新型轨道交通特点

新型轨道交通特点及结构特点 独轨交通

单轨（又称独轨）交通是一种轨道为一条带形梁体，车辆跨座于其上或悬挂于其下行驶的交通系统。单轨又可分为跨座式单轨和悬挂式单轨两种。 单轨交通的优点主要表现为： 行驶速度快、运量大(最大速度达到80km/h，平均速度30km/h，单向客运量0.5～2万人次/h)，占地面积小、空间利用率高，建设周期短、造价低、运营费用低、安全舒适、不与其它交通干扰、噪音低、环境污染小、无电磁波干扰，对居民区干扰少、爬坡能力和曲线通过能力好。 单轨交通的车辆与传统型城市轨道交通车辆相比，两者之间除车厢内部设置相似外，车辆的体型、走行结构都有很多的不同。供电、信号、通信等设备系统的技术措施和布设方式，也由于土建工程构造上的差别，在一些方面也不尽相同。 跨座式独轨交通特点： 跨坐式独轨交通具有噪声小、爬坡能力强, 转弯半径小等特点。 跨座式独轨交通结构特点： （1）轨道梁桥系统的特点： 轨道梁既是承重构件又是独轨列车运行的轨道, 承担着走行、导向的作用。在用模板工厂化制作的标准跨度的预应力钢筋混凝土( PC) 轨道梁上, 可以预设、预埋各种结构件以及供电、信号系统的部分相关设施, 与板式结构比, 具有体量轻巧、结构紧凑、对沿途景观影响小等特点。大跨度梁采用钢制结构, 可以相对容易地跨越较大跨度的困难地段, 以满足复杂地形地貌对系统的要求。由于上述特点, 独轨交通系统线路占地面积小, 仅为其他高架线路的1/ 2, 高架桥梁仅为其他高架桥梁的1/ 5； 且采光好,有利于地面机动车的尾气排放。 （2）道岔系统的特点： 跨坐式独轨交通道岔按其结构和线型可分为关节型道岔和关节可挠型道岔。前者造价相对较低,适用于车辆基地、辅助线或正线个别线段; 后者结构复杂、性能和安全性要求高, 一般在正线上用于载客列车运行线段, 以保证列车运行平稳、舒适, 但其造价较关节型道岔高得多。独轨道岔较其他道岔复杂得多, 是由道岔梁等机械装置、驱动装置和控制装置等多个子系统组成的集合体, 精度要求高, 安装较特殊；其可靠性、安全性和复合性要求严格, 是技术密集型和机电一体化的典型产品。 （3） 独轨车辆的特点： 跨坐式独轨车辆的走行系统与地铁车辆差异较大, 尤其是独轨车辆转向架较为独特。其转向架构架由横梁、侧梁、端梁, 以及下伸的导向、稳定车轮的支承架等构成; 走行轮胎安装在轮辋上, 轮心通过轴承支承在空心轴套上并通过悬臂轴固定在转向架构架上; 每个轮轴上装有两个填充氮气的子午线钢芯橡胶走行轮。由于采用橡胶轮胎, 独轨车辆运行噪声较小, 实测约为60 dB, 且摩擦系数较大, 车辆爬坡能力较强( 最大可达60 # )；其走行轮轴距较短 ( 9. 6 m) , 故车辆可通过的平曲线半径较小, 仅为50m。因此, 独轨车辆特别适用于坡陡弯多、地形地貌复杂的城市既有道路的线路。 独轨交通总结： 由于跨坐式独轨交通型式的鲜明特点, 因此特别适用于地势起伏、地下开掘条件不好、城市既有道路通道狭窄等不适合进行地铁建设的中运量地面交通型式。重庆轨道交通3 号线也选择跨坐式独轨交通型式。虽然其运量偏紧, 但2 号线的建设及运营积累了跨坐式独轨交通设计、施工、运营、管理等方面的经验, 从地貌特征、线路条件、资源共享的角度看, 这无疑是较好的选择。然而, 后期随着南坪段、加州段线路变架空行走为地下运行, 3 号线主城段线路在地下行驶的距离大大增加。3 号线一期线路20 km 线路中除两江桥外, 能发挥其噪声小特点的地面线路距离减少; 在线路上除去上天入地的区段利用了跨坐式独轨爬坡能力强特点外, 真正特别需要发挥独轨系统优势的区段不多。 重庆独轨交通2 号线通过几年来的运营, 积累了不少成功经验, 也为跨坐式独轨交通在其他城市的推广奠定了良好基础。通过技术咨询的方式, 我们已经为韩国大邱、巴西里约热内卢提供了相关的技术服务。国内也有城市开始建设跨坐式独轨交通线路, 并与重庆轨道交通设计院相关专业进行过深入的交流。可以看出, 跨坐式独轨交通作为轮轨交通的互补型式, 仍具备一定的应用前景。 索轨交通 索轨交通特点： 由缆车索道技术基础发展起来的索轨交通, 完全摆脱了普通缆车索道的运行速度低, 车辆无动力不能自动运行,索道的缆索垂度大, 以及难于通过弯道等低技术水平状态。索轨交通是普通索道在技术上的一种突破性发展, 技术上的改进与创新使其具备了纳入城市轨道交通序列的基本条件。索轨交通与普通缆车相比, 外形虽很相似, 但其技术内涵及功能和在城市交通中所能起到的作用, 是普通缆车索道远不能相比的。索轨交通可用于城市平原和各类地形特殊的地区,但曾采用或准备采用这种交通形式的城市, 多用于地形复杂及跨越河、湖、丘陵等地形障碍较大的地方。 索轨交通的结构特点： 索轨交通在一般线路上, 轨道采用柔性复合索轨, 每条索轨由两根并列的缆索上部覆盖槽形铝合金轨道板构成,车轮行驶于轨道板上。在转弯区段、道岔段和车站段, 索轨则改用钢型材焊接成的刚性轨道, 即硬轨。在曲线段采用硬轨, 可平衡离心力, 增加车辆行驶的平稳度和轨道的耐磨能力。车站区段采用刚性硬轨是保证车辆在站内平稳停靠。索轨交通车辆的转向架置于车体顶部, 车辆悬挂于索轨下方行驶, 其导向轮和走行轮均为橡胶轮。车辆自身带有牵引动力系统, 可采用多节车编组运行, 能具有与一般城市轨道交通相近的运行速度和载客量, 故被人们纳人了城市轨道交通序列。 索轨交通的主要优点： （1） 工程结构简单, 施工速度快； （2） 能适应各种复杂的地形； （3） 工程造价低； （4） 时城市环境影响很小； （5） 优化城市景观； （6） 能够爬大坡、拐小弯； （7）灵活性大, 易于扩建和移迁； 索轨交通有待研究的问题和缺点： （1）关于速度问题（速度低）； （2）关于“搓板”效应（索轨与吊索连结的节点处刚度较大, 而跨间索轨较柔, 列车近似走行在波形索上, 因此当列车快速驶过各节点时, 乘客会有颠簸感觉, 犹如行走在洗衣的搓板上）； （3）大风、雷电影响运行； （4）事故时救援较困难； （5）道玄构造较复杂, 转换时间长（道岔区段的轨道必须采用刚性的硬轨, 道岔的转换尚须配置专门的控制系统、动力系统和特制道岔轨结构。转换道岔时, 必须完成解锁、位移和锁闭三个过程, 需时较长, 影响通过能力。）； 直线电机轨道 直线电机轨道特点： 直线电机轨道交通作为一种全新的城市轨道交通技术，在我国还没有运营先例。其具有的大坡道、小半径适应能力对发展我国城市轨道交通具有很重要的应用价值。 直线电机轨道交通的优点主要体现在：列车牵引力不依靠轮轨摩擦，不受黏着条件的限制；可产生交大的启动加速度和制动减速度；可以采用径向转向架，适应城市轨道交通小曲线半径地要求；安全性高、工程造价低、对生态环境的破坏小等。 直线电机轨道交通的缺点主要体现在：轨道结构复杂、要求高,牵引能耗大等。 直线电机结构特点： （1）钢轨 在轨道结构中, 钢轨是主要的部件。随着地铁车辆轴重的加大、年通过总质量的增长及列车速度的提高, 目前各国地铁都有选用重型钢轨的趋势。但就直线电机轨道交通而言, 国外一般采用50 kg /m 的钢轨, 有的也采用60 kg /m 钢轨。 （2） 扣件及垫板 扣件种类从连结形式上分, 可分为分开式和不分开式。不分开式扣件具有结构简单、零部件少、造价低的特点, 但不便于调高, 一般用于有碴道床。目前日本及加拿大两种形式均有, 另外为了提高轨道结构的减振性能在一些地段还采用了一些高弹性的扣件。 （3） 道床形式 直线电机轨道交通轨道结构主要以整体道床轨道结构为主, 仅在车场线有少量的有碴轨道 （4） 道岔及交道岔号数 道岔及道岔号数的选用应主要根据要求的道岔直、侧向容许通过速度确定, 直线电机轨道交通系统由于多采用径向转向架,从而可以采用较小的曲线半径、小号码道岔等, 可以节省车辆段用地面积。就国外的道岔应用来看可以分两类: 加拿大温哥华的SkyT ra in 线、马来西亚吉隆坡的PUTRA线正线采用可动心轨辙叉单开道岔, 不采用交叉渡线道岔, 仅在车辆段采用固定型道岔。日本多采用固定型道岔, 并采用交叉渡线道岔, 轨下基础有整体道床、木岔枕和合成树脂轨枕 （5）感应板结构及安装 直线电机轨道交通感应板设置在轨道中心线处。一般采用反作用力板和其下部的支撑结构固定在梁体(高架结构)或轨枕或整体道床结构上。电机结构不同, 对气隙的要求也不同, 一般来说, 气隙越大, 效率越低。因此感应板的安装精度、方式等将成为直线电机式地铁能否低耗、平稳、安全运行的前提。 （6）其他 除了道岔部分外, 其他全线焊联成无缝线路。为防止区间内的温度力传给道岔结构, 避免影响道岔的正常使用, 道岔两端采用了钢轨伸缩调节器结构。 自动导轨交通 自动导轨交通是一种车辆采用橡胶车轮，依靠导向轨引导方向，小型车辆运行在两条平行的具有侧面或中央导轨的专用混凝土轨道上运行的新型快速客运交通系统。 自动导轨交通的优点主要表现为：车辆小型化、重量轻，高架桥可采用薄型结构梁，可降低建设成本；采用计算机控制系统，可实现无人驾驶，可实现车站管理智能化，节约运营费用；适用于大坡度线路上运行；车辆走行噪声低。采用的橡胶车轮在表面粗糙的板式轨道面上行驶，磨耗较大，不如一般轨道交通采用的钢轮耐用，车轮使用寿命相对较短；单轨交通车辆运行时能耗偏大；采用的充气橡胶车轮需要有预防爆裂和发生爆裂后的安全措施和装置；露天的线路，在雪雨天行车容易打滑、自动导轨交通采用的是充气橡胶车轮，其轴载能力低，导致其载运量收到限制等。 胶轮地铁 胶轮地铁是指车辆采用胶轮车轮，并与相匹配的轨道及专用导向装置的地铁系统。胶轮地铁一种通用型式是在传统的钢轮轨地铁的基础上，增设胶轮走行系统构成。列车在正常运行状态下使用胶轮走行系统，钢轮轨只作为安全备用装置，仅在胶轮出现泄气或者爆裂故障时使用，以及列车通过道岔区段时，因侧面导向轨中断，在此区段作导向和走行装置。 胶轮地铁的优点表现为： 1 充气橡胶车轮在平板轨道上行驶，产生的噪声低，据有关资料介绍，比 钢轮轨噪声约可降低6dB(A)。 2 振动小，弹性好，行车平稳，乘车舒适度高。 3 胶轮与平板轨道间黏着力大，爬坡能力强，最大坡度可达10%，有利于通过地形起伏大的地区； 4 由于黏着力大，起动、制动的加减速度大，因而可提高运营效率，同时可缩短制动距离，有利于行车安全。 胶轮地铁的缺点表现为： 1 胶轮行驶摩擦阻力高于钢轮轨，因此能耗高，据有关资料介绍能耗约高出传统地铁25%～30%。 2 胶轮比钢轮承载能力低，负荷受限制。 3 在隧道内行驶，胶轮摩擦阻力大，产生热量高，需增强通风能力。 4 高速行驶时胶面磨耗大，磨耗胶粉污染环境。 5 列车折返运行的道岔结构较钢轨系统道岔更为复杂，折返时间较长，能力较低。 6 保留钢轮轨走行系统的胶轮地铁，走行系统构造复杂。