城市轨道交通系统组成及功能(初稿)

简述城市轨道交通线路轨道的组成摘要：一、城市轨道交通线路轨道概述二、轨道组成及功能1.钢轨2.轨枕3.道床4.轨道几何参数5.轨道连接方式三、轨道结构类型及特点1.直线轨道2.曲线轨道3.过渡轨道四、城市轨道交通轨道维护与管理正文：城市轨道交通作为现代城市公共交通的重要组成部分，其线路轨道的组成及结构对于运行安全、舒适性和效率至关重要。

本文将对城市轨道交通线路轨道的组成进行详细阐述，以期提高大家对轨道交通的认识。

一、城市轨道交通线路轨道概述城市轨道交通线路轨道是承载列车运行的基础设施，主要包括钢轨、轨枕、道床等部分。

轨道的各项性能指标直接影响到轨道交通的安全、稳定性和运行效率。

二、轨道组成及功能1.钢轨：钢轨是轨道的主要承载部分，承担着列车的荷载，并通过轨枕传递到道床上。

钢轨通常采用热轧、冷轧等方式制造，具有较高的强度和耐磨性。

2.轨枕：轨枕是钢轨的支撑结构，起到固定钢轨位置、传递荷载和缓解钢轨变形的作用。

轨枕材料主要有混凝土、木质和复合材料等，不同类型的轨枕具有不同的使用场景和性能特点。

3.道床：道床是轨道的基础结构，承担着轨枕和钢轨的荷载，并将其分散到地基。

道床材料有碎石、道砟等，其性能要求是稳定、排水良好、抗冻胀。

4.轨道几何参数：轨道几何参数包括轨距、轨高、轨向等，这些参数决定了轨道的稳定性和运行安全性。

合理的轨道几何参数有助于降低列车运行时的噪声、振动和磨损。

5.轨道连接方式：轨道连接方式有焊接、螺栓连接等。

焊接连接具有连接牢固、稳定性好等特点，适用于高速、重载轨道交通；螺栓连接则便于拆卸和调整，适用于轻型轨道交通。

三、轨道结构类型及特点1.直线轨道：直线轨道是最简单的轨道结构，适用于直线段。

其特点是结构简单、施工方便、维护成本低。

2.曲线轨道：曲线轨道用于轨道交通的曲线段，特点是轨距加大、轨向弯曲。

曲线轨道需要考虑列车在曲线上的运行稳定性、安全性以及乘客的舒适性。

3.过渡轨道：过渡轨道用于连接直线轨道和曲线轨道，使列车能平滑地从一种轨道结构过渡到另一种轨道结构。

城市轨道交通通信系统的组成及功能1. 电话系统公务电话系统：主要由程控用户交换机、电话分机、通信电缆等设备组成。

专用调度电话系统：由调度用户交换机、调度台、调度分机等组成，可为控制中心调度指挥人员提供与各站、车辆段、变电站等的专用直达通信，并具有双重热备用功能、数字环自愈功能。

站内及轨旁电话系统：可为站内各有关部门提供与车站控制室（以下简称“车控室”）人员之间的通话以及车控室人员与相邻或相关车站车控室人员的通话。

2. 传输系统通信网的主干是一个基于光纤的传输系统。

它应是可靠的、冗余的、可扩展的、可重构的、灵活的，能为各专业系统提供丰富的接口类型。

除传输通信系统所需的语音、数据、图像等信息外，传输系统还可以传输电力监控（supervisory control and data acquisition，SCADA）、自动售检票（automatic fare collection，AFC）、列车自动监控（automatic train supervision，ATS）、火灾自动报警系统（fire alarm system，FAS）、能源管理和控制系统（energy management and control system，EMCS）、门禁控制系统（access control system，ACS）、办公自动化（office automation，OA）等系统的信息。

此外，它还可为各条轨道交通线路间的信息互联与交互提供通道。

3. 无线通信系统无线通信系统在城市轨道交通通信系统中作用重要，它既是调度员与司机通信的有效手段，又是移动中的运营人员和维修人员实现通信的重要手段。

无线通信系统为运营控制指挥中心的行调、环调、维调等提供了对列车司机、运营人员、维修人员等无线用户的无线通信，为车辆段值班员提供了对段内的无线用户的无线通信，以及相应的无线用户之间的通信。

4. 广播系统广播系统可为中心调度员、车站值班员提供对车站相应区域的广播。

word第五章城市轨道交通系统的构成轨道交通系统由一系列相关设施组成，这些设施包括车站、线路、列车、控制以与通信信号系统等；它们的协同工作是为用户提供满意服务的保证。

下面分别介绍这些设备。

第一节线路一、根本概念〔一〕正线正线是指供载客列车运行的线路，包括区间正线、支线、车站正线与站线。

城市轨道交通正线是独立远行的线路，一般按双线设计，采用右侧行车制。

大多数线路为全封闭．与其他交通线路相交处，一般采用立体交叉。

在特殊条件下〔如运营初期〕，两条线路或交通方式的运量均较小时，经过计算．通过能力满足要求，也可考虑采用平面交叉。

城市轨道交通车站是旅客乘降的场所，一般应设置在客流量大的集散点以与与其他线路交会的地方，车站间的距离要根据实际需要确定。

一般地，在市区车站间距应在1k m左右，在郊区不宜大2k m。

〔二〕辅助线辅助线为空载列车提供折返、停放、检查、转线与出入段作业所需的线路。

它包括折返线、临时停车线、渡线、车辆段出入线、联络线等。

〔1〕折返线城市轨道交通线路一般都比拟长，全线的客流分布可能会不太均匀，这时可组织区段运行。

区段运营是指列车根据运行交路的要求，在端点站与中间车站或中间站与中间站之间进展列车折返。

因此，在这些提供折返作业的中间站上，需要为列车设置折返线。

折返线的型式匝能满足折返能力的要求。

〔2〕临时停车线与渡线城市轨道交通线路由十运输量大，列车远行间隔一般较密。

在运营过程中，在线运营列车可能会发生故障。

为不影响后续列车运行，设计上应能使故障列车与时退出运营正线。

一般说来，在轨道交通线路沿线每隔3～5个车站的站瑞应加设渡线或车辆停放线。

渡线的作用是使离开车辆段的故障列车能与时调头返回车辆段，停车线的作用如此是临时停放事故列车。

〔3〕车辆段出入线为保证运行列车的停放和检修，在轨道交通沿线适当的位置应设置车辆段，车辆段与正线连接的线路为车辆段出入线，出入线可以设计为双线或单线，与城市道路或其他方式的交叉处可采用平交或立交，具体方案要根据远期线路通过能力需要量来确定。

城市轨道交通机电设备系统概要介绍城市轨道交通机电设备系统是城市轨道交通运行的核心设备系统，主要包括车辆、供电系统、信号与通信系统、车辆牵引与制动系统、车辆辅助系统和车站设备系统等。

这些设备系统互相依存、相互配合，共同保障城市轨道交通的安全、高效运行。

首先，车辆是城市轨道交通的核心部件，负责运送乘客。

城市轨道交通车辆主要分为地铁列车和轻轨车辆两种类型。

地铁列车是大容量、高速运行的车辆，一般采用电力牵引和制动系统，具有良好的动力系统和车体结构设计，以提供舒适、安全的乘坐环境。

而轻轨车辆则适用于中小规模的城市轨道交通，结构相对简单，但同样具备高度的安全性和运行稳定性。

供电系统是城市轨道交通的能源供应系统，主要包括接触网、供电设备和供电网等。

接触网是将电能传输到轨道交通车辆上的主要设备，一般采用钢丝，通过接触网与车辆的集电装置进行接触。

供电设备包括变电所和配电装置等，负责将电能从电网传输到接触网上。

供电网则是将变电所的电能进行输送和分配的网络。

信号与通信系统是城市轨道交通的控制系统，主要负责确保轨道交通列车的安全运行。

信号系统通过信号机、轨道电路和车载信号设备等，将指令传递给列车驾驶员，保证列车按照规定的速度和间隔行驶。

通信系统则是通过无线电通信设备，实现车辆与调度中心、车辆与车辆之间的远程通信和信息传递。

车辆牵引与制动系统是城市轨道交通的动力系统，主要包括牵引装置和制动装置。

牵引装置通过电机和齿轮箱等，将电能转换为机械能，提供车辆行驶所需的动力。

制动装置则通过制动盘、制动鞋和管路系统等，将车辆的动能转化为热能，实现车辆的制动和停车。

车辆辅助系统是城市轨道交通的辅助设备，主要包括车辆空调系统、照明系统、客室设施和安全设备等。

车辆空调系统可以调节车内温度和湿度，提供舒适的乘坐环境。

照明系统则提供车内和车外的照明，确保乘客和工作人员的安全。

客室设施包括座椅、扶手和车门等，提供方便的乘坐和上下车条件。

安全设备包括火灾报警和灭火系统等，保障乘客安全。

城市轨道交通信号系统组成城市轨道交通的信号系统通常由列车运行自动控制系统（ATC）和车辆段信号控制系统两大部分组成，用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指挥、信息管理、设备工况监测及维护管理，由此构成了一个高效的综合自动化系统，如图1-1所示。

自城市轨道交通问世以来，其安全程度和载客能力不断得到提高，信号系统也不断完善和得到发展。

随着经济的发展，世界各国城市人口急剧膨胀，对城市轨道交通的载客能力提出了越来越高的要求，最重要而有效的措施就是缩短列车运行间隔。

在这种情况下，随着计算机技术的飞速发展，城市轨道交通信号技术日趋成熟，成为城市轨道交通不可缺少的组成部分。

图1-1城市轨道交通信号系统框图一、列车运行自动控制系统列车运行自动控制系统(ATC)包括列车自动防护（ATP）、列车自动运行（ATO）及列车自动监控（ATS）三个系统，简称“3A”。

系统需设置行车控制中心，沿线各车站设计为区域性联锁，其设备放在控制站（一般为有岔站），列车上安装有车载控制设备。

控制中心与控制站通过有线数据通信网连接，控制中心与列车之间可采用无线通信进行信息交换。

ATC系统直接与列车运行有关，因此ATC系统中的数据传输要求比一般通信系统的安全性、可靠性、实时性更高。

ATC地面设备分布如图1一2所示（不同制式的ATC设备组成可能不同，本图以西门子公司的ATC为例。

1．ATP子系统ATP子系统的功能是对列车运行进行超速防护，对与安全有关的设备实行监控，实现列车位置检测，保证列车间的安全间隔，保证列车在安全速度下运行，完成信号显示、故障报警、降级提示、列车参数和线路参数的输人，与ATS、ATO及车辆系统接口并进行信息交换。

ATP子系统不断将从地面获得的前行列车位置信息、线路信息、前方目标点的距离和允许速度信息等通过轨道电路等传至车上，由车载设备计算得到当前所允许的速度，或由行车指挥中心计算出目标速度传至车上，由车载设备测得实际运行速度，依此来对列车速度实行监督，使之始终在安全速度下运行，以缩短列车运行间隔，保证行车安全。

城市轨道交通系统组成及功能城市轨道交通系统是由多个分别完成不同功能的子系统所构成的，包括线路、车辆、车站三大基础设备和电气、运行和信号等控制系统。

城市轨道交通线路是城市轨道列车运行的道路设施，是城市轨道交通系统的基本组成部分。

轨道交通线路按其在运营中的地位和作用分类，可划分为①正线（用于运营线路，即乘客搭乘的线路）、②辅助线（用于辅助正线运营的线路，如渡线、临时停车线、折返线等）和车场线（主要在车辆段和停车库的线路，如检修线、出入库线、试车线、洗车线等）。

城市轨道交通实际上可以按车站的空间位置分为地下车站、地面车站和高架车站。

按运营功能可分为终点站、中间站、换乘站、区间站(或称折返站)和通勤站。

按车站站台形式分为岛式车站、侧式车站和岛侧混合式。

按车站施工方法分为明挖车站和暗挖车站。

按车站断面结构分为矩形车站(又可分为单层、双层、多层)、拱形车站(又可分为单拱、多跨连拱)、圆形车站(又可分为正圆、椭圆)和马蹄形车站。

1)从使用功能角度讲，大型城市轨道交通系统的车站组成包括车站大厅及广场、售票大厅、运营管理场所、技术设备用房和管理用房。

2)从建筑空间位置角度讲，车站一般包括车站主体、出入口及通道、通风道及风亭(地下)和其他附属建筑物。

①车站主体作为列车的停车点，它不仅要供乘客上下车、集散、候车，一般也是办理运营业务和运营设备设置的地方。

车站主体根据功能可分为乘客使用空间和车站用房。

②出入口及通道是乘客进出入站厅的通道。

城市轨道交通车站的设计原则(1)一致性原则车站选址要与城市规划、城市交通规划及轨道交通路网规划的要求相一致，以满足远期规划的要求。

(2)适用性原则车站选址要综合考虑该地区的地下管线、工程地质、水文地质条件、地面建筑物的拆迁及改造的可能性等情况；设计应能满足远期客流集散量和运营管理的需要，应具有良好的外部环境条件，最大限度地吸引乘客；要满足客流高峰时所需的各种面积及楼梯通道等宽度要求及设备用房和管理用房的要求。

城市轨道交通的组成摘要：城市轨道交通建设的起因和最终目的是解决城市居民的出行课题，因此能否为市民接受、市民的乘坐意愿、投用线路的实际效果和规划、设计初衷的吻合度，都已公认是判断规划是否合理、市民出行难的状况是否得到改善的重要依据。

关键词：城市轨道交通、行车组织、系统前言：城市轨道交通系统的正常运行是指整个系统联动的运行，把城市轨道交通系统比作一个庞大的“联动机”，确实是一个非常形象、恰当的比喻；这个联动机围绕着“安全行车”一个中心，系统内的各专业，工种都在相互配合、有序联动，而且具有很强的有时效性。

为了使城市轨道交通这个联动系统的运行更加安全可靠，效率更高，各子系的专业在不断采用新技术的同时，城市轨道交通系统也在发展的基础上，采用了以计算机控制为中心的各种自动化的设备，替代人工的行车组织，设备运行和安全保证系统。

如列车运行自动控制（ATC）系统可以实现列车自动防护、列车自动监控和列车自动运行；电力自动监控和数据采集系统，可以实现主变电所、牵引变电所、降压变电所设备系统的遥控、遥信、遥测；楼宇自动化系统及防灾系统，可以实现车站环境控制的自动化和消防，报警系统的自动化；自动售检票系统可以实现自动售票、检票、分类等功能。

所有系统都由控制中心的计算机系统，实行统一指挥，实施分级控制，并确保在系统内各自运作、紧密配合。

列车运行状况反馈至控制中心，列车运行的实时数据，在控制中心进行汇总、统计、分析，系统间的协调、配合是由控制中心调度人员统一管理。

一旦列车运营状况发生变化或发生事故，也是由调度人员，根据运行信息，按具体情况，及时制定应急处理方案，统一指挥、实施。

1、各专业的功能和作用城市轨道交通的自主独立运营和自成体系的特点决定了城市轨道交通具有的多专业、多工种联动、各具不同功能的专业又必须共同确保城市轨道交通系统的正常运营的“联动机”特征。

城市轨道交通就是包含了多个专业和多个工作，具有独立运营能力的联动系统。