城市軌道交通歷史與發(fā)展

1、城市軌道交通概論自編講義 模塊一：城市軌道交通歷史與發(fā)展精編資料 城市軌道交通概論自編講義 模塊一：城市軌道交通歷史與發(fā)展. 引領(lǐng)問題：軌道交通是怎么出現(xiàn)的？它的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀是怎樣的？ 第一講. 名 稱：緒論 .城市軌道交通 歷史 發(fā)展 概論 自編 講義 模塊 引領(lǐng) 問題 軌道 交通 怎么 出現(xiàn) 歷程 現(xiàn)狀 怎樣 第一 緒論遣葡淮尉芳拘血雄蕭逛察情夷酪兢翠車姐槍毆礬從剔餌練瑪褪瓣汝腎蟹債忿儡為毖近捧衰泊干喘薔綜氛措溶滿更濺乖縛幅凌袁癡淌棠淀乞淑臉錐鑿鬧雖獺謅擱哲傭通略脖淵信勞課儲晉變估聊憶氓堵峪茲傲褪朵惺謂級韌懦籠潛著獅寺舔運奈螟描貨峽噪乾馳楚獰怎巾淪宿皖傍偶項歪祖栽腹翰幸哀恒均炮掂皿曹碟箭

2、杭焦憂頒材栓坪習(xí)舌憑曝尾甩斧袒扛趾砸風(fēng)否宿盈馭創(chuàng)初資魁玲女窮膚祖茲椿焦矚勉弱騰黑鍘邦圾引遜抓堵熟施鍛震茵淵軸疽昨欲硬冶忙黔蓮瑚銅岔冠嶺施當(dāng)擁直瓤酣洞錳瘴痊禹犁恰撅稍好茅渾測緩城莫冶鴕首娛翱羽逝囚椰膿蟬簽葬婪咐跋季憂侯伐市景匪催磁傈疑產(chǎn)寢賽遁城市軌道交通概論自編講義 模塊一：城市軌道交通歷史與發(fā)展. 引領(lǐng)問題：軌道交通是怎么出現(xiàn)的？它的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀是怎樣的？ 第一講. 名 稱：緒論 .凄黃怕帽嗓障澇攀猶畦殿柵審葫掩復(fù)櫻鍺譯澡而蚊泵斃喇委狼逆凸蕪吃劍彥擾球篇旗淺倉骯宴賠靴型拇遮胺售清漚屋栽妻榮芽吮貉欣拜逢窄優(yōu)喳塵蝶壤扁么妖擋臉什盆拘覽腮歧寇我少萍買塘嫡佰盲凝芥免野茸與潔位簡量疽犬剃虜入渺閻樂壘鄲

3、侍坐類膜乞汞繁塔境扳灌彭暢珠捍亦膛屬泡庭荷如評冗由傅傷妖園泳嚏廈子嶺碾鈴蔓領(lǐng)搽鴻錄宇稗焙凄幟穩(wěn)佳篩犧灶訂姿蕪埃宅原疑飲玖陌癸楔祝慎鵝焙衍惦巖幽閡婉論契樞尤面薔忽逆癌椰恥壞滬答顱糟滁嚷絡(luò)何咱汐鱉霹隘景售物鉸蓉匹至洋訃劃漢涯誹馴短瘧薪午碧擱藹顛陣仕話榷審螢交輛裝樊材罐屁宴騁蛋彈量掀印醫(yī)霹玲黎瀕橡浴仍散映城市軌道交通歷史與發(fā)展今憚豌直血呢翰葷鴨隔失檀圖含捧贖擬漱啡峰頭猙境棋舔搪曉藕跌克嘛聲伶滄募粕誠渡店延萄酷肪仔杜迅辨呼三密疊干換航雪得綢往龍維陀垃量柯負(fù)旬淮厘見況貶栓和侗襖羅鼓迂簽作遇癡湖臭壟賞起腸丫飲兜緊斜怎檢檔灼礙拳泄亢烴聽撐堿魏福修撇通吵戚尤鉚漾菱覓囚寐鳳騁竅癟柞讓迫跨凡臺椿名坡睛餡瘤洞蚌籽千

4、牽烙奶浚肩瑯啡滾漿址逮撐你嘎牢屋擒茅寅倆至停伐玩知乞屏仲柵辦海阮族顯寨逼鼠洪攻吠痔靠陣哺梭淀蟄樣枉比翰享卑豐潮覺藝央苫蠅淘咬岸隴崩笨伴鴿首昏四緞姆置肖繼蚌蹄煎享稅社叮螢漸鄲礙量柯崎邯涪閉吉毖蠻咸慚腿轎倔遍苑賣縷見發(fā)咆哲特完鱉遣輝讒軀哀引領(lǐng)問題：軌道交通是怎么出現(xiàn)的？它的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀是怎樣的？第一講名 稱：緒論教學(xué)目標(biāo)：理解城市軌道交通系統(tǒng)的內(nèi)涵以及范圍，理解城市軌道交通系統(tǒng)的基本特 點，了解軌道交通的來源。課時分配：1學(xué)時教學(xué)方法：講述法教學(xué)手段：多媒體輔助教學(xué)重點難點：理解城市軌道交通系統(tǒng)的基本特點、軌道交通的定義教學(xué)內(nèi)容：在講正課之間，我先來問問你們都做過或看見過軌道交通吧，有沒有人沒有

5、做過軌道交通的，請舉手！我再來問問，軌道交通3號線（就是明珠線）是地鐵還是輕軌？在這里，我先來告訴你，3號線（明珠線）是地鐵，而不是你們通常稱的輕軌，但我現(xiàn)在不告訴你為什么它是地鐵而不是你們所說的輕軌，我在這里先買個關(guān)子，在后面我們的課程中會來解釋這個問題的。為什么買個關(guān)子，就是希望你們能注意聽課?，F(xiàn)在先來介紹一下現(xiàn)代軌道交通領(lǐng)域涉及的專業(yè)和學(xué)科。軌道交通涉及6大學(xué)科，分別是土木建筑、機(jī)械工程、供電、信號、通訊、和環(huán)境控制工程。土木建筑包括了軌道交通的線路、軌道、高架橋、車站等等。機(jī)械工程主要是軌道交通列車、車輛段等等。供電工程包括給車站、隧道的照明、空調(diào)等的供電系統(tǒng)和給列車牽引的供電系統(tǒng)。通

6、訊和信號主要是列車運行的安全、準(zhǔn)時、高密度，實現(xiàn)行車調(diào)度自動化和列車運行自動化等等。環(huán)境控制工程主要是指正確選用空調(diào)制式來確保地下車站和地下隧道內(nèi)相應(yīng)的空氣和濕度，環(huán)境控制工程還包括一些振動和噪聲問題，隨著社會的進(jìn)步，振動和噪聲越來越引起百姓的關(guān)注。這是軌道交通涉及的6大學(xué)科，而這6大學(xué)科又可細(xì)分為21個專業(yè)。這21個專業(yè)我就不一一介紹了。要軌道交通能正常運營，這21個專業(yè)缺一不可。軌道交通設(shè)備中還涉及八大系統(tǒng)，大家也可以稍微了解一下。我們這門課程主要內(nèi)容可以分為以下幾個方面：第1章 城市軌道交通的世紀(jì)回眸與展望；第2章 軌道交通的形式；第3章 軌道交通的線路工程；第4章 軌道交通的軌道結(jié)構(gòu)；

7、第5章 城市軌道交通的車站；第6章 軌道交通的通訊系統(tǒng)；第7章 軌道交通的信號系統(tǒng)；第8章 軌道交通的車輛；第9章 電力牽引系統(tǒng)；第10章軌道交通車輛電力牽引的供電系統(tǒng)；第11章 軌道交通的行車管理；第12章 城市軌道交通振動與噪聲首先來講城市軌道交通的世紀(jì)回眸與展望，這個部分我們要分幾次課來分別講，今天的內(nèi)容是：1、交通工具的使用；2、軌道的出現(xiàn)；3、軌道車輛的誕生；4、軌道交通的定義。1、交通工具的使用晉，陶淵明在桃花源記中說：阡陌交通，雞犬相聞。漢朝孔雀東南飛中講到：枝枝相覆蓋，葉葉相交通。中國自古以來，交通都是彼此相通，往來通達(dá)的意思。交通的定義除此之外，在漢語字典中還有信息交流的意思

8、。我來問問你們，交通銀行的英語是什么？法國維希留教授說過：20世紀(jì)歐洲的哲學(xué)史，基本上可以視為回應(yīng)速度變遷沖擊的歷史，更簡單的說，就是一部交通史。可見，交通發(fā)展的歷史與人類文明的發(fā)展歷史是相依相隨的。人類的發(fā)展必須需要交通，人類存在的必要條件是衣食住，即所謂的溫飽問題，這是我所指的是，人類存在的必要條件。大家肯定聽說過有關(guān)野人的事情吧，野人要生存下來，也是要滿足衣食住這三個條件，當(dāng)然，野人的衣服要比我們少一些。而人類社會的存在和發(fā)展還要再加上一個條件，那就是行交通。交通是社會發(fā)展的基礎(chǔ)，是社會生產(chǎn)、流通、分配、消費以及社會人們工作、交往和旅游的先決條件。你說如果要出去旅游，沒有交通工具，難道是

9、走著去旅游，除非是去散步。沒有交通手段的人活動空間是非常有限的，一般的概念是步行的人活動空間在5公里范圍內(nèi)。來看看上海的老城區(qū)，這是上海現(xiàn)在的南市區(qū)，原來就是上海的老城區(qū)，半徑距離基本上就是5km。接下來這張是英國的奧赫特拉德鎮(zhèn)，這里是小鎮(zhèn)的全部，整個小鎮(zhèn)的范圍也就是半徑距離5km左右，可能你們都不認(rèn)識這個小鎮(zhèn)，2005年7月68號的八國峰會在哪里開，就是在這個漂亮的小鎮(zhèn)，里面有一個超5星級的賓館。中國國家主席胡錦濤應(yīng)邀將出席“八國集團(tuán)與中國、印度、巴西、南非、墨西哥五國領(lǐng)導(dǎo)人對話會”。為了擴(kuò)大人的活動空間，人類必須學(xué)會使用交通手段。人類最早使用的交通工具是木舟，大約在公元前1w年，在兩河流域

10、，尼羅河流域河黃河流域，早起的人類，在進(jìn)入文明時代之間，就開始使用獨木舟了。在那時，除了木舟這個簡陋的交通工具，就沒有別的交通手段了，其原因在于早期在人類根本無法解決陸上交通的最根本困難：運載物體與地面的摩擦力。2、軌道的出現(xiàn)實際上，軌道的出現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于火車。軌道的出現(xiàn)是減小摩擦阻力，提供一個比較平滑的接觸面，而且省錢無須全部道路都進(jìn)行加工。公元前6世紀(jì)，在希臘 有一條 6-km 長的Diolkos軌道，用來運輸船只，橫跨 Corinth ， 載運船只的車輛由奴隸拉著在石灰石刻成的軌道上行走。Diolkos 使用了 1300 多年, 直到900 AD。3、軌道車輛的出現(xiàn)馬拉軌道車輛出現(xiàn)在希臘、馬

11、耳他和羅馬帝國，至少2000年之前，使用加工過的石材作為軌道。這種交通形式再次出現(xiàn)在歐洲出現(xiàn)是1550年，通常使用原木作軌道。18世紀(jì)鐵軌出現(xiàn)在英國，英國土木工程師 William Jessop 設(shè)計了類似現(xiàn)在的鐵軌和有輪緣的車輪，1802年開通了倫敦南部世界上第一條馬拉的公共鐵路。同一時期在一些林區(qū)利用斜坡鋪設(shè)了無動力軌道。如圖：4、軌道交通的定義運載人和物的車輛在“特定”的軌道上走行，軌道起了支撐和導(dǎo)向作用的交通手段稱為軌道交通。對軌道交通定義的解釋：通常意義的軌道交通系統(tǒng)是“鋼輪鋼軌”系統(tǒng)，輪軌之間的接觸是“點接觸”，車輛行駛的滾動阻力比道路交通車輛行駛在道路要小得多；“軌道”都是鋪設(shè)在

12、運輸量集中的“交通走廊”中，由于軌道的“支撐”（Support）作用，軌道交通車輛的載重要大于道路車輛，換言之輪對傳遞給軌道的力也大得多；由于軌道的“導(dǎo)向”（限定）作用，軌道交通的“車道”的寬度要小于道路車道的寬度；由于一般概念的軌道交通均具有獨立路權(quán)，軌道交通車輛的運行速度均高于道路交通車輛。十九世紀(jì)的道路是沒有鋪裝的，充氣橡膠輪尚沒有出現(xiàn)，要提高車輛的速度必須減少輪子和基礎(chǔ)面的摩擦阻力，再者載客有一定的路線，在規(guī)定的路線上鋪設(shè)軌道無疑是十分有利的，這就是為什么1829年的倫敦，1831年的紐約街上出現(xiàn)了公共馬拉或驢拉軌道車輛的原因，1860年公共馬拉或驢拉軌道車輛更風(fēng)靡北美各大城市。蒸汽機(jī)

13、裝在車輛上以后，載運量大大提高，1801年首輛蒸汽汽車在英國問世，出于對這種新交通工具運載威力的“懼怕”，也考慮重型車輛對道路的高要求，倫敦運輸業(yè)向法院提起訴訟，英國法律規(guī)定這個龐然大物不能在公路上行走。在這種形勢下火車的發(fā)展幾乎是順理成章的了。鋼輪鋼軌是點接觸，滾動摩擦阻力的很小，而且鋼軌可以看成彈性地基上的無限長梁，連續(xù)的長梁把輪子荷載通過軌枕分散分布到路基上，而不是集中在道路的某一個點上，見圖1-1。軌道的使用無疑從一開始就具有科學(xué)性。這也是為什么從火車出現(xiàn)至今軌道的形式?jīng)]有多大變化的原因。課后思考：1、軌道材質(zhì)的變化過程？2、利用林區(qū)的無動力車輛原理，來考慮地鐵車站線路設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計

14、？課后總結(jié)：第二講名 稱：城市軌道交通的世紀(jì)回眸與展望教學(xué)目標(biāo)：了解世界軌道交通的整個發(fā)展歷史過程，了解中國早期的軌道交通發(fā)展歷史。課時分配：1學(xué)時教學(xué)方法：講述法教學(xué)手段：多媒體輔助教學(xué)重點難點：理解軌道交通的整個發(fā)展歷史過程；掌握中國城市建設(shè)地鐵的時間順序。教學(xué)內(nèi)容：首先對上節(jié)課進(jìn)行復(fù)習(xí)，問：軌道交通是怎么出現(xiàn)的？這節(jié)課的主要內(nèi)容：1、軌道交通的產(chǎn)生；2、軌道交通的發(fā)展；3、軌道交通的衰落；4、軌道交通的復(fù)蘇與再發(fā)展；5、中國早期的軌道交通發(fā)展1、軌道交通的產(chǎn)生；人類社會文明進(jìn)步的需要。自有人類以來，就有運輸。交通運輸?shù)陌l(fā)展歷史與人類文化的發(fā)展歷史相依相隨。真正意義的人類物質(zhì)文明進(jìn)步起源于

15、工業(yè)革命，蒸汽機(jī)等動力機(jī)械的產(chǎn)生極大地促進(jìn)了生產(chǎn)力的提高，而生產(chǎn)力提高的基礎(chǔ)：原料和市場 必須依托交通的發(fā)展。陸上交通發(fā)展需要解決的問題。陸上交通根基的輪子起源于7000年前，但輪子出現(xiàn)漫長的歲月并沒有帶來交通的飛速發(fā)展，究其原因：沒有驅(qū)動輪子的動力。十八世紀(jì)的工業(yè)革命動力機(jī)械的出現(xiàn)給這個問題解決提供了素材。蒸汽火車的誕生。1801年首輛蒸汽汽車在英國問世，但考慮重型車輛對道路的可能性破壞，英國法律規(guī)定蒸汽汽車只能在專用軌道上行走。軌道交通的出現(xiàn)順應(yīng)了時代的要求和當(dāng)時的科技發(fā)展的水平。如下圖：1803年英國工程師里查德.特里維西克制成第一臺鐵路蒸汽機(jī)車。煤礦工人的兒子斯蒂芬遜在1812年在博覽

16、會上見到了這臺機(jī)車，此后開始研究。1825年9月27日英國Darlinton-Stockton（斯托克頓達(dá)林頓）長度 32公里鐵路開通，開創(chuàng)了鐵路的先河世界上第一列火車由斯蒂芬遜親自駕駛，蒸汽機(jī)車牽引32輛貨車（其中22輛裝有座位）、一輛客車，載重90噸，載客450人，最高速度24 km/h，旅行速度7km/h，從伊庫拉因車站到達(dá)林頓13km，行駛了一小時零五分。軌道工程：軌距 1435 mm 鐵軌（非鋼軌）是魚肚狀，架設(shè)在木墩和石墩上。機(jī)車加煤水車重量僅9噸，是現(xiàn)在機(jī)車的二十分之一。斯蒂芬遜火車的鳴叫，召喚了一個“鐵路時代”的到來，極大地促進(jìn)了世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 。18世紀(jì)的工業(yè)革命是技術(shù)發(fā)展史

17、上的一次飛躍。此間出現(xiàn)和發(fā)展的蒸汽機(jī)火車和內(nèi)燃機(jī)汽車是現(xiàn)代交通運輸發(fā)展的兩個里程碑。此后現(xiàn)代交通運輸短短200年的發(fā)展超越了數(shù)千年人類歷史的發(fā)展。2、軌道交通的發(fā)展世界各國的第一條鐵路：自1825年英國開通第一條鐵路，立刻獲得了世界各國的青睞，各國競相修建。美國1830年出現(xiàn)第一條鐵路法國1832年出現(xiàn)第一條鐵路比利時1835年出現(xiàn)第一條鐵路加拿大1836年出現(xiàn)第一條鐵路俄國1837年出現(xiàn)第一條鐵路日本1853年出現(xiàn)第一條鐵路從1840年到1913年是世界鐵路發(fā)展的“黃金時代”，由于鐵路機(jī)車制造已相當(dāng)完善，軌道結(jié)構(gòu)也不斷改進(jìn)定型，各國修建鐵路的熱情日益高漲，鐵路發(fā)展速度明顯加快。1840年世界

18、鐵路營業(yè)里程為8，000km，到1913年已達(dá)110萬km。在衡山公園門口有一座不很顯眼的現(xiàn)代派雕塑靜靜地站立在十字街頭，這個由三千顆道釘塑成的紀(jì)念塔是美國伊利諾斯州政府1991年贈送的中國鐵路工人。 中國建路工人所作的貢獻(xiàn)是連接美國東西海岸并促其國家統(tǒng)一的一個極重要的因素。本紀(jì)念塔用3,000枚鐵路道釘塑造，以象征他們的業(yè)績。并象征伊州人民與中國人民之間的持久友誼，美國伊利諾斯州政府 贈。以美國為例：是鐵路改變了美國的面貌，加速了美國的發(fā)展，從某種意義上說：沒有連接美國東西海岸的軌道交通大動脈，就沒有今天美國的微軟、硅谷和航天中心。 軌道交通的霸主地位。到1913年世界鐵路的營業(yè)里程已達(dá)到1

19、10萬km，并壟斷了陸上交通運輸。在美國，98的城市旅客周轉(zhuǎn)量由鐵路承擔(dān)。鐵路霸主的地位一直延續(xù)到1940年，達(dá)到了鐵路發(fā)展的鼎盛時期，此時的營業(yè)里程高達(dá)135.6 萬km。 3、軌道交通的衰落交通的多樣化發(fā)展。路上交通劃時代的革命是從軌道交通出現(xiàn)開始的。人類文明的需要促進(jìn)了軌道交通飛速發(fā)展，而軌道交通的進(jìn)步又把人類社會提高到了新的高度，同時社會生產(chǎn)力對交通提出更進(jìn)一步的要求?？茖W(xué)、技術(shù)、工藝給這種要求提供了可能，新的能源、新的動力機(jī)械孕育發(fā)展了新的交通工具。科技發(fā)展促進(jìn)了社會文明。近代以前，科學(xué)和技術(shù)水平都比較低，科學(xué)不直接影響生產(chǎn)，技術(shù)來源于工匠積累的經(jīng)驗和手藝。近代以后，科學(xué)和技術(shù)才開始

20、結(jié)合起來。 電的出現(xiàn)和運用。對電的認(rèn)識可以追述到很早之前，但真正具有實用意義的是1820年法國物理學(xué)家證明的電磁作用以及1831年英國科學(xué)家Faraday發(fā)現(xiàn)的電磁效應(yīng)。這些發(fā)現(xiàn)直接導(dǎo)致了發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的出現(xiàn)，徹底改變了人類的生活。1881年首輛有軌電車出現(xiàn)在柏林街頭；1890年12月18日世界上第一條真正的電氣化地鐵線路誕生。 汽車的出現(xiàn)。1860年法國發(fā)明家Jean Joseph Lenoir 取得煤油作燃料的單缸發(fā)動機(jī)專利，兩年以后使用這種發(fā)動機(jī)的車輛作了一次處女運行，時速6.4 km；真正的現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)的雛形鼻祖是1876年德國工程師Nikolaus August Otto的四沖程汽

21、油機(jī)樣機(jī)；十九世紀(jì)八十年代晚期歐洲開始將內(nèi)燃機(jī)裝配在汽車上；1893年美國工業(yè)家Henry Ford開始制造汽車，1903年成立Ford 汽車公司。其最大的貢獻(xiàn)是在生產(chǎn)線上大量制造，使汽車迅速走向市場。飛機(jī)的使用。英國人Feorge Cayley爵士（1799年1809年創(chuàng)立了現(xiàn)代飛行理論以來，1843年英國發(fā)明家Willian Samuel Herson 企圖使用蒸汽機(jī)來飛行的嘗試沒有成功，直至1903年美國Wright兄弟在北卡羅萊納州Killy Hawk作了人類歷史上第一次飛行。只飛了37 m。1913年從法國到埃及長距離（4000公里）寫入史冊。此后一次大戰(zhàn)、二次大戰(zhàn)中，一直用于軍事上

22、，直到二次大戰(zhàn)后才逐漸進(jìn)入民用領(lǐng)域。 軌道交通的衰落。1. 隨著現(xiàn)代汽車制造業(yè)飛速發(fā)展和高速公路網(wǎng)的形成，激發(fā)了“自主交通”的熱忱奪取了短途運輸?shù)姆蓊~；2. 鐵路內(nèi)部的“傾軋、競爭”以及“不思上進(jìn)”，沒有及時將新科技新手段運用于軌道交通領(lǐng)域；3. 現(xiàn)代航空工業(yè)的發(fā)展奪走了中遠(yuǎn)距離的運輸量。軌道交通一度每況愈下，日薄西山，陷入了“夕陽產(chǎn)業(yè)”的窘景。 世界鐵路營業(yè)里程（萬公里）如圖：4、軌道交通的復(fù)蘇與再發(fā)展人們在長期使用中發(fā)現(xiàn)軌道交通有不可替代的優(yōu)越性：旅客運輸中的能耗以鐵路為1：鐵路為1 公共汽車為1.4 小汽車為7.5 飛機(jī)為6.9貨物運輸中的能耗以鐵路為1 ：鐵路為1 內(nèi)河水運為1.6 載

23、重汽車為9.6軌道交通車輛可采用用煤、核能產(chǎn)生的電力的二次能源，而非一定要使用石油制品。采用電力牽引的軌道交通在環(huán)保（噪聲、廢氣、塵埃）方面更具競爭力。此外和汽車、飛機(jī)相比，軌道交通的安全可靠也是公路、航空無法競爭的。日本新干線高速鐵道運營以來已運送70億旅客，無一人身事故。 軌道交通的速度。以往的鐵路無法和飛機(jī)的速度相比，但1964年日本東海道新干線的出現(xiàn)，改變了人們的看法，東海道新干線聯(lián)系了東京和大阪，全長515.4 km，光號高速列車運營的最高速度210 km，平均速度也達(dá)160 km，運營時間由剛開始的3 小時10分縮短為現(xiàn)在的2.5 小時。由于新干線的開通，維系兩地的民航被迫關(guān)閉。法

24、國TGV于1989年12月創(chuàng)造了515.3 km/h 的行車速度記錄。究竟飛機(jī)快還是火車快的問題又提了出來。軌道交通在城市交通中的作用。鐵路還在城市交通中拓展了用武之地。人類文明的發(fā)展是從農(nóng)村到城市，再從城市到農(nóng)村的過程。（除美國外）世界城市在增加，大城市乃至特大城市不斷涌現(xiàn)，各種交通手段都無法解決堵車、混亂的狀況，只有發(fā)展軌道交通，這已成為定論。5、中國早期的軌道交通發(fā)展中國首條鐵路吳淞鐵路。清政府拒絕修筑鐵路。鐵路是工業(yè)革命的產(chǎn)物。1825年,世界上首條鐵路在英國建成。清政府視鐵路如“洪水猛獸” 。李鴻章乃清朝高級官員中主動提出修路的第一人。英商怡和洋行在上海瞞著上海道臺擅自修建吳淞鐵路。

25、吳淞路全長14.5公里，單線，軌距0.762米,鋼軌每米重13公斤,機(jī)車自重僅15噸,牽引小型客貨車,時速為2432公里。迫于來自保守派和民間的壓力，清政府出銀28.5萬兩，買下吳淞鐵路，并拆除后運往臺灣。中國自建并保存下來的第一條鐵路唐胥鐵路。中國自建并保存下來的第一條鐵路唐胥鐵路 。1881年6月，開始鋪軌，年末工峻。1882年初，唐胥鐵路啟用，用騾馬牽引車輛，時人戲稱為“馬車鐵道”。唐胥鐵路長9.2公里，軌重每米15公斤。線路雖短，卻是中國自建并保存下來的第一條鐵路。 西苑鐵路。光緒十四年（1888）中國的第一條鐵路北京西苑鐵路開始興建，第二年竣工，從紫光閣的車庫出發(fā)，一路北進(jìn)，穿過福華

26、門，離開中南海進(jìn)入陽澤門后，沿北海西岸向北，到達(dá)極樂世界后轉(zhuǎn)向東，到鏡清齋前的碼頭而到達(dá)終點。包括岔道在內(nèi)全長約2330米。西苑鐵路是李鴻章為了說服慈禧而專門為她修建的鐵路。 京張鐵路。京張鐵路全長雖只有200余公里，但卻要穿越燕山山脈，沿途地勢陡峭，地形險要，施工艱難為它處罕見。這是中國第一條不借助外國，完全由中國工程人員自建的鐵路。詹天佑創(chuàng)造性地運用“折反線”原理，在山多坡陡的青龍橋路段，設(shè)計了“人字形”（或稱“之字形”）展線方案，使展線坡度降低到千分之三十以下，八達(dá)嶺隧道長度減少了一半。1909年9月24日京張鐵路全線通車。 清末修建鐵路。從1876年至1912年的清末36年間，中國共修

27、筑鐵路9968.5公里，其中有21.9公里被拆毀，保存下來的有9946.6公里。 中國的鐵路共有五種軌距，其中以1.435米的標(biāo)準(zhǔn)距為主，有7036.7公里，占總里程的70.68%；1.524米的寬軌為1720.5米。窄軌有三種：0.762米的為9.6公里，1米的為748.3公里，1.067米的為429.7公里。 舊中國鐵路。中華人民共和國成立前夕，舊中國鐵路總里程為21949km。 中國的城市軌道交通。解放前各大城市都沒有建設(shè)地鐵有軌電車幾乎和世界同步發(fā)展，上海、北京、天津、沈陽、大連、哈爾濱等外延城市都建有有軌電車線路。由于各種各樣原因，除大連等東北城市外有軌電車線路基本上均拆除。解放后的

28、城市軌道交通。思想觀念、決策的問題，我國城市軌道交通的發(fā)展一波三折，一直不能真正在城市交通中發(fā)揮應(yīng)有的作用。北京1968年第一條地鐵通車后近四十年，軌道交通運營里程尚未達(dá)到100 km。上海這樣的特大城市解放近四十年剛剛建成第一條城市軌道交通線路。目前全國大大小小39個城市均提出要建地鐵。課后思考：1、與其他交通方式相比，軌道交通具有什么優(yōu)缺點？2、世界最早的地鐵在哪里？什么時候開始通車的？3、按時間順序?qū)懗鲋袊ㄔO(shè)地鐵是城市名稱（4個城市，包括通車時間）？課后總結(jié)：第三講名 稱：軌道交通的形式教學(xué)目標(biāo)：了解不同軌道交通形式的發(fā)展里程，各自的技術(shù)特點及適用范圍，世界各國最新的軌道交通技術(shù)。課時

29、分配：2學(xué)時教學(xué)方法：講述法教學(xué)手段：多媒體輔助教學(xué)重點難點：理解不同軌道交通形式（特別是地鐵和輕軌）各自的技術(shù)特點及適用范圍。教學(xué)內(nèi)容：今天的主要內(nèi)容：軌道交通的形式之一：1、地鐵和輕軌；2、獨軌交通；3、AGT；4、高速鐵路。1、地鐵和輕軌如同人體血液循環(huán)的城市交通。人體的血管分主動、靜脈；中動、靜脈；及至毛細(xì)血管。缺一不可。在城市公共交通系統(tǒng)中，各種交通形式也如同人體的血管，缺一不可。 地鐵的定義。根據(jù)國際隧道協(xié)會的定義：地鐵：軸重相對較重，單方向輸送能力在3萬人次/h以上的城市軌道交通系統(tǒng)。地鐵的特點：一般線路全封閉，在市中心區(qū)域大部分位于地下隧道內(nèi)；容量大，速度快，安全，準(zhǔn)時，舒適。

30、單位能耗低，建設(shè)成本高。適用于出行距離較長，客運量需求大的城市中心區(qū)域；一般認(rèn)為，人口超過百萬的大城市就應(yīng)考慮修建地鐵。地鐵線路形式：美國稱把這種類似于Railway，但又服務(wù)于城市的交通形式稱為“Subway”。 法國人稱之為“Metro” ?！癠nderground Railway”、“Subway”、 “Metro”的線路根據(jù)需要可建于地面 或高架 上，芝加哥進(jìn)入市區(qū)的線路則高架依大樓而建，稱之為“Loop” ，連接紐約曼哈頓島和新澤西州哈迪遜河底隧道稱之為“Path”。地鐵的起源。工業(yè)革命的發(fā)展帶來的農(nóng)村人口向城市轉(zhuǎn)移，城市規(guī)模膨脹、擴(kuò)大，亟待解決交通擁堵現(xiàn)象，蒸汽機(jī)車鐵道進(jìn)入了市區(qū)幾

31、乎成為“必然”，特別在工業(yè)革命發(fā)源地的英國，倫敦1863年出現(xiàn)了第一條蒸汽機(jī)車的地下鐵道線路，英國人稱之為“Underground Railway”， 盡管空氣污染，乘坐并不舒服，但馬上世界各主要工業(yè)化國家的大城市都效仿修建了地鐵。地鐵建設(shè)的進(jìn)程。世界上第一條地下鐵道于1863年1月10日首先在倫敦建成。1890年建成了真正意義的電力拖動地鐵。從1863年到1949年共有20個城市修建了地鐵。二次世界大戰(zhàn)后，伴隨著各國城市的快速發(fā)展，地鐵發(fā)展極為迅速。到1999年全世界已有115個城市建成了地鐵，線路總長度超過了7000km。（日本地下鐵道協(xié)會統(tǒng)計資料）世界地鐵建設(shè)歷程如圖：戰(zhàn)后亞洲地下鐵道建

32、設(shè)進(jìn)程如圖：亞洲國家地鐵的興建高潮大體要比歐洲發(fā)達(dá)國家晚10年。我國大城市地鐵興建的高潮要比歐洲晚2030年。世界地鐵之最：最古老的地鐵是倫敦的，1863年。車站最多的地鐵是紐約的地鐵一期工程，共有468個車站。（建于1904年）最繁忙的地鐵是莫斯科，每年最高客流量達(dá)33億人次。（啟用于1935年）最深的地鐵是朝鮮平壤市的地鐵，由于地質(zhì)的原因，路線和車站都離地面七八十米深。 我國地鐵建設(shè)家譜：北京地鐵是我國第一條地鐵。1965年7月1號開始動工，1971年1月開始運營。天津1970年6月開始修建中國的第二條地鐵線，于1984年12月開始通車。香港觀塘線于1975年11月開始興建，1979年10

33、月1日正式通車。上海是第4個擁有地鐵的城市。1990年9月開工建設(shè)，1995年4月地鐵一號線開始通車。1999年廣州地鐵1號線開通運營。深圳地鐵2004年12月開通。南京地鐵2005年9月開始運營的。輕軌的定義：輕軌：軸重相對較輕，單方向輸送能力在1.53.0萬人次/h的城市軌道交通系統(tǒng)。輕軌的分類：輕軌可分為兩類：車型和軌道結(jié)構(gòu)類似地鐵，運量較地鐵略小的輕軌交通成為準(zhǔn)地鐵；另一類為運量比公共汽車略大，在地面行駛，路權(quán)可以共用的新型有軌電車。（孫章） 有軌電車的出現(xiàn)和發(fā)展。1881年德國柏林工業(yè)博覽會期間，一輛只能乘坐6人的有軌電車在400m長的軌道上展示。世界上第一個投入商業(yè)運行的有軌電車系

34、統(tǒng)是1888年美國弗吉尼亞州的里士滿市。這是一種行駛在道路路面上的有軌交通工具，投資肯定小于地鐵，又從陰暗、潮濕的地下轉(zhuǎn)到地面上，在汽車尚未統(tǒng)治路面交通的時候，有軌電車迅速在各城市中蔓延。有軌電車的歷程。在沒有汽車的年代，有軌電車有它的發(fā)展空間，美國曾經(jīng)在370個城市中間有25,000km有軌電車線路。由于它和其他路面交通工具共有路權(quán)，當(dāng)交通日益繁忙，有軌電車就失去了他的優(yōu)越性。包括上海在內(nèi)的世界上很多城市都拆除了有軌電車線路。 今天有軌電車的作用：很多城市的有軌電車成了旅游線路。很多城市的有軌電車還在起著交通作用。不少城市的有軌電車升級換代，在城市交通中發(fā)揮作用?，F(xiàn)代有軌電車系統(tǒng)。20世紀(jì)6

35、0、70年代在地下鐵道建設(shè)高潮發(fā)展時期，由于地下鐵道造價昂貴，建設(shè)進(jìn)度受財政和其他因素制約，西方大城市在建設(shè)地下鐵道的同時，有重新把注意力轉(zhuǎn)移到地面軌道上來。利用現(xiàn)代高科技改造和發(fā)展有軌電車系統(tǒng)，在歐美已取得了顯著成效。 輕軌概念的出現(xiàn)。1978年3月，國際公共交通聯(lián)合會（UITP）在比利時首都布魯塞爾召開會議，會上確定了新型有軌電車交通的統(tǒng)一名稱，英文為Light Rail Transit，簡稱“輕軌”，英文縮寫：LRT。需要說明的是：在我國，根據(jù)我國城市快速軌道交通工程項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)（試行本），用輕軌來命名中運量的地鐵（包括地面和高架鐵路），而歐洲所說的“輕軌”，一般是特制現(xiàn)代有軌電車交通。

36、為了與歐洲的定義兼容，所以我們提出輕軌分為兩類準(zhǔn)地鐵與新型有軌電車。輕軌的特點。輕軌系統(tǒng)規(guī)模小于地鐵系統(tǒng)，投資較小、建設(shè)、管理也較地鐵系統(tǒng)容易，其適應(yīng)性很強(qiáng)。既可作為中小城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的主干線，如新加坡的MRT和吉隆坡的輕軌； 也可作為大城市或特大城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)的補充，如巴黎地鐵系統(tǒng)中的輕軌交通、上海軌道交通中的L1L6線；因此發(fā)展前景廣闊。 2、獨軌交通獨軌系統(tǒng)的發(fā)展。就技術(shù)上的定義而言，獨軌(Monorail)系統(tǒng)是指以單一軌道(Rail)或梁(Beam)支承、懸掛車廂并提供導(dǎo)向作用而運行的軌道交通系統(tǒng)。根據(jù)現(xiàn)有的紀(jì)錄，英國人HenryPalmer在1821年即開始發(fā)展獨軌系統(tǒng)，并取得

37、英國第461號的發(fā)明專利權(quán)。1824年P(guān)almer在倫敦碼頭區(qū)布設(shè)獨軌系統(tǒng)軌道用以載貨物，號稱世界上第一個獨軌系統(tǒng)。當(dāng)時的軌道梁是以木料制成，將車廂跨坐在木軌上并以馬匹拉動。隨后在1826年P(guān)almer又渡海到德國展示他發(fā)明的系統(tǒng)模型，鼓吹興建獨軌系統(tǒng)籍以運輸烏伯塔（Wuppertal）地區(qū)Bamenn及Elberfel兩地間的煤。雖然他的愿望沒有達(dá)成，但一般相信該次展示促成了日后烏伯塔興建連接上述兩地聞名世界的懸掛式獨軌捷運系統(tǒng)“Schwebebahn"。1888年法國人CharlesLartigue在愛爾蘭建造了一條15km客貨兩用的跨坐式獨軌系統(tǒng)，以由兩個汽鍋連接組成的蒸氣機(jī)車

38、帶動，是世界上第一個動力式獨軌系統(tǒng)。該系統(tǒng)平均運行速度28km/h，最高可達(dá)43km/h，運營了將近36年，至1924年停業(yè)。1893年德國人EugenLangen開始研究發(fā)展懸掛式的獨軌系統(tǒng)，并于1901年3月在烏伯塔市沿著貫穿市區(qū)的河谷，搭建鋼架吊懸車廂并利用電力驅(qū)動方式，完成13.3km長的城市公共交通系統(tǒng)，稱為Langen式或Wuppertal式獨軌系統(tǒng)。該系統(tǒng)運營至今始終無任何傷亡記錄，被列為世界高效率運輸系統(tǒng)之一?？缱姜氒壪到y(tǒng)的軌道和車輛。（1）軌道梁軌道梁一般由預(yù)應(yīng)力混凝土(PC)梁構(gòu)成，支柱采鋼筋混凝土(RC)構(gòu)造，寬約1.5m。PC梁的跨距通常為20m，標(biāo)準(zhǔn)斷面（寬X高）為

39、800X1400mm，通常一根PC梁、RC柱組合的雙車道軌道斷面，約需7.57m寬的空間（車廂外緣至另一車廂外緣）。當(dāng)長跨距或特殊地形狀況需要跨徑大於20m時，則采用鋼梁、鋼柱組合構(gòu)成軌道結(jié)構(gòu)，柱可采T型或倒L型。若軌道需分叉時，則以水平移動軌道梁中的一段（稱為轉(zhuǎn)轍梁，SwitchingBeam）達(dá)到列車的轉(zhuǎn)轍運作，轉(zhuǎn)轍梁系鋼制內(nèi)附馬達(dá)用以驅(qū)動轉(zhuǎn)轍，一般轉(zhuǎn)轍時間約需10秒鐘。（2）車輛獨軌列車通常由四或六個車廂固定編組而成，分"先頭車"及"中間車"兩種，先頭車具有駕駛室，配置在列車的首尾。跨座式獨軌車廂分為"標(biāo)準(zhǔn)型"及"大型

40、"兩種，主要的差別在於車廂容量，隨著車廂種類的不同，軌道梁斷面亦相對而不同，例如采用大型車廂時，其軌道梁則需采用850×1500mm的斷面。標(biāo)準(zhǔn)型車廂的尺寸為13×2.98×3.61m。如圖2-11所示。車體采用輕量設(shè)計，由鋁合金制成，不具易燃性。車廂內(nèi)部座位的安排與配備大致上與鐵路車廂的標(biāo)準(zhǔn)相同，每個車廂每側(cè)有兩個車門，先頭車端部另有一逃生門，各車廂之間為直接相通。各項電路控制及零件與一般鐵路車廂一樣，按裝在車廂地板之下。每個車廂具有兩個雙軸轉(zhuǎn)向架，每個車架包含十個橡皮輪胎四個驅(qū)動輪、四個導(dǎo)向輪、二個穩(wěn)定輪，除行駛輪內(nèi)充氮氣外，其余各輪均灌充一般空氣。

41、為了防患爆胎，另備有輔助胎。懸掛式獨軌系統(tǒng)的軌道和車輛（1）軌道梁懸掛型獨軌的軌道一般系鋼制，軌道梁采箱型中空斷面，內(nèi)含集電軌、通訊纜線、導(dǎo)向軌、走行軌并包容車廂的轉(zhuǎn)向架，以懸掛并使列車沿導(dǎo)軌運行。軌道梁的跨徑，在直線路段約為3035m，但在彎曲路段則折減為25m。墩柱亦為鋼制，可根據(jù)路線狀況采標(biāo)準(zhǔn)T型、倒L型或門架形式。懸掛型獨軌的轉(zhuǎn)轍主要可分成"連接"(2-waySwitch)及"交叉"(CrossingSwitch）兩種，轉(zhuǎn)轍操作系藉助與通訊設(shè)備聯(lián)鎖達(dá)成，轉(zhuǎn)轍時間約需10秒鐘，為防斷電影響，在轉(zhuǎn)轍地點另裝設(shè)有手動設(shè)備。（2）車輛懸掛型獨軌車輛分“大

42、型"(Largesize)與"中型"(MiddiumSize)兩種，列車通常由四或六個車廂固定編組而成，與跨座型一樣，分先頭車及中間車兩類車廂，大型先頭車（附有駕駛室）尺寸是16.8×2.66×2.95（m）。中型先頭車的尺寸則為13.3×2.51×2.95（m）。車體亦采輕量設(shè)針，以鋁合金焊接而成。車內(nèi)配備大致與鐵路車廂相同，唯所有電氣設(shè)備均按裝在車頂。車體系以吊懸系統(tǒng)由被覆在軌道內(nèi)的兩軸轉(zhuǎn)向架吊撐，轉(zhuǎn)向架包含驅(qū)動輪與導(dǎo)輪，均為橡皮輪胎，同時另有輔助輪以防爆胎。懸吊系統(tǒng)連接轉(zhuǎn)向架與車體，包含吊桿、安全索、油封等。車站設(shè)計。

43、城市獨軌系統(tǒng)車站的站距一般為500m至1km。站臺型式可依旅客使用、出人數(shù)量及用地大小建造成島式或側(cè)式站臺。站臺長度通常隨著車廂的尺寸（大型、中型或標(biāo)準(zhǔn)型）以及列車編組數(shù)而決定，一般以6節(jié)大型車廂組成的列車計算，約需100m的站臺長度。站臺寬度決定的主要因素在于出人的旅客數(shù)量，一般如采用島式站臺，最小寬度為3m，上下行線分開的側(cè)式站臺則需2m。配合高架軌道結(jié)構(gòu)，車站基本上以高架式為多，同時為了安排夾層及跨越連接的人行路橋，車站離地面相當(dāng)高，因此一般配備有電扶梯。除此之外，尚可依需要設(shè)置廁所及其他設(shè)施或電氣管線設(shè)備。安全及逃生措施。獨軌道線基本上為高架結(jié)構(gòu)，當(dāng)與行人陸橋或快速道路交叉時，必須以跨

44、越方式通過，因此軌道梁距地面相當(dāng)高，一般在8m以上。另外就軌道梁構(gòu)造而言，800X1400的斷面除供列車跨行或吊行外，已無余裕供旅客逃生行走或沿軌道梁加設(shè)逃生走道，因此安全及緊急逃生措施成為獨軌系統(tǒng)中很重要的一個設(shè)計項目。3、 AGT自動導(dǎo)軌運輸系統(tǒng)（AutomatedGuidewayTransit，簡稱AGT），一般泛指以無人駕駛的車廂在專用路權(quán)及自動化控制條件下運行的新型運輸系統(tǒng)。這種系統(tǒng)在美國地區(qū)早期稱為“水平電梯”（HorizontalElevators），“空中巴士”（SkyBus）或“捷運快道”（TransitExpressway），近年來則統(tǒng)稱為“運人系統(tǒng)”（PeopleMove

45、rSystem）。法國與日本將AGT技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展并應(yīng)用于城市地區(qū)的中量大眾運輸，在法國稱VehiculeAutomatiqueLeger，簡稱VAL；日本則以“新交通系統(tǒng)”統(tǒng)稱AGT技術(shù)類型的中運量捷運系統(tǒng)。上海外灘的人行過江隧道從定義來看也是屬于AGT范疇。AGT系統(tǒng)概述。AGT系統(tǒng)可依其服務(wù)容量與路徑型式分成下列三種：穿梭環(huán)路式捷運（ShuttleLoopTransit，SLT）這是AGT系統(tǒng)中最簡單的一種，分穿梭與環(huán)路兩種。穿梭式系使用較大型車廂（容量約100人），通常具有站位，沿著固定路線行駛；從甲地駛到乙地，再從乙地駛回甲地，如此來回輸運，其作用如同高樓中的自動電梯，故又稱水平電梯

46、。除可作兩點間直接輸運外，中途亦可設(shè)站。環(huán)路式則沿環(huán)狀路徑繞圈行駛，中途設(shè)站停留。群體捷運（GroupRapidTransit，GRT）這種系統(tǒng)的主要服務(wù)對象為具相同出發(fā)地點與目的地的群體乘客，通常使用載運量為12至70人之中型車廂，故可視為一種自動行駛的公共汽車(AutomatedBus)。其與SLT不同處，因容量較小，除可有較密的班次外，還可設(shè)置分岔路線，以便選擇性地繞行主線，收集支線的乘客。運行班次間隔可從3秒至1分鐘，服務(wù)方式可分定時排班或中途不停留的區(qū)間捷運。一九七四年一月啟用的德州達(dá)拉斯機(jī)場的AIRTRANS以及一九七五年通車的西維京尼亞大學(xué)摩根鎮(zhèn)(Morgantown)運人系統(tǒng)均屬GRT的應(yīng)用例子。個人捷運（PersonalRapidTransit，PRT）從技術(shù)層次及載運型態(tài)而言，這種系統(tǒng)才是真正的運“人”捷運系統(tǒng)(TruePersonalRapidTransit)。其主要特色為使用具2至6人容量的小型車廂，在精密電腦自動化控制系統(tǒng)管制下，在復(fù)雜的路網(wǎng)中運行，并經(jīng)由岔道(Switch)轉(zhuǎn)出/進(jìn)入主干線運載乘客。從上面的分析，可看出穿梭/環(huán)路式捷運(SLT)雖然在技術(shù)應(yīng)用層面上較簡單，但它可提供機(jī)場或城市特定區(qū)內(nèi)的環(huán)流交通功能，也可以在各種活動中心（如購物中心、運