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2 轻轨_

发布时间:2021-11-28 10:44:33

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  轻轨运输系统 轻轨运输(LRT )系统是都市运输 中最富应用弹性的 中运量铁路运输技 术。它的发展几乎 与人类的公共运输 同时起步,在近百 年的演化过程中更 是兴衰起伏,充满 了传奇色彩。 LRT及LRRT 轻轨运输(Light Rail Transit,简称LRT)系统是一种将老式的电 街车赋予不同的使用路线并革新车种后,演化而成的铁路运输技术。 根据美国运输研究委员会“轻轨运输小组”的定义,“LRT是一种以电 力驱动的铁路车厢或列车,在特别保留但不一定立体分离的路线中运 行的都市运输工具”。从上述的定义里,显示了LRT在规划应用上的灵 活弹性——可于街道上或其中隔部分与公共汽车及其他车辆一同行驶 并平面通过交叉路口;在车辆交通拥挤的市区中心则可以降入地下方 式,如同“地铁”般的运行于隧道中,成为“早期捷运”(Pre-Metro); 若将全线路线用地予以“专用化”(地下、高架或平面),则成为 “轻轨捷运系统”(Light Rail Rapid Transit,简称LRRT)。 LRT的运量单方向每小时 约在8 000至40 000人次之间, 是一种介于公共汽车与重轨 铁路捷运系统的中运量运输 系 统 。 往 昔 “ Light Rail Transit”一词中的“Light”, 主要用来区分市区电车系统 与城际铁路运输所使用钢轨 重量的不同,但今日两种系 统皆采用相同重量钢轨。 所谓的“Heavy”与“Light”之分则转化成“车厢”及“系统容量”方面 的 相 对 比 较 , 因 此 欧 洲 与 加 拿 大 地 区 近 年 来 已 开 始 使 用 “ Light Rapid Transit”来称呼包括轻轨捷运系统在内的轻型中运量捷运系统。 LRT发展简史 轻轨运输系统起源于早期的街道公共运输(Street Transit)。 1827年12人集乘的马车在纽约百老汇大道首先出现。1832年以马拉车 厢沿铺设在街道上的轨道运行的第一个都市铁路运输系统在纽约市开 始 服 务 , 车 厢 容 量 30 人 , 路 线 年 Frank U . Sprangue发明的电街车(Streetcar或Tram)取代了马拉的车厢,使 轻轨铁路运输技术由“马车铁道”迈向“路面电车”,首开近代LRT 发展的先河。 自19世纪末叶至第一次世界大战期间是美国电车发展的全盛时 期,约有25%的都市及近郊人口生活在它的服务范围内;路线附近地 价不断上涨,很多新的路线基于土地发展的理由陆续辟设。 1917年时约有1 000家电车公司营运大约8 000部电街车,每年载 运约100亿的乘客。 马车铁道(法国里昂/1884年) 19世纪90年代的路面电车 1900年左右的路面电车 20年代由于小汽车的兴起,电车维修与营运费用的增加,以及系 统本身在混合交通中的低效运能,路面电车的发展开始没落,不少路 线由于欠缺保养,设备逐渐破败。 1930年各电车公司的主要负责人为了挽救营运上的危机,组成了 一个委员会——Presidents Conference,Committee(PCC),并在以 “标准化”降低车辆成本的共识下,进行车种性能的改良研究工作。 1935年第一部标准化的电车车厢制作完成,称为“PCC Car”。从此 PCC Car运行于除新奥尔良及费城“红箭线”(Red Arrow ivision)外 的北美各路面电车系统。至1952年旧金山建造的最后一批止,北美大 陆总共建造了约5 000辆的PCC Car,目前约有1 300辆仍在使用中。 PCC电车(美国匹兹堡) PCC Car的基本设计非常简单,单节车厢长约15米,质量约20吨, 通过架空缆线伏特的直流电充入车底的两个车架以驱动运行。除 车厢各部分构件标准化外,内部坐位安排或外观设计可随需要调整, 一般可设50个坐位及50~70个站位,并在车厢右侧设有两个双开门。 由于二次大战期间油料及汽车的缺乏,虽然PCC Car为电车系统挽 留了不少乘客,但仍无法阻止衰退之势,主要原因不在于系统本身功 能的问题,而是社会经济不景气的影响。当时作为民营运输企业的电 车业者无利可图,终而导致停业。1946年全美电车系统的轨道里程长 度已剩下1917年时的1/3。 50年代是电车系统在北美大陆黯淡的时代,但是在欧洲却有明显 发展。很多欧洲城市在战后将当时的路面电车改进成快速高效的LRT系 统,获得相当大的成功。 欧洲地区发展电车系统的时间与类型大致与北美大陆相同。从19 世纪末叶开始,先在市区街道布设电车路网,当城市扩展时,路线则 随着延伸至郊区。由于小汽车发展的速度较缓慢,以及处理都市交通 问题的对策不同,使得西欧与北美在50年代LRT系统的发展有了很大的 差别。 50年代美国的都市交通政策倾向干适应小汽车的快速增长,因此 大量辟建快速道路与路外停车场。当时几个主要城市如旧金山、巴尔 的摩、亚特兰大在大众运输研议上又偏好较大规模的重轨铁路捷运系 统,轻轨电车系统的建设几乎陷于停滞状态。 西欧方面认为提供良好的大众运输服务对疏解拥挤的汽车交通有 所帮助,因此,西德、荷兰、比利时等国相当注重原有的都市电车铁 路运输服务品质的改善与提升;尽可能地将运行路线用地专用化,并 引进较大容量、性能较优的车厢;收验票系统也予以现代化,以提高 营运效率及减省人工。在运量需求大的城市,如布鲁塞尔、法兰克福 更就不同需求状况,采取渐进的“Pre-Metro”方式分期分段将轨路立 体化,成为完全的捷运系统。因此LRT在战后以至现今的欧洲,始终 成为都市地区中主要的运输系统。 美国虽然在20世纪50年代末期及20世纪60年代对兴建重轨捷运系 统显现出颇大的兴趣,但很快即发现重轨捷运系统投资庞大、施工期 长,仅适合几个旅运密集具高运量特质的城市。对其他城市而言,应 另有更合适的大众运输方案,于是寻求投资经济、施工快速、营运富 弹性并具高效率的都市运输技术成为新的研究方向,其中包含了AGT 新运输系统,以及重新被考虑的LRT系统。70年代初期的“能源危机 ”对上述的“经济”、“时效”、“效率”要求更迫切,LRT系统本 身在这些条件方面所具备的优势地位更为凸显,因而几乎在50年代消 沉的这种最具传统性的中运量铁路运输系统终于又在美国崛起,并日 益受到重视。 由于系统技术改良及容量扩充的需要,美国联邦政府UMTA于1973 年与波士顿、旧金山、费城及境内其他轻轨运输营运机构共同制定了 一个发展“标准轻轨车厢”(Standard Light Rail Vehicle,简称 SLRV)的规划,使LRT车厢的设计与运作更臻完美。 CLRV(加拿大多伦多) 与PCC Car不同的地方是,SLRV为一种“联结车厢”,由一个旋转 轴承将前后两半车身连结为一体,乘客可经由此移动。SLRV的容量大 约两倍于PCC Car,但只需一位驾驶员操作。另外,加拿大的UTDC于 1975 年 亦 开 发 出 一 种 四 轴 的 轻 型 车 厢 , 称 为 “ 加 拿 大 轻 轨 车 厢 ”(Canadian Lighl Rail Vehicle,简称CLRV),并根据CLRV的规格 于稍后开发成类似美国SLRV的六轴“联接轻轨车厢”(Articulated Light Rail Vehicle,简称ALRV)。 由于LRT系统在都市运输应用东山再起,导致世界性轻轨电车 (LRV)制造业的蓬勃发展,目前约有20余家LRV制造厂商,主要分成: (1)加拿大/西欧集团,如UTDC、Bombardier、DUEWAG、Breda、 Metro Cammell等; (2)日本集团,如东急、川崎重工、近畿车辆等; (3)东欧的Tatra等。 从马车铁道、Streetcar,到PCC Car,以至今日的LRV,轻轨运输 系统经历了近百年的演进,技术发展终趋稳定而成熟,并成为世界的 都市运输系统。 LRT系统要素 LRT系统一般包含路线、轨路、车辆、控制等几个要素。 1 路线布设 LRT在路线布设上具有相当大的弹性,可以随着不同的都市环境 及营运条件,作各种类型的路线安排。 LRT系统要素 1 平面路线 于道路中央布设分隔带是最常用的 LRT 路线布设方式,通常两车 道需7.5米宽度。列车以一般或优先信号平面通过路口,如道路无中央 分隔带,可设于路面中央,或沿路缘人行道边设置。在此种情况下运 作,效率常取决于路面标线的权威性与汽车驾驶员对电车路线用地的 尊重。有些欧洲城市则将LRT轨地面抬高道路铺面约15厘米,以抑止汽 车在其上行驶。如将某些街道路面仅对LRT列车及救护车与行人开放, 禁止汽车通行,则形成“捷运徒步区”(Transit/Pedestrian Mall) 。这是近年来流行于欧美结合大众运输/土地使用的都市更新手法。 Transit Mall(美国萨克拉门托) 2 立体分离路线 此种路线通常分为路堤(Embankment)与路堑(Depression)两 种类型。采用路堤型路线时,需建造桥梁结构以供相交叉的汽车从其 底下穿过。路堑型路线低于地面,在通过交叉路口时,亦需筑造桥梁 结构供汽车从其上而过。路堑或开口地下型路线的好处是,LRT列车运 行时产生的噪音可以经由两旁的岸壁吸收而降低,将来如有需要亦可 加盖而成“地下路线”(Subway),但造价较贵,排水问题需审慎考量 ,并需经常清除路面飘落的污物。 3 地下路线 地下路线通常布设于闹市区路段,如布鲁塞尔LRT的东西向线及旧 金山的Market Street段。地下路线除可加速输运效率、提供高可靠性 的服务外,当LRT系统容量达到饱和时,可适度提升为MRT系统。 地 下 式 的 LRT 4 高架路线 当无法布设专用路 线式的平面路线或地下 路线时,高架路线成为 一种可行的布设方式, 但主要取决于邻近地区 的接受能力。伦敦的 Docklands LRT和马尼 拉的Metrorail均为近 年来建造的高架LRT系 统范例。 5 共用路线用地/共轨路线 除于街道中与汽车交通混合使用路面外,LRT系统亦具有能运行于 传统铁路轨路设施的特性。都市区中如有废弃或闲置的铁路用地,经 过轨道整修并配置电气化设备后即可成为LRT路线,如波士顿的滨河线 (Riverside Line)即是购用废置的铁路用地转化而成LRT路线。 另外LRT系统亦可与货运铁路以“共用轨路”(Traek Sharing) 方式营运,即货运铁路仅利用深夜至黎明前的时间操作,其余时间则 由LRT利用该轨路设施作客运服务。欧洲的某些LRT系统即此种类型的 路线,美国圣迭戈LRT系统路线中的一段亦为客货共轨线 轨路构造 LRT 系 统 的 轨 路 构 造 与 一 般 铁 路 系 统 相 类 似 , 采 用 标 准 轨 距 1435mm(4英尺8.5英寸)。欧洲地区除了采用标准轨距外,亦有采用 1米(约3英尺3.33英寸)轨距的。 钢轨一般选优点多的连续焊接轨(Continuous Welded Rail), 可减除震动与噪音以确保舒适的乘用品质。枕木为7英寸×9英寸断面 ,长8.5英尺,排列间距为24英寸。路基可铺碎石或矿渣。 3 车站 LRT的站台设施通常很简单。平面运行路段一般仅在站区设置供乘 客等候或上下车的站台岛,如具专用路线,则除站台可以加遮檐外, 甚至可修建站房。 地下式的LRT车站与MRT地下车站的设施非常类似,但可采用低站 台设计(即站台地板高度低于车厢地板高度)。 平面式的LRT车站尚可包含汽车停放设施及公共汽车接运站台,提 供转接服务。经妥善规划,LRT亦可在同一车站内与MRT或其他运具转 换旅客,如美国克利夫兰的Shaker线LRT与克利夫兰线铁路捷运在市区 路段中的东34街车站。其他著名的例子为法国里尔(Lille)市的 Gares Station 。 该 车 站 系 地 下 式 , LRT 与 同 为 中 量 运 具 的 AGT 系 统 “VAL”的轨路分别安排在同一站台的两侧,使旅客能迅速方便地换车 转乘。旧金山“MUNI”通过Market Street的四个车站则以立体方式( MUNI站台置于地下二层,BART站台位于地下三层)与MRT系统交换旅客 。 LRT平面站台(德国杜塞尔多夫) LRT地下车站低站台(法国里尔) BUS/MCT/LRT转乘车站(法国里尔车站) 5 车辆 目前世界 上约有9个国家 的 20 余 家 厂 商 生产制造轻轨 车 辆 (LRV , 品 牌不同;主要 分成下列几项: 1 单/双车头 旧式单头电街车 单车头车厢价格较廉并具较大容量,双车头车厢(车厢两端均设驾 驶座)可减省系统建设经费并提供较大运作弹性。 2 轴/联结 LRV一般分成“联结 ”与“非联结”车厢两类 ,非联结车厢为四轴双车 架形式。单联结车厢包含 两节车体,共具三个车架 (一个在联结部的下面)六 个轮轴。双联结车厢( Double —— ArticulatedVehicle)则 拥有三节车体,中间的一 节较前后两节为短,具四 个车架(八个轮轴)。 单联结LRV 双联结LRV 3 车厢尺寸 根据车种的不同,车长从14~28米,宽度从2.2~2.8米,高度则 由3.1~3.5米。 LRT具有克服陡坡及急转弯的能力(瑞士苏黎世) 4 转弯半径 配合车种及转弯速度的不同,最小转弯半径从11米至50米。 LRT具有克服陡坡及急转弯的能力(瑞士苏黎世 ) 5 最大速度 在高绩效运行状况下,最大速度可从60公里/小时至100公里/ 小时。 日本川崎重工为美国费城生产的SE9000型单头车,长15.24米, 宽2.59米,高3.6米。为配合在都市区的转弯运作,车头略成锥形。 车体结构系由防蚀高拉力钢板构成。由于费城地区融雪含盐分,车底 部分使用不锈钢。车厢的右侧设有两道车门,一设于驾驶坐侧,另一 设于车身中间部位。由于装设感应器,车门具有重开/重关功能,门 扉启闭为气压式操作。车厢内除具11个单人坐外,其余均为双人坐, 共有51个坐位。 SE9000型单头LRV(美国费城) 英国伦敦Docklands LRT使用的联结式车厢,系由德国的LinkeHofmann-Busch设计制造,并由英国Metropolitan Camrnell车厂组装 成最新型LRV。车厢全长28米,安排84个坐位,站位最多可达140个。 车厢地板高度与站台齐平,以供使用轮椅的残障乘客进出。由于车辆 系自动化运行,故内部没有设置驾驶室。车身自重39英吨,由三个车 架支撑。中间的车架支撑车厢的联结部且不受电,其余两个端部车架 则受电并支撑70%的重量。 在车厢的两端各设有一 “紧急驾驶仪盘”(Emergency Driving Position)供随车人员在机件出现故障或列车进检修场时以手动方式操 作。车厢的联结部侧壁装设有广播系统,随车人员可用以通报全车乘 客。车门系双扇设计,以内旋式开启。列车的启动系由随车人员将钥 匙插入门楣,先确定车门锁定后即转成自动控制式印运作。 列车运行速度最高可达80公里/小时,最小转弯半径为35米。 Docklands LRV(英国伦敦) 6 运行管制 LRT系统的运行管制方式与MRT相类似,但较为简单。在不设信号 的路段或路线,列车通常由驾驶员以“目视”的方式控制,像公共汽 车系统一样,自始发站依排定时间出发,沿途由驾驶员操作靠站以至 终点站。 为了提高平均运行速度及准点性,有些系统在通过平面交叉路口 时设置“优先信号”(PreferentialTraffic Signal)以便LRT优先 通过路口。另外,使用无线电通信也可增加运行管理效率或供紧急处 理之用。 德国Rhein-Consultant公司的技术经理HelmutGerndt根据上述路 线安排、轨路构造、车站布设、车厢及控制运作等因素的不同组合及 其相对绩效,将LRT系统分成下列4个等级。 (1)第1级系统 此等级主要应用于需求量较低地区,在市区中以电街车形式运行 于与汽车交通混用的路面轨道。 (2)第Ⅱ级系统 此等级位于市中心交通拥挤的地区,将部分路段转至地下或高架 化,其余路段则保留平面,并以信号控制加强运行效率。 (3)第Ⅲ级系统 此等级系统中大约有20%的地下或高架路段,平面路段则以“优 先信号”方式通过路口。路线中的大部分路段装设列车防护措施,以 维持快捷及可靠的服务,如运行间距短,并要求高度的可靠性,则可 考虑使用电脑化列车自动管制。 (4)第Ⅳ级系统 此等级主要应用于人口密集的都市,系统路线绝大部分拥有专用 路线用地,市区路段设于地下或高架化,郊区则以隔离或专用方式保 障列车通行的优先性。在运行管理方面,可使用全自动化管制系统。 轻轨铁路技术经济特征 轻轨线路的设计方案较多,没有固定的模式。线路修建往往是因 地制宜,既可修建在市区街道上,也可修建在地下隧道或高架桥上, 地面轻轨线路可分为,无平面交叉的专用行车线路、有平面交叉的专 用行车线路和与其它机动车辆共用行车线种类型。轻轨线路大多是 双线,但支线、短程区间或道路用地较为紧张的地段也有设计为单线 的情况。线%,最小曲线m。 轻轨铁路车站按其运营功能划分有终点站、中间站和换乘站。终 点站和位于中心商业区的中间站应具备集散较大客流的能力。换乘站 是指位于同一或不同交通系统线路交汇点的车站,它应具备满足各种 客流性质和不同客流方向的旅客进行换乘的能力和便利性。车站的站 台大多设计为低站台,有侧式,岛式和混合式等布置。侧式站台又有横列 式、纵列式和单列式几种形式。 轻轨车辆是由老式有轨电车发展而来,旧式轻轨车辆宽度在2.2~ 2.4m左右,新式轻轨车辆为适应客运量增加的需求,有向长和宽发展 的趋势,宽度在2.5~2.6m左右。车辆设计除采用大容量外,还有轻型 化、铰接式,低地板和宽敞舒适等特点。车辆座席有纵向和横向两种 布置。横向又分两边双人座,两边单人座和一边双入座一边单人座等 布置形式。近年来各国制造的新型轻轨车辆有4轴车、6轴单铰接接车 和8轴双铰接车3种车型,车辆定员在130~270人之间,而旧型轻轨车 辆定员一般在100人左右。轻轨车辆的最高速度可达60~80km/h,运 营速度约为20~35km/h。轻轨列车的运行控制有人工/视觉控制、列 车自动防护系统(ATP)控制和列车自动控制系统(ATC)控制3种类型。轻 轨列车的编组辆数为l~6辆,但通常小于4辆。列车运行的最小间隔时 间通常为2min,最短为90s。 40000人之间。 单向小时最大运输能力在8000~ 轻轨铁路其它的技术经济特点还包括修建周期短,工程投资少, 运营成本低,运行噪音小,能适应陡坡急弯,旅客乘坐舒适等。 轻轨交通的优缺点 ? 优点: ? 运输能力较大 ? 灵活性和适应性强 ? 较高的准时性 ? 运行安全、污染小 ? 建设费用较低 ? 缺点: ? 高架时噪音大 ? 与其他交通混行时,影响其运行性能 LRT的应用类型 LRT系统在都市运输规划中应用的领域相当广泛,主要可分成下列 几种类型。 1 市郊与市中心区间联络线 如克利夫兰的Shaker Boulevard线、伦敦Docklands LRT的Tower Gateway/Island Gardens线及马尼拉的Taft/Rizal线 市中心区集散路线 如多伦多、旧金山、法兰克福、杜塞尔多夫等城市LRT系统的市区 路段。 3 铁路捷运系统连接路线 如波士顿的Mattapan—Ashmont线为MBTA红线(Harvard—Ashmont) 的连接路线 都市周边地区环状线 如比利时布鲁塞尔LRT的外环线 特定区间连接路线 如得克萨斯州FortWorth市的M&O Subway(连接大停车场区及百货 公司)及香港的屯门/元朗线 都市地区运输主轴 如德国波恩、汉诺威,日本广岛、长崎、熊本,菲律宾马尼拉, 马来西亚吉隆坡的LRT路网。 新型轻轨运输系统(ALRT) 1 ALRT的特点 现在ALRT代表以线性马达推进,使用轻量铝质车厢,全自动化运 作及列车控制的捷运系统。 ALRT的特点是: (1)轨路及车站构造纤细轻巧; (2)车厢小型轻量; (3)钢轮/钢轨支撑; (4)线)活动转向式车架转弯; (6)全自动化(无人驾驶)运作; (7)自动化列车管制。 在北美洲的三个城市——底特律、温哥华及多伦多,分别采用这 种技术作为市中心区客运系统、都市运输主轴及MRT系统接运路线后。 A L R T 2 ALRT系统要素 1 轨路结构 ALRT的轨路可以平面、地下及高架方式布设。当轨路设置在平面 及地下时,铺设25厘米厚的混凝土板作为路基,高架轨路则采用预制 混凝土或钢板与混凝土混合构成的箱形梁断面。 轨路上铺有两条(一股)运行钢轨,轨距为标准轨距1.435米, 钢轨采用连续方式焊接,轨重每米48公斤。运行钢轨中间铺一条宽35 厘米包覆铝片的LIM轨(感应轨),与线性马达产生感应作用以推进列 车。 一般ALRT两车道轨路断面所需的宽度为6.6米,可以单柱支撑, 支柱间距最长可达45米。 ALRT在路线布设上除可用单柱支撑双车道以节省使用空间外,纵 坡爬坡度可达6%以上,而最小转弯半径则可降至20米以下。 2 车辆构造 ALRT车厢系用轻质铝合金构成,空重为14 370公斤。车厢的尺寸 与一般市区公共汽车差不多,长12.7米,宽2.4米,高3.1米。车厢两 边各有两个宽1.22米的双开式车门。车厢正常容量可设计为80人(坐 站位各40个),最拥挤时可达110人(70个站位)。 ALRT车厢可“单节”方式运行,亦可联挂成最多六节车厢的列车 。车厢的编组全为自动化操作。 在车厢的推进方面,每个车厢具有两个线性马达(Lillear Induction Motor简称LIM),分别装存车底的两个车架上,列车运行 速度通常为72公里/小时,最高可至90公里/小时。 ALRT车厢(UTDC System 3200) 3 支撑与导引 ALRT的支撑与导引仍然沿袭传统性的钢轮/钢轨组合技术,主要 系基于下列的理由: (1)可以全天候地达到加减速度方面的高绩效运作需求; (2)可以减低滚动摩擦,节省推进时的电力损耗; (3)可以直接应用已经证实并且可靠的传统性铁路转辙技术; (4)由于使用线性感应推进马达及活动转向车架,可使轨/轮的 磨损与噪音减低; (5)具有全面防火的安全性。 4 推进与制动 ALRT是由精巧的电动线性感应马达实现列车推进与制动。 线性感应马达(LIM)基本上就像一个“剖”开的旋转式电动马达 ,当装在车架下面的线圈(Electric Coils)通电后产生流动的磁场 ,并与轨路上铁铝包覆的“感应轨”相互感应。借这个磁场的电磁作 用,列车不必经由车轮的推动即可前进。若运用相反方向的作用程序 ,同时把再生(Regenerated)电力送回电源系统,则可使列车刹停。 电力系利用装设在轨路上两条电力轨(Power Rail)以600伏特直 流电输送;车厢上装有电流调整器,将输入的直流电转换成三相交流 电以供LIM使用。 LIM相当精巧,没有传动箱与重型马达轴承,因此就没有磨损的部 分。马达内没有活动的零件,所以仅需简单的保养维护。同时车轮系 供导引车厢沿轨道方向前进用,不需借助摩擦运行,因而极少磨损, 噪音亦可相对减低。 由于LIM的推进与轮/轨附着运行的方式不同,因此具备在全天候 状况下运行操作和不受雨雪影响的性能。 旋转感应马达(左)与线性感应马达(右)示意图 5 转向设计 ALRT “活动转向轴架”(Steerable Axle Truck)是该系统中除 LIM外另一最具革新性的铁路运运输机械设计。 一般铁路车厢的“滚轴架”均为固定式,即每个滚轴架上的两根 轮轴都固定于与轨道成900的位置,当列车转弯时,在弯角处轨道和轮 子滚轴架发生磨损,并且发出刺耳的噪音。 活动转向架的独特设计则消除了上述传统轴架的缺点。随着列车 在弯曲路段方向上的变换,转向架的轮轴亦跟着调整,使车轮沿弧形 轨道转动而成辐射径线的位置,因此不但减低了噪音及轮/轨之间的 磨损,也因为轮轴可在转弯时作辐射性的调整,降低了路线本身布设 上所需的最小转弯半径(支线米以下),并相对增加了在市区 应用的可行性。ALRT转向架由冶铝材与高级钢轴构成,钢轮具46厘米 的直径。 ALRT的活动转向架(右)与一般铁路的滚轴车架(左) 6 控制系统 ALRT系统全自动化的运作与管理系由中央控制中心集中控制。在 列车管理方面,采用自动调整的“Moving Block”理念构成的SELTRAC 列车自动管理系统,列车之间的安全距离随列车移动的速度而调整, 具高效率,因此列车班距可达每60秒一班。 ALRT的电脑网络管控工作分成下列 3个层次。 (1)由控制中心管理人员与两台电脑组成“系统管理中心” (System Management Center)执行。 ——统一排班调度。 ——监视列车各项设备状况。 ——处理紧急状况。 ( 2 ) 由三 台电 脑构成 “ 列 车控制 中心 ” ( Vehicle Control Center)执行。 ——控制列车速度。 ——控制列车停靠。 ——控制列车起止。 (3)由车上装配的微电脑构成“车上控制” (Vehicle on Board Control)执行。 ——传报列车速度、方向和位置。 ——一控制车门开关操作。 ——控制空调与照明。 ——控制LIM加速或刹车。 ——传递列车设备性能的各项资讯。 上述电脑网络全面性地检查各部门状况,以使列车安全迅速地运 行。通信器材方面以电子仪表与不需保养的感应圈代替了一般管理系 统的继电器与联锁器,因此仅需少数操作人员。整个系统集中于一个 地点管理并能迅速处理各种特别需求或紧急状况。 6 ALRT的应用典型 基本上,ALRT可以提供单方向每小时5 000~25 000人次范围内 的中/高运量捷运服务,依其规模大小,可分成下列3个应用类型: (1)市中心闹市区环线/集散系统 ,如底特律市区客运系统 (Detroit DPM); (2)重轨铁路捷运接运系统,如多伦多Scarborough RT; (3)都市主要捷运系统,如温哥华ALRT(Sky Train)。 1)底特律市区客运系统(Detroit DPM) 为了疏解闹市区交通拥挤及停车问题,并提供快速、安全与方便 的 大 众 运 输 服 务 , 底 特 律 的 市 中 心 区 自 动 化 运 输 系 统 (Central Automated Transit System,简称CATS)计划于1982年与迈阿密的DCM 同时获选为联邦运输部都市大众运输管理局(UMTA)的“市区客运系统 ”专门补助计划。 CATS是美国第一个在高纬度低温地区建造的客运系统(People Mover),与处于亚热带气候下的迈阿密市区客运系统在应用上具有相 互比较的意义。 底特律市区客运系统于1982年10月完成路线月通车,但由于发生资金短缺 及工程质量问题以致进度耽搁,延后于1987年8月完工。 CATS由密歇根州东南区运输局(Southeastern Michigan Transportation Authority,简称SEMTA)策划进行,联邦政府UMTA、 州政府运输厅及底特律市政府协办。资金来源由UMTA提供80%的建设 费(包括土木工程及车辆购置费用),其余的20%由密歇根州政府负 担,底特律本身则负责提供工程所需用地。 UTDC(USA)Inc.在统包契约下执行整个系统的规划、设计、建 造工作。设计总顾问由Gannett-F1eming of Michigan,Inc.担任, 施工管理工作则交由Morrison Knudsen Company,Inc.负责。另外, 底特律市的J.Ldumas and Company亦参与部分咨询工作。 (1)路线与车站 底特律市中心区客运系统路线公里,自市区 Time Square 开 始,以逆时针方向的单车道轨路环绕中心商业区一周。其中有一段跨过 Lodge Freeway后濒临底特律河(Detroit River)边码头布设,为路线 中的特色。 底特律市中心区客运系统 沿市中心区各重要地点共设13个车站,其中有 5 个与现有建筑物连 接。Millender Center车站系运用“区分地上权”的观念配合设置于该 商业区内建筑合并兴建。建设当局同时考虑 Joe Louis Arena 河岸地 区的商业/零售/住居混合发展,在附近设置的 Arena 车站也设有联 络通道,分别通往社区内各地。 基于底特律地区的高犯罪率,车站设计采用明朗开放方式,整个车 站墙面均为透明玻璃纤维构成,因此无任何黑暗死角可使歹徒藏身。站 内设闭路电视监视器以观察站上动态,另外设有广播系统,以通知乘客 各项临时变化状况,亦设有直接联系电话,供乘客于紧急状况时使用。 候车站台一般设计为24米长,三面围有玻璃墙,以适应风雨气候, 内部有暖气设备。 每个车站设置两座楼梯:一座为仅供上行用的电扶梯;另一座为老 弱残障专用的电梯。验票设施采用塞填硬币的旋转栅门方式。 (2)轨路构造 底特律市区客运系统采用全线高架方式布设,轨路结构由支柱/ 混凝土梁/侧墙/运行及通信组件构成,距路面最小净高约4.5米。 在4.7公里长的路线根钢筋混凝土支柱,其中140根 采用沉箱(Caisson)基础,其余则置放于桩基之上。 轨梁为钢筋混凝土预应力空心箱形梁,在预制后运往现场吊装。 梁跨约25米~35米,最小转弯半径为18米,最大坡度为6%。 (3)车辆 底特律市区客运系统车厢长12.7米、宽2.5米、高3.125米,类似 标准公共汽车车型。铝合金构成的车身配具8个直径46厘米的钢轮。每 车装有两个线性感应马达以推进或制动车厢运行。 车身两侧各有两个宽约1.2米的电动双开式车门,前后另各设一端 门供紧急情况下使用。车厢镶装有耐压玻璃,车内有34个坐位,面对 车内走廊排设。在一般情况下,车厢可容纳76人,最拥挤状况下可达 103人(有69个站位)。 车厢内安装有抽风、暖气等空气调节设备,以及与控制中心联络 的无线电通话设备。 车辆可以单节或两车联挂运行,设计最高速度为100公里/小时, 最高营运速度可达90公里/小时。 底特律客运系统车厢 (4)营运 底特律市区客运系统于1987年开通。根据营运计划,绕行路线分钟。班次间距定为:高峰时段(早上11点至下午6 点)每100秒一班车,其余时段则为每3分钟一班车。列车以五部“两 车串连”及两部“单节”配置营运。平均营运速度(包括停靠站)为 20公里/小时,列车规定营运速度则为48公里/小时。该系统的营运 时间因系配合中心商业区活动作息,与一般公共运输系统稍有不同。 星期一、二、三 —— 早晨7时至午夜; 星期四、五、六 —— 早晨7时至次晨2时; 星期日 —— 早晨10时至下午6时。 系统最大运量预测至1990年将达每日57 500人次。高峰小时单方 向最大运量预测在系统开通时为4 667人次/小时,至1990年时将达5 443人次/小时。 底特律市区客运系统穿越商业大楼并于其内设站 日本轻轨 天津轻轨 旧金山轻轨


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