城市軌道交通車輛案例

城市軌道交通車輛案例第1頁(yè)/共77頁(yè)火車的前身?第2頁(yè)/共77頁(yè)第一節(jié)城市軌道交通車輛主要內(nèi)容：一、車輛的分類二、車輛的編組三、車輛的選型四、車輛的結(jié)構(gòu)-拓展第3頁(yè)/共77頁(yè)1.按牽引動(dòng)力配置：動(dòng)車（Motor）：自身具有動(dòng)力裝置，具有牽引與載客雙重功能?？煞譃閹в惺芰髟O(shè)備和不帶受流設(shè)備的動(dòng)車。Mp拖車（Train）：不裝備動(dòng)力裝置，僅有載客功能，可設(shè)置司機(jī)室，也可帶受流設(shè)備。Tc一、車輛的分類第4頁(yè)/共77頁(yè)2.按車輛規(guī)格：A型車：3m，24m,定員載客量310人/車廂高運(yùn)量地鐵車輛的基本車型B型車：2.8m，20m,定員載客量250人/車廂大運(yùn)量地鐵車輛C型車：2.6m，19m,定員載客量210人/車廂輕軌車輛基本車型第5頁(yè)/共77頁(yè)二、車輛的編組列車是根據(jù)運(yùn)營(yíng)需求，將若干列車單元連掛而成的車列?？筛鶕?jù)不同的條件要素確定。Tc車：帶司機(jī)室拖車；Mp車：無司機(jī)室?guī)茈姽膭?dòng)車；M車：無司機(jī)室不帶受電弓的動(dòng)車；第6頁(yè)/共77頁(yè)大多采用全動(dòng)或動(dòng)拖組合，形成電動(dòng)列車組車輛編組時(shí)可采用貫通式和非貫通式貫通式：全列車載客部分貫通非貫通式：車輛與車輛間無通道貫通第7頁(yè)/共77頁(yè)貫通式第8頁(yè)/共77頁(yè)非貫通式第9頁(yè)/共77頁(yè)一般編組排列順序：6組：Tc-Mp-M-M-Mp-Tc或Tc-Mp-M-Mp-M-Tc8組：Tc-Mp-M-Mp-M-Mp-M-Tc或Tc-Mp-M-Mp-M-M-Mp-Tc

編組特征：列車首尾兩節(jié)車都帶司機(jī)室，中間每節(jié)車之間均為貫通狀態(tài)。這樣編組的好處：乘客可沿全列車走動(dòng)→使乘客在全列車中均勻分布；→便于列車發(fā)生事故時(shí)乘客有秩序地撤離（沿司機(jī)室前端安全門）第10頁(yè)/共77頁(yè)運(yùn)量較大，動(dòng)力性能較好故障運(yùn)行和故障救援能力也比較好能夠適應(yīng)線路的需要電制動(dòng)能滿足常用制動(dòng)的需要，減少了氣制動(dòng)的次數(shù)和損耗動(dòng)車比例適中，采購(gòu)費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用介于短編組和長(zhǎng)編組之間6節(jié)車輛編組的特點(diǎn)第11頁(yè)/共77頁(yè)運(yùn)量大，尤其適合人口高度集中的大都市長(zhǎng)編組動(dòng)車比例高，粘著利用系數(shù)相對(duì)較低發(fā)生滑行和空轉(zhuǎn)的幾率大大減小故障運(yùn)行和救援能力強(qiáng)電制動(dòng)能力強(qiáng)，能減少氣制動(dòng)的次數(shù)和損耗動(dòng)車比例高，采購(gòu)和維護(hù)費(fèi)用都會(huì)相應(yīng)增加8節(jié)車輛編組的特點(diǎn)第12頁(yè)/共77頁(yè)觀察在駛過的列車中，Tc、Bp、M車各有幾節(jié)，其編組方式是哪種？Tc車：帶司機(jī)室的拖車Mp車：帶受電弓的動(dòng)車。M車：不帶受電弓的動(dòng)車。第13頁(yè)/共77頁(yè)三、車輛的選型1、城市軌道交通車輛的特殊要求（1）車輛要在地下隧道、高架和地面軌道運(yùn)行，站距短、線路曲線半徑小、坡度大；（2）客流量大而集中，乘客上下車頻繁，高峰時(shí)會(huì)超載。（3）站距短，需有較高的起動(dòng)加速度和制動(dòng)減速度，以達(dá)到起動(dòng)快、制動(dòng)距離短、有較高平均速度的目的；（4）車輛的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循減少能耗、減少發(fā)熱設(shè)備的原則，需盡量減輕自重，選擇效率高的傳動(dòng)系統(tǒng)；（5）運(yùn)轉(zhuǎn)密度較高，為確保安全行車，信號(hào)系統(tǒng)比較復(fù)雜，車載通信信號(hào)設(shè)備及車輛的控制系統(tǒng)，應(yīng)有良好的適應(yīng)能力?？偟囊螅骸叭萘看蟆踩?、快速、舒適、美觀、節(jié)能”是現(xiàn)代社會(huì)對(duì)地鐵的特殊要求。第14頁(yè)/共77頁(yè)2、車輛選型的主要原則(1)滿足線路遠(yuǎn)期高峰客流的運(yùn)營(yíng)要求,符合我國(guó)建設(shè)部制定的《城市快速軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》中“各級(jí)線路相關(guān)技術(shù)特征”的規(guī)定;(2)適用于工程線路特征和氣候環(huán)境條件,減少對(duì)沿線環(huán)境和景觀的影響;(3)在考慮技術(shù)成熟的同時(shí)兼顧技術(shù)進(jìn)步,采用一些新技術(shù),并結(jié)合我國(guó)的國(guó)情,選用經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全可靠和方便維修的車輛;(4)統(tǒng)籌兼顧,盡可能減少車輛制式和類型,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中車輛、維修設(shè)備以及人力資源等的資源共享;(5)綜合功能需求、建設(shè)投資和運(yùn)營(yíng)成本,選擇壽命周期成本(LCC)低的車輛;(6)應(yīng)符合國(guó)家關(guān)于城市軌道交通車輛國(guó)產(chǎn)化的政策,選擇利于實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化并且能滿足國(guó)產(chǎn)化率要求的車輛。第15頁(yè)/共77頁(yè)（1）客流特點(diǎn)城市軌道交通運(yùn)送的主要對(duì)象是市內(nèi)常住人口的上下班客流、車站和機(jī)場(chǎng)的集中到達(dá)客流、節(jié)假日及大型活動(dòng)的集中客流、流動(dòng)人口集中進(jìn)出城市的客流等。（2）客流量根據(jù)單向高峰小時(shí)最大斷面客流量，通常單向高峰小時(shí)最大斷面客流量在0.6萬(wàn)—1萬(wàn)人次，宜采用地面公共交通車輛；1萬(wàn)—3萬(wàn)人次可采用輕軌交通車輛；3萬(wàn)—7萬(wàn)人次應(yīng)選擇地鐵交通車輛。3、車輛的選用要素第16頁(yè)/共77頁(yè)（3）行車速度市區(qū)采用地面公交車輛，旅行速度為10—25km/h；市區(qū)交通采用輕軌、地鐵交通車輛，旅行速度可為30—40km/h；城郊間采用快速軌道交通車輛，旅行速度為50—60km/h；城際區(qū)域間則要采用更高旅行速度的車輛。（4）線路條件若由于地形限制，線路小半徑、大坡度特別多，就要考慮采用單軌車輛、直線電機(jī)車輛或低速磁浮車輛。第17頁(yè)/共77頁(yè)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)與建設(shè)部制定的《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)于選擇A型車、B型車和C型車均有規(guī)定,但在具體選擇車型和編組列車時(shí),還需針對(duì)特定工程計(jì)算能耗和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用,進(jìn)行反復(fù)比較。車輛的能耗與車輛質(zhì)量、載重成正比。在列車額定載客的情況下,運(yùn)輸同等的客流量,B型車每位乘客的平均運(yùn)營(yíng)能耗比A型車稍高。對(duì)國(guó)內(nèi)A、B型車運(yùn)營(yíng)成本評(píng)估發(fā)現(xiàn),同一線路A型車每公里運(yùn)營(yíng)費(fèi)用比B型車高一些;但在滿足客流要求的前提下,配用A型車的走行公里數(shù)又比B型車低,有利減少車輛維修成本。3、車型的選擇第18頁(yè)/共77頁(yè)武漢鋁合金B(yǎng)型輕軌車編組為Tc+M+Mp+Tc采用鋁合金車體，無搖枕轉(zhuǎn)向架，自動(dòng)駕駛及無人駕駛，內(nèi)寬1400mm，最大速度為100km/h。第19頁(yè)/共77頁(yè)DK32北京不銹鋼城軌客車編組：2M+2T網(wǎng)壓：750VDC最大速度：80km/h采用微機(jī)控制的模擬式電空制動(dòng)系統(tǒng)，具有防滑功能。第20頁(yè)/共77頁(yè)天津?yàn)I海快線不銹鋼城軌車編組：=Mcp+T+T+Mcp=采用輕量不銹鋼車體，最大速度為100km/h?！埃停悖稹睘閹茈姽⑺緳C(jī)室的動(dòng)車，“Ｔ”為拖車，“＝”為半自動(dòng)車鉤，“＋”為半永久棒式車鉤第21頁(yè)/共77頁(yè)天津地鐵二號(hào)線車輛編組：Tc+2M+T+M+Tc最大速度為80km/h。第22頁(yè)/共77頁(yè)北京地鐵10號(hào)線車輛編組：Tc+M+T+2M+Tc最大速度為80km/h。第23頁(yè)/共77頁(yè)QKZ2型重慶單軌客車編組為Mc+2M+Mc跨坐式轉(zhuǎn)向架鋁合金車體最大速度80km/h第24頁(yè)/共77頁(yè)車輛時(shí)一個(gè)機(jī)電一體化設(shè)備，主要由機(jī)械部分和電氣部分組成。機(jī)械部分：車體、轉(zhuǎn)向架、車鉤緩沖裝置、制動(dòng)裝置、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)等。電氣部分：電氣牽引系統(tǒng)、受流設(shè)備等。四、車輛的構(gòu)成第25頁(yè)/共77頁(yè)車輛結(jié)構(gòu)示意圖第26頁(yè)/共77頁(yè)第27頁(yè)/共77頁(yè)車體是容納乘客和駕駛員的處所，同時(shí)又是安裝和連接其他設(shè)備及組件的基礎(chǔ)。車體車體的特征車體的材料車體的構(gòu)成第28頁(yè)/共77頁(yè)車體的特征（1）車體的外觀造型、色彩協(xié)調(diào)于城市市容規(guī)劃；車內(nèi)座位少，車門多且開度大。（2）重量限制較為嚴(yán)格，采用輕量化設(shè)計(jì)。因此材料不銹鋼、復(fù)合材料或中空截面擠壓鋁型材。（3）防火要求、隔音和減噪要求嚴(yán)格第29頁(yè)/共77頁(yè)車體的材料（1）軌道交通車輛對(duì)于車體材料的要求具有一定的強(qiáng)度和剛度要耐腐蝕采用輕量化設(shè)計(jì)，大大節(jié)約制造材料、降低牽引力消耗和線路的損耗。第30頁(yè)/共77頁(yè)（2）軌道交通車體常用材料碳素鋼車體：自重10-13t，總成本最高。不銹鋼車體：自重比碳素鋼減輕1-2t，總成本最低。鋁合金車體：自重比碳素鋼減輕3-5t，總成本較高。第31頁(yè)/共77頁(yè)車體的構(gòu)成車體由底架、側(cè)墻、車頂和端墻等部件組成的封閉筒形結(jié)構(gòu)。第32頁(yè)/共77頁(yè)第33頁(yè)/共77頁(yè)車體的構(gòu)成——底架底架由地板梁、側(cè)梁、枕梁、橫梁和牽引梁組成。第34頁(yè)/共77頁(yè)支承車體及其荷載并使車輛沿著軌道走行的裝置。轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架的作用

轉(zhuǎn)向架基本組成第35頁(yè)/共77頁(yè)轉(zhuǎn)向架的作用增加車輛的載重、長(zhǎng)度與容積；支撐車體，承受并傳遞從車體至輪軌的各種載荷及作用力，使各軸重均與分配；轉(zhuǎn)向架相對(duì)車體可自由回轉(zhuǎn)，使較長(zhǎng)的車輛能自由通過小半徑曲線，減少運(yùn)行阻力與噪聲，提高運(yùn)行速度；便于安裝制動(dòng)裝置，傳遞制動(dòng)力，滿足運(yùn)行要求第36頁(yè)/共77頁(yè)便于安裝彈簧減振裝置，保證車輛具有良好的動(dòng)力性能和運(yùn)行品質(zhì)；便于安裝牽引電機(jī)及減速裝置，驅(qū)動(dòng)輪對(duì)，使車輛沿著軌道運(yùn)行。第37頁(yè)/共77頁(yè)轉(zhuǎn)向架基本組成構(gòu)架輪對(duì)軸箱裝置彈性懸掛裝置支撐車體裝置制動(dòng)裝置牽引電機(jī)與齒輪箱傳動(dòng)裝置動(dòng)力轉(zhuǎn)向架第38頁(yè)/共77頁(yè)第39頁(yè)/共77頁(yè)車鉤緩沖裝置

電氣連接裝置車輛貫通道裝置

車輛連接裝置第40頁(yè)/共77頁(yè)車輛連接裝置第41頁(yè)/共77頁(yè)車鉤緩沖裝置組成：車鉤、緩沖器、電路連接器和氣路連接器。供軌道交通車輛編組運(yùn)行時(shí)，車輛連掛及氣路、電路自動(dòng)連接用，使之連接列車中各車輛彼此保持一定距離，并傳遞和緩沖列車在運(yùn)行中或調(diào)車中時(shí)所產(chǎn)生的牽引力或沖擊力。第42頁(yè)/共77頁(yè)第43頁(yè)/共77頁(yè)車鉤緩沖裝置的分類按照牽引連接裝置的連接方法：自動(dòng)車鉤：設(shè)置在列車端部，與其他列車連掛。半自動(dòng)車鉤：設(shè)置在車組之間，將車組連接成一列。半永久車鉤：按照兩車鉤連接后在垂向能否彼此相對(duì)移動(dòng)非剛性車鉤：允許鉤體在垂直方向上有相對(duì)位移。剛性車鉤：不允許鉤體在垂直方向上有相對(duì)位移。比較兩種車鉤？第44頁(yè)/共77頁(yè)電氣連接裝置組成：自動(dòng)電氣連接器、插頭插座式連接器、動(dòng)力用電聯(lián)接。自動(dòng)電氣連接器一般安裝在車鉤上；插頭插座式連接器安裝在車體后端墻上；動(dòng)力用電聯(lián)接就是將主電路在相連兩個(gè)車輛端部設(shè)有高壓接線箱，通過電力電纜及界限端子直接聯(lián)接。第45頁(yè)/共77頁(yè)電氣連接裝置的作用控制電路的連接，實(shí)現(xiàn)全列車的一直運(yùn)行；輔助電源的連接，實(shí)現(xiàn)全列車輔助電源供應(yīng)；在動(dòng)力相對(duì)集中式控制中，連接牽引動(dòng)力電路；連接列車廣播、信息及自控、監(jiān)控信號(hào)。第46頁(yè)/共77頁(yè)電氣連接裝置貫通裝置位于兩節(jié)車廂的連接處，是連接兩車輛通道的重要組成部分。由風(fēng)擋、內(nèi)飾板和渡板組成具有良好的防雨、防風(fēng)、防塵和隔音功能，保證乘客能隨時(shí)、安全、方便地經(jīng)過這里，從一個(gè)車廂到另一個(gè)車廂。第47頁(yè)/共77頁(yè)制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)方式

制動(dòng)系統(tǒng)第48頁(yè)/共77頁(yè)制動(dòng)系統(tǒng)人為地使運(yùn)動(dòng)物體減速或阻止其加速叫做制動(dòng)。使運(yùn)行中的列車迅速地減速或停車；避免列車在下坡道因重力作用或風(fēng)力吹動(dòng)而加速或溜走；制動(dòng)系統(tǒng)包括制動(dòng)控制系統(tǒng)和制動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)。第49頁(yè)/共77頁(yè)制動(dòng)方式制動(dòng)方式的分類按列車動(dòng)能轉(zhuǎn)移方式：摩擦制動(dòng)（閘瓦、盤形/軌道電磁）動(dòng)力制動(dòng)（電阻、再生）按制動(dòng)力獲取方式：黏著制動(dòng)、非黏著制動(dòng)按制動(dòng)源動(dòng)力：空氣制動(dòng)和電氣制動(dòng)第50頁(yè)/共77頁(yè)從接觸導(dǎo)線（接觸網(wǎng)）或?qū)щ娷墸ǖ谌墸㈦娏饕雱?dòng)車的裝置。受流設(shè)備第51頁(yè)/共77頁(yè)地鐵與輕軌最常用的受流器軌道式受流器（第三軌受流器）、受電弓受流器。在受電制式采用直流750V/1500V。為什么城軌用直流而鐵路用交流？第52頁(yè)/共77頁(yè)第53頁(yè)/共77頁(yè)服務(wù)于乘客的車體內(nèi)固定的附屬裝置服務(wù)于運(yùn)行車輛的設(shè)備裝置內(nèi)部設(shè)備乘客最基本的需求是啥？有哪些其他要求？第54頁(yè)/共77頁(yè)車內(nèi)空間：車內(nèi)整體空間取決于車體尺寸：長(zhǎng)、寬、高。A型車：23.53/3/3.8；B型車：19/2.8/3.8；C型車：19.49/2.6/3.7。對(duì)乘客而言，這3個(gè)尺寸越大越好。但長(zhǎng)、寬、高3個(gè)尺寸加大會(huì)碰到什么問題？1）服務(wù)于乘客的設(shè)備第55頁(yè)/共77頁(yè)整體尺寸定下來后，車內(nèi)空間如何利用？要不要提供臥鋪？座位？座位和站位面積的比例問題？座位的排列方式？可折疊座位？特殊空間預(yù)留：輪椅？廁所？站位要配扶手，如何配？第56頁(yè)/共77頁(yè)Ch3城市軌道交通設(shè)備迪拜柏林北京新加坡第57頁(yè)/共77頁(yè)倫敦地鐵車廂內(nèi)

第58頁(yè)/共77頁(yè)首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)快速軌道線直線電機(jī)車輛車廂內(nèi)景首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)快速軌道線首列直線電機(jī)車輛第59頁(yè)/共77頁(yè)第60頁(yè)/共77頁(yè)乘客除了車內(nèi)坐、站、走動(dòng)，還有什么需求？到目的地了沒有？要有網(wǎng)絡(luò)圖，乘客可以查出去目的地的路線。要有語(yǔ)音提示、到站信息，關(guān)于下一站特點(diǎn)的簡(jiǎn)單提示，如換乘。要有顯示提示、到站信息開哪一側(cè)的車門。第61頁(yè)/共77頁(yè)Ch3城市軌道交通設(shè)備第62頁(yè)/共77頁(yè)足夠的照明：除了安全因素外,還有乘客閱讀的考慮?？照{(diào)通風(fēng)：溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)。移動(dòng)電視：公益廣告，無聲。為什么要無聲？第63頁(yè)/共77頁(yè)車門需求車門要多高、要多寬？車門關(guān)閉前要有提示音，以提醒乘客。車門關(guān)閉時(shí)碰到異物應(yīng)如何反應(yīng)？（異物的尺寸，多大的異物）如果是書包的帶子被夾，怎么辦？Pushbackfunction關(guān)門的力度不能太大。（運(yùn)營(yíng)人員自己用手感受關(guān)門的力度，看是否受得?。┑?4頁(yè)/共77頁(yè)城市軌道交通車輛的車門一般采用壓縮空氣為動(dòng)力的風(fēng)動(dòng)門，也有采用電氣驅(qū)動(dòng)的車門。由于車輛運(yùn)載客流量大，乘客上下車頻繁，一般車體每側(cè)車門開度較大，數(shù)量也較多，例如，上海地鐵車每側(cè)設(shè)有5扇內(nèi)藏嵌入式對(duì)開拉門1900mm×1300mm（高×寬）。車門結(jié)構(gòu)第65頁(yè)/共77頁(yè)第66頁(yè)/共77頁(yè)第67頁(yè)/共77頁(yè)第68頁(yè)/共77頁(yè)乘客除了這些需求外，還有哪些要求？安全——緊急設(shè)施：緊急照明：