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第三章 城市轨道交通设备 第一节 城轨交通概述 第二节 轨道与结构工程 第三节 城轨交通车站 第四节 城轨交通车辆 第五节 信号与通信系统 第六节 供电、环控与给排水系统 第一节 城轨交通概述 一、历史与现状 二、城市轨道交通基本形式 一、历史与现状 世界上最早的地铁是1863年元月10日在伦敦开通的一段6km长的线路。列车由蒸汽机车驱动，通风也很成问题；这条线路被人们称为“地沟铁路”。不过它运营几年后就电气化了。 目前，伦敦已经建成了由12条线路组成、总长400余km的现代化城市轨道交通系统。 一、历史与现状 亚洲最早的地铁是日本东京1927年12月开通的浅草-涩谷线。 目前，日本有11个城市拥有城市轨道交通系统，东京50km圈内的轨道交通系统总长达2355km，其中高架铁路1985km，地铁及线性地铁273km。 我国最早的地铁是1969年建设的北京地铁。 天津（1984）、上海（1995）、广州（1997）陆续建设了地铁 香港的第一条地铁建成于1975年。 到2001年底，已有10多个城市建成和正在建设轨道交通系统。 近年来，随着社会与经济的发展，人口向城市的集中加快，这种城市化导致了城市内部以及城市与市郊之间的众多交通问题。 现代城市交通的目标包括六个方面： 1．使人与货物到商业区、学校、工作地等地点的可达性最大化 即实现客货的位移需要，这也是交通运输最基本的目标。 2．减少交通事故 事故除了直接损失外，还产生了许多难以估计的外部费用。因此，降低交通事故成为所有发达国家与发展中国家共同关心的重要问题。 3．使交通对环境的不利影响最小化 随着人口密度的增加，交通引起的环境问题也越来越尖锐。 4．引导城市规划目标的实现 交通对城市发展具有诱导作用，交通规划考虑了城市或地区的长期效益，具有较好的可持续性。 5．保存稀缺资源，尤其是土地和石油 要考虑人类生存和发展的长期后果，考虑发展的可持续性。 6．使公众的代价最小化 它反映了社会优化的观点。 研究表明：有轨的、运输能力大的交通系统已经成为现代城市发展的重要基础设施。 日本的研究表明：按人公里计算，轨道交通能耗为1时，公共汽车能耗为1.8，私人汽车能耗为5.9，飞机为4.1。 按人公里排放的CO2计算，当轨道交通排放为1时，公共汽车的排放为2.7，私人汽车的排放则高达8.3。 轨道交通技术在以下三个领域内取得了较好发展： 1、技术上较为复杂的高速铁路系统在全世界范围内得到了较好的认可和发展； 2、发生在城市中心到民航机场之间。 3、城市轨道交通系统的建设，这些发展很大程度上缓解了城市范围内的交通拥挤，尤其是在私人轿车上下班线路上的拥挤。 城市轨道交通系统的设备包括: 车辆、车站、线路、列车、控制以及通信信号系统等；它们的协同工作是为用户提供满意服务的保证。  按能力分为： 市郊铁路(Suburbs Rail) 地铁(Subway) 轻轨(Light Rail Transit) 有轨电车(Trolley Bus)  按构造分为： 铁路 地铁 单轨 导向轨道交通 磁悬浮  北美轨道交通系统则分为： 快速轨道交通（RRT） 轻轨交通（LRT） 通勤铁路（CR） 自动导向系统（AGT）  主要服务于城市间客货运输 早期的铁路由蒸气驱动的机车牵引 现代铁路则主要有电力和内燃两种机车牵引形式，电力牵引采用高压交流供电方式。  目前，铁路主要是沟通城市边缘与远郊区的手段。由于服务于人口密度相对稀疏的郊区，站间距比较大，它使得列车的运行速度可以提高许多。 目前城市间高速铁路的商业速度已达到250km/h以上，一般地，市郊铁路线路的最高速度可以达到100km/h以上。 市郊铁路主要为通勤者提供运输服务，故有时也称通勤铁路或地区铁路。  为土地紧张的城市中心区提供的一种交通形式，每小时单向最大运送能力可达5万人次以上。 地铁建设投资大，周期长。 现代地铁的牵引多采用电力驱动的动车组方式，供电方式多为直流。各国地铁系统的建设标准不完全相同。  日本还建设了另一种小断面地铁，即线性地铁。 特点：断面较一般地铁要小，可降低建设成本， 此外，它可以采用较小的曲线半径和较大的坡道，也可高架，维护较易，目前在日本已有几条线路建成投产。 线性地铁能力略低于一般地铁系统。 （三）轻轨系统 目前各国采用较多的是形式比较灵活的城市轻轨运输系统（Light Rail Transit或Light Rapid Transit）。 轻轨系统的雏形是城市有轨电车，后者由于与道路交通间的冲突而被淘汰和改造为与道路交通具有一定程度隔离的轻轨系统。 Metrolink列车在车站 （三）轻轨系统 一般地，轻轨要求有至少40%的股道与道路完全隔离，以避免拥挤，这也是它区别于有轨电车