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铁路交通的优点精选(九篇)

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铁路交通的优点

第1篇:铁路交通的优点范文

关键词:铁路运输;运输结构;演进趋势;分析;建议

作为惠国惠民的铁路运输工程建设,对我国交通运输体系的发展有着不可替代的重要作用。交通运输理论研究是经济发展过程中的一项重要内容,其中运输结构与演化、运输的经济适应性等则是其研究重点。为了使铁路交通运输更好地服务于社会,应对其运输结构的演进趋势进行仔细研究和系统分析,保证铁路运输系统安全高效的工作状态。

一、铁路运输结构分析

铁路作为我国运输的中坚力量,其运输结构的组成主要包括服务对象、功能结构、区域分布等三方面内容,现针对其内容进行以下详细分析:

1.服务结构:根据其运输对象的不同主要分为旅客运输结构和货物运输结构。铁路货物运输结构随着社会的发展在货运运输中发生改变,由于改革开放前,我国对铁路政策的重视,当时铁路货物运输是最为重要的运输结构,但随着公路运输和海洋及河流运输的发展,货物运输结构发生微调,铁路运输量逐渐减少。

2.不同运输方式间的结构:随着各种运输方式的形成与发展,铁路运输已面临严峻挑战。由于运输货物的性质不同,各种运输方式所占比例也有所变化。公路运输近几年飞速发展,在我国交通运输中所占比例逐渐扩大,这是由于其运输具有灵活性和通达性等优势。但对于木材、煤炭、粮食等传统的大型货物,铁路运输仍占有明显优势,这是由于铁路运输结构具有运输量大、经济适应性强等优点

3.区域分布结构:根据国家对区域的划分,将最早进行改革开放政策和经济发展较快的地区划分为东部,经济发展较为缓慢的地区划分为西部。如下表二显示,随着城镇化建设的推进,铁路交通运输业的发展也逐步加快,各地区间的差异已逐渐缩小。

二、铁路运输结构演进趋势分析及改进措施

1.运输结构演进趋势分析

(1)运输结构趋于合理化:根据经济发展的需求不同,多元化运方式的发展也趋于合理化。铁路运输对于中长途客运和货运有着重要作用,而公路运输具有灵活性,在短途和特定运输等方面具有较为明显的优势,但两者在一定范围内也存在着较大竞争关系。因此,在经济迅速发展的今天,合理规划各个运输方式的结构比例,对提高我国运输业发展有着重要意义。

(2)铁路运输与其他运输方式的竞争趋于激烈:高铁作为铁路运输中的重要组成部分,其发展也影响着各种运输方式间的竞争性。针对现有的各种运输方式,其中航空运输具有舒适度高、运输速度快、运输成本高等特点,公路运输具有通达性好、污染程度高、运输成本大等特点,铁路运输具有能源消耗低、运输量大、运输速度快、污染程度低等特点,根据需求不同选择运输方式也有所差异,各种运输方式间的竞争也随之增加。其中,高铁的轻便性优势更为适合我国可持续发展的要求。

2.完善铁路运输结构的改进措施

(1)改革运输服务结构,优化服务质量:首先,实行票价改革。根据铁路运输季节的不同,在运力充沛的情况下,适当降低票价,吸引客流;运力紧张时,适当调高票价,降低铁路运输压力。其次,根据顾客对象的实际需求,调整服务重点,提高服务质量,增强其竞争优势。如针对学生群体,应将服务重点调整为票价和时间;针对家庭群体,应将服务重点调整为舒适度、安全性等方面。

(2)建立高铁运输网络,完善各地区间的联系:随着高铁的飞速发展,其在交通运输中发挥的作用不容忽视。但高铁的建立并没有达到全面化,部分地区仍然没有分布,因此,建立完善的高铁网络迫在眉睫。完善的高铁网络可有效增加铁路运输在短距离运输中的竞争力,可替代部分航空运输,优化运输业的运输质量和效率。

(3)改革运输方式,提高运输速度:合理组合铁路、公路、航空等多种运输方式,提高运输速率。如公路一铁路联合运输可根据铁路运量大的优势进行干线运输,根据公路通达性的优势进行分发和汇集,提高运输效率;铁路一航空联合运输是指将高铁和枢纽机场进行整合,提高货运效率。

第2篇:铁路交通的优点范文

关键词: 单轨铁路; 跨座式; 构造; 性能; 综述

1  概 况

跨座式单轨铁路(Straddle Type Railway) 就是只通过单根轨道来支承、稳定和导向, 车体骑跨在轨道梁上运行的铁路。

世界上第一条跨座式单轨铁路线诞生于1888 年, 是由法国人Charle Larligue 设计, 在爱尔兰铺设的, 线路长约15 km , 由蒸汽机车牵引, 最高速度h43 km·-1 旅行速度29 km·h-1 , 这条线路一直运行到1924 ,年10 月[ 1 ] 。在第二次世界大战以后, 随着科学技术的进步, 跨座式单轨铁路技术才受到各方重视, 逐渐完善和成熟起来。1952 年, 德国工业家Axellenard Wenner2Gren 在德国科隆附近的菲林根建造了一条单轨线进行实验研究。经过反复试验, 于1958 年得出这样的结论: 采用跨座式、混凝土轨道和橡胶充气轮胎能达到最好的效果。这就是目前所称的ALWEG 型跨座式独轨铁路。后来美国、日本和意大利等许多国家都修建了这种形式的独轨。其中尤以日本建成的线路最多。

60 年代初期, 日本的工程师将改良后的AL2 WEG 型跨座式单轨铁路用作游乐园、动物园的游览车。1964 年, 东京修建的从市中心到羽田机场的单轨线, 开始把跨座式单轨铁路作为城市公共交通的运输工具[ 4 ] 。羽田线成为旅客出入羽田国际机场的重要通道, 在东京城市交通中发挥着重要作用。之后, 日本的大阪、北九州等城市也相继修建了跨座式单轨铁路。至1993 年, 各国运营中的跨座式单轨线路共有13 条[ 1 ] (如表1 所列); 至2000 年3 月, 日本有4 条跨座式单轨线处于建设中[ 2 ] (如表2 所列) 。

表1  各国运营中的跨座式单轨铁路

表2  日本建设中跨座式单轨铁路( 2000 年3 月)

2  构造特点

与常规铁路相类似, 跨座式单轨交通系统也是由线路、车辆系统、机电设备、车辆段及综合维修基地等部分组成, 同时, 作为一种技术先进的城市轨道交通, 单轨铁路某些部分的构造又有其独特之处, 其构造的特殊性主要在于线路和车辆系统(如图1 所示) 。

图1  跨座式单轨轨道梁与车辆断面图/ mm

2.1  线路

跨座式单轨铁路通常采用全封闭的高架系统, 它的线路部分包括轨道梁、支柱、高架车站及单轨道岔。其中轨道梁和线路道岔具有非常独特的结构型式。

(1) 轨道梁

跨座式单轨的轨道梁有预制混凝土轨道梁和钢制轨道梁两种。大多数跨座式单轨铁路都采用标准预制混凝土轨道梁, 跨度为20 m~22 m , 断面一般采用工字型中空截面, 高度为1.5 m , 宽度为0.85 m[3 ,5 ] 。轨道梁采用预应力混凝土( PC) , 全部由专用模板制成, 具有较高的精度。当跨度大于22 m 或轨道梁建筑高度很高时, 原则上采用钢制轨道梁。钢制轨道梁断面一般采用箱型截面。

(2) 单轨道岔

跨座式单轨道岔是有一定长度的道岔梁, 一端可以移动, 每片道岔梁均固定在一个支承台车上, 由台车上的电动机驱动, 操作安全、可靠。跨座式单轨道岔可以分为两种类型: 一类是柔性铰接型, 可使道岔连续弯成曲线; 另一类为简易铰接型, 转辙时道岔梁在转辙点前方保持一定距离的直线, 用于车库内部或低速区段[6] 。根据连接线路的数量和形式, 跨座式单轨道岔又可分为单开道岔、交叉道岔和三开道岔。

2.2  车辆系统

跨座式单轨列车采用专用的跨座式单轨电动车组, 由四节、六节或八节车辆编组[7] ; 列车两端的车辆带有司机室; 每节车辆由车体和两台转向架共同组成。跨座式单轨车辆的车体、车内设备、车门等的构造都与普通城市轻轨车辆相类似。车体采用轻合金焊接结构, 重量轻, 具有很好的耐火性能。

转向架是车辆的核心部件, 也是最能够体现跨座式单轨系统运行特点的部分。跨座式单轨车辆的转向架为二轴转向架, 车轴为单悬臂固定在转向架上, 每根轴上装有两个走行轮, 直径为1 006 mm , 是充入氮气的橡胶轮胎。转向架两侧上方各设两个导向轮, 下方各设一个稳定轮, 它们都是充入空气的橡胶轮胎, 直径为730 mm[8] 。为防止轮胎放炮, 三种车轮都装有钢制备用轮, 并设有轮胎检测装置。转向架构架是钢板焊接结构, 不设置摇枕, 车体直接支承在空气弹簧上, 既保证舒适性又能达到轻量化的目的。

3  技术特点

结构的特殊性决定技术的特殊性, 跨座式单轨铁路的供电、通信、信号、环控通风、给排水、防灾报警、自动检售票等机电设备与常规轨道交通基本相同, 车辆段及综合维修基地也没有太大差别, 因而其技术上的特点主要体现在车辆的转向架、轨道梁和线路道岔三个方面。

车辆的转向架采用骑跨在轨道梁上的结构, 采用走行轮传动, 通过设在转向架两侧的水平轮胎导向和稳定车体, 这一点不同于常规铁路采用的钢轮-钢轨系统, 走行轮对同时兼有传动和导向的功能。此外, 橡胶轮胎与轨道梁接触的变形和受力机理都不同于钢制轮轨。因而转向架的技术比较独特, 需要进行深入系统的研究。

跨座式单轨铁路的轨道梁不仅是承重的桥梁结构, 同时也是支承和约束车辆行驶的轨道, 此外轨道梁还是牵引电网的载体, 因而, 它是集多种功能于一体的建筑结构, 既要有足够的强度, 又必须具有足够的精度。

线路道岔也是集导向和承重于一体的结构, 因而较高的承载能力和搬动时的轻便灵活对于道岔结构同等重要。道岔的性能直接影响线路的安全性、平稳性和运营效率, 因而, 单轨铁路的道岔技术非常重要。

4  走行特点

在轨道梁上行驶的城市单轨车辆转向架上装有三种轮胎: 走行轮、导向轮和稳定轮( 如图2 所示), 它的走行机理与钢轮-钢轨系统完全不同。在列车运行过程中, 走行轮始终与轨道梁顶面接触, 轮胎的弹性主要缓冲车辆竖向振动; 导向轮和稳定轮则起到缓冲车辆横向振动的作用。如果转向架在平衡位置没有位移, 导向轮和稳定轮将以有效半径向前滚动; 当转向架发生横向位移(横移、侧滚、摇头) 时, 导向轮和稳定轮随之产生偏移, 这时单侧或双侧的水平轮胎会受到轨道梁侧面的径向压力, 这种压力将迫使转向架回到平衡位置。

图2  单轨车辆的走行系统

钢制轮轨的导向是由钢轨约束轮对的横向和竖向位移, 再通过一系悬挂、二系悬挂将这种约束依次传递给转向架和车体。而单轨系统则是导向轮和稳定轮主要承受轨道梁的横向约束, 走行轮主要承受竖向约束。横向约束通过导向轮和稳定轮传递给转向架; 竖向约束由走行轮传递给转向架, 再传递给车体。跨座式单轨车辆的走行特点, 将使轨道梁承受较大的扭转荷载。

转贴于 5  性能特点

将跨座式单轨系统的车辆技术参数、线路技术参数以及运营组织模式等与普通高架轻轨系统进行比较(如表3 所示), 可以看出单轨铁路在性能方面具有以下特点:

(1) 单轨铁路与常规轻轨同属于中等运量的轨道交通, 工程投资和运营费用相近。

表3  跨座式单轨铁路与高架轻轨的性能比较[ 9]

噪音较低较高其环境问题日照较小较大它城市美观较小较大

方面乘车舒适性好较好

工程施工期短较短

注:11 括号中数字为带有司机室车辆的参数。21 轻轨车辆的参数为4 轴车辆的相应数据。

(2) 跨座式单轨铁路具有如下优点:

① 能有效利用城市空间

轨道梁的梁宽很小, 支柱结构细长, 占地面积很小, 可以建在道路的中央分隔带和较狭窄街道上; 走行轮的摩擦系数较大, 列车爬坡能力强, 车辆轴距小, 能通过较小的曲线半径, 因而适应地形能力强, 可以在建筑物密集和地形起伏大、坡陡弯急的地方建造。

② 乘坐舒适

转向架采用充气的橡胶轮胎和空气弹簧, 因而车体振动很小。车厢配有冷暖空调装置和机械通风装置, 窗户宽大、视野开阔, 具有很好的舒适感。

③ 运行安全、正点

车辆运行速度快、加减速性能好, 三种轮胎都配有钢制备用轮胎, 充分保障了系统的运营安全。系统的运行采用全封闭模式, 与其它交通形式不相互干扰, 因此单轨列车运行稳定、安全、正点。

④ 对环境影响小

车辆采用橡胶轮胎, 降低了噪音; 列车采用电力牵引, 无废气产生; 而且由于是直流电源供电, 不产生电磁波, 所以对沿线的环境和居民生活影响很小。此外由于轨道梁宽度很小, 对地面的遮光很小; 同时车辆的供电装置设在轨道梁上, 没有架空接触网, 给行人的压抑感也小。

⑤ 施工简便, 工期短

标准轨道梁可以在工厂预制, 现场拼装, 从而缩短建设工期; 牵引电网接触导线刚性布置在轨道梁的侧壁, 也比架空接触网和第三轨受电方式施工简便, 工期短。

(3) 跨座式单轨铁路的缺点有:

① 道岔结构复杂

由于线路道岔结构复杂, 搬动比较费时, 因而限制了列车运行间隔不能低于215 min 。

② 能耗较大

由于走行轮胎和轨道梁之间的摩擦系数较大, 因而能源消耗较大。

6  适用范围

跨座式单轨铁路是城市综合交通体系的一个有机组成部分, 可以与其它交通方式配合使用。对整个交通系统进行规划时必须考虑: 不出现交通阻塞和拥挤, 交通事故发生率低, 对环境影响小; 乘车方便, 等车和乘车时间短; 有足够的运输能力; 经济性能好, 造价和运营费用低; 乘坐舒适; 随着城市的发展, 能灵活地满足对交通运输的需要。

跨座式单轨铁路能满足上述6 个条件中的大部分, 因而, 它是利用范围很广泛的交通工具。一般地, 跨座式单轨铁路用于下述情况:

(1) 建成市区内的环状路线, 用做公务交通;

(2) 作为市中心与第二中心之间的连接线;

(3) 作为居住区与商业区、旅游景点之间的运输线;

(4) 用作大城市的通勤干线或地方城市沿城市轴线的干线;

(5) 连接卫星城和城市中心区的线路;

(6) 作为城市综合交通系统的有机组成部分, 与机场、火车站或其它城市对外枢纽站相连接。

7  应用前景

7.1  跨座式单轨铁路是改善中国城市交通状况的有效途径之一

我国城市的现有的交通系统存在诸多问题, 比较突出的有三个方面: 高峰时段堵塞和拥挤严重; 交通结构单一; 对环境的影响较大[ 11 ] 。

导致交通不畅的根本原因在于现有的城市交通结构过于单一, 大、中运量的轨道交通在城市交通中的比重太小。市区的旅客运输主要由公共汽车、无轨电车等常规公交工具和自行车承担。迄今为止, 全国只有北京、上海和广州三个城市有地铁和轻轨运营线, 而且运营里程都不长( 分别为北京94.7 km ; 上海95.2 km ; 广州27.3 km) , 依然不能满足日益增长的交通需求。

要从根本上解决我国城市交通存在的问题, 就必须调整现有的交通结构, 建立综合交通系统。规划和建设综合交通系统的首要任务是合理规划和发展各种轨道交通。作为中等运量的轨道交通, 跨座式单轨铁路是符合我国城市需求的交通形式。

跨座式单轨铁路具有比地铁成本低、工期短, 比轻轨高架线占地少、污染小、能有效利用道路中央隔离带, 适于建筑物密度大的狭窄街区的优点, 此外, 单轨交通的车辆和轨道容易检查和维修养护, 轨道使用寿命长。相对于上述优点而言, 单轨的缺点影响不是很大, 不足以妨碍其使用。因而, 它不失为大城市客流中等的交通线路和中等城市主要交通线路的较好选择。特别是在地形条件复杂, 利用其他交通工具比较困难的情况下, 更能体现其优越性。可以认为, 建设和发展单轨铁路是改善我国城市交通状况的一个有效途径。

7.2  中国修建跨座式单轨系统的技术可行性

第3篇:铁路交通的优点范文

校南街是连接矿区、口泉区及城区的城市Ⅰ级主干道,总体线形呈扇形布置。本次设计是在规划校南街的基础上,根据现场实际情况并结合道路周围规划片区对道路线形进行了合理调整比选。方案一:该方案为原规划线形,道路从同泉西路开始沿着现状校南街向东经过平泉路口后,直接向东穿过矿区公安局南侧住宅楼、山西工业职业技术学院运动场及其东侧住宅区,然后穿过大同煤炭高级技校继续向东与西北环高速公路相交后,在高速公路东侧沿着东北方向,依次与现状北同蒲铁路、省道206、十里河总干渠、十里河、大秦铁路云联线、大塘路、电厂运煤专线相交后到达设计终点。该方案的优点是遵循大同市总体规划,路网布局间距合理。缺点是破坏了山西工业职业技术学院及大同煤炭高级技校两个学校的完整性,同时拆迁相对较大。方案二:该方案是在方案一的基础上为了保证山西工业职业技术学院及大同煤炭高级技校两个学校的完整性,将规划道路线形向南局部调整,调整后的道路线形基本沿着校南街从两个学校南侧穿过,然后向东穿过西北环高速公路后与规划线形合并。该方案的优点是保证了山西工业职业技术学院及大同煤炭高级技校两个学校的完整性,拆迁量较小。缺点是道路向南偏移143m,改变了局部路网的间距密度。通过对以上两个线形方案的比选,推荐采用方案二。

2纵断面设计

道路纵断设计主要考虑该道路的交通性质,周边居民的出行方式,以及道路所处场地的地形、地貌等条件,本着满通要求、防洪要求、居民出行方便快捷以及土方平衡等原则进行设计。道路纵断面设计以沿线的排水渠标高、现状道路的标高、铁路顶进箱涵处铁轨顶标高、河道防洪及沿线节点的相交方式等进行道路竖向设计。

3横断面设计

1)规划校南街道路红线宽50m。推荐方案横断面布置为人非共板形式,即中间为4m绿化分隔带,两侧各14m机动车道、9m路侧带(即:2m树穴带、4m非机动车道、3m人行道)。该方案的优点是机动车与非机动车完全分离,同时机动车道相对较宽,道路通行能力较大。缺点是道路绿化面积相对较少。比较方案:横断面布置方式为人非共板形式,即中间为4m绿化分隔带,两侧各11m机动车道及12m路侧带(即:5m绿化带、4m非机动车道、3m人行道)。该方案的优点是机动车与非机动车完全分离,道路绿化面积相对较大。缺点是机动车道相对较窄,道路通行能力相对较差。经比选论证,最终采用推荐方案,道路横断面设计充分考虑交通量发展的可预见性,机动车道采用双向八车道,交通容量大,通行能力较高,符合道路作为联接大同市西南区域纽带的定位。道路设计以人为本,道路最终采用人非共板断面形式,既科学合理地分配了有限的道路资源,又保证了行人、非机动车、机动车各行其道的安全性。2)道路在下穿高速公路、铁路时采取如下断面:推荐断面:该断面为单箱四室的断面,中间为两孔均为15m的机动车道,两侧各为1孔7m的非机动车道及人行道共板。该方案的优点是,下穿断面同道路断面基本一致,保证了直行车辆的连续流畅性。缺点是投资较高。比较断面:该方案断面为单箱四室的断面,中间为两孔均为12.5m的机动车道,两侧各为1孔7m的非机动车道及人行道共板。该方案的优点是断面相对较小,投资较低。缺点是下穿断面比道路断面减少一个车道,对路线直行车辆造成一定影响。3)被交道路下穿断面。道路与大塘路相交时,大塘路下穿校南街。下穿断面为单箱两室的断面形式。每孔为12.5m的机动车道。

4节点方案设计

校南街作为城市主干道,所以道路与城市主干路和次干路相交时尽量采取平交方式。对于道路与沿线铁路、高速路及公路的交叉问题,根据各个节点的不同特点,进行了优化方案设计。道路跨越沿线沟渠、河道,设计中综合考虑其规划断面及高程,经过详细计算确定了桥型、桥梁断面,保证了构筑物的安全可靠、经济合理。1)考虑到西北环高速公路的特殊性,相交时采用分离式立交,结合该段高速公路高路堤的实际地形,校南街采取下穿通过西北环高速公路。2)由于北同蒲铁路与省道206线相互紧邻,道路相交时须同时采取分离式立交,根据沿线铁路地势较高的情况,采取了主线全断面下穿的方式通过。在主线人非系统外侧增设8.5m宽辅道与省道相连,交通流采用右进右出方式实现。3)道路与大秦铁路云联线及电厂运煤铁路专线相交时采用分离式立交,道路采用下穿方式通过。4)大塘路作为运煤专线公路,其车流量大且车辆行驶对道路两侧的景观及噪声影响较大,校南街作为城市主干路,景观性要求高,根据其特性,校南街与大塘路相交时,维持校南街与周围地形相近,采取大塘路下穿校南街的交通方式,以减少对道路景观的影响。根据总体规划,大塘路规划红线宽度为60m,设计时对该节点按远期规划一次形成,下穿断面为两孔12.5m箱构,两侧分别设7.5m宽辅道、8.5m宽人非系统与主线相交,交通流采用右进右出方式实现。5)校南街与主次干道相交采用信号灯控制,道路与支路相交采取右进右出,左转交通通过周边循环路网实现转向的交通组织方式。6)十里河跨河方案:根据规划,十里河与校南街相交处规划河道宽度为164m,且现状河道东侧约150m处即为大秦铁路云联线。方案共考虑了三种思路:整体上跨、整体下穿以及先上跨后下穿的方式,对于前两种思路,主要考虑到工程造价高、对道路两侧土地开发的影响较大且影响的范围广。最终采取道路上跨十里河、后下穿大秦铁路云联线方案。本方案因现状河道距北同蒲铁路距离近,道路设计纵坡较大,无法满足设计规范要求,因此需要将该处十里河的现状河道略微向西偏移,上下游接顺。桥梁采用5×33m钢筋混凝土预应力箱梁。

5路面结构

针对大同市季节及昼夜温差大容易引起路面横向裂缝的现象,设计通过现场试验并结合以往在大同设计中出现的实际问题,对规范所采用的水泥稳定碎石中碎石的级配曲线进行了进一步的调整细分,同时通过控制水泥稳定碎石中水泥的含量,确定了水泥含量不超过5.5%比规范更加严格的设计要求,并提出了如果无法达到设计强度要求,则采用提高水泥标号或者采用质量更加优异的硅酸盐水泥等设计理念。通过上述一系列的优化设计,极大的减少由于水泥含量和碎石级配不合理而引起的半刚性水泥稳定碎石基层的横向裂缝的产生。结合道路交通流量大、下穿通道多的特点,为了提高道路路面的强度与耐久性,在路面结构设计时,上面层采用SBS沥青改性剂,中面层采用抗车辙剂。使沥青路面有更强的抗车辙能力和更长久的使用寿命,从而全面提升和改善路面的质量。机动车道结构总厚73cm,面层总厚度为17cm:4cm厚细粒式SBS改性沥青混凝土(AC-13)+6cm厚中粒式沥青混凝土(AC-20,掺入0.4%抗车辙剂)+7cm厚粗粒式沥青混凝土(AC-25),基层为20cm厚水泥稳定碎石(水泥暂定含量5%),底基层为36cm厚水泥稳定砂砾(水泥含量暂定3%)。

6路基处理

结合施工季节及施工特点考虑到施工差异,提出了土方路基碾压施工应在最佳含水量+2.0%范围内进行,比规范更加严格的要求。道路在施工过程中遇到压实度不够或者软地基情况,采取级配碎石换填及路基土晾晒相结合的方法,这样既减少投资、保证了工程质量,又加快了建设进度。结合道路沿线的地质及地下水位情况,道路在下穿通道路段多处于地下水位以下。在设计箱构时采用了内、中、外三层的立体防水体系。对两侧引道处于地下水位以下的路段,采用钢筋混凝土U形槽解决路基防水问题。

7其他设计要点

1)在雨水口的设计上考虑从校南街的美观出发,采用立篦式雨水口,考虑到立篦收水不足,将雨水口进行改造设计,在检修盖板上开孔收水,实施以来效果极佳。2)道路范围内各种管线布置合理,在规范许可的情况下将管线布置在道路两侧人行道及非机动车道下,以避免由于机动车道上检查井施工不到位而引起的检查井周围路面塌陷等病害。

8工程运行效果及社会效益

第4篇:铁路交通的优点范文

【Abstract】 The rapid development of information technology and the gradually improved high speed rail network put forward higher requirements on railway signal management system. At present, the railway signal management system has the characteristics of high technology, high efficiency and high informatization. However, in the application process , it is necessary to find out the advantages and disadvantages of the railway signal management system,and explore the development trend of railway signal management system in the development of science and technology.

【P键词】铁路信号优缺点;网络管理;信息化

【Keywords】advantages and disadvantages of railway signal; network management; informatization

【中图分类号】50.U2 F33:8 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)04-0165-02

1 引言

铁路信号管理系统主要是协调铁路的具体运行,铁路信号管理系统所能够发挥出的管理效果直接决定着铁路运输安全。克服传统铁路信号管理系统的不足,找出当前铁路信号管理系统的不足之处,探索其发展趋势,为铁路网络全面发展提供保障。

2 新技术在铁路信号管理系统的应用

2.1 实时操作系统开发平台

实时操作系统平台是目前被广泛使用的平台之一,其实质上是一种较为流行的嵌入式系统软件开发平台。该平台最为关键的部分则是能够实现实时多任务内核,其所涵盖的基本功能主要包括任务管理、定时器管理、存储器管理、资源管理、事件管理、系统管理及消息管理等多种管理功能,满互要求[1]。伴随着嵌入式系统及软件的应用程序逐渐增加,容错性与安全性成为一个亟需解决的问题,但依旧不可否认该操作平台的优势与价值。

2.2 数字信号处理技术

随着铁路运输的发展,数字信号处理技术已经出现在铁路信号管理系统当中,成为信息处理过程中一个很好的解决办法。与模拟信号处理技术相比较而言,数字信号处理技术的应用更具可靠性与实时性要求。数字信号处理技术在应用方面又被划分为时域分析与频域分析两种,各自都有其发展优劣势,需要依据情况做好数字信号处理技术的选择。

2.3 通信及控制技术

计算机技术、通信技术和控制技术的飞速发展,传统的铁路网络与轨道电路作为信息传输媒介的列车运行控制系统已经无法满足要求。利用3C技术替代传统的轨道电路技术,构成一个新型的列车控制系统十分必要。通信及控制技术在铁路信号管理方面的运用,为保持管理系统的高效性提供了坚实保障。

3 铁路信号管理系统的优缺点

从以上的研究当中可以发现,新技术已经不断地出现在铁路信号管理系统当中,且得到广泛应用,为铁路信号管理系统带来新的特点。但伴随着铁路交通出行的需求量增加,安全第一已经成为铁路工作奉行的第一使命。传统铁路信号管理系统已经无法满足信号传输的基本要求,存在一定的发展缺陷。而新型铁路信号管理系统具有一定的优势。

3.1 传统铁路信号管理系统的缺点

传统的铁路信号管理系统受制于技术条件方面的限制与影响,其缺陷主要表现在三个方面:

其一,在铁路信息的传递过程中发送的频率较低,并且只能够实现信息单一方向的传递。这种信息传递的不及时性,主要是由铁路钢轨效应决定的。

其二,信息的传送不够精准。在高速铁路出现之前,传统铁路的铁轨有相关的标准与要求,且运行速度受到限制。这种情况下,信息的传递准确性与即时性则显得不那么重要,并不会影响列车运行安全。而高速铁路对信息的精准性要求较高,也需要全新的铁路运行系统支撑其运行信息要求。

3.2 新型铁路信号管理系统的优点

从传统的铁路线路管理系统的缺点分析可以发现,在当时的历史时期,铁路信号管理系统受制于技术手段的限制,已经无法满足现代铁路网络对于铁路信息管理的基本要求。相比较而言,新型铁路信号管理系统的优点主要表现在以下几个方面:

第5篇:铁路交通的优点范文

铁路客运站交通功能空间既可以根据各部分的功能划分为运输业务办理空间、交通联络空间、交通集散空间;还可以根据交通主体的活动特征划分为运载工具站场、客运业务办理空间、旅客(行包)交通转换空间。后者对于单一交通模式的铁路客运站而言,以铁路站场、旅客站房和站前广场的形式表现;对于铁路客运综合交通枢纽而言,则演化为各种方式的运载工具站场、客运业务办理空间(含候车空间),以及不同方式间的衔接转换空间。

2铁路客运站交通功能分区建筑空间形式演变

19世纪50年代以后,铁路客运站根据旅客活动特点不同,明确划分为铁路站场、旅客站房和站前广场3大功能区域[1-2]。

2.1铁路站场建筑空间形式的演变

铁路站场是铁路客运站设计的基础,是铁路运载工具到发、停留、作业、整备、检修的场所,同时也是旅客乘降和行包装卸的地点,受到列车长度影响,站场形状为狭长形。我国铁路客运站多采用通过式站场布置,如图1所示。为减少对城市的干扰,多设在城市边缘。全部旅客列车到发线采用贯通式,两端连通正线。站场中部为并列布设的线路(主要为站内正线、旅客列车到发线)及旅客站台(含雨棚),两端为道岔汇聚的咽喉区(连通区间正线),站台之间通过跨线设备(天桥、地道、平过道)相连接并连通至站房。多条铁路线路引入时,多利用站外进出站线路进行交叉疏解,合并或并行引入地面车场,站场两端进路交叉干扰严重,站场规模大,咽喉能力紧张。国外大城市铁路客运站多采用尽端式站场布置,可以深入城市中心布设;旅客列车到发线为尽端式,一般多线平行引入,咽喉能力大,站场能力大。早期铁路正线引入城市采用沿地面铺设的方式,铁路客运站站场亦为地面铺设。随着铁路建设工程技术的发展,铁路客运站站场可以采用高架或地下的建设模式以减少对城市的分隔或与城市交通的交叉干扰。由于高速铁路新型客运站衔接的线路方向、列车种类增加,为解决站场内不同线路、不同方向、不同类型列车到发流线间交叉干扰问题,站场设计出现2种趋向:一种是我国高速铁路建设过程中出现的采用多车场单层平面布设的站场设计模式,如图2所示;另一种是国外高速铁路建设过程中出现的将不同方向线路及车场布设在不同空间层面形成立体站场模式,如德国柏林中央火车站。综上所述,铁路客运站站场建筑空间形式可以归纳为单个车场:平面布设(地面站场(传统模式)、高架站场、地下站场);多个车场:单层平面布设(地面站场、高架站场)、多层立体布设。

2.2旅客站房建筑空间形式的演变

旅客站房是铁路客运站设计的主体,是办理售票、候车和行包邮件承运、交付及保管的地点。传统铁路客运站站房内设有客运用房、技术办公房屋和职工生活用房3类房屋。客运用房主要包括售票厅、候车室、行包房、小件寄存处、问讯处、进出站口、广厅等;技术办公房屋主要包括运转室、信号楼、站长室、广播室、电视监控室、公安室及各生产段办公室等。早期的旅客站房以候车空间、售票空间、进站广厅为主体空间,餐饮、商业、旅馆、文化娱乐等服务空间从无到有,设置在进站广厅和候车室附近。随着客运站功能的演变,站房内部功能空间的结构比重及配置方案发生变化,站房由单层平面设置发展为多层立体叠合布局,相对封闭的功能空间向开敞通透的开放式大空间转变,呈现从复杂、大规模朝紧凑、简化、高度复合演变的趋势[3-4]。2.3站前广场建筑空间形式的演变站前广场是铁路客运站与城市交通的结合部,同时是铁路客流、行包流及城市道路机动车流集散的场所,通常由站房平台、旅客活动地带、人行通道、车行道、公交站点、停车场、绿化、建筑小品等部分组成。早期的客运站建筑设计实践中,站前广场均为露天平面布置,通过前后分流或左右分流的设计手法,分割广场平面来组织站前广场交通,将车流与人流组织到站前广场不同区域。这种平面布局的方式会导致人车混杂、交通混乱的局面。20世纪90年代以来,随着国民经济实力的逐步提高,我国许多新建、改建的车站站前广场都成功地采用了立交方式,如深圳站、广州东站、北京西站和杭州站等。新建大型高速铁路客运站的建设使传统意义的“站前广场”呈现一种新的建筑形态,即建筑内部各种方式间旅客交通集散转换的“换乘大厅”。

3铁路客运站总体建筑空间布局演变

综观铁路客运站总体建筑空间布局的演变历程,可以将其划分为5个阶段,即以站场空间为主体的阶段;站房、站场、站前广场平面布局阶段;站房、站场、站前广场立体布局阶段;交通综合体建筑空间布局阶段;城市综合体建筑空间布局阶段。其中,前3个阶段均为面向单一运输方式的铁路客运站建筑空间形式,是一种相对自我封闭的交通建筑形式。在不同的国家或地区,铁路客运站建筑空间形式发展的历程及所处的阶段存在差异。

3.1以站场空间为主体的建筑空间布局阶段

最早期的铁路客运站是以站场为主体空间的建筑空间布局形式。由于客运站功能单一,规模很小,因而建筑形式也非常简单,以轨道、站台及为旅客遮挡风雨的站棚为建筑特征,基本上没有特定的空间形式可言。

3.2站房、站场、站前广场平面布局阶段

19世纪50年代以后,铁路客运站逐渐发展成为具有“城市门户”作用的标志性建筑,并形成站房、站场和站前广场3段式平面布局模式[5]。铁路站场与铁路网相连通,为减少对城市的干扰,布置在客运站远离城市的一侧;旅客站房布置在站前广场与站场之间,一般为位于站场靠近城市一侧(通过式客运站)或一端(尽端式客运站),并朝向城市方向,以方便客运业务的组织及旅客进出车站;站前广场作为铁路旅客集散场所,衔接城市交通工具到发、停留站点及城市道路交通系统。

3.3站房、站场、站前广场立体布局阶段

站房、站场、站前广场由平面布局发展到立体布局经历了平面布局—局部立体布局—立体布局的过程。

(1)旅客站房与铁路站场的空间整合。旅客站房由单层结构向多层结构发展,在站房立体化发展的过程中,站房高层候车室向站场方向延伸,与跨越站场的天桥相融合,形成高架候车室架设在站场之上的空间组合模式。城市发展过程中,为解决站场两侧旅客多方向进站问题,又进一步形成了在站场两侧分别设置主副站房,中间连通跨越站场的高架候车层的空间布局模式。我国1987年底建成的上海站首次采用“南北开口、高架候车”的线上式布局[6],即为这种布局形式的体现。高架候车厅的设计形式具有缩短旅客进站上车行程及节约城市用地等显著优点,现在已经成为我国大型和特大型铁路客运站的主要设计形式,1996年5月修订实施的《铁路旅客车站建筑设计规范》对此予以确认[7]。这一变化完成了站房的主要空间(候车室)与站场的整合。

(2)站前广场与旅客站房的空间整合。站前广场在由平面布置向立体布置发展过程中,站前广场与站房的界限被打破,站房建筑融合入站前广场的立体交通系统中。这种设计打破了铁路和城市市政在用地之间、投资主体之间的界限,实现了站前广场(包括机动车道路)与站房建筑(包括高架候车室)空间整合。(3)站前广场、站房、站场的空间整合。单一模式铁路客运站各功能区之间的建筑空间整合发展到一定阶段,开始突破原先因投资渠道不同而形成的条块分割的桎梏,将站房、站前广场、站场作为一个有机整体,利用地下、地面、高架3个层面来组织流线,实现了3者之间的空间整合。建筑师从只承担站房的建筑设计,转而向外——站前广场、向内——站场方向延伸,与城市规划、铁路站场设计专业的沟通和协调加强。“把客运站建筑放在铁路与城市交通这个综合体的大系统内进行思考”、“从方便旅客换乘出发,模糊以致化解站房、广场、站场3部分的界限”[8]。

3.4交通综合体建筑空间布局阶段

综合交通运输体系的发展,使铁路客运站建设纳入综合交通枢纽建设中,更加注重与城市道路、城市轨道交通、公路、航空、水路等交通方式的结合[9-10]。为了在较长时期内能够适应多方向、多方式、大规模客流交流的需要,客运站建筑设计上通过立体化布局实现相关交通方式的集中配置,将各种交通运输方式的站场、站房及方式间的衔接过渡空间(站前广场、换乘大厅)都纳入同一大型交通建筑内,从而形成全新的交通综合体建筑空间布局模式,以单体交通建筑或综合交通建筑群的形式加以体现。我国新建大型高速铁路客运站尚处于交通综合体建筑空间布局阶段。

3.5城市综合体建筑空间布局阶段

城市综合体建筑是迄今为止铁路客运站建筑空柏林新中央火车站间形式发展的最高阶段,在国外(西欧国家、日本)的开发项目中比较常见。与交通枢纽型的铁路客运站相比,铁路客运站城市综合体的建筑空间具有复合与复杂的特点,是多功能交叉并存的立体空间系统。除处理各种交通方式之间的旅客换乘问题外,还综合了商业、服务业、办公、居住等功能。然而,铁路客运站综合体的空间组织并不是传统城市交通建筑与其他功能单元的简单叠加,而是重构成为拥有系统、层次和序列的新型复合空间有机体。铁路客运站城市综合体建筑的形成是建立在高效的综合交通转换效率的基础上。

4结束语

第6篇:铁路交通的优点范文

关键词:福州;轨道交通;车辆选型;列车编组

建设部[1991] 785号文件《关于地下铁道与轻轨交通建设标准的若干规定》中提出了“地铁”与“轻轨”的名称和定义,并且规定区分的依据为远期高峰小时单向客流量。其中规定:建设轻轨客流量标准为远期单向高峰小时超过1万人次,建设地铁客流量标准为远期单向高峰小时超过4万人次。我国城市轨道交通的建设规划应以此为基础进行发展和引伸。这就明确了轨道交通系统是以客流量来进行区分地铁和轻轨,而不能认为走地下就是地铁,走地上就是轻轨。目前我国有关标准将轻轨交通定义为:在通常情况下具有中等运量、车辆轴重较轻、有专用轨道导向的城市轨道交通系统。根据《福州市城区公共交通规划—调查分析报告集》中的数据进行分析,福州市选择轻轨交通完全可以满足远期单向高峰小时的客流量。选择轻轨相对于地铁建设周期较短,投资也小得多。

一、轻轨车辆的选型

轻轨车辆是直接为乘客服务的设备,也是城市轻轨交通系统中的重要组成部分。车辆的选型关系到整个系统的技术、经济以及社会与环境效益。城市轻轨交通系统中的车辆除应具有先进、可靠、节能、实用等一般性优点以及满足客流量需求外,还必须具备适应小半径、大坡度、低噪音、能快速起动制动、结构轻等特点。根据国际上城市轻轨交通车辆的发展状况,结合我国车辆专家提出的研究成果,现有以下几种车辆可供选择:

1.独轨车辆

独轨铁路是利用城市道路中间上空架设高架轨道梁,开行电动车辆的一种运输方式。独轨车辆分为跨座式和悬挂式两种。跨座式独轨铁路的车体在轨道梁上方,运行时车体跨座在轨道梁上:悬挂式独轨铁路的车体在轨道梁下方,转向架悬挂着车体沿轨道梁运行。由于独轨车辆具有轨道导向的特点,可以采用现代化的通信和信号技术,高频率的发车间隔,从而达到安全、快捷、便利、舒适地运送乘客。最高时速可达70KM/H, 起动加速度0. 97M/S2,制动减速度1. 1M/S2。独轨铁路曾广泛地建于公园,博览会,游乐场等处,日本率先将它作为现代化交通工具用于城市公共交通。自东京市中心至羽田机场就是使用这种交通系统,日本的北九洲、大阪环形线以及多摩、那霸等城市也采用这种形式;我国杭州、重庆对这种轨道交通系统也颇感兴趣。

独轨铁路的优点是:

(1)适应复杂地形要求。在小半径曲线和大坡道的区段能发挥正常性能,可通过30M半径的曲线,最大坡度可达100%,较易于走街穿巷,独轨线路走向允许选在很复杂的地形上,可减少建设线路所必需的拆迁。

(2)线路占地少。因为独轨铁路轨道结构窄,且又可架设在道路上方,不需要很大空间。在市区不需要征用昂贵的土地,可设在市区道路中间分车带上方,通过支柱铺设轨道梁。每根支柱直径为1-1. 5M,双线轨道梁的线路断面总宽约为5-7M,与其它铁路轨道相比是较窄的。

(3)建设工期较短、施工简便、造价较低。独轨铁路轨道结构简单,标准轨道可在工厂预制现场拼装,建造容易,所以工期较短。造价远低于地铁,仅相当于地铁造价的1/30

(4)运输安全、正点。独轨铁路车辆和轨道的特殊型式能保证其安全运行,没有脱轨的危险。独轨铁路采用高架轨道,与其它交通各行其道,互不干扰,特别是不受公路拥挤的影响,不会发生撞车事故,能保证正点运行。

(5)独轨车辆采用橡胶轮胎和空气弹簧转向架,与一般地铁或轻轨相比,运行时噪声较低,振动小。采用电力驱动,无废气污染。

(6)对日照和城市景观影响小。由于独轨铁路比一般高架铁路或其它新交通系统占用空间少,轨道宽度仅0. 85M,沿线不会投下很大的遮光阴影,对城市景观还能起到点缀、美化的作用。

(7)乘坐舒适。由于橡胶车轮和空气弹簧转向架的采用,列车运行平稳,再加上空调等现代化设备的装设,旅客乘坐环境舒适,视野广阔,眺望条件好,在城市中运行可兼有游览观光的作用。

独轨铁路也存在一些不足之处:

(1)造价较高。独轨车转向架等重要部件比较复杂,国内从未生产过,整车需要进口,维修也有难度。

(2)耗电量大。由于其走行装置采用橡胶轮,它与混凝土轨面的滚动摩擦阻力比钢轮钢轨大。故其能耗比一般轨道交通约大40%,且有轻度的橡胶粉尘污染。

(3)运能较小。当列车以6辆编组时,单向运送能力仅为2万人次/小时左右。

(4)整个系统不能与常规的地铁、轻轨接轨。

(5)道岔结构复杂、笨重,道岔转换时间较长,从而延长了列车折返时间,车辆走行装置也较复杂。

(6)列车运行在区间发生事故时,疏散和救援工作比较困难。

2.常规电机轻机车辆

轻轨车辆的选型可根据国家建设部[1991]785号文件规定选用全国统一形式的单厢四轴车、双厢单铰接6轴车及三厢双铰接8轴车。这些车辆既可单组运行,也可联挂成列。与地铁车辆相比,轻轨车体较窄,运能中等,爬坡能力较强,自重为1. 432T/M左右,可通过150M半径曲线,最高时速70-80KM/H,起动加速度达1. 0-1. 3M/S2,制动减速度达1. 2-1. 5M/S2,能耗比独轨车低40%。轻轨车辆电传动系统近年来在技术上进步很快,驱动与调控系统由最初的变阻调速发展到GTO斩波器凋速,以后又采用了先进的调压变频控制(VVVF)技术。目前VVVF技术已成熟,并进人市场,其良好的控制特性、很少的电机维修工作量、减小簧下重量及良好的粘着性能等优越性被人们所公认。广州地铁1号线、上海地铁2号线、及北京地铁复八线都已采用了VVVF技术,随着VVVF技术成熟和产业化,其价格已能与直流斩波调压控制相匹敌。轻轨车辆还采用弹性车轮、空气弹簧、径向转向架,在技术上已经成熟可靠,不足之处就是噪声较大,当时速达70KM / H时,噪声为78dB,如在高架上建声屏障既增加造价又影响景观,妨碍乘客向窗外眺望。该系统的桥梁工程和轨道工程造价均比独轨系统高,但轻轨车辆只需引进关键部件,组织攻关,较易实现国产化,日常维修费用也较低。目前我国能提供整车的工厂有四家:长春客车厂、青岛四方机车车辆厂、南京浦镇车辆厂、株洲电力机车厂。根据有关工厂提供的数据表明,轨道车辆目前进口价格为120-180万美元/辆,而长客厂提供给北京复八线的钢车体交流传动VVVF调压变频车为68万美元/辆(国产化率达到54% );我国出口到伊朗的地铁车辆为54万美元/辆,就是国外最先进的铝合金车体的交流传动车在国内生产也仅需100万美元/辆。可见,国内生产的车辆的价格仅为国外车辆价格的1/2-1/4。事实上,北京地铁车辆安全运行至今34年的历史,便充分说明了国产车的可靠性。

根据《福州市城区公共交通规划—调查分析报告集》预测,福州市未来的客流量属于次中量至中运量范围,因此从轨道交通车辆的基本特性、适用范围、技术水平和经济条件等具体情况进行分析筛选,适合福州市经济而实用的方案有两个可供决策时参考(如右上表)。

第7篇:铁路交通的优点范文

关键词:快速路、立交、互通

中图分类号: S611文献标识码:A 文章编号:

1概述

范公路位于盐城市开放大道东侧,紧邻新长铁路布设,路线总体呈南北走向。道路定位为城市快速路,设计时速80km/h,双向6车道。范公路快速路起点接旧204国道(新兴互通附近),终点与南环相接。范公路快速路作为盐城市“田”字型快速路网中的“十”字部分,是北部出入盐城市的门户,其功能主要是完善市内交通与市外交通的有序衔接,发挥各级路网的功能,支撑和推进城市空间结构的合理调整,同时扩大城市辐射范围和吸引力,提升城市区位优势。

范公路和北环路分别为盐城市横、竖两条交通命脉,随着盐城市的飞速发展,对交通的需求也越来越大,因此,范公路和北环路这两条快速路的修建势在必行,而作为这两条快速路之间的交通节点,该立交交通地位极为重要,该立交的选型直接关系到设计的成功与否。

2路网及设计条件分析

范公路北环立交是盐城市快速路网“田”字结构中的第一个重要节点,地处路网要塞部位,各转向交通均有需求。根据相交道路性质、所处路网关系及交通流量分析,该交叉节点定位为枢纽型互通立交。

本互通为范公路快速路与北环路快速路相交的枢纽型互通节点,区域内约束条件较多,东北、东南象限存在西北-东南走向的新长铁路和通榆河(三级航道),均与范公路基本平行,分别距范公路设计中心线约154m和415m。范公路西南侧有现状的开放大道(为贯彻盐城城区的干线性主干道),距离相对较远,也基本与范公路平行设置。另在该节点处,现状有一条与北环路基本平行的盐青线,由东北至西南方向跨越通榆河后与开放大道平交。

相交北环路定位为城市快速路,设计时速80km/h,双向6车道,与范公路同时修建。为保证顺利实施,北环大道在开放大道至通榆河段需依次跨越开放大道、范公路、新长铁路、通榆运河等,新长铁路新建客运双线规划标高约12m,净空按8.33m控制。从纵断面上考虑,该段北环路采用高架方案。且跨越通榆河时为保证通航需要,采用了三孔55*90*55的预应力变截面连续箱梁桥。

3立交方案

范公路北环立交是范公路与北环路两条快速路的相交点,也是盐城市快速路网“田”字结构中的第一个重要节点,地处交通要塞,该节点各向转向交通均有需求,该立交势必要建成枢纽型全互通式立交。在设计中,该节点通过多层次的讨论后,最终形成了两个方案:

3.1第一方案为全定向式互通立交,两条快速路之间设置八条直连定向匝道。这种立交形式的优点有,各个转向交通均非常顺畅,能很快的疏解转向交通,同时,各个象限的占地均不是特别大。但是这种立交形式层数较高,由于范公路自身在该节点处需跨越地面的盐青线,采用该立交形式,立交将达5层的高度,部分匝道设置太长,造价相对较高。同时,由于东北侧新长铁路离范公路过仅,纵断面受到一定限制,不利于匝道展线,且采用该立交形式会在新长铁路上设置三座跨线桥,且匝道的变速车道会造成跨通榆河大桥采用桥面变宽的结构形式,增加了大桥的设计、建设困难,同时多次跨越铁路施工对铁路运营造成不利影响。

3.2第二方案为组合式全互通立交,因考虑到范公路东侧用地限制,在方案一的基础上,考虑交通转向需求及用地等实际条件,同时受现状新长铁路制约,范公路东侧无法布设环形匝道,将北环路东往范公路南左转匝道设置为在西北象限的环形匝道,同时将范公路北往北环路东的左转匝道设置为在范公路西南象限的环形匝道,其余匝道仍然为定向、半定向匝道。

考虑到相邻象限的两个环形匝道如果同时设置在范公路主线上,两匝道交通流的一入一出将会对范公路主线的直行交通造成不利影响,因此,设置辅助车道与两匝道相连,以降低对主线车流的影响。另外为避免对新长铁路及通榆河大桥的影响,将北环路东往范公路北的右转匝道以及范公路南往北环路东的右转匝道在北环路上的出入口向范公路方向拉近,确保这两根匝道的变速车道不进入通榆河大桥的范围,且新长铁路上仅只有北环路主线桥一座跨线桥。这个方案虽然相对于方案一来说,将两根定向左转匝道变为环形匝道,会稍稍降低这两条匝道的转向能力,但通过交通量分析,这两条匝道设置为环形匝道,仍然能够满足转向交通的需求。并且,将这两条匝道设置为环形匝道,降低了整个立交层数,这样整个立交将降至4层,缩小了立交规模。

4方案比选

通过方案实用性及经济性的分析比较,方案二不仅能满通的需求,而且在造价及实施难度上也要低于方案一,因此该立交最后采用方案二作为最终实施方案。

范公路北环立交选型设计中,经现场详实的调查研究,充分分析了范公路北环立交设计的限制条件及注意要点。该立交节点东北象限及东南象限受新长铁路及通榆河的限制,且范公路受现状道路影响,北环路受到新长铁路规划标高及净空要求、通榆河通航净空的影响,在设计难度很大的情况下,在立交设计过程中通过对交通、用地等条件的分析及研究,协调相关单位,最终能因地制宜,有效的利用现有空间,很好的协调了各方利益,在确保立交功能的前提下,提出了造型美观、经济适用的可行方案。

5结语

根据范公路北环立交的选型过程,可以总结出立交的类型和形式除了影响到相应道路功能的发挥,还涉及社会环境、视觉景观、投资效益 、城市形态等各方面因素。目前在我国立交设计的标准、规范尚未完善,而新一轮城市建设已经初显峥嵘的当口,以立交的系统功能定位为准绳,从交通需求出发,围绕立交功能的发挥,对交通流运行水平因素等提出的要求进行服务型、枢纽型和疏导型分级、分类方法确定设计标准,同时因地制宜,结合实际情况提出满通需求,并满足各方面利益和要求的立交选型设计,对立交工程设计和建设具有一定指导及现实意义。

参考文献

[1]刘伯莹,姚祖康.公路设计工程师手册[M].北京,人民交通出版社,2004.

第8篇:铁路交通的优点范文

【关键词】铁路;城市轨道;相同;区别;展望

中图分类号:F530文献标识码: A

一、前言

铁路和城市轨道都是轨道交通工具,但是两者具有一定的区别和联系,本文将进行详细分析。

二、城市轨道交通信号系统的发展和应用状况

二十世纪八十年代末加拿大温哥华的天车(skytrain)轨道交通信号系统首个通信列车控制系统CBTC(communicationbasedtraincontrolsystem)投入商业运营,CBTC是基于通信的列车控制系统,是一种连续的列车自动控制系统,采用高精度的列车定位,独立于轨道电路,连续、大容量、双向车-地数据通信,车载及轨旁处理器能够实施安全功能的信号控制系统。

CBTC系统已引起城市轨道交通建设的重视,但广泛采用CBTC信号系统还是在上世纪末开始。因为CBTC信号系统的自动化程度高、轨旁设备少、运营能力大和高安全性及高可靠性已逐步得到认可。因此,自二十世纪末以来,国外轨道交通信号系统的建设和改造项目几乎都采用了CBTC系统,国内近几年建设的项目也都采用了CBTC信号系统。正是由于CBTC系统与基于轨道电路的传统信号系统相比的诸多优点和优势,CBTC系统的开发、应用正在朝着互联互通和兼容性的方向发展,在轨道交通建设和改造过程中广泛采用,CBTC系统代表着城市轨道交通信号系统的发展方向。

三、铁路与城市轨道交通列车速度自动控制系统的主要相同点

铁路与城市轨道交通ATP系统,尽管因列车运行速度和行车间隔的要求不同而存在一些差异,但在很多方面还是相同的。

1、停车点防护

安全停车点是基于危险点定义的,危险点是列车超越后可能发生危险的点。停车点有时即是危险点,通常在停车点前方设置一段防护段,ATP系统计算得出的紧急制动曲线即以该防护段为基础,保证列车不超越防护段。有时也可在防护段设置一列车滑行速度值,如5km/h。根据需要,列车可在此基础上加速,或者停在危险点前方。

2、列车间隔控制

列车间隔控制是一种保证行车安全(防止两列车发生尾追事故)、提高运行效率(使两列车的时间间隔最短)的信号技术。目前,由于铁路线路条件、列车种类、行车组织方式和对通过能力要求的差别,列控系统也各不一样。一般列车运行控制系统可分为2个档次:第1档次是以一般轨道电路为基础,按固定闭塞方式实现列车速度分级控制,即以当前闭塞分区出口为目标点,按速度等级生成速度防护曲线;第2档次则是以数字编码轨道电路为基础,按一次制动模式控制列车。城市轨道交通列控系统一般采用的都是一次模式曲线。

3、速度监督与超速防护

ATP的速度限制分为2种:一种是固定速度限制,如区间最大允许速度(取决于线路参数),列车最大允许速度(取决于列车的物理特性);另一种是临时性的速度限制,例如线路维修、施工时临时设置的速度限制。ATP系统始终严密监视这类速度限制不被超越,一旦超过,先做告警,后启动紧急制动,并做记录。

4、测速与测距

高速铁路和城市轨道交通的列车速度自动控制系统,都具有测速与测距功能。ATP系统利用装在轮轴上的测速传感器测量列车的即时速度,并在驾驶室内显示。ATP系统的列车定位是以轨道电路为基础的,而对轨道电路内的运行距离测量,则可依赖于所记录的车轮转数及预知的车轮直径加以转换。

四、铁路信号系统与城市轨道交通信号系统的区别

城市轨道交通信号系统和铁路信号系统在基本控制原理、信息传输方式等方面都有相同或相似的地方,但两者的终极控制理念还是有很大差异:城市轨道交通更注重行车密度,把握列车的追踪间隔是控制的核心,而铁路信号系统不仅要缩短列车追踪间隔(这个间隔远比城轨的大),更关键的是提高运行速度,增大运营能力。所以两种信号系统的区别远远多于共同点。以下作简要分析。

1、铁路信号系统和城轨信号系统的发展渊源不同

铁路信号系统其起始技术大多来源于自主发展,基本设备均国产化有自己的知识产权,就是目前的高铁技术也已经通过引进―――消化―――改进―――自主创新达到了很大程度的国产化,基本上达到了制式统一、体系完整,产品配套已经有自己独立的科研、教育、设计、生产制造、施工维护队伍,这就是具有中国特色的一整套完备的铁路信号系统。而城轨信号系统基本上都是全套引进国外先进技术,还没有完全从引进消化发展到自主创新的阶段,城市轨道交通信号系统的自主研发才蹒跚起步,目前还没有一套具有自主产权的信号系统,也没有形成行业完备的技术规范和标准。

2、信号系统的构成方式不同

城市轨道信号系统主要是ATC系统和车辆段联锁系统组成,ATC(ATS\ATO\ATP三个系统组成)系统主要保证正线列车的运行控制,完成系统信息检测、运行防护和列车运行方式的控制,而城轨车辆段类似于铁路的区段站,其行车组织工作主要包括编解、接发及调车,因而,城轨交通车辆段的信号设备远多于其他车站,通常独立采用一套联锁装置。除车辆段外,其他车站的行车组织作业既单纯又简单,所以在联锁车站上的信号灯也仅有3种颜色、4种含义。

铁路信号系统包括车站联锁设备、区间闭塞设备及编组站驼峰控制系统及列车运行自动控制系统等组成,其设备的复杂性和控制的各自为政导致技术的更新达不到步调一致,使整个系统不容易整合。

3、信号设备的布局及应用的差异,导致联锁关系的难易程度不同

(1)信号机的布局及显示

在城轨中信号机一般设置在线路右侧,大都采用LED信号机,列车信号基本上有红绿黄三色显示,城轨中大多数信号机均设置在车辆段。不同于铁路信号的左向行车制,大都采用色灯信号机,信号显示组合多样,含义复杂,时速200km/h高速铁路,均取消了区间地面信号机,车载速度显示成为列车运行的凭证。这点和城轨到有相似之处。列车自动运行控制系统对于提高运输效率、保障高速铁路列车运行安全将具有非常重要的意义。

(2)道岔控制

目前高速铁路在正线上采用大号码可动心轨道岔,需要多点多台转辙机牵引,并采用复合锁闭(内锁闭和外锁闭)技术。联锁中需设有特殊电路控制,并要求列车速度控制系统应具有防止列车超速通过道岔的功能,从这一点上说,高速铁路应较城市轨道交通复杂。城市轨道交通因为对速度要求较低另外有地域范围限制,正线一般采用9号道岔,车辆段(停车场)一般采用7号道岔,如果正线上采用的是9号AT道岔(弹性可弯道岔)时才需要两个牵引点,即一组道岔需要两台转辙机牵引。

(3)联锁方式

铁路与城市轨道交通信号系统相比,有一个显著的不同,那就是城市轨道交通一般车站没有分支(折返站除外),不设道岔,从而也不设地面信号机,仅在少数的有岔联锁站和车辆段才布局道岔和地面信号机,所以联锁设备的监控对象远远少于铁路车站的监控对象,城轨车站(折返站除外)全部的作业就是旅客的乘降,作业形式单调,联锁关系简单。

5、中断站

高速铁路由于站间距较长,无法满足信息传输的要求,往往需在区间增加设置区间信号无人值守中继站,一个中继站一般只可以管理区域内的256个环线。而城市轨道交通则不需设置。

五、铁路与城市轨道交通信号控制系统展望

目前,我国高速铁路的发展尚处在起步阶段,若将城市轨道交通的一些成熟的信号技术移植到高速铁路中,将大大促进高速铁路信号技术的发展。通过前面的比较不难看出,高速铁路具有闭塞分区长,行车速度快、联锁及道岔控制复杂等特点,所以高速铁路应针对自己的特点在城市轨道交通列车运行控制系统的基础上进行改造和创新。

可喜的是,近几年来,三大干线相继开行了最高时速达140~160km/h的旅客列车,繁忙干线全面提速取得了历史性进展。我国正在建设时速200km/h的秦沈客运专线以及即将建设时速300km/h以上的京沪高速铁路,均取消了区间地面信号机,车载速度显示成为列车运行的凭证。列车自动运行控制系统对于提高运输效率、保障高速铁路列车运行安全将具有非常重要的意义。

六、结束语

综合两者的比较分析我们不难发现,城市轨道交通和铁路共轨运行是当前城市交通发展的趋势,铁路和城市轨道交通的合并统一将成为大的趋势。

参考文献:

[1]傅世善.青藏铁路信号系统方案的研究[J].中国铁路,2002(3):47-49.

第9篇:铁路交通的优点范文

关键词:直线电机;磁悬浮;城市轨道交通;适用范围

Abstract: Linear motor has been successfully used in Meglev transit system and rapid rail transit system for years. The transit systems driven by linear motor are classified as Maglev system and wheel-rail system. The typical Maglev system includes Japanese MLX system, German TransRapid system and Japanese HSST system. The technical and economic features of these systems are compared and the suitable application fields of these systems are summarized in the paper.

Keywords: linear motor; Maglev; urban rapid rail transit; suitable application fields

1、引言

从1825年世界第一条铁路出现算起,轨道交通已有近180年的历史。特别是上个世纪中叶以来,随着科技的进步,轨道交通运输方式不仅在诸如速度、密度、重量等性能方面有了很大提高,而且轨道交通方式本身也发生了巨大的变革。快速轨道交通有地铁、轻轨、单轨等多种方式。牵引方式历经蒸汽牵引、内燃牵引、电力牵引等阶段,目前在世界范围内又发展出直线电机牵引的交通方式,包括磁悬浮铁路、直线电机轮轨交通、磁悬浮飞机等。该交通方式目前正在迅速发展,将来会成为本世纪的主要交通方式之一。

本文介绍以直线电机作为牵引方式的新型客运交通方式,主要包括技术原理和技术经济分析,最后对我国发展轨道交通系统提出发展建议。

2. 直线电机及分类

2.1 直线电机原理

传统的轮轨接触式铁路,车辆所获得的牵引力(或称驱动力)、导向力和支承力均依靠轮轨相互作用获得,电传动内燃机车或电力机车的牵引动力来自于传统的旋转电机。直线电机交通系统不使用传统的旋转电机而使用直线电机(liner motor)来获得牵引动力。可以想象将传统的旋转电机从转子中心向一侧切开并且展直,这样旋转电机则变为直线电机。或者认为直线电机是半径无限大的旋转电机。这时定子中的旋转磁场将变为直线移动磁场,车辆将随着直线电机磁场的移动而向前运动。

2.2直线电机分类

直线电机可以根据磁场是否同步、定子长度及驱动方式等因素进行分类。

2.2.1 按直线电机定子长度划分

根据定子长度的不同,直线电机可以划分为长定子直线电机和短定子直线电机。

长定子直线电机的定子(初级线圈)设置在导轨上,其定子绕组可以在导轨上无限长地铺设,故称为“长定子”。长定子直线电机通常用在高速及超高速磁悬浮铁路中,应用在长大干线及城际铁路领域。

短定子直线电机的定子设置在车辆上。由于其长度受列车长度的限制,故称为“短定子”。短定子直线电机通常用在中低速磁悬浮铁路及直线电机轮轨交通中,用在城市轨道交通领域。

2.2.2 按直线电机的磁场是否同步划分

导轨磁场与车辆磁场可以同步运行,也可以不同步运行。据此可以将直线电机划分为直线同步电机和直线感应电机两大类型。

直线同步电机LSM(Liner Synchronous Motor)一般采用长定子技术,定子线圈(初级线圈)安装在导轨上,而转子线圈(次级线圈)安装在车辆上。导轨上的转子磁场与车辆上的定子磁场同步运行,控制定子磁场的移动速度就可以准确控制列车的运行速度。高速、超高速磁悬浮铁路一般使用该种长定子直线同步电机。德国的运捷TR和日本的MLX系统均使用这种直线同步电机。其原理见图1。

图1 长定子直线同步电机原理图

直线感应电机LIM(Liner Induction Motor) 一般采用短定子技术,与LSM正好相反,定子线圈(初级线圈)安装在车辆上,而转子部分则安装在导轨上。转子磁场与定子磁场不同步运行,故也称为直线异步电机。中低速磁悬浮铁路(如HSST)及直线电机轮轨交通一般使用该种电机。其原理见图2。

图2. 短定子直线感应电机原理图

2.2.3 按驱动方式划分

列车的运行工况(牵引、惰行、制动)及运行速度完全由定子绕组中的移动磁场控制。按照直线电机的初级线圈(定子线圈)的安设位置不同,直线电机牵引的轨道交通可以划分为导轨驱动和车辆驱动两种类型。

导轨驱动也称为路轨驱动或地面驱动,采用长定子直线同步电机LSM。直线电机的初级线圈(定子线圈)设置在导轨上,采用长定子同步驱动技术。其列车的运行工况及运行速度由地面控制中心控制,列车司机不能直接控制。导轨驱动技术一般用于长大干线铁路或城际轨道交通。德国的运捷TR和日本的MLX系统均使用这种驱动技术。

列车驱动技术采用短定子直线感应电机LIM。直线电机的初级线圈(定子线圈)设置在车辆上,其列车的运行工况及运行速度由列车司机控制,故称为列车驱动。列车驱动技术一般用于城市轨道交通,用于中低速磁悬浮铁路(如HSST)及轮轨直线电机铁路。

3.直线电机交通模式

直线电机交通主要包括磁悬浮铁路和直线电机牵引的轮轨交通两种类型。磁悬浮铁路的典型模式包括日本的超导超高速磁悬浮MLX、德国的常导超高速磁悬浮“运捷”TR和日本中低速磁悬浮HSST。

3.1 德国常导磁悬浮TR系统

德国常导磁悬浮TR系统采用了长定子直线同步电机(LSM)驱动,悬浮和导向采用电磁悬浮EMS原理,利用在车体底部的可控悬浮电磁铁和安装在导轨底面的铁磁反应轨(定子部件)之间的吸引力使列车浮起,导向磁铁从侧面使车辆与轨道保持一定的侧向距离,保持运行轨迹(图3)。高度可靠的电磁控制系统保证列车与轨道之间的平均悬浮间隙保持在10mm,两边横向气隙均为8~10mm。

3.2 日本超导磁悬浮MLX系统

日本超导磁悬浮MLX系统采用了长定子直线同步电机(LSM)驱动,见图4。在导轨侧壁安装有悬浮及导向绕组。当车辆高速通过时,车辆上的超导磁场会在导轨侧壁的悬浮绕组中产生感应电流和感应磁场,控制每组悬浮绕组上侧的磁场极性与车辆超导磁场的极性相反从而产生引力、下侧极性与超导磁场极性相同产生斥力,使得车辆悬浮起来,悬浮高度为100mm。如果车辆在平面上远离了导轨的中心位置,系统会自动在导轨每侧的悬浮绕组中产生磁场,并且使得偏离侧的地面磁场与车体的超导磁场产生吸引力,靠近侧的地面磁场与车体磁场产生排斥力,从而保持车体不偏离导轨的中心位置(如图5所示)。2002年6月在山梨试验线新投入试验运行的MLX01-901试验车见图6,该试验车最近创造了580km/h的列车最高试验速度。

3.3 日本中低速磁悬浮HSST系统

中低速磁悬浮系统以日本的HSST为代表,主要应用于速度较低的城市轨道交通和机场铁路。日本HSST为地面交通系统,采用列车驱动方式,电机为短定子直线感应电机(LIM)。电机的初级线圈(定子)安装在车辆上,转子(或称次级线圈)沿列车前进方向展开设置在轨道上,见图2。在悬浮原理方面,HSST系统与德国TR相似,不同之处在于HSST系统将导向力与悬浮力合二为一。我国的磁悬浮铁路研究目前大都侧重于中低速范围,并且大都参照HSST技术研制。将来用于名古屋东部丘陵线的车辆及轨道见图7。

图7. HSST车辆及轨道

3.4 直线电机轮轨交通系统

如前所述,磁悬浮铁路与传统轮轨铁路在驱动、支承(悬浮)和导向三方面的原理和所采用技术完全不同。在轨道交通体系中,直线电机轮轨交通系统是一种新型的介于上述二者之间的轨道交通形式。

该种轨道交通利用车轮起支承、导向作用,这与传统轮轨系统相似。但在牵引方面却采用了短定子列车驱动直线感应电机(LIM)驱动,工作原理与HSST系统直线电机原理基本相同(见图2)。当初级线圈通以三相交流电时,由于感应而产生电磁力,直接驱动车辆前进,改变磁场移动方向,车辆运动的方向也随之改变。车辆平稳运行时,定子与感应轨之间的间隙一般保持在10mm左右。该系统原理见图8,车辆见图9。

迄今为止,该系统已经在4个国家的9个城市建成,总里程已超过180km。见表1。

表1 直线电机轮轨交通系统应用情况统计表

另外日本福冈地铁3号线将于2006建成,韩国、美国华盛顿、法国巴黎等国家和城市有可能建设,我国广州地铁4、5号线已决定采用该系统,首都机场线也在研究采用该系统。

4. 技术经济比较

4.1 德、日高速磁浮铁路比较

德国常导超高速磁悬浮铁路TR与日本超导超高速磁悬浮铁路MLX系统的主要技术性能方面的比较见表2。

表2 德日磁浮系统主要技术特点比较

综合对比分析日本电动悬浮MLX与德国电磁悬浮TR系统在技术、经济、环境三方面的性能,可以得出如下结论。

1、MLX系统造价高、超导技术难度大;TR系统造价相对较低,虽然控制系统复杂、精确,但技术相对成熟,大部分零部件具有通用性,市场供应方便。

2、MLX系统车辆悬浮气隙较大,对轨面平整度要求较低、抗震性能好、速度快并且还有进一步提高速度的可能性,它还具有低速时不能悬浮的特点,因此更适合于大运量、长距离、更高速度的客运。

3、从经济和效率来看,在450km/h以上速度运行时,日本MLX系统优于德国TR系统;在300—450km/h的速度范围内运行时,TR系统比较优越;300km/h以下速度时,采用轮轨高速可能更好。

4.2 磁悬浮铁路与轮轨高速铁路比较

近年来,高速铁路发展迅猛,高速列车试验速度已经达到515.3km/h,实际运营速度也达到250~300km/h。表3列出了磁浮铁路和轮轨高速铁路的主要技术指标。

表3 磁浮铁路和轮轨高速铁路主要技术指标

通过上表分析可以认为:磁浮高速铁路和轮轨高速铁路各自有突出的优点和适用范围,任何非此即彼的看法都是不科学的。在高速的速度范围内(200~350km/h),地面轨道交通应以高速铁路为主体;在需要350~600km/h超高速特定条件下,磁浮高速铁路优于轮轨高速铁路。

长大干线、复杂地形条件下修建磁浮铁路具有一定优势,在短途客运方面、地形平坦条件下高速磁浮系统并无太大优越性。

4.3 城市轨道交通不同模式比较

在城市轨道交通中比较成熟的直线电机交通系统包括中低速磁浮系统(HSST)和直线电机轮轨交通系统,为了便于比较,表4中也列出了传统轨道交通(地铁、轻轨)的综合技术经济指标。

表4 城市轨道交通系统综合技术指标

通过上表分析可以认为:城市轨道交通(包括市中心到机场之间的铁路)距离较短,一般为十几千米至几十千米,沿途需要停靠的车站比较密集。目前国内城市(包括机场内)轨道交通主要以地铁为主,但是由于工程造价、环境等诸多原因,延缓了地铁的发展速度;中低速磁悬浮技术先进,但工程费用和运营费用较高,且目前尚无商业运营经验,存在风险;直线电机轮轨交通技术先进,系统成熟、安全可靠、工程造价低、运营费用低、环保性能好,适合市内和市郊的中等运量运输,值得大力发展。

4. 结论和建议

通过如上分析,对我国发展轨道交通系统提出如下建议:

1、在超高速铁路速度范围内(350~550km/h)应重点发展磁悬浮铁路。但选用MLX系统还是选用TR系统主要看对速度的要求,德国TR技术的应用速度范围比较宽,从300km/h到450km/h,日本的ML技术在更高的速度范围(400k/h到550km/h)内更具有优势。

2、在高速铁路(200~350km/h)范围内应重点发展轮轨高速铁路。我国即将构建快速客运专线网,高速轮轨技术具有广阔的发展前景。在此速度范围内也可考虑发展高速磁悬浮铁路(MLX或TR系统)。

3、高速铁路在未来的一段时间内仍然是高速轨道交通的主要方式,但超高速磁悬浮的发展也是不可阻挡的。他们的应用速度范围各不相同,无法相互替代,应该共同发展、共同繁荣。

4、在中速(120~200km/h)范围内应重点发展传统轮轨铁路。在该速度范围内,目前还没有其他的轨道交通方式与中速铁路形成竞争力。

5、在低速(

6、我国的磁悬浮技术及研究大都属于中低速磁悬浮技术的范畴,但目前还达不到实用化程度。故在未来的一段时间内,我国在中低速磁浮系统方面应重点进行研究开发工作,以便将来发展为城市轨道交通的补充方式。

7、直线电机轮轨交通系统具有技术先进、安全可靠、经济合理、绿色环保、易于实现等优势,故今后我国城市轨道交通领域应大力发展该种制式。

8、磁悬浮铁路、轮轨铁路、直线电机轮轨交通技术特点不同,应用领域也不同,他们各有优势,无法相互替代。应鼓励发展多种交通方式,构筑配置合理、丰富多彩的轨道交通体系。而采用何种交通方式主要根据速度目标值确定,当然也要结合线路长度、地形条件、社会经济条件等多种因素选择。

9、在直线电机牵引的超高速磁悬浮铁路、中低速磁悬浮铁路和直线电机轮轨交通系统中,发展原则应该是发展两头、带动中间。目前应重点发展直线电机轮轨交通系统。

参考文献

[1] 施翃、魏庆朝.新型城市轨道交通模式——直线电机地铁系统[J].地铁与轻轨,2003(4):18-22。

[2] 施仲衡等.降低地铁造价及工程建设管理若干问题的研究高级技术论坛.2003.4,北京。

[3] 北京交通大学、北京城建设计研究总院城市轨道交通研究中心.直线电机系统在首都机场线应用的研究报告,2003.5,北京。

[4] 魏庆朝、孔永健.磁悬浮铁路系统与技术[M].北京:中国科学技术出版社,2003。