《新型城市轨道交通》单轨交通课件要点

-1-新型城市轨道交通:新型城市轨道交通新型城市轨道交通课程概况:随着社会经济的发展，城市化进程的加快，城市人口高度密集、车辆急剧增加，如何有效疏解日益突出的交通拥堵情况已成为各大城市急迫要解决的问题。建设以大运量快速轨道交通为骨干，中、小运量交通模式为补充的城市综合交通体系是解决交通问题的有效途径。目前，世界上技术最为成熟、应用最为广泛的轨道交通模式还是地铁和轻轨。但为了适应不同城市的交通需求、经济水平、地理条件以及环保等要求，世界各国正在积极研发各种新型并各具特色的城市轨道交通模式，即本书所称的新型城市轨道交通。这些交通模式有的已应用实施，有的正处于研发阶段，但都在不断改进和完善。本课程主要介绍当今世界采用的几种新型城市轨道交通的发展情况和技术经济特点，并进行了简要评述。本课程论述的重点是与地铁和轻轨这类传统型城市轨道交通不同的部分，内容扼要，资料数据丰富。传统型轨道交通与新型城市轨道交通对比传统型城市轨道交通——基本是采用钢轮、钢轨走行系统的地铁和轻轨，问世已有百年历史，在解决城市交通方面效果显著，技术成熟；缺点是建设成本高、建设周期长、对城市噪声、振动、景观等生态环境的影响在某些情况下尚难以理想地解决。新型城市轨道交通（非传统型城市轨道交通）——在走行、导向、驱动等方式甚至在研发的思维理念上与地铁和轻轨都有诸多不同，目前多为中运量交通系统，普遍具有造价低、建设速度快、对城市生态环境影响小、运作弹性佳等特点，特别是爬坡能力强，又可急转弯，很能适应一些地形复杂的城市特别是地表起伏大、道路多曲折的地区。传统型轨道交通与新型城市轨道交通对比例如：直线电机牵引的轨道交通（LinearMetro），由于采用了“板型”电机大大简化传动机构，使车辆断面缩小，重量减轻，由此可使原隧道截面减小很多，桥梁负荷也得以减轻，大幅度节省了工程造价和维修工作量。又如：单轨交通（Monorail）不仅工程体型简洁，又能爬陡坡、拐小弯，很适合像我国山城城市坡陡弯急这样地形复杂且景观秀丽的城市。正在探索适用的索轨交通，不仅造价经济，环保效益也好。被誉为21世纪城市新交通系统的磁浮交通也开始走向实用阶段，体现了技术上新的跨越。第1章单轨交通（MonorailTransit）-2-主要讲述内容：单轨交通概述世界各地单轨交通发展简况单轨交通适用范围单轨交通特点单轨交通故障救援措施单轨交通系统组成单单轨轨交交通通应应用用前前景景1.1单轨交通概述单轨交通（MonorailTransit）是一种轨道为一条带形的梁体，车辆跨座于其上或悬挂于其下行驶的交通工具。单轨（Monorail）系统是指以单一轨道（Rail）或梁（Beam）支承、悬挂车厢并提供导向作用而运行的轨道交通系统。单轨交通按其走行模式和构造的不同分为：跨座式单轨（StraddleMonorail）悬挂式单轨（SuspendedMonorail）跨座式单轨交通跨座式单轨交通——车辆骑行于轨道梁的上方，车辆除底部的走行轮外，在车体的两侧下垂部分尚有导向轮和稳定轮，夹行于轨道梁的两侧，保证车辆沿轨道安全平稳地行驶。轨道梁采用预应力钢筋混凝土梁（俗称PC梁）。在梁的跨度较大或一些特殊地段有时采用钢制轨道梁，车场等平地供停放车辆的轨道梁，一般采用现场浇注的普通钢筋混凝土梁。在道岔区，正线地段为保证车辆平顺通过采用关节可挠型道岔（曲线形道岔），在车场内等低速和无乘客乘坐的车辆通过的道岔，一般采用关节型道岔，即折线形道岔。前者较后者复杂。悬挂式单轨交通悬挂式单轨交通——车辆悬挂于轨道梁下方行驶，轨道梁为下部开口的箱型钢梁，车辆走行轮与导向轮均置于箱型梁内，沿梁内设置的轨道行驶。车辆改变行车方向时，通过箱型轨道梁内可动轨的水平移动实现。跨坐式和悬挂式单轨交通，轨道梁的支柱通常采用的形式为T形、倒L形和门形。跨坐式单轨交通的支柱一般为钢筋混凝土柱，悬挂式单轨交通通常采用钢柱。单轨交通的特点:单轨交通的车辆与传统型城市轨道交通车辆相比，两者之间除车厢内部设置相似外，车辆的体型、走行机构都有很大的不同。供电、信号、通信等设备系统的技术措施和布设方式，也因土建工程构造上的差别也不尽相同。单轨运量属于中运量城市轨道交通，在该序列中运能属于较高的一种，其轨道结构形-3-体简洁，易于融入城市景观环境，又具有能爬陡坡、转急弯等多特点，其普及采用的范围正在日益扩大。1.2世界各地单轨交通发展简况单轨交通问世和起步发展于欧洲，20世纪七八十年代在日本得到阔步发展，当前在美国、中国，以及东南亚等地方的一些城市，也开始采用这种交通工具作为城市骨干交通或其他短途客运交通。据历史记载，英国人亨利·帕默尔（HenryPalmer)在1821年首先创造了用马牵拉车辆骑行于木质轨道上的跨座式单轨交通。1888年法国人查尔·拉里格（CharleLarligue)为爱尔兰利斯特维尔设计建造了一条长约15km客货两用的跨座式单轨。以蒸汽机作为牵引动力，列车多节车辆编组，平均运速23km/h，最高速度可达43km/h。这条线路于1924年停运，运营时间长达36年。单轨交通起源于西欧1898年，比利时的布鲁塞尔博览会，首次推出了采用电力牵引的单轨车辆。随后不久，德国鲁尔地区的伍珀塔尔（Wuppertaler)市，由法国人奥根¡¤兰根（EugenLangen)根据当地狭长河川的地形条件，为该市设计出一种车辆悬挂于拱形钢构架的纵梁底部，采用电力牵引和钢轮钢轨走行系统的悬挂式单轨交通。伍珀塔尔单轨交通始建于1898年，1903年全线建成通车，这是单轨交通真正成为城市客运交通系统的开始。单轨交通起源于西欧伍珀塔尔市悬挂式单轨交通，现今采用的铰接联体车辆，长24.06m，可乘204人，平均运速为25km/h，最大速度为60km/h，高峰时行车间隔为2.5min，每天可运送乘客5.5万人。伍珀塔尔市悬挂式单轨交通，能够很好地适应城市客运需求，造价只为地铁的1/4，占地面积小，而且从未出现过运行事故，是相当可靠的城市交通工具。伍珀塔尔市悬挂式单轨交通巧妙地利用了河川地形，构造颇具特色，在第二次世界大战中，该交通系统遭到严重破坏，于1946年春修复后继续使用至今，100多年来运送乘客已超过17亿人次。单轨交通起源于西欧1952年瑞典人格林（AxelLWennerGren)对跨座式单轨进行了进一步的研究，在德国科隆近郊菲林根按1/2.5比例修建了一条长1.9km跨座式单轨线路，进行模拟试验，试验达到的最高速度为130km/h。在此基础上，于1957年又在同一地点建成一条长1.8km的跨座式单轨试验线，并取得成功，以阿尔威格命名这种跨座式单轨交通。这也是现今跨座式单轨交通的基本型式。1960年2月在法国巴黎南部奥尔良附近，建设了一条长1.4km的悬挂式单轨交通试验线，命名萨菲基。目前日本采用的悬挂式单轨交通，基本就是这种形式。此后这两种型式的单轨交通在日本、美国、意大利等国家的许多城市的游乐场和博览会上，作为观光娱乐和短途交通得到了广泛的应用。20世纪后期单轨交通在日本得到较大的发展早在1955年在日本就有社会舆论建议发展这种型式的交通工具。-4-1960年以后的几年，日本在积极引进阿尔威格式、萨菲基式以及后期发展起来的美国洛克希德式等类型的单轨交通技术的基础上，结合本国具体情况进行了进一步研究和改进，曾建成如犬山市跨座式单轨（阿尔威格式）、名古屋东山悬挂式单轨（萨菲基式）、向丘游乐园跨座式单轨（洛克希德式）等各种类型的单轨交通，但这些都是游乐场所内的短途交通工具。1964年又在东京建成一条由市区联接羽田机场长度为16.9km的跨座式单轨交通线路，这是跨座式单轨交通在日本正式成为城市客运交通的开始。1970年在日本大阪举行万国博览会，为解决场内客运交通需要，修建了一条长4.3km的环形线路的跨座式单轨交通，在6个月的会期内运送乘客高达3350万人次。20世纪后期单轨交通在日本得到较大的发展1970年3月，日本又在湘南建成大船火车站至江岛的悬挂式单轨的江岛线，全长6.6km。于日本长期对单轨交通进行探索和研究，1973年还建立了城市单轨交通建设补贴制度，为单轨交通的发展创造了有力的条件，发展迅速。北九州首先在补贴制度的支持下，于1985年建成一条8.4km长的跨座式单轨交通；此后，千叶市在1988年至1995年分段建成总长13.5km的悬挂式单轨交通；大阪至20世纪末，建成24.3km长的跨座式单轨交通；东京附近的多摩地区，于2000年前夕，建成一条长16km现代化的跨座式单轨交通。日本冲绳岛的那霸市也于1996年初动工建设于2003年建成一条贯穿城市东西的跨座式单轨交通，全长12.9km，设有15座车站。东京单轨路線資料（1964年東京モノレール）多摩都市單軌(多摩都市モノレール)千葉都市單軌(千葉都市モノレール)千葉都市單軌路線資料湘南單軌(湘南モノレール)名鉄MonkeyPrak單軌線(名鉄モンキーパークモノレール線)大阪高速鉄道広島短距離交通瀬野線(スカイレールサービス)北九州高速鉄道沖縄都市單軌(沖縄都市モノレール)拉斯维加斯独轨线路图单轨交通在我国和其他地区的发展在我国单轨交通用作城市客运交通的首条线路，是2000年动工建设的重庆市轨道交通2号线（较新线），这条跨座式单轨交通，线路由市中心解放碑地区的较场口出发，沿嘉陵江畔西行，再向南至重庆钢铁厂所在地新山村，全长18.6km，设有18座车站。第一期工程为较场口至大堰村段，长14.35km，于2004年建成。重庆是我国直辖市之一，是西南地区的经济中心和水陆交通枢纽，城区是座山城，城市-5-道路坡陡、弯急、路窄、地形比较险峻，跨座式单轨交通能够爬大坡、拐小弯，十分适合重庆地形的特点，同时结构比较轻巧、简洁，易融于山城景色取得较好的景观效果。重庆单轨车辆定员计算:头车长14.8m，定员为151人(其中座席32人)中间车长13.9m,定员为165人(其中座席36人)以4～6辆车编组,列车长度为60.2m～89.4m,编组列车定员632～962人,运行20对/h。其单向运行能力可达1.2～1.9万人次/h。单轨交通在我国和其他地区的发展澳大利亚悉尼市于1998年建成一条长度为3.6km的跨座式单轨，每小时可运送2250人，是目前作为城市客运交通规模最小的单轨交通。在美国佛罗里达州的杰克逊威尔（JackSonville)市也于1999年3月建成一条作为城市公共交通自动化程度较高的跨座式单轨交通，线路联接着圣约翰河的两岸，长4km，设有9座车站，有效解决了该市的交通需求，按计划工程还将继续扩建。悉尼的单轨地铁澳大利亚悉尼市区里的单轨高架城铁全长3.6km，连接达令港与繁华中心商业区。单方向行驶，平均每4min一班列车，绕行一圈仅需12min。由VonRoll公司制造的¡°跨坐型单轨¡±系统结构轻巧，不但比传统高架城铁造价更低廉，而且土木设施也更简单；而且单一路轨单方向循环行驶设计，对城市景观的负面影响较小，又因为建筑物轻薄短小，整个系统的施工期相应缩短；许多构件可提前预制，现场组装，实际上对交通的冲击并不大。单轨交通在我国和其他地区的发展马来西亚吉隆坡市已建成一条穿经市区长度为8.6km的跨座式单轨交通。新加坡目前正在圣淘沙岛兴建一条供观光旅游的跨座式单轨交通，线路全为高架结构，长2.1m，设4座车站，2002年动工建设，计划2005年建成。其他国家如俄罗斯首都莫斯科也正在兴建一条跨座式单轨交通。技术进步促进单轨交通进一步发展第二次世界大战后，单轨交通的技术有了很大的改进，车轮由钢轨改为充气胶轮，跨座式单轨的刚轨道也为钢筋混凝土轨道所取代，降低了噪声、振动的影响，提高了走行系统的黏着力，改善了运行条件。同时，由于社会经济发展，城市交通也增大了需求，所以自20世纪50年代以后，单轨交通获得了较大的发展。进入21世纪，俄罗斯又在探索采用直线电机作为牵引动力的单轨交通，如成功实现，将会将