『壹』 城市轨道交通系统在城市中的地位和作用。
城市轨道交通系统分析
作者:李枫(上海铁道大学交通运输学院)
1 城市轨道交通系统的基本概念
城市轨道交通是一种依托轨道运行,借助电力驱动,以列车编组方式在城市区域快速行驶的交通工具,是一种现代化的城市公共客运系统。
城市轨道交通系统的基本功能是为城市人口(包括居民与流动人口)提供大众化的出行服务。由于它具有速度快、容量大的基本特性,因而特别适用于市内和城郊之间大规模的、集中性的、定点、定时、定向的出行需求,成为现代城市公共客运交通体系的骨干,起到客流组织的主导作用。
城市轨道交通系统的基本要素包括:(1)设备。可分为两类。一类是固定设施,如线路、车站、车辆段、环境系统、指挥控制系统(信号、联锁、闭塞系统)等;另一类是移动设施,如动车组、自动停车装置等。系统为乘客提供出行服务时,与顾客直接接触的是车站内的各种设施(如上下扶梯、自动售检票系统、座椅等)和车内的各种设施(如座位,各种信息设施等),这些设施的数量与质量直接影响乘客出行的方便性与舒适性。(2)人员。可分为两类。一类是乘客,即被服务者。他们的出行需求各不相同,要求各异,因而对系统的运营带来较高的要求;另一类是系统内部的职工,包括第一线的基层职工和后勤、管理人员等。他们是服务的提供者,要求具有较高的素质。(3)技术与管理。包括各种作业技术、方法和管理制度,属系统的软件部分,主要是为了保证系统能够高效、可靠地运行,见图1。
图1 城市轨道交通系统及其环境
城市轨道交通系统的环境。狭义地讲,是指在城市综合交通系统中城市轨道交通子系统与其它交通子系统的相互关系,包括其在整个系统中的地位以及与其它交通方式的竞争与协作关系。广义地讲,则是指整个城市系统的形态,即城市土地与空间开发利用的强度及其分布,包括居民人口的分布、商贸网点的分布、工业区的分布、文化娱乐业的分布等。他们是交通需求之“源”,决定着城市人口出行需求的强度大小与空间分布,对城市轨道交通系统的网络分布与运输能力提出相应的要求。
城市轨道交通系统的层次结构。就目前城市轨道交通系统的技术发展水平而言,包含市郊铁路、地下铁道、轻轨交通、有轨电车、高架导轨电车等几种方式。根据其运能大小,大致可划分为三个层次:一是大容量的轨道交通方式,主要是地下铁道和市郊铁路,适合于市中心区和市郊有大密度客流的地区与方向;二是中等容量的轨道交通方式,主要是指轻轨交通,适合于市郊间、市区次中心之间,甚至市区(主要是中、小城市)等有相当客流量的方向与地区;三是低容量的轨道交通方式,主要是指传统的有轨电车和单轨系统等,适应于较小运量的地区或方向。上述三个层次与常规公交汽、电车互相有机配合,可高效、快速地完成城市人口的出行需求。
2 城市轨道交通系统的地位与作用
如图2所示,从系统的层次性分析,城市社会经济大系统、城市综合交通系统和城市轨道交通子系统三者之间是递阶包涵的关系。
图2 城市轨道交通系统的地位与作用
1——城市轨道交通子系统;2——城市综合
交通系统;3——城市社会、经济大系统。
首先,城市是相对于乡村的社会、经济大系统,从某种意义讲,其本质是时间和空间上的高效率与高效益,城市必须保持充分的活力和相当的发展空间。
实践证明,一个城市要做到这一点必须有一个高效率的城市综合交通系统作支撑。这是因为城市交通系统是城市社会、经济大系统中的一个重要子系统。一方面城市土地利用与开发提出相应的交通需求,需要一个高效的城市交通系统来支持;另一方面,城市交通系统的发展,交通可达性的提高,又会反过来影响城市土地的利用与开发,引导城市形态向一定方向演化。二者的关系可表示如图3〔1〕。因此,城市要科学合理的发展、演化,除了要做好城市总体综合规划之外,还应该规划好城市交通子系统。
图3 城市交通系统与土地利用的相互关系
其次,城市是一个人口密集,各种交流活动频繁的特定空间区域。在这个区域中交通需求集中、定时、密度大,同时还要求快速、高效、安全、方便、舒适等。城市轨道交通系统以其高效、优质的服务和节省资源、轻度污染的特性恰好满足上述技术、经济方面的要求。因而成为城市交通系统的骨干。相应地,其它交通方式(如常规公交汽、电车,出租车,小汽车,自行车等)则起到补充、配合的辅助作用。因此,一个好的城市交通系统首先要规划好、建设好和管理好其核心部分——城市轨道交通子系统。
综上所述,城市轨道交通系统在城市综合交通系统与城市发展、演化中的地位和作用主要表现在以下几个方面:
(1) 它是城市综合交通系统的核心,起到客流组织的骨干作用。城市综合交通系统具有多层次结构。第一层次(高架或地下全隔离系统)——轨道交通、快速干道(汽车交通);第二层次(地面部分隔离)——轨道交通或公交干线、城市干道(汽车交通);第三层次(延伸至居民区及其它功能区)——公交线路、城市道路(汽车交通)。显然,第一层次是骨架与主干(大动脉),第二层次是辅助与补充(一般血管),第三层次是集疏与延伸(毛细血管)。
(2) 它是城市发展与演化的必要条件。城市轨道交通系统能够满足大运量、长距离的快速客运要求,因而可解决城市面积拓展与空间合理开发运用的客运通道问题。
(3) 它是城市可持续发展的基础与保障。在土地占用、能源消耗、空气质量、景观质量、客运质量等主要交通、环境指标方面,轨道交通可达到最优水平。
3 城市轨道交通系统的基本特性
从一定意义上讲,城市轨道交通系统不仅是一个公共客运系统,而且是一个经济系统、一个社会系统。因而它不仅具有交通特性,而且表现出相应的经济特性和社会特性。
3.1 交通特性
(1) 提供高效、优质的出行服务。高效体现在速度快、容量大;优质体现在方便、舒适等。如表1所示〔1,2〕。
表1 城市轨道交通系统基本交通特性
地铁 轻轨 公交
运输能力/万人.单向高峰小时-1 3~6 0.6~2 <0.8
平均运行速度/km.h-1 30~60 18~40 10~15
时间准确性 良好 良好 较差
舒适性 好 好 较差
与地面交通的隔离率/% 100 30~80
线路的复杂性 简单/复杂 简单 复杂
运营自动化程度 最高 较高 低
(2) 节约资源(特别是节约城市稀有的土地空间资源)。主要表现在两个方面:一是能耗低,二是占地少。由于城市轨道交通系统采用的是大运量、集中化运输方式,且采用了一系列高新技术,因此单位乘客的能耗是其它任何一种城市交通方式所无法比拟的,同时占用的城市土地空间资源也是最少的。如表2所示〔3〕。
表2 各种交通方式占用道路面积(静态)
交通方式 每位乘客占用的道路面积/m2
自行车 6~10
小汽车 10~20
公共汽电车 1~2
轨道交通 0.5(地面) 0(地下)
(3) 轻度污染——体现在噪声、震动、空气污染程度小等。由于城市轨道交通系统一般采用电力牵引方式和大运量、集中化运输方式,因此,每运送一位乘客所产生的污染微乎其微,通常被称为“绿色交通”。如表3所示〔4〕。
表3 各种交通方式每乘客公里能耗与空气污染比较
交通方式 客位利
用率 能耗
/peg CO排放
量/g VOC排
放量/g NOx排
放量/g
小汽车 2.25人 60 27 4.2 1.3
公共汽车 25% 25 1.2 0.25 0.80
地铁和区域
快速铁道 21%~
25% 19~
19.5 0 0 0
注:1.Peg为汽油克当量;2.VOC为挥发性有机混合物;3.小汽车以汽油车为准。
3.2 经济特性
(1) 属巨额资金密集型系统。首先,初期建设投资需要巨额资金。由于城市轨道交通系统建设要求高、施工难度大、设备的技术标准也高,常常成为一个城市中有史以来最大的基础设施建设项目之一。因此,一个城市若没有相当强的经济实力和财政基础是无法进行大规模轨道交通系统建设的。
其次,运营成本也相当高。一方面城市轨道交通系统能源消耗绝对量相当大,包括列车牵引、环境控制、车站机电设备及通信信号设备等日常运转的能耗。另一方面高标准的防灾系统的投资成本与维护保养成本也很高。同时,大量运营管理与服务人员的开支、设备的运行费用也使运营成本居高不下。
(2) 企业财务收益与社会经济效益相差悬殊。由于城市轨道交通系统具有较强的公用性,强调社会经济效益的最大化,使得运营企业无法按运营成本制定票价,因此运营企业极易亏损,即便是运营成本的回收都几无可能,常常需要依赖国家、政府、社会提供大量的补贴。
3.3 社会特性
(1)具有公用事业的性质;
(2)具有基础设施的功能。
这些特性是从不同层次和不同角度对城市轨道交通系统进行观察与分析得到的,对于探讨城市轨道交通系统的管理体制很有裨益。
4 城市轨道交通系统的产品概念
4.1 城市轨道交通系统的基本性质
城市轨道交通属于一般交通运输业的范畴。关于一般交通运输业的性质,已有大量文献进行了详细的阐述与说明〔5〕。一般认为:交通运输企业首先具有物质生产的性质,同时在一定程度上兼有商业服务的性质,是生产性与服务性的统一。这个论述与ISO9004-2《质量管理和质量体系要素 第二部分:服务指南》的观点是一致的。该标准有如下一个连续系谱图(图4)表明:生产性与服务性通常共生于一个行业中,只不过不同的行业,生产性与服务性的成分不同而已。
图4 服务连续区间内的产品内容
因此,作为特定交通运输企业的城市轨道交通系统,首先具有物质生产的性质,同时兼有商业服务的性质。
4.2 城市轨道交通运营企业的产品
所谓产品,是指活动或过程的结果。产品可包括硬件、流程性材料、软件、服务或它们的组合。产品可以是有形的(如组件或流程性材料),也可以是无形的(如知识或概念)或是它们的组合。产品可以是预期的(如提供给顾客)或非预期的(如污染或不愿有的后果)〔6〕。
由此可见,产品是一个广义的概念,包括了硬件、软件、流程性材料和服务四大类别,还可以是它们的任意组合。结合以上对城市轨道交通系统性质与特点的分析,其产品应包括两类:一是乘客位移;一是在乘客出行过程中所提供的各种服务。二者恰恰反映了系统生产性与服务性的统一。当然,这两类产品不是相互独立的,而是相辅相成的。
这里,为乘客出行所提供的服务,狭义的是指企业销售位移产品的商业性服务,体现为售票前、中、后的服务等。广义的还应包括环境服务、信息服务、购物与办事服务等。实际上,当前世界各国的城市轨道交通企业为快速收回巨额投资,尽量减少亏损,提高自己的经济效益,无不在推行多种经营的政策,以争取主业和副业的相互促进。
5 城市轨道交通系统管理的基本内容
任何城市的轨道交通系统都有一个从无到有、从线到网、不断发展、不断完善的成长过程。这个过程可经历三个阶段——规划、建设和运营。城市轨道交通系统的管理就是指对上述三个阶段的全过程管理。因此,其基本内容包括以下三个方面:
(1) 规划管理
规划就是指对未来进行分析并作出相应的安排。其目的主要是为了实现系统自身内部的协调、系统与环境的协调,以发挥系统效率、体现系统的效益〔7〕。城市轨道交通系统的规划就是要做到系统内部线路网络的合理分布、运输能力的合理分配,做到与其它交通子系统(如常规公交、自行车等)的相互协调,进一步与城市社会经济大系统相协调,以满足现代城市人口迅速、舒适、频繁的出行需求。
规划管理的内容主要包括两个方面。一是规划方案的设立与选择。这方面要求进行大量的定性、定量分析,借鉴已有的成熟经验,采用科学的规划决策机制和最新的规划理论与方法。通常委托权威机构进行规划研究。二是规划方案的实施,包括建设用地的控制、建设计划的拟定、资金筹措的管理等。
(2) 建设管理
城市轨道交通系统的工程技术比较复杂,设备也比较先进,要耗费巨额的资金,这就成为一个城市最大的公益性投资项目之一。因此,必须进行科学的建设管理,以确保工程质量和投资效益。
城市轨道交通系统的建设管理包括两个方面。一是建设计划的管理。城市轨道交通系统的建设,一般采用逐线、甚至逐段的建设方案,为了保证系统能够有计划的建成和投资效益的最大化,必须制定切实可行的财政援助计划、资金筹措计划等,同时进行最佳建设时机和建设顺序的研究。二是建设过程的管理。城市轨道交通系统项目的建设过程如图5所示。
图5 城市轨道交通系统项目建设的全过程
建设过程的管理,就是对上述整个过程的每个分过程、每个环节的全面管理,包括投资、进度和质量三个方面的计划、控制与管理。
(3) 运营管理
运营管理是指对城市轨道交通系统各类要素(包括人员、设备、技术和管理)的计划、组织、指挥、协调与控制。其目的是为了充分发挥系统的效率、确保乘客出行的质量。主要包括生产调度、设备管理、技术管理、质量管理、财务管理等。
6 城市轨道交通系统的管理体制及其经营管理特点
6.1 城市轨道交通系统的管理体制
城市轨道交通系统具有资金密集的经济特性。因此,在早期资本市场并不发达时期,城市轨道交通系统(地铁)一般由政府出资建设;同时,由于城市轨道交通系统具有企业财务收益与社会经济效益相差悬殊的特性,使得运营企业即便是运营成本本身也没有能力收回。因此,早期一般由政府来组织运营,亏损由财政负担。总之,无论建设与运营均由国家经营。
国营的缺点是产权不明晰,经营者不负责其资产的保值与增值。因此,后期城市轨道交通系统逐渐转向民营。
民营表现在两个方面:一是在建设融资上,大量私有资本通过发行券、股票等进入城市轨道交通系统的建设领域;二是在经营管理上,企业一般是在一定的政府优惠与支持政策及管制与约束下自主经营、自负盈亏。政府的优惠与支持主要表现在税收、折旧等方面,其目的是要降低企业的风险、提高企业的盈利能力与积极性;政府的管制与约束主要体现在规划安排、投资限制、定价约束等方面,其目的是保证整个系统的社会经济效益实现最大化。
6.2 城市轨道交通系统的企业经营与管理特点
首先,企业实际上进行的是非完全的市场经营。一方面政府给予企业相应的支持与优惠政策以确保经营企业的盈利能力,提高其经营的积极性。另一方面,政府又对企业制定各种管制政策和进行一定的行为约束以确保整个系统的社会经济效益最大化。因此,可以说城市轨道交通系统的企业经营是市场经营成分和协议(与政府)经营成分的综合。
其次,城市轨道交通系统的企业一般采取多种经营的战略,综合开发其土地空间资源,以增强企业的盈利能力。企业总是首先抓好主营业务——运营生产的经营与管理,以高质量的服务吸引大量的乘客为其它辅营业务创造良好的外部环境;同时重视辅营业务,如房产物业的经营、商业的经营、旅游业的经营等,以充分利用客流密集的优势,有效开展多种经营业务。这方面以香港地铁的经营最为典型。
『贰』 城市轨道交通设备有哪些,它们在大联动机运转中起着什么作用
城市轨道交通设备包括:电动扶梯、AFC(自动售检票)系统、屏蔽门、自动门、车辆空调、中央空调、通风设备、给排水设备、消防喷淋系统、地铁车辆牵引、道岔转辙设备、电源控制系统等等。
『叁』 轨道交通动力装置是什么
1 概述
城市轨道交通具有安全、快速、准时、高效、节能、无污染和占地少的特点,能满足城市发展和环境保护的现实要求。发展城市轨道交通是解决城市公共交通问题的根本途径,也是城市可持续发展战略的必然选择。现代快速城市轨道交通系统采用全封闭车道、自动信号控制调度系统和轻型快速电动车组,行车密度大,h~ 40 km 平均旅行速度一般为30 km /h,最高运行h~ 90 km 速度为80 km /h,单向最大载客能力可达6 万人h~ 8 万人h。城市轨道交通车辆有三大关键技术:VVV F 调频调压交流传动与控制技术;轻量化车体技术;轻量化、高性能、高可靠性转向架技术。
现代城市轨道交通车辆的类型一般可以分为A 型、B 型、C 型和低地板轻轨车。其中,低地板轻轨车又可分为70% 低地板和100% 低地板2 种。目前,同时具有发展城市轨道交通的现实需要和经济实力的多为客流量大的大中型城市,其快速轨道交通系统发展的主流是以A 型车或B 型车为基础,基本编组单元为2M + 1T 或1M+ 1T 的电动车组立体化运行。整个轨道交通系统正朝着地下铁道、高架轻轨和近郊地面三位一体的立体化、网络化方向发展。采用VVV F 交流传动技术和轻量化耐候钢或不锈钢车体的B 型车,能够满足我国一些城市轨道交通系统的发展要求,并有一定的技术经济性,其走行部为轻量化、低噪声的无摇枕转向架。
2 转向架选型分析
2. 1 城市轨道交通对转向架的特殊要求
与干线铁路相比,城市轨道交通有以下特点:
(1) 间距短,启停频繁,对牵引和制动性能要求很高;
(2) 曲线半径小,对走行部要求高;
(3) 线路坡度大,可达30‰~ 60‰;
(4) 载重从1816 t (310 人) 到26 t (432 人),空重车重量差大;
(5) 行车密度大,最短行车间隔可达115 m in~ 2 m in,自动控制程度高;
(6) 运行环境特殊,安全可靠性要求极高;
(7) 对噪声要求严格;
(8) 需满足城市总体风格和居民的审美要求,车辆造型和色彩要求极富创造性。
对于转向架的运行稳定性、轻量化、低噪声、高可靠性、易维护及特殊的运行环境必须给予足够的重视。转向架对车辆的运行性能和行车安全至关重要,对轨道交通系统运行的经济性有重大影响。
2. 2 国内既有转向架的特点
目前,国内地铁、轻轨电动客车用转向架除国产的外,还有引进国外技术的,主要有2 种:一种是上海地铁1 号线、2 号线和广州地铁1 号线用转向架,为从欧洲整机进口的产品;另一种是北京复八线地铁用转向架,为引进韩国韩进重工技术研制生产的产品。其中,上海2 号线地铁车辆也用于我国第一条高架轻轨—— 明珠线。为便于分析比较,将各种转向架的主要技术特征和参数列于表1。
表1 现有地铁、轻轨转向架的主要技术特征和参数
注:上海地铁1 号线用转向架为橡胶弹性联轴器
2. 3 转向架的发展方向
纵观国内外情况,A 型或B 型城市轨道交通车辆走行部的发展趋势是轻量化、低噪声的无摇枕转向架,一系悬挂为橡胶弹簧,二系悬挂为空气弹簧与抗侧滚扭杆并用,牵引电机横向架悬,采用单元式基础制动装置。城市轨道交通车辆的线路条件和走行特性与干线铁路车辆有很大不同,如转向架的结构设计空间十分苛刻;采用交流传动技术,齿轮传动比很高;载客量很素的综合作用给城市轨道交通车辆转向架的设计带来大,运行环境特殊,安全可靠性要求极高,等等。这些因了特殊的困难。
3 转向架总体设计要求和主要技术参数
3. 1 转向架总体设计要求
(1) 转向架的综合性能应符合规定的限界和线路条件,能够满足地下铁道、高架线路和近郊地面大容量、快速城市轨道交通系统的运用要求。
(2) 转向架具有适宜的运行稳定性和良好的曲线通过能力。
(3) 运行平稳性指标按GB5599—1985 《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》的规定执行:车辆在空载和满载之间的任何载荷条件及各种运营速度下,其垂向和横向平稳性指标均小于或等于215,且性能稳定。
(4) 转向架的安全性指标按GB5599—1985 《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》的规定执行:脱轨系数Q ?P ≤1. 0;轮重减载率?P ?P ≤016;倾覆系数D ≤018。
(5) 转向架关键零部件的静强度、动强度符合有关国际标准或TB1335—1996 《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》的要求。
(6) 适当采取轻量化措施,转向架总重约415t(不含驱动装置)。
(7) 可靠性高,对可能的故障均采取安全措施。
(8) 可维护性好。
3. 2 转向架主要技术参数
4 转向架主要结构设计特点
B 型城市轨道交通车辆转向架为轻量化、低噪声、无摇枕转向架。轴箱弹簧为无磨耗圆锥叠层橡胶弹簧,采用H 型钢板压型焊接构架,中央悬挂为空气弹簧直接支承车体的三无结构,采用单元式单侧闸瓦踏面制动装置,牵引电机横向架悬。转向架分为动车转向架(图1) 和拖车转向架(图2)。在动车转向架的每根车轴上装有1 台交流牵引电动机、齿轮传动箱和联轴器。动车转向架与拖车转向架相比,除轴箱弹簧的特性参数不同外,其他零部件可完全互换。
图1 动车转向架装配图
图2 拖车转向架装配图
首次采用I2DEA S 软件对转向架直接进行三维装配设计。构架、轴箱等的三维造型设计为后续的有限元强度计算打下了基础。对各零部件进行了准确的质量、转动惯量、重心和主惯性轴位置的计算,以便为转向架的动力学性能计算提供可靠的基础数据。
4. 1 轮对轴箱定位装置
轮对轴箱定位装置采用圆锥叠层橡胶弹簧(图3) ,橡胶弹簧的优点在于具有非线性刚度特性,并有隔离高频振动和降低轮轨噪声的作用。对三向弹簧参数进行优化选择,在获得转向架适宜的蛇行运动稳定性和满足传递制动力、牵引力要求的前提下,注重提高转向架的曲线通过能力。在轴箱弹簧与轴箱之间设有调整垫片,以便于落车调整。轴箱盖与构架之间设有安全吊环。
图3 轮对轴箱弹簧装配图
采用我国现行标准的H SD 型车轮,车轮滚动圆直径为<840 mm ,踏面为LM 型磨耗形踏面。远期有条件时将采用噪声优化车轮和大等效斜度圆弧踏面。车轴为非标RC3 轴,轴颈直径为<120 mm,轴颈中心距为1 930 mm 。采用<120mm ×<240mm ×160mm 双列圆柱滚子轴承,轴箱材料为铸钢,有条件时将采用铝合金。
4. 2 构架组成
构架为H 型轻量化低合金高强度钢板焊接结构,主要由2 根侧梁和2 根横梁组成(图4)。侧梁上盖板、下盖板和立板的厚度分别为12 mm 、14 mm 、10 mm,侧梁内部设有多块厚度为8 mm 的筋板。构架横梁采用直径<180 mm 、壁厚14 mm 的无缝钢管,可提高构架主体结构的可靠性。侧梁与横梁的连接处和两横梁之间设有纵向加强梁。
图4 构架装配图
构架侧梁上焊有制动缸安装座、轴箱弹簧定位座等,横梁上焊有牵引电机吊座、齿轮箱吊杆座、牵引拉杆座和横向缓冲器座等。所有关键安装座的位置精度均通过对转向架构架的整体加工获得。采用三维有限元分析法进行了构架应力和振动模态分析。计算表明,构架整体应力分布合理,不存在薄弱环节。模态分析采用了L anczo s 方法,最低阶模态振型为构架扭曲,频率为3011 H z 。正常运用情况下,转向架构架的使用寿命不低于车体寿命(30 a),在此期间内不需要对转向架进行结构修整。转向架焊接制造完工后需进行消除焊接内应力的处理。
4. 3 中央悬挂装置
中央悬挂装置采用低横向刚度、大扭转变形的空气弹簧直接支承车体的三无结构,垂向用可变阻尼节流阀减振,横向安装油压减振器,还设有非线性横向缓冲止挡和新型抗侧滚扭杆装置(图5)。动车头部转向架装设排障器和信号天线托架。当采用第三轨受电时,还需装设第三轨受流器。
图5 无摇枕型中央悬挂装配
牵引装置由中心销、牵引梁、复合弹簧和新结构Z 形牵引拉杆组成,牵引点距轨面高度为385 mm 。新结构Z 形牵引拉杆具有低的横向及垂向附加刚度,提高了车辆的横向及垂向动力学性能,实现了无磨耗、无间隙牵引。
4. 4 基础制动装置
动车、拖车转向架均采用单侧单元式踏面制动装置,制动力优先由动车的再生制动负担。每轴设1 个带弹簧停放制动器的单元制动缸,停放制动能力满足用户规定的最大限制坡道要求。此方案的优点在于,动车、拖车转向架的制动装置(除制动倍率外) 完全相同。与轴装盘形制动和轮装盘形制动相比,该转向架具有较低的簧下质量,有利于减小轮轨之间的动作用力。单元制动缸的主要技术参数见表3。
4. 5 齿轮传动装置采用斜齿轮一级减速,以使传动平稳,降低传动噪声。为降低簧下质量,齿轮箱材料采用高强度铸造铝合金。采用刚性可移式鼓形齿联轴器或TD 型挠性板式联轴器(图6)。齿轮箱采用具有双面密封效果的机械式迷宫密封,免维护,无磨损。传动装置的传动比等主要技术参数将依据列车基本单元的配置和牵引电机的选择来确定。
图6 牵引电机传动装置
4. 6 其他装置
5 转向架动力学性能参数优化
铁道车辆是一个复杂的多体动力学系统,不但有各个部件之间的相互作用力和相对运动关系,还有轮轨之间复杂的相互作用关系。在转向架设计过程中,笔者与北方交通大学合作,利用德国铁路专用软件S IM 2 PA CK 建立了车辆系统的多体动力学模型,对影响车辆动力学性能的转向架主要参数进行了优化计算。包括:一系圆锥橡胶弹簧的三向刚度、二系横向减振器阻尼、抗蛇行减振器阻尼、抗侧滚扭杆刚度和车轮踏面斜度的变化等。车辆系统的每种参数对车辆的动态响应、蛇行运动稳定性和曲线通过性能三个方面的影响是不同的,而且,提高车辆蛇行运动临界速度和改善车辆曲线通过性能这两者对悬挂参数的要求是有矛盾的。因此,车辆悬挂系统的结构设计和参数选择,只能按实际运用条件进行综合考虑。这些条件包括最高运营速度、曲线半径和超高以及线路不平顺等。通过多方案的参数优化选择,转向架蛇行运动的计算临界速度为220 km /h,动车、拖车的运行平稳性指标小于2. 5,曲线通过能力和运行安全性指标满足有关标准的要求。
6 结论与建议
立足于国内技术,研制出具有国际先进水平的转向架,对我国城市轨道交通的发展具有重大意义。转向架的结构设计受车辆限界、地板高度、车辆宽度和轴重等的严格限制。通过B 型城市轨道交通车辆转向架的设计,笔者有以下几点体会:
(1) 虽然完成了转向架的设计和理论分析计算,但结构设计的合理性、关键零部件的疲劳强度以及运行性能仍有待于进一步试验和长期的运用考验。
(2) 对于采用VVV F 交流传动的A 型和B 型城市轨道交通车辆来说,踏面单元制动是较理想的基础制动方式。
(3) 车轮直径大小及其辐板形式不仅影响轮轨之滑防空转控制传感器、接地电刷装置和固体轮缘润滑间的相互作用,也关系到转向架传动装置的设计和牵引电机的选择。应尽快研制车轮直径和辐板形式合理的噪声优化车轮。
(4) 有关单位应研制专门适用于城市轨道交通车辆的大等效斜度圆弧踏面,以提高城市轨道交通系统运营的经济性。
(5) 城市轨道交通车辆转向架的研制是一个复杂的系统工程。转向架的设计与线路、限界条件、传动技术的发展以及转向架基础零部件的技术水平密切相关。
(6) B 型城市轨道交通车辆转向架的基本结构和技术完全可以用于A 型车,只需根据A 型车铝合金车体的设计特点对转向架固定轴距和空气弹簧上支承面高度进行适当调整即可。
『肆』 城市轨道交通设备有哪些,都有什么作用
您好,城市轨道交通设备包括:电动扶梯、AFC(自动售检票)系统、屏蔽门、自动门、车辆空调、中央空调、通风设备、给排水设备、消防喷淋系统、地铁车辆牵引、道岔转辙设备、电源控制系统等等。
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『伍』 城市轨道交通的功能是什么
城市轨道交通是城市公共交通的骨干,具有节能、省地、运量大、全天候、无污染(或少污染)又安全等特点,属绿色环保交通体系,特别适应于大中城市
『陆』 论述城市轨道交通车辆由那几部分的组成,说明各部的作用
1、车体
2、转向架
3、制动系统
4、牵引缓冲连接装置
5、受流装置
6、车辆电气系统
7、辅助电源
8、通风、采暖及空调
9、车辆内部设备
10、照明
11、自控、监控系统
希望能够帮助到您,望采纳
『柒』 城市轨道交通的功能是什么
客运:绝大多数的城市轨道交通系统都是用来运载市内通勤的乘客,而在很多场合下城市轨道交通系统都会被当成城市交通的骨干。通常,城市轨道交通系统是许多都市用以解决交通堵塞问题的方法。地铁在许多城市交通中已担负起主要的乘客运输任务,莫斯科地铁是世界上最繁忙的地铁之一,800万莫斯科市民平均每天每人要乘一次地铁,地铁担负了该市客运总量的44%。东京地铁的营运里程和客运量与莫斯科地铁十分接近。巴黎地铁的日客运量已经超过1000万人次。纽约的地铁营运路线总长居世界第五,日客运总量已达到2000万人次,占该市各种交通工具运量的60%。香港地铁总长虽然只有43.2公里,但它的日客运量高达220万人次,最高时达到280万人次。
货运:美国的芝加哥曾有用来运载货物的地下铁路;英国伦敦亦有专门运载邮件的地下铁路。但两条铁路已先後在1959年及2003年停用。[11]
人防:在战争(如第二次世界大战)时,地下铁路亦会被用作工厂或防空洞。不少国家(如韩国)的地铁系统,在设计时都有把战争可能计算在设计内,所以无论是铁路的深度、人群控制方面,都同时兼顾日常交通及国防的需要。
避寒:有些地方的地下铁路建筑在地下为的不单是避开地面的繁忙交通及房屋,还有为避免铁路系统受到户外的恶劣天气的破坏,负面教材有莫斯科地铁地面线4号及L1号线,受到极端寒冷天气的肆虐导致维修费用已经远远高过地下线的建造及维修费用。
摆设:城市轨道交通系统亦被用作展示国家在经济、社会以及技术上高人一等的指标。例如前苏联的地下铁路系统便以车站装饰华丽出名,而朝鲜首都平壤的地下铁路系统亦有堂皇的装饰。
『捌』 城市轨道交通的作用是什么
1、城市公共交通对城市政治经济、文化教育、科学技术等方面的发展影响极大,也是城市建设的一个非常重要的方面。
2、发展城市公共交通不仅缓解城市交通拥堵的有效措施,也改善城市人居环境,促进城市可持续发展的必然要求。
3、是提高交通资源利用率、缓解交通拥堵、降低交通污染、节土地资源和能源的重要手段。
4、对增强城市功能、统筹城乡发展、促进城乡共同繁荣具有十分重要的作用。
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