項(xiàng)目一城市軌道交通概要城軌車(chē)輛構(gòu)造主講人：張明康城市軌道交通的概念城市軌道交通的發(fā)展城市軌道交通的類(lèi)型新型城市軌道交通系統(tǒng)本節(jié)主要內(nèi)容城市軌道交通的概念城市軌道交通的概念并無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，其表述也在不斷變化。

《城市公共交通分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ/T114-2007）將城市軌道交通定義為：采用軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行承重和導(dǎo)向的車(chē)輛運(yùn)輸系統(tǒng)，依據(jù)城市交通總體規(guī)劃的要求，設(shè)置全封閉或半封閉的專(zhuān)業(yè)軌道線路，以列車(chē)或單車(chē)形式，運(yùn)送相當(dāng)規(guī)模客流量的城市公共交通方式。

《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》和《城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理規(guī)范》都將城市軌道交通定義為：采用專(zhuān)用軌道導(dǎo)向運(yùn)行的城市公共客運(yùn)交通系統(tǒng)，包括地鐵系統(tǒng)、輕軌系統(tǒng)、單軌系統(tǒng)、有軌電車(chē)、磁浮系統(tǒng)、自導(dǎo)向軌道系統(tǒng)和市域快速軌道系統(tǒng)等。一、國(guó)外城市軌道交通的發(fā)展1、城市軌道交通的發(fā)展1、初步發(fā)展階段（1863-1924）

1860年英國(guó)倫敦開(kāi)始修建地鐵，三年后建成通車(chē)，線路長(zhǎng)6.4Km，世界第一條地下鐵路誕生，用蒸汽機(jī)車(chē)牽引（圖1-1）。1874年英國(guó)倫敦首次采用盾構(gòu)法施工，1890年首次采用電力機(jī)車(chē)牽引，大大改善了地下鐵道的運(yùn)行環(huán)境。自此以后，英國(guó)倫敦和格拉斯哥、美國(guó)紐約和波士頓、匈牙利布達(dá)佩斯、奧地利維也納及發(fā)過(guò)巴黎等城市先后建成地鐵，城市軌道交通進(jìn)入了連續(xù)發(fā)展時(shí)期。這一階段，歐美的城市軌道交通發(fā)展較快。一、國(guó)外城市軌道交通的發(fā)展1、城市軌道交通的發(fā)展2、停滯萎縮階段（1924-1949）

這一階段發(fā)生的戰(zhàn)爭(zhēng)以及汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，造成了城市軌道交通發(fā)展陷入了停滯萎縮階段。汽車(chē)駕駛的靈活、便捷，使汽車(chē)工業(yè)得到了快速發(fā)展。城市軌道交通因投資大，建設(shè)周期長(zhǎng)和運(yùn)營(yíng)成本高，曾一度失寵。這一階段世界上只有5個(gè)國(guó)家發(fā)展了城市地鐵，有軌電車(chē)的發(fā)展也停滯不前，部分線路還被拆除。

3、再發(fā)展階段（1949-1969）

這一階段世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)開(kāi)始進(jìn)入飛速發(fā)展時(shí)期，汽車(chē)工業(yè)發(fā)展迅速，汽車(chē)的過(guò)度增加使城市道路異常堵塞，行車(chē)速度下降，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成交通癱瘓，還有不斷增大的石油資源消耗造成空氣污染，人們又開(kāi)始意識(shí)到，緩解城市客運(yùn)交通問(wèn)題必須得依靠占地少、污染少、運(yùn)力大的城市軌道交通。這一階段很多國(guó)家的城市修建了地鐵，范圍也從歐洲國(guó)家擴(kuò)展到亞洲國(guó)家。我們國(guó)家的第一條地鐵線路——北京地鐵1號(hào)線也是在這一階段修建。一、國(guó)外城市軌道交通的發(fā)展1、城市軌道交通的發(fā)展4、高速發(fā)展階段（1969-至今）

隨著各國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，人口高度集中、客流量不斷攀升、道路交通壓力增大，這就要求城市軌道交通高速發(fā)展以適應(yīng)日益增加的客流運(yùn)輸需求，同時(shí)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也為城市軌道交通的發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。這一階段，城市軌道交通的發(fā)展遍及世界范圍，從歐洲、美洲、亞洲擴(kuò)展到澳洲，從發(fā)達(dá)國(guó)家擴(kuò)展到發(fā)展中國(guó)家。此外，還出現(xiàn)了多種其他形式的城市軌道交通，如自動(dòng)導(dǎo)向交通系統(tǒng)、磁懸浮列車(chē)等二、國(guó)內(nèi)城市軌道交通的發(fā)展

1969年10月，北京地鐵1號(hào)線試運(yùn)行，成為國(guó)內(nèi)第一條地鐵線路。發(fā)展至今，國(guó)內(nèi)城市軌道交通（不含港澳臺(tái)地區(qū)，下同）大致分為五個(gè)階段：1、城市軌道交通的發(fā)展1、戰(zhàn)備目的為主的起步階段（1949-1978）

這一階段，城市軌道交通的建設(shè)主要以戰(zhàn)備目的為主，由中央政府主導(dǎo)建設(shè)。1953年，北京市委首次提出修建地鐵。1965年，北京地鐵一期建設(shè)正式開(kāi)工（圖1-2）。1969年10月1日，北京地鐵1期建成通車(chē)。

在起步階段，除建設(shè)北京地鐵一期工程外，還有天津地鐵一期。1970年6月5日，天津地鐵正式破土動(dòng)工。1976年1月，天津軌道交通1號(hào)線新華路至海光寺段3.6千米試通車(chē)，成為繼北京之后第二條建成的地鐵。由于國(guó)家當(dāng)時(shí)實(shí)行停緩建政策以及唐山大地震的影響，工程被迫停建（后于1981年工程重新啟動(dòng)）。圖1-2北京地鐵1號(hào)線開(kāi)工典禮1、城市軌道交通的發(fā)展2、曲折發(fā)展階段（1978-2003）

這一階段從改革開(kāi)放到2003年國(guó)務(wù)院辦公廳《關(guān)于加強(qiáng)城市快速軌道交通建設(shè)管理的通知》（國(guó)辦發(fā)〔2003〕81號(hào)）發(fā)布。隨著改革開(kāi)放的逐步深入和城市化進(jìn)程加快，大城市交通需求劇增，導(dǎo)致城市道路交通功能能力嚴(yán)重不足，供需矛盾突出，制約了城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。為滿足城市發(fā)展需要，緩解道路交通緊張狀況，政府加大了城市交通技術(shù)設(shè)施建設(shè)投入力度，強(qiáng)度軌道交通對(duì)解決城市交通問(wèn)題和引導(dǎo)城市發(fā)展的重要性。

1993年，上海地鐵1號(hào)線運(yùn)營(yíng)，成為我國(guó)第三個(gè)開(kāi)通地鐵運(yùn)營(yíng)的城市（圖1-3）。

受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和國(guó)家財(cái)力狀態(tài)影響，中央政府擔(dān)心全國(guó)出現(xiàn)地鐵建設(shè)一哄而上的局面，1995年12月國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于暫停審批城市地下快速軌道交通項(xiàng)目的通知》（國(guó)辦發(fā)〔1995〕60號(hào)），提出必須嚴(yán)格控制城市快速軌道交通的發(fā)展，除北京、廣州和上海外，其余城市暫停建設(shè)。1、城市軌道交通的發(fā)展3、規(guī)范發(fā)展階段（2003-2008）

這一階段從2003年國(guó)辦發(fā)81號(hào)文件至2008年全球金融危機(jī)。根據(jù)2003年9月國(guó)務(wù)院辦公廳通知要求，對(duì)城市軌道交通的建設(shè)進(jìn)行嚴(yán)格控制，人口規(guī)模、交通需求和經(jīng)濟(jì)水平成為衡量一個(gè)城市能否建設(shè)軌道交通的三大基本要素，缺一不可，確立了“量力而行、規(guī)范管理、穩(wěn)步發(fā)展”的建設(shè)方針，明確提出項(xiàng)目申報(bào)要報(bào)國(guó)家發(fā)改委（國(guó)務(wù)院）批準(zhǔn)。在此階段，北京、上海、天津相繼開(kāi)辟了城市軌道交通新線運(yùn)營(yíng)，深圳、武漢、南京、重慶等城市軌道交通相繼首次開(kāi)通。4、快速發(fā)展階段（2008-2018）

該階段是我國(guó)城市軌道交通發(fā)展的黃金時(shí)期，我國(guó)城市軌道交通進(jìn)入快速發(fā)展的新時(shí)期，城市軌道交通運(yùn)營(yíng)規(guī)模、客運(yùn)量、在建線路長(zhǎng)度都創(chuàng)歷史新高，城市軌道交通系統(tǒng)制式結(jié)構(gòu)多元化。這一階段，除已開(kāi)通軌道交通運(yùn)營(yíng)城市繼續(xù)開(kāi)辟新線外，許多城市首次開(kāi)通軌道交通運(yùn)營(yíng)，如沈陽(yáng)、成都、佛山、西安、蘇州、杭州、昆明、哈爾濱、鄭州、長(zhǎng)沙、寧波、無(wú)錫、青島、蘭州、南昌、福州、東莞、南寧、合肥、石家莊、珠海、貴陽(yáng)、廈門(mén)、烏魯木齊等。5、有序發(fā)展階段（2018-至今）

2018年6月，國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市軌道交通規(guī)劃建設(shè)管理的意見(jiàn)》（國(guó)辦發(fā)〔2018〕52號(hào)），強(qiáng)調(diào)要堅(jiān)持“量力而行、有序推進(jìn)，因地制宜、經(jīng)濟(jì)適用，銜接協(xié)調(diào)、集約高效，嚴(yán)控風(fēng)險(xiǎn)、持續(xù)發(fā)展”的原則，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)城市軌道交通行業(yè)步入有序發(fā)展階段。1、城市軌道交通的發(fā)展

截止2021年底，我國(guó)大陸地區(qū)（不含港澳臺(tái)）共有50個(gè)城市開(kāi)通運(yùn)營(yíng)城市軌道交通線路283條，運(yùn)營(yíng)里程共計(jì)9206.8公里，其中上海、北京、廣州、成都、武漢、杭州等城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路里程位居前列。

從運(yùn)營(yíng)線路制式上看，截止2021年底全國(guó)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路包含9種制式。其中，地鐵7209.7公里，占比78.31%；輕軌219.7公里，占比2.39%；跨座式單軌144.6公里，占比1.57%；市域快軌1011公里，占比10.98%；有軌電車(chē)503.6公里，占比5.47%；磁浮交通57.9公里，占比0.63%；自導(dǎo)向軌道系統(tǒng)10.2公里，占比0.11%；電子導(dǎo)向膠輪系統(tǒng)34.7公里，占比0.38%；導(dǎo)軌式膠輪系統(tǒng)15.4公里，占比0.16%，無(wú)懸掛式單軌。圖1-42021年城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路制式結(jié)構(gòu)依據(jù)《城市公共交通分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ/T114-2007），城市軌道交通主要有地鐵系統(tǒng)、輕軌系統(tǒng)、有軌電車(chē)、單軌系統(tǒng)、磁浮系統(tǒng)、自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)和市域快速軌道系統(tǒng)七種制式。城市軌道交通的不同制式具有各自的特點(diǎn)和適用性，制式的選擇要有功能定位和環(huán)境條件相適應(yīng)。本節(jié)主要介紹常見(jiàn)的幾種城市軌道交通形式。2、城市軌道交通的類(lèi)型一、地鐵系統(tǒng)

“地鐵系統(tǒng)”是“地下鐵道交通系統(tǒng)”的簡(jiǎn)稱（Metro、undergroundrailway或subway），指在城市中修建的快速、大運(yùn)量、以電力牽引、采用鋼輪鋼軌的軌道交通系統(tǒng)。它的線路通常設(shè)在地下隧道內(nèi)（圖1-5），也有的在城市中心以外地區(qū)從地下轉(zhuǎn)到地面或高架橋上。城市地鐵一般采用雙線運(yùn)行，正線最大坡度一般為3‰，最小曲線半徑一般為300-400米，軌道較多采用焊接長(zhǎng)鋼軌，混凝土整體道床。地鐵有以下特征：（1）全部或大部分線路建于地面以下。（2）建設(shè)費(fèi)用大、周期長(zhǎng)、成本回收慢。新建地鐵線路投資一般在每公里3000~10000萬(wàn)美元以上；一般建造一條地鐵線路約需10年～15年，成本回收約需20年～30年。（3）行車(chē)密度大、速度高。由于線路全隔離全封閉，可以實(shí)現(xiàn)行車(chē)調(diào)度、信號(hào)控制的自動(dòng)化，行車(chē)間隔最短達(dá)1.5分鐘至2分鐘，車(chē)輛最高時(shí)速達(dá)80km以上，旅行速度不低于35km/h。（4）客運(yùn)量大。單向每小時(shí)最大客運(yùn)量可達(dá)3萬(wàn)人次～8萬(wàn)人次，這對(duì)于大城市中心區(qū)高峰期乘客的疏通十分有效。（5）地鐵列車(chē)的編組數(shù)決定于客運(yùn)量和站臺(tái)的長(zhǎng)度，一般為4輛～8輛。站臺(tái)長(zhǎng)一般100m～200m，站間距一般在0.5km～1.5km。（6）地鐵車(chē)輛的基本類(lèi)型為A型車(chē)、B型車(chē)、C型車(chē)三種，每種車(chē)型的車(chē)輛寬度、長(zhǎng)度、軸重都不一樣，不同地鐵車(chē)型的主要技術(shù)參數(shù)，見(jiàn)表1-2。（7）地鐵車(chē)輛的消音減振和防火均有嚴(yán)格要求，既安全，又舒適。（8）受電的制式主要有直流750V第三軌受電或直流1500V架空線受電弓受電。

地鐵具有運(yùn)量大、速度快、正點(diǎn)率高、安全舒適等特點(diǎn)，適用于客流密集、大中城市中心區(qū)域的骨干線路。2、城市軌道交通的類(lèi)型2、城市軌道交通的類(lèi)型二、輕軌系統(tǒng)

輕軌系統(tǒng)是一種中運(yùn)量的軌道交通系統(tǒng)，采用鋼輪鋼軌體系，主要在城市地面或高架橋上運(yùn)行，線路采用地面專(zhuān)用軌道或高架軌道，遇敏華街區(qū)也可進(jìn)入地下或與地鐵接軌，如圖1-6所示。圖1-6大連輕軌城市輕軌交通有以下特征：（1）它是以鋼輪和鋼軌為車(chē)輛提供走行的一種交通方式，車(chē)輛以電力提供牽引動(dòng)力，可以采用直流、交流或線性電機(jī)驅(qū)動(dòng)。（2）輕軌的建設(shè)費(fèi)用要比地鐵少得多，通常每公里線路造價(jià)僅為地鐵的1/2～1/5。（3）輕軌交通的每小時(shí)單向運(yùn)輸能力一般為2萬(wàn)人次～4萬(wàn)人次，它介于地鐵和公共汽車(chē)之間，屬于中等運(yùn)能的一種公共交通形式。（4）輕軌線路可以為地面、地下和高架混合型，采用半封閉或全封閉專(zhuān)用車(chē)道。（5）輕軌車(chē)輛有單節(jié)4軸車(chē)，雙節(jié)單鉸6軸車(chē)和3節(jié)雙鉸8軸車(chē)等，每組車(chē)可以單節(jié)運(yùn)行，也可以聯(lián)掛編列。（6）輕軌交通對(duì)車(chē)輛和線路的消音和減振有較高要求。（7）電壓制式以直流750V，架空線（或第三軌）供電為主，也有部分采用直流1500V和直流600V供電。（8）輕軌車(chē)站分為地面、高架和地下三種形式。輕軌系統(tǒng)即免除了地鐵的昂貴投資，又具有中運(yùn)量、速度快、準(zhǔn)時(shí)等特點(diǎn)。2、城市軌道交通的類(lèi)型三、有軌電車(chē)

有軌電車(chē)是由電力牽引、輪軌導(dǎo)向、單車(chē)或兩輛鉸接或多輛鉸接運(yùn)行在城市道路路面上，車(chē)輛與其他地面交通混合運(yùn)行的低運(yùn)量的城市軌道交通系統(tǒng)，如圖1-8所示。有軌電車(chē)有以下特征：（1）有軌電車(chē)與地面其他交通混合運(yùn)行，遵守地面交通信號(hào)燈；（2）小運(yùn)量。單方向高峰每小時(shí)客運(yùn)量在1萬(wàn)人次以內(nèi)的低運(yùn)量軌道交通系統(tǒng)；（3）速度面、通行能力低。由于路權(quán)混用，易與地面交通工具發(fā)生沖突而引起交通堵塞，隔離程度和安全性較差，準(zhǔn)時(shí)行較差。（4）多為低地板車(chē)輛，底板面高度小于或等于350mm，單線運(yùn)行，運(yùn)行速度低。

有軌電車(chē)不享有專(zhuān)用路權(quán)，適用于低運(yùn)量、中小城市的線路。1899年國(guó)內(nèi)第一條有軌電車(chē)在北京建成通車(chē)，隨后上海、沈陽(yáng)、哈爾濱、長(zhǎng)春、大連等城市相繼修建。20世紀(jì)50年代末，國(guó)內(nèi)很多大中城市紛紛拆除有軌電車(chē)，僅剩長(zhǎng)春、大連等沒(méi)有完全拆除。目前，國(guó)內(nèi)部分城市重新把注意力轉(zhuǎn)移到地面軌道交通，截止2019年底，國(guó)內(nèi)有北京、天津、上海、廣州、大連、長(zhǎng)春等10多個(gè)城市的有軌電車(chē)正常運(yùn)營(yíng)。2、城市軌道交通的類(lèi)型四、單軌系統(tǒng)

單軌系統(tǒng)是以單一軌道來(lái)支撐或懸掛車(chē)廂并提供導(dǎo)向作用而運(yùn)行的軌道交通系統(tǒng)，又稱為獨(dú)軌系統(tǒng)。單軌系統(tǒng)是一種車(chē)輛與特制軌道梁組合成一體運(yùn)行的中運(yùn)量軌道運(yùn)輸系統(tǒng)，軌道梁不僅是車(chē)輛的承重結(jié)構(gòu)，同時(shí)是車(chē)輛運(yùn)行的導(dǎo)向軌道。單軌系統(tǒng)采用高架軌道結(jié)構(gòu)，按結(jié)構(gòu)形式主要分為兩種：一種是走行裝置（轉(zhuǎn)向架）跨騎在軌道梁上運(yùn)行的方式，其車(chē)體重心處于走行軌道的上方，稱為跨座式單軌系統(tǒng)（圖1-9）；另一種是車(chē)體懸掛在可在軌道梁上行走的走行裝置（轉(zhuǎn)向架）下，其車(chē)輛中心位于軌道的下方，稱為懸掛式單軌系統(tǒng)（圖1-10）。2、城市軌道交通的類(lèi)型單軌系統(tǒng)有以下特征：（1）占地面積少、空間利用率高。獨(dú)軌鐵路線路占地小，線路支柱占地寬度僅1m～1.5m，因此可充分利用城市空間，適宜于在大城市的繁華中心區(qū)建線，對(duì)城市的景觀及日照影響極小。（2）建設(shè)成本低。由于獨(dú)軌線路構(gòu)造較簡(jiǎn)單，建設(shè)費(fèi)用較低，僅為地鐵的1/3左右。（3）能適應(yīng)復(fù)雜地形要求。能夠?qū)崿F(xiàn)大坡度（60‰）和小曲線半徑（50m）運(yùn)行，可繞行城市的建筑物。（4）為降低線路和站臺(tái)的建設(shè)費(fèi)用，一般采用輕型車(chē)輛，列車(chē)編組為4～6輛。（5）獨(dú)軌鐵路車(chē)輛的走行裝置采用空氣彈簧和橡膠輪結(jié)構(gòu)，并采用電力驅(qū)動(dòng)，故運(yùn)行噪聲低，無(wú)廢氣，乘坐舒適。（6）獨(dú)軌鐵路架于空中，視野寬廣，具有交通和旅游觀光的雙重作用。（7）運(yùn)能較小。一般每小時(shí)單向最大客運(yùn)量為1萬(wàn)人次～2萬(wàn)人次。（8）道岔結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、轉(zhuǎn)換時(shí)間較長(zhǎng)，從而延長(zhǎng)了列車(chē)折返時(shí)間，且獨(dú)軌線路不能與常規(guī)的地鐵、輕軌等接軌，一旦發(fā)生事故救援比較困難。

2005年，重慶軌道交通2號(hào)線（跨座式單軌）建成通車(chē)，成為國(guó)內(nèi)首個(gè)開(kāi)通單軌運(yùn)營(yíng)的城市。發(fā)展至今，國(guó)內(nèi)只有重慶（重慶軌道交通2、3號(hào)線）、蕪湖（圖1-11）擁有單軌系統(tǒng)，可見(jiàn)單軌系統(tǒng)應(yīng)用范圍有限。2、城市軌道交通的類(lèi)型五、市域快軌系統(tǒng)

市域快速軌道系統(tǒng)是一種主要服務(wù)于城市郊區(qū)和周邊新城、城鎮(zhèn)與中心城區(qū)聯(lián)系，并具有通勤客運(yùn)服務(wù)功能的中、長(zhǎng)距離的大運(yùn)量城市軌道交通系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱市域快軌（圖1-12）。市域快軌兼具城際、城市軌道交通雙重屬性，服務(wù)范圍一般為大城市、特大城市、超大城市中心城區(qū)及其周邊新成、城鎮(zhèn)等。

市域快軌系統(tǒng)有系列特點(diǎn)：（1）市域快軌列車(chē)主要在地面或高架橋上運(yùn)行，必要時(shí)也可采用隧道。（2）運(yùn)量大。市域快軌系統(tǒng)是一種大運(yùn)量的軌道交通系統(tǒng)，一般不采用高峰小時(shí)客運(yùn)量的概念，最大客運(yùn)能力可達(dá)50-80萬(wàn)人次/日。（3）適用于城市群、城際之間的中長(zhǎng)距離的客運(yùn)交通，線路較長(zhǎng)，站間距較大，一般選用最高運(yùn)行速度在120km/h以上的快速專(zhuān)用車(chē)輛。（4）牽引動(dòng)力因地制宜，可選用電氣化鐵路AC25KV或城市軌道交通DC1500V的供電方式。2、城市軌道交通的類(lèi)型

城市軌道交通的不同制式具有各自的特點(diǎn)和適用性，制式的選擇應(yīng)與功能定位、城市環(huán)境相適應(yīng)。3、新型城市軌道交通系統(tǒng)一、自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)系統(tǒng)

自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)是一種車(chē)輛采用橡膠輪胎在專(zhuān)用軌道上運(yùn)行的中運(yùn)量運(yùn)輸系統(tǒng)。列車(chē)沿著特制的導(dǎo)向裝置行駛，車(chē)輛運(yùn)行和車(chē)站管理采用計(jì)算機(jī)控制，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化和無(wú)人駕駛。線路形態(tài)在繁華市區(qū)采用地下隧道，市區(qū)邊緣或郊外采用高架，適用于城市機(jī)場(chǎng)專(zhuān)用線或城市中客流相對(duì)集中的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)運(yùn)營(yíng)線路。

自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)的車(chē)輛外形類(lèi)似于公共汽車(chē)，采用電力驅(qū)動(dòng)、橡膠輪走行，并設(shè)有專(zhuān)用的導(dǎo)向軌導(dǎo)向，車(chē)輛的導(dǎo)向方式有兩種。導(dǎo)向輪導(dǎo)向（圖1-13），根據(jù)導(dǎo)向輪的安裝位置又可分為中央導(dǎo)向和側(cè)面導(dǎo)向，中央導(dǎo)向是在線路的中央設(shè)導(dǎo)向軌條，對(duì)應(yīng)于車(chē)輛底架下部伸出的導(dǎo)向輪，在車(chē)輛走行時(shí)，導(dǎo)向輪緊貼導(dǎo)向軌滾動(dòng)而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的導(dǎo)向，這種方式的導(dǎo)向軌凸出在線路的中央沿著線路向前延伸；側(cè)面導(dǎo)向是在車(chē)輛走行裝置的外側(cè)裝設(shè)水平的導(dǎo)向輪，在走行道兩側(cè)矮墻上裝設(shè)導(dǎo)向軌滾道。當(dāng)車(chē)輛走行時(shí)，車(chē)輛前后兩側(cè)的導(dǎo)向輪沿著導(dǎo)向軌滾動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的自動(dòng)導(dǎo)向。3、新型城市軌道交通系統(tǒng)虛擬軌道導(dǎo)向（圖1-14），通過(guò)在地面上設(shè)置好導(dǎo)向標(biāo)線，通過(guò)車(chē)載光學(xué)儀器識(shí)別地面導(dǎo)向標(biāo)線，實(shí)現(xiàn)和鋪設(shè)軌道一樣的固定行駛線路，2019年12月正式投運(yùn)的四川宜賓智軌就是采用這種虛擬軌道導(dǎo)向。自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)與獨(dú)軌鐵路有許多相同之處，如采用高架專(zhuān)用軌道，適用于大坡道和小曲線半徑線路，建設(shè)費(fèi)用比地鐵低，車(chē)輛大都采用橡膠輪胎，噪聲低、安全性好等。它們既可用于博覽游樂(lè)場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)的內(nèi)部運(yùn)輸，也可用于一般公共交通。自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)一般每小時(shí)單向運(yùn)能約5000人次～10000人次，列車(chē)編組2輛～6輛，屬中低運(yùn)量的城軌交通方式。自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)有下列特征：（1）自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)的車(chē)輛一般較小，車(chē)長(zhǎng)大部分在5m～12m，列車(chē)編組輛數(shù)也少，因此其運(yùn)能比獨(dú)軌鐵路略低。（2）從日照、景觀、建設(shè)成本等方面作比較，獨(dú)軌鐵路比新交通系統(tǒng)更為有利。（3）自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)自動(dòng)化程度更高，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。（4）自動(dòng)導(dǎo)向軌道系統(tǒng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，靠導(dǎo)向輪引導(dǎo)列車(chē)運(yùn)行，維修簡(jiǎn)單方便。3、新型城市軌道交通系統(tǒng)二、線性電機(jī)車(chē)輛

線性電機(jī)車(chē)輛采用直線電機(jī)作為牽引動(dòng)力，屬于非黏著驅(qū)動(dòng)方式地鐵車(chē)輛。

直線電機(jī)為線性異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)稱，它改變傳統(tǒng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方式為直線運(yùn)動(dòng)方式，其工作原理與一般的旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)類(lèi)似，可看成是將旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿半徑方向剖開(kāi)展平，定子部分在用硅鋼片疊壓成扁平形狀的鐵心上，放入兩層疊繞的三相線圈構(gòu)成，沿縱向固定安裝于車(chē)輛底架下部或轉(zhuǎn)向架構(gòu)架下部。而轉(zhuǎn)子部分亦展平變?yōu)橐粭l感應(yīng)軌，鋪設(shè)在兩走行軌之間，一般由鋁板或鋁合金制成的外殼和鐵芯組成，如圖1-15所示。定子與轉(zhuǎn)子感應(yīng)軌之間應(yīng)保持8mm～10mm間隙，當(dāng)通過(guò)交流電流時(shí)，由于磁場(chǎng)的相互作用產(chǎn)生推力，軌道車(chē)輛采用直線電機(jī)就是利用該力驅(qū)動(dòng)車(chē)輛運(yùn)行或使車(chē)輛制動(dòng)，從而突破了長(zhǎng)期以來(lái)依靠輪軌粘著作用傳遞牽引力的傳統(tǒng)技術(shù)。圖1-15線性電機(jī)作用原理3、新型城市軌道交通系統(tǒng)線性電機(jī)車(chē)輛采用交流變頻變壓控制，取消了傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)從旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)所必不可少的一系列機(jī)械減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，既減輕了重量又使結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，特別是轉(zhuǎn)向架變得很簡(jiǎn)單，可以采用小輪徑的徑向轉(zhuǎn)向架。線性電機(jī)車(chē)輛的優(yōu)點(diǎn)為：（1）噪聲低。由于結(jié)構(gòu)上略去了傳統(tǒng)的機(jī)械減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，輪軌間也不傳遞牽引力和制動(dòng)力，而減輕了輪軌間的磨耗，減少了許多噪聲源，一般車(chē)輛可降低噪聲約10dBA。（2）由于裝設(shè)線性電機(jī)，省去了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架上的懸掛牽引電機(jī)與機(jī)械傳動(dòng)裝置，簡(jiǎn)化了轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)，可提高車(chē)輛曲線通過(guò)能力，降低輪軌磨耗和噪聲。（3）車(chē)輛的加減速可靠、磨耗少，爬坡能力強(qiáng)。但是線性電機(jī)最大的缺點(diǎn)是效率低，約為旋轉(zhuǎn)電機(jī)效率的70％，這是由于線圈與感應(yīng)軌間的工作氣隙較大，導(dǎo)致磁損耗大，線性電機(jī)比同樣功率的旋轉(zhuǎn)電機(jī)耗電量大；為了保證定子線圈與感應(yīng)軌間的工作氣隙不變，對(duì)輪軌間的磨耗量、車(chē)輛地板面高度控制較嚴(yán)格，因此車(chē)輛的制造和維修成本較高；另外需鋪設(shè)一條與線路等長(zhǎng)的感應(yīng)軌，工藝要求又高，所以工程投資大。目前線性電機(jī)車(chē)輛已在加拿大的溫哥華、多倫多、美國(guó)的底特律、日本的大阪和我國(guó)廣州等城市的城軌車(chē)輛上獲得應(yīng)用，圖1-16是廣州地鐵四號(hào)線直線電機(jī)車(chē)輛。3、新型城市軌道交通系統(tǒng)三、磁浮系統(tǒng)

磁懸浮技術(shù)源于德國(guó)，早在1922年HK就提出了電磁懸浮原理，并于1934年申請(qǐng)了磁浮列車(chē)的專(zhuān)利。進(jìn)入70年代以后，隨著世界工業(yè)化國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增加，為提高交通運(yùn)輸能力以適應(yīng)其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，德國(guó)、日本、美國(guó)、加拿大、法國(guó)、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家相繼開(kāi)始籌劃進(jìn)行磁懸浮運(yùn)輸系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。磁浮系統(tǒng)是利用電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的排斥力將車(chē)輛托起在軌道上，利用電磁力進(jìn)行導(dǎo)向，用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)列車(chē)運(yùn)行的新型城市軌道交通系統(tǒng)。磁浮系統(tǒng)主要由懸浮系統(tǒng)、推進(jìn)系統(tǒng)和導(dǎo)向系統(tǒng)三大部分組成，如圖1-17。圖1-17磁懸浮列車(chē)的懸浮、推進(jìn)和導(dǎo)向原理3、新型城市軌道交通系統(tǒng)懸浮系統(tǒng)：目前懸浮系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以分為兩個(gè)方向，分別是德國(guó)的常導(dǎo)型和日本的超導(dǎo)型。從懸浮技術(shù)上講就是常導(dǎo)磁吸式（EMS）和超導(dǎo)磁斥式（EDS）。圖1-18可以看出兩種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理之間的差別。

電磁懸浮系統(tǒng)（EMS）是一種吸力懸浮系統(tǒng)，是車(chē)輛上的電磁鐵和導(dǎo)軌相互吸引產(chǎn)生懸浮。常導(dǎo)磁懸浮列車(chē)工作時(shí)，首先調(diào)整車(chē)輛下部的懸浮和導(dǎo)向電磁鐵的電磁吸力，與地面軌道兩側(cè)的繞組發(fā)生磁鐵反作用將列車(chē)浮起。在車(chē)輛下部的導(dǎo)向電磁鐵與軌道磁鐵的反作用下，使車(chē)輪與軌道保持一定的側(cè)向距離，實(shí)現(xiàn)輪軌在水平方向和垂直方向的無(wú)接觸支撐和無(wú)接觸導(dǎo)向。車(chē)輛與行車(chē)軌道之間的懸浮間隙為10毫米，是通過(guò)一套高精度電子調(diào)整系統(tǒng)得以保證的。

超導(dǎo)磁斥式（EDS）是一種斥力懸浮系統(tǒng)，在車(chē)輛底部安裝超導(dǎo)磁體（放在液態(tài)氦儲(chǔ)存槽內(nèi)），在軌道兩側(cè)鋪設(shè)一系列鋁環(huán)線圈。列車(chē)運(yùn)行時(shí)，給車(chē)上線圈(超導(dǎo)磁體)通電流，產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，地上線圈(鋁環(huán))與車(chē)輛上超導(dǎo)磁體的磁場(chǎng)方向相反，兩個(gè)磁場(chǎng)產(chǎn)生排