城市軌道交通專業核心課程數字資源課程名稱：城市軌道交通車輛構造教材名稱：《城市軌道交通車輛構造（第2版）》書號：ISBN978-7-114-16059-2主編：邱志華資源名稱：課件-模塊1課題一城軌車輛的發展與特點劉亞1城軌車輛發展2城軌車輛特點3國內外車輛生產企業敘述軌道交通的發展史掌握三代車輛的簡單控制原理總結城軌車輛的技術特點熟悉國內外城軌車輛的制造企業1、城市軌道交通發展城軌交通大事件國外城軌交通發展國內三代城軌車輛1853年，有軌馬車引入法國，現代軌交雛形1879年，西門子研制以蓄電池為動力的電力機車1827年，美國紐約，第一條有軌公共馬車線1863年，英國倫敦第一條長6公里地下鐵道1890年，第一條電氣化鐵路開通，電力牽引時代1662年，法國巴黎首創固定線路與班次無軌公共馬車城軌交通大事記1、初步發展階段（1863年-1924年）2、停滯萎縮階段(1924年-1949年)3、再發展階段(1949年-1969年)4、高速發展階段(1970年-至今)世界城軌交通發展四階段思考討論：我國城軌交通發展的歷史特點？我國城軌交通的發展與特點：發展階段：起始階段開始建設階段建設高潮階段調整階段建設高潮特點：起步慢發展迅速，逐步形成網絡政府主導，政府組織運營為主類型多元化注：為2019年10月前數據一、城軌車輛發展國內城市軌道交通在上世紀60年代起步，根據所采用的電氣牽引系統的不同，我國城市軌道車輛發展歷經以下3個階段；凸輪調阻車斬波調壓車調頻調壓車123直流電機交流電機1、第一代凸輪調阻車

使用凸輪片逐級改變電阻而實現調速的方式制動方式為電阻制動和空氣制動；設有緊急報警按鈕，采用自動報站廣播，無通話裝置電機的功率P=U*I1、當R↑，U、I↓,P↓,電機轉速減慢2、當R↓,U、I↑，P↑，電機轉速增快ERU2、第二代斬波調壓車（斬波調阻車）斬波器中主晶閘管串入牽引電動機電路中，根據晶閘管導通與關斷的時間比例不同使牽引電動機端電壓的平均值也發生變化，從而實現調速。斬波器工作方式有兩種，一是脈寬調制方式，周期不變，改變通電時間；二是頻率調制方式，通電時間不變，改變周期P=U0*IEU03、第三代：調頻調壓車（VVVF）調頻調壓車通過牽引逆變器來改變頻率和電壓，實現電機轉速（和頻率成正比）與轉矩的控制1203列車動力分散布置，車載設備設計緊湊列車車輛連接采用封閉式全貫通通道345678列車運行快速準時，安全舒適列車車體輕量化列車車門數量多列車采用調頻調壓交流傳動列車具有先進的微機控制技術及故障自診斷功能部件設計及材料保證運行及乘客安全，滿足故障-安全導向二、城軌車輛特點三、國內外軌道交通制造企業1、國外制造企業目前，已進入中國軌道交通車輛市場的國外巨頭主要有:加拿大龐巴迪運輸公司(Bombardier)、法國阿爾斯通公司(Alstom)、德國西門子交通技術集團(Siemens)、美國通用電氣公司(GE)、日本川崎重工、日本三菱株氏會社、法國阿爾卡特公司等。在軌道運輸車輛制造市場上,目前有三大跨國公司占有全球市場50%份額:龐巴迪公司占23%,阿爾斯通公司占18%,西門子公司占14%。供應商產品領域中國主要業績龐巴迪公司鐵路客運車輛、城軌交通車輛向中國轉讓軌道車輛制造技術，在青島、長春和江蘇分別建有3個合資企業，投資生產地鐵車輛、干線機車、牽引和控制設備阿爾斯通公司電動車組、牽引電機、地鐵車輛和有軌電車在中國擁有18家實體和業務結構，參與北京、上海、南京和香港地鐵及信號系統，貨運電力機車、客運專線電氣化基礎設備。西門子公司機車車輛、鑰匙工程、綜合服務和自動化參與北京、上海、廣州、深圳、南京和哈大鐵路電氣化、大連輕軌，聯合株洲電力機車公司等企業研制交流傳動電力機車和重載電力機車。三、國內外軌道交通制造企業2、國內制造企業中國城市軌道交通裝備制造企業有路內企業和路外企業之分。2014年年底中國南車、中國北車聯合發布合并公告，成立中國軌道交通車輛集團股份有限公司。企業名稱企業簡介主要業績長春軌道客車股份有限公司（定點企業）前身長春客車廠始建于1954年，是國家“一五”重點建設項目之一。經過50年的建設和發展，公司已經成長為我國最大的鐵路客車、動車組和城軌客車研發、制造和出口基地。自主研制生產了國內第一輛地鐵車、第一輛25型車、第一輛單軌車、第一輛磁懸浮列車和第一列動車組。北京地鐵2號線、5號線、6號線、9號線、10號線、13號線、15號線、亦莊線和機場線；天津地鐵1號線、2號線、濱海快線；重慶地鐵1號線、3號線、6號線；上海地鐵6號線、8號線；深圳地鐵2號線；武漢輕軌1號線；廣佛線地鐵；沈陽地鐵1號線及延伸線工程車輛；大連3號線等。大連機車車輛有限公司（定點企業）我國惟一能同時研制內燃機車、電力機車、柴油機和城軌車輛的國家重點大型企業。大連金石灘一黑石礁輕軌、

沈陽地鐵1號線車輛、

西安地鐵1號線車輛。南車株洲電力機車有限公司（定點企業）中國南車旗下核心子公司，主要業務集中在電力機車、城軌車輛、城際動車組、新技術軌道車輛、重要零部件、專有技術延伸產品及維保服務等領域。2010年公司與廣州市地下鐵道總公司共同成立廣州南車城市軌道裝備有限公司，解決廣東城市軌道車輛大修和組裝本地化問題，進而培育和建立城市軌道現代化、產業化車輛裝備基地。廣州2號線、3號線、8號線延長線；武漢1號線、2號線；深圳地鐵5號線；長沙2號線；鄭州1號線；上海1號線、11號線、明珠線二期；土耳其安卡拉地鐵、印度RMGL地鐵車輛以及昆明地鐵1號線、深圳1號線工程車輛；南車青島四方機車車輛股份有限公司（定點企業）中國南車股份有限公司的核心企業，中國高速列車產業化基地，鐵路高檔客車的主導設計制造企業，國內地鐵、輕軌車輛定點生產廠家和國家軌道交通裝備產品重要出口基地。北京地鐵1號線、4號線、8號線、14號線、昌平線、八通線、大興線；天津地鐵3號線；沈陽地鐵2號線；成都1號線、2號線；廣州地鐵4號線、5號線和6號線；新加坡地鐵。南京浦鎮軌道車輛有限公司（定點企業）建于1908年，具有百年制造歷史，是中國從事軌道交通裝備研究和制造的專業化生產企業，是中國鐵路裝備制造業大型骨干企業。南京地鐵2號線、10號線；無錫地鐵2號線、杭州1號線、蘇州2號線、上海1號延伸線、2號線、10號線、明珠線和香港輕軌等。知識點2、能說出三代軌道車輛的名稱及簡單的控制原理3、熟悉國內外的軌道車輛制造企業重點1、了解軌道交通國內外的發展史及大事記課題二城軌車輛的類型與組成劉亞010203車輛類型車輛組成車輛設備布置按車寬按動力配置按設備不同機械部件電氣部件設備布置及原則掌握城軌車輛按不同方式的分類能說出車輛機械部件名稱與功能能敘述車輛的電氣部件名稱與功能能說出車輛主要部件在列車上的位置1、按車寬分類一、城軌車輛的類型車寬A型車3.0米B型車2.8米C型車2.6米序號項目名稱A型車B型車C型車四軸車四軸車四軸車六軸車八軸車1車輛基本長度（m）221918.922.329.52車輛基本寬度（m）32.82.63車輛高度（m）受流器車（m）(加空調/無空調）3.8/3.63.8/3.63.7/3.25受電弓（m）（落弓高度）3.83.83.7受電弓工作高度（m）3.9～5.64車內凈高（m）2.10～2.155底板面高（m）1.10.956車輛定距（m）15.712.6117.27固定軸距（m）2.2～2.52.1～2.21.8～1.9序號項目名稱A型車B型車C型車四軸車四軸車四軸車六軸車八軸車8車輪直徑（mm）Φ840φ7609車門數（每側）（個）5444510車門寬度（m）≥1.311車門高度（m）≥1.812定員人數（人）單司機室車295230200240315無司機室車31024521025032513車輛軸重（t）≤16≤14≤1114站立人員標準定員（人/㎡）6超員（人/㎡）915最高運行速度（km/h）≥80≥7016啟動平均加速度（m/s2）≥0.9≥0.8517常用制動減速度（m/s2）11.118緊急制動減速度（m/s2）1.21.3通過表格對比學習可知道A、B、C型車由于車寬不同導致載客量不同：通常，高運量—單向運能5-7萬人次/h選擇A型車,大運量—單向運能3-5萬人次/h選擇B型或Ａ型車；中運量—單向運能1-3萬人次/h選擇C型或B型。思考：網上查閱資料說出廣州地鐵各線路的車輛類型？因此，地鐵車輛選用A、B兩種車型，C型車一般運用于有軌電車1、按動力配置分類一、城軌車輛的類型有無動力裝置動車（M）拖車(T)城軌列車采用動拖結合，固定編組的方式運行Tc:帶司機室拖車Mp:帶受電弓動車城軌列車常見的編組有：四動二拖、六動二拖、二動二拖、三動三拖

四動二拖：-A*B*C=C*B*A-；-A=B*C=C*B=A-

三動三拖：=TC1*M1*M3*T3*M2*TC2=六動二拖：-A=B*C=B*C=B*C=A-二動二拖：=Mcp*T=T*Mcp=二動一拖：-A*B*A-設備差異A車：為帶有駕駛室的拖車B車：為無駕駛室的動車，一般帶有受流裝置C車：為無駕駛室的動車，一般裝有空壓機思考：城軌列車的拖車一般在什么位置，為什么？城軌交通采用六節編組方式:-A+B+C=C+B+A-由此可以知道同一列車的六節車輛車寬一樣，即車型一樣但同一列車中不同位置的車輛設備有差異。電氣控制主電路系統輔助電路系統照明系統列車控制與故障診斷系統乘客信息系統車輛在世界各地類型較多，結構也有差異。廣州地鐵車體采用整體承載機械緊固模塊化結構，由機械部件和電氣部件組成。二、城軌車輛組成機械部件轉向架車輛連接裝置空調通風裝置制動與供風裝置車體車鉤緩沖裝置貫通道裝置駕駛室客室內裝車門系統1、車體車體是地鐵車輛結構的主體，用來供旅客乘坐和司機駕駛（有駕駛室的車輛）的部分，其主要作用是承受外部阻力，傳遞牽引力，隔音、減震和保暖，也是安裝與連接其他設備和部件的基礎。2、車門系統車門按照安裝位置的不同，可以分為客室車門、司機室側門、客室與司機室通道門、司機室前端疏散門；客室車門按照其結構可分內藏門、外掛門、塞拉門三種結構形式。車門是動作最頻繁的設備之一，每個車門由一個門控單元控制。3、轉向架轉向架是車輛走行裝置，又稱走行部，用來牽引和引導車輛沿軌道行駛，承受并傳遞來自車體及線路的各種載荷，緩和其動力，是城市軌道交通車輛最重要的組成部件之一4、車輛連接裝置車輛連接裝置包括車鉤緩沖裝置和貫通道裝置。前者是實現車輛與車輛之間的編組連接，傳遞和緩和列車的縱向力；后者是實現載客車輛之間的連通，可有效地調節各客室的乘客分布，也便于在發生緊急情況時疏散乘客。5、制動和風源系統動車和拖車都設有制動裝置，它可以保證運行中的列車按需要減速，實現在規定的距離內安全停車和防止靜止車輛溜走，保證行車安全。城軌車輛的制動裝置不僅安裝了常規的空氣制動裝置，還在動車車輛上安裝有再生制動和電阻制動裝置，有些車輛還裝有磁軌制動裝置。風源系統包括壓縮空氣機組（由壓縮機、干燥器和過濾器組成）、各類空氣閥件、空氣管路和儲風缸等組成。

6、電氣牽引裝置電氣牽引裝置在地鐵車輛中占有十分重要的地位，它是由受流器、高速斷路器、牽引逆變器及控制單元、牽引電動機、制動電阻、聯軸節和齒輪箱等組成。6、電氣牽引裝置牽引逆變器的作用是在牽引工況將受電弓獲取的DC1500V或DC750V直流電源轉換為三相變頻變壓電源，驅動裝在動車轉向架上的三相牽引電動機，把電能轉化成列車動能；在制動工況電機轉變成發電機把列車動能轉成電能返回接觸網產生再生制動與電阻制動。7、輔助電源輔助電源系統是指三相交流380V電源、低壓直流電源和蓄電池，其中低壓直流電源包括110V直流電和24V直流電。380V交流電的負載有：空氣壓縮機、空調系統、各類風機、220V插座等；110V直流電的負載有：有觸點控制電路、各系統的電子控制電路、照明電路、指示燈、車門驅動系統、廣播系統、乘客信息顯示系統、緊急通風電源等。

8、列車乘客信息系統乘客信息系統包括信息及診斷系統、廣播報站系統、PIDS。9、列車控制和故障診斷系統通過列車/車輛總線與各節車各子系統/設備的微機控制單元連接在一起，建立實時通訊聯系，進行指令、狀態信息的傳輸，實現列車狀態的控制、監測、數據存儲和故障診斷及人機界面交流。

10、空調與通風系統空調安裝在車頂，每輛車設有二個車頂一體式空調單元，其作用主要是為乘客提供通風和溫度調節和除濕。在通風機作用下，新風從吸風口吸入，與從客室來的回風混合，再經過過濾、冷卻后由風道均勻地送入客室。司機室是由單獨的風道送風。同時空調柜里設置一個緊急逆變器，用于斷電情況下，車廂緊急通風供電。三、車輛設備的布置

1、車輛設備的布置

設備位置車頂設備車內設備車底設備說說你知道的車頂設備、車內設備、車底設備名稱？司機室布置1附加風缸2輔助逆變器3牽引逆變器4制動電阻5網關閥6低壓箱7制動模塊8智能閥A車布置B車布置1附加風缸2高壓箱3風源模塊4蓄電池5輔助逆變器6智能閥7蓄電池8制動模塊9低壓箱C車布置1附加風缸2輔助逆變器3牽引逆變器4制動電阻5智能閥6低壓箱7制動模塊8網關閥12安全可靠經濟3456重量分配均勻安裝和維修方便車內空間最大化整車電路布置符合技術規定車輛設備布置原則知識點2、能說出車輛的機械、電氣結構組成3、能區分不同車輛類型的差別重點1、能說出主要設備的位置課題三城軌車輛的編組與標識劉亞車輛編號車側、車端定義1324車輛編組車輛設備標識1知識目標23能力目標情感目標熟悉常見列車的編組形式;能區別車輛的車側與車端能按標準的方法對車輛設備進行編號標識;能根據設備的標號快速找到設備的位置自主學習積極性；課程學習的興趣與自信一、車輛的編組

編組單元：車輛通過車鉤連接成一個相對固定的編組稱為一個編組單元注：一列車可以由一個或幾個單元編組而成決定車輛編組的主要因素有：運營密度、客流大小、站間距離、舒適度、安全可靠性、工程投資、線路坡度等地鐵車輛常見編組形式城軌車輛常見于4節、6節或8節編組運行，采用電動車組的形式。

編組形式：六動二拖、四動二拖、三動三拖、二動二拖、二動一拖六動二拖：-A=B*C=B*C=B*C=A-

四動二拖：-A*B*C=C*B*A-；-A=B*C=C*B=A-

三動三拖：=TC1*M1*M3*T3*M2*TC2=二動二拖：=Mcp*T=T*Mcp=二動一拖：-A*B*A-討論：廣州地鐵各線路的編組形式？“－”表示全自動車鉤；“=”表示半自動車鉤；“*”表示半永久車鉤

二、車輛的編號通常每輛車都有自己的固定編號，但各城軌車輛制造商或運營商的編號方式不盡相同。以廣州地鐵為例：三、車側、車端定義1、車輛的車端、車側的定義車端定義：A車的1位端是帶全自動車鉤的一端；B車的1位端是與A車連接的一端；C車的1位端是與B車連接的一端。車輛的另一端就是2位端。車輛的車側定義:人位于2位端，面向1位端，人的右側就是該車輛的右側（二位側），人的左側就是車輛的左側（一位側）C車B車A車

全自動車鉤半永久牽引桿半永久牽引桿半自動車鉤列車左側列車右側1位端2位端1位端1位端2位端2位端A車右側（二位側）A車左側（一位側）駕駛方向B車左側（一位側）B車右側（二位側）C車左側（一位側）C車右側（二位側）2、列車車側的定義以司機位主體，司機坐在駕駛端座位上，司機的右側就是列車的右側，司機的左側就是列車的左側A車B車C車駕駛方向列車右側列車左側四、車輛設備的編號與標識

3、轉向架和軸的編號轉向架編號：

轉向架1位于1位端，轉向架2位于2位端車軸編號：

從1位端至2位端依次連續編號為軸1、軸2、軸3、軸44、車門和座椅的編號（1）門頁是從1位端開始至2位端，車輛的左側是從小到大的連續奇數，即1、3、5、7┉┉；右側是從小到大的連續偶數，即2、4、6、8……。（2）車門是由兩個門頁號碼合并而成。如1/3，2/4號門。（3）座椅是從1位端到2位端編號，左側為奇數，右側為偶數。5、空調單元的編號每輛車的車頂有2個空調單元，位于1位端的空調單元稱為空調單元1，位于2位端的空調單元為空調單元2。

6、其它編號與標記車窗、扶手、立柱、吊環、照明燈、指示燈、揚聲器等設備也采用同樣的編號方法。而車輛的重量、頂車位置、應急設備位置等必須用相關符號或文字在規定位置作出明確的標記。123456能說出城軌交通常見的編組形式熟悉地鐵車輛的編號規律能辨別的車輛的車側與車端能看懂車輛設備的編號與標識能根據設備編號快速找到設備位置能對車輛設備進行規范編號與標識重點課題四城軌車輛的技術參數劉亞車輛主要尺寸車輛限界1324車輛性能參數車輛動力1知識目標23能力目標情感目標熟悉常見的車輛參數及定義;能了解車輛的主要尺寸參數明確車輛限界的含義清楚性能參數對車輛含義;主要尺寸參數對車輛運行的影響車輛在運行過程中的各種受力分析學會查詢參數并用于對照指導工作；課程學習的興趣與自信一、車輛性能參數

車輛技術參數一般有性能參數和主要尺寸參數兩大類。主要是用來概括車輛技術規格的相關指標，從而在總體上表征車輛性能及結構。自重載重軸重軸配置最高運行速度通過最小曲線半徑制動形式沖擊率列車平穩性指標轉向架安全性指標性能參數1、車輛自重：車輛在整備狀態下的本身結構及設備組成的全部質量；廣州地鐵一號線A車自重33T，B、C車自重36T。2、車輛載重：在正常情況下，車輛允許的最大裝載質量。3、軸重：指按車軸形式及在某個運行速度范圍內，車軸允許負擔的最大質量，地鐵軸重一般不超過16T。總重=自重+載重≤軸重*軸數例如：一節車輛自重36噸，軸重為16噸，得出：載重≤16*4-36=28噸4、最高運行速度：車輛設計時，按照安全及結構強度等條件所決定的車輛最高行駛速度；并要求連續以該速度運行時車輛具有足夠良好的運行性能。地鐵的設計速度大多數為90km/h左右。5、通過最小曲線半徑：指配備某種類型轉向架的車輛在站場或車輛段調車時，所能安全通過的最小曲線半徑。當車輛在此曲線段上行駛時不得出現脫軌、傾覆等危及行車安全的事故，也不允許轉向架與車體底架或與車下其他懸掛物相碰。6、制動形式：指車輛獲得制動力的方式，有摩擦制動、再生制動、電阻制動及磁軌制動等多種形式。7、沖擊率：由于工況改變引起的列車中各車輛所受到的縱向沖擊。在城軌車輛中，主要用于說明車輛本身電氣及制動控制系統所應達到的沖動限制。8、列車平穩性指標：列車平穩性是評定旅客舒適程度的主要依據，反映了車輛振動對人體的感受的影響，其數值越大，說明車輛的穩定性越差，通常，車輛的平穩性指標值應小于2.7。9、轉向架安全性指標：反映轉向架運行平穩、穩定性的指標，主要包括脫軌系數、傾覆系數和輪重減載率等。123456車輛長度：車鉤呈鎖閉狀態，兩端車鉤連接面之間的距離車輛最大寬度：車體橫斷面，最寬的尺寸最大高度：車輛頂部最高點到鋼軌面的距離車輛定距：同一車輛兩轉向架中心之間距離固定軸距：同一轉向架兩車軸中心線間的距離車鉤高：車鉤中心線與鋼軌軌面的距離底板面高度：車體底板面與鋼軌頂面的距離7二、車輛主要尺寸ABCA:車輛長度B:車輛定距C:固定軸距D:車體長度D

2、廣州3號線地鐵車輛的主要參數（1)地鐵車輛的主要技術參數車輛形式B型軌距1435mm列車編組-A*B*A-(A：帶司機室和受電弓的動車，B：拖車)列車長度59940mm單節車輛長度(跨車鉤連接面)≤19980mm車輛寬度2800mm廣3號線參數介紹視頻

2、廣州3號線地鐵車輛的主要參數車輛高度(軌面至車頂高、新輪、不含受電弓)不含排氣口及空調單元≤3800mm含排氣口及空調單元≤3855mm受電弓落弓高度3875mm軸距2300mm轉向架中心距12600mm車輪直徑840(新輪)／805(半磨耗)／770(全磨耗)mm輪緣厚度32mm輪對內側距1553+3-0mm

2、廣州3號線地鐵車輛的主要參數最高運行速度

120km／h車輛地板高度1130mm車鉤距軌面高度720mm供電方式(正線)架空剛性接觸網額定電壓DC1500V受電弓工作高度175～1600mm

2、廣州3號線地鐵車輛的主要參數車輛高度(軌面至車頂高、新輪、不含受電弓)不含排氣口及空調單元≤3800mm含排氣口及空調單元≤3855mm受電弓落弓高度