城轨概论重点WORD版

第一章 1804年2月29日，英国—理查德·特雷维塞克—第一辆蒸汽机车—“新城堡号”。 1832年，美国曼哈莱姆—约翰·史蒂芬森—第一条市区有轨马车线路。 1863年1月10日，第一条地铁—伦敦大都会地铁。 1881年，德国柏林—第一条有轨电车。 1978年3月，比利时布鲁塞尔—国际交通联合会（UITP）确定新型有轨电车交通的统一名称，即轻轨交通（LRT）。 第二章 城市中，使用车辆在固定导轨上运行并主要用于城市客运的交通系统称为城市轨道交通。 城市轨道交通的特点 运量大； 速度快； 污染少； 占地面积小； 安全性和可靠性强； 乘车舒适性佳； 城市轨道交通的分类 按轨道线路敷设方式划分，可分为地下铁道、地面铁路和高架铁路 按轨道形式划分，可分为重轨铁路、轻轨铁路和独轨铁路 按支撑导向制式划分，可分为钢轮双轨、胶轮单轨和胶轮导轨系统 按小时单向运能划分，可分为大运量系统、中运量系统和小运量系统 按路权专用程度划分，可分为线路全封闭型、线路半封闭型和线路不封闭型 按服务区域分类划分，可分为市内铁路、市郊铁路和区域快速铁路 （1）大运量系统：小时单向运能为3万人次以上。如地铁和市郊铁路。 （2）中运量系统：小时单向运能为1.5万~3万人次。如微型地铁、单轨、路权专用轻轨。 （3）小运量系统：小时单向运能为0.5万~1.5万人次。如路权共用轻轨和自动导向交通。 第三章 城市轨道交通线路的特点 （1）线路难以改建，线路设计要作长期的考虑。 （2）线路允许的设计坡度较大。 （3 ）线路一般为双线，一般车站处只有2股道，通常每条线路设有1个车辆段和1个停车场。 （4 ）运距短，站点密，停车频繁，中等运营速度。 （5 ）车站长度较短。 城市轨道交通规划原则 1、可持续发展 2、协同性 3、整体性 4、动态性 5、客观性 6、可操作性 7、经济性 线网规划概述 （线网规划也称网络规划，是城市轨道交通规划的核心内容。） 具体内容： 1、必要性研究 2、确定规划目标 （结合城市发展水平，采用定性及定量的方法反复论证，确定城轨交通在整个城市交通的定位和所占百分比。） 3、线网规模研究 4、线网结构研究 （指网络的形态结构。一般分为网格式、放射式、环形放射式等。） 5、线路规划 （指各线路的具体走向、车站设置和线路敷设方式等。） 6、车辆段、控制中心基地规划 7、网络的建设时序 网络结构 1、星型结构 2、网格状 3、放射网状 4、有环放射状    线网规划 1、我国线网规划现状与问分析 （1）忽视城市总体规划 （2）规划目标界定不明确 （3）忽视客流预测的重要性 （4）忽视用地的控制与管理 网络评价 评价指标 ：技术、经济、社会效益 （技术指标：线网客运量、网络饱和度、网络总出行时间、换乘率、网络覆盖人数、综合交通总出行时间。 经济效益指标：网络建设成本、网络维护与运营成本、运营收入（指票务收入）。 社会效益评价：市民出行时间节省、居民条件的改善、缓解城市交通拥挤、减少交通事故、节省城市土地资源等。） 六、线路规划 1、线路走向 2、站点设置考虑因素 （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。 （4）轨道线路间换乘的便捷性。 3、敷设方式--地下、地面、高架 4、联络线规划 联络线用途：运送车辆厂修；走行运营车辆；运送新购车辆。 设置原则：一般设置为单线；要考虑网络的建设顺序；布局应与网络的整体性、灵活性和运营需求相协调。 城市轨道交通线路设计的各个阶段 一、可行性研究阶段 二、总体设计阶段 三、初步设计阶段 四、施工图设计阶段 线路敷设形式 1、地下线 2、高架线 3、地面线 第四章 轨道作用 ： 钢轨类型：我国主要有75、60、50、43、38kg/m共五种。 轨枕可以按以下方法进行分类： （1）按使用部位划分：普通轨枕、岔枕、桥枕 （2）按材料划分：木枕、混凝土枕、钢枕 （3）按构造及铺设方法：横向轨枕、纵向轨枕、短枕 木枕 优点 富于弹性，便于加工、运输和维修，电绝缘性能好，与道碴间摩擦系数大。 缺点 木材缺乏，价格贵，易腐朽，寿命短，弹性、强度和耐久不够均匀。 混凝土枕 优点 ① 纵、横向阻力较大，提高了线路的稳定性，可以满足铁路高速度、大运量要求； ②使用寿命长，可以降低铁路轨道每年的修理费用。 缺点 其缺点是刚度大、弹性差，铺设高弹性垫层可以保证有比较均匀的弹性； 轨下基础 碎石道床（有渣轨道）： 1）道床的功用 是支承轨枕，把来自轨枕上部的巨大荷载，均匀地分布到路基面上，大大减少了路基的变形。同时具有排水作用 2）道床材料的性能要求 ① 质地坚韧，有弹性，不易压碎和捣碎 ② 排水性能好，吸水性差 ③ 不易风化，不易被风吹动或被水冲走 3）道碴 整体道床 （概念：用整体浇筑混凝土取代传统的道床，即为整体道床，也称为无碴轨道。 ） （优点：① 整体性强，稳定性好，轨道几何形位易于保持，有利于铺设无缝线路及高速行车 ② 轨道变形小，维修工作量小 ③ 减少隧道开挖面积，增加隧道或桥梁净空，整洁美观，坚固耐用） 沥青道床 地铁区间隧道主要施工方法 明挖法 盖挖法 浅埋暗挖法 盾构法 道  岔 铁路线路连接或交叉设备的总称，可以使机车车辆从一条线路转入或越过另一条线路。按用途及平面形状分： 单开道岔 对称道岔 三开道岔 交叉设备 交分道岔 单开道岔结构 组成：转辙器、连接部分、辙叉及护轨和组成 1.用于侧向通过列车，速度80km/h以上至140km/h的单开道岔，不得小于30号； 2.用于侧向通过列车，速度50km/h以上至80km/h的单开道岔，不得小于18号； 3.用于侧向通过列车，速度不超过50km/h的单开道岔，不得小于12号； 轨道内倾度（轨底坡） 轨道内倾度（轨底坡）是指钢轨底面对轨枕顶面的倾斜度。 因为车轮的踏面的主要部分为1:20的锥面，为了使车轮压力集中在钢轨的中轴线上，减小载荷偏心距，降低轨腰应力，故设置轨底坡，使轨道适当地向内倾斜。 轨底坡不应大于1:12 或小于1:60。 限界 限界是指列车沿固定的轨道运行时所需要的空间尺寸。 限界分为车辆限界、设备限界和建筑限界。 供电部分 一. 城市轨道交通供电系统 城市轨道交通供电系统的构成： 外部电源（城市电网高压110kV或220kV）； 主（降压）变电所； 直流牵引变电所； 馈电线； 牵引网    接触网； 钢轨（含大地）和回流线； 降压变电所； 车间及区间动力照明系统； 电力监控系统； 杂散电流防护系统； 防雷设施和接地系统等； 发电厂（站）：城市电网发出的电能的中心； 升压变压器：发电厂的发电机发出的电能(3或6kV)，要先经过升压变压器升高电压（110或220kV）； 电力网：将高压电流通过三相传输线输送到主变电所或区域变电所； 主变电所：将来自城市电网的高压交流电（110或220kV）经过降压转变为轨道交通系统中压交流电(10或35kV)； 直流牵引变电所：将城市电网区域变电所或主变电所送来的35kV经过降压和整流变成为轨道交通系统规定的直流电能； 馈电线：将牵引变电所的直流电送到接触网上、 接触网：沿车辆走行轨架设的供电线路，轨道车辆通过受流器与接触网直接接触获得电能； 走行轨道：是电动列车的走行轨，走行轨道构成牵引供电回路的一部分，又是行车信号电路的一部分； 回流线：是连接轨道和牵引变电所的导线。通过回流线把轨道中的回路电流导入牵引变电所的主变压器。 降压变电所：将城市电网区域变电所或主变电所送来的10或35kV降压为380/220V电压，为车站及区间的动力照明供电 动力照明系统：通风、空调、电梯、排水、电动、风机等用电。 动力照明负荷中，按用途及重要性分为三类 一类负荷：事故风机、消防泵、防灾报警、通信信号、事故照明等。采用双电源、双电缆、供电末端自动切换、来电自动复位装置。 二类负荷：自动扶梯、排污泵、工作照明、普通风机等。采用双电源、双电缆。 三类负荷：空调、冷冻机、广告照明等。采用单电源、但电缆。 城市轨道交通外部供电方式 外部供电方式涉及城市电网和城市轨道交通系统的接口问题，是供电系统的重要组成部分。 外部供电方式有三种类型： 集中式供电； 分散式供电； 混合式供电； 集中式供电 沿城市轨道交通线路，根据用电容量和线路的长短，设置专用的主变电所。主变电所一般为110kV，由主变电所变压为内部供电系统所需的电压级，一般为10kV或35kV。由主变电所所构成的供电为集中式供电。 主变电所应有两路独立的110kV电源，上海、广州、香港地铁即为此种供电方式。 分散式供电 沿城市轨道交通线路沿线直接由城市电网引入多路电源，电源电压等级一般为10kV或35kV，供给各牵引变电所，这种方式为分散式供电。 分散式供电应保证每座牵引变电所和降压变电所皆能获得双路电源。 电力系统城市供电网（10kV或35kV） 一，牵引/降压变电站 1，列车供电 2，动力照明供电 向牵引变电所供电的接线形式 环形供电接线 双边供电接线 单边供电接线 辐射形供电接线 变电所的主要电气设备 变压器； 断路器 隔离开关 母线 熔断器 电压互感器 避雷器 整流器 熔断器： 利用过负荷或短路电流导致熔体发热熔断原理设计的保护电气设备； 电压互感器： 用于测量、控制和保护回路用的变压器； 电流互感器： 用于测量、控制和保护回路用的变流器； 避雷器： 防止雷电波损坏电气设备绝缘的保护电气； 整流器： 用于与牵引变压器组合为变压整流的变换装置； 变电所的主要电气设备功能 变压器： 一种变压器，用于传递和变换交流电能； 断路器： 一种对电路进行控制和保护的高压电气开关、用于自动切断负载电流和短路电流； 隔离开关： 高压电气开关，可在无负荷电流时接通和断开电路； 母线： 导线，用于汇合和分配电能； 牵引网 接触网； 广义的接触网可分为接触导线（接触网）和接触轨两大类。 馈电线； 走行轨道； 回流线； 直流750V/1500V架空接触网制式 架空式接触网是架在走行轨道上部的接触网，由机车顶部伸出的受电弓与其接触获得电能。 架空式接触网接触悬挂类型分类： 简单接触悬挂； 链形接触悬挂； 刚性接触悬挂； 简单接触悬挂 优点：结构简单、支柱高度低、支持装置承受的负荷较轻 缺点：但是弛度大，弹性不均匀而造成弓线脱离发生电弧和发生冲击现象增大机械磨损和损伤。 针对其缺点，一些国家采用了带弹性吊索的简单接触悬挂，即在接触悬挂点处加上一个弹性吊索，称为简单弹性接触接触悬挂。 SCADA系统 遥控即远程命令 （Tele command）; 遥调即远程调节 （Tele adjusting）； 遥测即远程测量 （Tele metering）; 遥信即远程指示 （Tele indication; Tele signalization）; SCADA除了完成常规的“四遥”功能外，还可以完成数据处理和管理功能，编制各种不同的图形、报，提供复示终端，与其它系统联网等功能，提供操作人员的在线培训、防误操作以及辅助决策等功能。 第五章 FAS系统组成 火灾报警系统主要由探测器和控制器及信号线组成。 地铁火灾报警系统主要设置在各地铁车站、区间隧道、控制中心大楼、车辆段、停车场、主变电站等处。 系统分为三个级别组成 1，设置在OCC的中央监控管理级 2，车站(车站与车辆段)监控管理级 3，现场控制级 按车站客运作业的不同分类 中间站(一般站） 换乘站 区域站（折返站） 枢纽站（接轨站） 联运站（越行站） 终点站 按站台类型分类 ①岛式车站——站台位于上、下行行车线路之间，这种站台布置形式称为岛式站台。具有岛式站台的车站称为岛式站台车站（简称岛式车站）。 ②侧式车站——站台位于上、下行行车线路的两侧，这种站台布置形式称为侧式站台。具有侧式站台的车站称为侧式站台车站（简称侧式车站）。 ③岛、侧混合式车站——岛、侧混合式站台是将岛式站台及侧式站台同设在一个车站内，具有这种站台形式的车站称为岛、侧混合式站台车站（简称岛、侧混合式车站）。 车站的换乘 1、 同站台换乘 2、 结点换乘 3、 站厅换乘 4、 通道换乘 第六章 轨道交通车辆结构 轨道交通车辆是由七大部分组成，分别是： 1、 车体  2、转向架组成3、牵引缓冲装置4、制动装置5、受流装置6、车辆内部设备7、车辆电气系统 转向架的组成 1.构架 （是转向架的基础，通过它将转向架各零件组成为一整体，承受和传递各种力的作用。） 2.轮对轴箱装置 （轴箱和轴承装置是联系构架各轮对的活动关节，使轮对的滚动转化为车体沿轨道的平动。其除了传递车辆的重量外，还传递轮轨的牵引力和制动力等。） 3.弹性悬挂装置（弹簧装置、减振装置和定位装置） （一系弹簧悬挂（轴箱悬挂装置）：轮对与构架之间 两系弹簧悬挂（中央悬挂装置） ：车体与构架之间） 4.转向架支承车体装置 （安全可靠的支撑车体和传递各作用力，并使车体顺利通过曲线。） 心盘集中承载 心盘部分承载 非心盘承载 5.制动装置 （作用为传递和放大制动缸的制动力。） 第七章 铁路信号按感观可分为： 视觉信号、听觉信号 铁路信号按发出信号的机具能否移动分类： 固定信号、移动信号、手信号 几种主要固定信号机的设置地点及显示 （1）进站信号机 （2）出站信号机 （3）预告信号机 （4）通过信号机 （5）调车信号机 （6）遮断信号机 （7）驼峰信号机* 信号表示器 信号表示器（signal indicator）用以表示某些与行车有关设备的位置和状态，或表示信号显示的某些附加意义的铁路信号机具，它和信号机不同的是，它没有防护（进路和区间等）意义 道岔表示器 昼间无显示，夜间紫色灯光一表示道岔开通通直向（图（a））；昼间为带黑道黄色尾形板，夜间黄色灯光一表示道岔开通侧向（图（b） 信号 警冲标 轨道电路 轨道电路是以钢轨作为导体，两端加上机械绝缘(或电气绝缘)，接上送电和受电设备构成的电路。 (1)导体(2)钢轨绝缘(3)送电设备(4)受电设备(5)限流电阻 工作原理 图是直流轨道电路原理图，从图中可以看出： 1)当轨道电路设备完好，又没有列车、车辆占用时，轨道电流从电源正极经钢轨、轨道继电器线圈回到负极而构成回路，继电器处于吸起状态，表示轨道区段内无车占用。此状态称为轨道电路的调整状态。 2)当轨道区段内有列车、车辆占用时，因为车辆的轮对电阻比轨道继电器线圈电阻小得多，所以轨道电路被轮对分路，这时流经继电器线圈的电流很小，不足以使衔铁保持吸起，继电器失磁落下，表示该区段有车占用。此状态称为轨道电路的分路状态。 3)当轨道区段内发生断轨或断线等故障时，流经继电器线圈的电流中断，使继电器失磁落下。此状态称为轨道电路的断轨状态。 轨道电路的作用： 钢轨——传送电信息    绝缘节——划分各轨道区段 轨端接续线——保持电信息延续        轨道继电器——反映轨道的状况 轨道电路的作用 1．监督列车占用        2．传输行车信息 轨道电路的分类 按传输电流特性分：工频连续式轨道电路和音频轨道电路。音频轨道电路又可分为模拟式轨道电路和数字编码式轨道电路。 也就是说，按传送的电流特性分：连续式、脉冲式、计数电码式、频率电码式、数字编码式。 按绝缘性质分类：有绝缘轨道电路和无绝缘轨道电路。 按使用处所分类：区间轨道电路和车辆段内轨道电路。 按是否包含道岔分类：无岔区段轨道电路和道岔区段轨道电路。 数字轨道电路 太多了，就不整理了