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雖然城市軌道交通可從專業(yè)技術(shù)角度按照運(yùn)營(yíng)范圍、運(yùn)輸能力、路權(quán)、敷設(shè)方式、支撐和導(dǎo)向方式、牽引(驅(qū)動(dòng))方式等多個(gè)方面進(jìn)行比較細(xì)致的分類,但這對(duì)于不熟悉城市軌道交通專業(yè)的決策者和使用者來(lái)說,不容易理解和交流。此外,由于各種原因,有些名稱在不同的國(guó)家有不同的含義。下面根據(jù)我國(guó)城市軌道交通分類,對(duì)各個(gè)類別的城市道交通的主要特性簡(jiǎn)述如下,
1.地鐵系統(tǒng)
采用全封閉線路、專用軌道、專用信號(hào)、獨(dú)立運(yùn)營(yíng)的大運(yùn)量城市軌道交通系統(tǒng)。單向高峰小時(shí)窖運(yùn)能力在2.5萬(wàn)人次以上,線路通常設(shè)在地下的隧道內(nèi),有時(shí)也延伸到地面或設(shè)在高架橋上。地鐵系統(tǒng)的主要特點(diǎn)歸納如下:
1)主要服務(wù)于市區(qū),一般適用于特大城市的骨干線路。
2)單向運(yùn)輸能力在2.5萬(wàn)人次/,J、時(shí)以上。按照客運(yùn)能力劃分,又可分為高運(yùn)量地鐵
和大運(yùn)量地鐵。高運(yùn)量地鐵的單向運(yùn)輸能力為4.5萬(wàn)-7萬(wàn)人次/小時(shí);大運(yùn)量地鐵的單向運(yùn)輸能力為2.5萬(wàn)-5萬(wàn)人次/小時(shí)。
3)采用全封閉線路,獨(dú)立專用路權(quán)。一般設(shè)置在地下隧道內(nèi),條件允許時(shí),有時(shí)也在地面或高架橋上設(shè)置。
4)采用鋼輪鋼軌支撐和導(dǎo)向,旋轉(zhuǎn)電機(jī)或直線電機(jī)牽引。我國(guó)內(nèi)地采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)牽引的地鐵車輛有A型車和B型車兩種;采用直線電機(jī)牽引的地鐵車輛有LB型車一種。
2.輕軌系統(tǒng)
輕軌是采用全封閉或部分封閉的線路、專用的軌道,以獨(dú)立運(yùn)營(yíng)為主的中運(yùn)量城市軌道交通系統(tǒng)。在部分封閉線路的平交路口采用“輕軌列車優(yōu)先通過”的信號(hào),單向高峰小時(shí)最大客運(yùn)能力在1萬(wàn)-3萬(wàn)人次,線路一般設(shè)在地面上、高架橋上或地下的隧道內(nèi)。
輕軌系統(tǒng)是城市軌道交通中最難定義的系統(tǒng)之一。一般認(rèn)為,輕軌系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的有軌電車系統(tǒng)基礎(chǔ)上,利用現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行改造后形成的軌道交通系統(tǒng),英文名稱為L(zhǎng)ightrailtransit(LRT)。我國(guó)現(xiàn)行的《城市公共交通分類標(biāo)準(zhǔn)》CJJ/T114-2007中的輕軌系統(tǒng)是指采用鋼輪鋼軌體系的中運(yùn)量系統(tǒng),主要技術(shù)特征如下:
1)主要服務(wù)于市區(qū),一般適用于特大城市的輔助線路或大城市的骨干線路。
2)單向運(yùn)輸能力一般為l萬(wàn)-3萬(wàn)人次/小時(shí)。
3)采用全封閉線路或部分封閉線路,基本為獨(dú)立路權(quán)。一般設(shè)置在地面或高架橋上,有時(shí)也設(shè)置在地下隧道內(nèi)。
4)采用鋼輪鋼軌支撐和導(dǎo)向,旋轉(zhuǎn)電機(jī)或直線電機(jī)牽引。我國(guó)內(nèi)地采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)牽引的輕軌車輛為C型車,采用直線電機(jī)牽引的地鐵車輛為L(zhǎng)C型車。
部分封閉型的輕軌交通線路敷設(shè)更加靈活,設(shè)置專用道的比例很高,基本實(shí)現(xiàn)路權(quán)專用。全線設(shè)獨(dú)立信號(hào)系統(tǒng),統(tǒng)一指揮列車運(yùn)行;在橫向通過城市道路的平面交叉處,如道路交通量較大,可設(shè)置立體交叉;如道路交通流量較小,可設(shè)置平交道口,并增加道口防護(hù)信號(hào),使輕軌列車按設(shè)定的條件優(yōu)先通過。
全封閉型的輕軌交通線路,全線隨地形條件敷設(shè),有地面、高架、地下,空間位置選擇十分靈活,與所有道路交叉口全部立交,完全實(shí)現(xiàn)路權(quán)專用。全線設(shè)獨(dú)立信號(hào)系統(tǒng),統(tǒng)一指揮列車運(yùn)行。此類線路與地鐵系統(tǒng)的差異較小,二者之間沒有清晰的界限,有時(shí)也被稱為輕量級(jí)地鐵。
3.單軌系統(tǒng)
單軌系統(tǒng)是一種車輛與特制的軌道梁組合成一體運(yùn)行的中低運(yùn)量膠輪一導(dǎo)軌系統(tǒng)。軌道梁不僅是車輛的承重結(jié)構(gòu),同時(shí)也是車輛運(yùn)行的導(dǎo)向軌道。單軌系統(tǒng)的類型主要有兩種,一種是車輛騎跨在軌道梁上運(yùn)行,稱為跨座式單軌系統(tǒng);一種是車輛懸掛在軌道梁上運(yùn)行,稱為懸掛式單軌系統(tǒng)。膠輪一導(dǎo)軌系統(tǒng)中,無(wú)論是哪種車型,其相同的特點(diǎn)是車輛分設(shè)走行輪和導(dǎo)向輪。單軌系統(tǒng)的主要技術(shù)特征如下:
1)單軌主要適用于:
城市道路高差較大,道路半徑小,線路地形條件較差的地區(qū);
舊城改造已基本完成,而該地區(qū)的城市道路又比較窄;
大量客流集散點(diǎn)的接駁線路;
市郊居民區(qū)與市區(qū)之間的聯(lián)絡(luò)線;
旅游區(qū)域內(nèi)景點(diǎn)之間的聯(lián)絡(luò)線,旅游觀光線路等。
2)單向運(yùn)輸能力在1萬(wàn)-3萬(wàn)人次/小時(shí)。車輛因采用膠輪,車輪的承載能力受到限制,橡膠輪的軸載僅是鋼輪的40%-50%,載客能力低。
3)采用全封閉線路,與其他交通方式完全隔離,獨(dú)立路權(quán)。單軌以高架結(jié)構(gòu)為主,一般使用道路上部空間設(shè)高架橋,土地占用較少,軌道梁寬度窄,占用空間小。膠輪的黏著性能好,有利在大坡道,小半徑曲線上運(yùn)行,可以適應(yīng)急轉(zhuǎn)彎及大坡度,對(duì)復(fù)雜地形有較好的適應(yīng)性,選線容易。
4)車體在走行軌上面(跨座式)或下面(懸掛式),通過主輪支承,水平導(dǎo)向輪起導(dǎo)向和穩(wěn)定作用,車輛分設(shè)走行輪,導(dǎo)向輪,并采用膠輪,受力分散,走行噪聲低。主要采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)牽引,目前也出現(xiàn)了由直線電機(jī)牽引的單軌系統(tǒng)(莫斯科單軌系統(tǒng))。
4.有軌電車
有軌電車是一種低運(yùn)量的城市軌道交通,軌道主要鋪設(shè)在城市道路路面上,車輛與其他地面交通混合運(yùn)行,根據(jù)道路條件,又可分為兩種情況:
1)混合車道、全開放型的路面有軌電車。路面有軌電車是低運(yùn)量、低速度、短運(yùn)距、無(wú)專用信號(hào)、無(wú)專用隔離道路權(quán),采用鋼輪鋼軌體系的城市軌道交通系統(tǒng)。軌道全部敷設(shè)在路面、與路面平齊,該軌道雖然由有軌電車專用,但無(wú)專用路權(quán),因此其他車輛可進(jìn)其道而行駛,故被稱為混合道,車輛運(yùn)行可能受到一定干擾。無(wú)專用信號(hào)系統(tǒng),列車運(yùn)行隨城市路口交通信號(hào)管制行駛,屬地面城市公共交通層次的運(yùn)行管理系統(tǒng)。旅行速度與城市公共汽車運(yùn)行速度相當(dāng)。
2)局部隔離、新型有軌電車。這是在路面有軌電車基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型有軌電車,車輛新穎,性能改進(jìn),對(duì)軌遘結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良。有條件的地段,可在局部路段封閉隔離,實(shí)現(xiàn)局部路權(quán)專用,但占全線比例較小。在橫向通過城市道路的平面交叉處,仍設(shè)置平交道口,但采用優(yōu)先通行信號(hào),旅行速度略有提高,約為15-18km/h。
5.磁浮系統(tǒng)
利用電導(dǎo)磁力懸浮技術(shù)使列車上浮,車輛不需要設(shè)車輪、車軸、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等,列車運(yùn)行方式為懸浮狀態(tài),采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛,主要在高架橋上運(yùn)行,特殊地段也可在地面或地下隧道中運(yùn)行。
目前,磁浮系統(tǒng)主要有兩種基本類型,一種是高速磁懸浮系統(tǒng),另一種是中低速磁懸浮系統(tǒng)。
高速磁浮線路最小半徑不宜小于350m;線路坡度不大于100%。;最高行車速度不大于500km/h。高速磁浮系統(tǒng)由于行車速度很高,通常用于城市之間遠(yuǎn)程客運(yùn)。
中低速磁浮線路半徑不小于50m;線路坡度不大于70%0;最高行車速度不大于100km/h。中低速磁浮系統(tǒng)由于行車速度相對(duì)較低,對(duì)于城市區(qū)域內(nèi)站間距大于1km的中、短程客運(yùn)交通線路較為適宜。中低速磁浮磁懸浮系統(tǒng)的主要特征包括:
1)曲線和道岔性能與單軌等新交通系統(tǒng)相近。
2)噪聲小,軌道的維護(hù)費(fèi)用少。
3)車輛載荷平均分布、車身較輕,橋梁等構(gòu)造建筑的費(fèi)用相應(yīng)減少。
4)車輛費(fèi)用較高。
5)屬于中運(yùn)量系統(tǒng),我國(guó)《城市公共交通分類標(biāo)準(zhǔn)》CJJ/T114-2007中,中低速磁浮系統(tǒng)的運(yùn)輸能力為l_5萬(wàn)-3.0萬(wàn)人次/小時(shí)。
磁浮系統(tǒng)在世界上還處于新興技術(shù)發(fā)展階段,在城市軌道交通領(lǐng)域的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn).還有待不斷總結(jié)。
6.自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)
自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)屬于膠輪一導(dǎo)軌系統(tǒng),一般用在高架線上為多。走行輪為膠輪,走行在橋梁面上,起支承作用;導(dǎo)向輪也是膠輪,依靠導(dǎo)向板或?qū)虿蹖?duì)車輛起導(dǎo)向和穩(wěn)定作用。為了控制車輛軸重,保證膠輪運(yùn)行安全,故采用小車輛、短列車,自動(dòng)導(dǎo)向,具有代表性的有日本的AGT(AutomaLicguidewaytransit)系統(tǒng)。
按照專用導(dǎo)向軌的位置,ACT系統(tǒng)可以分為三種形式,一是軌道中央引導(dǎo)方式;二是側(cè)向引導(dǎo)方式,三是中央引導(dǎo)和側(cè)向引導(dǎo)方式的混合。ACT系統(tǒng)的特點(diǎn)是:
1)車輛小型化,重量輕,高架橋可采用薄型結(jié)構(gòu)梁,降低建設(shè)成本。
2)可實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛,但載客量小,初期成本較高。
3)適于在大坡度線路上運(yùn)行。
4)噪聲低。
5)輪胎走行部分的路面的耐磨性和可維修性問題有待研究解決。
7.市域快速軌道系統(tǒng)
市域快速軌道系統(tǒng)是相對(duì)于市區(qū)軌道交通而言,從運(yùn)營(yíng)范圍的角度劃分的。市域快速軌道系統(tǒng)適用于城市區(qū)域內(nèi)重大經(jīng)濟(jì)區(qū)之間中長(zhǎng)距離的客運(yùn)交通,如法國(guó)巴黎的RER線、德國(guó)的S-Bahn、美國(guó)的區(qū)域快速軌道交通等。市域快速軌道系統(tǒng)主要在地面或高架橋上運(yùn)行,必要時(shí)也可設(shè)置在地下隧道內(nèi)。市域快速軌道系統(tǒng)的制式并沒有特別的限定,可以根據(jù)線路的功能定位、沿線的土地利用規(guī)劃、自然條件、環(huán)境保護(hù)等綜合確定。
市域快速軌道系統(tǒng)可以采用鋼輪鋼軌系統(tǒng),也可以采用磁浮系統(tǒng);可以采用地鐵或輕
軌車輛,也可以根據(jù)速度或運(yùn)營(yíng)的要求采用專用車輛。
8.我國(guó)城市軌道交通的分類
我國(guó)現(xiàn)行的《城市公共交通分類標(biāo)準(zhǔn)》CJJ/T114-2007將城市軌道交通劃分為7種類型,詳見表24-1,
表24-1我國(guó)城市軌道交通分類
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