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城市轨道交通简介 - 以电动车组为牵引动力,环保出行的选择

时间:2023-05-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:最早期的城市轨道交通系统的线路均是设置在地下,所以称为地下铁道,简称地铁。服务范围包括城市郊区的轨道交通系统,通常站间距较大,含有地面线路或高架线路。城市轨道交通车辆都采用电动车组,以电为牵引动力。因为现代城市轨道交通是以电为能源,所以在行驶中不排放废气、废液,对周围环境不产生有害影响。

城市轨道交通简介 - 以电动车组为牵引动力,环保出行的选择

(一)城市轨道交通的类型

目前,世界上城市轨道交通的种类有很多,各国城市对城市轨道交通的分类也不一致,同一轨道交通类型也存在不同的称谓。总体归纳起来,主要可以从以下几个方面进行分类。

1.按线路的敷设方式分

按构筑物的形态或轨道相对于地面的位置划分,城市轨道交通可分为3类:

(1)地下铁路。线路在地下隧道内设置。最早期的城市轨道交通系统的线路均是设置在地下,所以称为地下铁道,简称地铁

(2)地面铁路。线路位于地面上,称为地面铁路。

(3)高架铁路。线路位于地面之上的高架桥上,称为高架铁路。

2.按服务范围和列车运营组织方式分

按服务范围和列车运营组织方式划分,城市轨道交通可分为三类:

(1)传统的城市轨道交通。服务范围以中心城区为主,包括城市与郊区、机场之间的传统的城市轨道交通,通常站间距在1~2 km以内。

(2)区域快速铁路。服务范围包括城市郊区的轨道交通系统,通常站间距较大,含有地面线路或高架线路。例如德国的S—Bahn,巴黎的RER,旧金山的BART,重庆轨道交通5号线等。

(3)市郊铁路。是指位于城市范围内、部分或全部服务于城市客运的那些城市间铁路,通常其所有权不属于所在的城市政府,而由铁路部门经营,主要运送城市郊区与闹市区间的乘客,故也称通勤铁路。这种铁路通常在郊区采用平交道口形式,在市区为高架或地下铁路。其站距长,运营组织方式与城市间铁路相近,可开行不停靠全部或部分中间站的直达列车;为减少环境污染,多采用电气化牵引方式。纽约、东京等国际大都市的市郊铁路都很发达,营业里程达到2 000 km以上。我国有北京市郊铁路S2线、上海金山铁路和长株潭城际铁 路等。

3.按运能范围及车辆类型分

按运能范围及车辆类型划分,城市轨道交通可分为地铁系统、轻轨系统、单轨系统、现代有轨电车系统、磁浮系统、自动导向轨道系统、市域快速轨道系统、电子导向胶轮系统和导轨式胶轮系统等类型。

4.按运输能力分

运输能力是指城市轨道交通系统单位时间内单向输送能力,通常以单向小时断面运输量表不。我国现行的《城市轨道交通工程项目建设标准》(建标104—2008)和《城市公共交通分类标准》(CJJ/T114—2007)把城市轨道交通按系统运输能力划分为高运量、大运量、中运量和低运量四个量级。

(1)高运量系统:单向运输能力为4.5万~7万人次/h。

(2)大运量系统:单向运输能力为2.5万~5万人次/h。

(3)中运量系统:单向运输能力为1万~3万人次/h。

(4)低运量系统:单向运输能力小于1万人次/h。

对于不同运能等级的城市轨道交通系统,需要在线路的路权、敷设方式、车辆选型和编组、信号机电设备配置等方面与之匹配。(www.xing528.com)

5.按支撑和导向方式分

城市轨道交通按照支撑和导向方式可以划分为钢轮钢轨系统、胶轮导轨系统和磁浮系统三类。

(1)钢轮钢轨系统。导向轮与支承轮合一。车辆为电力牵引的钢轮走行系统,轨道采用钢轨为车辆支承和导向,能敷设在地面、隧道、高架桥上,承载能力大,适用范围广。如北京地铁的1号线、2号线等。

(2)胶轮导轨系统。导向轮与支承轮分设,线路一般设置在高架桥上。胶轮导轨系统的走行轮为胶轮,走行在桥梁面上,起支承作用;导向轮也是胶轮,依靠导向板或导向槽对车辆起导向和稳定作用。如重庆的跨座式单轨系统、广州机场APM线等。

(3)磁浮系统。无接触的电磁悬浮(支撑)、导向。磁浮系统与传统的钢轮钢轨系统有着本质的区别,是一种新兴的客运系统。磁浮系统按速度划分,可分为高速磁浮与中低速磁浮两类。如长沙(中低速)磁浮快线。

(二)城市轨道交通的特征

城市轨道交通是在干线铁路的基础上发展起来的一种形式新颖的公共交通方式,主要是为城市区域内的居民通勤、通学、购物、观光等出行服务,解决城市交通拥挤和环境污染问题。因而干线铁路、传统公共交通形式有所不同,具有自身的特点。

1.城市轨道交通的优点

(1)安全。地铁和轻轨或深埋地下、或高架空中,即便行驶于地面也是全封闭的。每条轨道交通都采用双线独立运营,与地面交通之间完全是立交关系,因此其运营十分安全,比道路交通的安全性高得多,而且可全天候运行。

(2)正点。正因为采取独立运营和立交方式,最大限度地避免了交通事故和交通阻塞,因此能确保行车的正点率在98%以上。在各大城市,坐地铁已经成为“上班族”出行的首选交通方式。

(3)快速。同样由于其安全性和高正点率保证了轨道交通运行的高速度。地铁车辆的设计构造速度为80 km/h,旅行速度在35 km/h左右。而地面公交车辆的旅行速度很难确保达到25 km/h。

(4)舒适。无论是在地铁车站里,还是在车厢里冬暖夏凉四季如春的小气候、柔和的色彩、明亮的灯火、优雅的环境给人以“宾至如归”的感觉。常常可以看到一些年轻的旅客朋友手不释卷地坐在车厢里,完全忘却了旅途的遥远和疲劳。这自然也是颠簸急转的地面公共交通望尘莫及的。

(5)节能。城市轨道交通车辆都采用电动车组,以电为牵引动力。而通常的城市地面车辆除电车外都是以柴油汽油能源。众所周知,电能转换为车辆的机械能的转换效率是60%~70%,而燃料转换为机械能的效率只有25%左右,两者相差一倍以上。每一单位运输量的能源消费量,轨道交通系统仅为公共汽车的3/5,私人用车的1/6。所以说现代化的城市轨道交通是节能型的交通。

(6)环保。因为现代城市轨道交通是以电为能源,所以在行驶中不排放废气、废液,对周围环境不产生有害影响。唯一可能带来负面影响的是地面线或高架路段列车行驶中产生的噪声污染,但采取必要的措施,如:采用减振道床、隔音屏障或胶轮车等,可以有效防治噪声污染,而且轨道交通所产生的噪声是一种“集中型噪音”,人均噪声小,易于治理。

(7)用地省,运能大。一条复线轨道交通线路与一条16车道的公路具有大体相同的运输能力,而轨道交通线路占地仅为公路的1/8。

2.城市轨道交通的不足

(1)建设成本大。城市轨道交通路线长,影响范围广,通常需要对路线沿线的建构筑物、管线、道路进行拆迁、改造、保护等措施,工程以外的费用比较大。其中地铁工程多为地底,由于要钻挖地底,地底建造成本比建于地面高,一般情况下,地下线路每千米造价3亿左右。

(2)建设周期长。兴建地铁的前期时间较长,由于需要规划和政府审批,甚至还需要试验。从开始酝酿到付诸行动破土动工需要非常长的时间,短则几年,长则十几年也是有可能的。

(3)一经建成无法更改。城市轨道交通是高密度、特大型、综合性轨道交通运输系统,涉及40多个技术专业,需要花费好几年的时间才能修建完成,一旦修建好之后,无法更改。

(4)部分灾害抵御能力弱。虽然地铁对于雪灾冰雹的抵御能力较强。但是对地震水灾火灾恐怖主义等抵御能力很弱。由于地铁的构造,而导致极易因为这些因素发生悲剧。为此自地铁出现以来,工程师们就不断持续研究如何提高地铁的安全性。

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