一篇文章读懂城市轨道交通

renwen 提交于 周三, 2019/03/27 - 23:40
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  第七节:独轨交通

  独轨交通方式相对于地铁、轻轨和有轨电车而言,其走行原理与结构形式迥然不同。前三者虽然运量有大中小之分,不过他们都有一个共同点,那就是车辆行驶在轨道的两根钢轨之上。而独轨交通供车辆行驶的架空轨道钢轨为单根轨道,对车辆进行支承、稳定和导向, 车辆骑跨在轨道梁上运行。车辆在轨道上方运行,称为跨座式独轨交通,车辆悬挂在轨道下方,是为悬挂式独轨交通。

  跨座式独轨铁路的轨道通常为支柱上端的预应力钢筋混凝土梁,其上敷设钢轨,其轨道结构由轨道梁、支柱与道岔三部分组成。支柱的主要型式有T型,倒 L型和门型等,可根据需要选择使用。跨座式独轨交通车辆采用电动车组,有四节、六节和八节编组方式。车辆的核心部件是的走行部分,称之为转向架,一般采用二轴转向架,车轴为单悬臂固定在转向架上,每个车轴都是由一台交流牵引电机驱动。每根轴上装有两个走行轮,转向架两侧上方各设二个导向轮,下方各设一个稳定轮,所有的车轮均为充氮气的橡胶制作。其中两个走行轮一前一后沿着轨道滚动,四个导向轮和两个问定论垂直轨道滚动,相当于每辆车一共有16个橡胶车轮。在列车运行过程中,走行轮始终与轨道梁顶面接触,轮胎的弹性主要缓冲车辆竖向振动。导向轮和稳定轮则起到缓冲车辆横向振动的作用。悬吊式独轨铁路的轨道架设于支柱上端,车辆的车轮在车厢的上方,并支承于悬空轨道的钢轨上。悬挂式车辆的走行部分有四个走行轮和四个导向轮,通过牵引电机驱动。

  独轨铁路的技术简单,速度较快,不受地面交通干扰,占地少,运行平稳等优点,其运送能力每小时在5000~2万人,运行速度在30~40公里/小时。独轨交通费用低廉,施工简单,不需要大规模的土石方工程,其成本仅为地铁的 1/3 ~ 1/4 ,除此之外其保养维修费用也不高。独轨交通对地理条件适应性强,在地面用钢筋水泥建起直径为 1.2 ~ 1.5 米的圆柱,然后在支柱之间架起轨道,轨道距地面高度为 7 ~ 19 米。只占用支柱基座面积,就能在城市上空开辟一条新的运输线。它可以利用现在城市道路的中央分隔带架设高空轨道,不必搬迁地面建筑,也不会带来投资巨大的管线迁改工程。独轨交通爬坡能力强,能通过 100 米 的小半径曲线和 60 ‰的坡道。适合于城市中心区与卫星城之间的旅客运输以及作为城区通往机场、码头等对外交通联系的干线,最主要的是还可以作为城市的观光游览线路,为旅客提供赏心悦目的旅行体验。但是独轨交通也存在一些缺点,比如采用橡胶轮胎耗能比较大,比公交车低15%但是比地铁高50%。因线路位于高架区域,一旦发生事故,救援相对困难。不过作为一种新型的轨道交通方式,安全保证措施必不可少,耗能高的缺点在它的强大优势面前也不值一提。

  第八节:市郊铁路

  在城市轨道交通中,市郊铁路也属于比较特殊的一种运输方式,它的线路长度大多数都比地铁和轻轨要长,速度也快得多,它的服务对象是针对郊区与城市中心区的旅客乘车需要。市郊铁路采用的是轮轨技术,很多时候,它在分类上经常与常规的普速铁路、高速客专相交叉。总而言之,市郊铁路不是以运行速度来和其他交通方式进行区分的,而是以服务对象来区分。那么什么是市郊铁路呢?市郊铁路是指把城市市区与郊区、尤其是远郊区联系起来的城市轨道交通系统。它运行特点接近常规铁路,往往与常规铁路有便利的联络线连通,甚至共用一条轨道系统。随着城市范围的扩大,市郊铁路也不再局限于市郊结合部,而是泛指以市中心为核心,覆盖周围地区的快速轨道交通系统,又可称为城市快速铁路。

  市郊铁路极大拓展了城市的空间,降低了城市中心区的人口密度,减缓市内交通拥挤,提高了都市的生活质量。市郊铁路特别适合特大型城市和卫星城之间的旅客交流。它将城市内部的轨道交通影响范围一直拓展到城市之外,无形中将地铁、轻轨等交通方式结合在一起,形成了一个庞大便捷的环都市圈的交通网络。只要旅客位于这个网络的某一点,总会非常快捷地到达目的地。

  在20世纪80年代,北京、天津、上海、南京、武汉等大城市都开行过市郊铁路列车,为城市和郊区居民的上下班提供了便利。但是,随着高速公路的异军突起,市郊铁路的优势全无,最终被彻底击败。最主要的原因就是,市郊铁路只是一个独立的运输体系,在城市地铁、轻轨、有轨电车等新型交通方式出现之前,市郊铁路因为车次少、间隔长、站点与城市交通衔接不紧密,乘客感到非常不方便,就像地铁必须成网络之后才能发挥威力一样,市郊铁路只有与其他交通方式无缝衔接,才会一鸣惊人。

  随着城市规模的扩大,城市中心环境容量饱和,为市郊铁路重新发展客运业务提供了契机。市郊铁路由于客流量小,可以采取小密度的行车组织方式,它最主要的优点就是运输能力大,旅行速度快,投资省,见效快,造价相当于轻轨的1/2、地铁的1/5,环境污染和能耗又较低。在2008年,北京开通了从北京北站到西北新城延庆站的S2线市郊铁路,方便了市民出行,又使得游客能快捷地前往八达岭长城等景区游览。除此之外,北京市还规划了门头沟、密云、大兴、房山等地的5条市郊铁路,形成市郊铁路网。市郊铁路的修建比较灵活,可以充分利用城市枢纽内废弃不用但是还未拆除的旧铁路,只要加以改造,就可以重新焕发生机。当然,必要之时修建新线也是不可或缺的,比如京津城际铁路就是一个很好的例子。

  第九节:自动导轨交通

  自动导轨交通系统是一种车辆采用橡胶车轮,以导轮轨引导方向,在两条平行的轨道上通过计算机控制自动运行的新型轨道交通系统,简称AGT系统。自动导轨交通系统最早在20世纪60年代由美国西屋电气公司研发成功,日本和法国随之跟进,各自开发出了风格各异的产品。日本称之为新交通系统,法国命名为VAL系统,含义是轻型自动化运输车辆。自动导轨交通系统的最大特点就是实现了车辆的无人驾驶。它的核心技术包括导轨技术和自动化控制技术。导轨导向分为两种方式,一种是两侧导向,一种是中央导向。两侧导向技术的导轨设置在轨道两侧,通过走行轮与两侧导轨接触实现车辆转向。中央导向技术是将导轨设置在轨道中间,通过车辆底部成对配置的的水平轮接触导轨进行转向。自动导轨系统的轨道通常采用高架式的钢筋混凝土长条形板带,满足车辆的橡胶轮在上面行驶的要求。车辆供电采用直流750伏特的外部电源。

  自动导轨交通系统可分为三大类型,一种是穿梭、环路型快速运输系统(SLT),一种是群体快速运输系统(GRT),另外一种是个人快速运输系统(PRT)。穿梭、环路式快运系统是AGT系统中最简单的一种,分穿梭与环路两种。穿梭式系统使用容量约100人的大型车厢,通常沿著固定路线路循环行驶,犹如高楼中的自动电梯,故又称水平电梯。除可作两点间直接输运外,中途亦可设站。环路式则沿环状路径绕圈行驶,中途设站停留。群体快运系统的主要服务对象为具相同出发地点与目的地的群体乘客,通常使用载运量为12至70 人之中型车厢,故可视为一种自动行驶的公共汽车。它因运输量不大,可开行比较密集的班次外,还可设置分岔路线来收集支线的乘客。运行班次间隔可从3秒至1分钟,服务方式可分定时排班或中途不停留。个人快速运输系统使用2至6人容量的小型车厢,通过在精密电脑计算机自动化控制,在复杂的路网中运行,并通过道岔进出干线运载乘客。

  自动导向交通系统是一种自动化程度很高的中小运量的交通工具,完全由计算机自动控制,行车密度范围可以根据乘客的多少随时调整,能够以高密度的行车组织方式运行,使用灵活,方便快捷。这种系统采用橡胶车轮,粘着力大,爬坡能力强,还可以通过小半径曲线,对于复杂的地形适应性非常好。自动导轨系统主要用于穿梭式或者环形式乘客运输,大型机场的登机厅与机场主楼之间的旅客运输,游乐场所以及大型社区范围内的旅客运输等。对于城市中运量的旅客运输,这种新型交通方式也会发挥很大作用。…