第六章

城市軌道交通系統(tǒng)第一節(jié)城市軌道交通概述

第二節(jié)城市軌道交通設(shè)施設(shè)備

第三節(jié)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)組織

第一節(jié)城市軌道交通概述

一、城市軌道交通的定義、特點(diǎn)與分類1.城市軌道交通的定義我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《城市公共交通常用名詞術(shù)語(yǔ)》(GB5655—1999)中，將城市軌道交通又稱為快速軌道交通(RailRapidTransit)，其定義為通常以電能為動(dòng)力，采取輪軌運(yùn)轉(zhuǎn)方式的快速大運(yùn)量公共交通的總稱。

實(shí)際上，城市軌道交通是一個(gè)包含范圍較大的概念，在國(guó)際上并沒有統(tǒng)一的定義。一般而言，廣義的城市軌道交通是指以專用軌道導(dǎo)向運(yùn)行為主要技術(shù)特征，城市公共客運(yùn)交

通系統(tǒng)中具有中等以上運(yùn)量的軌道交通系統(tǒng)(有別于公共汽車及出租車等形式的城市道路交通)。它主要為城市內(nèi)的公共客運(yùn)服務(wù)，是一種在城市公共客運(yùn)交通中起骨干作用的現(xiàn)

代化立體交通系統(tǒng)。

2.城市軌道交通的特點(diǎn)

(1)運(yùn)量大。

(2)速度快。

(3)節(jié)能。

(4)安全可靠。

(5)污染少。

(6)節(jié)約用地。

城市軌道交通具有許多優(yōu)點(diǎn)，適合交通擁擠的大中城市采用，但城市軌道交通也存在建設(shè)投入大、線路建成后不易調(diào)整、運(yùn)營(yíng)成本高等局限性。

(1)建設(shè)投入大。

(2)線路建成后不易調(diào)整。

(3)運(yùn)營(yíng)成本高，經(jīng)濟(jì)效益有限。

3.城市軌道交通系統(tǒng)的分類

城市軌道交通在發(fā)展過程中出現(xiàn)了許多不同的類型，按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，城市軌道交通系統(tǒng)有不同的分類。

根據(jù)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《城市軌道交通分類》(T/CAMET00001—2020)，城市軌道交通根據(jù)不同的分類依據(jù)可分為以下幾種類別。

1)按運(yùn)輸能力劃分

城市軌道交通按照運(yùn)輸能力劃分為大運(yùn)能系統(tǒng)、中運(yùn)能系統(tǒng)和低運(yùn)能系統(tǒng)三類，其中，中運(yùn)能系統(tǒng)細(xì)分為中大運(yùn)能系統(tǒng)和中小運(yùn)能系統(tǒng)。各分類的運(yùn)輸能力指標(biāo)應(yīng)符合表6.1-1的規(guī)定。

2)按空間范圍劃分

城市軌道交通按照空間范圍劃分為城區(qū)軌道交通和市域軌道交通兩類，各分類的技術(shù)特征應(yīng)符合表6.1-2的規(guī)定。

3)按路權(quán)形式劃分

城市軌道交通按照路權(quán)形式劃分為全封閉系統(tǒng)、部分封閉系統(tǒng)和開放式系統(tǒng)三類，各分類的技術(shù)特征應(yīng)符合表6.1-3的規(guī)定。

4)按設(shè)計(jì)最高速度劃分

城市軌道交通按照設(shè)計(jì)最高速度劃分為快速軌道交通和普速軌道交通兩類，其中，快速軌道交通細(xì)分為A、B兩級(jí)。各分類的技術(shù)特征應(yīng)符合表6.1-4的規(guī)定。

5)按系統(tǒng)制式劃分

城市軌道交通按照系統(tǒng)制式劃分為地鐵系統(tǒng)、市域快軌系統(tǒng)、輕軌系統(tǒng)、中低速磁浮交通系統(tǒng)、跨座式單軌系統(tǒng)、懸掛式單軌系統(tǒng)、自導(dǎo)向軌道系統(tǒng)、有軌電車系統(tǒng)、導(dǎo)軌式

膠輪系統(tǒng)、電子導(dǎo)向膠輪系統(tǒng)等10類，各分類的技術(shù)特征宜符合表6.1-5的規(guī)定。

二、城市軌道交通系統(tǒng)的組成

城市軌道交通系統(tǒng)由一系列相關(guān)設(shè)施組成，這些設(shè)施包括車輛、線路、車站、供電、通信信號(hào)以及環(huán)控系統(tǒng)等，各系統(tǒng)協(xié)同合作為用戶提供滿意服務(wù)。線路、軌道、車站、車

輛、供電系統(tǒng)、通信信號(hào)系統(tǒng)和環(huán)境控制系統(tǒng)是城市軌道交通系統(tǒng)的基本構(gòu)成。

1.線路

線路敷設(shè)方式應(yīng)根據(jù)城市整體規(guī)劃和地理環(huán)境條件因地制宜選擇，一般在城市中心地區(qū)采用地下線，其他地區(qū)在條件許可時(shí)采用高架線或地面線。

2.軌道

軌道是列車運(yùn)行的基礎(chǔ)，直接承受列車荷載，并引導(dǎo)列車運(yùn)行。軌道結(jié)構(gòu)是城市軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分，一般由鋼軌、扣件、軌枕、道床、道岔及其他附屬設(shè)備組成。

3.車站

車站是旅客乘降的場(chǎng)所，也是城市軌道交通面向公眾開放的窗口。車站的規(guī)模、設(shè)施先進(jìn)程度、服務(wù)水平也反映了城市的綜合實(shí)力和科技發(fā)展水平。

4.車輛

城市軌道交通車輛主要是指地鐵車輛和輕軌車輛，它們是城市軌道交通系統(tǒng)中最重要的設(shè)備，也是技術(shù)含量最高的機(jī)電設(shè)備。

5.供電系統(tǒng)

電能是城市軌道交通系統(tǒng)必須的能源，幾乎所有的設(shè)備都離不開電力供應(yīng)，一旦供電中斷，整個(gè)城市軌道交通運(yùn)輸將陷入癱瘓狀態(tài)。

6.通信信號(hào)系統(tǒng)

城市軌道交通具有高速度、高密度、短間隔的特點(diǎn)，其信號(hào)系統(tǒng)從傳統(tǒng)的以地面信號(hào)為主，發(fā)展到自動(dòng)監(jiān)控列車速度和自動(dòng)調(diào)整列車追蹤間隔的方式。

城市軌道交通具有自成體系的獨(dú)立完整的內(nèi)部通信網(wǎng)，它由光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)、數(shù)字電話交換系統(tǒng)、閉路電視系統(tǒng)、無(wú)線調(diào)度系統(tǒng)以及車站廣播系統(tǒng)等組成，以保證迅速、準(zhǔn)確、可靠地傳遞和交換語(yǔ)音、圖像等數(shù)據(jù)信息。

7.環(huán)境控制系統(tǒng)

城市軌道交通環(huán)境控制系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱環(huán)控系統(tǒng))是城市軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分，它關(guān)系到乘客旅行安全和旅途心情。早期地鐵在隧道內(nèi)運(yùn)行較少考慮環(huán)境問題，乘客必須忍受高溫、高濕及污濁的空氣。

第二節(jié)城市軌道交通設(shè)施設(shè)備

一、城市軌道交通線路(一)線路的定義與選擇1.城市軌道交通線路的定義城市軌道交通線路是城市軌道列車運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施，是城市軌道交通系統(tǒng)的基本組成部分。大多數(shù)國(guó)家和地區(qū)采用兩根鋼軌支撐列車運(yùn)行的輪軌交通系統(tǒng)。

2.城市軌道交通線路的選擇

線路的走向和設(shè)計(jì)必須考慮以下因素。

(1)線路的地位及作用：考慮修建它的目的。

(2)客流分布與客流方向：線路的走向應(yīng)和城市主要客流方向保持一致，起訖點(diǎn)應(yīng)該是線路客流的主要集散地，如機(jī)場(chǎng)和車站等。中間站應(yīng)設(shè)在主要道口、商業(yè)區(qū)及體育場(chǎng)所

附近等。

(3)城市建設(shè)與城市交通規(guī)劃：換乘站與樞紐站要與城市總體規(guī)劃相一致，方便各種交通互相銜接。

(4)地質(zhì)地貌及地下管網(wǎng)設(shè)施：對(duì)線路的途中走向進(jìn)行仔細(xì)勘察、全面考慮、認(rèn)真選擇，并做適當(dāng)調(diào)整。

(5)城市軌道交通的施工與運(yùn)營(yíng)：應(yīng)考慮可行性，線路力求順直，大曲線半徑應(yīng)合理鋪設(shè)輔助線，并保證一定的舒適度及符合有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。

(二)城市軌道交通線路的分類

1.按線路與地面的位置關(guān)系分類

城市軌道交通線路按其與地面位置的關(guān)系可分為地下線路、地面線路和高架線路三類線路。

1)地下線路

地下線路常用于地下鐵道系統(tǒng)，線路置于地下隧道中。其優(yōu)點(diǎn)是與地面交通完全分離且不占城市地面與空間，不受氣候影響。其缺點(diǎn)是需要較大的一次性投資，較高水平的施

工技術(shù)，較先進(jìn)的管理，以及完善的環(huán)控、防災(zāi)措施與設(shè)備。

根據(jù)線路與城市道路的關(guān)系，城市軌道交通地下線路的平面位置主要有線路位于道路規(guī)劃紅線范圍內(nèi)和線路位于道路規(guī)劃紅線范圍外兩種情況。道路紅線是指道路用地的邊界線。如圖6.2-1所示，圖中的A、B、C分別代表城市軌道交通地下線路的幾種位置。圖6.2-1城市軌道交通地下線路類型

城市軌道交通地下線路位于道路范圍之外時(shí)，雖然可以縮短線路長(zhǎng)度、減少拆遷和降低工程造價(jià)，但是必須具備以下條件。

(1)沿線區(qū)域地質(zhì)條件好，基巖埋深很淺，隧道可以用礦山法在建筑物下方施工。

(2)沿線區(qū)域?yàn)槌鞘蟹墙ǔ蓞^(qū)或廣場(chǎng)、公園、綠地(耕地)等。

(3)沿線區(qū)域?yàn)槔系慕址桓脑靺^(qū)，可以與城市軌道交通同步規(guī)劃設(shè)計(jì)，并能按合理施工順序進(jìn)行施工。

2)地面線路

地面線路的優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低，施工簡(jiǎn)便，運(yùn)營(yíng)成本低，線路調(diào)整與維護(hù)方便；缺點(diǎn)是運(yùn)營(yíng)速度難以提高(有部分信號(hào)控制的平面交叉點(diǎn))，占地面積較多，破壞城市道路路面，

使城市道路交叉口復(fù)雜化，容易受氣候影響(如雨、雪、霧、臺(tái)風(fēng)等)，乘車環(huán)境難改善，有一定的污染等負(fù)效應(yīng)(如噪聲、景觀等)。

在城市道路上設(shè)地面線一般有兩種位置，一種是在道路中心帶上，另一種是在快車道一側(cè)，如圖6.2-2所示。圖6.2-2地面線路設(shè)置示意圖

3)高架線路

高架線路作為城市軌道交通中一種重要的線路敷設(shè)方式，不但保持了專用道的形式，而且占地較少，對(duì)其他城市交通干擾也較小。高架區(qū)段中的高架橋是永久性的城市建筑，結(jié)構(gòu)壽命要求為100年。高架線在城市中穿越時(shí)一般沿道路設(shè)置，并結(jié)合規(guī)劃道路的橫斷面考慮，設(shè)于道路中心或快慢車行道的分隔帶上，如圖6.2-3所示。圖6.2-3高架線路設(shè)置示意圖

高架線路雖然造價(jià)適中，且與地面交通無(wú)干擾，但也有以下三方面的缺點(diǎn)：

(1)對(duì)市區(qū)景觀有影響，可能破壞市容；

(2)運(yùn)營(yíng)時(shí)產(chǎn)生的噪聲等污染對(duì)周圍環(huán)境有不良影響；

(3)對(duì)沿線居民的隱私權(quán)有所侵犯，易引起某些糾紛。

2.按線路在運(yùn)營(yíng)中的作用分類

城市軌道交通系統(tǒng)線路整體布置的基本模式如圖6.2-4所示。按線路在運(yùn)營(yíng)中的作用可分為正線、輔助線和車場(chǎng)線。圖6.2-4線路整體布置的基本模式

1)正線

正線是指連接所有車站并貫穿運(yùn)營(yíng)線路始終點(diǎn)，以供車輛日常運(yùn)行的線路。城市軌道交通正線是獨(dú)立運(yùn)行的線路，大多數(shù)線路為全封閉式，一般按雙線設(shè)計(jì)，采用上下行分行，

實(shí)行右側(cè)行車制，以便與地面交通的行車規(guī)則相統(tǒng)一(世界上除了英聯(lián)邦國(guó)家、日本等部分國(guó)家外，絕大部分國(guó)家的城市道路交通均實(shí)行右側(cè)行車規(guī)則)。

2)輔助線

輔助線是指為列車進(jìn)行折返、停放、檢查、轉(zhuǎn)線及出入段作業(yè)所設(shè)置的線路。輔助線包括車輛段出入線、停車場(chǎng)出入線、車站配線(存車線、渡線、折返線)及兩線路之間的

聯(lián)絡(luò)線。輔助線是城市軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分，直接關(guān)系到系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)組織的效率。

(1)折返線。折返線是在線路兩端終點(diǎn)站(對(duì)于環(huán)線，也需要設(shè)兩個(gè)“終點(diǎn)站”)或者準(zhǔn)備開行折返列車的區(qū)間站之間，供運(yùn)營(yíng)列車往返運(yùn)行調(diào)頭時(shí)而設(shè)置的線路。

折返線形式很多，根據(jù)不同的折返方法可分為以下兩種。

①環(huán)形折返線。如圖6.2-5所示：將端點(diǎn)折返作業(yè)轉(zhuǎn)化為沿一個(gè)環(huán)形單線區(qū)段運(yùn)行的作業(yè)。一般適用于線路較短、線路延伸可能性較小且該端點(diǎn)站又往往在地面的情況。圖6.2-5環(huán)形折返線

盡端折返線。盡端折返可分為單線折返(如圖6.2-6所示)、雙線折返(如圖6.2-7所示)和多線折返(如圖6.2-8所示)等不同布置方法。圖6.2-8多線折返

(2)渡線。渡線是指用道岔將線路上行線、下行線及折返線連接起來(lái)的線路。渡線有單渡線(如圖6.2-9所示)和交叉渡線(如圖6.2-10所示)兩種。圖6.2-9單渡線圖6.2-10交叉渡線

很明顯，利用渡線折返需要修建的線路最少，可使投資降低。然而，列車進(jìn)出車站與折返作業(yè)會(huì)受到嚴(yán)重的干擾，尤其是在區(qū)間站利用渡線進(jìn)行區(qū)間列車折返(如圖6.2-11所

示)時(shí)，需占用正線進(jìn)行作業(yè)，故對(duì)運(yùn)營(yíng)管理要求十分嚴(yán)格，且列車運(yùn)行間隔時(shí)間受其制約需放大，會(huì)導(dǎo)致線路通行能力下降，安全可靠性存在隱患。因此，在列車運(yùn)行速度較高、

運(yùn)行間隔時(shí)間較短(即發(fā)車頻率較高)、運(yùn)量較大的線路不宜采用此類辦法。圖6.2-11區(qū)間站渡線折返示意圖

(3)臨時(shí)停車線。臨時(shí)停車線一般設(shè)置在端點(diǎn)站或?qū)ｉT用于停車并進(jìn)行少量檢修作業(yè)的盡端站。

(4)聯(lián)絡(luò)線。在整個(gè)城市軌道交通線網(wǎng)中，要使用同種制式的線路實(shí)現(xiàn)列車過軌運(yùn)行，一般需要依靠線與線之間的聯(lián)絡(luò)線。聯(lián)絡(luò)線就是軌道交通線路之間為方便調(diào)動(dòng)車輛及大型設(shè)備等作業(yè)而設(shè)置的連接線路，如圖6.2-12所示。圖6.2-12聯(lián)絡(luò)線示意圖

(5)車輛段出入線。為保證運(yùn)行列車的停放和檢修，在城市軌道交通沿線適當(dāng)?shù)奈恢脩?yīng)設(shè)置車輛段。車輛段與正線連接的線路為車輛段出入線，它就是車輛段與正線之間的聯(lián)絡(luò)通道。出入線可以設(shè)計(jì)為雙線或單線，與城市道路或其他交通方式的交叉處可采用平交或立交形式，具體方案要根據(jù)遠(yuǎn)期線路通過能力來(lái)確定。如圖6.2-13所示為車輛段出入線的三種典型形式。圖6.2-13車輛段出入線的三種典型形式

3)車場(chǎng)線

車場(chǎng)線是車輛段內(nèi)廠區(qū)作業(yè)與停放列車的線路，如停車列檢線、檢修線等。它一般是進(jìn)行車輛檢修作業(yè)的線路，行車速度比較低，因而線路標(biāo)準(zhǔn)只要能滿足場(chǎng)區(qū)作業(yè)要求即可。

(三)城市軌道交通線路的組成

城市軌道交通線路由線路上部和線路下部結(jié)構(gòu)組成。其中，線路上部結(jié)構(gòu)由鋼軌、道岔、聯(lián)接零件和軌枕等構(gòu)成；線路下部結(jié)構(gòu)由路基、道床等組成。

1.線路上部結(jié)構(gòu)

軌道結(jié)構(gòu)是城市軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分。最常見的鋼輪鋼軌系統(tǒng)由鋼輪輪緣和鋼軌之間的作用力來(lái)提供導(dǎo)向力。它一般由鋼軌、軌枕、道床、道岔、聯(lián)接零件及其他附

屬設(shè)備組成。

1)鋼軌

鋼軌常用碳素鋼或中錳鋼制造，其斷面為“工”字形，用以承受機(jī)車車輛的車輪荷載，并將承受的荷載傳給軌枕，同時(shí)為車輪的滾動(dòng)提供連續(xù)、平順的表面和引導(dǎo)車輪運(yùn)行。在電氣化鐵路和自動(dòng)閉塞信號(hào)線路上，鋼軌還可兼作電路導(dǎo)體。

鋼軌必須具有足夠的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。如果鋼軌發(fā)生斷裂和破損，將會(huì)危及行車安全。鋼軌的斷裂和破損多數(shù)發(fā)生于有缺陷的軌頭、軌頭與軌腰連接處以及螺栓孔周圍等

處。鋼軌斷裂處一般有疲勞源，斷裂呈脆性狀態(tài)。

2)道岔

道岔是使列車由一組軌道轉(zhuǎn)到另一組軌道上去的裝置。每一組道岔由轉(zhuǎn)轍器、岔心、兩根護(hù)軌和岔枕組成，用長(zhǎng)柄以杠桿原理?yè)軇?dòng)兩根活動(dòng)軌道，使車輛輪緣依開通方向駛?cè)?/p>

預(yù)定進(jìn)路。

(1)道岔的特點(diǎn)和作用。

特點(diǎn)：道岔是軌道的薄弱環(huán)節(jié)之一，會(huì)限制列車速度，使行車安全性降低等。其構(gòu)造復(fù)雜，使用壽命短，養(yǎng)護(hù)維修投入大。

作用：道岔是機(jī)車車輛從一股軌道轉(zhuǎn)入或越過另一股軌道時(shí)必不可少的線路設(shè)備，是鐵路軌道的重要組成部分。

(2)道岔的分類。道岔按功能和用途分為單開、對(duì)稱、三開、交叉、內(nèi)復(fù)式交分以及外復(fù)式交分六種道岔標(biāo)準(zhǔn)類型，如圖6.2-14所示。其中，單開道岔是最常用的類型。圖6.2-14道岔的六種標(biāo)準(zhǔn)類型

(3)道岔的構(gòu)造。普通單開道岔是將一條鐵路分成兩條，其中的主線為直線方向，側(cè)線由主線向左側(cè)(稱左開道岔)或右側(cè)(稱右開道岔)。單開道岔由轉(zhuǎn)轍器、中間連接部分

(導(dǎo)曲線部分)、轍叉及護(hù)軌三部分組成。以普通單開道岔為例，如圖6.2-15所示。圖6.2-15普通單開道岔

①轉(zhuǎn)轍器。單開道岔轉(zhuǎn)轍器(如圖6.2-16所示)主要由兩根基本軌、兩根尖軌、間隔鐵(限位器或無(wú)傳力裝置)、各種墊板(平墊板、軌撐平墊板、滑床板、軌撐滑床板、通

長(zhǎng)墊板、支距墊板、橡膠墊板和塑料墊片等)、拉連桿(無(wú)外鎖閉裝置)、軌撐(無(wú)軌底坡道岔一般設(shè)置軌撐，有軌底坡道岔一般不設(shè)軌撐)、頂鐵、岔枕及其他聯(lián)接零件(扣件、

軌距塊和螺栓螺母等)組成。圖6.2-16單開道岔轉(zhuǎn)轍器

②轍叉及護(hù)軌。轍叉是使車輪由一股鋼軌越過另一股鋼軌的設(shè)備。轍叉(如圖6.2-17所示)由叉心、翼軌和聯(lián)接零件組成。轍叉按平面形式分為直線轍叉和曲線轍叉兩類；按構(gòu)造類型分為固定轍叉和活動(dòng)轍叉兩類。圖6.2-17轍叉

③道岔轍叉號(hào)。道岔岔心所形成的角稱為轍叉角，它有大有小。在圖6.2-18中，道岔號(hào)碼(N)代表了道岔各個(gè)部分的主要尺寸，通常用轍叉用(α)的余切值來(lái)表示，即圖6.2-18道岔各個(gè)部分的主要尺寸

在我國(guó)鐵路的主要線路上大多采用9、12、18號(hào)三個(gè)型號(hào)的道岔，常用60千克道岔轍叉號(hào)及其通過速度見表6.2-1。

3)聯(lián)接零件

聯(lián)接零件分為中間聯(lián)接零件和接頭聯(lián)接零件兩種。

(1)中間聯(lián)接零件。中間聯(lián)接零件是鋼軌與軌枕的扣件，包括普通道釘、螺紋道釘、剛性或彈性扣鐵、墊板、墊層、防爬器及軌距桿等。

(2)接頭聯(lián)接零件。接頭聯(lián)接零件是聯(lián)接兩根鋼軌的零件，主要有夾板、螺栓和彈簧墊圈。

4)軌枕

軌枕鋪設(shè)在道床和鋼軌之間，用以承受從鋼軌傳來(lái)的力和振動(dòng)并傳給道床，同時(shí)用以保持鋼軌軌距和方向。軌枕除將鋼軌傳來(lái)的力和振動(dòng)傳給道床外，它本身也能吸收部分振

動(dòng)能量。每公里鐵路線路上鋪設(shè)的軌枕數(shù)，是根據(jù)線路上的機(jī)車車輛運(yùn)行速度和運(yùn)輸量等因素確定的。機(jī)車車輛運(yùn)行速度高和運(yùn)輸量大的線路鋪設(shè)軌枕數(shù)量多。中國(guó)鐵路在直線線

路上每千米一般鋪設(shè)軌枕1840、1760或1600根。軌枕按材料性質(zhì)分為木枕、混凝土枕和鋼枕三種。

(1)木枕(又稱枕木)。

(2)混凝土枕(又稱砼枕)?；炷琳淼闹饕愋陀姓w式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土枕、整體式預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度鋼筋混凝土

枕和鋼弦式混凝土枕等。我國(guó)自1958年以來(lái)，主要推廣使用前兩種類型軌枕。

(3)鋼枕。鋼枕的優(yōu)點(diǎn)是抗腐菌侵蝕，抗白蟻和蟲蛀；缺點(diǎn)是易受化學(xué)性腐蝕，不絕緣，維修費(fèi)用高。鋼枕在德國(guó)、瑞士以及地處熱帶的一些鐵路上應(yīng)用，我國(guó)尚未應(yīng)用。

2.線路下部結(jié)構(gòu)

1)道床

道床是用碎石、卵石或砂等道碓材料組成的軌道基礎(chǔ)，用以將軌枕的荷載均勻地傳布到路基上，以及防止軌枕的縱向和橫向移動(dòng)。它同時(shí)為軌道提供良好的排水、通風(fēng)條件以

保持軌道干燥，使軌道具有足夠的彈性。

2)路基

路基指的是按照路線位置和一定技術(shù)要求修筑的作為路面基礎(chǔ)的帶狀構(gòu)造物，它是鐵路和公路的基礎(chǔ)，路基是用土或石料修筑而成的線形結(jié)構(gòu)物。修筑在良好的地質(zhì)、水文、

氣候條件下的路基，從材料上可分為土路基、石路基和土石路基三種。

路基是由填筑或開挖而形成的直接支承軌道的結(jié)構(gòu)，也稱為線路下部結(jié)構(gòu)。路基與橋梁、隧道相連，共同構(gòu)成線路。

路基依其所處的地形條件不同，有兩種基本形式，即路堤

和路塹，俗稱為填方和挖方。

鐵路路基的作用是在路基面上直接鋪設(shè)軌道結(jié)構(gòu)，因此路基是軌道的基礎(chǔ)。路基既承受靜荷載(軌道結(jié)構(gòu)的重量)，又承受列車行駛時(shí)通過軌道傳播而來(lái)的動(dòng)荷載。路基同軌道一起共同構(gòu)成的線路結(jié)構(gòu)是一種相對(duì)松散聯(lián)結(jié)的結(jié)構(gòu)形式，抵抗動(dòng)荷載的能力弱。建造路基的材料不論是填或挖，主要采用的都是土石類散體材料，所以路基是一種土工結(jié)構(gòu)。路基經(jīng)常受到地質(zhì)、水、降雨、氣候和地震等自然條件變化的侵襲和破壞，因此路基應(yīng)具有足夠的堅(jiān)固性、穩(wěn)定性和耐久性。高速鐵路的路基還應(yīng)有合理的剛度，以保障列車高速行駛中的平穩(wěn)性和舒適性。

(1)主體結(jié)構(gòu)。路基主體結(jié)構(gòu)包括用天然土、石所填筑的路堤和在天然地層中挖出的路塹。

(2)排水設(shè)備。地面排水設(shè)備用來(lái)將有可能停滯在路基范圍以內(nèi)的地面水迅速排除到路基以外，并防止路基以外的地面水流入路基范圍，以免下滲浸濕路基土體或形成漫流沖

刷路基邊坡。如側(cè)溝、排水溝與天溝等。

(3)防護(hù)結(jié)構(gòu)。坡面防護(hù)結(jié)構(gòu)用來(lái)防護(hù)易受自然作用破壞而出現(xiàn)坡面變形的土質(zhì)邊坡，如鋪草皮、噴漿、抹面、護(hù)墻、護(hù)坡以及為防護(hù)崩塌落石而修建的攔截和遮擋建筑物(如明洞、棚洞)。

(4)構(gòu)造形式。路基的構(gòu)造通常用橫斷面圖來(lái)表示。根據(jù)路基填挖的情況，其斷面形式可分為路堤、路塹和半填半挖三種類型。

路堤是指全部用巖土填筑而成的路基。

路塹是指全部在原地面開挖而成的路基。

半填半挖路基是當(dāng)原地面橫坡大且路基較寬，需一側(cè)開挖另一側(cè)填筑時(shí)，挖填結(jié)合而成的路基。

二、城市軌道交通車站

(一)城市軌道交通車站概述

1.城市軌道交通車站的定義

城市軌道交通車站是客流集散的節(jié)點(diǎn)，也是乘客出行的基地。乘客上下車及相關(guān)作業(yè)都是在車站進(jìn)行的。同時(shí)，軌道交通車站也是列車到發(fā)、通過、折返與臨時(shí)停車的地點(diǎn)。

2.城市軌道交通車站的功能

城市軌道交通車站的功能可以分為基本功能、輔助功能和擴(kuò)展功能三個(gè)層次，具體功能如表6.2-2所示。

3.城市軌道交通車站的規(guī)模

城市軌道交通車站的規(guī)模主要指車站站臺(tái)外廓尺寸、層數(shù)及用房面積的大小等。車站規(guī)模主要根據(jù)本站遠(yuǎn)期預(yù)測(cè)高峰客流量確定，并綜合考慮車站所處位置的重要性、站內(nèi)設(shè)

備及管理用房面積和該地區(qū)遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃等因素。

城市軌道交通車站規(guī)模按遠(yuǎn)期預(yù)測(cè)客流量及所處位置，一般分為三個(gè)等級(jí)，其適用范圍見表6.2-3。

(二)城市軌道交通車站的分類

1.按車站與地面的相對(duì)位置分類

按相對(duì)于地面位置的不同，車站可以分為地下車站、地面車站和高架車站，如圖6.2-19所示。

(1)地下車站：車站結(jié)構(gòu)位于地面以下。

(2)地面車站：車站結(jié)構(gòu)位于地面上。

(3)高架車站：車站結(jié)構(gòu)高架于地面之上。圖6.2-19按與地面的相對(duì)位置分類

2.按車站埋深分類

車站按埋深可分為淺埋車站和深埋車站兩種，如圖6.2-20所示。圖6.2-20按車站埋深分類

(1)淺埋車站：采用明挖法或蓋挖法施工，軌頂至地表距離在20米以內(nèi)，如圖6.2-20中1、2所示。

(2)深埋車站：采用暗挖法施工，軌頂至地表距離在20米以上，如圖6.2-20中3、4所示。

3.按車站的運(yùn)營(yíng)性質(zhì)分類

按運(yùn)營(yíng)性質(zhì)的不同，車站可分為以下六種，如圖6.2-21所示。圖6.2-21按車站的運(yùn)營(yíng)性質(zhì)分類

(1)中間站(即一般站)：僅供乘客上下車之用且功能單一，是城市軌道交通線網(wǎng)中數(shù)量最多的車站。

(2)區(qū)域站(即折返站)：設(shè)在兩種不同行車密度交界處的車站，設(shè)有折返線和設(shè)備。區(qū)域站兼有中間站的功能。

(3)換乘站：位于兩條及兩條以上線路交叉點(diǎn)上的車站。換乘站除了具有中間站的功能外，乘客還可以從一條線路上的車站通過換乘設(shè)施轉(zhuǎn)換到另一條線路上的車站。

(4)樞紐站：由該站分出另一條線路的車站，可接送兩條線路上的乘客。

(5)聯(lián)運(yùn)站：車站內(nèi)設(shè)有兩種不同性質(zhì)的列車線路進(jìn)行聯(lián)運(yùn)及客流換乘，其具有中間站及換乘站的雙重功能。

(6)終點(diǎn)站：設(shè)在線路兩端的車站，就列車上下行而言，終點(diǎn)站也是起點(diǎn)站(或稱始發(fā)站)，終點(diǎn)站設(shè)有可供列車折返的折返線和設(shè)備，也可供列車臨時(shí)停留檢修。

4.按車站結(jié)構(gòu)橫斷面形式分類

高架車站的結(jié)構(gòu)基本上是以框架結(jié)構(gòu)為主，地下車站結(jié)構(gòu)橫斷面形式主要根據(jù)車站埋深、工程水文地質(zhì)條件、施工方法、建筑藝術(shù)效果等因素確定。地下車站按車站結(jié)構(gòu)橫斷

面形式分類主要有以下四種，如圖6.2-22所示。圖6.2-22按車站結(jié)構(gòu)橫斷面形式分類

(1)矩形斷面：車站中常選用的形式。一般用于淺埋車站，可以設(shè)計(jì)成單層、雙層或多層，跨度可選用單跨、雙跨、三跨及多跨的形式，如圖6.2-22(a)～(f)所示。

(2)拱形斷面：多用于深埋車站，有單拱和多跨連拱等形式。單拱斷面由于中部起拱，高度較高，兩側(cè)拱腳處相對(duì)較低且中間無(wú)柱，因此建筑空間顯得高大寬闊，若建筑處理得當(dāng)，則會(huì)得到理想的建筑藝術(shù)效果，如圖6.2-22(g)～(h)所示。

(3)圓形斷面：用于深埋盾構(gòu)法施工的車站，如圖6.2-22(i)～(k)所示。

(4)其他類型斷面：馬蹄形、橢圓形斷面等，如圖6.2-22(l)～(o)所示。

5.按車站站臺(tái)形式分類

按車站站臺(tái)形式分類，可將車站分為島式車站、側(cè)式車站和島側(cè)混合式車站，如圖6.2-23所示。圖6.2-23按車站站臺(tái)形式分類

(1)島式車站(IslandPlatform)：站臺(tái)位于上下行行車線路之間的站臺(tái)布置形式，具有島式站臺(tái)的車站稱為島式站臺(tái)車站(簡(jiǎn)稱島式車站)。

(2)側(cè)式車站(SidePlatform)：站臺(tái)位于上下行行車線路的兩側(cè)的站臺(tái)布置形式，具有側(cè)式站臺(tái)的車站稱為側(cè)式站臺(tái)車站(簡(jiǎn)稱側(cè)式車站)。

(3)島側(cè)混合式車站：將島式站臺(tái)及側(cè)式站臺(tái)同設(shè)在一個(gè)車站內(nèi)，具有這種站臺(tái)形式的車站稱為島側(cè)混合式站臺(tái)車站(簡(jiǎn)稱島側(cè)混合式車站)。

6.按乘客換乘方式分類

按乘客換乘方式分類，車站可分為站臺(tái)直接換乘，站廳換乘和通道換乘車站。

(1)站臺(tái)直接換乘車站：乘客在站臺(tái)通過樓梯、自動(dòng)扶梯等設(shè)施換乘到另一車站的站臺(tái)。這種換乘方式線路短，換乘高度小，換乘時(shí)間短，換乘方便。

(2)站廳換乘車站：乘客由某層車站站臺(tái)經(jīng)樓梯、自動(dòng)扶梯到達(dá)另一車站站廳付費(fèi)區(qū)，再經(jīng)樓梯、自動(dòng)扶梯到達(dá)站臺(tái)。這種換乘方式線路較長(zhǎng)，換乘高度大，換乘時(shí)間長(zhǎng)。

(3)通道換乘車站：兩個(gè)車站不直接相交，相互之間可采用單獨(dú)設(shè)置的換乘通道進(jìn)行換乘。這種換乘方式換乘線路較長(zhǎng)，換乘時(shí)間也長(zhǎng)，老弱婦嬰使用不便，既增加了通道，又增加了投資。

(三)城市軌道交通車站的組成

城市軌道交通車站一般包括車站主體、出入口及通道、通風(fēng)道及風(fēng)亭和其他附屬建筑物。

城市軌道交通車站的組成如圖6.2-24所示。圖6.2-24車站的組成

1.車站主體

車站主體包括站臺(tái)、站廳、設(shè)備用房、管理用房等。它是列車在線路上的停車點(diǎn)，其作用是供乘客集散、換乘，同時(shí)它又是城市軌道交通運(yùn)營(yíng)設(shè)備設(shè)置的中心和辦理運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)

的地方。車站主體根據(jù)功能的不同，可分為以下兩大部分。

1)乘客使用空間

乘客使用空間可分為非付費(fèi)區(qū)和付費(fèi)區(qū)。

(1)非付費(fèi)區(qū)是乘客購(gòu)票和正式進(jìn)入車站前的活動(dòng)區(qū)域，它一般應(yīng)有較寬敞的空間，設(shè)置售票和檢票設(shè)施，根據(jù)需要還可設(shè)置自助銀行、公用電話、小賣部等設(shè)施。

(2)付費(fèi)區(qū)包括站臺(tái)、樓梯和自動(dòng)扶梯、導(dǎo)向牌等設(shè)施，是為乘客候車提供服務(wù)的設(shè)施。

2)車站用房

車站用房包括運(yùn)營(yíng)管理用房、設(shè)備用房和輔助用房三部分。

(1)運(yùn)營(yíng)管理用房是為保證車站具有正常運(yùn)營(yíng)條件和營(yíng)業(yè)秩序而設(shè)置的辦公用房，由車站運(yùn)營(yíng)管理人員使用，主要包括站長(zhǎng)室、行車值班室、業(yè)務(wù)室、廣播室、會(huì)議室、公安

保衛(wèi)室、清掃員室等。

(2)設(shè)備用房是為保證列車正常運(yùn)行、保證車站內(nèi)良好環(huán)境條件及事故災(zāi)害情況下及時(shí)排除災(zāi)情所需要的設(shè)備用房，主要包括環(huán)控機(jī)室、變電所、控制室、通信機(jī)械室、信號(hào)

機(jī)械室、泵房、票務(wù)室、工區(qū)用房、配電室等。

(3)輔助用房是為保證車站內(nèi)部工作人員正常工作和生活所設(shè)置的用房，主要包括衛(wèi)生間、更衣室、休息室、茶水間、儲(chǔ)藏室等。

2.出入口及通道

出入口及通道是供乘客進(jìn)出車站的建筑設(shè)施。

3.通風(fēng)道及風(fēng)亭

地下車站需要考慮設(shè)置通風(fēng)道及地面通風(fēng)亭，其作用是保證城市軌道交通車站具有一個(gè)舒適的地下環(huán)境。

(四)城市軌道交通車站的平面布局

車站平面布置應(yīng)根據(jù)車站規(guī)模、類型及總平面布置，合理組織客流路線，劃分功能分區(qū)。具體布置原則如下：

(1)進(jìn)出站客流線路和換乘客流分開，盡量避免交叉和相互干擾；

(2)乘客購(gòu)票、問訊及使用公用設(shè)施時(shí)，均不應(yīng)妨礙客流通行；

(3)當(dāng)城市軌道交通與城市建筑物合建時(shí)，城市軌道交通客流應(yīng)自成體系；

(4)車站公用區(qū)應(yīng)劃分為付費(fèi)區(qū)與非付費(fèi)區(qū)，由進(jìn)出站檢票口進(jìn)行分隔，換乘一般設(shè)在付費(fèi)區(qū)內(nèi)；

(5)車站的站廳、站臺(tái)、出入口樓梯和通道、升降設(shè)備、售票口、檢票口等部位的通過能力應(yīng)相互適應(yīng)，通過能力按遠(yuǎn)期高峰客流量確定；

(6)有噪聲源的房間應(yīng)遠(yuǎn)離有隔聲要求的房間及乘客使用區(qū)；對(duì)有高音質(zhì)要求的房間，均采取隔吸聲措施。

1.車站站廳

站廳的作用是將從車站入口進(jìn)入的乘客迅速、安全、方便地引導(dǎo)到站臺(tái)，或?qū)⑾萝嚨某丝屯瑯右龑?dǎo)至車站出口離開車站。

站廳的布置有以下四種，如圖6.2-25所示。圖6.2-25車站站廳布置示意圖

(1)站廳位于車站一端。這種布置方式常用于終點(diǎn)站，且車站一端靠近城市主要道路的地面車站，如圖6.2-25(a)所示。

(2)站廳位于車站兩側(cè)。這種布置方式常用于側(cè)式車站，一般用于客流量不大的車站，如圖6.2-25(b)所示。

(3)站廳位于車站兩端的上層或下層。這種布置方式常用于地下島式車站及側(cè)式車站站臺(tái)的上層，高架車站站臺(tái)的下層?？土髁枯^大者多采用這種布置方式，如圖6.2-25(c)所示。

(4)站廳位于車站上層。這種布置方式常用于地下島式車站及側(cè)式車站，其適用于客流量很大的車站，如圖6.2-25(d)所示。

2.車站站臺(tái)

站臺(tái)是供乘客上下車及候車的場(chǎng)所。站臺(tái)層一般布設(shè)有樓梯、自動(dòng)扶梯及站內(nèi)用房。目前國(guó)內(nèi)外地鐵車站所采用的站臺(tái)形式絕大多數(shù)為島式站臺(tái)與側(cè)式站臺(tái)兩種斷面形式，如

圖6.2-26所示。圖6.2-26站臺(tái)形式示意圖

站臺(tái)主要尺寸一般按下列方法確定。

1)站臺(tái)長(zhǎng)度

站臺(tái)長(zhǎng)度分為站臺(tái)總長(zhǎng)度及站臺(tái)計(jì)算長(zhǎng)度兩種。

站臺(tái)計(jì)算長(zhǎng)度是指遠(yuǎn)

期列車編組總長(zhǎng)度加上列車停站時(shí)允許的停車不準(zhǔn)確距離，該停車不準(zhǔn)確距離一般為1～2米。站臺(tái)計(jì)算長(zhǎng)度用公式表達(dá)為

2)站臺(tái)寬度

站臺(tái)寬度主要根據(jù)車站遠(yuǎn)期預(yù)測(cè)高峰小時(shí)客流量大小、列車對(duì)數(shù)、結(jié)構(gòu)橫斷面形式、站臺(tái)形式、站房布置、樓梯及自動(dòng)扶梯位置等因素綜合考慮確定。

根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2013)，站臺(tái)寬度應(yīng)按下列公式計(jì)算，并應(yīng)符合表6.2-4的規(guī)定。

(1)島式站臺(tái)寬度。

(2)側(cè)式站臺(tái)寬度。

3)站臺(tái)高度

站臺(tái)高度是指線路走行軌頂面至站臺(tái)地面的高度。站臺(tái)高度的確定主要根據(jù)車廂地板面距軌頂面的高度而定。

城市軌道交通車站站臺(tái)應(yīng)考慮排水要求，橫斷面設(shè)1%的坡度。

4)軌道中心與站臺(tái)邊緣距離

根據(jù)車輛類型確定的建筑限界給定了從軌道中心到站臺(tái)邊緣的距離，實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮10毫米左右的施工誤差。若站臺(tái)設(shè)在曲線上時(shí)，則需考慮線路加寬、超高和車輛偏移、

傾斜的影響，軌道中心至站臺(tái)邊緣距離L可按下式確定。

3.出入口

車站出入口通道是乘客進(jìn)出車站的咽喉，其位置的選擇以及規(guī)模大小應(yīng)滿足城市規(guī)劃和交通的要求，并應(yīng)便利于乘客進(jìn)出站。

1)出入口平面形式

地鐵車站出入口平面一般有“一”字形、“L”形、“T”形三種基本形式和由基本形式變化而來(lái)的其他形式，如圖6.2-27所示。圖6.2-27出入口及通道分布圖

2)出入口數(shù)量

車站出入口數(shù)量應(yīng)根據(jù)車站規(guī)模、埋深、車站平面布置、地形地貌、城市規(guī)劃、道路條件并按照車站遠(yuǎn)期預(yù)測(cè)高峰小時(shí)客流量計(jì)算和綜合考慮確定。《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2013)規(guī)定，每個(gè)公共區(qū)直通地面的出入口數(shù)量不得少于兩個(gè)，每個(gè)出入口寬度應(yīng)按遠(yuǎn)期或客流控制期分向設(shè)計(jì)客流量乘以不均勻系數(shù)(1.1～1.25)計(jì)算確定。

4.樓梯及扶梯

車站內(nèi)的樓梯、自動(dòng)扶梯、步行通道用于連接地面大廳和地下或地上車站及車站內(nèi)各個(gè)獨(dú)立的站臺(tái)，是車站的重要組成部分之一。

根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2013)中規(guī)定：

(1)乘客使用的樓梯宜采用26°34′傾角，當(dāng)寬度大于3.6米時(shí)，應(yīng)設(shè)置中間扶手。樓梯寬度應(yīng)符合人流股數(shù)和建筑模數(shù)。

(2)車站出入口、站臺(tái)至站廳應(yīng)設(shè)上下行自動(dòng)扶梯，在設(shè)置雙向自動(dòng)扶梯困難且提升高度不大于10米時(shí)，可僅設(shè)上行自動(dòng)扶梯。

(3)車站出入口自動(dòng)扶梯的傾斜角度不應(yīng)大于30°，站臺(tái)至站廳自動(dòng)扶梯的傾斜角度應(yīng)為30°。

(4)當(dāng)站臺(tái)至站廳及站廳至地面上下行均采用自動(dòng)扶梯時(shí)，應(yīng)加設(shè)人行樓梯或備用自動(dòng)扶梯。

(5)自動(dòng)扶梯扶手帶外緣與平行墻裝飾面或樓板開口邊緣裝飾面的水平距離不得小于80毫米；相鄰交叉或平行設(shè)置的兩梯(道)之間扶手帶的外緣水平距離不應(yīng)小于160毫

米；當(dāng)扶手帶外緣與任何障礙物的距離小于400毫米時(shí)，則應(yīng)設(shè)置防碰撞安全裝置。

(6)兩臺(tái)相對(duì)布置的自動(dòng)扶梯工作點(diǎn)間距不得小于16米；自動(dòng)扶梯工作點(diǎn)與前面影響通行的障礙物間距不得小于8米；自動(dòng)扶梯與樓梯相對(duì)布置時(shí)，自動(dòng)扶梯工作點(diǎn)與樓梯第一級(jí)踏步的間距不得小于12米。

5.風(fēng)亭

地下車站應(yīng)按通風(fēng)、空調(diào)工藝要求設(shè)置進(jìn)風(fēng)亭、排風(fēng)亭和活塞風(fēng)亭。在滿足功能的前提下，根據(jù)地面建筑的現(xiàn)狀或規(guī)劃要求，風(fēng)亭可集中或分散布置，風(fēng)亭宜與地面建筑結(jié)合

設(shè)置，但被結(jié)合建筑應(yīng)滿足地鐵風(fēng)亭的技術(shù)要求。

根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157—2013)，當(dāng)采用側(cè)面開設(shè)風(fēng)口的風(fēng)亭時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1)進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)、活塞風(fēng)口部之間的水平凈距不應(yīng)小于5米，且進(jìn)風(fēng)與排風(fēng)、進(jìn)風(fēng)與活塞風(fēng)口部應(yīng)錯(cuò)開方向布置或排風(fēng)、活塞風(fēng)口部高于進(jìn)風(fēng)口部5米；當(dāng)風(fēng)亭口部方向無(wú)法錯(cuò)開且高度相同時(shí)，風(fēng)亭口部之間的距離應(yīng)符合頂面開設(shè)風(fēng)口的風(fēng)亭的第(1)、(2)條的規(guī)定；

(2)風(fēng)亭口部5米范圍內(nèi)不應(yīng)有阻擋通風(fēng)氣流的障礙物；

(3)風(fēng)亭口部底邊緣距地面的高度應(yīng)滿足防淹要求，當(dāng)風(fēng)亭設(shè)于路邊時(shí)，其高度不應(yīng)小于2米；當(dāng)風(fēng)亭設(shè)于綠地內(nèi)時(shí)，其高度不應(yīng)小于1米。

當(dāng)采用頂面開設(shè)風(fēng)口的風(fēng)亭時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：

(1)進(jìn)風(fēng)與排風(fēng)、進(jìn)風(fēng)與活塞風(fēng)亭口部之間的水平凈距不應(yīng)小于10米；

(2)活塞風(fēng)亭口部之間、活塞風(fēng)亭與排風(fēng)亭口部之間水平凈距不應(yīng)小于5米；

(3)風(fēng)亭四周應(yīng)有寬度不小于3米寬的綠籬，風(fēng)口最低高度應(yīng)滿足防淹要求且不應(yīng)小于1米；

(4)風(fēng)亭開口處應(yīng)有安全防護(hù)裝置，風(fēng)井底部應(yīng)有排水設(shè)施。

三、城市軌道交通車輛

(一)城市軌道交通車輛概述

城市軌道交通車輛是用來(lái)運(yùn)送旅客的運(yùn)輸工具，城市軌道交通車輛按車型主要分有A型車、B型車、C型車、L型車、膠輪車、有軌電車和低地板輕軌車等，其中寬度為3.0

米的車輛稱為A型車，寬度為2.8米的車輛稱為B型車，寬度為2.6米的車輛稱為C型車，直線電機(jī)車輛(Line)稱為L(zhǎng)型車，輕軌車又可分為70%低地板和100%低地板兩種。

1.車輛的主要編組形式

從編組方面看，城市軌道交通車輛一般為電動(dòng)車組，有單節(jié)式、雙節(jié)式、三節(jié)式等編組形式，有頭車(即帶司機(jī)室的車輛)和中間車以及動(dòng)車與拖車之分，目前大多數(shù)的城市

軌道交通車輛的編組形式都是采用兩個(gè)單元車進(jìn)行連掛組成一列整車的編組。

2.車輛主要設(shè)備

城市軌道交通車輛的主要設(shè)備包括牽引逆變器、輔助逆變器、蓄電池充電器、牽引電機(jī)、受電弓(或集電靴)和列車空調(diào)等。

(二)城市軌道交通車輛的類型

城市軌道交通車輛以地鐵車輛為代表。

城市軌道交通車輛按照其適用范圍和車體基本寬度進(jìn)行分類，見表6.2-5。

(三)城市軌道交通車輛的選用要素

1.客流特點(diǎn)

城市軌道交通運(yùn)送的主要對(duì)象是市內(nèi)常住人口的上下班客流、車站和機(jī)場(chǎng)的集中到達(dá)客流、節(jié)假日及大型活動(dòng)的集中客流、流動(dòng)人口集中進(jìn)出城市的客流等。

2.客流量

根據(jù)單向高峰小時(shí)最大斷面客流量，通常單向高峰小時(shí)最大斷面客流量在0.6～1萬(wàn)人次，宜采用地面公共交通車輛；1～3萬(wàn)人次可采用輕軌交通車輛；3～7萬(wàn)人次應(yīng)選

擇地鐵交通車輛。

3.旅行速度

市區(qū)采用地面公交車輛，旅行速度為10～25千米/小時(shí)；市區(qū)交通采用輕軌、地鐵交通車輛，旅行速度可為30～40千米/小時(shí)；城郊間采用快速軌道交通車輛，旅行速度為50～60千米/小時(shí)；城際區(qū)域間則要采用更高旅行速度的車輛。

4.線路條件

若由于地形限制，線路半徑小、坡度大的區(qū)段特別多，則要考慮采用單軌車輛、直線電機(jī)車輛或低速磁浮車輛。

(四)城市軌道交通車輛的機(jī)械組成

1.車體

城市軌道交通的車體既是容納乘客和司機(jī)(對(duì)于有司機(jī)室的車輛)的處所，又是安裝與連接其他設(shè)備和部件的基礎(chǔ)。

城市軌道交通車輛的車體結(jié)構(gòu)與一般鐵路客車車體有許多相同之處，主要包括底架、側(cè)墻、端墻(司機(jī)室)、車頂?shù)炔糠?。它是從?qiáng)度上保證乘客安全的主要部件，也是減輕

車輛自重的關(guān)鍵部件。

1)車體結(jié)構(gòu)分類

(1)車體按使用材料可以分為普通碳鋼車體、高耐候結(jié)構(gòu)鋼車體、不銹鋼車和鋁合金車四種。

(2)車體按承載方式可以分為底架承載、側(cè)墻承載和整體承載三種方式。

(3)車體按結(jié)構(gòu)形式分為有板梁組合結(jié)構(gòu)、開口型材與大型中空型材組合結(jié)構(gòu)、大型中空型材結(jié)構(gòu)三種形式。

(4)車體按結(jié)合方式分為焊接、鉚接、螺栓連接或混合連接結(jié)構(gòu)。

(5)車體按組合方式可以分為一體化設(shè)計(jì)和模塊化設(shè)計(jì)。

2)車體各部分組成

車體不僅要求具有良好的隔聲、隔熱性能，而且要求造型美觀、色彩新穎，以便為乘客創(chuàng)造良好的乘坐條件。另外，還應(yīng)選用不燃、阻燃、少煙、低毒的材料，以保證乘客的

安全。車體一般分為底架、側(cè)墻、端墻、車頂?shù)葞状蟛考?/p>

(1)底架。

(2)側(cè)墻和端墻。

(3)車頂。

2.車鉤

1)車鉤功能

車鉤是用來(lái)連接列車的各車輛，并使彼此間保持一定的距離，以及傳遞和緩沖列車在運(yùn)行中或在調(diào)車時(shí)所產(chǎn)生的縱向力或沖擊力的一種部件。

2)車鉤分類

我國(guó)地鐵車輛都采用密接式車鉤，如北京地鐵車輛采用的車鉤裝置有兩種形式，即自動(dòng)車鉤(密接式牽引緩沖裝置)和半永久牽引桿(中間鉤橡膠緩沖裝置)；廣州城市軌道交通車輛1、2號(hào)線和上海城市軌道交通車輛1號(hào)線使用的車鉤緩沖裝置有三種形式，分別為自動(dòng)車鉤、半自動(dòng)車鉤和半永久牽引桿。

(1)自動(dòng)車鉤。

(2)半自動(dòng)車鉤。半自動(dòng)車鉤和自動(dòng)車鉤基本相同，其不同有以下幾點(diǎn)：

①電氣連掛只能用手工連接。

②解鉤時(shí)，機(jī)械和氣路部分可自動(dòng)也可手動(dòng)操作完成，但不能在司機(jī)室集中控制。

③電氣連接裝置只能用手動(dòng)操作。

④半自動(dòng)車鉤上設(shè)有貫通道支撐座。

(3)半永久牽引桿。

3.轉(zhuǎn)向架

1)轉(zhuǎn)向架概述

轉(zhuǎn)向架是支撐車體及其載重并引導(dǎo)車輛沿著軌道運(yùn)行的走行裝置，它的結(jié)構(gòu)是否合理直接影響車輛的運(yùn)行安全及動(dòng)力學(xué)性能。為了便于通過曲線，在車體和轉(zhuǎn)向架之間設(shè)有中

心盤或中心回轉(zhuǎn)裝置，使轉(zhuǎn)向架可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)于車體的轉(zhuǎn)動(dòng)。為了改善車輛運(yùn)行的品質(zhì)和滿足運(yùn)行的要求，在轉(zhuǎn)向架上設(shè)有彈簧減振器裝置和制動(dòng)裝置。對(duì)于動(dòng)車來(lái)說，轉(zhuǎn)向架上

還裝有牽引電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)，用以驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行。

2)轉(zhuǎn)向架的主要功能及結(jié)構(gòu)

(1)支撐車體及傳遞載荷。

(2)使車輛順利通過曲線。

(3)傳遞牽引力和制動(dòng)力。

(4)緩和振動(dòng)和沖擊，提高乘坐舒適性。

(五)其他車輛

在城市軌道交通領(lǐng)域還有用于設(shè)備檢修維護(hù)的生產(chǎn)輔助車輛，如軌道(牽引)工程車、接觸網(wǎng)檢測(cè)車、軌檢車、接觸網(wǎng)作業(yè)車、軌道探傷車、鋼軌打磨車等，它們?cè)跐M足軌道限界要求的前提下分別具有如下功能。

1.軌道(牽引)工程車

軌道(牽引)工程車是軌道運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力來(lái)源，目前軌道工程車主要是以柴油機(jī)作為動(dòng)力，并以機(jī)械傳動(dòng)，該車輛具有良好的牽引、爬坡和制動(dòng)能力。

2.接觸網(wǎng)檢測(cè)車

接觸網(wǎng)檢測(cè)車是為保證電氣化鐵路接觸網(wǎng)的安全運(yùn)營(yíng)，用于檢測(cè)接觸網(wǎng)技術(shù)參數(shù)的專用車輛。它能檢測(cè)接觸線的拉出值、導(dǎo)線高度、定位管坡度、線岔狀態(tài)、網(wǎng)壓、接觸懸掛

硬點(diǎn)(振動(dòng))、離線、桿位(桿號(hào))和速度(里程)等多項(xiàng)機(jī)械及電氣技術(shù)參數(shù)。

3.軌檢車

軌檢車是對(duì)軌道進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)，掌握線路在列車實(shí)際動(dòng)載作用下檢測(cè)軌道幾何尺寸偏差的檢測(cè)設(shè)備。它具有軌距檢測(cè)、曲率檢測(cè)、水平檢測(cè)、高低檢測(cè)、方向檢測(cè)等功能。

4.鋼軌打磨車

鋼軌打磨車是以延長(zhǎng)鋼軌使用壽命為目的發(fā)展起來(lái)的，主要用于消除鋼軌表面磨損、變形和其他缺陷。

5.接觸網(wǎng)作業(yè)車

接觸網(wǎng)作業(yè)車是用于接觸網(wǎng)設(shè)施的安裝、維修和搶險(xiǎn)工作的車輛。

6.軌道探傷車

軌道探傷車是在移動(dòng)過程中檢測(cè)軌道內(nèi)部是否產(chǎn)生了傷痕及磨損等情況的鐵道線路維護(hù)用車。

四、城市軌道交通供電系統(tǒng)

(一)供電系統(tǒng)的組成

城市軌道交通供電電源一般取自城市電網(wǎng)，通過城市電網(wǎng)一次電力系統(tǒng)和城市軌道交通供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)輸送或變換，然后以適當(dāng)?shù)碾妷旱燃?jí)供給城市軌道交通各類用電設(shè)備。

城市軌道交通的供電系統(tǒng)按功能分類主要由主變電所(集中供電方式)、牽引供電系統(tǒng)、動(dòng)力照明系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)組成；按設(shè)備分類主要由變電所設(shè)備、接觸網(wǎng)(軌)設(shè)備和電力監(jiān)控設(shè)備組成。

城市軌道交通系統(tǒng)是一個(gè)重要的用電負(fù)荷。

1.集中供電

集中供電方式是指在線路的適中站位，根據(jù)總?cè)萘恳笤O(shè)主變電所，由發(fā)電廠或城市電網(wǎng)區(qū)域變電所以高壓(如110千伏)向主變電所供電，經(jīng)降壓并在沿線結(jié)合牽引變電所、降壓變電所進(jìn)線形成35(33)千伏或10千伏中壓環(huán)網(wǎng)，由環(huán)網(wǎng)供沿線設(shè)置的牽引變電所經(jīng)降壓整流為直流電(如750伏或1500伏)，從而對(duì)電動(dòng)列車供電；各車站機(jī)電設(shè)備則由降壓變電所降壓為380/220伏進(jìn)行供電。

2.分散供電

分散供電方式是指不設(shè)主變電所，而直接由城市電網(wǎng)區(qū)域變電所的35(33)千伏或10千伏中壓輸電線直接向城市軌道交通沿線設(shè)置的牽引變電所、降壓變電所供電并形成環(huán)網(wǎng)。

采用這種方式的前提必須是城市電網(wǎng)比較發(fā)達(dá)，在有關(guān)車站附近有符合可靠性要求的供電電源。

3.混合供電

混合供電方式就是上述兩種供電方式的混合，即指對(duì)一條軌道交通線路的供電，一部分采用集中供電，另一部分采用分散供電。

(二)電氣設(shè)備

1.變壓器

變壓器是一種傳送和變換變流電能的靜止變換器。

2.斷路器

斷路器是一種能對(duì)電路進(jìn)行控制和保護(hù)的高壓電器。它有斷弧能力，可以切斷負(fù)載電流和短路電流。

3.隔離開關(guān)

隔離開關(guān)是一種沒有熄弧裝置的高壓電器。

4.母線

母線是一種匯總和分配電能的導(dǎo)電線。

5.熔斷器

熔斷器是一種過負(fù)荷和短路電流導(dǎo)致熔體發(fā)熱熔斷的保護(hù)電器。

6.電壓互感器

電壓互感器是電氣測(cè)量、控制和保護(hù)回路用的變壓器。

7.電流互感器

電流互感器是電氣測(cè)量、控制和保護(hù)回路用的變流器。

8.避雷器

避雷器是防止從線路侵入的雷電波和操作過電壓損壞電氣絕緣的保護(hù)設(shè)備，常用的有保護(hù)間隙(角型)、管型和閥型及氧化鋅避雷器。

9.金屬封閉開關(guān)設(shè)備(開關(guān)柜)

制造廠根據(jù)用戶對(duì)高壓一次接線的要求，將斷路器、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、避雷器、互感器以及控制、測(cè)量、保護(hù)等裝置和內(nèi)部連接件、絕緣支撐件、輔助件固定連接后，安裝在一個(gè)或幾個(gè)接地的金屬封閉外殼內(nèi)的成套配電裝置即開關(guān)柜。

10.整流器

整流器是與整流變壓器組合成整流機(jī)組的電流變換器。整流變壓器供給的交流電能通過整流器變?yōu)橐欢妷旱燃?jí)的直流電。

11.繼電保護(hù)裝置

在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障或不正常工作狀態(tài)時(shí)，能使斷路器跳閘或發(fā)出報(bào)警信號(hào)的自動(dòng)裝置，稱為繼電保護(hù)裝置。

(三)接觸網(wǎng)

1.接解網(wǎng)的基本要求

接觸網(wǎng)是牽引供電系統(tǒng)的重要組成部分，一旦損壞將中斷牽引供電。為此，接觸網(wǎng)應(yīng)滿足以下基本要求：

(1)由于接觸網(wǎng)在工作中無(wú)備用網(wǎng)，因而要求接觸網(wǎng)強(qiáng)度高且安全可靠。

(2)要求接觸網(wǎng)在各種氣候條件下均能受流良好。

(3)因?yàn)榻佑|網(wǎng)部件更換困難，所以要求接觸網(wǎng)性能好、運(yùn)行壽命長(zhǎng)。

(4)因?yàn)榻佑|網(wǎng)維修是利用行車中的間隔時(shí)間進(jìn)行的，所以要求其結(jié)構(gòu)輕巧、零部件互換性強(qiáng)，以便于施工、維護(hù)和搶修。

(5)因?yàn)榻佑|網(wǎng)無(wú)法避開腐蝕性強(qiáng)、污穢嚴(yán)重等異常環(huán)境，所以應(yīng)采取耐腐蝕和防污穢技術(shù)措施。

(6)因?yàn)榻佑|網(wǎng)采用與受電器摩擦接觸的受流方式，所以要求接觸網(wǎng)有較均勻的彈性，接觸線等部位要有良好的耐磨性。

2.接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式

接觸網(wǎng)是向列車傳輸電能的重要設(shè)備，是城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)的重要組成部分，一旦發(fā)生故障，輕則影響行車速度，重則造成行車中斷。接觸網(wǎng)按照結(jié)構(gòu)可分為架空式接觸網(wǎng)和接觸軌，而架空式接觸網(wǎng)按懸掛方式不同又可分為柔性接觸網(wǎng)和剛性接觸網(wǎng)。

1)柔性接觸網(wǎng)

柔性接觸網(wǎng)分為簡(jiǎn)單接觸懸掛和鏈形接觸懸掛兩種基本類型，主要由支柱與基礎(chǔ)(隧道為支撐部件)、支持定位裝置、接觸懸掛及附加導(dǎo)線等幾部分組成。

(1)支柱與基礎(chǔ)。

(2)支持定位裝置。

(3)接觸懸掛。

2)剛性接觸網(wǎng)

剛性接觸懸掛是和彈性接觸懸掛相對(duì)應(yīng)的一種接觸懸掛方式，所謂剛性接觸懸掛就是要考慮整個(gè)懸掛導(dǎo)體的剛度。架空剛性接觸懸掛是剛性接觸懸掛的一種，一般由具有相應(yīng)

剛度的導(dǎo)電軌或具有相應(yīng)剛度的匯流排與接觸線組成。

架空剛性接觸網(wǎng)有兩種典型代表(按匯流排的形狀分類)，即以日本為代表的“T”形結(jié)構(gòu)(如圖6.2-28所示)和以法國(guó)、瑞士等國(guó)為代表的“Π”形結(jié)構(gòu)(如圖6.2-29所示)。圖6.2-28“T”型結(jié)構(gòu)剛性接觸懸掛圖6.2-29“Π”型結(jié)構(gòu)剛性接觸懸掛

五、城市軌道交通通信與信號(hào)系統(tǒng)

(一)城市軌道交通通信系統(tǒng)

為了保證城市軌道交通系統(tǒng)能可靠、安全、高效運(yùn)營(yíng)，有效地傳輸與軌道交通運(yùn)營(yíng)、維護(hù)、管理相關(guān)的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)及圖像等信息，必須建立可靠的、獨(dú)立的通信系統(tǒng)。

圖6.2-30所示為一個(gè)典型城市軌道交通通信系統(tǒng)。圖6.2-30典型城市軌道交通通信系統(tǒng)

1.調(diào)度指揮系統(tǒng)

調(diào)度指揮通信系統(tǒng)包括有線調(diào)度電話、站間行車電話和區(qū)間電話。

1)有線調(diào)度電話

根據(jù)城市軌道交通列車運(yùn)行組織和業(yè)務(wù)管理的要求，一般設(shè)置三種有線調(diào)度電話系統(tǒng)，即列車調(diào)度電話、電力調(diào)度電話和防災(zāi)環(huán)控調(diào)度電話。該系統(tǒng)由中心設(shè)備、車站設(shè)備和傳輸通道三部分構(gòu)成。

2)站間行車電話

站間行車電話又稱閉塞電話，是相鄰車站值班員間進(jìn)行行車業(yè)務(wù)用的直通電話，是利用程控交換網(wǎng)在站間建立的雙向熱線行車電話。

3)區(qū)間電話

區(qū)間電話是供列車司機(jī)和維修人員在軌道沿線隨時(shí)與相鄰行車值班員及相關(guān)部門緊急聯(lián)系或通話使用的專用通信設(shè)備。

2.無(wú)線通信系統(tǒng)

為了使移動(dòng)狀態(tài)下的工作人員(司機(jī)、檢修人員以及公安人員等)及時(shí)與有關(guān)指揮部門取得聯(lián)系，還需設(shè)置無(wú)線通信系統(tǒng)。無(wú)線通信系統(tǒng)主要用于城市軌道交通列車運(yùn)行的指

揮、治安、防災(zāi)應(yīng)急通信和設(shè)備及線路的維修施工通信。

1)運(yùn)行線路上的調(diào)度無(wú)線通信系統(tǒng)

該系統(tǒng)由位于調(diào)度中心的控制設(shè)備(包括控制臺(tái)、計(jì)算機(jī)、錄音設(shè)備等)和基地臺(tái)以及列車上設(shè)置的列車臺(tái)、維修人員使用的攜帶臺(tái)，加上有線傳輸網(wǎng)絡(luò)和自動(dòng)電話或?qū)Ｓ秒娫捊M成。

2)車輛段內(nèi)的無(wú)線通信系統(tǒng)

為滿足值班員(車輛段)、司機(jī)(列車臺(tái))、流動(dòng)人員(攜帶臺(tái))三者之間的通話需求，設(shè)有車輛段內(nèi)的無(wú)線通信系統(tǒng)。

3.公務(wù)通信系統(tǒng)

在組織列車運(yùn)營(yíng)中，公務(wù)通信系統(tǒng)是城市軌道交通運(yùn)營(yíng)控制的重要通信工具，主要用于城市軌道交通系統(tǒng)內(nèi)部工作人員間和對(duì)外部的公務(wù)聯(lián)絡(luò)用。

4.廣播系統(tǒng)

廣播系統(tǒng)由中心廣播、車站廣播、車輛段廣播系統(tǒng)組成，通過使用控制中心、車輛段的操作終端操控整條運(yùn)營(yíng)線路及車輛段內(nèi)的廣播，將語(yǔ)音信息傳送到相應(yīng)的車站及車輛段，

使整條線路中的車站和車輛段廣播系統(tǒng)既獨(dú)立又成為統(tǒng)一的整體。

5.視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)(CCTV)的主要作用是使調(diào)度管理人員、車站值班員、站臺(tái)工作人員等，能實(shí)現(xiàn)以實(shí)時(shí)監(jiān)控或事后查看方式監(jiān)控到所管轄車站的客流、列車出入站及旅客上下車等情況，以確保車站、乘客安全和合理進(jìn)行客流組織。

6.傳輸系統(tǒng)

通信網(wǎng)的主干是基于光纖的傳輸系統(tǒng)，它是軌道交通通信系統(tǒng)中最重要的子系統(tǒng)之一，能夠?yàn)槠渌ㄐ抛酉到y(tǒng)和列車自動(dòng)監(jiān)控(ATS)、綜合監(jiān)控(BAS)、火災(zāi)報(bào)警(FAS)、自動(dòng)售檢票(AFC)、電力監(jiān)控(SCADA)等系統(tǒng)提供高可靠性的、冗余的、接口靈活的多種寬窄帶傳輸通道，從而構(gòu)成傳送語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和圖像等信息的綜合業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)。

7.時(shí)鐘系統(tǒng)

時(shí)鐘系統(tǒng)通過全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)，為軌道交通的乘客提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間信息，為軌道交通通信系統(tǒng)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系

統(tǒng)等提供了統(tǒng)一的時(shí)間信息。

(二)信號(hào)系統(tǒng)

城市軌道交通信號(hào)是應(yīng)用于城市軌道交通系統(tǒng)中，人工或自動(dòng)實(shí)現(xiàn)行車指揮和列車運(yùn)行控制、安全間隔控制技術(shù)的總稱。城市軌道交通信號(hào)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)和控

制技術(shù)在城市軌道交通運(yùn)輸生產(chǎn)過程中的具體應(yīng)用，是城市軌道交通運(yùn)營(yíng)的“中樞神經(jīng)”，是城市軌道交通現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。

如圖6.2-31所示為軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的組成。圖6.2-31軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的組成

1.信號(hào)設(shè)備

1)信號(hào)機(jī)

信號(hào)機(jī)的作用是指揮行車，以保證列車行車安全。城市軌道交通的信號(hào)機(jī)多采用透鏡式色燈信號(hào)機(jī)。為提高顯示距離，透鏡式射燈信號(hào)機(jī)后來(lái)又發(fā)展為組合式射燈信號(hào)機(jī)。為

了同時(shí)便于安裝和維護(hù)，LED色燈信號(hào)機(jī)也得到了很好地運(yùn)用。

(1)進(jìn)站信號(hào)機(jī)。

進(jìn)站信號(hào)機(jī)信號(hào)顯示有以下兩種方式：

①一個(gè)紅色燈光——不準(zhǔn)列車越過該進(jìn)站信號(hào)機(jī)(不準(zhǔn)進(jìn)站)；

②一個(gè)綠色燈光——允許列車按規(guī)定速度越過該進(jìn)站信號(hào)機(jī)(允許進(jìn)站)。

(2)出站信號(hào)機(jī)。

出站信號(hào)機(jī)信號(hào)顯示有以下兩種方式：

①一個(gè)紅色燈光——不準(zhǔn)列車越過該出站信號(hào)機(jī)(不準(zhǔn)出站)；

②一個(gè)綠色燈光——一允許列車越過該出站信號(hào)機(jī)，出發(fā)進(jìn)入?yún)^(qū)間(站外區(qū)間有足夠的制動(dòng)距離保證列車按限定速度安全運(yùn)行)。

(3)調(diào)車信號(hào)機(jī)。調(diào)車是指列車在車站內(nèi)有目的地移動(dòng)的過程。

調(diào)車信號(hào)機(jī)信號(hào)顯示有以下兩種方式：

①一個(gè)白色燈光——允許越過該調(diào)車信號(hào)機(jī)(調(diào)車進(jìn)路空閑)；

②一個(gè)藍(lán)色(或紅色)燈光——不準(zhǔn)越過該調(diào)車信號(hào)機(jī)(調(diào)車進(jìn)路未排列完畢或該調(diào)車進(jìn)路無(wú)空閑)。

(4)防護(hù)信號(hào)機(jī)。它設(shè)置在道岔處或進(jìn)路的始端處，對(duì)通過道岔的列車顯示信號(hào)，防護(hù)道岔開通的線路或進(jìn)路的安全。

防護(hù)信號(hào)機(jī)信號(hào)顯示有以下四種方式：

①一個(gè)綠色燈光——所防護(hù)進(jìn)路的道岔開通區(qū)間，準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度越過該防護(hù)信號(hào)機(jī)進(jìn)入?yún)^(qū)間；

②一個(gè)白色燈光——所防護(hù)的道岔開通折返線，準(zhǔn)許列車按規(guī)定速度越過該信號(hào)機(jī)，運(yùn)行至折返點(diǎn)；

③一個(gè)紅色燈光——不準(zhǔn)越過該信號(hào)機(jī)(該道岔開通的進(jìn)路無(wú)空閑)；

④一個(gè)白色燈光加一個(gè)紅色燈光——所防護(hù)的區(qū)間要求列車以不超過20千米/小時(shí)的速度越過該防護(hù)信號(hào)機(jī)(有條件進(jìn)入?yún)^(qū)間)。

(5)出站信號(hào)機(jī)的復(fù)示信號(hào)機(jī)。

(6)阻擋信號(hào)機(jī)(遮斷信號(hào)機(jī))。

(7)引導(dǎo)信號(hào)機(jī)。

(8)列車速度信號(hào)(速度表)。

2)信號(hào)表示器

信號(hào)表示器是對(duì)行車人員傳達(dá)行車或調(diào)車意圖，或?qū)π盘?hào)進(jìn)行某些補(bǔ)充說明所用的器具，反映信號(hào)設(shè)備位置的裝置，自身并沒有信號(hào)意義。

(1)警沖標(biāo)：設(shè)在兩條會(huì)合線路間距離為4米的中間位置，用來(lái)指示機(jī)車車輛的停留地點(diǎn)，防止機(jī)車車輛的側(cè)面沖撞，如圖6.2-32所示

圖6.2-32警沖標(biāo)

(2)進(jìn)路表示器：表示股道上進(jìn)路開通的方向。

(3)道岔表示器：表示道岔的位置及其開通的方向。

(4)發(fā)車表示器：設(shè)置在站臺(tái)上列車發(fā)車始端位置，向司機(jī)表示能否關(guān)車門及發(fā)車時(shí)間。平時(shí)不亮燈，列車?？亢笃錈艄怙@示為白色閃光，表示離發(fā)車還有5秒，提示司機(jī)關(guān)

車門；一直顯示白色燈光，表示可以發(fā)車；無(wú)顯示則表示不能關(guān)車門和發(fā)車。

3)轉(zhuǎn)轍設(shè)備

轉(zhuǎn)轍設(shè)備用于完成道岔的轉(zhuǎn)換和閉鎖，設(shè)備的質(zhì)量直接影響著行車安全。轉(zhuǎn)轍設(shè)備由轉(zhuǎn)轍機(jī)(轉(zhuǎn)換、鎖閉道岔尖軌并表示其位置狀態(tài)的機(jī)械)及附屬桿件組成

轉(zhuǎn)轍機(jī)安裝在道岔一側(cè)，控制道岔的轉(zhuǎn)換與鎖閉，是直接關(guān)系行車安全的關(guān)鍵設(shè)備，如圖6.2-33所示。圖6.2-33轉(zhuǎn)轍機(jī)的設(shè)置

4)軌道電路

軌道電路是以鋼軌做導(dǎo)體，兩端加以機(jī)械(電氣)絕緣，接入送電和受電設(shè)備構(gòu)成的電路?；镜能壍离娐方M成如圖6.2-34所示。圖6.2-34軌道電路的組成

5)繼電器

繼電器是城市軌道交通信號(hào)控制中必不可少的元件，主要用于閉合或斷開控制電路。繼電器是一種電磁開關(guān)，能以極小的電信號(hào)控制執(zhí)行電路中相當(dāng)大功率的對(duì)象，并能

控制數(shù)個(gè)對(duì)象或數(shù)個(gè)回路，具有典型的繼電特性。

繼電器的工作原理如圖6.2-35所示，其工作流程為：線圈通電→產(chǎn)生磁通(銜鐵、鐵芯)→產(chǎn)生吸引力→克服銜鐵阻力→銜鐵吸向鐵芯→銜鐵帶動(dòng)動(dòng)接點(diǎn)動(dòng)作→前接點(diǎn)閉合、后接點(diǎn)斷開→線圈斷電→吸引力下降→銜鐵依靠重力落下→動(dòng)接點(diǎn)與前接點(diǎn)斷開→動(dòng)接點(diǎn)與后接點(diǎn)閉合。圖6.2-35繼電器的工作原理

2.聯(lián)鎖

1)聯(lián)鎖與進(jìn)路

聯(lián)鎖是城市軌道交通信號(hào)保證行車安全的重要技術(shù)措施。

進(jìn)路是指列車或調(diào)車車列在站內(nèi)及車輛段行駛時(shí)所經(jīng)過的路徑。在車站為列車進(jìn)站、出站所準(zhǔn)備的路徑稱為列車進(jìn)路；為各種調(diào)車作業(yè)準(zhǔn)備的通路稱為調(diào)車進(jìn)路。

2)聯(lián)鎖設(shè)備

控制車站的道岔、進(jìn)路和信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)鎖關(guān)系的設(shè)備稱為聯(lián)鎖設(shè)備。用繼電器實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖關(guān)系的稱為繼電聯(lián)鎖；用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖關(guān)系的稱為計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖。城市軌道

交通采用的是計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖。

(1)繼電聯(lián)鎖又稱電氣集中聯(lián)鎖，是用電氣的方法集中控制和監(jiān)督全站、車輛段內(nèi)的道岔、進(jìn)路和信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖關(guān)系的聯(lián)鎖設(shè)備。

(2)計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)車站的聯(lián)鎖關(guān)系，用繼電器電路作為計(jì)算機(jī)主機(jī)與室外信號(hào)機(jī)主機(jī)、室外信號(hào)機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)、軌道電路的接口設(shè)備，操作人員通過計(jì)算機(jī)顯示器

等設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制和監(jiān)督。

如圖6.2-36所示，計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)共分為四層，其中，人機(jī)接口層、聯(lián)鎖控制層和采集/驅(qū)動(dòng)層中設(shè)備分布于室內(nèi)，信號(hào)設(shè)備層中各個(gè)信號(hào)設(shè)備為室外設(shè)備，信號(hào)設(shè)備是聯(lián)鎖系統(tǒng)的控制對(duì)象，分線盤是室內(nèi)和室外的分界點(diǎn)，室外信號(hào)設(shè)備通過電纜連接到分線盤。圖6.2-36計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)

3.閉塞

兩個(gè)車站之間的線路稱為區(qū)間。為保證區(qū)間內(nèi)列車的運(yùn)行安全，防止列車發(fā)生對(duì)向沖突(單線)或同向尾追(單一線或雙線)，用信號(hào)或憑證保證列車之間必須保持一定間隔距離運(yùn)行的技術(shù)方法，稱為行車閉塞(簡(jiǎn)稱閉塞)。用于完成閉塞手續(xù)的設(shè)備稱為閉塞設(shè)備。

1)固定閉塞

固定閉塞將線路劃分為固定的區(qū)段，不論前后列車的位置，還是前后列車的間距都是用固定的地面設(shè)備(如軌道電路等)來(lái)檢測(cè)和表示的。

2)準(zhǔn)移動(dòng)閉塞

準(zhǔn)移動(dòng)閉塞又稱半固定閉塞，是介于固定閉塞和移動(dòng)閉塞之間的一種閉塞方式，它對(duì)前后列車的定位方式是不同的。

3)移動(dòng)閉塞

移動(dòng)閉塞是一種新型的閉塞制式，它取消了傳統(tǒng)的信號(hào)機(jī)和軌道電路等地面設(shè)備，不設(shè)固定閉塞區(qū)段，前后兩列車都采用移動(dòng)式的定位方式。

4)半自動(dòng)閉塞

半自動(dòng)閉塞是以出站信號(hào)機(jī)或線路所的通過信號(hào)機(jī)顯示作為列車占用區(qū)間憑證，發(fā)車站的出站信號(hào)機(jī)或線路所的通過信號(hào)機(jī)必須經(jīng)兩站同意并辦理閉塞手續(xù)后才能開放。列車

進(jìn)入?yún)^(qū)間后自動(dòng)關(guān)閉，而且在列車未到達(dá)接車站以前，向該區(qū)間發(fā)車用的所有信號(hào)都不得開放，這就保證了兩站間的區(qū)間內(nèi)同時(shí)只有一列列車運(yùn)行。如圖6.2-37所示。圖6.2-37單線繼電半自動(dòng)閉塞

5)電話閉塞

電話閉塞是當(dāng)基本閉塞設(shè)備發(fā)生故障不能使用時(shí)，由故障區(qū)間兩端車站的車站值班員利用站間閉塞電話，以電話記錄的方式辦理閉塞指揮行車的方法，是一種代用閉塞法。一

般而言，電話閉塞沒有機(jī)械和電氣設(shè)備的控制，全憑制度和人為控制，安全性較差。在停用基本閉塞法改按電話閉塞法辦理行車工作或恢復(fù)基本閉塞法辦理行車工作時(shí)，都必須先

確認(rèn)區(qū)間空閑，并根據(jù)列車調(diào)度命令辦理。遇列車調(diào)試電話不通時(shí)，閉塞法的變更或恢復(fù)應(yīng)由該區(qū)間兩端站的車站值班員確認(rèn)區(qū)間空閑后，直接以電話記錄辦理。

第三節(jié)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)組織

一、城市軌道交通行車組織城市軌道交通行車組織工作是指在運(yùn)輸生產(chǎn)過程中，為完成運(yùn)送乘客的任務(wù)而進(jìn)行的一系列與運(yùn)輸有關(guān)的工作。由于城市疏導(dǎo)交通系統(tǒng)耗資巨大，而行車組織工作擔(dān)負(fù)著指揮列車運(yùn)行、保證行車安全和提高運(yùn)輸效率的重要任務(wù)，因此行車組織工作的好壞對(duì)城市軌道交通系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效益將產(chǎn)生直接的影響，它是整個(gè)城市軌道交通運(yùn)輸生產(chǎn)工作的核心任務(wù)。

(一)城市軌道交通列車運(yùn)行計(jì)劃

1.列車開行方案

列車開行方案包括列車交路計(jì)劃、列車編組方案和列車停站方案三部分。

1)列車交路計(jì)劃

列車交路計(jì)劃規(guī)定了列車的運(yùn)行區(qū)間、折返車站等內(nèi)容。

2)列車編組方案

列車編組方案規(guī)定了列車的編組形式、編組數(shù)量等內(nèi)容。

3)列車停站方案

列車停站方案規(guī)定了列車的停站次數(shù)、停站地點(diǎn)和停站方式等內(nèi)容。

2.車輛配備計(jì)劃

車輛配備計(jì)劃是指在一定類型設(shè)備和行車組織方法條件下，為完成一定的運(yùn)輸任務(wù)而必須保有的車輛。

1)運(yùn)用車

運(yùn)用車是為了完成日常客運(yùn)任務(wù)而配備的技術(shù)狀態(tài)良好的車輛。

2)檢修車

檢修車是指處于定期檢修狀態(tài)的車輛。

3)備用車

為適應(yīng)客流變化，確保完成臨時(shí)緊急的運(yùn)輸任務(wù)以及預(yù)防運(yùn)用車發(fā)生故障，必須保有若干技術(shù)狀態(tài)良好的備用車。

3.列車運(yùn)行圖

列車運(yùn)行圖是列車運(yùn)行的時(shí)間與空間關(guān)系的圖解，它表示列車在各區(qū)間運(yùn)行及在各車站停車或通過狀態(tài)的二維線條圖。列車運(yùn)行示意圖如圖6.3-1所示。圖6.3-1列車運(yùn)行示意圖

列車運(yùn)行圖的作用主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：

(1)列車運(yùn)行圖是組織列車運(yùn)行的基礎(chǔ)。列車運(yùn)行圖規(guī)定了各次列車占用區(qū)間的順序，列車在區(qū)間的運(yùn)行時(shí)分、在車站到達(dá)與出發(fā)(或通過)時(shí)刻、在車站的停站時(shí)間和折返站的折返作業(yè)時(shí)間，以及列車交路和出入停車場(chǎng)時(shí)刻等。

(2)列車運(yùn)行圖是運(yùn)行組織的一個(gè)綜合性計(jì)劃。城市軌道交通運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)是統(tǒng)一的整體，涉及運(yùn)營(yíng)的各業(yè)務(wù)部門都需要根據(jù)列車運(yùn)行圖所規(guī)定的要求來(lái)安排作業(yè)。

(二)城市軌道交通行車調(diào)度指揮

1.行車調(diào)度指揮的基本原則

城市軌道交通行車組織指揮工作，必須貫徹安全生產(chǎn)的方針，堅(jiān)持高度集中、統(tǒng)一指揮和逐級(jí)負(fù)責(zé)的原則。行車有關(guān)人員必須服從行車調(diào)度員指揮，執(zhí)行行車調(diào)度員的命令，

同時(shí)行車調(diào)度員應(yīng)嚴(yán)格按運(yùn)營(yíng)時(shí)刻表(或列車運(yùn)行圖)指揮行車。

1)行車時(shí)間的規(guī)定

城市軌道交通企業(yè)規(guī)定的行車時(shí)間以北京時(shí)間為準(zhǔn)，從零時(shí)起計(jì)算，實(shí)行24小時(shí)制。行車日期劃分以零時(shí)為界，零時(shí)以前辦妥的行車手續(xù)，零時(shí)以后仍視為有效。

2)關(guān)于上、下行方向的規(guī)定

每條線路在劃分上、下行時(shí)都有一定的原則和因素。

3)統(tǒng)計(jì)列車晚點(diǎn)的規(guī)定

城市軌道交通企業(yè)統(tǒng)計(jì)列車晚點(diǎn)，是根據(jù)列車運(yùn)行到達(dá)終點(diǎn)站時(shí)，比照《運(yùn)營(yíng)時(shí)刻表》中的列車允許晚點(diǎn)時(shí)間，判定其是否屬于晚點(diǎn)列車。

4)列車車次的規(guī)定

列車車次一般由服務(wù)號(hào)、目的地碼和序列號(hào)等要素組成，同時(shí)個(gè)位是偶數(shù)的為上行，奇數(shù)的則為下行，并按順序編號(hào)。

5)行車工作中數(shù)字的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)音

調(diào)度電話和無(wú)線電話用于行車時(shí)各工種間的工作聯(lián)系，通話中須使用數(shù)字的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)音，如表6.3-1所示。

2.行車指揮體系

對(duì)于單一線路而言，城市軌道交通企業(yè)運(yùn)營(yíng)指揮一般分為兩個(gè)指揮層級(jí)，第一層級(jí)是城市軌道交通運(yùn)營(yíng)控制中心，第二層級(jí)包括環(huán)控調(diào)度、行車調(diào)度、電力調(diào)度與車廠調(diào)度，

如圖6.3-2所示。圖6.3-2城市軌道交通行車組織指揮層級(jí)

二、城市軌道交通客運(yùn)組織

(一)城市軌道交通客運(yùn)組織的內(nèi)涵

城市軌道交通客運(yùn)組織是通過合理布置客運(yùn)有關(guān)設(shè)備、設(shè)施以及對(duì)客流采取有效分流或引導(dǎo)措施來(lái)組織客流運(yùn)送的過程。城市軌道交通主要通過合理的客運(yùn)組織來(lái)完成大容量的客運(yùn)任務(wù)。根據(jù)組織層次，城市軌道交通客運(yùn)組織可分為網(wǎng)絡(luò)和車站兩個(gè)層面，如圖6.3-3所示。圖6.3-3城市軌道交通客運(yùn)組織的內(nèi)容

1.城市軌道交通客運(yùn)組織的特點(diǎn)

城市軌道交通客運(yùn)組織的特點(diǎn)如下：

(1)因?yàn)榭瓦\(yùn)組織服務(wù)的對(duì)象是市內(nèi)交通乘客，所以不辦理行李包裹的托運(yùn)服務(wù)。

(2)城市軌道交通全日客流分布在時(shí)間上有較為明顯的高峰與低谷之分，客流高峰主要體現(xiàn)在平日的早、晚高峰上。

(3)城市軌道交通的服務(wù)對(duì)象較為廣泛，包括各地、各階層與各種職業(yè)的固定居民和流動(dòng)人口。

2.客運(yùn)組織工作的基本要求

客運(yùn)組織工作的基本要求如下：

(1)安全。

(2)準(zhǔn)時(shí)。

(3)迅速。

(4)便利。

(5)優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

(二)城市軌道交通客流特征分析

客流是對(duì)乘客有目的流動(dòng)的宏觀描述?？土饔闪髁?、流向、流距和流時(shí)四個(gè)要素組成，分別表示客流的數(shù)量、方向、行程和客流產(chǎn)生的時(shí)間。

1.城市軌道交通客流分類

因?yàn)椴煌愋偷某丝陀兄煌姆?wù)需求，所以應(yīng)對(duì)城市軌道交通的客流進(jìn)行細(xì)分。通過分析各類客流的出行規(guī)律與服務(wù)需求，不斷優(yōu)化運(yùn)營(yíng)組織方式，盡量滿足所有乘客的

出行需求。

1)按出行目的劃分

根據(jù)乘客的出行目的，客流主要分為通勤客流與休閑/旅游客流。

(1)通勤客流：主要包括以上下班、外出辦事或?qū)W生上下學(xué)等為出行目的的乘客。

(2)休閑/旅游客流：主要是城市中以文化、生活需要(如購(gòu)物、就醫(yī)、探親訪友、文體活動(dòng)等)為出行目的的乘客。

2)按出行距離劃分

根據(jù)乘客的出行距離，客流可分為短途客流、中途客流與長(zhǎng)途客流。

3)按形成原因劃分

根據(jù)客流形成的原因，客流可分為常態(tài)客流與突發(fā)客流。

(1)常態(tài)客流：主要包括城市軌道交通日常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下的客流，也包括工作日與周末狀態(tài)下的客流。

(2)突發(fā)客流：由突發(fā)事件導(dǎo)致的新增或流向發(fā)生變化的客流。

4)按乘客性別劃分

有些國(guó)家或地區(qū)，出于對(duì)宗教或其他因素(如安全)的考慮，在城市軌道交通列車上專設(shè)供女性乘客使用的空間。

2.城市軌道交通客流分布不均衡特征

城市軌道交通客流具有分布不均衡的特征，主要體現(xiàn)在時(shí)間與空間兩個(gè)方面。

1)客流時(shí)間分布不均衡

(1)一日各小時(shí)客流量。

城市軌道交通的平日早晚高峰現(xiàn)象主要受通勤、通學(xué)客流的影響，這部分客流的出行時(shí)間大多集中在早晚高峰時(shí)段，而平峰時(shí)段乘客數(shù)相對(duì)較少。某城市工作日軌道交通小時(shí)客流分布如圖6.3-4所示。圖6.3-4某城市工作日軌道交通小時(shí)客流分布

(2)一周每日客流量。由于工作日的城市軌道交通客流以通勤、通學(xué)客流為主，周末則以旅游、休閑客流為主，不同類型客流的出行特征存在差異，因此，一周內(nèi)的工作日客

流與周末客流也存在明顯差異。

(3)節(jié)假日客流量。節(jié)假日期間的城市軌道交通客流量會(huì)與平日產(chǎn)生較大區(qū)別。

2)客流空間分布不均衡

(1)同一條線路上、下行方向客流量不均衡。

(2)各斷面客流量不均衡。斷面客流量是指在單位時(shí)間內(nèi)，沿同一方向通過軌道交通線路某斷面的乘客數(shù)量，即通過該斷面所在區(qū)間的客流量。

(3)各線路間客流量不均衡。在城市各功能區(qū)日趨成熟和完善的條件下，根據(jù)城市總體規(guī)劃與布局，城市中居民的居住區(qū)和辦公區(qū)、學(xué)習(xí)區(qū)、娛樂區(qū)等位于不同的區(qū)域，居民

會(huì)根據(jù)不同的出行目的在各區(qū)域的城市軌道交通車站進(jìn)出站，因此，該區(qū)域的客流量將高于其他普通車站。

(三)城市軌道交通客運(yùn)組織工作

1.客流調(diào)查

客流調(diào)查是城市公共交通組織的基礎(chǔ)工作之一，通過客流調(diào)查能使運(yùn)營(yíng)管理人員隨時(shí)掌握客流動(dòng)態(tài)與變化的規(guī)律，及時(shí)調(diào)整、配備與之相適應(yīng)的運(yùn)輸能力，為乘客提供良好的

服務(wù)。為反映客流的不同特征，達(dá)到不同的調(diào)查效果，城市軌道交通的客流調(diào)查主要有以下幾種。

1)全面客流調(diào)查

全面客流調(diào)查是對(duì)全線客流的綜合調(diào)查，通常也包含乘客情況抽樣調(diào)查。

2)乘客情況抽樣調(diào)查

抽樣調(diào)查是用樣本來(lái)近似地代替總體，其有利于減少客流調(diào)查的人力、物力和時(shí)間消耗。

(1)乘客構(gòu)成情況調(diào)查一般在車站進(jìn)行。

(2)乘客乘車情況調(diào)查可根據(jù)需要分類進(jìn)行，也可在特定