城市轨道交通基础知识
2025-02-13 20:58:33 0 举报
AI智能生成
城轨、城市轨道交通、地铁、行业知识
作者其他创作
大纲/内容
一、城轨发展沿革
什么是城轨
以轨道的形式来解决城市交通问题,具有城市和轨道的二重性。
为什么城轨可以解决『大城市病』
平均旅行速度快
运载力强
单位运输成本低
空间利用率高
环境代价小
生命代价低(交通事故造成人员伤亡)
城轨有哪些制式
地铁
出行距离长
最高设计速度100km/h,平均旅行速度30~40km/h
客运量大
每列车1000人以上
可建在地下或者高架桥上
轻轨
最初指轻型钢轨,目前已与地铁使用同质量钢轨,有的没有钢轨使用胶轮列车
与地铁相比
多建在地面和高架桥上
目前轻轨指的是运输能力比地铁略小的中等运力城轨类型
平均造价低于地铁
建设周期短于地铁
单轨
也称独轨,由单一轨道梁支撑并引导车厢,最大的特点就是车体比承载轨道宽
按支撑方式不同区分
跨座式
车体骑跨在单根轨道桥梁上
线路通常采用高架形式,亦有地面或地下
编组灵活、速度与地铁相差不大
跨座式单轨使用胶轮。通过小半径曲线线路能力强
典型:重庆单轨(俗称:重庆轻轨)
悬挂式
通常采用高架形式
通过小半径曲线能力强,但爬坡与承载力不如跨座式
典型:德国、日本
有轨电车
泛指路面交通(包括机动车和行人)荤腥的轨道系统
无独立路权
中国的现代有轨电车一般在城市新区,造价低,可观光。
磁悬浮
利用电磁力将列车悬浮在轨道上方并推动其运行
分类
高速磁悬浮
中低速磁悬浮
安全性、运能需求、投资、工程难度、效率、运营成本是选择的主要考虑因素
世界上首条地铁
英国大都会地铁
1860年开始建造,1863奶奶1月10日正式运营
城轨车辆的发展
阶段一:蒸汽到电气
蒸汽机车
内燃机车
电气机车
阶段二:机车到动车
机车和动车的区别
机车单纯提供动力,动车提供动力的同时提供搭载乘客的空间
电梯遥控原理,指电梯的控制既能在轿厢内进行也能在轿厢外进行,可以在不同的楼层进行,这一原理运用在轨道电力牵引领域,使牵引电机分布在列车的不同位置,这是动车组概念的由来。
电梯和地铁
没有电梯就没有现代城轨
多元同步概念
动车组的概念
地铁一定在地下吗?
不一定
主要考虑因素
经济因素
地下线造价高,需要考虑通风、环控、运作成本
可用空间
避免大规模拆迁,城市中心区域会倾向于建在地下
工程技术难度
地质条件
地铁和轻轨
本质区别是运量
编组数
地铁5~10节
轻轨2~4节
车辆型号
A、B、C三种型号
选用A、B型称地铁,C型称轻轨
车辆决定了轴重、站台长度
设计区别
最大高峰小时客流量
地铁:3W~7W
轻轨:1W~3W
轴重
地铁:大于13t
轻轨:小于13t
平面曲线半径
地铁:不小于300m
轻轨:100~200m
上海轨道交通3号线采用6节编组A型车,90%线路在高架桥上,属于地铁线。上海轨道交通6号线采用4节编组C型车,有70%线路在隧道内,属于轻轨线。
地铁车票
纸票->磁卡票->IC卡
当前:手机支付
中国地铁的崛起
北京地铁:1971年1月15日,北京站至公主坟;1984年4月20日北京地下铁道公司成立
二、城轨系统和设备
城轨的点、线、面
点:车站
线:线路
闭合线路称为环线
大多数情况下每条城轨线路都会自成一套体系,有自己的车、颜色、车场、控制中心、列车时刻表,甚至自己的运营商
为什么每条线路都自成体系?
线路建在地下或空中,在同一水平面的可能性较小,不同线路之间会有高低差,无法连接起来。
若各线路交叉连接会导致运行效率的降低
面:网络
地铁没有传统大铁的『行车组织』意义上的网络运营,只有『客运组织』意义上的网络运营
城轨车站的分类
按位置分
按空间位置分
地下站
地面站
高架站
按城轨线路上的位置分
终点站
中间站
按在城轨网络中的位置分
换乘站
非换乘站
按技术作业性质分
折返站
折返站中有折返设备供列车折返
非折返站
按站台形式划分
岛式车站
侧式车站
混合式车站
车辆段、车场、综合维修基地
车辆段
负责检修列车的车辆,从大铁中移植来的概念,但是城轨车辆段指的是处所而非编制
大铁中车辆段通常由检修工厂和列检所组成
检修工厂负责车辆的大型检修
列检所通常设在二等站,实时监测过往的车辆,客车车辆段中还有一组负责随车列检的人员,即随车一期进行实时监控监测
车场
停放车辆,对车辆进行编组、清扫、整备、维修和日常保养等作业的场所,与
综合维修基地
与车辆段的概念基本一致,但是综合维修基地还负责对城轨其他设备进行维修
城轨网络和大铁网络的本质不同
大铁是『车(列车)』形成的网,城轨是『人(乘客)』形成的网
城轨的不同线路之间的连接是通过换乘实现,大铁以列车过轨实现
城轨有哪些设备系统
轨道
车辆
供电系统
通信系统
列控系统
收费系统
电梯
电扶梯
自动步道
其他设备系统
车站内
通风
照明
供水
排水
保安防盗
隧道内
通风
照明
排水
消防
紧急疏散
为什么要用钢轨
载重力强
跑的快
平稳
建设成本和运输成本低
什么是『轨枕』、『道床』
道床指的是铁路轨枕下面、路基上面铺设的石砟垫层,即为有砟道床
有砟道床和无砟道床
有砟道床
由具有一定粒径和强度的硬质碎石堆积而成
无砟道床
采用 混凝土、沥青混合料等形成的整体基础,支撑轨枕和钢轨
造价高、噪声大,但精度高能满足高速行驶要求,维修工作少
什么是轨距
标准规矩:1435mm
中国大陆采用标准轨距
什么是警冲标
以警冲标为基准,靠近线路交叉点的一边称为警冲标的外方,远离交叉点的一边称为警冲标的内方
什么是防爬装置
设置在轨道上
列车运行时产生作用在钢轨上的纵向力,使钢轨发生纵向移动,在有砟道床的情况下会带动钢轨以期移动,会造成钢轨缝不均匀、轨枕歪斜,破坏线路影响行车安全,因此需要防止轨道爬行,防爬器就是阻止钢轨和轨枕之间的相对移动,使用防爬撑防止轨枕和道床之间的相对移动 。
爬行一般发生在长大下坡和进站时的制动范围内。当城轨采用整体道床时不会用到防爬撑。
设置在城轨车两端
设置在城轨车两端的防爬器的作用是在放生列车的相撞事故时,想断的谅解车厢的防爬器相互咬合,组织列车在撞击力的作用下因向下『跃起』而造成一列车爬到另一列车顶上去。
什么是道岔
线路分叉的地方,需要道岔把列车引上岔道。道岔是不用线路之间的连接设备,引导车辆从一条线路到另一条线路。
传统轮轨系统的道岔
道岔的两根活动尖轨由连杆连接。转辙机通过连拉动/推动两根尖轨一起移动。当一侧尖轨与相应的基本轨密贴时,另一侧的尖轨与相应的基本轨完全分开。车辆轮缘以道岔开通方向驶入预定线路。
单轨系统的道岔
什么是车档
一种安装在线路尽头为了阻止车辆因意外情况而越出线路终端的安全设施
上图为液压车挡,大铁还有简易金属车挡
城轨有哪些线路
正线上的正线
第一个正线是广义的指的是和车场相对的,是城轨系统车场以外的部分
所谓正线上的正线是狭义正线,是指在广义正线范围内,贯穿所有车站、区间,供雷车日常载客行驶的线路,包括区间正线和车站正线
城轨系统狭义正线通常有两条:一条上行、一条下行。其定义有各城市根据具体情况自己给出
正线上的辅助线
辅助线是对狭义正线的辅助,实现列车的折返、停放、检查、转线等。
辅助线的分类
折返线
供列车折返掉头的线
渡线
两条平行线路之间的连接线,通过一组道岔达到列车转线的目的
联络线
联络线是为了沟通两条单独运营线路而设置的连接线,为两线车辆过线服务。通常在两条城轨线路共享车辆维修设施的情况下对车辆进行送修与回送;在两线之间调配运营车辆;为后建线路运送设备。
停车线
一般设置在端点站,用于列车停放,进行简单的检修作业。
出入段线
车辆段与正线之间的连接线
安全线
列车运行的隔开设备,主要目的是防止在车辆段(场)出入线、折返线或岔线上运行的列车未经允许进入正线,导致与正线的列车发生冲突
避难线
列车失控的情况下提供额外的减速及停车距离
车场线
每一条城轨线都有一个车场,其内铺有若干相连接的线路,用于停运后列车入库、检修、试车、调车等作业,这些线路统称车场线
车场线的分类
试车线
对检修完毕的车辆进行动态检测,为达到速度要求试车线必须有一定的长度和平纵断面特点
检修线
供车辆检修作业使用。通常设有地沟或设计成架空线路,配有架车设备和检修设备
调车线
用于车辆的转线,又称牵出线
洗车线
用于车辆外部清洗
停车线
用于雷车停放
城轨车辆有哪些种类
第一层次分类
电客车
A型
北京地铁14号线、上海轨道交通1号线、广州地铁1号线
B型
目前6B车型,是我国应用最广的地铁车型,多数的地铁城市和路线采用的就是该车型列车。
B型车按照受流方式不同还可分为B1型车和B2型车,B1型车为第三轨(接触轨)供电,B2型车为接触网供电。
B型车按照受流方式不同还可分为B1型车和B2型车,B1型车为第三轨(接触轨)供电,B2型车为接触网供电。
C型
C型车一般是我们说的轻轨车型,鲜见于地铁线路。
根据我国标准,城市轨道交通中采用中型铁路系统,路面电车每小时可载客约7000人;能适应远期单向最大高峰小时客流量1.5~3.0万人次的称为轻轨。若采用大载客量车卡,能适应远期单向高峰小时客流量为3.0~6.0万人次的统称为地铁。
C型车标准车宽2.6m,车长与B型车差不多19m、轴重11t、编组一般为2-4节,单向小时最大客运量1~3万人。
所以我们提到C型车一般指轻轨车型,如长春轻轨4号线采用的就是国标C型轻轨电动车,长60米,车体宽2.65米,每列车可载客500人~600人,单向小时最大客运量仅为地铁A、B车型的一半不到。
根据我国标准,城市轨道交通中采用中型铁路系统,路面电车每小时可载客约7000人;能适应远期单向最大高峰小时客流量1.5~3.0万人次的称为轻轨。若采用大载客量车卡,能适应远期单向高峰小时客流量为3.0~6.0万人次的统称为地铁。
C型车标准车宽2.6m,车长与B型车差不多19m、轴重11t、编组一般为2-4节,单向小时最大客运量1~3万人。
所以我们提到C型车一般指轻轨车型,如长春轻轨4号线采用的就是国标C型轻轨电动车,长60米,车体宽2.65米,每列车可载客500人~600人,单向小时最大客运量仅为地铁A、B车型的一半不到。
L型
L型,独立系统适用于特别规划的线路,即直线电机列车。
直线电机运载系统是一个专用系统,不能与传统的城市地铁交通系统兼容。所以目前L型列车服役的线路不多,仅4条:广州地铁4号线、5号线、6号线、北京地铁机场线。
适用于两种情况:一是因为地质地貌所限,在施工架设过程中急需解决大坡度、小半径问题的线路,比如广东地铁4号线。二是城市的郊区线、机场线、观光线因不满足高峰小时单向客流不超过3万人的要求,也适用。
直线电机运载系统是一个专用系统,不能与传统的城市地铁交通系统兼容。所以目前L型列车服役的线路不多,仅4条:广州地铁4号线、5号线、6号线、北京地铁机场线。
适用于两种情况:一是因为地质地貌所限,在施工架设过程中急需解决大坡度、小半径问题的线路,比如广东地铁4号线。二是城市的郊区线、机场线、观光线因不满足高峰小时单向客流不超过3万人的要求,也适用。
传统方式上使用A型车和B型车的线路系统被认为是地铁,而使用C型车和L型车的线路系统曾经被认为是轻轨。对这种区分方式如今也另有说法,因为这些线路均享有专有路权,都属于地铁。
工程车
工程机车
为工程列车提供牵引力
铺轨车
接触网检测车
用于检测接触网的拉出值、导线高度、网压等机械及电气技术参数。有公铁两用型
轨检车
对轨道进行动态检测,掌握线路在列车实际动载作用下的几何尺寸偏差,具有轨距检测、曲率检测、水平检测、高低检测、方向检测等功能
多功能检测车
牵引小车(公铁两用车)
钢轨探伤车
运用超声波对钢轨进行探伤,在超声波脉冲射入钢轨内部后,根据反射回来的回拨来检测缺陷
钢轨打磨车
用于消除钢轨表面的磨碎、变形等缺陷
轨道小车
什么是列车编组
电客车列车编组
Tc
带司机室的拖车,也就是列车的首尾两节车厢
Mp
带受电弓的动车,车顶有受电弓,车底转向架上有牵引马达
M
转向架上有牵引马达
工程列车的编组
更换钢轨用的换轨列车
机车+带起吊机械的平板车+机车
打磨钢轨用的磨轨列车
机车+专业磨轨车+机车
冲洗线路用的线路冲洗列车
机车+带水箱、水泵、发电机的平板车+机车
对接触网进行检测用的接触网检测列车
机车+带升降作业一边对接触网进行检测的平板车+机车
车轮踏面为什么是锥形的
“轮对踏面”。在轮对踏面上存在两个梯度坡面,踏面内侧圆周大于外侧,因此当车辆通过曲线时产生离心,迫使车轮踏面内侧圆周(大径)沿曲线外径走,踏面外侧圆周(小径)沿曲线内径走,这样车辆就能顺利通过曲线。即:踏面大径弥补了曲线大径 就同步了
城轨车辆需要更换轮胎吗
为了节约成本,钢轮换胎前会做削切处理,虽然车轮会变小,但只要车轮半径还在允许范围内就不用换新车轮
城轨列车是怎么转向的
在一条线的弯道上转弯
用道岔换线
换端行驶
什么是转向架
转向架是为了列车能顺利通过小半径曲线而设计的。如果线路是直的就不需要转向架
什么是『车钩』『自动车钩』
列车是由一节节的车厢连接起来形成的,把车厢连接起来的装置叫做车钩,现在的车钩看上去不一定像钩子。
车钩的分类
半永久车钩(连接单元内车辆)(又称牵引杆)
半自动车钩(连接列车内两个单元)
将两个单元连接起来,包括机械连接和气路连接,即在两车完成连接的同时两车的气路会实现连接,但两车的电路必须人工连接。
全自动车钩(在首车前端,与其他列车连接)
连挂或解钩时其机械、气路和电路可以实现自动连接或分离也可人工解钩
什么是轨道电路
基于流经受电设备的电流强弱来判定轨道电路区段的空闲与否
轨道电路的功能
实质上是列车探测器,探测轨道电路所在轨道区段是否有车占用,并在有车占用时将相关的轨旁信号机转为红灯显示,以阻止其他列车进入该段线路。
轨道电路还可以监督检查钢轨是否发生断裂,在钢轨没有断裂时,轨道电流畅通无阻,继电器工作正常。一旦钢轨出现断裂,轨道电流中断,就会使继电器因供电缺失而释放衔铁接通红色信号电路。
轨道电路的组成与原理
组成
原理
轨道电路由送电端设备、轨道线路、受电端设备组成,在一个轨道电路区段形成一个闭环回路。轨道空闲时,受电端轨道继电器受电并保持在吸起状态,接通信号机绿灯电路。当列车进入轨道电路,即轨道被占用时,电流同时通过轮对和轨道继电器,由于轮对电阻比轨道继电器线圈电阻小得多,流经轨道继电器的电流大大减小,形成很大的分流作用,使轨道继电器释放衔铁,接通信号机红灯电路,表示轨道被占用。
什么是闭塞
轨道交通行业说的闭塞是将一段线路隔绝和封闭起来,正常情况下,除了允许一列车占用外,不允许其他列车进入。
为了保证区间内列车运行安全和效率,防止列车发生对向冲突或同向尾追,而规定的区间两端车站值班员在向区间发车前必须办理的行车手续,叫行车闭塞(简称闭塞);用于完成闭塞手续的设备即闭塞设备。城市轨道交通常用的闭塞方式分为三类:
(1)固定闭塞(一般采用自动闭塞方式)将线路划分为固定的闭塞分区,不论是前、后列车的位置还是间距,都是用轨道电路等来检测和表示。列车的安全追踪间隔距离固定,所以称为固定闭塞。
(2)预先设定列车的安全追踪间隔距离,根据前方目标状态设定列车的可行车距离和运行速度,介于固定闭塞和移动闭塞之间的一种闭塞方式。
(3)列车安全追踪间隔距离不预先设定,而随列车的移动不断移动并变化的闭塞方式。列车间的最小运行间隔距离由列车在线路上的实际运行位置和运行状态确定,所以闭塞区间随着列车的行驶,不断地向前移动和调整,故称为移动闭塞。
(1)固定闭塞(一般采用自动闭塞方式)将线路划分为固定的闭塞分区,不论是前、后列车的位置还是间距,都是用轨道电路等来检测和表示。列车的安全追踪间隔距离固定,所以称为固定闭塞。
(2)预先设定列车的安全追踪间隔距离,根据前方目标状态设定列车的可行车距离和运行速度,介于固定闭塞和移动闭塞之间的一种闭塞方式。
(3)列车安全追踪间隔距离不预先设定,而随列车的移动不断移动并变化的闭塞方式。列车间的最小运行间隔距离由列车在线路上的实际运行位置和运行状态确定,所以闭塞区间随着列车的行驶,不断地向前移动和调整,故称为移动闭塞。
闭塞的类型
人工闭塞
电话闭塞、电报闭塞。区间两端车站用电话或电报联系,目前基本不启用
半自动闭塞
人工办理
固定式自动闭塞
将线路划分为若干小段,在每个闭塞分区的起点装设轨旁信号机用以防护
准移动式自动闭塞
移动式自动闭塞
CBTC即基于通信的列车控制
什么是『联锁』
即『互锁』。为防止列车之间的冲突,铁路也采取安全可靠的技术方法与设备,使进路、进路道岔、信号机之间按照一定的程序、一定的条件既相互联系又相互制约,这种关系就是『联锁』关系。
什么是列车进路
进路是指列车行进的路径,是列车由某一指定地点运行至另一指定地点所经过的路段。
进路尤其路段上所有的道岔开通的位置确定。进路的时段通常由信号机界定,而终端除了信号可以由信号机界定外还可以用警冲标、车档标等界定。
敌对进路是指两条(或两条以上)进路,如果同时排出来有可能造成列车正面、侧面或追尾冲突的事故。
什么是车载信号
车载信号是指设在列车上的信号,与轨旁信号相对应。
车载信号与轨旁信号的关系
车载信号是轨旁信号经过『车-地』通信设备传导车上去的
为什么要对列车进行限速
速度越高,越不容易停下来,发生碰撞的可能性越高。
速度越高,过曲线路段时,离心力越大,倾覆脱轨的危险越大。
速度越高,不平顺轨道上跳动的越厉害,脱轨的可能性越大。
速度越高,对周围环境的冲击力越大,比如站台风。
速度增加,车辆自身部件机械劳损会加剧。
人工驾驶时,新司机应慢速驾驶
人工驾驶时,速度越高,瞭望视野越差。
列车进行连挂时,速度过高会使车钩损坏。
ATC、ATO、ATP、和ATS的关系
ATC=ATO+ATP+ATS
ATO/ATP/ATS三者共同完成对列车运行的自动控制
ATC
列车自动控制(ATC--Automatic Train Control)系统包括四个子系统:列车自动防护(ATP--Automatic Train Protection)、列车自动驾驶(ATO--Automatic Train Operation)、列车自动监控(ATS--Automatic Train Supervision)、计算机联锁系统。
地铁电客车的驾驶模式·
列车操作模式
全人工模式
半自动模式一
司机依据调度命令合作司机所能看到的线路情况(包括地面信号或者车载信号的显示)控制好列车运行
车载计算机对列车实际速度和最大允许速度进行监督,并在发觉列车实际速度接近最大允许速度时向司机报警。如果司机未在规定时间内做出恰当操作,车载计算机会自动试驾制动。
半自动模式二
计算机根据检测到的列车实际速度和从轨旁接收到的最大云秀车速,经过计算,自主控制列车加速或减速。
全自动模式
列车的休眠、唤醒、准备、自检、行驶、停车、开关车门都在无人操作下完成。
常见的五种驾驶模式
ATO自动模式AM
车载ATO计算机根据ATP提供的最大允许速度和ATS提供的时间要求驾驶列车,司机负责监督ATP/ATO的指示与列车运行状况以及要经过的轨道、道闸、信号状态。
ATP防护下的人工驾驶模式CM
列车由值乘司机驾驶,列车受到ATP超速防护。
限制人工向前模式RMF
列车由司机人工驾驶,以不超过某一限速的速度运行,列车的加速、减速及车门开关均由司机操作。
RMF用于对故障车的临时驾驶
限制人工向后模式RMR
列车由司机人工驾驶,以不超过某一限速的速度反向运行一段有限的距离。
RMR用于在列车错过精准停车位置若干米的情况下,经调度员授权后,可用RMR驾驶模式退行以纠正列车位置。
无限制人工模式URM
全人工模式
什么是『死人装置』
在司机失去控制能力时仍能保障列车安全的装置
在主驾驶台手柄上设置一个按钮,要求司机在驾驶过程中始终保持这个按钮处于按下状态,如果该按钮在一段时间内不在按下状态,就会发出声、光报警,如果司机在规定时间内仍未按下,列车就会紧急制动。
死人装置也有安装在地板上的,以脚踏板的形式。
自动驾驶城轨系统的列车门和站台隔离门是如何同步的
开门
1、列车进站减速、停车
2、如果实际停车位置在停车范围内,列车会收到设置在轨道中间固定位置传感器发给车载计算机的信号,根据该信号列车指导自己位置正确,车载计算机确认牵引电机处于断电状态、制动处于施加状态后,向轨旁计算机发出打开隔离门的请求信号,同时向车上的车门控制设备发出开门指令。
关门
1、列车停站时间结束
2、出站信号开放
3、轨旁计算机同时向隔离门控制设备和车载计算机发出关门指令
4、隔离门和车门同时关闭
牵引供电有哪些授流方式
上部架空式
柔性
柔性架空接触网由带张力的柔性金属导线组成。张力来自配重,配重通过滑轮拉紧柔性金属导线时期处于伸直状态。
刚性
刚性接触网采用具有相应刚度的导电轨(或称导电棒),并采用刚性悬挂方式降旗固定。
相对柔性,刚性有以下优点
占用隧道空间小
系统配件少,结构简单便于维修
截面积较大,允许通过电流可相应变大,更耐磨
稳定性较高、故障率低
无需重物在端头吧导线拉直,不承受拉力,即使磨损较高也不会被拉断
有的城轨信通在车辆段(处于地上)使用柔性接触网,而在正线(处于地下)使用刚性接触网,那么在二者之间需要设置过渡段。
轨旁支撑式
在轨旁设置供电导轨来为列车提供电
结构组成
第三轨距走行轨中心距离约为 1.4 米,距轨面高度约 0.44 米,由接触导电轨、端部弯头、防爬器、隔离开关和防护罩等组成,并用绝缘子支撑
工作原理
通过车辆上的集电靴与第三轨接触,将第三轨上的电能引入车辆,为车辆的牵引系统及其他设备提供电力,从而驱动列车运行。车辆的集电靴与导电轨接触受流,根据接触方式不同,可分为上接触式、侧接触式和下接触式。
应用场景
通常用于地铁、轻轨等城市轨道交通系统。例如北京的部分地铁线路就采用了第三轨供电方式。
优缺点
优点:第三轨供电方式结构简单,相比接触网供电,不需要在轨道上方架设复杂的悬挂装置;施工难度相对较低,工期可能更短,造价也相对较低;线路布置较为灵活,能更好地适应城市轨道交通的复杂环境。
缺点:第三轨暴露在轨道旁,人员一旦不慎接触容易发生触电事故,安全防护要求较高;对轨道周围的环境要求较严格,如不能有过多的杂物堆积等,以免影响集电靴与第三轨的接触;在一些特殊天气条件下,如下雪、结冰等,可能会影响集电靴与第三轨之间的导电性能。
上部架空式与轨旁支撑式的比较
上部悬空式
优点:安全性较高,接触线位于高处,不易被行人或物体触碰;受气候影响相对较小,在恶劣天气下,如暴雨、暴雪等,对供电的影响相对较小;适用于高速运行的列车,能够保证列车在高速行驶时受电弓与接触线的良好接触,提供稳定的电力供应。
缺点:建设成本高,需要在轨道上方架设复杂的悬挂系统和支持结构,占地面积大;维护难度大,由于接触线位于高处,维护人员需要使用专门的设备和工具进行检修和维护;对城市景观有一定影响,尤其是在城市中心区域,架空的接触网可能会影响城市的美观。
缺点:建设成本高,需要在轨道上方架设复杂的悬挂系统和支持结构,占地面积大;维护难度大,由于接触线位于高处,维护人员需要使用专门的设备和工具进行检修和维护;对城市景观有一定影响,尤其是在城市中心区域,架空的接触网可能会影响城市的美观。
轨旁支撑式
优点:结构简单,安装和维护相对容易,建设成本较低;不影响城市景观,尤其是在地下线路中,不会像架空接触网那样对地面景观造成影响;对轨道的空间要求相对较小,在一些空间有限的隧道或车站内,更容易布置。
缺点:安全性较低,接触轨暴露在轨道旁,人员一旦不慎接触容易发生触电事故;对环境要求较高,如不能有过多的杂物堆积,以免影响集电靴与接触轨的接触;在高速运行时,集电靴与接触轨的接触稳定性可能不如上部悬空式,限制了列车的运行速度。
缺点:安全性较低,接触轨暴露在轨道旁,人员一旦不慎接触容易发生触电事故;对环境要求较高,如不能有过多的杂物堆积,以免影响集电靴与接触轨的接触;在高速运行时,集电靴与接触轨的接触稳定性可能不如上部悬空式,限制了列车的运行速度。
四轨供电到三轨供电
现代城轨除了用上部接触网向列车供应牵引动力电外,多数采用三轨供电,第三条钢轨作为直流供电电路的正极,两根走行轨作为负极
钢轨带电安全吗
主要供电方式(均为直流电)
架空接触网供电
供电线路设在列车车顶上方,是正极。电流通过列车上部受电弓、车上电器设备后经车轮到达走行轨,由走行轨回流到电源的负极。
第三轨供电
供电线路设在轨道的一侧,是正极。电流通过列车车底侧面的集电靴、车上电气设备后经车轮到达走行轨,由走行轨回流到电源的负极
在两种供电方式中走行轨都是带电的,走行轨作为回流轨是带电的,但是走行轨的电压低于人体安全电压,因此是安全的,在非正常情况下,钢轨电压突然高于人体安全电压时,在牵引供电回路中设有过压自动跳闸功能,因此走行轨虽然带电但是并不会造成触电事故。
上部授电的接触导线为什么不是沿着轨道中心线布设
列车受电弓在受流时与接触导线的接触时动态的,会产生不断的摩擦,这种摩擦导致接触导线以及受电弓“两败俱伤”,鉴于导线维修比困难,因此在受电弓与接触线接触部分使用较软的碳材料,碳材料在磨损后可以在车辆段更换。
为避免碳棒受到的磨损在一个点上,在实际中一般把接触导线沿着轨道中心线上方布置成“之”字形,使受电弓的与接触导线的接触点不在一个固定位置上,使摩擦分布在整个受电弓的碳棒上。
为避免碳棒受到的磨损在一个点上,在实际中一般把接触导线沿着轨道中心线上方布置成“之”字形,使受电弓的与接触导线的接触点不在一个固定位置上,使摩擦分布在整个受电弓的碳棒上。
什么是电分段
电分段是降牵引供电网划分成不同的回路,目的是缩小停电事故的影响范围。最简单的例子是正线和车辆段的牵引网分开行程两个独立的回路。
架空接触网电分段
横向电分段
线路之间(如上行线和下行线)之间的电分段是横向电分段,通过绝缘器实现。
分段绝缘器
纵向电分段
沿线路方向的电分段是纵向电分段,通过绝缘锚段关节实现,
三轨供电电分段
在地铁、轻轨等城市轨道交通系统中,三轨供电是通过在轨道旁设置第三轨(接触轨)来为列车提供电能。而电分段就是通过采用绝缘节等设备,把第三轨从电气连接上分割成一段一段的区间,各个区间之间相互绝缘,能够独立控制和管理供电。
常见类型
小断口分段方式:断口长度小于一个动车两个集电靴之间的距离。这种方式下,列车通过电分段时不会失电,但存在列车误闯检修区导致短路和人员伤害的风险。
大断口分段方式:断口长度大于一个动车两个集电靴之间的距离,但小于相邻两动车相同位置上的集电靴之间的距离。这种方式能解决列车误闯检修区的问题,但列车通过时会有短时失电现象,可能对车辆电气设备产生一定冲击。
短三轨分段方式:在大断口的基础上增加一根短接触轨,通过电动隔离开关与供电臂相连。正常情况下列车可以连续取流,故障时能够形成中性区,减少误闯事故的发生,但该方式设置较为复杂,投资和安装难度相对较大。
什么是迷流
由于走行轨不可能完全绝缘于道床,牵引直流电在经过列车、走行轨进行回流的过程中,并非全部由走行轨回流至牵引变电所,总有一部分会流入到道床周围的土壤介质中(这部分电流成为迷流或杂散电流·),并在轨道附件的金属物件(比如金属管道、电缆管件).
放迷流措施
减少迷流量:降低走行轨电位;加强直流供电设备及回流走行轨的对地绝缘。
设置迷流收集网、逐层屏蔽
城轨列车怎么停下来
机械制动
闸瓦制动
原理:闸瓦制动也叫踏面制动,是最传统的一种制动方式。当列车需要制动时,制动装置会推动闸瓦紧紧压在车轮踏面上,通过闸瓦与车轮之间产生的摩擦力,将列车的动能转化为热能并消散掉,从而使列车减速直至停车。
应用场景:一般在低速运行或者紧急制动时发挥一定作用,不过由于闸瓦与车轮踏面直接摩擦,会造成踏面磨损,并且在高速运行时制动效率会有所下降。
应用场景:一般在低速运行或者紧急制动时发挥一定作用,不过由于闸瓦与车轮踏面直接摩擦,会造成踏面磨损,并且在高速运行时制动效率会有所下降。
盘式制动
原理:盘式制动系统由制动盘和制动夹钳组成。制动盘安装在车轴或者车轮上,当列车制动时,制动夹钳会夹住制动盘,通过夹钳与制动盘之间的摩擦力来实现制动。盘式制动能够产生较大的制动力,且制动效果相对稳定。
应用场景:常用于高速运行的城轨列车,能在高速情况下提供可靠的制动性能,减少车轮踏面的磨损
应用场景:常用于高速运行的城轨列车,能在高速情况下提供可靠的制动性能,减少车轮踏面的磨损
电气制动
电阻制动
原理:在电阻制动过程中,列车的牵引电机转变为发电机运行。列车的动能带动电机旋转,产生电能。这些电能被输送到制动电阻上,通过电阻将电能转化为热能散发出去,从而实现列车的减速。
应用场景:电阻制动在列车中低速运行时比较常用,它可以回收部分能量,但在能量回收效率上相对有限,因为大部分能量最终还是以热能形式消耗掉了。
应用场景:电阻制动在列车中低速运行时比较常用,它可以回收部分能量,但在能量回收效率上相对有限,因为大部分能量最终还是以热能形式消耗掉了。
再生制动
原理:再生制动同样是将牵引电机变为发电机工作。列车减速时,电机产生的电能通过逆变装置反馈回电网,供其他列车或车站设备使用,实现了能量的回收和再利用,提高了能源利用效率。
应用场景:在城轨列车运行过程中,尤其是在频繁启停的区间,再生制动能够显著降低能耗。不过再生制动的效果会受到电网吸收能力等因素的限制。
应用场景:在城轨列车运行过程中,尤其是在频繁启停的区间,再生制动能够显著降低能耗。不过再生制动的效果会受到电网吸收能力等因素的限制。
其他制动
磁轨制动
原理:磁轨制动是利用电磁铁与钢轨之间的吸引力产生制动力。当需要制动时,电磁铁通电,紧紧吸附在钢轨上,通过电磁铁与钢轨之间的滑动摩擦力来使列车减速。
应用场景:磁轨制动一般作为一种辅助制动方式,通常在紧急制动或者粘着条件较差(如轨道有积水、结冰等情况)时使用,以增强列车的制动能力。
应用场景:磁轨制动一般作为一种辅助制动方式,通常在紧急制动或者粘着条件较差(如轨道有积水、结冰等情况)时使用,以增强列车的制动能力。
涡流制动
原理:涡流制动是利用电磁感应原理产生制动力。在列车制动时,电磁铁产生交变磁场,使钢轨表面产生涡流,涡流与磁场相互作用产生与列车运行方向相反的制动力。
应用场景:涡流制动没有机械摩擦,制动时噪音小、维护工作量低,常作为高速列车或对制动舒适性要求较高的列车的辅助制动手段。
应用场景:涡流制动没有机械摩擦,制动时噪音小、维护工作量低,常作为高速列车或对制动舒适性要求较高的列车的辅助制动手段。
制动控制过程
列车的制动过程是由列车控制系统精确控制的。当司机操作制动控制器或者列车自动控制系统(ATC)发出制动指令后,制动控制单元会根据列车的运行速度、载重、线路条件等因素,综合计算所需的制动力,并合理分配机械制动和电气制动的比例,以实现安全、平稳、高效的制动停车。例如,在正常制动时,优先使用再生制动来回收能量;当再生制动无法满足制动需求时,再结合机械制动来确保列车及时停车。
牵引供电突然中断会对运行中的无人列车有什么影响
列车从一站进入下一站的过程
牵引加速:电能装换成列车动能;摩擦制动处于缓解状态。
惰行:牵引电机停止工作;摩擦制动处于缓解状态
制动减速:牵引电机变成发电机,把列车动能转换成电能(牵引电机处于制动工况)。
如果牵引供电中断时列车处于:
牵引加速阶段:
设计 1:时速小于预定值,列车自动施加制动,把车停下
设计 2:列车惯性用完后,会反向回溜,如果回溜超过限定值就会施加紧急制动
惰行阶段
同牵引加速阶段
制动减速阶段
列车继续制动,并进站停车,且与正常情况一样准确停车
自动驾驶的列车是怎么做到在车站定点停车的
定位系统
轨道电路定位:轨道电路由钢轨、绝缘节、轨端接续线等组成,利用铁路线路的两根钢轨作为导体,两端加以电气绝缘或电气分割,形成电气回路。当列车车轮进入轨道电路区域时,会使轨道电路的电气特性发生变化,如电流、电压等。通过检测这些变化,就能判断列车的位置。例如,当列车驶入某一轨道电路区段,该区域的轨道继电器会失磁落下,向列车控制系统反馈列车已进入此区段的信息。
应答器定位:应答器是安装在轨道旁的一种电子设备,内部存储着特定的位置信息和线路数据。列车底部装有应答器天线,当列车经过应答器上方时,天线与应答器进行通信,读取应答器内的数据。这些数据包含了列车当前所处的精确位置、前方线路的坡度、限速等信息,为列车的运行控制提供重要依据。比如,应答器可以告诉列车距离下一站还有多远、该区间的允许最高速度是多少等。
惯性导航定位:列车上配备惯性测量单元(IMU),它由加速度计和陀螺仪组成。加速度计用于测量列车的加速度,陀螺仪用于测量列车的旋转角速度。通过对加速度进行积分运算,可以得到列车的速度,再对速度进行积分,就能得到列车行驶的距离。结合初始位置信息,就可以实时推算出列车的当前位置。不过,惯性导航定位会存在一定的累积误差,因此需要与其他定位方式结合使用,以提高定位的准确性。
列车控制系统
列车自动运行系统(ATO):ATO 系统是实现列车自动驾驶和定点停车的核心。它根据列车的实时位置、目标停车点以及线路条件等信息,精确计算出列车的运行速度和制动曲线。在列车接近车站时,ATO 系统会逐步调整列车的牵引和制动,使列车以合适的速度平稳地驶向站台。例如,在距离车站较远时,列车以较高速度行驶;当接近车站一定距离时,ATO 系统开始减小牵引力,并根据需要施加适当的制动力,使列车逐渐减速。
列车自动保护系统(ATP):ATP 系统主要负责保障列车运行的安全。它实时监控列车的速度和位置,根据线路的限速要求和列车之间的安全间隔,计算出列车的安全速度曲线。如果列车的实际速度超过了安全速度,ATP 系统会自动触发制动,确保列车不会超速运行。在定点停车过程中,ATP 系统也会对 ATO 系统的控制进行监督,防止出现异常情况,保证列车能够安全、准确地停靠在站台。
站台对标
感应环线技术:在站台边缘安装感应环线,列车上安装感应天线。感应环线会发射特定频率的信号,列车上的天线接收信号后,通过分析信号的强度和相位等信息,精确测量列车与站台的相对位置。ATO 系统根据这些测量数据,对列车的运行进行微调,使列车准确地停靠在站台的指定位置。感应环线技术具有较高的精度和可靠性,能够满足地铁列车定点停车的要求。
激光雷达技术:部分地铁列车采用激光雷达进行站台精准对标。激光雷达安装在列车头部,它通过发射激光束并测量反射光的时间来获取列车与周围物体(包括站台)的距离信息。通过不断扫描站台的轮廓,激光雷达可以实时计算出列车与站台的相对位置和姿态。ATO 系统根据激光雷达提供的数据,精确调整列车的运行,实现高精度的定点停车。激光雷达具有测量速度快、精度高、不受光照条件影响等优点。
系统监测与调整
实时数据反馈:列车上安装了各种传感器,如速度传感器、加速度传感器、位置传感器等,实时监测列车的运行状态。这些传感器将采集到的数据反馈给列车控制系统,控制系统根据反馈信息对列车的运行进行实时调整。例如,如果速度传感器检测到列车的实际速度与预定速度存在偏差,ATO 系统会及时调整牵引或制动力,使列车回到预定的速度曲线上。
故障诊断与应急处理:列车控制系统具备故障诊断功能,能够实时监测各个子系统的工作状态。一旦发现故障或异常情况,系统会立即发出警报,并采取相应的应急处理措施。例如,如果定位系统出现故障,列车会根据备用定位方式或预先设定的安全策略进行运行,确保列车能够安全停车。同时,地面控制中心也会对列车的运行状态进行实时监控,在必要时进行远程干预。
2/3分享
2/3分享
城轨控制中心调度员是怎么知道列车位置的
基于轨道电路的监测
原理:轨道电路利用铁路的两根钢轨作为导体,形成电气回路。当没有列车占用时,轨道电路处于正常导通状态;一旦列车驶入该轨道区段,列车的车轮会将两根钢轨短接,使轨道电路的电气特性改变,如电流、电压等参数变化。
信息获取:沿线的轨道电路设备会检测这些电气变化,并将其转化为电信号传输到控制中心。调度员通过控制中心的监控系统就能知道哪些轨道区段有列车占用,从而大致判断列车的位置。例如,当某个轨道区段的电流发生明显变化时,系统会发出相应信号,在调度员的监控界面上显示该轨道区段被列车占用。
信息获取:沿线的轨道电路设备会检测这些电气变化,并将其转化为电信号传输到控制中心。调度员通过控制中心的监控系统就能知道哪些轨道区段有列车占用,从而大致判断列车的位置。例如,当某个轨道区段的电流发生明显变化时,系统会发出相应信号,在调度员的监控界面上显示该轨道区段被列车占用。
应答器定位
原理:应答器是安装在轨道旁边的电子设备,内部存储着精确的位置信息以及线路相关数据,如坡度、弯道半径等。列车底部装有应答器天线,当列车经过应答器上方时,天线与应答器进行通信,读取其中存储的数据。
信息传递:列车将读取到的应答器信息通过车载通信设备实时发送到控制中心。调度员根据这些信息可以精确掌握列车所在的位置,还能了解列车所处位置的线路情况,为调度决策提供依据。比如,应答器能准确告知列车当前位于某一具体里程标处。
信息传递:列车将读取到的应答器信息通过车载通信设备实时发送到控制中心。调度员根据这些信息可以精确掌握列车所在的位置,还能了解列车所处位置的线路情况,为调度决策提供依据。比如,应答器能准确告知列车当前位于某一具体里程标处。
列车自动监控系统(ATS)
原理:ATS 系统是城轨控制中心的核心系统之一,它会收集来自轨道电路、应答器以及列车车载设备等多方面的信息。通过对这些信息进行综合处理和分析,构建出列车运行的实时画面。
信息展示:在控制中心的调度员操作台上,ATS 系统以直观的图形界面呈现列车的位置、运行方向、速度等信息。调度员可以一目了然地看到每列列车在轨道线路上的具体位置,还能实时监控列车的运行状态。例如,在监控屏幕上,列车以图标形式显示,其位置会随着列车的移动而动态更新。
信息展示:在控制中心的调度员操作台上,ATS 系统以直观的图形界面呈现列车的位置、运行方向、速度等信息。调度员可以一目了然地看到每列列车在轨道线路上的具体位置,还能实时监控列车的运行状态。例如,在监控屏幕上,列车以图标形式显示,其位置会随着列车的移动而动态更新。
全球卫星定位系统(GNSS)辅助(部分情况)
原理:对于一些在地面或高架线路运行的城轨列车,可借助 GNSS 技术进行定位。列车上安装的 GNSS 接收器接收卫星信号,计算出列车的地理位置信息。
局限性与应用:不过,由于城轨有大量线路处于地下隧道,卫星信号会被遮挡,所以 GNSS 一般作为辅助定位手段。在有信号的区域,它能为控制中心提供额外的列车位置参考信息,与其他定位方式相互补充。
局限性与应用:不过,由于城轨有大量线路处于地下隧道,卫星信号会被遮挡,所以 GNSS 一般作为辅助定位手段。在有信号的区域,它能为控制中心提供额外的列车位置参考信息,与其他定位方式相互补充。
列车通信网络(TCN)数据交互
原理:列车通信网络用于实现列车内部各设备之间以及列车与控制中心之间的数据传输。列车上的各类传感器和定位装置将采集到的列车位置、速度、状态等信息通过 TCN 发送到列车的中央控制单元,再由中央控制单元将数据上传至控制中心。
作用:确保控制中心能及时、准确地获取列车的最新位置信息,为调度员进行列车运行调整和指挥提供可靠的数据支持。同时,控制中心也可以通过 TCN 向列车发送控制指令,实现对列车运行的远程控制和调度
作用:确保控制中心能及时、准确地获取列车的最新位置信息,为调度员进行列车运行调整和指挥提供可靠的数据支持。同时,控制中心也可以通过 TCN 向列车发送控制指令,实现对列车运行的远程控制和调度
什么是活塞效应和活塞风
活塞效应
定义
当列车在隧道等封闭或半封闭空间中运行时,列车就如同一个活塞在气缸内运动。列车的车身与隧道壁之间存在较小的间隙,列车前行会挤压前方的空气,使空气受到压缩;同时,列车后方会形成一定的负压区。这种由于列车运动导致隧道内空气压力分布变化的现象被称为活塞效应。
原理
列车的高速运动会占据原本空气所在的空间,迫使空气在有限的隧道空间内流动。前方被挤压的空气需要寻找通道流动,而后方的负压又会吸引周围空气来补充,从而形成空气的流动和压力变化。例如,当地铁列车驶入隧道时,就会对隧道内的空气产生明显的挤压和抽吸作用
影响因素
活塞效应的强弱与列车的运行速度、列车与隧道的断面面积比、列车的外形等因素有关。列车速度越快、列车与隧道的断面面积比越大,活塞效应就越明显。
活塞风
定义
由活塞效应引发的空气流动所形成的风就是活塞风。在列车运行过程中,活塞效应使得隧道内的空气产生定向流动,形成一股类似风的气流,这股气流就是活塞风。
原理
列车前方被压缩的空气会沿着隧道向前流动,而后方的负压会吸引后方的空气向前补充,从而在隧道内形成一个从列车前方到后方的空气流动通道,形成活塞风。比如在地铁隧道中,当列车快速行驶时,乘客在隧道内或车站站台处能明显感觉到有风吹过,这就是活塞风。
实际应用与影响
通风方面
活塞风可以作为一种自然通风的动力源。在地铁系统中,合理利用活塞风能够实现隧道内的通风换气,减少机械通风设备的使用,降低运营成本。例如,在一些地铁车站的设计中,会设置与隧道相连的通风口,利用活塞风将新鲜空气引入车站,将污浊空气排出。
对列车运行的影响
活塞风会对列车的运行产生一定的阻力或助力。当列车逆风行驶时,活塞风会增加列车的运行阻力,消耗更多的能量;而当列车顺风行驶时,活塞风则会提供一定的助力,减少列车的能耗。
对乘客的影响
在车站站台,活塞风可能会影响乘客的舒适度。如果活塞风过大,可能会让乘客感觉不适,甚至存在安全隐患。因此,在站台设计时需要考虑活塞风的影响,采取相应的措施进行疏导和控制。
AFC
自动检售票,automatic fare collection
车票:是乘客乘车的凭证,常见的车票类型有单程票、储值票、日票、月票等。车票一般采用非接触式智能卡技术,如 IC 卡,具有数据存储、读写方便、安全可靠等优点。乘客可以在自动售票机、人工售票窗口等地方购买或充值车票。
车站终端设备
自动售票机(TVM):供乘客自助购买车票。乘客可以根据目的地选择相应的票价,使用现金、银行卡、移动支付等方式支付票款,自动售票机会吐出相应的车票。
半自动售票机(BOM):主要由车站工作人员操作,用于处理特殊票务业务,如车票发售、充值、退票、异常票处理等。
自动检票机(闸机):分为进站闸机和出站闸机,安装在车站的出入口。乘客在进站时,将车票靠近闸机的感应区,闸机读取车票信息并进行验证,验证通过后闸机打开,允许乘客进站;出站时,闸机同样读取车票信息,根据行程计算票价并扣除相应费用,然后打开闸机放行。
自动充值机(AVM):乘客可以使用现金、银行卡、移动支付等方式在自动充值机上为储值票进行充值。
车站计算机系统(SC):负责管理和监控车站内的所有终端设备,收集终端设备上传的票务交易数据和设备运行状态信息,并将这些数据上传至线路中央计算机系统。同时,车站计算机系统还可以接收线路中央计算机系统下发的参数和指令,对终端设备进行控制和管理。
线路中央计算机系统(LC):对本线路内的所有车站计算机系统进行集中管理和监控,处理和存储本线路的票务交易数据,生成各种票务报表和统计分析数据。线路中央计算机系统还可以与其他线路的中央计算机系统进行数据交换,实现网络化运营管理。
清分中心系统(ACC):是整个 AFC 系统的核心,负责对各条线路的票务数据进行清分和结算。清分中心系统根据乘客的出行路径和票价规则,计算各运营线路之间的票务收入分配,并进行资金清算。同时,清分中心系统还可以对整个 AFC 系统的运行进行统一管理和监控,制定和发布系统参数和运营规则。
清算中心
地铁成网后,乘客一次出行可能设计多条城轨线路,如果不同城轨线路由不同的运营商经营,那么就需要对车费进行划分,完成该任务的就是城轨清算中心
ACS
门禁系统,access control system
CCTV
闭路电视,因为是一个封闭的系统,只供相关人员内部使用,因此叫闭路电视
防淹门
防淹门是一种安装在城市轨道交通(如地铁)、隧道、水利工程等特定场所的安全防护设备,主要用于防止洪水、地下水或其他意外水源的侵入,以保障人员、设备和设施的安全。
三、城轨运营管理
什么是城轨运营管理
运营=运作+经营
运作=劳动者(运营人员)+劳动工具(城轨设备系统)
经营=市场(外部)+能力(内部)
城轨运营管理的专业工种
运营操作类
司机
电客车司机
正线载客列车司机
负责列车驾驶、车门的开关,简单故障排解及对车上乘客的临时播音
正线应急司机
负责在无人驾驶城轨列车出现故障时的简单拍故及人工驾驶
车场调车司机
在车辆段内的存车库、检修库之间驾驶列车,满足列车检修对列车调换位置的要求
工程车司机
操作工程车的机车,配合沿线轨道、接触网/轨检修、更换等作业
站务人员
站长/副站长
车站值班员
执行技术要求较高的相关站务工作,如配合行车作业所需要的进路排列、道岔手工操作等
站务员
处理乘客问询、乘客票务问题,进行车站客流疏导等
控制中心调度员
总调度(调度长)
行车调度员(行调)
对列车运行进行监督和调整,同时对轨区作业提供必要的远程防护、发布作业令。分为正线行调、车辆段行调
电力调度员
按照总调、行调、维调的需要对正线及车辆段的牵引供电进行调控。
维修调度员
协同行调、电调,对正线和车辆段现场的维修作业进行控制
客运调度员
监视客流情况,在必要时对车站和车上乘客进行广播
设备维护类
轨道维修工种
轨道工:负责轨道的日常巡检、维护和维修工作,包括轨道的铺设、调整、更换钢轨和轨枕等。
探伤工:使用探伤设备对钢轨进行探伤检测,及时发现钢轨内部的裂纹等缺陷,确保轨道的安全。
轨道工:负责轨道的日常巡检、维护和维修工作,包括轨道的铺设、调整、更换钢轨和轨枕等。
探伤工:使用探伤设备对钢轨进行探伤检测,及时发现钢轨内部的裂纹等缺陷,确保轨道的安全。
车辆维修工种
车辆钳工:主要负责车辆机械部件的维修和保养,如车体结构的检修、转向架的维护和组装等。
车辆电工:负责车辆电气系统的维修和调试,包括牵引系统、制动系统、列车控制系统等电气设备的故障排除和维修。
车辆检修工:对车辆进行定期的检修和保养,检查车辆的各项性能指标,确保车辆的安全运行。
车辆钳工:主要负责车辆机械部件的维修和保养,如车体结构的检修、转向架的维护和组装等。
车辆电工:负责车辆电气系统的维修和调试,包括牵引系统、制动系统、列车控制系统等电气设备的故障排除和维修。
车辆检修工:对车辆进行定期的检修和保养,检查车辆的各项性能指标,确保车辆的安全运行。
供电维修工种
变电检修工:负责牵引变电所和动力照明变电所的设备检修和维护,包括变压器、开关柜、整流器等设备的检修和调试。
接触网工:对接触网(或第三轨)进行巡检、维护和维修,保证接触网的正常供电和列车的受流质量。
变电检修工:负责牵引变电所和动力照明变电所的设备检修和维护,包括变压器、开关柜、整流器等设备的检修和调试。
接触网工:对接触网(或第三轨)进行巡检、维护和维修,保证接触网的正常供电和列车的受流质量。
通信维修工种
通信工:负责通信系统的设备安装、调试、维护和故障排除,包括无线通信设备、有线通信设备、乘客信息系统等的维修和管理。
信号维修工种
信号工:对信号设备进行检修、调试和维护,确保信号系统的正常运行,保证列车的行车安全。
通信工:负责通信系统的设备安装、调试、维护和故障排除,包括无线通信设备、有线通信设备、乘客信息系统等的维修和管理。
信号维修工种
信号工:对信号设备进行检修、调试和维护,确保信号系统的正常运行,保证列车的行车安全。
机电维修工种
通风空调工:负责通风与空调系统的设备维护和检修,包括空调机组、通风机、风道等设备的保养和维修。
给排水工:从事给排水系统的安装、维护和维修工作,处理管道漏水、堵塞等问题。
电梯工:对电梯和自动扶梯进行定期的维护、保养和故障排除,确保其安全运行。
屏蔽门维修技工:负责屏蔽门系统的日常检查、维护和故障修复,保证屏蔽门的正常开关和运行。
通风空调工:负责通风与空调系统的设备维护和检修,包括空调机组、通风机、风道等设备的保养和维修。
给排水工:从事给排水系统的安装、维护和维修工作,处理管道漏水、堵塞等问题。
电梯工:对电梯和自动扶梯进行定期的维护、保养和故障排除,确保其安全运行。
屏蔽门维修技工:负责屏蔽门系统的日常检查、维护和故障修复,保证屏蔽门的正常开关和运行。
城轨运营管理的三大目标
安全、服务、效益
客流量和客运量
客流量
客流量指的是在一定时期内(如一天、一周、一个月或一年等),城市轨道交通线路上通过某一断面、车站或整个系统的乘客流动数量。它侧重于描述乘客在空间上的流动情况,反映了城轨线路在不同位置的使用热度。
客运量
客运量是指在一定时期内,城市轨道交通实际运送的乘客数量。它强调的是被运输的乘客个体数量,是衡量城轨系统运输能力和服务水平的重要指标之一。
列车运行图和列车时刻表
列车运行图
列车运行图是一种以坐标图的形式表示列车在铁路各区间运行时刻及在各车站停车和通过时刻的技术文件,它规定了列车的运行方向、车次、区间运行时分、停站时分、折返时间等要素,是列车运行的基础蓝图。
列车时刻表
列车时刻表是列车运行图的一种简化和直观的表现形式,它以表格的形式列出了列车的车次、始发站、终点站、途经站点、到发时刻等信息,方便乘客了解列车的运行时间和停靠站点,是乘客安排出行的重要参考。
每周行车通告
地铁每周行车通告是地铁运营管理部门以周为单位发布的关于地铁行车相关事项的通知文件,主要内容如下:
运营时间调整:包括常规的工作日、周末和节假日的首末班车时间调整,如某地铁线路因特殊情况,本周工作日首班车提前或末班车推迟。还有临时的时间调整,像因大型活动、重要节假日等,某几天或某一天的运营时间延长或缩短,如南宁地铁在 2024 年 10 月 18 日至 12 月 31 日期间,每周周五、周六延长运营服务时间 30 分钟。
列车运行安排:可能涉及列车的发车间隔变化,如高峰时段发车间隔加密、平峰时段发车间隔调整;以及列车的运行交路调整,如增加或取消小交路运行,改变大小交路的运行区段等。
车站施工与设备维护:对车站设施(如自动售票机、闸机等)进行维护升级的时间和范围,告知乘客可能会影响使用的情况。还有线路轨道、信号系统、供电系统等设备的维护检修计划,说明施工的站点、区间以及施工时间,可能会导致部分时段列车运行速度受限或站点临时关闭。
特殊情况与应急处置:预告可能出现的特殊情况,如恶劣天气、突发事件演练等对地铁运行的影响及应对措施。明确在遇到突发事故(如列车故障、火灾等)时的应急处置流程和乘客需要注意的事项,如疏散路线、紧急避险方法等。
票务与服务信息:包括票务政策的临时调整,如优惠活动的起止时间、适用范围等。还有便民服务设施的新增或调整情况,如某站新增了共享充电宝、自动贩卖机等设施。
其他事项:可能包含一些与乘客出行相关的其他信息,如工作人员培训导致的服务时间变化,新的乘车规定或注意事项等。
运营时间调整:包括常规的工作日、周末和节假日的首末班车时间调整,如某地铁线路因特殊情况,本周工作日首班车提前或末班车推迟。还有临时的时间调整,像因大型活动、重要节假日等,某几天或某一天的运营时间延长或缩短,如南宁地铁在 2024 年 10 月 18 日至 12 月 31 日期间,每周周五、周六延长运营服务时间 30 分钟。
列车运行安排:可能涉及列车的发车间隔变化,如高峰时段发车间隔加密、平峰时段发车间隔调整;以及列车的运行交路调整,如增加或取消小交路运行,改变大小交路的运行区段等。
车站施工与设备维护:对车站设施(如自动售票机、闸机等)进行维护升级的时间和范围,告知乘客可能会影响使用的情况。还有线路轨道、信号系统、供电系统等设备的维护检修计划,说明施工的站点、区间以及施工时间,可能会导致部分时段列车运行速度受限或站点临时关闭。
特殊情况与应急处置:预告可能出现的特殊情况,如恶劣天气、突发事件演练等对地铁运行的影响及应对措施。明确在遇到突发事故(如列车故障、火灾等)时的应急处置流程和乘客需要注意的事项,如疏散路线、紧急避险方法等。
票务与服务信息:包括票务政策的临时调整,如优惠活动的起止时间、适用范围等。还有便民服务设施的新增或调整情况,如某站新增了共享充电宝、自动贩卖机等设施。
其他事项:可能包含一些与乘客出行相关的其他信息,如工作人员培训导致的服务时间变化,新的乘车规定或注意事项等。
是对列车运行图的补充
列车交路
在列车开行计划中,列车交路规定了列车的运行区段、折返车站。在线路各区段客流量不均衡程度较大的情况下,采用合理的列车交路能提升车辆运用销量,避免运能浪费
列车交路
按运行区间
长交路
又称全线通跑交路,列车在线路的两个终点站之间进行往返运行,全程停靠所有站点。这种交路方式能够为全线乘客提供直接的服务,适用于全线客流分布较为均匀,且各区间断面客流量差异不大的情况。例如北京地铁 1 号线,在日常运营中基本采用长交路运行,方便乘客从起点站苹果园站到终点站环球度假区站之间的出行。
又称全线通跑交路,列车在线路的两个终点站之间进行往返运行,全程停靠所有站点。这种交路方式能够为全线乘客提供直接的服务,适用于全线客流分布较为均匀,且各区间断面客流量差异不大的情况。例如北京地铁 1 号线,在日常运营中基本采用长交路运行,方便乘客从起点站苹果园站到终点站环球度假区站之间的出行。
短交路
也叫小交路,列车只在线路的某一段区间内运行,通常是在线路客流分布不均匀,某一区间段客流较大,而其他区间客流相对较小的情况下采用。比如上海地铁 9 号线,在高峰时段会开行从松江南站到桂林路站的短交路列车,以满足松江段到市区方向的大客流需求。
也叫小交路,列车只在线路的某一段区间内运行,通常是在线路客流分布不均匀,某一区间段客流较大,而其他区间客流相对较小的情况下采用。比如上海地铁 9 号线,在高峰时段会开行从松江南站到桂林路站的短交路列车,以满足松江段到市区方向的大客流需求。
长短交路
结合了长交路和短交路的特点,在线路运营中,既有全线运行的长交路列车,也有在特定区间运行的短交路列车。这种交路方式可以根据不同时间段、不同区间的客流变化,灵活调整列车运行方案,提高运营效率和服务质量。像广州地铁 3 号线,在工作日高峰时段会同时安排从番禺广场站到天河客运站的长交路列车,以及从大石站到体育西路站的短交路列车。
结合了长交路和短交路的特点,在线路运营中,既有全线运行的长交路列车,也有在特定区间运行的短交路列车。这种交路方式可以根据不同时间段、不同区间的客流变化,灵活调整列车运行方案,提高运营效率和服务质量。像广州地铁 3 号线,在工作日高峰时段会同时安排从番禺广场站到天河客运站的长交路列车,以及从大石站到体育西路站的短交路列车。
按运行方式
单向交路
列车只在一个方向上运行,通常用于有特殊需求的线路或区间,如单轨铁路在一些特定地形或特殊功能区域可能会采用单向交路,或者在地铁线路的车辆段与正线连接区间,为了便于车辆调配和检修,可能会设置单向交路。
列车只在一个方向上运行,通常用于有特殊需求的线路或区间,如单轨铁路在一些特定地形或特殊功能区域可能会采用单向交路,或者在地铁线路的车辆段与正线连接区间,为了便于车辆调配和检修,可能会设置单向交路。
双向交路
这是最常见的运行方式,列车在上下行线路上进行往返运行,能够满足不同方向乘客的出行需求。大部分地铁线路在正线运营时都采用双向交路,如成都地铁的各条线路,列车在上下行轨道上按照既定的时刻表双向运行,方便乘客往返出行。
这是最常见的运行方式,列车在上下行线路上进行往返运行,能够满足不同方向乘客的出行需求。大部分地铁线路在正线运营时都采用双向交路,如成都地铁的各条线路,列车在上下行轨道上按照既定的时刻表双向运行,方便乘客往返出行。
按列车运行周期性
固定交路
列车按照固定的运行线路、运行时间和停靠站点进行循环运行,其交路模式相对稳定,不随时间或客流的变化而频繁调整。一般在客流较为稳定、线路运营成熟的情况下采用,有利于运营组织和管理,乘客也能更好地掌握列车运行规律。例如西安地铁 2 号线,在日常非高峰时段基本采用固定的长交路运行。
列车按照固定的运行线路、运行时间和停靠站点进行循环运行,其交路模式相对稳定,不随时间或客流的变化而频繁调整。一般在客流较为稳定、线路运营成熟的情况下采用,有利于运营组织和管理,乘客也能更好地掌握列车运行规律。例如西安地铁 2 号线,在日常非高峰时段基本采用固定的长交路运行。
非固定交路
列车的运行交路会根据实际的客流变化、设备状况或其他特殊情况进行动态调整,不遵循固定的模式。这种交路方式能够更灵活地应对各种复杂情况,但对运营组织和调度的要求较高。比如在举办大型活动时,地铁线路可能会根据活动的起止时间、客流集散情况,临时调整列车交路,采用临时的长短交路结合或其他特殊交路方式。
列车的运行交路会根据实际的客流变化、设备状况或其他特殊情况进行动态调整,不遵循固定的模式。这种交路方式能够更灵活地应对各种复杂情况,但对运营组织和调度的要求较高。比如在举办大型活动时,地铁线路可能会根据活动的起止时间、客流集散情况,临时调整列车交路,采用临时的长短交路结合或其他特殊交路方式。
行车间隔
高峰行车间隔:指在工作日早晚高峰时段,地铁列车的运行间隔。此时段城市交通流量大,市民出行需求集中,地铁为满足乘客出行需求,会加密列车运行,行车间隔相对较短,一般在 2-5 分钟左右。例如北京地铁 1 号线在高峰时段,行车间隔约为 2 分钟 30 秒,以保障大量乘客的快速输送。
平峰行车间隔:是在非高峰时段,如工作日的上午 9 点至下午 4 点,以及周末、节假日的大部分时间,地铁列车的运行间隔。此时段客流相对较少,行车间隔会适当增大,一般在 5-10 分钟左右。比如上海地铁 10 号线在平峰时段,行车间隔约为 6 分钟。
低峰行车间隔:通常出现在地铁运营的首末班车前后,以及夜间等客流极少的时段,行车间隔进一步加大,可能在 10 分钟以上,甚至达到 20-30 分钟。比如广州地铁在凌晨接近末班车时间时,行车间隔可能会达到 20 分钟。
调度命令
调度命令是指在地铁、铁路等交通运输系统中,由调度指挥人员下达的具有权威性和强制性的指令,用于指挥列车运行、组织设备检修、协调各部门工作等,以确保交通运输系统的安全、高效运行。以下是关于调度命令的详细介绍:
内容
列车运行类
车次及运行路径指令:明确列车的车次编号,规定列车从始发站到终点站所应遵循的具体运行路线,包括需要停靠的站点、是否需要越站等信息。例如,命令某车次列车从 A 站经 B 站、C 站运行至 D 站,在 B 站不停车通过。
时间及速度指令:指定列车的出发时间、到达时间以及在不同区间的运行速度等。如要求某列车在 10:00 准时从车站出发,在某区间内限速 60 公里 / 小时。
车次及运行路径指令:明确列车的车次编号,规定列车从始发站到终点站所应遵循的具体运行路线,包括需要停靠的站点、是否需要越站等信息。例如,命令某车次列车从 A 站经 B 站、C 站运行至 D 站,在 B 站不停车通过。
时间及速度指令:指定列车的出发时间、到达时间以及在不同区间的运行速度等。如要求某列车在 10:00 准时从车站出发,在某区间内限速 60 公里 / 小时。
设备检修类
检修作业指令:安排对地铁线路、车辆、信号设备、供电设备等进行检修维护的工作任务,包括检修的具体设备名称、位置、检修内容和时间范围等。例如,通知在夜间停运时段对某段轨道进行探伤检测,或对某列车的制动系统进行检查维修。
设备操作指令:下达关于设备操作的具体命令,如要求开启或关闭某段线路的供电设备,调整信号设备的参数等。
检修作业指令:安排对地铁线路、车辆、信号设备、供电设备等进行检修维护的工作任务,包括检修的具体设备名称、位置、检修内容和时间范围等。例如,通知在夜间停运时段对某段轨道进行探伤检测,或对某列车的制动系统进行检查维修。
设备操作指令:下达关于设备操作的具体命令,如要求开启或关闭某段线路的供电设备,调整信号设备的参数等。
人员作业类
车站作业指令:对车站工作人员的作业进行安排和指导,如组织车站进行乘客疏散、票务处理、安检工作调整等。比如在车站出现大客流时,命令增加售票窗口、开启临时通道等。
施工人员作业指令:针对施工人员在地铁设施建设、改造等施工过程中的工作进行指挥,包括施工的进度要求、安全注意事项等。
车站作业指令:对车站工作人员的作业进行安排和指导,如组织车站进行乘客疏散、票务处理、安检工作调整等。比如在车站出现大客流时,命令增加售票窗口、开启临时通道等。
施工人员作业指令:针对施工人员在地铁设施建设、改造等施工过程中的工作进行指挥,包括施工的进度要求、安全注意事项等。
轨区作业
轨区作业类别
施工类作业
新线建设施工
在地铁新线路的建设阶段,轨区需要进行大量的基础施工工作,包括轨道铺设、道岔安装等。施工人员要根据设计图纸,将钢轨按照规定的间距和坡度进行铺设,并用扣件等固定装置将钢轨固定在道床板上。
同时,进行接触网、信号系统等相关设备的安装与调试,确保各系统之间的配合与衔接符合设计要求。
在地铁新线路的建设阶段,轨区需要进行大量的基础施工工作,包括轨道铺设、道岔安装等。施工人员要根据设计图纸,将钢轨按照规定的间距和坡度进行铺设,并用扣件等固定装置将钢轨固定在道床板上。
同时,进行接触网、信号系统等相关设备的安装与调试,确保各系统之间的配合与衔接符合设计要求。
线路改造施工
为了提升地铁线路的运营能力或适应新的技术标准,需要对既有线路进行改造施工。比如对老旧轨道进行更新换代,更换磨损严重的钢轨、轨枕等部件。
对车站进行扩建或改造时,也需要对轨区部分进行相应的调整,如调整轨道走向、增设渡线或联络线等。
为了提升地铁线路的运营能力或适应新的技术标准,需要对既有线路进行改造施工。比如对老旧轨道进行更新换代,更换磨损严重的钢轨、轨枕等部件。
对车站进行扩建或改造时,也需要对轨区部分进行相应的调整,如调整轨道走向、增设渡线或联络线等。
检修维护类作业
轨道检修
定期对轨道进行全面检查,包括钢轨的磨损情况、轨枕的损坏情况、道床的沉降情况等。通过轨道检测车、人工巡检等方式,及时发现轨道存在的问题,如钢轨裂纹、轨枕断裂等。
对发现的问题进行及时修复,如对钢轨进行打磨、焊接,更换损坏的轨枕,对道床进行捣固、补充道砟等,以保证轨道的平整度和稳定性。
定期对轨道进行全面检查,包括钢轨的磨损情况、轨枕的损坏情况、道床的沉降情况等。通过轨道检测车、人工巡检等方式,及时发现轨道存在的问题,如钢轨裂纹、轨枕断裂等。
对发现的问题进行及时修复,如对钢轨进行打磨、焊接,更换损坏的轨枕,对道床进行捣固、补充道砟等,以保证轨道的平整度和稳定性。
设备维护
对轨区的信号设备进行维护,包括信号机、转辙机、轨道电路等。定期检查信号设备的性能,确保信号显示准确、设备动作可靠。
对供电设备进行维护,如接触网的检查与维修,确保接触网的悬挂状态良好,与受电弓之间的接触正常,保证列车的供电安全。
应急处置类作业
对轨区的信号设备进行维护,包括信号机、转辙机、轨道电路等。定期检查信号设备的性能,确保信号显示准确、设备动作可靠。
对供电设备进行维护,如接触网的检查与维修,确保接触网的悬挂状态良好,与受电弓之间的接触正常,保证列车的供电安全。
应急处置类作业
故障排除
当轨区发生设备故障时,如信号设备故障导致列车运行中断、供电设备故障引起停电等,应急抢修人员需要迅速赶赴现场,进行故障排查和修复。
例如,当轨道电路出现故障时,维修人员要通过检测设备查找故障点,判断是电缆故障、设备元件损坏还是其他原因,然后进行针对性的修复。
当轨区发生设备故障时,如信号设备故障导致列车运行中断、供电设备故障引起停电等,应急抢修人员需要迅速赶赴现场,进行故障排查和修复。
例如,当轨道电路出现故障时,维修人员要通过检测设备查找故障点,判断是电缆故障、设备元件损坏还是其他原因,然后进行针对性的修复。
事故救援
一旦发生列车脱轨、碰撞等事故,需要立即启动应急救援预案。救援人员首先要对事故现场进行安全评估,设置防护措施,防止事故扩大。
然后利用专业的救援设备,如起重机、牵引车等,对脱轨列车进行起复,对受损的轨道、设备等进行紧急修复,尽快恢复线路的正常运行。
一旦发生列车脱轨、碰撞等事故,需要立即启动应急救援预案。救援人员首先要对事故现场进行安全评估,设置防护措施,防止事故扩大。
然后利用专业的救援设备,如起重机、牵引车等,对脱轨列车进行起复,对受损的轨道、设备等进行紧急修复,尽快恢复线路的正常运行。
其他作业
异物清理
轨区可能会有各种异物,如飘落的树枝、垃圾、乘客掉落的物品等,这些异物可能会影响列车的正常运行,甚至造成安全隐患。工作人员需要定期或根据实际情况及时清理轨区异物。
轨区可能会有各种异物,如飘落的树枝、垃圾、乘客掉落的物品等,这些异物可能会影响列车的正常运行,甚至造成安全隐患。工作人员需要定期或根据实际情况及时清理轨区异物。
巡检作业
安排专门的人员进行轨区巡检,一般分为昼间巡检和夜间巡检。昼间主要检查轨区表面的情况,如轨道设施是否有明显损坏、有无异常声音等。夜间则利用停运时间,对轨区进行更全面、细致的检查,包括一些需要借助专业工具才能检测到的项目。
安排专门的人员进行轨区巡检,一般分为昼间巡检和夜间巡检。昼间主要检查轨区表面的情况,如轨道设施是否有明显损坏、有无异常声音等。夜间则利用停运时间,对轨区进行更全面、细致的检查,包括一些需要借助专业工具才能检测到的项目。
轨区作业管理原则
没有得到控制中心(OCC)授权,任何人不得擅自进入轨行区
没有适当防护,不可以在轨行区作业
谁作业谁负责谁防护,包括向 OCC 要求提供远程防护和就地实施现场保护
谁作业谁负责场地清理,做到人走场清
轨区作业管理过程
作业计划
作业准备
请点
安全防护
安全作业
销点
轧道车
在列车运营之前对线路状态进行检查开行的不载客列车成为轧道车
降级运作
城轨系统由于设备故障或其他原因不能按照系统设计那样的运作,而只能在一个较低的水平上运作,如自动驾驶 ATO 故障,改为人工驾驶
添乘
在当值司机之外再安排一名员工协助当值司机开展工作称之为添乘
列车的连挂救援
地铁的列车连挂救援是指当地铁列车在运行过程中出现故障或其他紧急情况,无法正常行驶时,使用另一列地铁列车或救援列车与故障列车进行连接,然后将故障列车拖离现场或牵引至指定地点的一种应急救援措施
四、城轨安全
次生事故
最初事故发生后引发了新的事故,如列车脱轨撞塌了高架桥
险性事故
有惊无险的事故,虽然可能有运营厌恶,但没有造成实际的人员伤亡,near miss
故障 -安全原则
故障导向安全原则,是铁路安全设计的根本原则之一,指设备应具有在发生障碍、错误、失效的情况下避免发生更大事故的功能
wrong side failure
导向事故一边的故障,中国温州 7.23 高铁追尾事故
城轨系统应急设备
客室车门紧急解锁装置
客室紧急对讲装置
紧急停车手柄
安全锤
灭火器
紧急逃生门
站台紧急停车按钮
地铁列车着火,是应立即停车还是继续前行
应尽量向前方站台市区,避免在区间停车,到站后打开站台侧车门利用站台疏散乘客
0 条评论
下一页