè)置及布局的基本要求，流線設(shè)計組織是否合理，不但影響車站的作業(yè)安全、效率和能力，同時也直接關(guān)系到對乘客服務(wù)質(zhì)量的高低。 二、車站站廳層公共區(qū)設(shè)計 客流通道口主要位于站廳層的公共區(qū)，分左右兩側(cè)布置，有利于地面道路兩側(cè)出入口的均勻布置。根據(jù)地鐵設(shè)計規(guī)范，通道口最小寬度不能小于2.4m。 公共區(qū)是乘客集散的區(qū)域，可以劃分為付費區(qū)和非付費區(qū)。進站乘客

9、在非付費區(qū)完成購票后通過檢票設(shè)備進入付費區(qū)，到站臺乘車；出站乘客通過檢票設(shè)備后進到非付費區(qū)后出站。 非付費區(qū)內(nèi)除了設(shè)置必要的售檢票系統(tǒng)設(shè)備，還可根據(jù)站廳面積大小設(shè)置些商鋪、自助銀行、公共洗手間、自動售貨機、公用電話等便民設(shè)備設(shè)施，布置原則以不影響乘客出入為首要條件。 自動售檢票系統(tǒng)設(shè)備主要設(shè)置在站廳層，按乘客進出站流向合理布置，向乘客提供購票、檢驗車票等服務(wù)。 三、車站通道設(shè)計 通道的設(shè)計應(yīng)以乘客流動的路線為主要考慮依據(jù)，遵循兩個原則：即減少進出站乘客流線的交叉和最大限度縮短乘客從出入口到站臺的走行距離。 四、站臺長度、寬度和高度 站臺是供乘客上下列車的平臺，設(shè)計中一般要保證所有車

10、輛均在站臺有效長度之內(nèi)。站臺有效長度是指乘客可以乘降的站臺范圍。站臺有效長度由列車編組的計算長度決定?？紤]到停車位置的不準確和車站值班員、駕駛員確定信號的需要，通常還預(yù)留一段停車誤差，隨著車輛控制的不斷進步，停車誤差越來越小。站臺邊緣與車輛邊緣的間距宜為0.08～0.1m，最大不得超過0.18m ，以免乘客掉下站臺。為此，站臺乘降車部分的曲線半徑一般不小于800m。 島式站臺的寬度一般為8～10m，側(cè)式站臺的寬度一般為4～6m。 站臺高度是指站臺面到鋼軌頂面的高度，與車型有關(guān)。站臺與車廂地板面等高，則稱為高站臺，一般為0.9m；站臺比車廂地板面低一兩個臺階，稱為中站臺、低站臺，一般為0.6

11、5m、0.45m。 采用高站臺時，考慮到車輛彈簧的撓度，在車輛滿載時，車廂的地板下沉量一般在0.1m以內(nèi)，故站臺設(shè)計高度宜低于車廂地板面0.05～0.1m。 第三章 城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計及線路設(shè)備 任務(wù)一 城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計 一、城市軌道交通綜合規(guī)劃 城市軌道交通是一個城市公共交通的最大直達客運體系，也是城市公共交通的骨干，在大城市和特大城市中更是如此。因此，在規(guī)劃和設(shè)計城市軌道交通路網(wǎng)時，應(yīng)以城市客運交通的需求作為主要依據(jù)，同時結(jié)合城市經(jīng)濟綜合開發(fā)，兼顧城市防空戰(zhàn)備的需要等因素進行統(tǒng)一規(guī)劃。 ⑴“面”的分析 所謂面

12、的分析，就是在整體上把握結(jié)構(gòu)形態(tài)，擬定軌道交通網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)架。根據(jù)已有的城市總體規(guī)劃、城市發(fā)展結(jié)構(gòu)、發(fā)展規(guī)模等，擬定軌道交通的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 若城市規(guī)模不大，城市軌道交通線路條數(shù)少于3條的可選用星形結(jié)構(gòu)；城市規(guī)模大、發(fā)展比較均勻的，可選用方格網(wǎng)狀；規(guī)模大、城市中心與副中心相配合、組團式發(fā)展的城市，可考慮放射網(wǎng)狀；特大城市則宜采用有環(huán)放射狀軌道交通網(wǎng)。 ⑵“點”的分析 點的分析主要是甄別城市的大型客流集散點、重要的政治經(jīng)濟中心，大型換乘樞紐以及其他需要軌道交通服務(wù)的區(qū)域。具體地說，對于以下幾類“點”需要特別關(guān)注。 ①大型對外交通樞紐，如機場、火車站、客運碼頭、大型長途汽車客運站等； ②重大

13、功能集聚區(qū)，如城市中心、副中心、地區(qū)中心、大型文體中心、政治中心、經(jīng)濟中心、商貿(mào)中心、娛樂中心等。 ③市內(nèi)原有的大型換乘樞紐。 上述“點”是軌道交通線路必須經(jīng)過的區(qū)域。 在上述“點”的研究中，應(yīng)注意特大型客流集散點和大量突發(fā)客流集散點，如火車站、城市中心、副中心及大型文體中心。這些“點”需要的軌道交通線路多，可能3條、4條甚至更多。因此，在分析這些關(guān)鍵點時，最好能先作粗略的交通分析，判斷需要的線路條數(shù)。避免出現(xiàn)軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃后，由于發(fā)現(xiàn)難以滿足其交通需求，再來調(diào)整軌道網(wǎng)的尷尬局面。 ⑶“線”的規(guī)劃 面和點兩個層面分析、甄別之后，各點之間缺乏聯(lián)絡(luò)，還沒有形成網(wǎng)絡(luò)，這就需要用線來溝通。

14、線路選擇也可通過定性分析和定量分析相結(jié)合的方法進行。 首先，通過定量分析，進行交通預(yù)測(遠景年在無軌道交通的情況下建模)，尋求城市的主要公交客運走廊，將高峰小時客運量大于1萬人次的路段標示出來。 其次，通過定性的判斷，遵循放射環(huán)狀結(jié)構(gòu)(或預(yù)測時設(shè)定的其他網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形態(tài))，勾勒出線路的初步走向。 二、城市軌道交通規(guī)劃的原則和步驟 （一）城市軌道交通規(guī)劃的原則 1.綜合合理布局 2.整體規(guī)劃、協(xié)調(diào)發(fā)展 3.方便乘客出行 4.保護城市古跡和文物 5.安全第一、以人為本 （二）城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的內(nèi)容和步驟 城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃 1.線網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容 城市軌道交通線

15、路實施規(guī)劃 城市軌道交通線網(wǎng)相關(guān)設(shè)施的布局規(guī)劃 2.線網(wǎng)規(guī)劃步驟: 三、城市軌道交通線網(wǎng)結(jié)構(gòu)及規(guī)劃方法 （一）線網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu) （二）線網(wǎng)規(guī)劃的不同方法 四、城市軌道交通線網(wǎng)設(shè)計 （一）線路走向 （二）站點設(shè)置 1.站點與周邊地塊緊密結(jié)合 2.站間距設(shè)置恰當 3.站點工程實施難度的大小 （三）聯(lián)絡(luò)線規(guī)劃 五、軌道線路的類型 （一）按照線路的鋪設(shè)方式分類 1、地下線路 2、地面線路 3、高架線路 （二）按照線路用途分類 1.正線 2.折返線 3.渡線 4.停車線 5.檢修線

16、6.試驗線 7.出入場線 8.聯(lián)絡(luò)線 9.輔助線 10.安全線 六、進行線路設(shè)計時的注意事項 軌道交通的線路設(shè)計，按照不同的設(shè)計階段有不同的深度要求。在線網(wǎng)規(guī)劃層面，主要考慮線路走向、車站設(shè)置和鋪設(shè)方式。 任務(wù)二 城市軌道交通線路設(shè)備和施工 一、軌道的基本結(jié)構(gòu) 傳統(tǒng)線路的基本結(jié)構(gòu)一般由鋼軌、軌枕、道岔、道床、聯(lián)結(jié)零件和軌道加強設(shè)備等組成，是城市軌道交通列車行車的基礎(chǔ)，是城市軌道交通運營的重要設(shè)備之一。 （一）基本設(shè)備 1.鋼軌及配件 2.軌枕及扣件 3.道床 4.防爬設(shè)備 （二）道岔 1.道岔的定義 2.道岔的組成

17、 （三）線路附屬設(shè)施、設(shè)備 1.擋車器 2.限界 3.線路標志 （四）軌道的幾何形位 1.軌距 2.水平 3.高低 4.軌向 二、城市軌道交通線路施工 （一）地下工程施工方法 （二）地面與高架結(jié)構(gòu)施工方法 三、結(jié)合綜合案例，分析武漢市軌道交通設(shè)計和施工的特色。 1.總體藍圖 根據(jù)遠景規(guī)劃，武漢市將建成12條軌道交通線路。12條軌道交通線路分為3個層次：第一層次為鎮(zhèn)間骨架線路，2、3、4號線跨越兩江，連通三鎮(zhèn)；第二層次為鎮(zhèn)內(nèi)主干線路，1號線和5號線分別貫穿漢口及武昌鎮(zhèn)內(nèi)的東西方向。第三層次為跨江輔助線路，由6號線和8號線組成。 2.高架

18、線路造就國內(nèi)最長輕軌橋梁 武漢軌道交通一號線全線橋梁澆注高架，高架橋梁穿梭于城區(qū)，平均高度相當于5層樓高，最高點達24米，因而有“天路”之稱。 武漢開通運營的輕軌1號線，從東西湖區(qū)東吳大道到堤角，全長28.8公里，設(shè)車站26座。 3.過江地鐵地質(zhì)條件全國最復(fù)雜 武漢軌道交通2號線是過江地鐵，是武漢市首條開工建設(shè)的地鐵線路，一期工程試驗段于2006年11月正式動工。過江地鐵是國內(nèi)外城市軌道交通中，第一個穿越強沖刷水域的，地質(zhì)條件非常復(fù)雜，沿線有大量歷史建筑要保護。 另外，武漢過江地鐵還有一項全國第一，即首次對反恐防爆炸進行安全論證。 項目

19、四 城市軌道交通車輛及其設(shè)備 任務(wù)一 認知城市軌道交通車輛類型 一、影響軌道交通車輛選型的因素 1、客流特點、 2、客流量、 3、行車速度、 4、線路條件 二、城市軌道交通車輛的特點 （一）是城市軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分，具有最優(yōu)的安全可靠性（和較強的載客能力 （二）良好的動力性能，速度快，制動效果佳 （四）不同線路選擇不同的牽引方式，適應(yīng)性強 （五）舒適的乘車環(huán)境條件 三、城市軌道交通車輛分類 按走行部分與行駛軌道之間的匹配關(guān)系來分:車輛的制式主要有鋼輪鋼軌制式車輛、膠輪制式車輛、獨軌制式車輛、直線電機車輛、導(dǎo)軌制式車輛、磁浮車輛等。 按牽引動力配置

20、分:城軌車輛可分為動車（Motor）和拖車（Trailer）。 按照車輛規(guī)格分：1.高運量2.大運量3.中運量 四、車輛的性能參數(shù)及主要尺寸 性能參數(shù)： 1.自重、載重及容積2.構(gòu)造速度3.軸重4.每延米軌道載重5.通過最小曲線半徑6.軸配置或軸列式7.最大起動加速度8.最大制動減速度9.列車平穩(wěn)性指標10.牽引電機功率11.每噸自重功率指標12.供電電壓13.沖擊率14.制動形式15.轉(zhuǎn)向架安全性指標16.座席數(shù)及每平方米地板面積站立人數(shù) 主要尺寸： 1.車輛長度2.車輛最大寬度3.車輛最大高度4.車輛定距5.固定軸距6.車鉤高7.地板面高度 五、各類車型的主要技術(shù)標準 地鐵

21、車輛的主要技術(shù)標準及特點 分類 車輛和線路條件 客運能力N(人次/h) 運營速度V（km/h） 備注 A型 車輛 車長：24.4m或22.8m 車寬：3.0m 定員：310人 線路半徑：≥300m 線路坡度：≤35‰ N:4.0～7.5萬 V≥35 高運量 適用于地下、地面 或高架 （上海軌道交通1、 2、3號線） B型 車輛 車長：19.52m 車寬：2.8m 定員：230～245人 線路半徑：≥250m 線路坡度：≤35‰ N:3.0～5.0萬 V≥35 大運量 適用于地下、地面 或高架 （杭州地鐵1號線） 直線

22、電機 B型 車輛 車長：(17.2)16.8m 車寬：2.8m 定員：215～240人 線路半徑：≥100m 線路坡度：≤60‰ N:2.5～4.0萬 V≥35 大運量 適用于地面高架或 地下 （廣州地鐵4號線） 輕軌車輛的技術(shù)標準及特點 分類 車輛和線路條件 客運能力N(人次/h) 運營速度V（km/h） 備注 C型 車輛 車長：18.9m～30.4m 車寬：2.6m 定員：200～315人 線路半徑：≥50m 線路坡度：≤60‰ N:1.0～3.0萬 V≥25～35 中運量 適用于地下、地面或高 架（上海軌道交通5、6 、8

23、號線等） 直線電機C 型車輛 車長：16.5m 車寬：2.5 定員：150人 線路半徑：≥60m 線路坡度：≤60‰ N:1.0～3.0萬 V≥25～35 中運量 適用于地面高架或地下 有軌電車系 統(tǒng)（單車或 鉸接車） 車長：12.5m或28m 車寬：≤2.6m 定員：110～260人 線路半徑：≥30m 線路坡度：≤60‰ N:0.6～1.0萬 V≥15～25 低運量 適用于地面道路混行 （上海張江有軌電車） 單軌車輛的技術(shù)標準及特點 分類 車輛和線路條件 客運能力N(人次/h) 運營速度V（km/h） 備注 跨座式單

24、軌車輛 車長：15m 車寬：3m 定員：150～170人 線路半徑：≥60m 線路坡度：≤60‰ N:1.0～3.0萬 V≥35 中運量 主要適用于高架 （重慶輕軌） 懸掛式 單軌車輛 車長：14m 車寬：2.6m 定員：80～100人 線路半徑：≥60m 線路坡度：≤60‰ N:0.8～1.5萬 V≥20 中運量 主要適用于高架 （日本千葉輕軌等） 磁浮車輛的主要技術(shù)標準及特點 分類 車輛和線路條件 客運能力N(人次/h) 運營速度V（km/h） 備注 低速 磁浮 車輛 車長：12～15.5m 車寬：2.6～3.0

25、m 定員：150人 線路半徑：≥70m 線路坡度：≤70‰ N:1.5～3.0萬 最高運行速度100km/h 中運量 主要適用于高架 高速 磁浮 車輛 車長：24～27m 車寬：3.7m 定員： 100人 線路半徑：≥300m 線路坡度：≤100‰ N:1.0～2.5萬 最高運行速度：430km/h 中運量 主要適用于郊區(qū)高架 （上海磁浮交通） 六、車輛編組的定義及車輛編組時考慮的因素 車輛編組指按照預(yù)期的目的，將各獨立的車輛連接起來，成為一個運行體。 車輛編組應(yīng)考慮：線路坡度、運營密度、站間距離、舒適度、安全可靠性、工程投資、客流大小

26、等因素。 七、車輛的編組方式 車輛編組方式主要指列車中動車與拖車的分布形式，以及車輛之間的連接方式。 目前我們國家各個城市的地鐵編組方法都不盡相同，但是具體編組方法都采用動、拖車混編的方式。一般動、拖混編采用“四動加兩拖”或“三動加三拖”的連接方式。 八、常見的車輛編號方法 1.常見的編號方法 用六位阿拉伯數(shù)字進行編號。其中前兩位數(shù)表示車輛所屬線路編號；第3-5位數(shù)表示車輛的序列號；第6位數(shù)表示車輛類型標識(A=1, B=2, C=3)。 2.其它編號方法 用五位阿拉伯數(shù)字及一個英文字母 (A、B、C)混合編號。即：前兩位表示車輛所屬線路編號；第三位表示車輛類型標識（A、B、

27、C）；第4-6位表示單元車的連續(xù)編號（001,002，…）。 任務(wù)二 認知城市軌道交通車輛機械組成 一、城市軌道交通車輛機械設(shè)備的組成 城市軌道交通車輛盡管形式不同，但一般均由車體及內(nèi)部設(shè)備、轉(zhuǎn)向架、車鉤緩沖裝置、制動裝置、空調(diào)通風系統(tǒng)、車輛電氣牽引系統(tǒng)、輔助供電系統(tǒng)、列車控制及診斷系統(tǒng)等部分組成。 二、車體的主要特征及結(jié)構(gòu) （一）車體的特征： 1.列車一般采用4節(jié)、6節(jié)或8節(jié)編組形式，由頭車（即帶有司機室的車輛）、中間車、動車與拖車組成。 2.對車輛重量限制較為嚴格，設(shè)計時講求車體輕量化，特別是高架輕軌，要求軸重小，以降低線路的工程投資。 3.對車輛的防火、隔音、減

28、振、隔熱要求嚴格，盡可能保證乘客的安全。 4.由于服務(wù)市內(nèi)公共交通，為了增加載客量和利于乘客疏散，車廂內(nèi)座位較少、車門多且寬敞，一般設(shè)有殘疾人輪椅停放區(qū)域等，內(nèi)部服務(wù)于乘客的設(shè)備較簡單。 5.車體的外觀造型和色彩美觀并與城市景觀相協(xié)調(diào)。 6. 車體一般有碳素鋼車體、不銹鋼車體、鋁合金車體三種材料。 車體根據(jù)其結(jié)構(gòu)和功能的差別，基本上可分為車輛殼體、貫通道、緊急疏散門、車門、車窗、司機室和內(nèi)部裝飾等部分。 （二）貫通道的組成及各部分的作用 貫通道主要由折蓬、擴墻板、過渡板和車頂板組成。 （1）折蓬 折蓬是用一種帶有纖維底的特殊橡膠制成的材料和鋼制框架鉚接而成的，結(jié)構(gòu)類似手風琴，可

29、伸縮，實現(xiàn)了兩車體的柔性連接。 （2）護墻板和頂板 護墻板和頂板是指車的側(cè)墻和頂板。它的作用是使貫通道更有安全感和更美觀，使人產(chǎn)生身處客室的感覺。因此，護墻板和頂板選用的顏色與客室的內(nèi)裝飾的顏色是一致的。 （3）過渡板 過渡板表面為弧形，由軋花不銹鋼板制成。在固定金屬框架和對接金屬框架上各固定有一組過渡板，分別屬于兩個不同車體的過渡板之間背靠背地、平整地對接，能在列車啟動矣制動時自由的伸縮，也能在列車通過曲線時自由旋轉(zhuǎn)搭接。 （三）車門的類型及何特點 按照車門的運動軌跡以及車體的安裝方式的不同，車門可分為內(nèi)藏對開式雙滑門、外掛式移門、塞拉門和外擺式車門等四種類型。 ①內(nèi)藏對開式雙

30、滑門簡稱內(nèi)藏門。在車門開、關(guān)時，車門在車輛側(cè)墻的外墻板與內(nèi)飾板之間的夾層內(nèi)移動。傳動系統(tǒng)設(shè)于車廂內(nèi)側(cè)車門的頂部，裝有導(dǎo)輪的車門可在導(dǎo)軌上移動，傳動機構(gòu)的鋼絲繩、皮帶或絲杠與車門相連接，氣缸或電機驅(qū)動傳動機構(gòu)，從而實現(xiàn)車門的往復(fù)開關(guān)動作。 ②外掛式移動門。 外掛式移動門與內(nèi)藏對開式雙滑門的主要區(qū)別是車門和懸掛機構(gòu)始終位于側(cè)墻的外側(cè)，車門傳動機構(gòu)的工作原理與內(nèi)藏對開式雙滑門完全相同。 ③塞拉門。塞拉門是車門在開啟狀態(tài)時，車門貼靠在側(cè)墻的外側(cè)，車門在關(guān)閉狀態(tài)時，車門的外表面與車體外墻成一平面。這不僅使車輛外觀漂亮，而且也有利于在高速行駛時減少空氣阻力，車門不會因為空氣渦流產(chǎn)生噪聲，也便于自動洗車

31、裝置對車體的清洗。塞拉門的開、關(guān)動作是車門借助上方安裝的懸掛機構(gòu)和導(dǎo)軌導(dǎo)向作用，由電機驅(qū)動機械傳動機構(gòu)使車門沿著導(dǎo)軌滑移。 ④外擺式車門。外擺式車門是在車門開啟時，通過轉(zhuǎn)軸和擺桿向外擺出并貼靠在車體的外墻板上，門關(guān)閉后，車門外表面與車體成一平面，這種車門結(jié)構(gòu)的特點是車門在開啟的過程中，需要較大的擺動空間。 三、轉(zhuǎn)向架的分類、組成和作用 轉(zhuǎn)向架一般分為動車轉(zhuǎn)向架、拖車轉(zhuǎn)向架兩種。 二軸動車轉(zhuǎn)向架一般由構(gòu)架、輪對、軸箱、構(gòu)架、空氣管路、空氣彈簧、一系懸掛、單元制動裝置、牽引電機、齒輪箱等組成。 四、車鉤緩沖裝置有哪幾種類型 全自動車鉤、半自動車鉤、半永久車鉤。 車鉤緩沖裝置安裝在車廂

32、端部的底架上。根據(jù)車輛連掛要求，車輛不同部位會裝配不同類型的車鉤緩沖裝置。 全自動車鉤(-):表示機械、氣路、電路的自動連接； 半自動車鉤(=):表示機械、氣路自動連接,電路人工連接； 半永久車鉤(*):表示機械、氣路、電路人工連接。 五、制動裝置 （一）制動裝置的特點 1.操縱靈活，制動減速度大，作用靈敏可靠，車組前后車輛制動、緩解作用一致； 2.具有足夠大的制動能力，保證列車在規(guī)定的制動距離內(nèi)準確停車； 3.具有電制動與摩擦制動配合作用的制動功能，并盡量充分發(fā)揮電制動能力，以減少對城市環(huán)境的污染和降低運行成本； 4.制動力應(yīng)能隨著載荷的變化而自動調(diào)整； 5.制動系統(tǒng)應(yīng)具

33、有防滑功能； 6.為防止運行列車發(fā)生分離或制動系統(tǒng)故障等危及行車安全的事故，列車應(yīng)具有自動施加緊急制動的功能。 （二）車輛制動方式的類型 城市軌道交通車輛的制動方式有兩種：一是摩擦制動方式，即動能通過摩擦副的摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，然后消散于大氣；二是動力制動方式，即把動能通過發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能，然后將電能從車上轉(zhuǎn)移出去。 （三）閘瓦制動、盤形制動的設(shè)備組成及制動特點 （1）閘瓦制動（又稱為踏面制動）它是最常用的一種制動方式，制動時閘瓦壓緊車輪，輪、瓦間發(fā)生摩擦，電動車組的動能大部分通過輪、瓦間的摩擦變成熱能，經(jīng)車輪與閘瓦最終逸散到大氣中去。 在閘瓦與車輪這一對摩擦副中，車輪由于主要承擔著車

34、輛走行功能，因此其材料不能隨意改變。要改善閘瓦制動的性能，只能通過改變閘瓦材料的方法。早期的閘瓦材料主要是鑄鐵。為了改善摩擦性能和增加耐磨性，目前城市有軌交通車輛中大多采用合成閘瓦。但合成閘瓦的導(dǎo)熱性較差，因此目前也有采用導(dǎo)熱性能良好，且具有較好的摩擦性能和耐磨性的粉末冶金閘瓦。 在閘瓦制動方式中，動能轉(zhuǎn)化為熱能的能力大，但熱能散于大氣的能力相對較小。當要求的制動功率較大時，有可能發(fā)生熱能來不及散于大氣，而在閘瓦與車輪踏面積聚，使它們的溫度升高，嚴重的甚至會導(dǎo)致閘瓦熔化（鑄鐵閘瓦）或車輪踏面產(chǎn)生裂紋等。因此，在采用閘瓦制動時，對制動功率要有限制。 （2）盤形制動有軸盤式和輪盤式之分。一般采

35、用軸盤式盤形制動裝置，當輪對中間由于牽引電機等設(shè)備使制動盤安裝發(fā)生困難時，可采用輪盤式盤形制動裝置。制動時，制動缸通過制動夾鉗使閘片夾緊制動盤，使閘片與制動盤間產(chǎn)生摩擦，把電動車組的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，熱能通過制動盤與閘片散于大氣。 與閘瓦制動相比，盤形制動有下列主要優(yōu)點：一是可以大大減輕車輪踏面的熱負荷和機械磨耗。二是可按制動要求對相互摩擦的雙方進行選擇（采用閘瓦制動時，作為“摩擦副”一方的車輪構(gòu)造和材質(zhì)不能根據(jù)制動要求來選擇），盤形制動的制動盤可以設(shè)計成帶熱筋的，旋轉(zhuǎn)時它具有半強迫通風的作用，以改善散熱性能，為采用摩擦性能較好的合成材料閘片創(chuàng)造了有利條件，適用于高速列車。三是制動平穩(wěn)，幾乎沒

36、有噪聲。不足之處為：車輪踏面沒有閘瓦的磨刮，將使輪軌粘著惡化；制動盤使簧下重量及沖擊振動增大，運行中消耗牽引功率。 （四）車輛的制動操縱模式 車輛的制動操縱模式主要有常用制動、緊急制動、快速制動、停放制動四種類型。 （五）空氣制動機、電空制動機、真空制動機 當以壓力空氣作為制動信號傳遞和制動力控制的介質(zhì)時，該制動裝置稱為空氣制動控制系統(tǒng)，又稱為空氣制動機。以電氣信號來傳遞制動信號的制動控制系統(tǒng)，稱為電氣指令式制動控制系統(tǒng)，其制動力的提供可以是壓力空氣、電磁力、液壓等方式。 電空制動機是電控空氣制動機的簡稱，是在空氣制動機的基礎(chǔ)上加裝電磁閥等電氣控制部件而形成的。它的特點是制動作用的操

37、縱控制用“電控”，但制動作用原動力還是壓力空氣。而且，在制動機的電控因故失靈時，它仍可實行“氣控”（空氣壓強控制），臨時變成空氣制動機。 真空制動機的特點是以大氣（與真空的壓差）為原動力，以改變“真空度”來操縱控制。 第五章 城市軌道交通牽引、供電系統(tǒng) 任務(wù)一 城市軌道交通車輛牽引系統(tǒng) 一、城市軌道交通牽引供電制式及特點 城市軌道交通車輛電氣牽引系統(tǒng)主要包括受流設(shè)備和各種電氣牽引設(shè)備及其控制電路。牽引電動機是城市軌道交通車輛得以實現(xiàn)牽引及電制動的動力機械設(shè)備。車輛電氣牽引有直流電氣牽引系統(tǒng)和交流電氣牽引系統(tǒng)。直流電氣牽引系統(tǒng)采用直流牽引電

38、動機。牽引控制方式從凸輪變阻調(diào)速發(fā)展到斬波調(diào)阻變速，控制簡單方便，但也存在著質(zhì)量大、體積大、維修量大和能耗大等缺點。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，直流電氣牽引系統(tǒng)的控制方式發(fā)展為斬波調(diào)壓變速方式。交流電力牽引系統(tǒng)采用異步電動機和直線電動機兩種。在牽引傳動系統(tǒng)中，交流電動機相對于直流電動機有許多優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單可靠、無電刷和換向器、體積小、質(zhì)量小、維修方便、轉(zhuǎn)速高、功率大、能自動防滑等，在城市軌道交通中廣泛應(yīng)用。城市軌道交通車輛交流牽引一般采用交流三相異步電動機作為牽引動力。 二、簡述城市軌道交通車輛電氣傳動及控制方式。 城市軌道交通車輛的牽引動力來自牽引電動機。牽引電動機懸掛在車輛轉(zhuǎn)向架或車軸上，并借

39、傳動裝置驅(qū)動車輛前進。啟動、牽引及制動等各種工況，都是通過電氣傳動控制系統(tǒng)改變牽引電動機的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)車輛調(diào)速的目的。動車中的牽引電動機將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，驅(qū)動列車運行并控制運行速度。 傳統(tǒng)技術(shù)模式的地鐵車輛是依靠輪軌間黏著作用來發(fā)揮牽引及制動力，但由于物理黏著的限制，其加、減速度性能和爬坡能力都受到了制約。傳統(tǒng)的地鐵車輛存在著全天候運行特性較差、運行時機械振動和噪聲較大、車輛結(jié)構(gòu)輕量化和小型化相對困難等缺點。隨著城市軌道交通技術(shù)的發(fā)展，直線電機車輛應(yīng)運而生。與傳統(tǒng)輪軌車輛的最大區(qū)別在于牽引傳動系統(tǒng)，直線電動機車輛是利用單邊式直線感應(yīng)電動機作為地鐵(或輕軌)車輛的驅(qū)動。這種驅(qū)動方式中，車輛的車

40、輪僅起支撐承載作用，而推進力是由直線感應(yīng)電動機產(chǎn)生的。由于是非黏著的驅(qū)動，所以直線電動機車輛具有動力性能優(yōu)良、實現(xiàn)徑向轉(zhuǎn)向架、橫斷面結(jié)構(gòu)的小型化、降低振動和噪聲、安全性和可靠性良好等優(yōu)點。 目前城市軌道交通車輛采用的牽引電動機有旋轉(zhuǎn)電動機和線性電動機兩大類。城市軌道交通車輛牽引傳動控制方式。 三、受流設(shè)備 （一）受電弓的組成和作用原理 1、受電弓的組成 由滑板、上框架、下臂桿(雙臂弓用下框架)、底架、升弓彈簧、傳動氣缸、支持絕緣子等部件組成。 2、受電弓的作用原理。 升弓時，司機按下受電弓按鍵開關(guān)，升弓電空閥得電，氣路打開，壓縮空氣經(jīng)緩沖閥的節(jié)流閥進入傳動氣缸，推動活塞克服降弓彈

41、簧的作用力，帶動連桿絕緣子和U形連桿右（外）移，解除了對下臂桿的約束力，升弓彈簧拉動下臂桿和推桿順時針轉(zhuǎn)動，推桿推動鉸鏈座和上部框架逆時針旋轉(zhuǎn)，帶動受電弓弓頭升起。 降弓時，司機恢復(fù)受電弓按鍵開關(guān)，受電弓電空閥失電，供風口通大氣，傳動氣缸內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)快排閥、電空閥排向大氣，在降弓彈簧的作用下，活塞帶動U形連桿左（內(nèi)）移，當U形連桿與下臂桿轉(zhuǎn)軸接觸后，迫使轉(zhuǎn)軸向下移動，強制下臂桿做逆時針轉(zhuǎn)動，最終使弓頭下降到落弓位。 （二）集電靴主要部件的作用。 (1)調(diào)整支架：通過調(diào)整螺栓可以整體調(diào)整集電靴高度，主要是調(diào)整臂軸的高度。 (2)調(diào)整絲槽：調(diào)整絲槽共有20個槽，每個絲槽距離為4mm，調(diào)整

42、范圍為80mm，這主要是針對列車輪對磨耗設(shè)計的，因為輪對磨耗范圍一般是80mm，當列車輪對有磨耗時，可以通過調(diào)整集電靴在絲槽上的位置來調(diào)整集電靴臂軸的高度，保證臂軸高度為183±4mm。 (3)手動回退工具插入位置：通過在手動回退工具插入位置插入絕緣棒可以實現(xiàn)集電靴手動升降靴。 (4)拉簧壓力系統(tǒng)：用于保持集電靴升靴所需的力。 (5)集電靴止擋：集電靴止擋有升靴止擋和降靴止擋，集電靴止擋主要是調(diào)整集電靴升降靴的極限高度。集電靴升靴止擋有剛性止擋和橡膠止擋，剛性止擋起主要的止擋作用，橡膠止擋主要起緩沖作用，因為受流臂很長，所以橡膠止擋最好高于剛性止擋5mm。 (6)氣動回退裝置

43、：氣動回退裝置主要由集電靴氣缸和回退柄組成，氣動控制集電靴升降。 (7)集電靴供風單元箱：主要由兩個二位五通的脈沖電磁閥、一個過濾減壓閥及五個截斷賽門集成在一個閥板上組成。 四、牽引電動機 1、直流電動機 2、交流電動機 3、直線電動機 五、列車控制系統(tǒng)的組成及作用 控制系統(tǒng)的作用是控制牽引系統(tǒng)與輔助系統(tǒng)各電器的動作，通過司機或檢修人員控制車輛的運行。主電路、輔助電路、控制電路在電氣設(shè)備方面互相隔離，分別裝置在操縱臺和各種設(shè)備箱、電氣柜中，但又通過電磁或機械傳動等方式，互相聯(lián)系、互相配合動作，形成完整統(tǒng)一的車輛電氣系統(tǒng)，以實現(xiàn)整個列車的正常運行。 任務(wù)二 認知城市軌道交

44、通車輛供電系統(tǒng) 一、城市軌道交通供電系統(tǒng)的組成和主要功能以及對供電系統(tǒng)的基本要求。 城市軌道交通供電系統(tǒng)主要由外部電源、主變電所或電源開閉所、牽引供電系統(tǒng)、動力照明供電系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)等幾個部分構(gòu)成。 要求： 1．供電系統(tǒng)必須可靠: 城市軌道交通電動列車和車站設(shè)備都是為乘客提供服務(wù)的設(shè)備，在運營過程中，一旦供電中斷，受影響最大的是行車和客運兩個部門。所以城市軌道交通供電系統(tǒng)，必須具有高度的可靠性。為此，各變電站采用兩路進線，并互為備用；電源容量設(shè)計時應(yīng)為發(fā)展留有余地；而且應(yīng)選用先進、可靠的電氣設(shè)備，采用模塊化的計算機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)實時監(jiān)控，調(diào)度自動化的運行模式；以專人定時巡視檢

45、查為輔助手段。 2．供電系統(tǒng)必須滿足不同用戶的需求: 城市軌道交通系統(tǒng)內(nèi)各用電單位，對供電有不同的需求，為了滿足各單位的用電要求，首先對供電負荷進行分類。 (1)按供電對象的重要性，將供電系統(tǒng)分成三級 ①一級負荷 城市軌道交通電動列車、通信、信號設(shè)備、消防設(shè)備等用戶，必須確保不間斷供電；為此，必須采取兩路電源供電，當任何一路電源失電后，應(yīng)自動、迅速切換一路電源。 ②二級負荷 城市軌道交通車站照明、自動扶梯等用戶，應(yīng)確保連續(xù)供電，萬一停電后會影響客運服務(wù)質(zhì)量，但并不影響列車運行安全；設(shè)計時．一般采用二路進線電源，再分片分區(qū)供給。 ③三級負荷 城市軌道交通的商業(yè)用電、廣告照明等用

46、戶，應(yīng)確保其正常供電。這些用戶并不直接影響客運服務(wù)質(zhì)量，其用電可根據(jù)電網(wǎng)負荷情況進行調(diào)整。 (2)按用戶負荷變化及用途可作以下分類 ①負荷變化不大的低壓交直流負荷 此類負荷要求有很高的供電可靠性和良好的供電質(zhì)量。如：變電站控制設(shè)備的低壓交直流負荷。 ②負荷變化大的直流供電 它們對供電、供電設(shè)備的可靠性要求高，用電量隨客運的高峰低谷變化而變化。如：客運列車是城市軌道交通供電系統(tǒng)中的最主要負荷，而且是直流負荷。在夜間列車停運時，負荷為零。 ③負荷變化大的交流供電 車站用戶多為是低壓用戶，如：車站電梯和自動扶梯、環(huán)控設(shè)備、照明、售檢票系統(tǒng)、消防報警糸統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、通信、信號等。這些用

47、戶，在客運時段是用電高峰，列車停運時段是用電低谷。而且必須向通信、信號專業(yè)設(shè)備提供24 h不間斷的連續(xù)供電。 ④夜間用電 停車場的車輛維修作業(yè)區(qū)等夜間用電用戶。白天列車運行的時間段，由于絕大部分的電動列車都在正線運行，因此，列車檢修用電是低谷，反之在夜間客運終止，回庫列車的檢修作業(yè)用電是高峰時段。 ⑤非重要用戶 車站商業(yè)等不直接影響運營質(zhì)量的用戶，盡管其用電量較大，但這些用戶的列車運營沒有直接關(guān)系，將這些用戶歸類為非重要用戶。 城市軌道交通供電系統(tǒng)，磐須依據(jù)不同用電需求區(qū)別對待，即重要的一級負荷，二路電源供電，并能自動切換。二級負荷，也是二路電源進線分片分區(qū)供給。三級負荷一路電源供電

48、，在供電能力緊張時，停止三級負荷供電，只有這樣，才能滿足和保障用戶的用電要求，保證城市軌道交通的正常運營。 二、城市軌道交通外部供電方式及特點 （一）集中式供電 在城市軌道交通沿線，根據(jù)用電容量和線路長短，建設(shè)專用的主變電所，這種由主變電所構(gòu)成的供電方案，稱為集中式供電。主變電所進線電壓一般為110kV，經(jīng)降壓后變成35kV或10kV，供牽引變電所與降壓變電所。主變電所應(yīng)有兩路獨立的進線電源。集中式供電，有利于城市軌道交通供電形成獨立體系，便于管理和運營。上海、廣州、南京、香港、德黑蘭地鐵等即為集中式供電方案。 （二）分散式供電 根據(jù)城市軌道交通供電的需要，在地鐵沿線直接由城市電網(wǎng)引

49、入多路電源，構(gòu)成供電系統(tǒng)，稱為分散式供電。這種供電方式一般為10kV電壓級。分散式供電要保證每座牽引變電所和降壓變電所均獲得雙路電源，要求城市軌道交通沿線有足夠的電源引入點及備用容量。建設(shè)中的沈陽地鐵、長春輕軌、大連輕軌、北京城鐵、北京八通線、北京地鐵5號線等即為分散式供電方案。 （三）混合式供電 將前兩種供電方式結(jié)合起來，一般以集中式供電為主，個別地段引入城市電網(wǎng)電源作為集中式供電的補充，使供電系統(tǒng)更加完善和可靠。這種方式稱為混合式供電。北京地鐵一線和環(huán)線、建設(shè)中的武漢軌道交通工程、青島地鐵南北線工程等即為混合式供電方案。 三、變電所 （一）變電所的主要設(shè)備和功能 變電所的主要電氣

50、設(shè)備包括：變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、母線、熔斷器、電壓互感器、電流互感器、避雷器、整流器等。 功能：變壓器：一種變換器，用于傳遞和變換交流電能。 斷路器：一種對電路進行控制(開斷、關(guān)合)和保護的高壓電器開關(guān)，用于自動切斷負載電流和短路電流。 隔離開關(guān)：高壓電器開關(guān)，可在無負荷電流時接通和斷開電路。 母線：導(dǎo)線，用于匯合和分配電能。 熔斷器：利用過負荷或短路電流導(dǎo)致熔體發(fā)熱熔斷原理設(shè)計的保護電器設(shè)備。 電壓互感器：用于測量、控制和保護回路用的變壓器。 電流互感器：用于測量、控制和保護回路用的變流器。 避雷器：防止雷電波損壞電器設(shè)備絕緣的保護電器。 整流器：用于與牽引變壓器組合為

51、變壓整流的變換裝置。 （二）變電所的五種類型及作用。 城市軌道交通變電所有主變電所、牽引變電所、中心降壓變電所、降壓變電所和混合變電所五種類型。 作用：主變電所將城市電網(wǎng)提供的兩路相互獨立的、可靠的110kV交流電壓的電源，降壓為中壓35kV的電源，再配送到城市軌道交通系統(tǒng)所有用戶的供電。 牽引變電所將來自于主變電所或相鄰35kV變電所的35kV交流電源，通過整流變壓器降壓和整流器整流構(gòu)成等效24脈波直流，經(jīng)過直流快速開關(guān)設(shè)備向接觸網(wǎng)供電，不間斷地供給電動列車優(yōu)質(zhì)電能。在接受35kV交流電源的同時，通過中壓環(huán)網(wǎng)向相鄰35kV變電所供電。牽引變電所一般設(shè)置在車站和車輛段附近，相鄰牽引變電

52、所之間距離為2～4km，牽引變電所兩套整流機組正常運行時，兩套整流機組并聯(lián)運行，接觸網(wǎng)越區(qū)隔離開關(guān)打開，與相鄰牽引變電所構(gòu)成雙邊供電方式，共同向供電范圍內(nèi)的電動車組供電，任一牽引變電所發(fā)生故障時，由兩側(cè)相鄰牽引變電所共同承擔其間的全部牽引用電負荷。 除電動列車的牽引電源外，其他設(shè)備和設(shè)施所需的電源，均有中心降壓所提供。中心降壓所從主變電所引入兩路電源，經(jīng)動力變壓器將電壓降至10KV后，再以兩路電源送到各個降壓變電所。中心降壓所的輸入和輸出電路，都采用互為備用的冗余兩路設(shè)計，以確保供電的可靠。 降壓變電所將來自主變電所或相鄰變電所的35kV電源，通過中壓網(wǎng)絡(luò)分配給降壓變電所，并通過降壓，變成

53、車站、區(qū)間動力照明等設(shè)備使用的低壓380V／220V電源，再通過低壓配電系統(tǒng)不間斷地供給動力照明等設(shè)備使用。降壓變電所一般設(shè)在車站附近，既可對車站較集中的電氣設(shè)備供電，也可以向車站兩側(cè)區(qū)間用電設(shè)備供電。車輛基地、系統(tǒng)調(diào)度控制中心也需要專門設(shè)置的降壓變電所供電。 將牽引變電所和降壓變電所合建在一起就稱為混合變電所。 四、接觸網(wǎng) （一）接觸網(wǎng)的主要類型及基本要求。 架設(shè)在車頂上方的接觸網(wǎng)稱為架空式接觸；鋪設(shè)在車廂地板以下部位的接觸網(wǎng)稱為接觸軌式接觸網(wǎng)，也可稱第三軌供電網(wǎng)。饋線是連接牽引變電所和接觸網(wǎng)的導(dǎo)線，它把經(jīng)牽引變電所整流后合乎城市軌道牽引電壓的電能饋送給接觸網(wǎng)。 基本要求： 1.

54、在惡劣的氣候條件下機械結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性。 2.設(shè)備及零件具有足夠的耐磨性和抗腐蝕能力。 3.設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，零部件互換性強；便于維護、搶修。 4.電動列車受流器與接觸網(wǎng)直接接觸滑行面，保持平滑過渡無突變。 （二）地面架空式接觸網(wǎng) 主要由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱和基礎(chǔ)等組成。 A．接觸懸掛：其作用是直接供給電動列車電流，使其正常運行。與電動列車受電弓直接接觸的是接觸線。接觸懸掛方式很多，地面段主要有簡單鏈形懸掛、簡單懸掛。簡單鏈形懸掛包括承力索、吊弦、接觸線；簡單懸掛包括吊索、接觸線。 B．支持裝置：用于支持接觸懸掛并將其負荷傳給支持或其他建筑物的機構(gòu)。包括腕臂、絕緣子、腕臂

55、；腕臂安裝在支柱上，用以支持接觸懸掛，對地有絕緣，并起傳遞負荷的作用；腕臂通過旋轉(zhuǎn)底座固定。接觸導(dǎo)線固定在定位器的定位線夾上，定位器裝配在定位管上。 C．定位裝置：包括支持器、線夾和定位管。定位裝置固定接觸線的平面位置，保證接觸線與受電弓的相對位置在受電弓滑板運行軌跡范圍內(nèi)，并將接觸線水平負荷傳給支持裝置。定位裝置包括定位管和定位器。 D．支柱和基礎(chǔ)：支柱是接觸網(wǎng)中最基本、應(yīng)用是廣泛的支撐設(shè)備，承受接觸懸掛、支持裝置、定位裝置的負荷，并將接觸懸掛固定在規(guī)定高度。 （三）接觸軌（第三軌） 接觸軌系統(tǒng)主要由接觸軌、接觸軌支架或絕緣子、絕緣防護罩、彎頭、連接板、膨脹接頭、錨結(jié)、隔離開關(guān)、電纜

56、等主要零部件構(gòu)成。其中接觸軌、彎頭、連接板、膨脹接頭、錨結(jié)一般由接觸軌廠家配套。 五、“迷流” 牽引直流電由高電位向低電位單向流動的特性，必然會造成電流向電阻小的方向“失散”，并使“失散區(qū)域”內(nèi)的金屬物體產(chǎn)生電腐蝕。這種“失散的電流”就是“迷流”。需要指出的是“迷流”不是迷失方向的電流，只是不完全依照規(guī)定的回路流動的電流，當然這些“失散的電流”最終還是要回到電源的。因此，迷流即雜散電流。 既然流動的直流電就會產(chǎn)生迷流，而從牽引站輸出的正是直流電，因此牽引變電所在對外供電的同時，自身也在不斷地產(chǎn)生著迷流。它會不斷地、緩慢地腐蝕建筑物結(jié)構(gòu)中的鋼筋、預(yù)埋件等金屬物體，因此對迷流流經(jīng)的范圍內(nèi)的城

57、市建筑物、地下隧道，尤其是城市軌道交通車站等建筑物構(gòu)成了巨大危害。為此必須予以足夠重視，采取各種措施進行防護。 從雜散電流產(chǎn)生的原因可以得到治理的方向，即按照“堵一排一限”的思路。 (1)“堵”——減少雜散電流量 (2)“排”——設(shè)置雜散電流收集網(wǎng)，逐層屏蔽。 (3)“限”——限制迷流 第六章 城市軌道交通信號與通信系統(tǒng) 任務(wù)一 認知城市軌道交通信號系統(tǒng) 一、城市軌道交通信號系統(tǒng)的組成 城市軌道交通信號系統(tǒng)通常由列車運行自動控制系統(tǒng)(ATC)和車輛段信號控制系統(tǒng)兩大部分組成，用于列車進路控制、列車間隔控制、調(diào)度指揮、信

58、息管理、設(shè)備工況監(jiān)測及維護管理等，是一個高效的綜合自動化系統(tǒng)。 二、城市軌道交通信號基礎(chǔ)設(shè)備的組成及作用 城市軌道交通信號基礎(chǔ)設(shè)備包括繼電器、信號機、轉(zhuǎn)轍機、軌道電路等。 1.繼電器 繼電器是利用不同觸點的組合，完成不同電路聯(lián)通與斷開的電器開關(guān)，它由線圈、鐵芯、銜鐵、推桿、中簧片、前接點、后接點等組成。 當繼電器勵磁線圈通電時，銜鐵被吸住，推桿升起，中簧片連接前接點，該組觸點連接電路接通。當繼電器勵磁線圈斷電時，銜鐵在重力作用下推桿下落，中簧片連接后接點，連接該組觸點電路，同時斷開前組觸點電路。 可見，繼電器具有開關(guān)特性，可利用它的接電通斷電路構(gòu)成各種控制和表示電路。 2.信號

59、機 城市軌道交通采用色燈信號機，除了車輛段和有道岔的車站外，一般不設(shè)地面信號機。在城市軌道交通中，列車的運行速度不取決于信號的顯示，即信號為非速差信號，允許信號的綠燈、黃燈并不表示列車的運行速度，而是代表列車的運行進路是走道岔的直股還是側(cè)股。 色燈信號機以其燈光的顏色、數(shù)目和亮燈狀態(tài)來表示信號。色燈信號機有高柱和矮柱兩種。高柱信號機安裝在鋼筋混凝土機柱上，主要用于需要顯示距離遠、觀察位置明顯的地方，如車輛段的進段、出段信號機；矮柱信號機安裝在信號機水泥地基上，一般用于信號顯示距離要求不遠、隧道等安裝空間受限制的地方。 3.轉(zhuǎn)轍機 在聯(lián)鎖區(qū)內(nèi)的每個道岔處都要設(shè)置一臺電動轉(zhuǎn)轍機，用以轉(zhuǎn)換道

60、岔和鎖閉道岔。 4.軌道電路 軌道電路是以鐵路線路的兩根鋼軌作為導(dǎo)體，兩端加以機械絕緣(或電氣絕緣)，接上送電和受電設(shè)備構(gòu)成的電路。 三、地面信號機的設(shè)置和顯示意義 城市軌道交通的地面信號機設(shè)于列車運行方向右側(cè)，其地下部分一般安裝在隧道壁上。特殊情況可設(shè)于列車運行方向的左側(cè)或其他位置。 城市軌道交通信號的基本色為紅、黃、綠三種，再輔以藍色、月白色構(gòu)成城市軌道交通信號的基本顯示系統(tǒng)。 紅色表示停車，禁止越過信號機，即信號處于關(guān)閉狀態(tài)(信號熄滅或顯示不明的情況也視為停車信號)；綠色表示可按規(guī)定速度通過，即信號處于正常開放狀態(tài)；黃色表示注意減速運行，即信號處于有條件的開放狀態(tài)。 月白色

61、若作為調(diào)車信號，則表示允許越過調(diào)車信號機調(diào)車；若作為引導(dǎo)信號，則應(yīng)加上紅色信號顯示。表示準許列車越過紅燈，以不超過20km／h的速度進站，并隨時做好停車準備；藍色為調(diào)車信號，表示禁止越過調(diào)車信號機調(diào)車。 四、電動轉(zhuǎn)轍機的基本結(jié)構(gòu)和作用 轉(zhuǎn)轍機 在聯(lián)鎖區(qū)內(nèi)的每個道岔處都要設(shè)置一臺電動轉(zhuǎn)轍機，用以轉(zhuǎn)換道岔和鎖閉道岔。 城市軌道交通軌道電路的構(gòu)成及作用 軌道電路是以鐵路線路的兩根鋼軌作為導(dǎo)體，兩端加以機械絕緣(或電氣絕緣)，接上送電和受電設(shè)備構(gòu)成的電路。 軌道電路的作用從上述軌道電路的工作原理中可以看出，軌道電路可以檢查軌道是否空閑、檢查鋼軌是否完整。除此之外，軌道電路還可以傳遞行車信息

62、。例如音頻數(shù)字編碼軌道電路中傳送的行車信息為ATC系統(tǒng)直接提供控制列車運行所需要的前行列車位置、運行前方信號機狀態(tài)、線路條件等有關(guān)信息，以決定列車運行的目標速度，控制列車在當前運行速度下是否停車或減速。對于ATC系統(tǒng)來說，帶有編碼信息的軌道電路是其在異地之間傳輸信息的通道之一。 五、聯(lián)鎖 （一）電氣集中聯(lián)鎖的設(shè)備組成 用電氣的方法集中控制和監(jiān)督全站的道岔、進路和信號機，并實現(xiàn)它們之間聯(lián)鎖的設(shè)備稱為電氣集中聯(lián)鎖設(shè)備。城市軌道交通多采用電氣集中聯(lián)鎖設(shè)備。在繼電聯(lián)鎖中實現(xiàn)聯(lián)鎖的主要元件是繼電器。 （二）計算機聯(lián)鎖設(shè)備的特點 微機聯(lián)鎖系統(tǒng)是以微型計算機取代了傳統(tǒng)的電氣集中電路而構(gòu)成的車站信號

63、自動控制系統(tǒng)。在微機聯(lián)鎖系統(tǒng)中，計算機對車站值班員的操作命令和現(xiàn)場狀態(tài)信息按規(guī)定的聯(lián)鎖邏輯進行分析與處理，實現(xiàn)對鐵路車站信號設(shè)備的控制。微機聯(lián)鎖系統(tǒng)無論在安全性、可靠性，還是在經(jīng)濟效率上，都具有更大的優(yōu)越性。隨著科技的進一步發(fā)展，微機聯(lián)鎖系統(tǒng)也在不斷的發(fā)展和完善。 六、應(yīng)答器 應(yīng)答器也稱信標，它也是信號系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)備，隨著ATC系統(tǒng)的普及，應(yīng)答器在城市軌道交通得到廣泛的應(yīng)用。不同的應(yīng)答器應(yīng)用于不同的信號制式，有“有源應(yīng)答器”和“無源應(yīng)答器”之分，也稱之為“有源信標”和“無源信標”。 在點式ATP子系統(tǒng)中，利用設(shè)置在每個車站出站信號機處的應(yīng)答器傳送ATP信息；在基于模擬軌道電路的ATC系

64、統(tǒng)中，利用設(shè)于區(qū)間和車站的應(yīng)答器(也稱為標志器)，實現(xiàn)列車在車站的程序?qū)ξ煌＼嚳刂?；在基于“距離定位”制式的ATC系統(tǒng)用無源應(yīng)答器進行列車定位校核，有源應(yīng)答器用于車地信息交換。CBTC系統(tǒng)中無源應(yīng)答器主要用于列車定位校準，而有源應(yīng)答器主要用于信號后備系統(tǒng)中向列車傳送點式信息。 七、城市軌道交通的列車自動控制系統(tǒng) 1、城市軌道交通的列車自動控制系統(tǒng)的概念 城市軌道交通的信號系統(tǒng)是保證列車運行安全和提高線路通過能力的重要設(shè)施。傳統(tǒng)的信號系統(tǒng)已不能適應(yīng)城軌交通的發(fā)展，必須用一種能實現(xiàn)列車速度自動控制和列車運行間隔自動調(diào)整的新的系統(tǒng)來替代，這就是列車自動控制系統(tǒng)（Automatic Train

65、Control System）。 2、城市軌道交通列車自動控制系統(tǒng)的基本作用、 系統(tǒng)中后續(xù)列車根據(jù)與先行列車之間的距離和進路條件，在車內(nèi)連續(xù)地顯示出容許的速度信息，（或按設(shè)定的運行條件達到該容許速度的距離信息），根據(jù)上述信息列車自動地控制運行速度，以達到自動調(diào)整行車間隔的目的，提高運輸效率，并由列車自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)在車站的程序定位停車。 3、城市軌道交通列車自動控制系統(tǒng)各子系統(tǒng)的作用是什么 城市軌道交通信號系統(tǒng)按子系統(tǒng)設(shè)備所在區(qū)域，由以下部分組成: （1）行車指揮控制中心：由列車運行監(jiān)視（調(diào)度監(jiān)督）或列車運行監(jiān)控（調(diào)度集中）或列車自動監(jiān)控等子系統(tǒng)構(gòu)成。 （2）車站及軌旁子系統(tǒng)：由

66、行車指揮系統(tǒng)車站設(shè)備、聯(lián)鎖、行車運行控制系統(tǒng)的地面設(shè)備及其與聯(lián)鎖設(shè)備的接口、列車識別等其他設(shè)備組成。 （3）車載子系統(tǒng)：由機車信號和自動停車設(shè)備、車載ATP/ATO及列車識別等設(shè)備組成。 (4)車輛段（場）子系統(tǒng)：由聯(lián)鎖設(shè)備、行車指揮系統(tǒng)等設(shè)備組成。 八、傳統(tǒng)信號系統(tǒng)和城市軌道交通信號系統(tǒng)的特點比較 傳統(tǒng)信號系統(tǒng) 城市軌道交通信號系統(tǒng) 列車運行速度高，可采用較高速 率的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。 列車運行速度低，可采用較低速率的數(shù)據(jù) 傳輸系統(tǒng)。 聯(lián)鎖設(shè)備對象多。 車站一般不設(shè)道岔，聯(lián)鎖設(shè)備監(jiān)控對象少。 通過設(shè)置在地面的色燈信號機指 揮列車，機車信號作為輔助信號。 減少或取消了傳統(tǒng)的地面信號，機車信號 作為主體信號。 傳遞不同的行車命令。 傳遞給列車的是具體的速度或距離信息。 主要由司機控制列車運行速度。 依靠ATO駕駛或無人駕駛，司機勞動強度 大大減少。 行車組織復(fù)雜，列車種類多。 行車組織簡單，列車種類單一。 任務(wù)二 認知城市軌道通信系統(tǒng) 一、軌道交通通信系統(tǒng)概述 1、城市軌道交通系統(tǒng)中通信設(shè)備的組成 城市軌道交通專用通信系統(tǒng)一般由傳輸、公