詳解城市軌道交通系統(tǒng)設(shè)備（PPT51頁)

1、第2章 城市軌道交通系統(tǒng)設(shè)備2021/8/151城市軌道交通設(shè)備分類從運營功能來看，城市軌道交通設(shè)施、設(shè)備分屬于3大系統(tǒng)：（1）列車運行系統(tǒng)：線路、車輛、牽引供電、信號、通信等；（2）客運服務(wù)系統(tǒng)：車站照明、自動扶梯、自動售檢票及廣播、導(dǎo)向及乘客信息系統(tǒng)、消防、車站設(shè)施等。（3）檢修保障系統(tǒng)：為保障行車、客運設(shè)備性能良好，使其能隨時重新投入運營而具備的檢修設(shè)施及其他設(shè)備。2021/8/1522.1 列車運行設(shè)備2.1.1 線路 線路通常由鋼軌、道床、路基三個部分組成。根據(jù)行車要求相應(yīng)設(shè)置折返線、存車線、渡線。 城市軌道交通運營正線一般采用60kg鋼軌，車場線采用50kg鋼軌，正線應(yīng)采用焊接型長

2、鋼軌。隧道內(nèi)采用混凝土整體道床，高架線路可采用整體道床也可以采用碎石道床，地面則一般采用碎石道床。2021/8/1532021/8/1541.正線正線是指供載客列車運行的線路，包括區(qū)間正線、車站正線。城市軌道交通的正線一般為全封閉線路，按雙線設(shè)計，采用右側(cè)行車制。正線與其他交通線路相交時，一般采用立體交叉。2.輔助線輔助線是為列車提供折返、停放、檢查、轉(zhuǎn)線及出入段作業(yè)的線路。它包括折返線、停車線、渡線、車輛段出入線、聯(lián)絡(luò)線等。2021/8/155（1）折返線 折返線是指在線路兩端終點站或中間站設(shè)置的專供列車改變運行方向的線路。2021/8/156（2）渡線 渡線也可以滿足列車改變行進方向或列車

3、進路的需要。在列車運行速度較高，運行間隔時間較短，運量較大的線路不宜采用渡線折返方式作為正常運行交路。2021/8/157（3）停車線 停車線一般設(shè)置在終點站或區(qū)間車站，專門用于列車停放使用，并可進行少量檢修作業(yè)。（4）車輛段出入線 車輛段出入線是從車輛段到運營正線之間的連接線。車輛段出入線可以設(shè)計為單線或雙線，平交或立體交叉線路。2021/8/158（5）聯(lián)絡(luò)線 在城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)中，要使同種制式的線路可以實現(xiàn)列車過軌運行，一般通過線與線之間的聯(lián)絡(luò)線來實現(xiàn)。 有條件的地方應(yīng)設(shè)置地面聯(lián)絡(luò)線與國家鐵路專用線相連。2021/8/1592.1.2道 岔 道岔是線路上供列車安全轉(zhuǎn)線的設(shè)備，它用來使車輛

4、從一股道轉(zhuǎn)向或越過另一股道。 道岔可分為：普通單開道岔、交叉渡線道岔、單渡線道岔、復(fù)式交分道岔，單式對稱道岔和三開道岔。2021/8/15102021/8/1511單開道岔在城市軌道交通線路中運用最為廣泛，普通單開道岔包括尖軌、基本軌、轍叉、護輪軌、翼軌、聯(lián)結(jié)零件及轉(zhuǎn)換設(shè)備連接部分。 2021/8/1512 車輪在通過轍叉時，從兩根翼軌的最窄處到轍叉心的最尖端之間有一段空隙，這就是道岔的有害空間。設(shè)置護軌的目的是要強制引導(dǎo)車輪的運行方向。2021/8/15132.1.3 車 輛1.城市軌道車輛的主要組成部分（1）車體車體主要是容納乘客及司機的場所，又是安裝與連接其他設(shè)備和部件的基礎(chǔ)。車體部分由

5、車頂、側(cè)墻、端墻、低架、車門、車窗、貫通道等組成。（2）轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向架是指能相對車體回轉(zhuǎn)的一種裝置,它承載了車體的全部重量,保證列車能順利地通過彎道. 一般由構(gòu)架、彈簧懸掛裝置、輪對、軸箱和制動裝置等組成。2021/8/1514轉(zhuǎn)向架作用 轉(zhuǎn)向架作為車輛的行走裝置，安裝在車體和軌道之間，引導(dǎo)車輛沿軌道運行并順利通過曲線.轉(zhuǎn)向架作用如下： 1、車體坐落在轉(zhuǎn)向架上，通過軸箱裝置將車輪沿鋼軌方向的滾動轉(zhuǎn)化為車輛沿線路方向的平動 2、支撐車體，承受并傳遞車體與輪對間載荷，并使軸重平均分配 3、傳遞牽引力與制動力 4、緩和線路不平順對車輛的沖擊，保證良好運行平穩(wěn)性和安全性 5、保證車輛有良好的直線穩(wěn)定性和

6、曲線通過能力 2021/8/15152021/8/1516（3）車鉤緩沖裝置車鉤緩沖裝置由車鉤和緩沖器組成。它的作用是連接車輛組成列車，傳遞牽引力和緩解列車由于速度變化而引起的縱向沖擊、列車沖動。2021/8/1517（4）制動系統(tǒng)制動系統(tǒng)保證列車在運行時按需要減速或停車。（5）受流裝置從接觸網(wǎng)或?qū)щ娷墝㈦娫匆肓熊嚨难b置稱作受流裝置或受流器。（6）車輛電氣系統(tǒng)車輛電氣系統(tǒng)包括車輛上的各種電氣設(shè)備和控制電路。分為主電路系統(tǒng)、輔助電路系統(tǒng)和電子控制電路系統(tǒng)三部分。2021/8/1518（7）車輛設(shè)備包括服務(wù)于乘客的車體固定附屬裝置和服務(wù)于車輛運行的設(shè)備裝置。有照明、通風(fēng)、空調(diào)、消防器材、座椅、拉

7、手、蓄電池箱、斬波器、逆變器、制動電阻箱、空壓機組、儲風(fēng)缸、制動控制單元等，在車頂裝有空調(diào)單元、受電弓等。2.車輛與其他系統(tǒng)的接口包括土建、線路、供電、接觸網(wǎng)、通信、信號、屏蔽門、車輛段設(shè)備等。2021/8/15192.1.4 供電系統(tǒng)一般取自城市電網(wǎng)，且大部分為城市電網(wǎng)一級負荷，要求比較高，以確保供電的可靠性。1.城市軌道交通供電系統(tǒng)的構(gòu)成與功能城市軌道交通供電系統(tǒng)包括外部電源、主變電所、牽引供電系統(tǒng)、動力照明供電系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)。2.動力照明系統(tǒng)動力照明系統(tǒng)提供車站和區(qū)間各類照明、自動扶梯、風(fēng)機、水泵等動力機械設(shè)備電源和通信、信號、自動化等設(shè)備電源，它是由降壓變電所和動力照明配電線路組成

8、的。2021/8/1520車站用電設(shè)備的負荷可以分為3級：一級負荷二級負荷三級負荷3.牽引供電系統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)供給電動車輛運行的電能，它是由牽引變電所、接觸網(wǎng)、鋼軌等部分組成。（1）電壓等級目前國內(nèi)各城市的地鐵和輕軌采用的電壓制式均在750V和1500V之間選擇。2021/8/1521（2）牽引網(wǎng)接觸網(wǎng)按安裝位置和接觸導(dǎo)線的不同分為接觸軌和架空接觸網(wǎng)。（3）牽引變電所4.高壓供電源系統(tǒng)一般地，高壓供電源方式有3種：集中式供電、分散式供電和混合式供電。沿城市軌道交通線路，根據(jù)用電容量和線路的長短，設(shè)置專用的主變電所。主變電所電壓一般為110kV，由主變電所降壓為內(nèi)部供電系統(tǒng)所需要的電壓等級，一般

9、為10kV或35kV。2021/8/15225.電力監(jiān)控系統(tǒng)電力監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）的作用是控制中心對主變電所、牽引變電所、降壓變電所的供電設(shè)備的運行狀態(tài)進行監(jiān)視、控制及數(shù)據(jù)采集。它由控制中心的主機，設(shè)在各變電所的遠程控制終端以及連接終端與中心的通信網(wǎng)絡(luò)三部分組成。2021/8/15232.1.5 通信系統(tǒng)軌道交通通信系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)構(gòu)成，主要包括傳輸、無線、公務(wù)、專用、廣播、時鐘等子系統(tǒng)，為軌道交通提供可靠的語音、數(shù)字、圖像等傳輸通道，實現(xiàn)調(diào)度、監(jiān)視、校時、廣播、內(nèi)部通話等多項功能。（1）調(diào)度指揮通信系統(tǒng)調(diào)度指揮通信系統(tǒng)包括有線調(diào)度電話、站間行車電話、區(qū)間電話、會議電話。2021/8/15

10、24（2）無線通信系統(tǒng)城市軌道交通無線通信系統(tǒng)按其工作區(qū)域不同分為，運行線路上的調(diào)度無線通信系統(tǒng)和車輛段內(nèi)的設(shè)備搶修無線通信系統(tǒng)。（3）公務(wù)通信系統(tǒng)公務(wù)通信系統(tǒng)為軌道交通系統(tǒng)內(nèi)部工作人員以及對外的公務(wù)聯(lián)絡(luò)提供通信手段。（4）廣播系統(tǒng)（5）電視監(jiān)視系統(tǒng)2021/8/15252.1.6 信號系統(tǒng)城市軌道交通的信號系統(tǒng)是保證列車運行安全和提高行車效率的重要設(shè)施。（1）ATC系統(tǒng)（自動控制系統(tǒng)）ATC的基本原理是對列車運行自動進行控制，使其速度不超過地面信號設(shè)定的限制速度。ATC可以分為3類：階梯式速度控制模式、一級制動控制模式和移動閉塞模式。ATC包括列車超速防護ATP、列車自動駕駛ATO和列車、自

11、動監(jiān)控ATS 3個子系統(tǒng)。2021/8/1526列車自動防護ATP主要用于對列車駕駛進行防護，對與安全有關(guān)的設(shè)備或系統(tǒng)實行監(jiān)控，實現(xiàn)列車間隔保護、超速防護等功能。ATP子系統(tǒng)的功能包括：自動檢測列車的位置和實現(xiàn)列車間隔控制，連續(xù)監(jiān)視列車的速度。ATO的功能包括：控制列車在允許速度下運行，可自動啟動，使列車停于預(yù)定目標點。2021/8/1527ATS子系統(tǒng)主要是實現(xiàn)對列車運行的監(jiān)督，幫助行車調(diào)度人員對全線列車運行進行管理。（2）CBTC系統(tǒng)基于無線通信的列車控制CBTC系統(tǒng)，采用無線通信技術(shù)，控制中心與運行列車之間的雙向數(shù)據(jù)通信。用移動閉塞式達到最小運行間隔距離控制。移動閉塞是指當列車車載設(shè)備發(fā)

12、生故障或列車前方出現(xiàn)障礙物時，列車和旅客能夠置身于一個受到保護的區(qū)域內(nèi)，即；列車緊急制動后，在這個區(qū)域內(nèi)能夠安全地停車，不會與任何障礙物相撞。2021/8/1528移動閉塞式系統(tǒng)分為3個層次：管理層、操作層和執(zhí)行層。采用CBTC系統(tǒng)，可以精確測定每列列車在軌道上的位置，并將這些信息發(fā)送給軌道旁的列車運行控制設(shè)備，CBTC系統(tǒng)利用此信息為每列列車分析、計算安全運行參數(shù)、包括安全行駛路線、安全運行速度以及安全停止點。2021/8/1529第2-3節(jié) 教學(xué)規(guī)劃 Teaching planning1、教學(xué)目的和要求：掌握城市軌道交通客運服務(wù)設(shè)備的分類、特點和使用。2、重點：城市軌道交通客運服務(wù)設(shè)備的分

13、類及其特點。3、難點：城市軌道交通客運服務(wù)設(shè)備的使用。4、授課方式：講授5、教學(xué)手段：多媒體教學(xué)6、思考題（1）城市軌道交通客運服務(wù)有哪些設(shè)備？（2）城市軌道交通客運服務(wù)設(shè)備如何使用？2021/8/15302.2 客運服務(wù)設(shè)備2.2.1 車 站1.車站的組成車站一般包括主體、設(shè)備和管理用房、出入口及通道、通風(fēng)道及風(fēng)亭（地下）、其他附屬建筑物等。2021/8/15312021/8/1532車站主體根據(jù)功能的不同，可分為以下兩個部分：（1）乘客使用空間乘客使用空間可分為非付費區(qū)和付費區(qū)。非付費區(qū)是乘客購票進入車站閘機前的活動區(qū)域。付費區(qū)包括站臺、樓梯和自動扶梯，導(dǎo)向標志等，它是為乘客候車服務(wù)的設(shè)施

14、。2021/8/1533（2）車站用房車站用房包括運營管理用房、設(shè)備用房和輔助用房三部分。2.車站規(guī)模軌道交通系統(tǒng)車站規(guī)模主要根據(jù)車站設(shè)計客流量（容量）確定。一般可以參照日均乘降客流量和高峰小時客流乘降量來綜合確定。2021/8/15342.2.2 自動售檢票系統(tǒng)城市軌道交通自動售檢票系統(tǒng)AFC1.AFC系統(tǒng)組成城市軌道交通AFC系統(tǒng)包括中央結(jié)算系統(tǒng)、車站監(jiān)控系統(tǒng)、線路計算機系統(tǒng)、售檢票設(shè)備和票卡4部分。2021/8/1535中央結(jié)算控制系統(tǒng)主要用于系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)收集統(tǒng)計、票務(wù)清算。車站監(jiān)控系統(tǒng)主要用于對車站所有AFC設(shè)備實施在線實時監(jiān)控，跟蹤并記錄設(shè)備的運行情況，提供日常維護的相關(guān)信息。售檢

15、票設(shè)備主要有售票機、檢票機以及票務(wù)機。2021/8/15362.售檢票設(shè)備應(yīng)用狀況分析目前我國城市軌道交通系統(tǒng)中BOM和TVM的配置數(shù)量比例大致相當。在日常管理中，票務(wù)和客運管理人員通過分析AFC系統(tǒng)生成的運營相關(guān)數(shù)據(jù)以及收集乘客的反饋信息，經(jīng)過現(xiàn)場實地勘查后，在原有設(shè)計的基礎(chǔ)上，根據(jù)車站的實際客流狀況對檢票設(shè)備的數(shù)量和布局進行適當?shù)恼{(diào)整。2021/8/15372.2.3 導(dǎo)向標識系系統(tǒng)進站乘車、下車出站以及換乘客流是車站使用者的行為主流，也是導(dǎo)向標志設(shè)置應(yīng)考慮的主要對象。1.導(dǎo)向系統(tǒng)的組成導(dǎo)向標識系統(tǒng)提供和引領(lǐng)乘客進入車站、乘車和離開車站的信息，緊急疏散時能引導(dǎo)乘客順利離開危險區(qū)并最終離開車

16、站。導(dǎo)向系統(tǒng)包括各類導(dǎo)向標志、禁令標志及其他設(shè)備、設(shè)施標志。2021/8/1538（1）導(dǎo)向系統(tǒng)的組成導(dǎo)向標識系統(tǒng)提供和引領(lǐng)乘客乘坐列車或向乘客指示服務(wù)設(shè)施所設(shè)置的各類標志。主要有示意各出入口、公交站點的標志、自動或人工售票的標志、進出計費區(qū)的標志、乘客方向及站點分布的標志、緊急出口標志、公用電話標志及車站周邊示意圖等。(2)禁令標志是指限制乘客某些行為的標志。主要有禁止吸煙標志、禁止攜帶易燃易爆物品標志、嚴禁跳下站臺、進入隧道的標志等。2021/8/1539（3）其他設(shè)備設(shè)施標志還包括服務(wù)于普通乘客的自動扶梯標志；為盲人提供方便的盲道及供殘疾人專用的無障礙通道與垂直電梯的標志、公用電話、廁所

17、等設(shè)施的標志。2.導(dǎo)向標志設(shè)置原理導(dǎo)向標志系統(tǒng)在站內(nèi)設(shè)置應(yīng)能引導(dǎo)人流迅速集散，減少站內(nèi)停留時間，以利提高運營組織效率。在區(qū)域與區(qū)域分界處，分布設(shè)置由圖形、符號、文字、顏色等要素構(gòu)成的導(dǎo)向牌，作為刺激點，引導(dǎo)人流按自己的目的選擇特定的路線，分流形成有規(guī)律的站內(nèi)行走路線。2021/8/1540導(dǎo)向標志的設(shè)置也延伸到站外特定區(qū)域，例如車站出入口附近的道路上、出入口處，站內(nèi)售補票處、檢票處、電話、電梯及人流的分流處、交匯處、拐彎處等。另外，輔助的各種站層、站區(qū)、地面信息圖等，也是乘客判定自己出行的重要輔助工具。3.導(dǎo)向牌的設(shè)計和應(yīng)用導(dǎo)向牌一般由圖形、符號、文字、顏色等要素組成，構(gòu)成導(dǎo)向“語言”。202

18、1/8/15414.信息圖的設(shè)置和應(yīng)用信息圖是導(dǎo)向系統(tǒng)不可缺少的組成部分。在車站的站臺層設(shè)置有關(guān)站內(nèi)各層面的站層圖，可引導(dǎo)下車乘客選擇車站出口的方向，使用樓梯或電梯驗票出站。在驗票口外設(shè)置的本車站所在地區(qū)站區(qū)圖，包含車站一定范圍內(nèi)的道路名、公共建筑、公共交通線路及站點、停車場、主要居住區(qū)和車站出口位置等信息，可再次引導(dǎo)乘客選擇車站出口方向。在車站出口旁邊設(shè)置與本出口有關(guān)的地面信息圖，可提供出站乘客更多的出口周邊詳細信息。2021/8/15425.乘客信息系統(tǒng)乘客信息系統(tǒng)主要包括傳輸網(wǎng)絡(luò)、媒體播放的軟硬件系統(tǒng)及信息顯示終端幾部分組成，設(shè)一個中央控制系統(tǒng)及若干車站中繼控制系統(tǒng)。信息發(fā)布范圍包括下設(shè)

19、的車站，正線行駛的所有載客列車兩大部分。2021/8/15436.軌道交通線路的命名與標識方式（1）軌道交通線路的常用命名方式用數(shù)字表示（如1號，2號）用字母表示（如A線，B線）用首末站表示綜合表示（2）軌道交通車站的命名軌道交通車站命名可以與車站站位鄰近的主要橫向道路名稱、相近的地域名稱、相近的較為著名的公共設(shè)施名稱命名。依據(jù)周邊道路、地域或公共設(shè)施的重要程度和對社會導(dǎo)向性等因素，優(yōu)先命名。2021/8/1544（3）軌道交通線路的顏色識別軌道交通線路各自的識別色可分別用于軌道交通引導(dǎo)系統(tǒng)、各線路列車車身或軌道交通線網(wǎng)圖等，以達到簡化信息傳遞、方便乘客換乘、提高服務(wù)水平的目的。2021/8/

20、15452021/8/15462.3 其他設(shè)施2.3.1 環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)地鐵站的BAS系統(tǒng)，利用分布式微機監(jiān)控系統(tǒng)，對地鐵車站及區(qū)間隧道內(nèi)的空調(diào)通風(fēng)、給排水、照明、電梯、自動扶梯、導(dǎo)向標識等機電設(shè)備進行全面運行管理與控制，在發(fā)生火災(zāi)或列車阻塞等非正常情況時，能夠及時迅速地進入防災(zāi)運行模式，根據(jù)火災(zāi)報警系統(tǒng)發(fā)送的著火點信息或列車自動控制系統(tǒng)發(fā)送的阻塞點信息，自動調(diào)度送風(fēng)或排風(fēng)狀態(tài)，進行通風(fēng)排煙，提高城市軌道交通運營的智能化和安全性。2021/8/15471.環(huán)控系統(tǒng)組織（1）風(fēng)系統(tǒng)（2）車站空調(diào)水系統(tǒng)（3）集中供冷系統(tǒng)2.3.2地下車站及區(qū)間通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)保證其內(nèi)部空氣環(huán)境的空氣質(zhì)量、溫度、濕度、氣流速度和噪聲等均能滿足人員的生理及心理條件要求和設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的要求。2021/8/15482.3.3火災(zāi)報警系統(tǒng)（FAS）和氣體滅火系統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)監(jiān)測車站和隧道內(nèi)的空氣溫度、車站煙霧濃度、監(jiān)測防排煙設(shè)備和氣體滅火設(shè)備的運行狀態(tài)，當檢測到火災(zāi)危險情況后，及時向控制中心、本站氣體滅火系統(tǒng)、本站環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送報警信息。氣體滅火系統(tǒng)用于重要設(shè)備用房和辦公用房，在火災(zāi)情況下采用惰性氣體方式滅火。2021/8/15492.3.4給排水系統(tǒng)1.給水系統(tǒng)大致分為下列幾類：生產(chǎn)、生活和消防共用的給水系統(tǒng)，生產(chǎn)、生活給水系統(tǒng)，消火栓給水系統(tǒng)，自動噴水滅火給水系統(tǒng)、空