任務(wù)一　城市軌道交通認(rèn)知

城市軌道交通屬綠色環(huán)保交通體系，符合可持續(xù)發(fā)展的原則，特別適用于大、中城市，是大、中城市公共交通的骨干。城市軌道交通具有運(yùn)能大、能耗低、污染小、安全舒適、方便、準(zhǔn)點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn)，深受人們的歡迎。隨著改革開放的深入和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市軌道交通建設(shè)進(jìn)入了快速發(fā)展期。

觀察與思考

城市軌道交通的特點(diǎn)有哪些？城市軌道交通有哪些基本類型？如何進(jìn)行分類？地鐵交通的優(yōu)點(diǎn)是什么？地鐵和輕軌交通的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)有哪些？城市軌道交通的組成包括哪些內(nèi)容？接下來就對此內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)。

1.1.1　城市軌道交通的基本類型

城市軌道交通種類繁多，技術(shù)指標(biāo)差異較大，世界各國評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不一，并無嚴(yán)格的分類。由于城市軌道交通在世界范圍內(nèi)發(fā)展較快，在不同國家、地區(qū)、城市及服務(wù)對象的不同等因素，使得城市軌道交通發(fā)展有多種類型。

按容量（運(yùn)送能力）：可分為高容量、大容量、中容量和小容量。

按導(dǎo)向方式：可分為輪軌導(dǎo)向和導(dǎo)向軌導(dǎo)向。

按線路架設(shè)方式：可分為地下、高架和地面。

按線路隔離程度：可分為全隔離、半隔離和不隔離。

按軌道材料：可分為鋼輪鋼軌系統(tǒng)和橡膠輪混凝土軌道梁系統(tǒng)。

按牽引方式：可分為旋轉(zhuǎn)式直流、交流電動機(jī)牽引和直線電動機(jī)牽引。

按運(yùn)營組織方式：可分為傳統(tǒng)城市軌道交通、區(qū)域快速軌道交通和城市（市郊）鐵路。

目前，在國內(nèi)外最成熟、最熟悉的分類是按照城市軌道交通的運(yùn)能范圍、車輛類型及主要技術(shù)特征分類。按此分類，可分為有軌電車、地下鐵道、輕軌交通、城市鐵路、單軌交通、新交通系統(tǒng)、磁懸浮交通七類?，F(xiàn)分述如下：

1.有軌電車

有軌電車是使用電車牽引、輕軌導(dǎo)向、1～3輛編組運(yùn)行在城市路面線路上的低運(yùn)量軌道交通系統(tǒng)。

有軌電車的歷史比較久遠(yuǎn)，其前身是19世紀(jì)初期的有軌馬車。世界上第一條有軌電車線于1888年5月在美國弗吉尼亞州里士滿市開通。中國第一條有軌電車線于1906年由天津北大關(guān)至老龍頭車站（今天津站）建成通車。有軌電車一般設(shè)在城市中心，穿街走巷運(yùn)行，具有上下車方便的特點(diǎn)。舊式有軌電車由于運(yùn)能低、擠占道路、噪聲大、舒適性差等問題，許多國家都對其進(jìn)行了拆除和改造，我國的有軌電車在世紀(jì)年代末已拆得所剩無幾，僅沈陽、威海、佛山等保留改造后的現(xiàn)代有軌電車。

2.地下鐵道

地下鐵道簡稱地鐵，是城市快速軌道交通的先驅(qū)，地鐵是由電力牽引、輪軌導(dǎo)向、軸重相對較重、具有一定規(guī)模運(yùn)量、按運(yùn)行圖行車、車輛編組運(yùn)行在地下隧道內(nèi)，或根據(jù)城市的具體條件，運(yùn)行在地面或高架線路上的快速軌道交通系統(tǒng)。地鐵的運(yùn)能，單向在3萬人次/h以上，最高可達(dá)8萬人次/h。最高速度可達(dá)120km/h，運(yùn)行速度可達(dá)40km/h以上，可4～10輛編組，車輛運(yùn)行最小間隔可低于1.5min。

地鐵存在建設(shè)成本高、建設(shè)周期長的弊端，但同時又具有運(yùn)量大、速度快、安全、準(zhǔn)時、節(jié)省能源、環(huán)保、節(jié)省城市用地的優(yōu)點(diǎn)。地鐵適用于出行距離較長、客運(yùn)量需求大的城市中心區(qū)域。一般認(rèn)為，人口超過百萬的大城市就應(yīng)該考慮修建地鐵。

3.輕軌交通

輕軌交通是在有軌電車的基礎(chǔ)上改造發(fā)展起來的城市軌道交通系統(tǒng)，是指作用在軌道上的荷載相對于鐵路和地鐵的荷載較小的一種交通系統(tǒng)。輕軌是個比較廣泛的概念、公共交通國際聯(lián)會關(guān)于輕軌運(yùn)營系統(tǒng)的解釋文件中提到：輕軌是種使用電力牽引、介于標(biāo)準(zhǔn)有軌電車和快運(yùn)交通系統(tǒng)（包括地鐵和城市鐵路），用于城市旅客運(yùn)輸?shù)能壍澜煌ㄏ到y(tǒng)。目前國內(nèi)外都以客運(yùn)量或車輛軸重的大小來區(qū)分地鐵和輕軌。在我國《城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（試行本）中，把每小時單向客流量為（0.6～3）萬人次的軌道交通定義為中運(yùn)量軌道交通，即輕軌。

輕軌原來的定義是指采用輕型軌道的城市交通系統(tǒng)，當(dāng)初使用的是輕型鋼軌，現(xiàn)在輕軌已采用與地鐵相同質(zhì)量的鋼軌。

輕軌一般采用地面線和高架線相結(jié)合的方法建設(shè)，路線可以從市區(qū)通往近郊；列車編組采用3～6輛，鉸接式車體。由于輕軌采用了線路隔離、自動化信號、調(diào)度指揮系統(tǒng)和高新技術(shù)車輛等措施，最高速度可達(dá)60km/h，克服了有軌電車運(yùn)能低、噪聲大等問題。由于輕軌具有投資少、建設(shè)周期短、運(yùn)能高、靈活（相對地鐵來說）等優(yōu)點(diǎn)，因此發(fā)展很快。目前，無論是發(fā)達(dá)國家，還是發(fā)展中國家，輕軌建設(shè)方興未艾。各國紛紛根據(jù)自己的國情，制定相應(yīng)的輕軌發(fā)展戰(zhàn)略和模式。

4.城市鐵路

所謂城市鐵路，指的是建在城市內(nèi)部或內(nèi)外接合部，線路設(shè)施與干線鐵路基本相同，服務(wù)對象以城市公共交通客流，即短途、通勤旅客為主的鐵路。而不是如干線鐵路一樣承擔(dān)城際或省際的客貨交通任務(wù)的鐵路。

城市鐵路通常分為城市快速鐵路和市郊鐵路兩部分。城市快速鐵路是指運(yùn)營在城市中心，包括近郊城市化地區(qū)的軌道系統(tǒng)，其線路采用電氣化形式，與地面交通大多采用立體交叉。市郊鐵路是指建在城市郊區(qū)，把市區(qū)與郊區(qū)，尤其是與遠(yuǎn)郊聯(lián)系起來的鐵路。市郊鐵路一般和干線鐵路沒有聯(lián)絡(luò)線，設(shè)備與干線鐵路相同，線路大多建在地面，部分建在地下或高架上。其運(yùn)行特點(diǎn)接近于干線鐵路，只是服務(wù)對象不同。

市郊鐵路是城市鐵路的主要形式，市郊鐵路是伴隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大、衛(wèi)星城的建設(shè)而發(fā)展起來的，通常使用電力牽引和內(nèi)燃牽引，列車編組多為4～10輛，速度為100～120km/h。市郊鐵路運(yùn)能與地鐵相同，但由于站間距較地鐵長，運(yùn)行速度超過地鐵，可達(dá)80km/h以上。

5.單軌交通

單軌交通又稱獨(dú)軌交通，是指通過單一軌道梁支撐車廂并提供導(dǎo)引作用而運(yùn)行的軌道交通系統(tǒng)，其最大特點(diǎn)是車體比承載軌道要寬。按支撐方式的不同，單軌交通通常分為跨座式和懸掛式兩種。跨座式是車輛跨座在軌道梁上行駛，懸掛式是車輛掛在軌道梁下方行駛。

單軌是采用一條大斷面軌道并全部為高架線路的軌道交通。跨座式軌道由預(yù)應(yīng)力混凝土制作，車輛運(yùn)行時走行輪在軌道上平面滾動，導(dǎo)向輪在軌道側(cè)面滾動導(dǎo)向。懸掛式軌道大多由箱形斷面鋼梁制作，車輛運(yùn)行時走行輪沿軌道走行面滾動，導(dǎo)向輪沿軌道導(dǎo)向面滾動導(dǎo)向。

單軌的車輛采用橡膠輪，電氣牽引，最高速度可達(dá)80km/h，運(yùn)行速度30～35km/h；列車可4～6輛編組，單向運(yùn)送能力為（1～2.5）萬人次/h。與輪軌相比單軌有很多突出的優(yōu)點(diǎn)。由于單軌客車的走行輪采用特制的橡膠車輪，所以振動和噪聲大為減少；兩側(cè)裝有導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪，控制列車轉(zhuǎn)彎，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。高架單軌因軌道梁僅為85cm寬，不需要很大空間，可適應(yīng)復(fù)雜地形的要求，同時對日照和城市景觀影響小。單軌交通占地少、造價(jià)低、建設(shè)工期短，它的工程建筑費(fèi)用僅為地鐵的1/3。當(dāng)然，單軌也存在橡膠輪與軌道梁摩擦產(chǎn)生橡膠粉塵的現(xiàn)象，對環(huán)境有輕度污染，列車運(yùn)行在此區(qū)間發(fā)生事故時救援比較困難。我國首條跨座式單軌線路是在有“山城”之稱的重慶修建的。重慶地鐵2號線一期工程于2004年建成，全線于2006年開通。跨座式單軌交通十分適合重慶市道路坡陡、彎急、路窄的地形特點(diǎn)，同時因其結(jié)構(gòu)輕巧、簡潔，易融于山城景色而取得較好的景觀效果。

6.新交通系統(tǒng)

新交通系統(tǒng)（簡稱AGT）是一個模糊的概念，不同國家和城市對此都有不同的理解，目前還沒有統(tǒng)一和嚴(yán)格的定義。廣義上認(rèn)為，AGT是那些所有現(xiàn)代化新型公共交通方式的總稱。狹義上AGT則定義為：由電氣牽引，具有特殊導(dǎo)向、操作和轉(zhuǎn)向方式的膠輪車輛，單車或數(shù)輛編組運(yùn)行在專用軌道梁上的中小運(yùn)量軌道運(yùn)輸系統(tǒng)。

在新交通系統(tǒng)中車輛在線路上可無人駕駛自動運(yùn)行。車站無人管理，完全由中央控制室的計(jì)算機(jī)集中控制，自動化水平高。新交通系統(tǒng)與單軌交通有許多相同之處，其最大區(qū)別在于該系統(tǒng)除有走行軌外，還設(shè)有導(dǎo)向軌，故新交通系統(tǒng)又稱自動導(dǎo)向軌道交通。新交通系統(tǒng)的導(dǎo)向系統(tǒng)可分為中央導(dǎo)向方式和側(cè)面導(dǎo)向方式，每種方式又可分為單用型和兩用型。所謂單用型是指車輛只能在導(dǎo)軌上運(yùn)行；兩用型則指車輛既可在導(dǎo)軌上運(yùn)行，又可以在一般道路上行駛。

新交通系統(tǒng)自1963年美國西尼電氣公司研發(fā)面世后，在世界許多地方被逐漸推廣采用，尤其日本和法國，無論是技術(shù)還是規(guī)模都處于世界領(lǐng)先的地位。目前，我國內(nèi)地的新交通系統(tǒng)正處在起步階段，天津市于2007年在濱海新區(qū)開通了全長7.6km的亞洲首條膠輪導(dǎo)軌線路。北京市于2008年奧運(yùn)會前開通了服務(wù)于首都機(jī)場T3航站樓的新交通系統(tǒng)。上海市也于2009年開通了膠輪導(dǎo)軌電車。我國臺灣地區(qū)的臺北市1994年建成、1996年3月投入運(yùn)營的木柵線（中山中學(xué)至木柵動物園），線路全長10.8km，其中高架線10km、地下線0.8km，采用VAL制式（膠輪路軌系統(tǒng)），屬中運(yùn)量新交通系統(tǒng)。我國香港特別行政區(qū)20世紀(jì)90年代后期建設(shè)的新機(jī)場從登機(jī)廳到機(jī)場主樓，為接運(yùn)旅客建成了一條長約1km的VAL制式新交通系統(tǒng)。

7.磁懸浮交通

磁懸浮交通是一種非輪軌黏著傳動，懸浮于地面的交通運(yùn)輸系統(tǒng)。它是介于高速鐵路和航空運(yùn)輸之間的一種獨(dú)特的運(yùn)輸方式。它克服了傳統(tǒng)列車機(jī)械噪聲和磨損問題，不受輪軌黏著速度理論極限的限制，速度可達(dá)500km/h，當(dāng)磁懸浮列車低速運(yùn)行時，車輪會放下來，以車輪行駛，因此磁懸浮保留了軌道、道岔和車輛轉(zhuǎn)向架及懸掛等許多傳統(tǒng)機(jī)車車輛的特點(diǎn)。磁懸浮列車是利用常導(dǎo)磁鐵或超導(dǎo)磁鐵產(chǎn)生的吸力或斥力使車輛浮起，用以上的復(fù)合技術(shù)產(chǎn)生導(dǎo)向力，用直線電動機(jī)產(chǎn)生牽引動力，使其成為高速、安全、舒適、節(jié)能、環(huán)保、維護(hù)簡單、占地少的新代交通運(yùn)輸工具。

2003年1月4日，我國上海正式開通運(yùn)營了世界上第一條商業(yè)運(yùn)營的磁懸浮專線。上海磁懸浮列車專線西起上海地鐵2號線的龍陽路站，東至上海浦東國際機(jī)場，專線全長29.863km，設(shè)計(jì)速度430km/h，實(shí)際運(yùn)行速度約380km/h，現(xiàn)已降速至最高301km/h，由中德兩國合作開發(fā)。2016年5月6日，中國首條具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的中低速磁懸浮商業(yè)運(yùn)營示范線——長沙磁浮快線開通試運(yùn)營。該線路也是世界上最長的中低速磁浮運(yùn)營線。

1.1.2　城市軌道交通的組成

城市軌道交通是一個多專業(yè)多工種配合工作、圍繞安全行車這一中心而組成的有序聯(lián)動、實(shí)時性極強(qiáng)的復(fù)雜系統(tǒng)。

城市軌道交通系統(tǒng)包括線路、車輛、供電、通信、運(yùn)營調(diào)度、自動售檢票、客運(yùn)服務(wù)、安全保障等諸多專業(yè)，各專業(yè)中又分別包含機(jī)械、電氣、控制、自動化、計(jì)算機(jī)等多項(xiàng)工種。所有這些專業(yè)和工種必須有效聯(lián)動，才能確保城市軌道系統(tǒng)的正常運(yùn)營。而各專業(yè)在城市軌道交通中，又發(fā)揮著不可替代的作用。例如，列車是運(yùn)送乘客的載具，但必須在已鋪設(shè)完成的軌道線路上才能行駛；列車行駛依靠的是供電專業(yè)提供的電源；為保證列車行駛安全，必須有暢通及時的通信系統(tǒng)和準(zhǔn)確無誤的信號系統(tǒng)作為保障；乘客進(jìn)出站、購票、上下列車都需要客運(yùn)人員提供車站服務(wù)等。

由此可見，只有城市軌道交通系統(tǒng)涉及的各專業(yè)都能確保各自工作正常，才能使城市軌道交通發(fā)揮作用。按照城市軌道交通工作目標(biāo)和服務(wù)對象的不同，可以將城市軌道交通涉及的專業(yè)分為設(shè)備保障和運(yùn)營管理兩大類。

1.設(shè)備保障類

設(shè)備保障類的最大特點(diǎn)是為運(yùn)營管理提供設(shè)備和技術(shù)保障，一般不直接與乘客見面。各專業(yè)利用技術(shù)先進(jìn)、性能可靠、操作簡便的專業(yè)設(shè)備，為城市軌道交通實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)送乘客的既定目標(biāo)提供可靠的物質(zhì)保障。設(shè)備保障主要包括以下內(nèi)容。

1）線路工程

城市軌道交通采用的是電力驅(qū)動的輪軌系統(tǒng)，所以線路既是列車運(yùn)行的支撐，同時也是電動列車驅(qū)動電路的組成部分，所以線路工程可以稱為整個乘客運(yùn)送系統(tǒng)的基礎(chǔ)。在城市軌道交通系統(tǒng)中，一般將隧道、橋梁、車站建筑、監(jiān)護(hù)等納入線路工程的子系統(tǒng)。

2）車輛

作為運(yùn)送乘客的載具，車輛的性能直接決定了運(yùn)送乘客目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量。在乘坐城市軌道交通時，乘客除了在車站就是在列車上，乘客在途中的安全有賴于列車的安全運(yùn)行；列車行進(jìn)速度則直接決定了乘客到達(dá)的快捷和準(zhǔn)點(diǎn)；車廂載客量、車廂硬件設(shè)備則決定了乘客出行過程的舒適度。

3）通信系統(tǒng)

通信系統(tǒng)的任務(wù)是建立一個能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)指揮調(diào)度及公務(wù)業(yè)務(wù)聯(lián)系的通道。例如，為乘客提供運(yùn)營信息，為公安部門提供視頻和無線資源，為消防管理部門提供無線資源等。有線通信和無線通信是通信系統(tǒng)的兩個子系統(tǒng)。

4）信號系統(tǒng)

信號是信息的表現(xiàn)形式，信息是信號的具體內(nèi)容，可以認(rèn)為信號是信息傳遞的一種手段，城市軌道交通通過信號實(shí)現(xiàn)行車指揮和列車運(yùn)行現(xiàn)代化，保證列車運(yùn)行的安全，提高運(yùn)輸效率。此外，信號系統(tǒng)還需要利用信號將運(yùn)營信息告知乘客，實(shí)現(xiàn)客流組織和完成運(yùn)送乘客的任務(wù)。

5）供電系統(tǒng)

電力是城市軌道交通正常運(yùn)行的能源，由國家電網(wǎng)供電。供電系統(tǒng)不僅為城市軌道交通電動列車提供牽引用電，還為照明、通風(fēng)、空調(diào)、電梯、防災(zāi)報(bào)警、通信、信號等運(yùn)營服務(wù)設(shè)施提供電能。安全可靠又經(jīng)濟(jì)合理的供電系統(tǒng)是城市軌道交通正常運(yùn)營的重要保障和前提，因此必須保證城市軌道交通供電系統(tǒng)正常運(yùn)行，以免危及相關(guān)人員生命安全或造成重大財(cái)產(chǎn)損失。

6）車站機(jī)電設(shè)備

車站機(jī)電設(shè)備包括車站自身的硬件設(shè)備系統(tǒng)和為乘客服務(wù)的設(shè)備系統(tǒng)兩大類。屬于前者的有車站火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)、車站環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、車站給排水系統(tǒng)、車站低壓配電及照明系統(tǒng)等；屬于后者的有車站通風(fēng)系統(tǒng)、車站空調(diào)系統(tǒng)、自動售檢票系統(tǒng)、自動扶梯系統(tǒng)、站臺屏蔽門系統(tǒng)等。車站機(jī)電設(shè)備的完好率將直接決定車站的安全和乘客所直接感受到的舒適、方便、安全程度。因此，車站機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)雖然不直接決定城市軌道交通的運(yùn)營質(zhì)量，但能充分體現(xiàn)城市軌道交通的服務(wù)質(zhì)量，應(yīng)給予充分重視。

2.運(yùn)營管理類

運(yùn)營管理類的工作目標(biāo)是為乘客提供安全、快捷、準(zhǔn)點(diǎn)、方便和盡可能舒適的出行工具，所以，凡是直接涉及乘客出行的專業(yè)和工種，均應(yīng)納入運(yùn)營管理范圍。

1）行車管理

行車管理主要負(fù)責(zé)對系統(tǒng)內(nèi)所有列車的運(yùn)行管理。城市軌道交通列車的運(yùn)行是按運(yùn)行圖進(jìn)行調(diào)度的，所以編制運(yùn)行圖、下達(dá)行車命令、突發(fā)事件時的行車調(diào)整、有關(guān)行車組織的即時命令發(fā)布等均是行車管理系統(tǒng)的工作職責(zé)。

2）客運(yùn)管理

客運(yùn)管理是對“乘客運(yùn)送全過程的管理”，是直接面向乘客的重要服務(wù)系統(tǒng)。系統(tǒng)服務(wù)對象是廣大的乘客群，專業(yè)宗旨是為乘客提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，專業(yè)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是“乘客滿意度”?？瓦\(yùn)管理又包含兩個重要子系統(tǒng)，即客流組織和客運(yùn)服務(wù)。前者主要是組織乘客有序流動，后者是為乘客提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，車站服務(wù)員（簡稱站務(wù)員）是服務(wù)提供者，其崗位在車站。理論上，車站服務(wù)員是乘客出行過程中唯一能接觸到的城市軌道交通工作人員，因此乘客通過服務(wù)人員的言行舉止對軌道交通運(yùn)營企業(yè)的工作質(zhì)量進(jìn)行評判。隨著城市軌道交通各系統(tǒng)自動化技術(shù)的不斷提高，目前已實(shí)現(xiàn)了乘客“自助式出行”的目標(biāo)，也就是乘客可以依靠車站提供的各類信息指示，在“無人服務(wù)”的情況下自主完成出行。

3）乘務(wù)管理

城市軌道交通列車乘務(wù)員指的是電動列車駕駛?cè)?，其處于城市軌道交通運(yùn)營的第一線，肩負(fù)著行年安全的主要責(zé)任。因此，如何合理安排乘務(wù)員作息時間、制定值乘方案、分配人員、教育培訓(xùn)及安全監(jiān)督顯得尤為重要。這些管理制度和措施的制定不僅要與實(shí)際運(yùn)營相結(jié)合，而且要有一定的科學(xué)依據(jù)作保障，做到在人員精簡高效的同時還要確保運(yùn)營的安全。

4）票務(wù)管理

制定票價(jià)等運(yùn)營政策，對車票制作、車票出售、入站檢票、出站檢票、補(bǔ)票、罰款等營運(yùn)信息進(jìn)行有效的管理是票務(wù)管理的主要內(nèi)容。只有通過安全、可靠和完備的自動售檢票系統(tǒng)才能有效地實(shí)施票務(wù)的清分和結(jié)算，所以票務(wù)管理也是票務(wù)收入和結(jié)算的基礎(chǔ)。