2016平开门电机一文读懂城市轨道交通 | 科普
来源:平开门电机 作者:www.teamgo0768.com 时间:2016-11-02 10:04
2016平开门电机一文读懂城市轨道交通 | 科普
 
文/科普作家:@天津王麟
 
  第一节:解决城市堵车的灵丹妙药
 
  城市轨道交通的发展历史与铁路一样古老,并且随着城市的兴起、扩展而兴衰。在城市轨道交通出现之前,即使长距离的大运量的铁路运输已经成了主流,但是并未给城市本身的交通带来什么方便。毕竟,铁路解决的是城市之间长距离旅客与货物的运输问题。居住在城市里面的人们,或者步行,或者乘坐马车和人力车。所以,如果我们回到在十九世纪的伦敦与巴黎,漫步街头,除了呼吸着令人窒息的污染空气之外,就是看到大街上马车与行人匆匆而过的身影。不过,任何新技术的出现,总是有人想到用它来改变自己的生活。
 
  随着时间的推移,城市继续向外扩展,大量的人流涌进城市中心,曾经通畅的大街被无数马车填满,污染、噪声、堵车,成了百年前大城市的家常便饭。而随着汽车的出现,这种交通状况愈加恶劣,汽车的旅行时间越来越长,人们在路上耽搁的时间越来越多,这就逼迫有识之士想办法解决交通拥堵问题,就像我们今天生活在大城市里天天面对的问题一样。经过不懈的努力,方便城市居民的轨道交通第一次出现在了雾都伦敦,时间是在1863年,就在铁路商业化运营30多年之后。那是一条被笨重的蒸汽机车牵引的一条地下铁道,起自帕丁顿站,终至法灵顿站,线路全长6.4公里。这条地铁正式运营是一个划时代的标志性事件,它预示着交通运输可以不止一种方式,不止一个空间,只要技术可行,上天入地的立体交通方式均可实现。
 
 
 
  我们现在回顾百年前的过去,同时环顾我们所在的城市,就会看到轨道交通苍老与年轻的身影交织在一起。现在中国的大都市正经历着一百年前西方国家大城市所经历的一切。汽车的无限制发展,让城市很快就陷入了无休止的堵车和污染之中。汽车对于城市的污染要比马车严重得多,仅在2013年3月份,雾裹北京时间长达一个月,这虽然不都是汽车的功劳,但是汽车尾气肯定占了很大原因。于是寻求更加方便快捷、污染小的交通方式已经迫在眉睫。这种交通方式能准时、定点、快捷、零污染、大运量、耗能低、与其他交通方式无干扰,而城市轨道交通就是最佳的选择。地铁可以在地下穿梭,快速大规模地转移乘客,轻轨可以在城市的高架桥上运行,履行交通职能之时还可以作为城市的风景线。现代有轨电车可以取代公交车沿着固定线路行驶,方便旅客的出行。独轨交通或者跨坐或者悬挂,可作为地铁和轻轨两种交通方式的补充,解决乘客最后一公里的交通难题。市郊铁路衔接大都市和它的卫星城,解决居住在卫星城居民在大都市上班的需要。而无人驾驶的新型自动导轨交通可以实现全自动化控制,按照计算机设定的程序在城市间奔驰。
 
  轨道交通的生命力,就在城市的需求中熠熠闪光。
 
  第二节:国内外城轨交通发展概况
 
  可以毫不夸张地说,城市轨交通的兴起都是大堵车的直接结果。就拿北京而言,城市主干道的汽车运行速度比十年前降低了一半,而且还以每年2公里的速度持续下降。公交车的运行速度从60年代的每小时40公里下降到了现在的10公里。如果没有可以替代的交通方式出现,用不了多久,城市交通就会彻底陷入瘫痪。幸运的是,地铁、轻轨等交通方式终于登台唱起主角,也算是挽救城市于水火。
 
  从130多年前伦敦修建第一条地铁开始,城轨交通技术不断发展完善,并且以地铁为代表,发展出了轻轨、有轨电车、独轨交通等多种多样的交通工具。1890年伦敦建成世界上第一条电力牵引的地铁线路,1892年,美国芝加哥建成了世界上第二条蒸汽牵引的地铁,3年以后电气化地铁开通运营。1900年巴黎地铁首次投入使用,1902年德国柏林地铁开张纳客。紧接着东京、莫斯科等也不甘落后,纷纷修建地下铁道,其中莫斯科地铁还成了世界上艺术含量最高、并且运量世界第一的地铁线路,年运输旅客32亿人次。首都北京的地铁开通于1969年,而天津是国内第二个修建地铁的城市,上海是第三个。如今全国百万级人口以上的城市都正在修建或者申请修建地铁,将会给居民的出行带来很大的便利。
 
  除了地铁之外,轻轨是仅次于地铁的交通工具。原来的轻轨的概念专指有轨电车而言的。世界上第一条有轨电车出现于1888年的美国弗吉尼亚州,仅仅过了不到三十年,美国就有370座城市运营有轨电车。而中国也不落后,在20世纪初期的北京、上海、天津等地,有轨电车大规模出现。不过,随着汽车越来越普及,有轨电车逐渐被淘汰,消失在历史的舞台上。随着现代技术的发展,老旧落后的有轨电车已经被技术先进的现代有轨电车所取代,作为干净、环保、快捷的交通工具,受到很多城市的青睐。如今,大连、长春、天津滨海新区等地都开通了现代有轨电车。而现在,轻轨概念已经和现代有轨电车分开了,它的运量介于地铁和现代有轨电车之间,大部分都是以高架的面目出现在城市里。国内比较有名的轻轨有上海轨道交通明珠线、天津的津滨轻轨等。
 
  独轨交通俗称空中列车,列车通过跨坐在单条轨道上或者悬挂在轨道上运行。这种独特的交通方式早在1821年的英国就出现了,当时用于马拉货车在码头运货。1888年跨座式独轨交通在法国正式运营,1893年德国发明了悬挂式独轨交通。由于这种交通工具运量小、速度低,技术要求较高,一直没有在全球普及。目前,国内第一条独轨铁路修建于重庆,于2004年开通运营。
 
  第三节:为城市选择合适的轨道交通
 
  城市轨道交通分类有很多种方式,每种方式都以某个特征作为依据,比如按线路在空间位置划分,可分为地下铁道、地面铁路和高架铁路。按轨道型式划分,可分为重轨铁路、轻轨铁路和独轨铁路。如果按照列车运行导向的方式划分,可分为钢轮双轨、胶轮单轨和胶轮导轨系统。按照最关键的运输能力划分,可分为大运量系统、中运量系统和小运量系统。如果按照城市交通与其他交通方式隔离方式划分,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,可分为市郊铁路、市内铁路和区域快速铁路。一般国内都是按照轨道类型来划分,总共有八种交通方式,除了耳熟能详的地铁之外,还有轻轨铁路、有轨电车、市郊铁路、线性地铁、独轨铁道、自动导向交通系统和磁悬浮交通系统。其中以地铁、轻轨、有轨电车和独轨铁道为最经常采用的方式。
 
 
 
  这么多类型的轨道交通,作为城市的管理者,采用哪种方式才最合适呢?如果交通类型选择不当,就会造成浪费投资和运能,或者运力不够,此时按照运输能力的划分方式就起作用了。城市轨道交通按照运能划分为三类,大运量、中运量和小运量交通系统。如果城市人口密集,以大规模转移旅客为目标,就选择修建地铁。地铁在高峰时单向客运量在每小时3~7万人次左右,属于大容量轨道交通系统,该系统在市区内多为地下隧道线,在所有的城市轨道交通中投资最大,工程最艰巨,修建周期最长,运营速度每小时40公里左右,站间距离1公里到1.8公里。如果城市因为修建地铁财力不够,且要求运输能力中等,那么修建轻轨和有轨电车最合适。轻轨和有轨电车泛指高峰时单向客运量在1~3万人次/小时的中等客运量轨道交通系统。其车辆的轴重较轻,对轨道施加的载荷小,一般都是高架或者地面封闭通过,建设投资只是地铁的二分之一左右,轻轨和有轨电车运营速度每小时30公里左右,站间距离0.6公里到1公里。如果对运量要求不高,可采用独轨交通。独轨交通的运能每小时0.5~2万人,运行速度可达每小时30公里,且发车间隔很短,不需要乘客等待太长时间。而市郊铁路与上述交通工具的功能有些差别。地铁、轻轨等是为了转移城市内部的乘客,且线路不长,运行速度低,站间距离短,充分考虑乘客上下车的需要。但是市郊铁路承担的是城市与近郊、远郊以及卫星城的旅客输送任务,线路长度短的几十公里,长的可以达到数百公里,站间距离一般10公里到20公里左右不等,列车运行速度每小时120公里以上。很明显,市郊铁路有时候和高铁有交叉,比如京津城际轨道交通连接天津和北京,应该算是京津唐地区大经济圈里面的交通线路,时速可达每小时350公里。
 
  第四节:地下铁道
 
  地下铁道,顾名思义就是修在城市地下的铁路,它因为轴重相对较重,属于重轨交通系列,采用钢轨钢轮系统,单方向高峰输送能力每小时在3万人次以上。地铁根据城市的特殊需要,大部分采用地下,但是必要的时候也可以采用地面或高架形式。地铁的站间距较密,采用电力驱动,线路全封闭,信号自动化控制,具有运量大、速度快、安全、准时、舒适、污染少、节约城市土地资源等优点。缺点就是建设费用高,一旦发生火灾等自然灾害,乘客疏散较困难。地铁也可以划归到普通铁路的范畴,但是它和常规铁路的最大区别就是专门输送旅客。除此之外,地铁的供电系统也和常规铁路不同,不用架设接触网,而是采用第三轨供电的方式,电压采用直流750伏特到1500伏特。由于地铁具有速度快、发车密度高、时间间隔短等特点,它的信号控制系统从原来的的地面信号发展成为采用自动闭塞、计算机联锁、列车自动监控系统、自动防护系统以及自动运行系统保证安全运行。在列车控制方面,它又和高铁的列控系统非常相似。
 
 
  地铁因为位于地面以下十几米甚至几十米,需要设置通风和环境控制系统来满足旅客乘车的需要。因为地铁空间是一个封闭的管道系统,除了进出口通道,整个与大气隔绝,列车运行与乘客换乘会产生大量的热能无法释放,久而久之空气就变得闷热污浊,严重影响旅客的舒适度。同时,一旦地铁发生火灾,浓烟不能及时排出,就会造成窒息致死事件发生。通风环境控制系统主要包括地铁风亭、防排烟系统、阻塞通风和空调通风设备等。
 
  国内地铁的轨道与常规铁路类似,都是采取1435毫米轨距,钢轨采用重型钢轨,道床为随时道床或者采用混凝土浇筑的道床。地铁车站作为整个地下交通系统必不可少的组成部分,它的功能要根据当地城市的经济发展水平和旅客的切实需要来设计。车站的站间距与公交车站差不多,车站的建筑和结构以满足使用为主。因为地铁不同于商场购物中心等建筑,后者是人流汇聚之地,地铁是人流疏散的场所,不允许乘客长时间坐卧停留,因此将地铁站装修的奢侈豪华没什么实际用处,乘客也没时间欣赏浏览。当然国外很多地铁站都作为艺术品去建设,是和当地国情有关,我们没必要一味模仿,节省投资做更多实用的事情才是正道。地铁车站按照运营性质可分为中间站、尽头站、换乘站与折返站,按照结构形式可分为地下、地面和高架车站。车站内的旅客乘降站台分为侧式站台和岛式站台,一般还是以岛式站台为主,上下行的地铁停靠在站台两侧,可以方便旅客换乘和集散。
 
  地铁的车辆都是电动车编组,属于装备电机能够自动走行的车辆,列车的驾驶室在列车两端,编组辆数为4~8节,车厢宽度3米。要求地铁车辆具备加减速快、停车制动距离短、运行速度高等特点。车厢采用难燃或者阻燃材料制成,不容易发生火灾。
 
  第五节 城市轻轨
 
  轻轨、地铁和现代有轨电车是很容易被混淆的概念,即使作为城市轨道交通技术专家,对这三种交通方式的划分也观点不一。普通大众经常将地铁与轻轨混淆,而专家们则经常将轻轨与有轨电车归为一类。其实三者之间还是有一些区别的。地铁大部分在地下,小部分高架。轻轨大部分高架,小部分在地面。而有轨电车除了立交、河流跨越之外,大部分位于地面上。这是以三者的建筑结构形式来区分的。还有一种区分方法就是根据单位小时的客运量来分,前面已经提及。如果按照车型来区分,一般划分为A、B、C型,A型车宽3米,B型车宽2.8米,C型车宽2.6米。A、B型车用在地铁上,C型车在轻轨上使用。实际上,三者标准在实际建设中经常被打乱,有的城市建设轻轨就用地铁高标准,也没什么问题。所以为了方便,在地铁、轻轨和有轨电车都存在的城市,干脆将其统称为“轨道交通”。比如上海市就是这么做的。
 
 
 
  轻轨是在有轨电车基础上发展起来的,由电气牵引,轮轨导向,列车或车辆编组运行在专用行车道上,属于中运量城市轨道交通系统。轻轨的运行速度可达30公里/小时,输送能力介于地铁和有轨电车之间,每小时为1.5~3万人。轻轨的名称来源于1978年3月国际公共交通联合会在比利时首都布鲁塞尔召开的一次会议,会上确定了轻轨英文为“Light Rail Transit”,简称“轻轨”,英文缩写为LRT。轻轨最突出的优点就是投资较小、运输量大,建设快,管理也较地铁系统容易,其适应性很强。既可作为中小城市轨道交通网络的主干线,也可作为大城市或特大城市轨道交通网络的补充,发展前景广阔。
 
  因为轻轨和地铁非常相似,它采用标准轨距1435毫米,桥梁上铺设有道砟的轨道,牵引供电需要在高架桥一侧架设接触网,通过轻轨车辆顶部的受电弓接受电力、列车信号控制系统和地铁大同小异。轻轨车站一般都设高架站,大多数采用侧式站台,旅客乘车需要上下高架站。轻轨车站可以采用钢筋混凝土框架结构、桥梁式结构和框架加桥梁式结构。其中钢筋混凝土框架结构适合于用地范围大、车站规模大的地段,可做成2到3层。桥梁式结构适用于用地范围小、客流量小、车站规模不大的地段。
 
  目前,在我国已经投入运营的城市轻轨有长春轻轨,这是我国第一条轻轨,2002年开通运营。天津的津滨轻轨,2003年开通运营。大连轻轨分三号线和七号线,分别于2003年和2009年开通使用。因为轻轨具备很多优点,又比地铁省钱,国内其他很多城市也在筹划修建中。
 
  第六节:现代有轨电车
 
  有轨电车出现的时间也很早,在20世纪初曾经风靡一时。不过早期的有轨电车技术落后,运行速度慢、车体颠簸、噪音大,很快就被异军突起的汽车给打了个落花流水,消失在城市居民视野有半个世纪左右。随着城市内部汽车无限制的增加,拥堵和污染问题让大家不约而同想起了有轨电车的好处。在新技术的推动下,现代有轨电车横空出世,以其低廉、环保、舒适、方便的优点得到了城市的认可,成了一种死而复生的新型交通工具。
 
  有轨电车是一个由电力牵引、轮轨导向、单车或两辆铰接运行在城市路面线路上的中运量城市轨道交通系统,它是一种地面公共交通工具。按照车辆的地板的高低可分为高底板,低底板有轨电车。低地板有轨电车的底板与路面基本持平,方便老年人和残疾人上下车。按供电方式分为接触轨和架空接触网式有轨电车。接触轨有轨电车的供电是通过轨道作为回流线进行,架空接触网式有轨电车是在下路一侧架设接触网,通过车辆的受电弓给车辆供电。按照轮轨制式分为钢轮钢轨和胶轮导轨有轨电车。
 
 
 
  现代有轨电车的运输能力介于轻轨和公交车之间,能达到每小时1.0~1.2万人,属于中运量的城市公交系统。有轨电车的爬坡能力强,最高可爬上千分之六十的陡坡,同时转弯半径小,最小转弯半径小于30米,大大增加了电车行驶的灵活性。有轨电车的车辆采用模块化设计,技术更先进。所谓模块化设计,指的是车辆设计标准化,根据需要可以将多辆车辆铰接在一起,延长列车的长度,增加客运量,同时车辆的检修维护也更加容易。在满足运量,提高运行安全的基础上,有轨电车实现人性化设计和服务,实现旅客的舒适度与环境的友好性的完美结合。相对于地铁来说,新型有轨电车造价每公里造价仅为地铁的1/6,为轻轨造价的1/3左右,而且运营费用较低,初期投资少、获取的效益高。现代有轨电车采用电力牵引,环保并且能耗低,仅为小汽车的1/9,公交车的1/4。
 
  现代有轨电车的建设可以采取多种多样的方式,比起地铁和轻轨更加灵活,比如可以采取改造原有有轨电车线或废弃铁路作为有轨电车的线路,属于废物利用,变废为宝。这种方式不但既有资源,通过比较小的投资就能较好地缓解了城市交通压力。第二种方式就是新建有轨电车线路。新建的有轨电车线路技术标准一般较高,造价不低,但比起地铁和轻轨还是节省很多投资。新建成的有轨电车能很好地与城市周围的环境相协调,在承担运送旅客任务的同时,还可以作为城市的风景,为环境增添光彩。第三种建设方式是与干线铁路共享轨道。这样可大大提高铁路系统的可达性,使之延伸至城市内部,解决城市交通最后一公里的难题,有轨电车系统的服独轨交通务范围也扩大到城市周边,增加了客流量。
 
  第七节:独轨交通
 
  独轨交通方式相对于地铁、轻轨和有轨电车而言,其走行原理与结构形式迥然不同。前三者虽然运量有大中小之分,不过他们都有一个共同点,那就是车辆行驶在轨道的两根钢轨之上。而独轨交通供车辆行驶的架空轨道钢轨为单根轨道,对车辆进行支承、稳定和导向, 车辆骑跨在轨道梁上运行。车辆在轨道上方运行,称为跨座式独轨交通,车辆悬挂在轨道下方,是为悬挂式独轨交通。
 
  跨座式独轨铁路的轨道通常为支柱上端的预应力钢筋混凝土梁,其上敷设钢轨,其轨道结构由轨道梁、支柱与道岔三部分组成。支柱的主要型式有T型,倒 L型和门型等,可根据需要选择使用。跨座式独轨交通车辆采用电动车组,有四节、六节和八节编组方式。车辆的核心部件是的走行部分,称之为转向架,一般采用二轴转向架,车轴为单悬臂固定在转向架上,每个车轴都是由一台交流牵引电机驱动。每根轴上装有两个走行轮,转向架两侧上方各设二个导向轮,下方各设一个稳定轮,所有的车轮均为充氮气的橡胶制作。其中两个走行轮一前一后沿着轨道滚动,四个导向轮和两个问定论垂直轨道滚动,相当于每辆车一共有16个橡胶车轮。在列车运行过程中,走行轮始终与轨道梁顶面接触,轮胎的弹性主要缓冲车辆竖向振动。导向轮和稳定轮则起到缓冲车辆横向振动的作用。悬吊式独轨铁路的轨道架设于支柱上端,车辆的车轮在车厢的上方,并支承于悬空轨道的钢轨上。悬挂式车辆的走行部分有四个走行轮和四个导向轮,通过牵引电机驱动。
 
  独轨铁路的技术简单,速度较快,不受地面交通干扰,占地少,运行平稳等优点,其运送能力每小时在5000~2万人,运行速度在30~40公里/小时。独轨交通费用低廉,施工简单,不需要大规模的土石方工程,其成本仅为地铁的 1/3 ~ 1/4 ,除此之外其保养维修费用也不高。独轨交通对地理条件适应性强,在地面用钢筋水泥建起直径为 1.2 ~ 1.5 米 的圆柱,然后在支柱之间架起轨道,轨道距地面高度为 7 ~ 19 米。只占用支柱基座面积,就能在城市上空开辟一条新的运输线。它可以利用现在城市道路的中央分隔带架设高空轨道,不必搬迁地面建筑,也不会带来投资巨大的管线迁改工程。独轨交通爬坡能力强,能通过 100 米 的小半径曲线和 60 ‰的坡道。适合于城市中心区与卫星城之间的旅客运输以及作为城区通往机场、码头等对外交通联系的干线,最主要的是还可以作为城市的观光游览线路,为旅客提供赏心悦目的旅行体验。但是独轨交通也存在一些缺点,比如采用橡胶轮胎耗能比较大,比公交车低15%但是比地铁高50%。因线路位于高架区域,一旦发生事故,救援相对困难。不过作为一种新型的轨道交通方式,安全保证措施必不可少,耗能高的缺点在它的强大优势面前也不值一提。
 
  第八节:市郊铁路
 
  在城市轨道交通中,市郊铁路也属于比较特殊的一种运输方式,它的线路长度大多数都比地铁和轻轨要长,速度也快得多,它的服务对象是针对郊区与城市中心区的旅客乘车需要。市郊铁路采用的是轮轨技术,很多时候,它在分类上经常与常规的普速铁路、高速客专相交叉。总而言之,市郊铁路不是以运行速度来和其他交通方式进行区分的,而是以服务对象来区分。那么什么是市郊铁路呢?市郊铁路是指把城市市区与郊区、尤其是远郊区联系起来的城市轨道交通系统。它运行特点接近常规铁路,往往与常规铁路有便利的联络线连通,甚至共用一条轨道系统。随着城市范围的扩大,市郊铁路也不再局限于市郊结合部,而是泛指以市中心为核心,覆盖周围地区的快速轨道交通系统,又可称为城市快速铁路。
 
 
 
  市郊铁路极大拓展了城市的空间,降低了城市中心区的人口密度,减缓市内交通拥挤,提高了都市的生活质量。市郊铁路特别适合特大型城市和卫星城之间的旅客交流。它将城市内部的轨道交通影响范围一直拓展到城市之外,无形中将地铁、轻轨等交通方式结合在一起,形成了一个庞大便捷的环都市圈的交通网络。只要旅客位于这个网络的某一点,总会非常快捷地到达目的地。
 
  在20世纪80年代,北京、天津、上海、南京、武汉等大城市都开行过市郊铁路列车,为城市和郊区居民的上下班提供了便利。但是,随着高速公路的异军突起,市郊铁路的优势全无,最终被彻底击败。最主要的原因就是,市郊铁路只是一个独立的运输体系,在城市地铁、轻轨、有轨电车等新型交通方式出现之前,市郊铁路因为车次少、间隔长、站点与城市交通衔接不紧密,乘客感到非常不方便,就像地铁必须成网络之后才能发挥威力一样,市郊铁路只有与其他交通方式无缝衔接,才会一鸣惊人。
 
  随着城市规模的扩大,城市中心环境容量饱和,为市郊铁路重新发展客运业务提供了契机。市郊铁路由于客流量小,可以采取小密度的行车组织方式,它最主要的优点就是运输能力大,旅行速度快,投资省,见效快,造价相当于轻轨的1/2、地铁的1/5,环境污染和能耗又较低。在2008年,北京开通了从北京北站到西北新城延庆站的S2线市郊铁路,方便了市民出行,又使得游客能快捷地前往八达岭长城等景区游览。除此之外,北京市还规划了门头沟、密云、大兴、房山等地的5条市郊铁路,形成市郊铁路网。市郊铁路的修建比较灵活,可以充分利用城市枢纽内废弃不用但是还未拆除的旧铁路,只要加以改造,就可以重新焕发生机。当然,必要之时修建新线也是不可或缺的,比如京津城际铁路就是一个很好的例子。
 
  第九节:自动导轨交通
 
  自动导轨交通系统是一种车辆采用橡胶车轮,以导轮轨引导方向,在两条平行的轨道上通过计算机控制自动运行的新型轨道交通系统,简称AGT系统。自动导轨交通系统最早在20世纪60年代由美国西屋电气公司研发成功,日本和法国随之跟进,各自开发出了风格各异的产品。日本称之为新交通系统,法国命名为VAL系统,含义是轻型自动化运输车辆。自动导轨交通系统的最大特点就是实现了车辆的无人驾驶。它的核心技术包括导轨技术和自动化控制技术。导轨导向分为两种方式,一种是两侧导向,一种是中央导向。两侧导向技术的导轨设置在轨道两侧,通过走行轮与两侧导轨接触实现车辆转向。中央导向技术是将导轨设置在轨道中间,通过车辆底部成对配置的的水平轮接触导轨进行转向。自动导轨系统的轨道通常采用高架式的钢筋混凝土长条形板带,满足车辆的橡胶轮在上面行驶的要求。车辆供电采用直流750伏特的外部电源。
 
 
 
  自动导轨交通系统可分为三大类型,一种是穿梭、环路型快速运输系统(SLT),一种是群体快速运输系统(GRT),另外一种是个人快速运输系统(PRT)。穿梭、环路式快运系统是AGT系统中最简单的一种,分穿梭与环路两种。穿梭式系统使用容量约100人的大型车厢,通常沿著固定路线路循环行驶,犹如高楼中的自动电梯,故又称水平电梯。除可作两点间直接输运外,中途亦可设站。环路式则沿环状路径绕圈行驶,中途设站停留。群体快运系统的主要服务对象为具相同出发地点与目的地的群体乘客,通常使用载运量为12至70 人之中型车厢,故可视为一种自动行驶的公共汽车。它因运输量不大,可开行比较密集的班次外,还可设置分岔路线来收集支线的乘客。运行班次间隔可从3秒至1分钟,服务方式可分定时排班或中途不停留。个人快速运输系统使用2至6人容量的小型车厢,通过在精密电脑计算机自动化控制,在复杂的路网中运行,并通过道岔进出干线运载乘客。
 
  自动导向交通系统是一种自动化程度很高的中小运量的交通工具,完全由计算机自动控制,行车密度范围可以根据乘客的多少随时调整,能够以高密度的行车组织方式运行,使用灵活,方便快捷。这种系统采用橡胶车轮,粘着力大,爬坡能力强,还可以通过小半径曲线,对于复杂的地形适应性非常好。自动导轨系统主要用于穿梭式或者环形式乘客运输,大型机场的登机厅与机场主楼之间的旅客运输,游乐场所以及大型社区范围内的旅客运输等。对于城市中运量的旅客运输,这种新型交通方式也会发挥很大作用。
 
  第十节:城轨交通的安全防灾
 
  城市轨道交通系统通常为城市内部大型的基础性设施,并且它直接面对的是活生生的旅客,这些基础设施投资额巨大,施工周期长,环境因素复杂,风险很高。建成运营之后,为城市的发展带来巨大的促进作用。一旦发生灾害,不但会造成设施的损毁,更会带来不可估量的生命财产的损失。因此,城市轨道交通系统的防灾永远是一项极为重要的课题,需要仔细研究、认真对待。
 
  给城轨造成冲击的灾害可分为自然灾害和人为灾害。自然灾害包括洪涝、水淹、地震、雪灾、台风、泥石流、滑坡等;人为灾害主要有战争、交通事故、火灾、泄露、化学爆炸、环境污染、工程事故等。这些灾害的共同特点就是灾害空间分布的有限性、潜在性、突发性,以及发生灾害时间、地点的强随机性,必须采取可靠地手段将这些灾害的破坏程度降低到最小。
 
  对于防火的要求,地下铁道的出入口、通风亭的耐火等级为一级,车站站台、楼梯、疏散通道等旅客集散区域的墙壁必须采用耐火阻燃材料。必须设置隔火墙等阻止大火蔓延的障碍物,防火门采用平开门,在关闭后能从任何一侧手动开启,每一个防火区的安全出入口不能少于两个。地铁内部的消防栓设置的最大间距以及最小的用水量应符合有关标准规定,必须设置事故机械通风系统,将排烟系统与排风系统合用,二者在灾害发生时可以转换使用。必须设置火灾疏散指示和防灾救护设施,同时设置防灾自动报警系统和监控系统。对于抗震要求,所有的地下结构和高架结构的抗震等级满足抗震设计规范规定。对于防空袭的技术要求,地铁等地下结构全部为钢筋混凝土筑就,是得天独厚的防空袭场所,在设计和施工中要充分考虑防空袭的特殊规定。对预防水灾的技术要求,要防止地面洪水沿车站出入口灌入地下,破坏地下设施,影响交通运输。结构本身要防水,同时使用防水卷材、防水涂料。
 
  电力牵引的列车采用直流供电,利用走行轨作为回流通路,钢轨因为长时间使用后绝缘效果降低,就会发生钢轨内部的直流电泄漏到道床、车站、隧道和其他管线里面,给这些设施造成破坏,这种泄露的电流称为杂散电流。杂散电流的泄露不但会给地铁周围的地下公共环境造成污染,还会对地铁的基础设施的围护结构产生腐蚀,所以必须防止这种情况发生。通常采用的方法之一就是将地下基础中的管片钢筋进行焊接变成等电位体,形成法拉第笼,以达到防止杂散电流的目的。
 
  城轨交通系统的防灾,尤其是地铁的防灾,必须在设计期间考虑周全。对于高架轻轨以及地面的有轨电车,主要就是防止突发的事故之后,能够为乘客提供宝贵的疏散时间。
 
  (本文选自山西教育出版社《铁路擎起的朝阳》一书,作者王麟,配图源自网络,作者授权发布)
 
  【作者简介】王麟:本名王俊永,天津市作家协会会员,中国科普作家协会会员。已出版《纳米杀手》、《铁路传奇》、《铁路擎起的朝阳》、《海门开》等著作。新浪微博:@天津王麟

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