城市軌道交通設備系統概述目錄城市軌道交通線路和車站1城市軌道交通供電系統3城市軌道交通車輛2城市軌道交通信號和通信系統4城市軌道交通機電設備51城市軌道交通線路和車站PartOne1.1城市軌道交通線路1.2城市軌道交通車站1.城市軌道交通線路的概念軌道交通線路簡稱線路，它是由路基和軌道組成的一個整體工程結構。線路由路基、道床、鋼輪、軌枕、扣件組成。為了使列車能按規(guī)定的速度安全、平穩(wěn)和不間斷地運行，線路各部件必須保持完好狀態(tài)，以確保能夠高質量地完成乘客運輸任務。1.1城市軌道交通線路道床3減震墊層與扣件42軌枕鋼軌11.1城市軌道交通線路2城市軌道交通線路的組成及各部分的作用1.城市軌道交通車站設計原則2.車站的數量及其分布3.車站位置與路口關系4.

車站的分類1.2城市軌道交通車站1.城市軌道交通車站設計原則(1)站址的選擇應滿足城市軌道交通線路設計及運營的要求，同時考慮城市公共交通組織和城市規(guī)劃的要求。因此，需要城市軌道交通的主管部門、城建管理部門以及設計部門互相協調，使站間距適宜。(2)車站規(guī)模車站規(guī)模指車站外形尺寸大小、層數和站房面積多少，它直接決定著車站的外形尺寸及整個車站的建筑面積等，決定車站規(guī)模的主要因素是客流量。根據預測出的近期和遠期客流量來估算車站乘客的集散量和設備容量。(3)車站布置車站布置要方便乘客使用，能組織乘客迅速進/出站，并且要有良好的通風、照明、衛(wèi)生防火等設備條件，給乘客提供安全和舒適的乘降環(huán)境。(4)建筑設計地面、高架和地下車站所處的位置不同，其建筑設計應各具特色，因地制宜地考慮建筑風格，力求與城市景觀相協調。在設計時，應力求規(guī)范化和標準化，充分采用新技術、新工藝和新材料。1.2城市軌道交通車站2.車站的數量及其分布(1)車站分布原則應盡可能靠近大型客流集散點，為乘客提供方便的乘車條件。在城市交通樞紐、地鐵線路之間與其他軌道交會處設置車站，使之與道路網及公共交通網密切結合，為乘客創(chuàng)造良好的換乘條件。應與城市建設密切結合，與舊城房屋改造和新區(qū)土地開發(fā)結合。盡量避開地質不良地段，盡可能減少對周圍環(huán)境的干擾。兼顧各車站間距離的均勻性。1.2城市軌道交通車站2.車站的數量及其分布(2)影響車站分布的因素大型客流集散點。城市規(guī)模大小。城區(qū)人口密度。線路長度。城市地貌及建筑物布局。軌道交通線網及城市道路網狀況。對站間距離的要求。1.2城市軌道交通車站2.車站的數量及其分布(3)車站分布對市民出行時間的影響車站數目的多少，直接影響市民乘地鐵出行的時間。車站多，市民步行到站距離短，節(jié)省步行時間，可以增加短程乘客的吸引量；車站少，提高了交通速度，減少乘客在車內的時間，可以增加線路兩端乘客的吸引量。市民出行對交通工具的選擇，快捷、省時排在第一位。例如，芝加哥市濱湖線的不同站間距比較，結果是大站距(1.6km)比小站距(0.8km)多吸引客流量3%。1.2城市軌道交通車站2.車站的數量及其分布(4)車站分布比選由于城市軌道交通車站造價高，車站數量對整個城市軌道交通的工程造價影響較大。在進行線路規(guī)劃時，一般要做2～3個車站數量與分布方案的比選，比選時要分析乘客使用條件、運營條件、周圍環(huán)境以及工程難度、造價等方面，通過全面、綜合地評價，確定推薦方案。1.2城市軌道交通車站(1)跨路口站位(2)偏路口站位(3)位于道路紅線以外站位1.2城市軌道交通車站

3.車站位置與路口關系4.車站的分類(1)按車站空間位置分類按車站的空間位置分類，城市軌道交通車站分為地下站、地面站和高架站3種形式。(2)按車站運營功能分類按車站運營功能分類，城市軌道交通車站分為中間站、換乘站、區(qū)域站、樞紐站、聯運站和終點站等。(3)按車站規(guī)模分類車站規(guī)模主要指車站外形尺寸大小、層數及站房面積大小。車站規(guī)模一般分為3個等級。在大城市中，車站規(guī)模按3個等級設置；在中等城市中其規(guī)模可以設為2個等級。(4)按信號系統功能分類按信號系統功能分類，車站可分為聯鎖站和非聯鎖站。1.2城市軌道交通車站4.車站的分類(5)按站臺形式分類一般可分為島式站臺、側式站臺以及島、側混合式站臺。(6)按結構橫斷面形式分類一般可分為矩形斷面車站、拱形斷面車站、圓形斷面車站和其他類型斷面車站。(7)按站橋結構形式分類一般可分為站橋合一車站和站橋分離車站。站橋合一車站即高架車站的結構和站內軌道結構是做在一起的。站橋分離車站即高架車站的結構和站內軌道結構是分開做的。(8)按換乘布局分類按兩條軌道交通線路交匯下換乘站的換乘布局分為“十”“L”“T”字形。1.2城市軌道交通車站2城市軌道交通車輛PartTwo2.2城市軌道交通車輛的組成2.3城市軌道交通車輛的特點2.4城市軌道交通車輛的編組與標識2.1城市軌道交通車輛的分類2.5城市軌道交通車輛技術參數1.按牽引動力配置分類城市軌道交通車輛按牽引動力配置分為動車和拖車。2.按驅動方式分類城市軌道交通車輛按驅動方式分為旋轉電動機驅動和直線電動機驅動。3.按車輛規(guī)格分類根據我國各城市對城市軌道交通車輛選型的不同要求和城市軌道交通車輛的發(fā)展現狀，建設部1999年頒布的《城市快速軌道交通工程項目建設標準》提出了A、B、C型車的概念，它主要是按車體寬度的不同進行分類。4.按車輛制作材料分類城市軌道交通車輛按車輛制作材料分為鋼骨車和新型材料車。5.按連接方式分類城市軌道交通車輛按連接方式分為貫通式或非貫通式車輛。2.1城市軌道交通車輛的分類(1)車體(2)轉向架(3)車輛連接裝置(4)制動裝置(5)空調通風系統(6)受流裝置(7)車輛電氣牽引系統(8)車輛內部設備(9)列車控制和診斷系統(10)乘客信息系統2.2城市軌道交通車輛的組成安全可靠性較高3環(huán)境條件優(yōu)越42動力性能良好載客能力較強12.3城市軌道交通車輛的特點標識是指對車輛及其設備進行標記或編號。為了車輛運用和檢修便于管理和識別，必須對車輛進行標識。1.列車編組2.車輛編號3.車端、車側、車門、座位等的標識定義2.4城市軌道交通車輛的編組與標識

(1)車輛性能參數①自重，指車輛整備狀態(tài)下的本身結構及設備組成的全部質量；載重指正常情況下車輛允許的最大裝載質量，以噸(t)為單位。②最高運行速度，指車輛設計時，按照安全及結構強度等條件所決定的車輛最高行駛速度，要求連續(xù)以該速度運行時車輛具有足夠良好的運行性能。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(包括輪對自身的質量)的最大質量。軸重的選擇與線路、橋梁及車輛走行部設計有關。④通過最小曲線半徑，指配用某種形式轉向架的車輛在站場或場、段內調車時所能安全通過的最小曲線半徑。當車輛在此曲線區(qū)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車下其他懸掛物相碰撞。⑤軸配置或軸列式，指用數字或字母表示車輛走行部結構特點的方式。例如4軸動車兩臺動力轉向架，則軸配置記為BB；6軸單鉸輕軌車輛的兩端為動力轉向架，中間為非動力鉸接轉向架，其軸配置記為B2B。2.5城市軌道交通車輛技術參數(1)車輛性能參數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啟動平均加速度，指在平直線路上，列車載荷為額定定員，自牽引電動機取得電流開始，至啟動過程結束(即轉入其自然特性時)，該速度值被全過程經歷的時間所除得的商。⑧制動平均減速度，指在平直線路上，列車載荷為額定定員，自制動指令發(fā)出至列車完全停止的全過程，相應的制動初始速度(一般取最高運行速度)被全過程經歷的時間所除得的商。⑨沖擊率，指由于工況改變引起的列車中各車輛所受到的縱向沖擊。在城市軌道交通車輛中，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。⑩列車平穩(wěn)性指標，是評定乘客舒適程度的主要依據，反映了車輛振動對人體感受的影響。因此，評定平穩(wěn)性的方法主要以人的感覺疲勞程度為依據，通常以平穩(wěn)性指標表示。2.5城市軌道交通車輛技術參數(2)車輛的主要尺寸①車輛長度②車輛最大寬度③最大高度④車輛定距⑤固定軸距⑥車鉤中心線距離鋼軌面高度(簡稱車鉤高)⑦地板面高度2.5城市軌道交通車輛技術參數3城市軌道交通供電系統PartThree3.1城市軌道交通供電系統的功能3.2城市軌道交通供電系統的組成(1)全方位的服務功能(2)故障自救功能(3)系統的自我保護功能(4)防止誤操作的功能(5)方便靈活的調度功能(6)完善的控制、顯示和計量功能(7)電磁兼容功能3.1城市軌道交通供電系統的功能（3）動力照明電系統2021（1）外部供電系統2019（2）牽引供電系統20203.2城市軌道交通供電系統的組成4城市軌道交通信號和通信系統PartFour4.1城市軌道交通信號系統4.2城市軌道交通通信系統1.信號基礎設備2.信號聯鎖設備3.自動閉塞4.1城市軌道交通信號系統1.傳輸系統2.無線電通信系統3.公務電話系統4.專用電話系統4.2城市軌道交通通信系統6.時鐘系統7.PIS系統8.視頻監(jiān)控系統9.電源系統5.廣播系統1.傳輸系統通信系統中傳輸網絡是其最重要、最基礎的組成部分。不但各通信子系統的信息需其傳輸，而且還需要為信號系統、電力監(jiān)控系統（SCADA）、防災報警系統（FAS）、設備監(jiān)控系統（BAS）、自動售檢票系統（AFC）等專業(yè)提供可靠的、冗余的、可重構的、靈活的信道，構成了基于光纖的傳送語音、數據和圖像等信息的綜合業(yè)務傳送網。地鐵傳輸設備組網選型原則是安全性、可靠性、兼容性、靈活性、高速率、大容量、多業(yè)務經濟性、合理性、可維護性。4.2城市軌道交通通信系統2.無線電通信系統(1)發(fā)展及特點①從專用頻道向集群方式發(fā)展。②集群通信方式。(2)無線通信（TETRA）系統組成①天線饋線系統②中央信息交換控制設備③調度臺④無線終端設備(3)無線通信（TETRA）系統功能無線通信系統主要功能包括編組功能、呼叫功能、錄音功能、廣播功能、系統網絡管理功能、數據傳輸功能、故障弱化功能。4.2城市軌道交通通信系統3.公務電話系統(1)系統結構公務電話系統一般在控制中心、車輛段、停車場設置一套數字程控交換機，通過傳輸網絡，以星形方式，向各鄰近的車站輻射；在各車站設置小容量交換機/遠端模塊，每個站點設數字或模擬電話機，軌行區(qū)間設置軌旁電話。(2)基本功能基本功能包括呼叫接續(xù)、用戶接口、中繼接口、多種非話業(yè)務接續(xù)、程控新業(yè)務、服務等級彈性編號、計費、聯網、維護管理等功能。4.2城市軌道交通通信系統4.專用電話系統(1)調度電話系統①調度交換機②調度臺③調度分機(2)站內電話、站間電話、軌旁電話系統站內、站間、軌旁電話子系統是一個相對獨立的內部電話系統，由調度電話、車站值班臺電話分機、軌旁電話共同組成，實現站內重要部門有關人員的點對點的直接通話，相鄰車站值班員之間的直接通話。4.2城市軌道交通通信系統5.廣播系統(1)系統概述(2)廣播系統結構(3)廣播系統功能(4)廣播系統運行方式4.2城市軌道交通通信系統6.時鐘系統(1)系統組成及設備分布時鐘系統通過GPS(全球衛(wèi)星定位系統)為地鐵工作人員和乘客提供統一的標準時間，并為通信系統及其他各有關系統(列車自動監(jiān)控系統、自動售檢票系統、軌道交通綜合監(jiān)控系統、電力監(jiān)控系統等)提供統一的標準時間信號，使各系統的定時設備與本系統同步，從而實現地鐵全線的時間標準統一。時鐘系統對保證地鐵運行計時準確、提高運營服務質量起到了重要的作用。時鐘系統按中心一級母鐘和車站/車輛段及停車場二級母鐘兩級組網方式設置，主要由控制中心設備包括GPS信號接收單元、主備一級母鐘系統、系統維護監(jiān)控終端、電源、分路輸出接口設備、車站/車輛段及停車場主備二級母鐘(含各類信號輸出接口設備)、時間顯示(簡稱子鐘)及傳輸通道等構成。中心一級母鐘設在運營中心通信室，在沿線各車站、車輛段、停車場設置二級母鐘和子鐘。時鐘系統一般分為中央級和站級。時鐘系統的外部設備包括GPS天線(含雷電保護器)和子鐘。通常情況下，中央時鐘系統設備以及GPS接收設備位于軌道交通線路控制中心的通信設備室，站級時鐘系統設備安裝在各車站及車輛段的通信設備室，子鐘則安裝在各站點、車輛段、控制中心等場所。4.2城市軌道交通通信系統6.時鐘系統(2)系統功能時鐘系統由GPS天線接收衛(wèi)星傳來的時間信號，經控制中心時鐘設備傳送給車站/車輛段級時鐘設備。站級時鐘設備則為各車站的子鐘提供時間信號。中央時鐘系統：通過GPS天線接收GPS時間信息，再通過中央時鐘設備將時間信息傳送給各站的站級時鐘設備，同時傳送給有需要的其他系統，為各系統提供一個標準的時間。GFS設備：它主要由GPS天線和避雷裝置兩部分組成。GPS天線通過高頻與衛(wèi)星通信，從不同方向接收到GPS衛(wèi)星系統發(fā)來的時間信息。由于GPS天線安裝在露天環(huán)境里，在發(fā)生雷電時，高壓容易從天線接收端進入，加裝避雷裝置的作用是防止雷電擊壞設備。站級時鐘系統：站級時鐘系統主要用于接收中央時鐘系統發(fā)送過來的GPS時間，同時驅動車站子鐘轉動以顯示時間。子鐘：子鐘主要為站臺、站廳候車的乘客以及各相關區(qū)域的辦公人員提供統一的時間信息。子鐘根據樣式的不同可分為單面、雙面數顯子鐘和模擬雙面子鐘。4.2城市軌道交通通信系統6.時鐘系統(3)系統運行方式系統運行方式一般分為中央控制運行和車站降級控制運行兩種方式。中央控制運行方式。本系統正常工作狀態(tài)下，采用中央控制運行方式，此時中央時鐘系統可正常接收GPS信號，并將此信號轉換成標準時間信號傳送給站級時鐘系統以及其他需要接收時間信號的系統，從而使這些接收時間信息的系統的時間與GPS時間同步。當中央時鐘系統不能正常接收GPS信號時，中央級時鐘系統將會通過自身的晶振提供時間信號，此時其他系統及站級時鐘仍然接受來自中央級時鐘系統自身提供的時間信號。車站降級控制運行方式。當中央時鐘不能正常接收GPS信號，且中央時鐘因故障不能向站級始終傳送時間信號時，系統進入車站降級控制運行方式，此時由車站的時鐘系統利用自身晶振提供時間信號。4.2城市軌道交通通信系統7.乘客信息系統（PIS）(1)乘客信息系統概述乘客信息系統(PIS)是依托多媒體網絡技術，以計算機系統為核心，以車站和車載顯示終端為媒介向乘客提供信息的系統。在正常情況下，提供乘車須知、列車到站時間、列車時刻表、媒體新聞、廣告等實時動態(tài)的多媒體信息；在火災、阻塞及恐怖襲擊等非正常情況下，提供動態(tài)緊急疏散提示。4.2城市軌道交通通信系統7.乘客信息系統（PIS）(2)乘客信息系統的分類①中心子系統②車站子系統③網絡子系統④車載子系統4.2城市軌道交通通信系統7.乘客信息系統（PIS）(3)乘客信息系統的運作模式①直播模式。②準實時模式。③錄播模式。④應急模式。⑤單點故障模式。4.2城市軌道交通通信系統8.視頻監(jiān)控系統(1)系統概述視頻監(jiān)控系統又稱地鐵閉路電視系統(CCTV)，是地鐵運營管理現代化的配套設備，供控制指揮中心調度管理人員、車站值班人員、站臺工作人員及司機實時監(jiān)控車站客流、列車出入站及旅客上下車等情況，以提高運行組織管理效率，保證列車安全、正點地運送乘客。當車站發(fā)生災情時，視頻監(jiān)控系統可作為防災調度員指揮搶險的指揮工具。視頻監(jiān)控系統可為車站值班員提供對車站的站廳、站臺等主要區(qū)域的監(jiān)視，為列車司機提供對相應站臺旅客上、下車等情況的監(jiān)視，為中心調度員提供對各車站的監(jiān)視。4.2城市軌道交通通信系統8.視頻監(jiān)控系統(2)系統構成視頻監(jiān)控系統由圖像攝取、圖像顯示及錄制存儲、車站控制處理及顯示、中心控制處理及顯示、視頻信號傳輸、網管等設備組成，由運營中心監(jiān)視和車站現場監(jiān)視兩大部分組成完整的兩級監(jiān)視網絡。各車站圖像的攝取范圍一般考慮設置在車站的站臺、站廳、自動扶梯、乘客集散廳、出入口設備區(qū)、出入口、衛(wèi)生間出入口等處，還應覆蓋AFC的售票機和閘機、票務室等。(3)系統功能①車站本地模擬監(jiān)視。②運營中心遠程數字監(jiān)視。③云臺調用及優(yōu)先級。④數字視頻錄像存儲。⑤網管。4.2城市軌道交通通信系統9.電源系統(1)電源設備系統種類地鐵通信電源設備系統有交流供電和直流供電兩種供電系統。(2)電源供電方式①交流、直流混合供電方式。②單獨交流供電方式。③弱電綜合交流供電方式。4.2城市軌道交通通信系統5城市軌道交通機電設備PartFive5.3車站消防系統5.4車站電梯系統5.1屏蔽門5.6自動售檢票設備5.2防淹門系統5.5低壓配電與照明系統1.屏蔽門的分類(1)全高閉式屏蔽門(2)全高開式屏蔽門(3)半高開式屏蔽門2.屏蔽門系統構成(1)門體主要部件①頂箱。②門檻。③頂梁和立柱④框架玻璃門。⑤門鎖。(2)門機門機主要由電機、減速裝置、傳動裝置、導軌與滑動拖板、行程開關、鎖緊與解鎖裝置等構成。(3)供電電源(4)控制系統屏蔽門控制系統主要由中央接口盤(PSC)、就地控制盤(PSL)、門控單元(DCU)以及通信介質及通信接口組成。5.1屏蔽門3.屏蔽門系統的控制方式屏蔽門的控制方式包括系統級控制、站臺級控制以及手動操作三級控制方式。4.地鐵屏蔽門功能除了保障列車、乘客進出站時的絕對安全之外，地鐵站臺安裝屏蔽門還可以大幅度減少司機瞭望次數，減輕了司機的思想負擔，并且能有效地減少空氣對流造成的站臺冷熱氣的流失，降低列車運行產生的噪聲對車站的影響，提供舒適的候車環(huán)境，具有節(jié)能、安全、環(huán)保、美觀等功能。地鐵屏蔽門系統，使空調設備的冷負荷減少35%以上，環(huán)控機房的建筑面積減少50%，空調電耗降低30%，有明顯的節(jié)能效果。5.1屏蔽門防淹門系統作為地鐵的防災設備，主要應用在水系復雜、常年蓄水或地處海域海島的地區(qū)，如地處珠江三角洲的廣州、長江三角洲的上海、香港。地鐵在以地下線路穿越河流或湖泊等水域時，應考慮在進出水域的隧道兩端的適當位置設置防淹門，以防止因意外使洪水進入隧道和車站，造成大范圍的人身傷亡和財產損失，有效保護人身安全和地下設備。防淹門控制系統以每個門體為獨立的控制子系統，完成防淹門開、關門的控制。在控制中心及相關車站可通過主控系統網絡監(jiān)視設備的運行狀態(tài)。5.2防淹門系統1.水消防系統①消火栓滅火系統。②自動噴淋滅火系統。2.火災自動報警系統(1)火災自動報警系統功能(2)火災自動報警系統組成①圖形控制中心系統②車站級火災自動報警系統③火災自動報警系統現場設備(3)火災自動報警系統消防聯動控制系統的配置火災自動報警系統所有的防排煙系統聯動控制功能由機電設備監(jiān)控系統(BAS)實