城市軌道交通規(guī)劃與設(shè)計(jì)第一章城市軌道交通概述

1.城市軌道交通的定義

城市軌道交通，簡(jiǎn)單來說，就是我們平時(shí)說的地鐵、輕軌這些在城里跑的公共交通工具。它不是那種在地上跑的公交車，也不是像火車那樣在專門軌道上跑的，它是專門為城市量身打造的交通系統(tǒng)。你想啊，城市里車這么多，堵得跟蝸牛一樣，要是能有地鐵或者輕軌，那該多方便??！

2.城市軌道交通的發(fā)展歷程

城市軌道交通可不是一天兩天就有的，它經(jīng)歷了好幾百年的發(fā)展才變成今天的樣子。最早的時(shí)候，其實(shí)是在歐洲，像英國(guó)那種老牌資本主義國(guó)家，他們?cè)?9世紀(jì)就搞出了第一條地鐵。那時(shí)候的地鐵啊，那真是又慢又臟，跟我們現(xiàn)在坐的地鐵沒法比。但是慢慢地，人們就開始改進(jìn)技術(shù)，讓地鐵變得更快、更干凈、更舒服。到了20世紀(jì)，地鐵和輕軌就傳到了全世界，包括我們中國(guó)。

3.城市軌道交通的類型

城市軌道交通主要可以分為兩種，一種是地鐵，另一種是輕軌。地鐵一般是在地下的，軌道又多又寬，跑起來又快又穩(wěn)，所以能運(yùn)很多人。輕軌呢，它可以在地上跑，也可以在地上和地下都跑，軌道相對(duì)地鐵來說要窄一些，速度也不如地鐵快，但是它建起來比較容易，成本也相對(duì)較低。除了這兩種，還有一些其他的，比如單軌列車、磁懸浮列車等等，雖然現(xiàn)在用得不多，但是也是未來的發(fā)展方向。

4.城市軌道交通的特點(diǎn)

城市軌道交通最大的特點(diǎn)就是能運(yùn)很多人，而且速度快，不受天氣影響。你想啊，刮風(fēng)下雨、大霧天，地鐵和輕軌都能照常運(yùn)行，這不像公交車，遇到惡劣天氣就開不了。另外，它們還能減少城市的交通擁堵，讓城市里的車流更順暢。當(dāng)然，城市軌道交通也有它的缺點(diǎn)，比如建起來成本高，需要占用大量的土地，而且如果規(guī)劃不好，還可能會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境造成影響。

5.城市軌道交通的作用

城市軌道交通對(duì)城市的發(fā)展起著非常重要的作用。首先，它可以緩解城市的交通壓力，讓市民出行更方便。其次，它可以帶動(dòng)周邊經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因?yàn)榈罔F和輕軌沿線的地方，房?jī)r(jià)都會(huì)上漲，商業(yè)也會(huì)更繁榮。最后，它可以減少城市的污染，因?yàn)榈罔F和輕軌都是用電的，不像汽車那樣會(huì)排放廢氣?？偟膩碚f，城市軌道交通是城市發(fā)展的必需品，沒有它，城市只會(huì)越來越堵，越來越臟。

第二章城市軌道交通規(guī)劃的原則與依據(jù)

1.城市軌道交通規(guī)劃的重要性

城市軌道交通規(guī)劃的重要性怎么說呢？就好比蓋房子要先畫圖紙一樣，沒有規(guī)劃，城市軌道交通就是盲目的。你想啊，要是隨便找個(gè)地方挖溝鋪軌道，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這里人不多，或者那里早就被別的建筑物占滿了，那不是白費(fèi)功夫嗎？所以，規(guī)劃就是要提前想好，哪里需要建線，怎么建，才能讓地鐵或輕軌真正服務(wù)于市民，而不是成了擺設(shè)。

2.城市軌道交通規(guī)劃的基本原則

城市軌道交通規(guī)劃要遵循幾個(gè)基本原則。第一個(gè)是客流導(dǎo)向，就是要根據(jù)人們出行的地方和習(xí)慣來規(guī)劃線路，比如哪里上班的人多，哪里上學(xué)的人多，就要從這些地方通過。第二個(gè)是經(jīng)濟(jì)合理，就是不能太花錢，要綜合考慮建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的成本，選擇性價(jià)比最高的方案。第三個(gè)是環(huán)境保護(hù)，就是要盡量減少對(duì)周圍環(huán)境的影響，比如噪音、震動(dòng)這些。最后一個(gè)是與城市整體規(guī)劃相協(xié)調(diào)，就是要和城市的其他交通方式，比如公路、公交線路好地銜接起來，避免出現(xiàn)大家都在擠一個(gè)地方的情況。

3.城市軌道交通規(guī)劃的依據(jù)

城市軌道交通規(guī)劃不是拍腦袋決定的，它有好多依據(jù)。第一個(gè)是城市的人口和用地分布，就是要看這個(gè)城市有多少人，他們都住在哪兒，工作在哪兒。第二個(gè)是城市的交通需求，就是要看大家平時(shí)是怎么出行的，哪里堵車最嚴(yán)重，哪里需要快速到達(dá)。第三個(gè)是地形地質(zhì)條件，就是要看這個(gè)城市是平地還是山地，地下能不能挖，能不能建高架。最后一個(gè)是財(cái)政狀況，就是要看政府有沒有錢建，能不能負(fù)擔(dān)得起建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的成本。

4.城市軌道交通規(guī)劃的影響因素

城市軌道交通規(guī)劃還會(huì)受到一些因素的影響。第一個(gè)是政策因素，就是政府的政策導(dǎo)向，比如是不是鼓勵(lì)發(fā)展地鐵，有沒有相關(guān)的資金支持。第二個(gè)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，就是城市越發(fā)達(dá)，對(duì)軌道交通的需求就越大。第三個(gè)是技術(shù)發(fā)展水平，比如現(xiàn)在有新的軌道交通技術(shù)，能不能用到規(guī)劃中。最后一個(gè)是公眾參與，就是市民的意見和建議，畢竟這是大家都要坐的交通工具，他們的想法很重要。

5.城市軌道交通規(guī)劃的步驟

城市軌道交通規(guī)劃一般要經(jīng)過幾個(gè)步驟。第一步是調(diào)研，就是要了解城市的實(shí)際情況，包括人口、交通、地形等等。第二步是方案研究，就是根據(jù)調(diào)研結(jié)果，提出幾個(gè)可能的規(guī)劃方案。第三步是方案比選，就是比較這些方案的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇最好的一個(gè)。第四步是可行性研究，就是看看選定的方案能不能實(shí)現(xiàn)，包括技術(shù)上能不能做到，經(jīng)濟(jì)上能不能負(fù)擔(dān)得起。最后一步是報(bào)批，就是把規(guī)劃方案報(bào)給政府批準(zhǔn)，然后才能開始建設(shè)。

第三章城市軌道交通線路規(guī)劃

1.線路規(guī)劃的基本概念

城市軌道交通線路規(guī)劃，簡(jiǎn)單來說，就是確定地鐵或輕軌要沿著什么路線走。這可不是隨便畫條線就行的，它需要考慮很多因素，比如哪里人多，哪里需要連接，地形怎么樣等等。你想啊，要是線路選得不好，可能大家還得繞很遠(yuǎn)，那就不方便了。所以，線路規(guī)劃就是要找到一條最合適的路線，讓大家出行更方便。

2.線路規(guī)劃的類型與方法

線路規(guī)劃主要分為兩種類型，一種是放射狀，就像太陽(yáng)放射光芒一樣，從市中心向四周發(fā)散；另一種是網(wǎng)狀，就像蜘蛛網(wǎng)一樣，縱橫交錯(cuò)。規(guī)劃方法上，一般會(huì)采用現(xiàn)場(chǎng)勘查、問卷調(diào)查、計(jì)算機(jī)模擬等多種手段，綜合分析各種數(shù)據(jù)，才能確定最佳的線路方案。

3.線路走向的選擇

線路走向的選擇是線路規(guī)劃中最關(guān)鍵的一步。一般來說，線路要盡量靠近人口密集區(qū)，方便大家上下車。同時(shí)，還要考慮與現(xiàn)有交通樞紐的銜接，比如火車站、汽車站、公交總站等等，這樣才能形成完善的交通網(wǎng)絡(luò)。此外，線路還要盡量避開地形復(fù)雜、地質(zhì)條件差的地方，以免增加建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的成本。

4.線路縱斷面設(shè)計(jì)

線路縱斷面設(shè)計(jì)，就是確定線路的起伏和坡度。這需要考慮很多因素，比如列車行駛的安全和舒適度，地形地貌的限制，以及建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的成本等等。一般來說，線路的坡度不能太大，否則列車行駛起來就會(huì)很困難，乘客也會(huì)感到不舒服。同時(shí)，還要盡量減少線路的起伏，以免影響列車的運(yùn)行速度和乘客的舒適度。

5.線路橫斷面設(shè)計(jì)

線路橫斷面設(shè)計(jì)，就是確定線路的寬度，也就是我們平時(shí)說的軌道寬度。這需要考慮列車的類型、運(yùn)量的大小，以及行人和非機(jī)動(dòng)車的通行需求等等。一般來說，地鐵的軌道比輕軌要寬，因?yàn)榈罔F要運(yùn)的人更多，速度也更快。同時(shí)，還要考慮軌道兩側(cè)的人行道和非機(jī)動(dòng)車道，以便大家安全地通行。

6.線路交叉設(shè)計(jì)

線路交叉設(shè)計(jì)，就是確定不同線路如何交叉。這需要考慮交叉的方式、交叉點(diǎn)的位置，以及交叉后的運(yùn)行安全等等。一般來說，線路交叉可以采用平面交叉和立體交叉兩種方式。平面交叉就是兩條線路在同一個(gè)平面上交叉，這種方式簡(jiǎn)單，但容易造成交通擁堵。立體交叉就是兩條線路在不同的高度上交叉，這種方式雖然復(fù)雜，但可以避免交通擁堵，提高運(yùn)行效率。

第四章城市軌道交通車站設(shè)計(jì)

1.車站設(shè)計(jì)的功能要求

車站設(shè)計(jì)首先得知道它是干啥的。簡(jiǎn)單說，車站就是個(gè)讓大家上下車、換乘、買票、等車的地方。所以，設(shè)計(jì)的時(shí)候得考慮方便大家進(jìn)出，買票要快，等車要舒服，還得安全。你想啊，要是車站又小又亂，大家擠來擠去，肯定不舒坦，還容易出事。所以，功能要齊全，但不能讓大家覺得麻煩。

2.車站類型的劃分

車站根據(jù)不同的地方和作用，可以分為好幾種。比如，有那種大的換乘站，好多條線都能在這里換車，人流量特別大；也有那種中間的中間站，人不多，主要是讓大家上下班、上下學(xué)用的；還有那種小得多的終點(diǎn)站，就是線路的起點(diǎn)或終點(diǎn)。不同的車站，設(shè)計(jì)上肯定不一樣。

3.車站選址的原則

選車站地點(diǎn)可不能隨便挑，得看地方好不好。一般要選在人多的地方，比如商業(yè)區(qū)、住宅區(qū)、火車站旁邊，這樣大家才方便坐。還得考慮地面交通怎么進(jìn)來，比如要不要建專門的出入口，怎么和公交站、地鐵站銜接好。當(dāng)然，還得看看地下能不能挖，地上有沒有足夠的地方蓋，不能影響周圍的老房子或者重要的建筑。

4.車站形式的選擇

車站長(zhǎng)啥樣，是蓋在地面上的，還是埋在地下，或者是半地上半地下的，這得根據(jù)實(shí)際情況來定。地面車站簡(jiǎn)單，但可能影響城市景觀，還容易堵車。地下車站雖然不堵車，但挖起來貴，而且出來得有電梯和樓梯，不然殘疾人、老年人就不方便了。半地下半地上可能是個(gè)折中的選擇，但設(shè)計(jì)也更復(fù)雜。

5.車站建筑空間設(shè)計(jì)

車站的內(nèi)部空間，比如大廳、通道、站臺(tái)，得設(shè)計(jì)得寬敞明亮，讓大家感覺舒服。不能又窄又暗，還得考慮通風(fēng)和采光。同時(shí)，也要方便大家找路，標(biāo)識(shí)要清晰。特別是換乘的地方，更要設(shè)計(jì)得好，不然大家轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去就暈了?？傊囌緝?nèi)部得像個(gè)大客廳，讓人愿意進(jìn)來。

6.車站設(shè)備配置

車站里得有好多設(shè)備，不然就不好用。比如，得有自動(dòng)售票機(jī)、檢票閘機(jī)，讓大家買票、進(jìn)站方便。還得有自動(dòng)扶梯、電梯，方便大家上下，特別是殘疾人、老年人。站臺(tái)得有屏蔽門或者安全門，防止人掉下去。還得有廣播、顯示屏，告訴大家哪趟車來了，往哪里去。這些設(shè)備都不能少，而且要可靠。

7.車站無障礙設(shè)計(jì)

現(xiàn)在講究無障礙設(shè)計(jì)，就是讓大家不管是不是殘疾人、行動(dòng)不方便的人，都能方便地坐車。所以，車站里得有專門的無障礙電梯，從外面直接通到站廳、站臺(tái)。通道要寬，方便輪椅通行。衛(wèi)生間也得有適合殘疾人用的?？傊屗腥硕寄芷降鹊厥褂密囌?。

第五章城市軌道交通軌道設(shè)計(jì)

1.軌道系統(tǒng)的功能與組成

軌道系統(tǒng)就是地鐵或輕軌跑的地方，也就是我們看到的鐵軌。它的主要功能就是承載列車，讓列車能跑起來。軌道系統(tǒng)主要由軌道本身、軌枕、道床、道岔、連接零件這些部分組成。軌道就是那兩條鐵軌，軌枕是墊在軌道下面的，道床是軌枕下面的基礎(chǔ)，道岔是讓列車能從一條軌道轉(zhuǎn)到另一條軌道的，連接零件是把所有這些部分都連接在一起的。這些部分都得靠譜，不然列車跑起來就不安全了。

2.軌道選型與標(biāo)準(zhǔn)

選用什么類型的軌道，得看咱們城市是建地鐵還是輕軌，列車跑得多快，運(yùn)量有多大。比如，地鐵一般要用比較強(qiáng)的鋼軌，因?yàn)榱熊嚺艿每?，運(yùn)量大。輕軌可能用得相對(duì)輕一點(diǎn)的鋼軌。同時(shí)，還得符合國(guó)家或者行業(yè)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，比如鋼軌的尺寸、道枕的種類，都得有明確的要求，不能隨便用。

3.軌道線路平面設(shè)計(jì)

軌道線路平面設(shè)計(jì)，就是確定軌道在地面或者地下是怎么拐彎、怎么直行的。這得考慮城市道路的情況，盡量跟著道路走，減少對(duì)城市交通的影響。拐彎的地方要緩一點(diǎn)，不能太急，不然列車跑起來顛簸，乘客也不舒服，對(duì)車本身也不好。還要考慮和公路、其他軌道交通的銜接，不能出現(xiàn)沖突。

4.軌道線路縱斷面設(shè)計(jì)

軌道線路縱斷面設(shè)計(jì)，就是確定軌道是往上爬還是往下挖，坡度怎么樣。這得看地形，要是地勢(shì)有高有低，就得設(shè)計(jì)成有坡度的。但是，坡度不能太大，不然列車爬不上去，或者下得太快也不安全。還要考慮列車啟動(dòng)、制動(dòng)的時(shí)候需要多少坡度，以及乘客上下車的時(shí)候，坡度怎么樣更方便。

5.軌道道床設(shè)計(jì)

道床就是墊在軌枕下面的東西，作用是承托軌枕，分散列車跑過來時(shí)的壓力，并且減少噪音和震動(dòng)。道床可以是用道砟（就是小石子）做的，也可以是混凝土做的。用道砟的，維護(hù)起來麻煩，但吸震效果好；用混凝土的，維護(hù)簡(jiǎn)單，但吸震效果可能差點(diǎn)。選擇哪種，要根據(jù)具體情況來定。

6.軌道道岔設(shè)計(jì)

道岔是讓列車能從一條線拐到另一條線的地方，或者從主線路進(jìn)入側(cè)線的地方。道岔設(shè)計(jì)得非常關(guān)鍵，要是設(shè)計(jì)不好，列車跑起來就可能出事。要考慮道岔的類型（比如單開道岔、雙開道岔），還要考慮它的尺寸、結(jié)構(gòu)，以及如何保證列車能平穩(wěn)、安全地通過。道岔的維護(hù)也得方便，不能出了問題修起來很困難。

7.軌道維護(hù)與管理

軌道建好了不是就完事了，還得經(jīng)常維護(hù)，不然就跑不動(dòng)了，甚至出安全問題。維護(hù)主要包括檢查軌道有沒有變形、松動(dòng)，軌枕是不是壞了，道床是不是需要清理，道岔是不是轉(zhuǎn)得靈?，F(xiàn)在也用一些新技術(shù)，比如自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，可以早點(diǎn)發(fā)現(xiàn)問題。總之，軌道維護(hù)是個(gè)長(zhǎng)期、重要的工作，不能馬虎。

第六章城市軌道交通限界設(shè)計(jì)

1.限界的基本概念

城市軌道交通限界，你可以把它想象成一個(gè)“安全框框”。這個(gè)框框規(guī)定了軌道交通的各個(gè)組成部分，比如列車本身、軌道、車站建筑、各種設(shè)備等等，在空間上允許的最大尺寸和輪廓。為什么要設(shè)這個(gè)框框呢？主要是為了保證安全。比如，列車跑過去，不能碰到車站的柱子，也不能碰到別的線路的軌道，更不能把電線桿給頂?shù)?。這個(gè)框框就是用來防止這些碰撞事故發(fā)生的。

2.限界的類型

限界主要可以分為兩大類。一類是“正限界”，就是規(guī)定那些東西不能超過的最大尺寸，比如列車的寬度、高度不能超過多少，軌道中心線之間的距離不能小于多少。另一類是“凈空限界”，就是規(guī)定在某個(gè)空間里，必須有多少高的凈空，也就是頭頂上不能有東西阻擋，比如車站站臺(tái)的高度、隧道的高度等等，必須保證足夠的人或設(shè)備能夠通過。

3.列車限界

列車限界，就是規(guī)定列車本身（包括車體、受電弓、車頂設(shè)備等等）在運(yùn)行時(shí)所能占據(jù)的最大空間輪廓。這個(gè)限界要考慮列車正常行駛時(shí)的狀態(tài)，也要考慮一些特殊情況，比如列車轉(zhuǎn)彎時(shí)，外邊輪子會(huì)比里邊輪子寬，車頂會(huì)因?yàn)榭諝鈩?dòng)力學(xué)產(chǎn)生升力等等。設(shè)計(jì)的時(shí)候，得把所有這些可能的情況都考慮到，保證列車在運(yùn)行中不會(huì)碰到任何東西。

4.軌道限界

軌道限界，主要是指軌道本身及其附屬設(shè)備所占用的空間范圍。這包括鋼軌的寬度、高度，軌枕的尺寸，道床的寬度，還有道岔、連接零件等等的輪廓。設(shè)計(jì)軌道限界的時(shí)候，要保證列車能夠安全地通過，還要考慮施工、維修的時(shí)候，人員設(shè)備能夠方便地進(jìn)入軌道區(qū)域進(jìn)行作業(yè)。

5.建筑限界

建筑限界，就是規(guī)定車站、隧道、高架橋等建筑物和結(jié)構(gòu)物在設(shè)計(jì)和施工時(shí)，不能侵入的極限空間。比如，車站站臺(tái)邊緣不能太靠軌道太近，要留出足夠的人行空間；隧道的高度要足夠高，不能讓列車頂?shù)?；高架橋的柱子不能太靠近軌道，以免列車通過時(shí)產(chǎn)生過大的震動(dòng)。這個(gè)限界是為了保證列車和乘客的安全，也是為了美觀。

6.限界與城市環(huán)境的協(xié)調(diào)

限界設(shè)計(jì)不能只考慮安全問題，還得考慮和城市環(huán)境能不能協(xié)調(diào)。比如，車站建得太高太寬，可能會(huì)破壞周圍的城市風(fēng)貌；隧道出入口建在居民區(qū)旁邊，可能會(huì)產(chǎn)生噪音和震動(dòng)，影響居民生活。所以，在設(shè)計(jì)限界的時(shí)候，也要考慮如何盡量減少對(duì)城市環(huán)境和居民生活的影響，做到安全、實(shí)用、美觀。

7.限界在運(yùn)營(yíng)安全中的作用

限界在保障城市軌道交通運(yùn)營(yíng)安全中起著至關(guān)重要的作用。它就像交通規(guī)則一樣，規(guī)定了大家都要遵守的“空間規(guī)則”。只要軌道交通的各個(gè)部分都符合限界的要求，那么在正常運(yùn)營(yíng)情況下，列車和各種設(shè)備之間就不會(huì)發(fā)生碰撞，運(yùn)營(yíng)安全就能得到基本保證。當(dāng)然，實(shí)際運(yùn)營(yíng)中還要結(jié)合信號(hào)系統(tǒng)、調(diào)度指揮等多種措施，共同保障安全。

第七章城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)

1.信號(hào)系統(tǒng)的作用與功能

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)，簡(jiǎn)單來說，就是地鐵或輕軌的“眼睛”和“大腦”。它的主要作用就是保證列車運(yùn)行的安全、高效。功能上呢，主要是給列車發(fā)指令，告訴它什么時(shí)候可以開、開多快、到哪里停；同時(shí)，也要監(jiān)控列車的運(yùn)行狀態(tài)，確保列車之間的距離安全，防止追尾；還要引導(dǎo)乘客正確乘車，比如通過顯示屏和廣播告知列車到站信息等。沒有信號(hào)系統(tǒng)，列車可能就亂跑，容易出事故。

2.信號(hào)系統(tǒng)的類型

信號(hào)系統(tǒng)根據(jù)技術(shù)不同，可以分為好幾種。最傳統(tǒng)的是聯(lián)鎖系統(tǒng)，就是通過道岔、軌道電路等設(shè)備，保證一個(gè)區(qū)間同一時(shí)間只能有一列火車開；后來發(fā)展出信號(hào)系統(tǒng)，它主要依靠地面安裝的信號(hào)機(jī)給司機(jī)指示信息；現(xiàn)在更先進(jìn)的是基于計(jì)算機(jī)的列車控制系統(tǒng)（CTCS），它不依賴地面信號(hào)機(jī)，而是通過無線通信方式，直接向列車發(fā)送運(yùn)行指令，精度更高，也更安全。還有像自動(dòng)列車保護(hù)系統(tǒng)（ATP），主要作用是防止列車超速或冒進(jìn)信號(hào)，保證行車安全。

3.列車自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)（ATP）

列車自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)（ATP）是個(gè)非常重要的安全設(shè)備，它的任務(wù)就是保證列車在運(yùn)行過程中不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。比如，如果列車超速了，或者快要撞上前面的列車了，ATP系統(tǒng)會(huì)立刻向司機(jī)發(fā)出警報(bào)，甚至自動(dòng)拉緊列車制動(dòng)，阻止事故發(fā)生。這個(gè)系統(tǒng)就像列車的“安全員”，時(shí)刻盯著，確保列車運(yùn)行萬無一失。

4.列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）

列車自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（ATS）主要關(guān)注列車的運(yùn)行秩序和效率。它負(fù)責(zé)監(jiān)控所有列車的位置和狀態(tài)，根據(jù)預(yù)設(shè)的運(yùn)行計(jì)劃，向司機(jī)發(fā)布行車許可，比如什么時(shí)候可以出發(fā)、開到哪個(gè)站、以什么速度行駛等。同時(shí)，它也能收集列車的運(yùn)行信息，比如延誤情況，并向上級(jí)調(diào)度中心報(bào)告?？梢园阉斫鉃樾盘?hào)系統(tǒng)的“調(diào)度員”，負(fù)責(zé)合理安排列車運(yùn)行。

5.信號(hào)系統(tǒng)與列車運(yùn)行控制

信號(hào)系統(tǒng)和列車運(yùn)行控制緊密相連。信號(hào)系統(tǒng)提供了實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)控制的基礎(chǔ)，比如ATP和ATS系統(tǒng)，它們通過向列車發(fā)送信息或自動(dòng)控制列車制動(dòng)，來保證列車按照規(guī)定的路線、速度和間隔運(yùn)行?？梢哉f，信號(hào)系統(tǒng)是列車運(yùn)行控制的“大腦”，而列車運(yùn)行控制則是信號(hào)系統(tǒng)功能的最終體現(xiàn)，兩者配合默契，才能讓地鐵或輕軌安全高效地運(yùn)行。

6.信號(hào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

設(shè)計(jì)信號(hào)系統(tǒng)的時(shí)候，得遵循幾個(gè)基本原則。首先，安全性是第一位的，必須保證絕對(duì)安全，防止任何可能的事故。其次，要保證運(yùn)行效率，讓列車能夠盡可能快、盡可能準(zhǔn)點(diǎn)地運(yùn)行。還要考慮可靠性，信號(hào)系統(tǒng)不能經(jīng)常出故障，一旦出問題，后果不堪設(shè)想。最后，也要考慮經(jīng)濟(jì)性，在滿足安全和效率的前提下，盡量控制成本。

7.信號(hào)系統(tǒng)的維護(hù)與管理

信號(hào)系統(tǒng)是個(gè)高科技的系統(tǒng)，建好了之后還得好好維護(hù)。要定期檢查信號(hào)設(shè)備，比如信號(hào)機(jī)、軌道電路、各種傳感器等，確保它們都正常工作。還要進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試，模擬各種故障情況，檢查系統(tǒng)的應(yīng)對(duì)能力。此外，還要有專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行管理和操作，一旦出現(xiàn)故障，能快速響應(yīng)，盡快修復(fù)，保證地鐵或輕軌的正常運(yùn)行。

第八章城市軌道交通供電系統(tǒng)

1.供電系統(tǒng)的功能與組成

城市軌道交通供電系統(tǒng)，顧名思義，就是給地鐵或輕軌提供電力的系統(tǒng)。它的主要功能就是保證列車運(yùn)行和車站設(shè)備正常工作所需要的電能。這個(gè)系統(tǒng)通常由幾個(gè)部分組成：首先是電源，也就是電是從哪里來的，一般是從城市的高壓電網(wǎng)引入；然后是降壓變電站，把引入的高壓電變成適合軌道交通使用的電壓；接著是電纜線路，把電能輸送到各個(gè)需要用電的地方，比如車站、軌道、列車；最后還有各種配電設(shè)備，負(fù)責(zé)分配和管理電能。

2.供電方式的選擇

給地鐵或輕軌供電，有幾種不同的方式，選擇哪種方式得看具體情況。最常見的是采用“第三軌”供電，就是在軌道旁邊設(shè)置一條額外的導(dǎo)線（第三軌），列車通過集電靴從第三軌上獲取電力。這種方式比較簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，但缺點(diǎn)是第三軌比較顯眼，可能影響美觀，而且需要額外的安全防護(hù)措施。另一種是采用“接觸網(wǎng)”供電，就像火車頭上方的接觸線一樣，列車通過受電弓從接觸網(wǎng)上獲取電力。這種方式美觀些，可以提供更大的功率，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建設(shè)和維護(hù)成本較高，而且受天氣影響可能較大。

3.變電所與配電所設(shè)計(jì)

變電所是供電系統(tǒng)的“心臟”，它負(fù)責(zé)把從城市電網(wǎng)引入的高壓電降壓，變成適合軌道交通使用的電壓，比如直流1500伏或者交流25千伏。變電所的位置選擇非常重要，要考慮靠近電源側(cè)，也要方便向各個(gè)車站供電。配電所則是負(fù)責(zé)接收來自變電所的電能，并根據(jù)需要分配到不同的用電設(shè)備上，比如給車站的照明、通風(fēng)、電梯供電。變電所和配電所都需要有足夠的空間，并且要設(shè)置在安全、干燥的地方。

4.電纜線路設(shè)計(jì)

電纜線路就像供電系統(tǒng)的“血管”，負(fù)責(zé)把電能從變電所輸送到各個(gè)地方。電纜線路可以分為架空電纜和埋地電纜兩種。架空電纜就是沿著道路或建筑物架設(shè)，成本相對(duì)較低，但比較顯眼，容易受外界影響，比如雷擊。埋地電纜則比較隱蔽，安全性高，但建設(shè)和維護(hù)成本較高，且發(fā)生故障時(shí)查找和修復(fù)比較困難。選擇哪種方式，需要綜合考慮城市環(huán)境、成本等因素。

5.電力牽引供電系統(tǒng)

電力牽引供電系統(tǒng)是供電系統(tǒng)中最核心的部分，專門為列車提供動(dòng)力。對(duì)于采用直流供電的地鐵系統(tǒng)，通常是利用變電所將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，再通過第三軌或接觸網(wǎng)供給列車。對(duì)于采用交流供電的輕軌系統(tǒng)，通常是直接使用交流電，列車通過受電弓從接觸網(wǎng)上獲取交流電。牽引供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要保證能夠提供足夠大的功率，并且要穩(wěn)定可靠，因?yàn)榱熊噯?dòng)和制動(dòng)時(shí)對(duì)電力的需求變化很大。

6.供電系統(tǒng)的安全防護(hù)

供電系統(tǒng)是高壓電，非常危險(xiǎn)，所以安全防護(hù)措施必須到位。首先，要在變電所、配電所等地方設(shè)置高高的圍墻和警示標(biāo)志，防止無關(guān)人員進(jìn)入。其次，要安裝漏電保護(hù)裝置、過流保護(hù)裝置、接地裝置等，防止發(fā)生觸電事故或設(shè)備損壞。還要定期檢查電纜線路，防止老化或破損。此外，還要制定應(yīng)急預(yù)案，比如發(fā)生火災(zāi)或漏電時(shí)如何處理，確保人員安全。

7.供電系統(tǒng)的節(jié)能與環(huán)保

隨著環(huán)保意識(shí)的提高，供電系統(tǒng)的節(jié)能和環(huán)保也越來越重要。一方面，要在設(shè)計(jì)上采用高效節(jié)能的設(shè)備，比如高效變壓器、節(jié)能電纜等。另一方面，要優(yōu)化電力調(diào)度，盡量減少能源浪費(fèi)。此外，還要考慮供電系統(tǒng)的噪音和電磁輻射問題，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行控制，減少對(duì)周圍環(huán)境的影響。

第九章城市軌道交通車輛設(shè)計(jì)

1.車輛設(shè)計(jì)的基本要求

設(shè)計(jì)地鐵或輕軌的車輛，首先得知道它得干啥，得滿足哪些基本要求。主要是運(yùn)載乘客，所以得寬敞，座位多，站立空間也要夠。其次，得安全，各種結(jié)構(gòu)都得結(jié)實(shí)，能承受住運(yùn)行時(shí)的各種力和碰撞。還得舒適，盡量減少震動(dòng)和噪音，讓乘客坐著不難受。另外，得節(jié)能環(huán)保，運(yùn)行成本要低，對(duì)環(huán)境的影響要小。最后，還得考慮維護(hù)方便，檢修起來容易，成本也要低。

2.車輛類型的劃分

地鐵和輕軌的車輛，根據(jù)不同的線路、速度要求、載客量，可以分為好幾種類型。比如，有高速列車，跑得快，一般用在市域快線或者國(guó)家干線；有常規(guī)速度的列車，就是咱們平時(shí)坐的地鐵、輕軌，速度適中；還有動(dòng)車組和拖車，動(dòng)車組能自己跑，拖車就是空車皮，得跟著動(dòng)車組跑。不同類型的車輛，設(shè)計(jì)上差別挺大的。

3.車輛總體布局設(shè)計(jì)

車輛的總體布局，就是確定車輛內(nèi)部各個(gè)部分是怎么擺放的。比如，車廂是放在中間還是兩端，司機(jī)室在哪兒，設(shè)備間在哪兒。一般來說，地鐵車輛會(huì)把乘客車廂放在中間，司機(jī)室和設(shè)備間放在兩端，這樣乘客空間更寬敞。輕軌車輛根據(jù)線路要求，布局可能更靈活一些。布局設(shè)計(jì)要考慮乘客上下車方便，也要考慮設(shè)備維護(hù)檢修的便利性。

4.車輛主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

車輛的主要結(jié)構(gòu)，就是車體的骨架，還有車頂、車底等。車體骨架得特別結(jié)實(shí)，得用高強(qiáng)度鋼材，保證整個(gè)車身的強(qiáng)度和剛度，這樣才能在高速運(yùn)行時(shí)保持穩(wěn)定，發(fā)生碰撞時(shí)也能保護(hù)乘客。車頂和車底也要設(shè)計(jì)好，既要承重，又要考慮防水、防火、隔音等性能。這些結(jié)構(gòu)是車輛的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)不好，車輛就跑不安全。

5.車輛轉(zhuǎn)向架設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)向架可以算是車輛的小腿，負(fù)責(zé)承載車體重量，并讓車輛能在軌道上順利轉(zhuǎn)向和運(yùn)行。設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向架時(shí)，要考慮它得穩(wěn)當(dāng)，能承受住列車的重量和運(yùn)行時(shí)的各種沖擊；要靈活，能準(zhǔn)確地跟著軌道走，減少晃動(dòng)；還要輕便，減輕車輛整體重量，提高運(yùn)行效率。轉(zhuǎn)向架的設(shè)計(jì)對(duì)車輛的運(yùn)行安全和舒適度影響很大。

6.車輛制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

制動(dòng)系統(tǒng)是車輛的安全保障，非常重要。它得能在各種情況下（比如下長(zhǎng)坡、緊急情況）安全、可靠地讓列車停下來?，F(xiàn)在地鐵和輕軌mostly用電制動(dòng)，也就是利用電力把車輛運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉，這樣效率高，也干凈。同時(shí)，也會(huì)配備傳統(tǒng)的空氣制動(dòng)作為備用。制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要保證反應(yīng)快，制動(dòng)力足夠，并且穩(wěn)定可靠。

7.車輛空調(diào)與通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

車輛在運(yùn)行時(shí)，尤其是在夏天或者冬天，車廂內(nèi)溫度變化很大，得有空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)來調(diào)節(jié)。這個(gè)系統(tǒng)既要保證夏天能制冷，讓乘客涼快，冬天能制熱，讓乘客暖和，還要能保證車廂內(nèi)有新鮮空氣，并且排走二氧化碳和異味。設(shè)計(jì)時(shí)要考慮制冷制熱效率，也要考慮能耗和噪音，不能太耗電，也不能太吵。

8.車輛乘客信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)

車輛上的乘客信息系統(tǒng)，就是幫助乘客了解信息，方便乘車的設(shè)備。主要有顯示屏，顯示下一站是哪兒，什么時(shí)候到；還有報(bào)站語(yǔ)音，用語(yǔ)音播報(bào)站名和到站信息；有時(shí)候還有顯示線路圖、換乘信息的屏幕。這些信息得清晰、準(zhǔn)確、及時(shí)，讓乘客不用迷茫，知道自己在哪兒，下一站去哪兒，怎么換乘。

第十章城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理

1.運(yùn)營(yíng)管理的目標(biāo)與原則

城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理，說白了就是負(fù)責(zé)地鐵或輕軌每天怎么跑，怎么讓大家舒舒服服、安全安全地坐車。它的目標(biāo)主要有幾個(gè)：一是安全，這是最重要的，絕不能出事故；二是準(zhǔn)點(diǎn)，讓大家能按時(shí)到站、到地方；三是高效，盡量提高運(yùn)力，減少等待時(shí)間；四是方便，買票、換乘、找路等都要簡(jiǎn)單；五是舒適，盡量減少震動(dòng)、噪音，讓乘客坐著舒服。為了達(dá)到這些目標(biāo)，運(yùn)營(yíng)管理要遵循一些原則，比如安全第一，計(jì)劃性強(qiáng)，服務(wù)至上，還有要環(huán)保節(jié)能。

2.運(yùn)營(yíng)組織與計(jì)劃

運(yùn)營(yíng)組織與計(jì)劃，就是提前安排好列車怎么跑，怎