《城市轨道交通概论》教案

《城市轨道交通概论》教案陈璇二零一四年九月第一章城市轨道交通及其发展任务一城市轨道交通认知一、轨道交通的定义根据轨道交通的特性，从广义上讲，凡是车辆运行在导轨上的交通运输工具都可称为轨道交通运输。在轨道交通运输发展的历史进程中，人们常把担当长大运输的铁路称为大铁路（或称干线铁路），用于与城市轨道交通运输相区别。因此，我们通常所说的城市轨道交通不包括大铁路。二、轨道交通的特点1．运量大2．准时3．快捷4．舒适5．安全6．占地少，不破坏地面景观7．低污染8．投资大，技术复杂，建设周期长三、轨道交通的类型？按照运能范围、车辆类型及主要技术特征可分为：有轨电车、地下铁道（地铁）、轻轨、独轨、磁悬浮、新交通系统等。四、轨道交通的优点、缺点1．运量大2．准时3．快捷4．舒适5．安全6．占地少，不破坏地面景观7．低污染8．投资大，技术复杂，建设周期长任务二城市轨道交通的发展与运营网络化一、世界城市轨道交通的产生和发展的脉络与阶段世界城市轨道交通的发展大致经历了五个阶段。（一）城市轨道交通萌芽阶段（19世纪初～19世纪末）（二）城市轨道交通初步发展阶段（19世纪末～20世纪20年代）（三）城市轨道交通的停滞萎缩阶段（20世纪20年代至40年代末）（四）城市轨道交通复苏阶段（20世纪50年代至60年代）（五）城市轨道交通高速发展阶段（20世纪70年代至今）二、城市轨道交通运营网络化（一）运营网络构成条件和效率（二）网络运营对客运服务的要求（三）网络运营对票务清算的要求（四）网络运营对运营安全的要求三、轨道交通网络运营对客运服务、票务清算和运营安全的要求乘客对换乘的服务需求基本可以归纳为“换乘便捷、路径合理、信息明确”。客流是轨道交通生产组织的重要依据，票款是企业的重要收入源之一，因此网络化运营对客流的统计和票款的清算都提出了新的要求。1.网络化运营的票制2.引进自动售检票技术轨道交通运营网络作为城市的主要公共交通工具，覆盖面广，日均载客量大，因此一旦发生不能正常运营的事故或故障，将为市民出行带来不便，甚至可能扰乱城市公共交通的正常秩序。为将故障对运营造成的影响降到最低，针对轨道交通乘客必须在车站乘降的特点，制订轨道交通网络化运营的车站应急处置预案是十分必要的。第二章城市轨道交通车站及设计任务一车站及其设施设备一、车站的概念及分类车站是在城市轨道线路上设有配线，供列车到发、通过、折返、停车的地点。按车站所处的空间位置分为地面车站、地下车站、高架车站三种类型。按车站运营的性质不同分为中间站、换乘站、折返、越行站、接轨站和终点站。二、车站客运的主要设备设施及作用（一）车站用房1.设备用房：设备用房是安置各类设备、进行日常维修及保养设备的场所；2.运营管理用房：主要解决站控室及站长室的位置以及消防疏散工作楼梯的位置、工作人员卫生间的位置；3.辅助用房:为乘客办理各种有关乘车的业务，或提供与乘车相关的咨询业务；其他用房：包括洗手间、更衣室、休息室、备品库、垃圾间、清扫工具间等。（二）安全护栏、屏蔽门：安全护栏或屏蔽门都是为了保证乘客在站台上乘降安全而设置的。（三）车站通道设备：乘客从车站出入口到站厅层或从站厅层到站台层需要通过一定的通道，通道是联系城轨车站出入口和站厅层的纽带，便于乘客乘降。(四)照明与低压配电系统：照明系统是用来保证乘客在地铁车站里能安全地候车和上下车；低压配电系统直接向轨道交通中的低压用电设备提供电能，并且监控通风空调、给排水设备和照明设备的运行状态。（五）其他设备：1．冷却塔：冷却塔是主要为中央空调提供散热的设备。2．商业设备：如售货厅、自动售货机等，为旅客购货提供方便。3．对讲器：安装于售票问讯处和车站控制室的玻璃窗前，当乘客有需要帮忙时，可以及时与地铁车站工作人员对话联系。三、安全护栏、屏蔽门及作用安全护栏或屏蔽门都是为了保证乘客在站台上乘降安全而设置。针对轨道运输车站站台高的特点，为有效防止乘客乘降前后在站台边沿掉入股道的事故发生，车站应设置护栏或屏蔽门。屏蔽门又称站台幕门或安全门，英文：Platformscreendoors（PSD）或Platform-edgedoors，是指在月台上以玻璃幕墙的方式包围铁路月台与列车上落空间。列车到达时，开启玻璃幕墙上电动门供乘客上下列车。四、车站通道设备的组成通道主要由楼梯、电梯和步行道构成。五、车站的照明系统及分类地铁车站的地下地域特征及地铁运营性质决定了地铁内照明种类的多样化，进而决定了照明配电回路的数量不亚于动力用电回路。按属性分，有应急照明、节电照明、标志照明、出入口照明、一般照明、广告照明、事故照明等若干种。任务二车站平面布局设计一、按照客流线来设计布局所谓客流线，是指车站内乘客的流动路线。这些流线具体反映着客运作业对于车站站房各类设施的设置及布局的基本要求，流线设计组织是否合理，不但影响车站的作业安全、效率和能力，同时也直接关系到对乘客服务质量的高低。二、车站站厅层公共区设计客流通道口主要位于站厅层的公共区，分左右两侧布置，有利于地面道路两侧出入口的均匀布置。根据地铁设计规范，通道口最小宽度不能小于2.4m。公共区是乘客集散的区域，可以划分为付费区和非付费区。进站乘客在非付费区完成购票后通过检票设备进入付费区，到站台乘车；出站乘客通过检票设备后进到非付费区后出站。非付费区内除了设置必要的售检票系统设备，还可根据站厅面积大小设置些商铺、自助银行、公共洗手间、自动售货机、公用电话等便民设备设施，布置原则以不影响乘客出入为首要条件。自动售检票系统设备主要设置在站厅层，按乘客进出站流向合理布置，向乘客提供购票、检验车票等服务。三、车站通道设计通道的设计应以乘客流动的路线为主要考虑依据，遵循两个原则：即减少进出站乘客流线的交叉和最大限度缩短乘客从出入口到站台的走行距离。四、站台长度、宽度和高度站台是供乘客上下列车的平台，设计中一般要保证所有车辆均在站台有效长度之内。站台有效长度是指乘客可以乘降的站台范围。站台有效长度由列车编组的计算长度决定。考虑到停车位置的不准确和车站值班员、驾驶员确定信号的需要，通常还预留一段停车误差，随着车辆控制的不断进步，停车误差越来越小。站台边缘与车辆边缘的间距宜为0.08～0.1m，最大不得超过0.18m，以免乘客掉下站台。为此，站台乘降车部分的曲线半径一般不小于800m。岛式站台的宽度一般为8～10m，侧式站台的宽度一般为4～6m。站台高度是指站台面到钢轨顶面的高度，与车型有关。站台与车厢地板面等高，则称为高站台，一般为0.9m；站台比车厢地板面低一两个台阶，称为中站台、低站台，一般为0.65m、0.45m。采用高站台时，考虑到车辆弹簧的挠度，在车辆满载时，车厢的地板下沉量一般在0.1m以内，故站台设计高度宜低于车厢地板面0.05～0.1m。第三章城市轨道交通线网规划设计及线路设备任务一城市轨道交通线网规划设计一、城市轨道交通综合规划城市轨道交通是一个城市公共交通的最大直达客运体系，也是城市公共交通的骨干，在大城市和特大城市中更是如此。因此，在规划和设计城市轨道交通路网时，应以城市客运交通的需求作为主要依据，同时结合城市经济综合开发，兼顾城市防空战备的需要等因素进行统一规划。⑴“面”的分析所谓面的分析，就是在整体上把握结构形态，拟定轨道交通网络的基本构架。根据已有的城市总体规划、城市发展结构、发展规模等，拟定轨道交通的网络结构。若城市规模不大，城市轨道交通线路条数少于3条的可选用星形结构；城市规模大、发展比较均匀的，可选用方格网状；规模大、城市中心与副中心相配合、组团式发展的城市，可考虑放射网状；特大城市则宜采用有环放射状轨道交通网。⑵“点”的分析点的分析主要是甄别城市的大型客流集散点、重要的政治经济中心，大型换乘枢纽以及其他需要轨道交通服务的区域。具体地说，对于以下几类“点”需要特别关注。①大型对外交通枢纽，如机场、火车站、客运码头、大型长途汽车客运站等；②重大功能集聚区，如城市中心、副中心、地区中心、大型文体中心、政治中心、经济中心、商贸中心、娱乐中心等。③市内原有的大型换乘枢纽。上述“点”是轨道交通线路必须经过的区域。在上述“点”的研究中，应注意特大型客流集散点和大量突发客流集散点，如火车站、城市中心、副中心及大型文体中心。这些“点”需要的轨道交通线路多，可能3条、4条甚至更多。因此，在分析这些关键点时，最好能先作粗略的交通分析，判断需要的线路条数。避免出现轨道交通网络规划后，由于发现难以满足其交通需求，再来调整轨道网的尴尬局面。⑶“线”的规划面和点两个层面分析、甄别之后，各点之间缺乏联络，还没有形成网络，这就需要用线来沟通。线路选择也可通过定性分析和定量分析相结合的方法进行。首先，通过定量分析，进行交通预测(远景年在无轨道交通的情况下建模)，寻求城市的主要公交客运走廊，将高峰小时客运量大于1万人次的路段标示出来。其次，通过定性的判断，遵循放射环状结构(或预测时设定的其他网络结构形态)，勾勒出线路的初步走向。二、城市轨道交通规划的原则和步骤（一）城市轨道交通规划的原则1.综合合理布局2.整体规划、协调发展3.方便乘客出行4.保护城市古迹和文物5.安全第一、以人为本（二）城市轨道交通线网规划的内容和步骤城市轨道交通线网规划1.线网规划内容城市轨道交通线路实施规划城市轨道交通线网相关设施的布局规划2.线网规划步骤:三、城市轨道交通线网结构及规划方法（一）线网的基本结构（二）线网规划的不同方法四、城市轨道交通线网设计（一）线路走向（二）站点设置1.站点与周边地块紧密结合2.站间距设置恰当3.站点工程实施难度的大小（三）联络线规划五、轨道线路的类型（一）按照线路的铺设方式分类1、地下线路2、地面线路3、高架线路（二）按照线路用途分类1.正线2.折返线3.渡线4.停车线5.检修线6.试验线7.出入场线8.联络线9.辅助线10.安全线六、进行线路设计时的注意事项轨道交通的线路设计，按照不同的设计阶段有不同的深度要求。在线网规划层面，主要考虑线路走向、车站设置和铺设方式。任务二城市轨道交通线路设备和施工一、轨道的基本结构传统线路的基本结构一般由钢轨、轨枕、道岔、道床、联结零件和轨道加强设备等组成，是城市轨道交通列车行车的基础，是城市轨道交通运营的重要设备之一。（一）基本设备1.钢轨及配件2.轨枕及扣件3.道床4.防爬设备（二）道岔1.道岔的定义2.道岔的组成（三）线路附属设施、设备1.挡车器2.限界3.线路标志（四）轨道的几何形位1.轨距2.水平3.高低4.轨向二、城市轨道交通线路施工（一）地下工程施工方法（二）地面与高架结构施工方法三、结合综合案例，分析武汉市轨道交通设计和施工的特色。1.总体蓝图根据远景规划，武汉市将建成12条轨道交通线路。12条轨道交通线路分为3个层次：第一层次为镇间骨架线路，2、3、4号线跨越两江，连通三镇；第二层次为镇内主干线路，1号线和5号线分别贯穿汉口及武昌镇内的东西方向。第三层次为跨江辅助线路，由6号线和8号线组成。2.高架线路造就国内最长轻轨桥梁武汉轨道交通一号线全线桥梁浇注高架，高架桥梁穿梭于汉口城区，平均高度相当于5层楼高，最高点达24米，因而有“江城天路”之称。武汉开通运营的轻轨1号线，从东西湖区东吴大道到江岸区堤角，全长28.8公里，设车站26座。3.过江地铁地质条件全国最复杂武汉轨道交通2号线是过江地铁，是武汉市首条开工建设的地铁线路，一期工程试验段于2006年11月正式动工。过江地铁是国内外城市轨道交通中，第一个穿越强冲刷水域的，地质条件非常复杂，沿线有大量历史建筑要保护。另外，武汉过江地铁还有一项全国第一，即首次对反恐防爆炸进行安全论证。项目四城市轨道交通车辆及其设备任务一认知城市轨道交通车辆类型一、影响轨道交通车辆选型的因素1、客流特点、2、客流量、3、行车速度、4、线路条件二、城市轨道交通车辆的特点（一）是城市轨道交通系统的重要组成部分，具有最优的安全可靠性（和较强的载客能力（二）良好的动力性能，速度快，制动效果佳（四）不同线路选择不同的牵引方式，适应性强（五）舒适的乘车环境条件三、城市轨道交通