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轨道交通
时间:2014-04-29  点击量:

基本概况

城市轨道交通(Rail Transit)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。世界各国普遍认识到:解决城市的交通问题的根本出路在于优先发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统
在中国国家标准《城市公共交通常用名词术语》中,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的总称。”
跟据中国城市轨道交通协会统计,2013年末,中国累计有19个城市建成投运城轨线路87条,运营里程2539公里。2013年实际新增2个运营城市、16条运营线路、395公里运营里程。在2539公里运营里程中,地铁2074公里,占总里程的81.7%;轻轨192公里,占总里程的7.6%;单轨75公里,占总里程的3.0%;现代有轨电车100公里,占总里程的3.9%;磁浮交通30公里,占总里程的1.2%;市域快轨67公里,占总里程的2.6%。

基本概念

⒈城市轨道交通的定义
城市中使用车辆在固定导轨上运行并主要用于城市客运的交通系统称为城市轨道交通。在中国国家标准《城市公共交通常用名词术语》中,将城市轨道交通定义为“通常以电能为动力,采取轮轨运输方式的快速大运量公共交通的总称”。
城市轨道交通是指具有固定线路,铺设固定轨道,配备运输车辆及服务设施等的公共交通设施。“城市轨道交通”是一个包含范围较大的概念,在国际上没有统一的定义。一般而言,广义的城市轨道交通是指以轨道运输方式为主要技术特征,是城市公共客运交通系统中具有中等以上运量的轨道交通系统(有别于道路交通),主要为城市内(有别于城际铁路,但可涵盖郊区及城市圈范围)公共客运服务,是一种在城市公共客运交通中起骨干作用的现代化立体交通系统。
城市轨道交通在城市公共交通的地位与作用
城市轨道交通是城市公共交通的主干线,客流运送的大动脉,是城市的生命线工程。建成运营后,将直接关系到城市居民的出行、工作、购物和生活。
城市轨道交通是世界公认的低能耗、少污染的“绿色交通”,是解决“城市病”的一把金钥匙,对于实现城市的可持续发展具有非常重要的意义。
城市轨道交通是城市建设史上最大的公益性基础设施,对城市的全局和发展模式将产生深远的影响。为了建设生态城市,应把摊大饼式的城市发展模式改变为伸开的手掌形模式,而手掌状城市发展的骨架就是城市轨道交通。城市轨道交通的建设可以带动城市沿轨道交通廓道的发展,促进城市繁荣,形成郊区卫星城和多个副部中心,从而缓解城市中心人口密集、住房紧张、绿化面积小、空气污染严重等城市通病。
⑷城市轨道交通的建设与发展有利于提高市民出行的效率,节省时间,改善生活质量。国际知名的大都市由于轨道交通事业十分发达方便,人们出行很少乘私人车辆,主要依靠地铁轻轨等轨道交通,故城市交通秩序井然,市民出行方便、省时。

技术特性

⒈城市轨道交通有较大的运输能力
城市轨道交通由于高密度运转,列车行车时间间隔短,行车速度高,列车编组辆数多而具有较大的运输能力。单向高峰每小时的运输能力最大可达到6万~8万人次(市郊铁道);地铁达到3万~6万人次,甚至达到8万人次;轻轨1万~3万人次,有轨电车能达到1万人次,城市轨道交通的运输能力远远超过公共汽车。据文献统计,地下铁道每公里线路年客运量可达100万人次以上,最高达到1200万人次,如莫斯科地铁、东京地铁、北京地铁等。城市轨道交通能在短时间内输送较大的客流,据统计,地铁在早高峰时1h能通过全日客流的17%~20%,3h能通过全日客流的31%。
⒉城市轨道交通具有较高的准时性
城市轨道交通由于在专用行车道上运行,不受其他交通工具干扰,不产生线路堵塞现象并且不受气候影响,是全天候的交通工具,列车能按运行图运行,具有可信赖的准时性。
⒊城市轨道交通具有较高的速达性
与常规公共交通相比,城市轨道交通由于运行在专用行车道上,不受其他交通工具干扰,车辆有较高的运行速度,有较高的启、制动加速度,多数采用高站台,列车停站时间短,上下车迅速方便,而且换乘方便,从而可以使乘客较快地到达目的地,缩短了出行时间。
⒋城市轨道交通具有较高的舒适性
与常规公共交通相比,城市轨道交通由于运行在不受其他交通工具干扰的线路上,城市轨道车辆具有较好的运行特性,车辆、车站等装有空调、引导装置、自动售票等直接为乘客服务的设备,城市轨道交通具有较好的乘车条件,其舒适性优于公共电车、公共汽车。
⒌城市轨道交通具有较高的安全性
城市轨道交通由于运行在专用轨道上,没有平交道口,不受其他交通工具干扰,并且有先进的通讯信号设备,极少发生交通事故。
⒍城市轨道交通能充分利用地下和地上空间
大城市地面拥挤、土地费用昂贵。城市轨道交通由于充分利用了地下和地上空间的开发,不占用地面街道,能有效缓解由于汽车大量发展而造成道路拥挤、堵塞,有利于城市空间合理利用,特别有利于缓解大城市中心区过于拥挤的状态,提高了土地利用价值,并能改善城市景观。
⒎城市轨道交通的系统运营费用较低
城市轨道交通由于主要采用电气牵引,而且轮轨摩擦阻力较小,与公共电车、公共汽车相比节省能源,运营费用较低。
⒏城市轨道交通对环境低污染
城市轨道交通由于采用电气牵引,与公共汽车相比不产生废气污染。由于城市轨道交通的发展,还能减少公共汽车的数量,进一步减少了汽车的废气污染。由于在线路和车辆上采用了各种降噪措施,一般不会对城市环境产生严重的噪声污染。

技术等级

表1.1城市轨道交通技术等级表
 
等级
I级
Ⅱ级
Ⅲ级
Ⅳ级
V级
系统类型
高运量地铁
大运量地铁
中运量轻轨
次中量轻轨
低运量轻轨
使用车辆类型
A型车
B型车
C-I,C-Ⅱ型车
C-Ⅱ型车
现代有轨电车
最大客运量(单向万人次/h)
4.5~7.5
3.0~5.5
1.0~3.0
0.8~2.5
0.6~1.0
线
线路形态
隧道为主
隧道为主
地面或高架
地面为主
地面
路用情况
专用
专用
专用
隔离或少量混用
混用为主
项目\等级
I级
Ⅱ级
Ⅲ级
Ⅳ级
V级
站台
平均站距(m)
800~1500
800~1200
600~1000
600~1000
600~800
站台长度(m)
200
200
120
<100
<60
站台高低
低(高)
车辆
车辆宽度(m)
3.0
2.8
2.6
2.6
2.6
车辆定员(人)
310
240
320
220
104~202
最大轴重
16
14
11
10
9
最大时速(km/h)
80~100
80
80
70
45~60
平均运行速度(km/h)
34~40
32~40
30~40
25~35
15~25
轨距(mm)
1435
1435
1435
1435
1435
额定电压(V)
DC1500
DC750
DC750
DC750(600)
DC750(600)
受电方式
架空线
第三轨
架空线/第三轨
架空线
架空线
列车自动保护
有/无
列车运行方式
ATO/司机驾驶
ATO/司机驾驶
ATO/司机驾驶
司机驾驶
司机驾驶
行车控制技术
ATC
ATC
ATP/ATS
ATP/ATS
ATS/CTC
列车最大车辆编组
6~8
6~8
4~6
2~4
2
列车最小行车间隔
(s)
120
120
120
150
300

体系构成

城市轨道交通是属于集多专业、多工种于一身的复杂系统,通常由轨道路线、车站、车辆、维护检修基地、供变电、通信信号、指挥控制中心等组成。城市轨道交通的运输组织、功能实现、安全保证均应遵循有轨道交通通的客观规律。在运输组织上要实行集中调度、统一指挥、按运行图组织行车。在功能实现方面,各有关于专业如线路、车站、隧道、车辆、供电、通信、信号、机电设备及消防系统均应保证状态良好,运行正常。在安全保证方面,主要依靠行车组织和设各正常运行,来保证必要的行车间隔和正确的行车线路。
为了保证列车运行安全、正点,在集中调度、统一指挥的原则下,行车组织、设备、车辆检修、设备运行管理、安全保证等均由一系列规章制度来规范。列车运行是一个多专业、多工种配合工作,围绕安全行车这一中心而组成的有序联动、时效性极强的系统。
轨道交通系统中,采用了以电子计算机处理技术为核心的各种自动化设备,从而代替人工的、机械的、电气的行车组织、设备运行和安全保证系统。如ATC(列车自动控制)系统可以实现列车自动驾驶、自动跟踪、自动调度;SCADA(供电系统管理自动化)系统可以实现主变电所、牵引变电所、降压变电所设备系统的遥控、遥信、遥测和遥调;BAS(环境监控系统)和FAS(火灾报警系统)可以实现车站环境控制的自动化和消防、报警系统的自动化;AFC(自动售检票系统)可以实现自动售票、检票、分类等功能。这些系统全线各自形成网络,均在OCC(控制中心)设中心计算机,实现统一指挥,分级控制。

2基本类型编辑

城市轨道交通种类繁多,技术指标差异较大,世界各国评价标准不一,并无严格的分类。由于城市轨道交通在世界范围内发展较快,地区、国家、城市的不同,服务对象的不同等,使城市轨道交通发展成为多种类型。尚无十分统一的分类标准,不同的分类方法,可以分出不同的结果。
若按容量(运送能力),可分为高容量、大容量、中容量和小容量;
若按导向方式,可分为轮轨导向和导向轨导向;
若按线路架设方式,可分为地下、高架和地面;
 
若按线路隔离程度,可分为全隔离、半隔离和不隔离;
若按轨道材料,可分为钢轮钢轨系统和橡胶轮混凝土轨道梁系统;
若按牵引方式,可分为旋转式直流、交流电机牵引和直线电机牵引;
若按运营组织方式,可分为传统城市轨道交通、区域快速轨道交通和城市(市郊)铁路。
城市轨道交通按运能范围、车辆类型及主要技术特征可分为有轨电车、地下铁道、轻轨道交通、市郊铁路、单轨道交通、新交通系统、磁悬浮交通七类。现分述如下:

有轨电车

有轨电车(Tram或Streetcar)是使用电车牵引、轻轨导向、1~3辆编组运行在城市路面线路上的低运量轨道交通系统。
有轨电车是最早发展的城市轨道交通之一,一般设在城市中心穿街走巷运行,具有上下车方便的特点。
有轨电车起源于城市公共马车,为了多载客,人们把马车放在铁轨上。随着电动机的发明和牵引电力网的出现,世界上第一条有轨电车线于1888年5月在美国弗吉尼亚州里士满市开通。到20世纪20年代,美国的有轨电车总长达2.5万km。到20世纪30年代,欧洲、日本、印度和中国的有轨电车有了很大发展。1906年,中国第一条有轨电车线在天津北大关至老龙头火车站(今天津站)建成通车,随后上海北京重庆、抚顺、大连、长春、鞍山等城市相继修建了有轨电车或电铁客车,在当时的城市公共交通中发挥了重要作用。
旧式的有轨电车单向运输能力一般在1万人次/小时以下,通常采用地面路线,与其他车辆混合运行,运行速度一般在10~20km/h之间。旧式有轨电车由于运能、挤占道路、噪声等问题,在20世纪五六十年代世界上各大城市纷纷拆除有轨电车线路,改建运量大的地铁或轻轨道交通通。中国的有轨电车在20世纪50年代末已拆得所剩无几,仅大连、长春两城市保留。大连还对有轨电车进行了改造,使其成为城市的一张名片。
旧式的有轨电车已停止了发展,基本上完成了它的历史使命。经改造后的现代有轨电车与性能较差的轻轨道交通通已很接近,只是车辆尺寸稍小一些,运营速度接近20km/h,单向运能可达2万人次/小时。

地下铁道

地下铁道简称地铁(Metro或UndergroundRailway或Subway或Tube),中国应用城市包括北京上海重庆广州、深圳等。地铁是城市快速轨道交通的先驱。地铁是由电力牵引、轮轨导向、轴重相对较重、具有一定规模运量、按运行图行车、车辆编组运行在地下隧道内,或根据城市的具体条件,运行在地面或高架线路上的快速轨道交通系统。地铁的运能,单向在3万人次/小时,最高可达6~8万人次/小时。最高速度可达120km/h,旅行速度可达40km/h以上,可4~10辆编组,车辆运行最小间隔可低于1.5min。驱动方式有直流电机、交流电机、直线电机等。地铁造价昂贵,每公里投资在3~6亿元人民币。地铁有建设成本高,建设周期长的弊端,但同时又具有运量大、建设快、安全、准时、节省能源、不污染环境、节省城市用地的优点。地铁适用于出行距离较长、客运量需求大的城市中心区域。一般认为,人口超过百万的大城市就应该考虑修建地铁。地铁的主要技术参数如表1.5所示。

地铁的主要技术参数
顺序
项目
技术参数
顺序
项目
技术参数
1
高峰小时单向 运送能力(人)
30 000 ~70 000
9
安全性和可靠性
较好
2
列车编组
4~8节、最多11节
10
最小曲线半径(m)
300
3
列车容量(人)
3 000
11
最小竖曲线半径(m)
3 000
4
车辆构造速度(km/h)
80 ~100
12
舒适性
较好
5
平均运行速度(km/h)
30~40
13
城市景观
无大影响
6
车站平均间距(m)
600 ~ 2 000
14
空气污染、噪声污染
7
最大通过能力(对/h)
30
15
站台高度
一般为高站台,
乘降方便
8
与地面交通隔离率
100%
   

地下铁道由于大部分线路在地下或高架通行,因此技术水平要求较高,可靠性和安全性要求也高。地铁系统与国家干线铁路一样,主要由线网、轨道、车站、车辆、通信信号等设备构成,要求各部门能够有机结合,协同动作,最大限度地完成输送任务。

轻轨交通

轻轨(Light Rail Transit,简称LRT),中国应用城市包括上海重庆等。是在有轨电车的基础上改造发展起来的城市轨道交通系统。轻轨是反应在轨道上的荷载相对于铁路和地铁的荷载较轻的一种交通系统。轻轨是个比较广泛的概念,公共交通国际联会(UITP)关于轻轨运营系统的解释文件中提到:轻轨是一种使用电力牵引、介于标准有轨电车和快运交通系统(包括地铁和城市铁路),用于城市旅客运输的轨道交通系统。
轻轨原来的定义是指采用轻型轨道的城市交通系统。(古老定义)当初使用的是轻型钢轨,轻轨已采用与地铁相同质量的钢轨。所以,国内外都以客运量或车辆轴重的大小来区分地铁和轻轨。轻轨是指运量或车辆轴重稍小于地铁的快速轨道交通。在中国《城市轨道交通工程项目建设标准》(试行本)中,把每小时单向客流量为0.6万~3万人次的轨道交通定义为中运量轨道交通,即轻轨。(现代定义)
轻轨一般采用地面和高架相结合的方法建设,路线可以从市区通往近郊。列车编组采用3~6辆,铰接式车体。由于轻轨采用了线路隔离、自动化信号、调度指挥系统和高新技术车辆等措施,最高速度可达60km/h,克服了有轨电车运能低、噪声大等问题。
由于轻轨具有投资少(每公里造价在0.6亿~1.8亿元人民币)、建设周期短、运能高、灵活等优点,因此发展很快。无论是发达国家,还是发展中国家,轻轨方兴未艾。各国纷纷根据自已的国情,制定相应的轻轨发展战略和模式。纵观各国情况,大致有以下三类发展模式:一是改造旧式有轨电车为现代化的轻轨。这种模式以德国、前苏联及东欧各国为典型代表。二是利用废弃铁路线路改建成轻轨路线。这种方式以美国圣迭戈轻轨为代表,欧洲也有类似的情况,如瑞典的哥德堡、德国的卡尔·马克思州也都采用这一方式。中国上海五号线、武汉轨道交通1号线一期工程也属于这种方式。三是建设轻轨新线路的方式。对有些城市而言,修建轻轨比修建地铁更经济实惠,因此,诸如马尼拉、鹿特丹、中国香港等城市都相继新修了轻轨线路。
经过100多年的发展,轻轨已形成3种主要类型:钢轮钢轨系统、线性电机牵引系统和橡胶轮轻轨系统。
钢轮钢轨系统即新型有轨电车,是应用地铁先进技术对老式有轨电车进行改造的成果。
线性电机牵引系统(Linear Motor Car)是曲线性电机牵引、轮轨导向、车辆编组运行在小断面隧道及地面和高架专用线路上的中运量轨道交通系统。20世纪80年代,加拿大成功地开发了线性电机驱动的新型轨道交通车辆。它采用线性电机牵引、径向转向架和自动控制等高新技术,综合造价节约近20%。它与轮轨系统兼容,便于维护救援,具有较大的爬坡能力。线性电机技术在加拿大、日本、美国都取得了较大的成功,由此研制的线性电机列车也投入了使用。线性电机列车在中国的广州和北京也有应用。由于线性电机列车具有车身矮、重量轻、噪声低、通过小半径曲线和爬坡能力强等优点,可以轻便地钻入地下,爬上高架,是地下与高架接轨的理想车型。以线性电机作动力,其意义还在于它引起了轨道车辆牵引动力的变革。
橡胶轮轻轨系统采用全高架运行,不占用地面道路,具有振动小、噪声低、爬坡能力强、转弯半径小、投资较少等优点。

市郊铁路

所谓市郊铁路,指的是建在城市内部或内外结合部,线路设施与干线铁路基本相同,服务对象以城市公共交通客流,即短途、通勤旅客为主。
城市铁路通常是分成城市快速铁路和市郊铁路两部分。城市快速铁路是指运营在城市中心,包括近郊城市化地区的轨道系统,其线路采用电气化,与地面交通大多采用立体交叉。市郊铁路是指建在城市郊区,把市区与郊区,尤其是与远郊联系起来的铁路。市郊铁路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,部分建在地下或高架。其运行特点接近于干线铁路,只是服务对象不同。
市郊铁路是城市铁路的主要形式。市郊铁路是伴随着城市规模的扩大、卫星城的建设而发展起来的,通常使用电力牵引和内燃牵引,列车编组多在4~10辆,最高速度可达100~120km/h。市郊铁路运能与地铁相同,但由于站距较地铁长,运行速度超过地铁,可达80 km/h以上。目前中国重庆规划建设东环线和西环线市郊铁路,届时将串联重庆一小时经济圈。

单轨交通

单轨也称作独轨(Monorail),中国应用城市包括重庆上海等。是指通过单一轨道梁支撑车厢并提供导引作用而运行的轨道交通系统,其最大特点是车体比承载轨道要宽。以支撑方式的不同,单轨通常分为跨座式和悬挂式两种:跨座式是车辆跨座在轨道梁上行驶;悬挂式是车辆悬挂在轨道梁下方行驶。
单轨是采用一条大断面轨道并全部为高架线路的轨道交通。跨座式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。悬挂式轨道大多由箱形断面钢梁制作,车辆运行时走形轮沿轨道走形面滚动,导向轮沿轨道导向面滚动导向。
单轨的车辆采用橡胶轮,电气牵引,最高速度可达80 km/h,旅行速度30~35 km/h,列车可4~6辆编组,单向运送能力为(1~2.5)万人次/小时。
单轨道交通通历史悠久,早在1821年英国人P.H.Dalmer就开发了单轨铁路,并因此获得发明专利。1888年,法国人在爱尔兰铺设了约15 km的跨座式单轨铁路,采用蒸汽机车牵引,从此有动力的单轨走向实用化阶段,但因为车厢摇摆、噪声大等原因,1942年这条线路停止运营。1893年,德国人Langen发明了悬挂式单轨车辆,1901年在伍珀塔尔开始运营,线路长13.3 km,其中10 km跨河架设,成为利用街道上空建设独轨铁路的先驱。这条线路至今仍在使用,成为该市的一个历史景观。
随着科学技术的进步,单轨技术日臻成熟,轨道、车辆和通信信号都有了很大发展,再加上单轨可以利用道路和河流的上方空间,单轨技术受到一定的重视。特别是1958年研制出跨座式、混凝土轨道和橡胶充气轮胎的单轨制式,即ALWEG型。美国、日本、意大利等许多国家都建设了这种形式的单轨道交通通,其中日本建成多条单轨系统,是使用单轨最多的国家。
中国首条跨座式单轨线路是在有“山城”之称的重庆修建的。重庆轨道交通2号线(较新线)一期工程于2004年建成,全线于2006年开通,单轨客车技术从日本引进,经中国北车集团长春轨道客车股份有限公司的技术人员消化、吸收、再创新,终于在长客制造成功。跨座式单轨道交通通十分适合重庆市道路坡陡、弯急、路窄的地形特点,同时由于结构轻巧、简洁、易融于山城景色取得较好的景观效果。
与轮轨相比单轨有很多突出的优点。由于单轨客车的走行轮采用特制的橡胶车轮,所以振动和噪声大为减少;两侧装有导向轮和稳定轮,控制列车转弯,运行稳定可靠。高架单轨因轨道梁仅为85 cm宽,不需要很大空间,可适应复杂地形的要求,同时对日照和城市景观影响小。单轨道交通通占地少、造价低、建设工期短,它的工程建筑费用仅为地铁的1/3。
当然,单轨也存在橡胶轮与轨道梁摩擦产生橡胶粉尘的现象,对环境有轻度污染,列车运行在此区间发生事故时救援比较困难。

新交通系统

新交通系统(Automated Guideway Transit,简称AGT)是一个模糊的概念,不同国家和城市对此都有不同的理解,还没有统一和严格的定义。广义上认为,AGT是那些所有现代化新型公共交通方式的总称。狭义上新交通系统则定义为:由电气牵引,具有特殊导向、操作和转向方式胶轮车辆,单车或数辆编组运行在专用轨道梁上的中小运量轨道运输系统。
在新交通系统中车辆在线路上可无人驾驶自动运行,车站无人管理,完全由中央控制室的计算机集中控制,自动化水平高。新交通系统与独轨道交通通有许多相同之处,最大的区别在于该系统除有走行轨外,还设有导向轨,故新交通系统也称为自动导轨道交通。新交通系统的导向系统可分为中央导向方式和侧面导向方式,每种方式又可分为单用型和两用型。所谓单用型是指车辆只能在导轨上运行,两用型则指车辆既可在导轨上运行,又可以在一般道路上行驶。
新交通系统最早出现在美国,当初多为一种穿梭式往返运输乘客的短距离交通工具,曾被称为“水平电梯”或称为“空中巴士”、“快速交通”。在逐渐发展成一种城市客运交通工具后,一般称为“客运系统”(People Mover System)。后来日本和法国又作了进一步的技术改造和发展,并使其成为城市中的一种中运量客运交通系统。日本称为新交通系统(意指含有高度自动化新技术的交通系统),以区别于其他各种交通运输工具。法国称为VAL系统,名称来源于轻型自动化车辆(Vehicle Automatique Leger)的法文字母字头的拼音,也有一种说法VAL一词的来历是线路起始地名字头缩写而得名。
新交通系统自1963年美国西尼电气公司研发面世后,在世界许多地方被逐渐推广采用,尤以日本和法国无论是技术还是规模都处于领先的地位。世界各地己有几十条规模不等,用途不同,具体构造也有所不同的新交通系统线路。日本有10条线路,日本将高架独轨和新交通系统看做现代化的象征,故从1976年起做出规定,新交通系统可使用国家的财政资助,因而促进了新交通系统的发展。
中国内地的新交通系统处在起步阶段,天津市于2007年在滨海新区开通了全长7.6公里的亚洲首条胶轮导轨线路,北京市于2008年奥运会前开通了服务于首都机场T3航站楼的新交通系统,上海市也于2009年开通了胶轮导轨电车。中国台湾地区的台北市1994年建成,1996年3月投入运营的木栅线(中山中学至木栅动物园),线路全长10.8 km,其中高架线10 km、地下线0.8 km,采用VAL制式,属中运量新交通系统。中国香港20世纪90年代后期建设的新机场从登机厅到机场主楼,为接运旅客也建成了一条长约1 km采用VAL制式的新交通系统。
城市轨道交通经过较长时间的发展,不同运量等级的线路,有不同形式的交通系统适应,在同一等级线路上,有多种可供选择的交通形式。表1.6列出了上述六种轨道交通系统的主要特征。

磁悬浮交通

磁悬浮交通(Magnific Levitation for Transportation),中国应用城市包括上海等。是一种非轮轨黏着传动,悬浮于地面的交通运输系统。磁悬浮列车是利用常导磁铁或超导磁铁产生的吸力或斥力使车辆浮起,用以上的复合技术产生导向力,用直线电机产生牵引动力,使其成为高速、安全、舒适、节能、环保、维护简单、占地少的新一代交通运输工具。
[1]

3地区分布编辑

中国大陆已开通城市轨道交通的19座城市(括弧内时间为开通时间)
北京轨道交通(1969.10.01,大中华地区第一套现代城市轨交系统)
天津轨道交通(1976.10.10,2005.12.28改造后再次重新开通)
上海轨道交通(1995.04.10)
广州轨道交通(1997.06.28)
长春轨道交通(2002.10.30)
大连轨道交通 (2002.11.08)
武汉轨道交通(2004.09.28)
重庆轨道交通(2004.11.06)
深圳轨道交通(2004.12.28)
南京轨道交通(2005.04.10)
沈阳轨道交通(2010.09.27)
成都轨道交通(2010.09.27)
佛山轨道交通(2010.11.03,其一号线即广佛地铁线)
西安轨道交通(2011.09.16)
苏州轨道交通(2012.04.28)
昆明轨道交通(2012.06.28,中国第一套高原城市轨交系统)
杭州轨道交通(2012.11.24)
哈尔滨轨道交通(2013.09.26,中国第一套高寒城市轨交系统)
郑州轨道交通(2013.12.28)

4发展前景编辑

当前,中国正处于城镇化的快速发展阶段。近年来,中国城镇化进程以每年约1个百分点的速度增长,每年有1300多万人口从农村转入城市。在此背景下,城市公共交通需求日益旺盛,发展任务十分繁重。“十二五”期间,中国城市公共交通运力总量将继续保持快速增长态势,尤其是轨道交通运量将大幅增长。预计城市公共交通总量与国民经济增长的弹性系数在0.75左右,到2020年,预计城市公共交通总量将超过1200多亿人次,年均增长6%左右。
目前,中国城镇化进程较快,2011年全国的城镇化率为51.27%,2012年全国城镇化率为52.57%,2013年全国城镇化率为53.73%。预测到2020年,全国的城镇化率将超过60%,巨大的人口涌入城市,将意味着公共交通需承担起更多运量。而伴随着城市轨道交通建设逐渐转入运营,未来几年城市轨道交通仍将处于供小于求的局面。预计到2020年,全国城市轨道交通客运量将超过200亿人次。
截止2013年底,中国共有36座城市获准修建城市轨道交通线路,其中19座城市的85条线路已经开通运营,总里程达2509.52公里。根据《“十二五”综合交通运输体系规划》,到2015年,全国城市轨道建设里程将达到3000公里。随着行政审批权及开放民间投入资金,城市轨道交通近期将出现建设潮,未来几年,年均增长里程在500公里左右。结合当前各地城市轨道交通建设现状,预计到2020年,全国城市轨道运营里程将达到6000公里,在轨道交通方面的投资将达3-4万亿元。

5发展走向编辑

2012城市轨道交通发展国际论坛14日在深圳举行,海内外城市轨道交通领域的专家及企业围绕新融资模式,城市轨道交通网络建设与安全管理,以及开展第三方认证制度等方面进行研讨。
城市轨道交通作为支撑城市正常运行的大动脉,发展迅速。中国交通运输协会城市轨道交通专业委员会主任高毓才说,十几年前,地铁还只是北上广等少数城市的“风景线”,但90年代后,中国许多城市在轨道交通建设上发展迅速,这十几年来建成了50多条线路,约1600多公里的运输轨道。在下一个十年,中国城市轨道交通的发展将会更加迅速,据不完全统计,其里程大约为2200-2500公里,运力与运能成几何增长。
总结中国城市轨道交通近二十年来的发展,同济大学《城市轨道交通研究》杂志社社长孙章认为,中国城市轨道交通发展用15年走过了发达国家100年的发展历程,轨道交通的技术和装备也从原来的依赖进口走向自主化、国产化开发。这使得轨道装备的市场前景巨大,已经向建设健全产业链发展,许多企业都希望进入装备的生产和供应领域。
高毓才说,我国城市轨道车辆牵引系统国产化已经占据了50%的市场,在信号设备制造生产领域也同样如此,从只有一家公司生产经营发展至10多家企业共同竞争开发。到民营企业将积极参与到这个领域的开发建设中来。因此,为了规范市场,建立统一标准,保障装备的安全质量,我国正在积极开展独立的第三方认证制度。
为进一步规范城市轨道交通技术装备市场,保障城市轨道交通车辆及装备的安全可靠,自2011年9月起我国正式在城轨技术装备领域建立独立第三方认证制度。最后,这个认证制度还处于探索和试验阶段,上海地铁已在此方面做出一些尝试。高毓才表示,希望通过独立的第三方认证制度,能将中国城市轨道交通的认证标准与国际接轨,保障城市轨道装备生产的安全质量。
公开资料显示,我国城市轨道交通投资已达1.23万亿元,2012年完成1896亿元,建成337公里地铁。2013年投资2200亿元,将建成290公里。全国已批准修建城市轨道交通的35个城市,线路里程合计5720公里。[2]
据行业内估算,到"十二五"末,全国城轨运营总里程将达到3000公里,到2020年,运营总里程将达到6000-7000公里。
根据公布的城际轨道规划,不仅珠三角城际轨道交通网的总投资规模就高达3700亿元,其中2012年-2020年期间计划完成1180亿元。而江苏省计划在"十二五"完成860亿元投资后,"十三五"期间再投资2100亿元修建城际轨道。
不仅仅是城轨市场的潜力,随着铁路投融资体制改革的深入,支线铁路和城际铁路的经营权和所有权将逐渐下放到地方政府,有望带动支线铁路和城际铁路的发展。而铁路装备制造将成为最大的受益者。[2]

6技术发展编辑

目前,德国的动车技术系列、加拿大的动车技术系列、法国的动车技术系列等轨道交通技术代表着世界先进水平,我国轨道交通技术通过近几年的引进和开发,也基本达到世界先进水平,但关键的牵引控制技术仍以国外产品为主。 
  从20世纪90年代建设的上海1号线和广州1号线地铁开始,我国城市轨道交通建设广泛采用各国最新技术装备,目前已经建成了具有世界一流技术水平的城轨交通系统,但轨道交通技术仍处于引进、消化、吸收和创新阶段。 
  1)采用交流传动技术 
  20世纪90年代前,世界各国均采用切换电阻的有级调速直流电机系统或采用电力电子控制的无级斩波调压调速直流电机系统。1990年,可关断晶闸管(GTO)、绝缘栅晶体管(IGBT)元件出现后,发达国家地铁开始采用直-交变频、变压调速交流电机的交流传动系统。我国从20世纪90年代开始,除上海1号线地铁外,所有新建地铁线、单轨线、轻轨线均采用IGBT模块的交流传动系统。交流传动车与直流传动车相比,用电量能降低40%;由于采用再生制动,闸瓦用量减少一半以上;车轮磨耗小,车轮更换周期延长;交流电机维修工作量很小。 
  2)转向架 
  地铁A型车(车宽3米)和B型车(车宽2.8米)均全面采用国际上普遍应用的无摇枕转向架。这种转向架具有结构简单、零部件少、重量轻、维修工作量少等优点。转向架采用两系悬挂减振结构,一系采用金属橡胶叠层结构,二系采用空气弹簧,并设有高度自动调整阀,通过排气和供气,自动调整车辆地板面高度,使之与站台面相匹配。目前,地铁A型车、B型车、线性电机车、单轨车、低地板轻轨车等所有不同类型车辆的转向架均在我国国内生产。

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