地铁与轻轨交通的结构设计
轨道交通车辆的设计与制造技术
轨道交通车辆的设计与制造技术一、引言随着城市化进程的加速和人们对便捷、快速出行需求的不断增长，轨道交通系统成为现代都市中不可或缺的基础设施之一。
轨道交通车辆的设计与制造技术是保证系统运行效率和安全性的重要因素。
二、车辆类型与功能设计1. 地铁列车地铁列车作为城市主干线的交通工具，其设计与制造需要考虑车厢结构、装备布局、先进通信系统以及紧急疏散预案等方面。
此外，对于城市特点的适应性以及运行效率的提高也是设计与制造的关键。
2. 轻轨电车轻轨电车作为城市街道的交通补充工具，其设计与制造需要更多的考虑与触地公共空间的融合，包括车体形状、车厢宽度、高度以及车门的开合设计等，确保乘客方便上下车，并能够提供舒适的乘坐环境。
3. 高速列车高速列车的设计与制造技术直接关系到列车的最高运行速度和乘客的乘坐稳定性。
通过轻量化材料的使用、空气动力学设计和智能控制系统的应用，高速列车不仅能够提供更高的速度，还能够确保乘客的舒适度和安全性。
三、关键技术与创新1. 轻量化材料轨道交通车辆的设计与制造中，轻量化材料的应用是提高运行效率和能耗的重要手段。
铝合金、碳纤维等材料的使用可以降低车辆自重，减轻对轨道的磨损，并提高车辆的载重能力。
2. 智能控制系统轨道交通车辆的智能控制系统包括车辆的运行控制、车辆节能与安全控制等方面。
通过先进的计算机技术与传感器装置的结合，可以实现列车的自动驾驶、自动监控和故障自诊断，提高车辆的运行效率和安全性。
3. 新能源驱动技术为了减少对传统能源的依赖，轨道交通车辆的设计与制造中引入了新能源驱动技术。
电池、超级电容器和氢燃料电池等新能源装置的应用，使得车辆能够减少对化石能源的消耗，并减少尾气排放，实现环境友好型运营。
四、未来发展趋势1. 自动驾驶技术随着人工智能和自动驾驶技术的不断进步，轨道交通车辆的设计与制造将继续朝着自动驾驶方向发展。
通过引入激光雷达、摄像头以及高精度地图等技术，使得列车不再依赖于人工驾驶，提高运行的安全性和效率。
《地铁与轻轨系统运营管理范》
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基本内容介绍如下： 1. 总 则
本章明确规定了制定本规范的目的和适用范围，编制本规范 的理由和依据，并指出运营单位在使用本规范的基础上，还需要 扩展和深化运营管理的各项规章制度，以及可作为政府主管部门 审批、监督运营单位各项工作的依据等综合性原则问题等内容共 有条款5条。 2. 术 语
特别是现在许多城市都在大力新建轨道交通线路，尚缺乏运营管理 的经验，一旦建成通车，也没有经验和能力编制一套完整、系统的管理 制度。
为克服上述存在的问题，满足地铁与轻轨运营可持续发展的需要， 本规范已考虑到我国城市不同地域、不同特点的实际情况，本着便于遵 循的一致性原则，为我国城市地铁与轻轨系统的运营管理制定了通用的 规范，也为我国城市轨道交通运营管理的整体需要，奠定了基础。
8. 人员培训
本章要求运营单位应设立专职的部门或机构，负责就业人员 的从业资格审核和管理，组织在岗人员的技术更新和业务培训工 作，建立对培训效果评估和考核的机制，以确保相应岗位人员的 业务水平符合标准和不断提高。
并明确了需进行培训的具体岗位和基本培训内容，培训的对 象主要为：运营管理人员、维修保养人员、仓储从业人员等内容 共有条款25条。
规范成果，已充分覆盖国内城市地铁与轻轨系统的运营 现状，基本达到国际同行业的先进水平，我国城市轨道交通 的其他类型如：单轨系统、有轨电车、磁浮系统、自动导向 轨道系统和市域快速轨道系统等，当尚未制定自身特点的运 营管理规范时，本规范的主要原则也可作为参照或采用。
第四章轨道结构
图2 单开道岔的组成
转辙器部分 连接部分
辙及护轨部分
通向转辙机械
单开道岔的转辙器由两根基本轨、两根尖轨、 单开道岔的转辙器由两根基本轨、两根尖轨、 各种联结零件和道岔转辙机构组成。基本轨用 各种联结零件和道岔转辙机构组成。基本轨用 12.5m或25m标准断面的普通钢轨制成，主股为直 12.5m或25m标准断面的普通钢轨制成，主股为直 线，侧股按转辙器各部分的轨距在工厂事先弯折成 规定的折线。尖轨是转辙器的主要部分，车辆进出 规定的折线。尖轨是转辙器的主要部分，车辆进出 道岔由它引导。尖轨在平面上可分为直线型和曲线 型。辙叉是使车轮从一股钢轨越过另一股钢轨的设 型。辙叉是使车轮从一股钢轨越过另一股钢轨的设 备，它设置于道岔侧线钢轨与道岔主线钢轨相交处。 辙叉又由心轨、翼轨、护轨及联结零件组成。连接 转辙器和辙叉的轨道称为道岔的连接部分，它包括 直股连接线和曲股连接线。 2.道岔的几何形位 2.道岔的几何形位 道岔各部分几何尺寸正确与否，是保证机车车 辆安全、平稳通过的必要条件。在道岔的养护维修 时，对道岔的轨距、某些特定的尺寸一定要严格检 查，确实保证。道岔各部位的几何尺寸是依据车辆 轮对尺寸和道岔轨距按最不利的组合确定的。
图1 钢轨断面
中性轴 螺栓孔轴线
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4.钢轨铺设 4.钢轨铺设 正线地段和半径为250m及以上的曲线地段，应铺设 正线地段和半径为250m及以上的曲线地段，应铺设 长轨节，即无缝线路。高架线上的无缝线路需作特殊设计。 在曲线半径R小于300m地段，要铺设耐磨长钢轨，以减少 在曲线半径R小于300m地段，要铺设耐磨长钢轨，以减少 磨耗和接头振动。由于车轮踏面与钢轨顶面主要接触部分 是1/20斜坡，为了使钢轨轴心受力，钢轨亦要设置向内倾 1/20斜坡，为了使钢轨轴心受力，钢轨亦要设置向内倾 斜的轨底坡。规范规定地下铁道轨底坡为1/40。 斜的轨底坡。规范规定地下铁道轨底坡为1/40。 轨道焊接方法有三种： 1）接触焊又称电阻焊。该法焊接质量稳定，材质均匀， 其强度可达到母材的95%以上。 其强度可达到母材的95%以上。 2）气压焊。一种是在工厂进行的大型气压焊，另一种是 在工地进行的移动式小型气压焊。 3）铝热焊。铝热法焊接设备简单、轻便、成本低，但焊 接质量容易受人为因素影响，质量不稳定，一般焊接强度 为母材的70%-90%。 为母材的70%-90%。 北京地铁一期工程钢轨焊接，是先在工厂采用气压焊 法，将标准钢轨焊接成长钢轨，再将长钢轨运到现场，采 用铝热焊法将长钢轨焊接成轨节。经过20多年地铁得运行， 用铝热焊法将长钢轨焊接成轨节。经过20多年地铁得运行， 铝热焊接头还相当好。
建筑城市轨道交通工程的规范要求
建筑城市轨道交通工程的规范要求建筑市区轨道交通工程是指在城市内部建设地下或高架的铁路交通系统，包括轻轨、地铁、城市铁路等。
为了确保这些交通工程的安全、可靠和高效运行，建筑市区轨道交通工程需要满足一系列的规范要求。
本文将探讨一些常见的规范要求，包括设计、施工和运营方面的要求。
1.设计规范要求1.1 换乘站的合理布局：换乘站是城市轨道交通系统中最重要的节点之一，需要合理布局以确保乘客的便利换乘。
规范要求换乘站应该在主要道路的交叉口或公共交通设施附近，以便乘客方便进出。
1.2 轨道线路的设计标准：轨道线路的设计应符合国家相关技术标准，包括线路垂直曲线半径、水平曲线半径、坡度限制等。
这些标准可以确保列车在线路上平稳运行，减少乘客的不适感。
1.3 车站设施的设计要求：车站设施包括进站口、出站口、候车室、站台等。
规范要求车站设施应具备足够的通风、照明和应急疏散设施，以确保乘客的安全和舒适。
2.施工规范要求2.1 基础设施施工要求：建筑市区轨道交通工程的基础设施施工需要符合相关的施工标准和施工程序。
包括地基处理、隧道开挖、地铁站建设等环节的施工要求。
2.2 设备安装规范：各种设备的安装应按照施工图纸和相关规范进行，包括信号设备、电力设备、通信设备等。
施工人员需要具备相关的专业知识和技术。
2.3 主体结构的质量控制：主体结构的建设是建筑市区轨道交通工程的核心。
规范要求主体结构的施工应符合国家相关标准，如混凝土抗压强度、钢筋布置等，以确保工程的安全和稳定。
3.运营规范要求3.1 安全管理要求：为了确保轨道交通系统的运营安全，规范要求轨道交通企业建立健全的安全管理体系，包括安全制度、安全培训和应急预案等。
3.2 运营效率要求：规范要求轨道交通系统的运营效率应达到一定的标准，如列车的发车间隔时间、站点的服务能力等。
这可以提高乘客的出行效率和体验。
3.3 环境保护要求：轨道交通系统的运营应符合环境保护的要求，包括噪音控制、排放限制等。
《地铁与轻轨工程》课件
地铁与轻轨的线路规划
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线路规划原则
遵循城市交通发展战略，结合城市地理条件和经 济发展需求，制定合理的线路规划原则。
线路规划方案
根据线路规划原则，提出多个线路规划方案，并 进行比选和优化，确定最终的线路走向和站点位 置。
线路规划实施
制定线路规划实施计划，明确各阶段的任务、时 间节点和责任单位，确保线路规划顺利实施。
设施设备维护
对地铁轨道、车辆、信号等设施 设备进行定期检查、维修和更新 ，确保其正常运行。
轻轨的运营管理
线路规划与设计
根据城市交通需求和地形条件，规划轻轨线路走向、站点位置和工 程规模，确保线路的合理性和经济性。
车辆选型与调配
根据客流量和线路特点，选择合适的车辆型号，并合理调配车辆资 源，确保运力充足。
地铁与轻轨的未来发展方向
• 未来发展方向：地铁与轻轨工程建设将继续向智能化、绿色化 、人性化的方向发展，同时将更加注重公共交通系统的整体规 划和建设，加强与其他交通方式的协调和配合。此外，地铁与 轻轨工程建设还将注重技术创新和管理创新，提高工程建设效 率和质量，为城市公共交通发展做出更大的贡献。
THANKS
详细描述
地铁通常在地下运行，不受道路交通影响，因此具有较高的速度和容量。地铁系统通常拥有先进的信号系统和车 辆设备，以确保准时和安全。地铁服务于大城市的主要交通走廊，提供长距离、高容量的出行解决方案。
轻轨的定义与特点
总结词
轻轨是一种中等容量的公共交通系统，通常在地面或高架桥上运行。
详细描述
轻轨车辆通常较小，载客量适中，适合在中等流量的交通走廊上运行。轻轨系统通常采用电力驱动， 具有较低的噪音和污染。轻轨可以提供中长距离的出行解决方案，并且通常比公交车更具吸引力，因 为它具有更高的速度和容量。
轨道结构项目工程详细论述
轨道结构项目工程详细论述轨道结构项目工程是指在铁路、地铁、轻轨等轨道交通系统中，对轨道线路、轨枕、轨道基座等结构进行设计、施工和维护的工程项目。
该项目的主要目的是确保轨道结构的安全性、稳定性和舒适性，提高轨道交通系统的运营效率和可靠性。
一、轨道线路设计：轨道线路设计是轨道结构项目工程的重要组成部分。
设计包括确定轨道线路的位置、线形、曲率半径、超高、坡度等参数，并进行纵断面和横断面的设计。
设计过程中需要充分考虑线路的通行能力、接触网及供电系统的要求、地形地质条件等因素。
二、轨道基座设计：轨道基座是承载轨道负荷和传递轨道荷载的基础结构。
轨道基座设计要综合考虑土壤、地下水位、地震、降雨等因素的影响，采用合适的基础形式和材料，保证轨道基座的稳定性和耐久性。
三、轨枕设计：轨枕是用来支撑和固定轨道的关键结构。
轨枕设计要考虑轨道的几何要求、荷载传递、噪声和振动控制等因素，选择合适的材料和结构形式，确保轨枕的稳定性和寿命。
四、轨道施工：轨道施工是轨道结构项目工程的重要环节。
施工过程包括土建工程、轨道焊接、道岔安装等多个环节，需要严格按照设计要求进行施工，保证施工质量和进度。
五、轨道维护：轨道维护是轨道结构项目工程的必要工作。
维护内容包括轨道检测、砂石补充、轨道磨削等，旨在确保轨道的平整度、垂直度和水平度，延长轨道使用寿命，减少隐患和事故的发生。
六、轨道结构的创新与改进：随着科技的发展，轨道结构工程也应不断创新和改进。
例如，采用新型的轨道几何参数、轨枕和轨道基座材料，可以提高轨道的强度和稳定性，并减少噪音和振动的产生。
此外，利用智能化技术对轨道结构进行监测和维护，可以及时发现问题和隐患，提高运营效率和安全性。
综上所述，轨道结构项目工程的详细论述包括轨道线路设计、轨道基座设计、轨枕设计、轨道施工、轨道维护以及轨道结构的创新与改进。
通过科学合理的设计、精湛的施工和严格的维护，可以确保轨道交通系统的安全可靠运行，为人们的出行提供方便和舒适。
轻轨列车知识点总结图解
一、轻轨列车概述轻轨列车是一种城市轨道交通工具，通常用于城市内部或城市周边的交通运输，具有速度快、环保、能耗低、载客量大等优点。
轻轨列车通常使用电力作为动力源，并且可以在地面、高架或地下轨道上行驶。
它主要分为有轨电车和轻轨列车两种类型，有轨电车通常是在城市繁忙的街道上行驶，而轻轨列车则更适合长距离运输和城市快速交通。
二、轻轨列车的构造1.车体结构：轻轨列车通常由车头、车体和车尾三部分组成。
车头是列车的前部，通常有司机车厢和控制室，用于操作列车的行驶和停车。
车体是列车的主体部分，主要用于承载乘客和货物，通常会有多个车厢相连。
车尾则是列车的后部，通常没有车门和乘客区域，主要是用于连接其他车辆。
2.动力系统：轻轨列车的动力系统通常由电动机、电池和牵引系统组成。
电动机负责将电能转化为动力，驱动列车行驶；电池则是储存电能的装置，可以提供列车运行所需的电力；牵引系统则是将电能传递给电动机的装置，通常是通过电缆或接触网进行传输。
3.控制系统：轻轨列车的控制系统包括列车的自动控制、制动和安全系统。
自动控制系统可以帮助列车在轨道上稳定行驶，确保列车的安全和顺畅；制动系统则用于控制列车的减速和停车，确保列车能在需要时安全停下；安全系统则是为了保障列车和乘客的安全，包括紧急制动、防撞系统等。
4.辅助设备：轻轨列车通常还配备有列车通信设备、空调、灯光、紧急逃生设备、报警装置等辅助设备，以提供列车运行所需的各种设施和便利条件。
三、轻轨列车的运行原理轻轨列车的运行是依靠电力来进行的，其基本原理是电能转化为机械能，驱动列车在轨道上行驶。
具体而言，轻轨列车的运行包括以下几个方面：1.能量供给：轻轨列车的能量主要来自电能，可以通过接触网或第三轨等方式供给。
当列车行驶时，电能会被传递给列车的动力系统，转化为电动机的动力。
2.牵引和制动：列车的动力系统会将电能转化为机械能，通过牵引系统传递到车轮上，从而驱动列车行驶。
当列车需要减速或停车时，制动系统会通过摩擦或回收能量的方式将列车的动能转化为热能或电能，实现列车的减速和停车。
01 城市轨道交通车辆车体认知[59页]
![01 城市轨道交通车辆车体认知[59页]](https://img.taocdn.com/s3/m/d25eda86bdeb19e8b8f67c1cfad6195f312be8d8.png)
（1）碳素钢车体：一般车辆的车体大多采用普通碳素钢制成的骨架和外包板的结构，形成一个 闭口的筒形薄壳整体承载结构，一般自重达10～13t。为了提高车体的耐腐蚀性，延长车体的使用寿 命，现在较多应用的是含铜或含镍铬等合金元素的耐腐蚀的低合金钢材料(或称耐候钢)，可使车体钢 结构自重减轻10％～15％。
城市轨道交通车辆整体承载结构的车体是由若干纵向梁、横向梁和立柱组成的钢骨架(也称钢结构)， 然后安装内饰板、外蒙皮、地板、顶板及隔热、隔音材料、车窗、车门及采光设施等 。城市轨道交通 车辆车体 一般包括底架、端墙、侧墙、车顶、车窗、车门、贯通道和车内设施等部分。
城市轨道交通车辆构造
二、车体的基本特征与结构
城市轨道交通车辆构造
图2-2车体一般结构形式 1-缓冲梁(端梁) 2-枕梁 3-小横梁 4- 横梁 5-中梁 6- 侧梁 7-门柱 8-侧立柱
9-上侧梁 10-角柱 11-车顶弯梁 12-顶端弯梁 13-端立柱 14-端斜撑
三、车体结构的基本参数
1．上海地铁1、2号线车辆车体规格(括号内为交流传动车辆的参数)
两端车钩连接中心线长度
有驾驶室
24140 mm
无驾驶室
22800 mm
车体最大宽度
3000 mm
车顶中心线距轨面高度 3800 mm
客室地板面距轨面高度 1130 mm(1500 mm)
车门高
1800mm(1860 mm)
车门宽
1300mm(1400 mm)
两转向架中心距(定距) 15700 mm
城市轨道交通车辆构造
（3）铝合金车体：由于铝合金的比重仅为钢的1/3，而弹性模量也是钢的1/3，在铝制车体结构 设计中，车体主要承载构件一般采用大型中空截面的挤压铝型材，以提高构件的刚度，充分发挥材 料的承载能力，达到最大限度地减轻车体自重。全车的底板、侧墙、车顶均采用大型中空截面的挤 压铝型材拼焊而成，与钢制相比焊接工作量减少40％，制造工艺大为简化，重量可减轻3～5 t。