中低速磁浮交通系统特征介绍及发展前景课件.ppt

1、中低速磁浮交通系统特征介绍汇 报 提 纲一磁浮技术发展历程二技术特征三应用范围四审批流程五案例分析六发展与展望汇 报 提 纲一.磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程 磁悬浮列车磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程磁浮交通分类磁浮交通分类 常导高速磁浮：上海高速磁浮示范线 超导高速磁浮：日本山梨试验线 常导中低速磁浮：日本东部丘陵线、韩国仁川机场线、长沙磁浮快线常导中低速磁浮：日本东部丘陵线、韩国仁川机场线、长沙磁浮快线 高温超导磁浮：里约热内卢大学试验线、

2、西南交大试验线 永磁电动磁浮：美国的Magplane高速磁悬浮列车系统磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程磁浮交通分类磁浮交通分类按照列车运行速度可分为高速磁浮交通和中低速磁浮交通两种类型。高速磁浮交通中低速磁浮交通运行速度时速400-500公里时速100-160公里适用范围远距离城市间交通城市内、近距离城市间及旅游景区的交通连接国内外研发情况目前德国掌握技术，日本正在进行研发。目前日本、韩国和中国掌握技术，美国正在进行研发高速磁浮交通相比于中低速磁浮交通工艺技术更为复杂，悬浮能耗较大，对人体对环境都有强磁场影响，造价相对更高，仅适于需要高速运行的区间；中低速磁悬浮系统更适合作为一种城市及其与城郊

3、间的交通工具，更接近于商业运行的经济性、实用性的目标。磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程基本原理（以中低速为例）基本原理（以中低速为例）磁浮交通系统由线路、车辆、供电、运行控制系统四个主要部分构成。其中悬浮控制技术是整个车辆技术的核心，即将车辆悬浮至一定高度（8mm），使列车与轨道无接触运行的核心技术磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程基本原理（以中低速为例）基本原理（以中低速为例）磁浮列车支承：电磁力悬浮导向：电磁力导向牵引：同步直线电机轮轨列车支承：车轮导向：轮沿牵引：旋转电机磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程基本原理（以中低速为例）基本原理（以中低速为例）中低速磁浮列车的驱动系统采用短定子直线电

4、机形式。磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程n 研发与应用研发与应用 1934年：德国工程师赫尔曼肯佩尔申请了磁悬浮的首次专利；1977年：德国已开发出各种类型的磁悬浮系统,并决定选择长定子驱动和电磁悬浮系统的技术路线（即后来上海高速磁浮采用的的Transrapid系统）早期的磁悬浮车辆磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程n 研发与应用研发与应用 20世纪70年代中期，日本从德国引进短定子技术，开始开发中低速系统，取名HSST(High Speed Surface Transport）；20世纪80年代，我国的国防科大、西南交大开始磁悬浮技术研究；之后全球磁浮交通的商业应用随即主要围绕着上述两种制式展

5、开：2004年初上海高速示范线商业运营（最高时速430km）2016年5月长沙磁浮快线商业运营（最高时速100km）2005年3月日本东部丘陵线商业运营（最高时速100km）2016年2月韩国仁川机场线体验式运营（最高时速100km）磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程u上海高速磁浮示范线2003年初开始单线试运行；2004 初开始按时刻表运行；u目前每天：6:45-19:00时按 15min间隔；19:00-22:30时按20min间隔 运行；每天发车117班次；u目前列车每天9:00-11:00 点及 15:00-16:00 点 按430km/h最高速度运行，其

6、他时间按 300km/h最高速度运行。上海磁浮线是世界上唯一按时刻表在400km/h以上速度商业运行的系统磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程u磁浮列车经历了台风、大暴雨、降雪等极磁浮列车经历了台风、大暴雨、降雪等极端天气，从未因恶劣天气原因发生过运行中端天气，从未因恶劣天气原因发生过运行中断，即使其他交通工具已无法正常运行。断，即使其他交通工具已无法正常运行。u运行近十三年，未发生过人员伤亡事故。运行近十三年，未发生过人员伤亡事故。u验证了高速磁浮交通的安全性和可用性。验证了高速磁浮交通的安全性和可用性。磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程2010年4月，国家磁浮中心设计，成都飞机公司制造的第一节国

7、产高速磁浮车从成都飞机公司发运。新车被命名为“电力飞车”第一节国产车出厂发运典礼磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程国产磁浮列车在上海磁浮线上运行磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程日本低速磁浮列车 20世纪70年代中期，日本从德国引进技术，开始开发中低速系统，取名HSST(High Speed Surface Transport）。1975年到1989年，先后研制和试验HSST-01至HSST-05型5款磁浮车。1991年建成了位于名古屋附近的大江试验线（1.53km），HSST-100S型磁浮列车开始运行试验，最高试验速度达到110km/h。1993年宣布技术成熟。磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程

8、 2005年3月，在名古屋建成商业线，HSST-100L型磁浮列车投入运行。运营线路长8.9km，列车最高运行速度为100km/h。磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程韩国磁浮列车 韩国从1989年开始研发磁浮列车。2010年2月开始建设仁川机场和龙游站之间6.1公里磁浮示范线。2012年9月开始调试运行，2014年9月完成调试。预计2015年元旦举行正式通车典礼。磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程磁浮列车直接驶入仁川机场航站楼磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程 由于低噪声及选线灵活，中低速磁浮适合高架建设。建设投资大约为地铁的40-50%,运能为地铁50-60%.u自2011年以来，我国每年建设40

9、0-500km地铁线；u 每公里地铁的平均造价超过6亿元。2004年11月,原 建设部总工周干峙院士发表名古屋中低速磁浮基本情况的文章，建议在城市轨道交通中，尝试和应用中低速磁浮交通，得到从事磁浮交通研发的产学研团队的积极响应。周干峙院士中国低速磁浮列车磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程上海中低速磁悬浮试验线：上海中低速磁悬浮试验线：2005年5月至2007年底，国家磁浮交通工程技术研究中心与上海电气集团公司、西南交大等单位合作，建成上海临港中低速磁浮试验 线及一列三节组磁浮列车。u三节编组磁浮车设计速度：100km/h u线路长度:1,704mu轨距:1900mm u车宽:2800mm上海中低

10、速磁浮试验线 中国低速磁浮列车磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程中国低速磁浮列车唐山中低速磁浮试验线：唐山中低速磁浮试验线：北京控股磁浮公司与国防科大及唐山铁道车辆厂合作，2008年于唐山建成1.5km中低速磁浮试验线。u两节编组磁浮车设计速度：100km/h u线路长度:1,5kmu轨距:2000mm u车宽:3000mm磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程中国低速磁浮列车株洲中低速磁浮试验线：株洲中低速磁浮试验线：南车株洲电力机车公司与西南交大、铁二院、同济大学国家磁浮中心等单位合作，于2012年初在株洲建成1.5km长的试验线。2014年6月完成性能评估。u三节编组磁浮车设计速度：100km/

11、h u线路长度:1.5kmu轨距:1860mm u车宽:2800mm磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程中国低速磁浮列车北京中低速磁浮应用线北京中低速磁浮应用线:S1:S1 线线 2013年10月开工,计划 2015年实现车通。l线路全长:10.2 kml车站:8座 l列车:10 列 6节编组北京S1 线(来源：北京控股磁浮有限公司)建设中的北京S1磁浮线（2014年6月）磁浮技术发展历程磁浮技术发展历程中国低速磁浮列车长沙机场中低速磁浮线长沙机场中低速磁浮线2014年5月开工。线中连接飞机场和高铁火南站线路全长：18.5 km车站:3座列车:5 列3节编组。汇 报 提 纲二.技术特征技技 术术

12、特特 征征Mid-Low Speed MaglevLight Rail Transit中低速磁浮交通系统轻轨交通系统Underground Transit System地铁交通系统p成本低成本低 中低速磁浮交通每公里造价可降至2亿元左右，建设投资大约为地铁的建设投资大约为地铁的40-50%40-50%，成本优势明显技技 术术 特特 征征p占地少占地少 技技 术术 特特 征征p占地少占地少 长沙磁浮快与现有市政道路“和谐共存”技技 术术 特特 征征p爬坡性能高，转弯半径小爬坡性能高，转弯半径小(适应性强适应性强)坡度（最大70）坡度（最大约35）传统轮轨车辆中低速磁悬浮列车最小转弯半径50米（轮

13、轨交通为250米）；最大纵坡7.0%（轮轨交通为3.5%）唐山试验线7%的坡道技技 术术 特特 征征p爬坡性能高，转弯半径小爬坡性能高，转弯半径小(适应性强适应性强)长沙磁浮快线的线路规划情况技技 术术 特特 征征p运量较大，速度较快运量较大，速度较快 中低速磁浮运能在13万人/h；最高设计车速可达120km/h。技技 术术 特特 征征p安全、可靠安全、可靠车、轨一体化结构特征，车辆环抱轨道，运行更加安全可靠；无轮轨的蛇形失控、无轮对严重擦伤失控、无轮轨的蠕滑状态失控等构成脱轨、颠覆风险技技 术术 特特 征征p低噪音低噪音相比于地铁列车，磁悬浮列车噪音污染更小；80km的磁悬浮列车车内噪音值6

14、6dB，车外7.5m处噪音值为73dB新闻媒体现场直播噪音测试磁浮噪音分布表技技 术术 特特 征征p电磁辐射低电磁辐射低电磁辐射强度低于世界卫生组织推荐的国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）公布的国际标准（100T）直流磁场强度小于正常看电视时对人体的影响；交流磁场强度小于使用电剃须刀时对人体的影响。技技 术术 特特 征征p无集中载荷，轨道受力均匀，土建投入低；无集中载荷，轨道受力均匀，土建投入低；p维修简单，运行无轮轨接触，无摩擦与冲击，维护过程得以简化维修简单，运行无轮轨接触，无摩擦与冲击，维护过程得以简化磁浮车：轨道均布载荷轮轨车：轨道集中载荷技技 术术 特特 征征p 对外界环境适应

15、好对外界环境适应好 运行无轮轨接触，无黏着要求，雨雪天气轻松出行技技 术术 特特 征征中低速磁浮交通系统车辆轨道供电运控线路站场除车辆和轨道为新技术外，其余技术与轮轨系统相近。p技术参数技术参数技技 术术 特特 征征p车辆技术参数车辆技术参数序号名称参数1列车编组-Mc+M+Mc-2轨距1,860mm3额定供电电压DC1500V4车体基本长度15,700/15,000mm5车体基本宽度2,800mm6车内净高 2,100mm7车钩中心线距轨面高度 600mm8悬浮架模块长度2,800mm9每节车悬浮架模块数量5个10最小平面曲线50m11最小竖直曲线1500m12坡道7013车辆最高速度100

16、km/h技技 术术 特特 征征p轨道技术参数轨道技术参数 桥梁结构多采用跨度16m至25m的简支梁桥结构；小半径地段及有特殊跨越要求时多采用连续梁及其他特殊结构。轨道自上而下主要由感应板、F轨、连接件及紧固件、钢轨枕、扣件系统、混凝土轨承台等部分组成F轨采用一次热轧成型，曲线及缓和曲线地段采用F型钢圆曲线导轨和F型钢缓和曲线导轨道岔用截断式单开道岔，道岔的主要结构是道岔钢箱梁，共有3段。钢梁之间分别由十字销连接，当驱动装置推动梁体横向移动时，梁下的台车沿着轨道移动，实现转线。技技 术术 特特 征征p轨道技术参数轨道技术参数 桥梁结构多采用跨度16m至25m的简支梁桥结构；小半径地段及有特殊跨越

17、要求时多采用连续梁及其他特殊结构。技技 术术 特特 征征p信号技术参数信号技术参数信号系统由控制中心设备、车站设备、车载设备、轨旁设备组成，具有列车自动监控、自动防护、自动驾驶的功能，具有安全、舒适、快捷、准点、自动化程度高的特点。利用感应式传感器（车载测速设备）接近金属目标物（轨枕）将产生变化的感应涡电流的原理，在磁浮列车上安装了一组定距离布置的感应式传感器，解决了列车测速问题。技技 术术 特特 征征p供电技术参数供电技术参数牵引供电系统采用DC1500V，设置再生制动能量回馈装置，实现节能环保。牵引网采用在走行梁两侧绝缘敷设的正极接触轨受电、负极接触轨回流方式，解决了杂散电流腐蚀防护的问题

18、。宽磨面钢铝复合接触轨的具备良好的授流性能。F F轨轨p技术特征汇总技术特征汇总 线路：高架线路，爬坡能力可达7%，最小转弯半径50m，实际应用一般采用100m 运营：由三节或六节编组，最小发车间隔23min，运能在13万人/h；最高设计车速120km/h。车站：高架车站，通过天桥与地面联系 投资：约24亿元/km。适应：受工程条件限制（山地、河流、机场、高架线等），或者是其他需要高架分离区域，或作为景区线 应用：现阶段应用不多，国内只有长沙未来发展潜力巨大，北京、深圳、张家界等城市都在积极开展中低速磁悬浮交通系统建设的前期论证。技技 术术 特特 征征p城市轨道交通基本制式比较城市轨道交通基本

19、制式比较技技 术术 特特 征征公交方式市郊铁路地铁轻轨中低速磁浮跨坐式单轨悬挂式空轨有轨电车客运能力(万人/h)大于1万人35 13 1313 0.51.0 0.51.5 运营速度(km/h)45120304025354060253025302030工程投资(亿元/km)0.81.2483524231.02.01.21.5运营费用 中高高高高中中敷设方式地面、高架地下为主高架为主高架为主高架悬架地面为主适应范围长距离中长距离中长距离中长距离中距离中距离中距离汇 报 提 纲三.应用范围应应 用用 范范 围围（1 1）城市繁华区）城市繁华区不占路权：桥墩仅占用2-3m宽的绿化带不影响现有交通：高架

20、桥可以大跨度布置应应 用用 范范 围围（2 2）旅游风景区：）旅游风景区：磁浮交通以其舒适、快捷、节能、环保的优点成为沟通城市交通枢纽至景区的最佳交通工具，其高科技性能与高铁、飞机等现代化交通工具相匹配，为游客提供良好的旅游交通体验。应应 用用 范范 围围（3)3)交通枢纽之间点对点的连接：交通枢纽之间点对点的连接：目前全国各大、中、小型城市建设了大量的高铁站、机场以及综合交通枢纽，而这些交通枢纽的接入规划条件往往十分苛刻，磁浮的选线灵活、安静舒适等特点，特别适用于各交通枢纽之间点对点的连接。应应 用用 范范 围围（4)4)城际客运线：城际客运线：磁浮的运量与现有城际铁路运量相当，转弯半径更小

21、，选线较更为灵活，征地拆迁规模将大大小于现有轻轨交通等方式。尤其是中西部地区，地势起伏大，城市多建于浅丘河谷，而磁浮爬坡能力较强，适合各城市高低起伏的地形，适宜中西部城市之间的城际客运。应应 用用 范范 围围（5)5)二、三线城市的城市轨道交通二、三线城市的城市轨道交通 ：目前国内众多城市修建城市轨道交通的意愿非常强烈，如规划地铁线路往往受到财政收入、非农业人口、规划客流量等指标的诸多的限制。具有完全自主知识产权、技术成熟的中低速磁浮交通是二、三线城市发展城市轨道交通的较好选择。汇 报 提 纲四.审批流程应应 用用 范范 围围规划阶段项目立项阶段工可研究阶段工作阶段工作阶段成果文件成果文件审批

22、流程审批流程城市总体规划城市综合交通规划轨道交通线网规划建设规划（代项目建议书）工程可行性研究报告纳入总体规划审批国务院审批省发改委审批市政府审批？国务院审批？前期研究工作流程 低 速 磁 悬 浮 的 的 建 设低 速 磁 悬 浮 的 的 建 设应应 用用 范范 围围设计与施工工作流程 低 速 磁 悬 浮 的 的 建 设低 速 磁 悬 浮 的 的 建 设总体设计初步设计施工图设计工作阶段工作阶段成果文件成果文件审查流程审查流程总体设计：总体院主编初步设计总说明：总体院初步设计文件：工点院初步设计专家评审总体设计专家评审招标设计专项审查：消防审查人防审查概算审查土建招标设计：工点院设备用户需求书

23、：总体院施工图设计：工点院施工图强制性审查应应 用用 范范 围围调试与验收工作流程 低 速 磁 悬 浮 的 的 建 设低 速 磁 悬 浮 的 的 建 设调试阶段验收工作阶段工作阶段成果文件成果文件责任部门责任部门单机调试系统大联调分部、子项单位工程验收人防验收消防验收卫生学验收。试运行开通(试运营)前评估项目业主各政府主管部门系统、设备供货商、机电系统工程承包商项目业主试运营(一年后)政府验收环境保护工程验收项目业主各政府主管部门汇 报 提 纲五.案例分析案案 例例 分分 析析p长沙中低速磁浮示范线长沙中低速磁浮示范线n 项目背景 自2006年，420米的青城山试验线成功修建后，国内先后建成3

24、条中低速磁浮工程试验线。2013年，株洲电力机车有限公司研制的中低速磁浮列车运行试验近3万公里，达到工程化水平。标志着湖南省掌握了中低速磁浮车辆核心技术。湖南省委、省政府高度重视、科学谋划，国内首条中低速磁浮运营线落户长沙。案案 例例 分分 析析p长沙中低速磁浮示范线长沙中低速磁浮示范线n项目概况 构建中部地区“空铁联运”一体化综合交通枢纽 自主创新的具有完全自主知识产权的“首台套”工程 展示了中国的磁浮交通系统设计、建设、系统集成、运营管理的能力案案 例例 分分 析析p长沙中低速磁浮示范线长沙中低速磁浮示范线n项目投资 总投资42.9亿元，包含6.7亿元拆迁费。（1）包含拆迁费在内每公里投资

25、为2.31亿元（2）去除拆迁费，折算到每公里投资为：1.95亿元案案 例例 分分 析析p长沙中低速磁浮示范线长沙中低速磁浮示范线n项目组织 采取PPP模式（政府与社会资本合作）。由长沙市轨道集团、湖南省铁路建设投资有限公司、中国铁建、中车株机、湖南机场股份有限公司五方共同出资。案案 例例 分分 析析p长沙中低速磁浮示范线长沙中低速磁浮示范线n建设节点完成时间重要项目建设节点2014/05/16长沙磁浮工程开工建设2015/08/31长沙磁浮工程高铁南站受电成功2015/09/18第一列磁浮列车到达磁浮车辆段2015/10/05长沙磁浮工程全线实现“梁通”2015/10/06磁浮列车成功实现正线

26、试跑2015/10/16长沙磁浮工程全线实现“轨通”2015/11/30长沙磁浮工程全线实现“电通”2015/12/26长沙磁浮快线试运行启动2016/05/06长沙磁浮快线试运营启动案案 例例 分分 析析p长沙中低速磁浮示范线长沙中低速磁浮示范线n项目亮点 轨道梁标准化生产 F轨规模化生产 成功解决车岔、车轨耦合共振 应用了国内三家悬浮控制技术 建立了自主设计、施工及验收标准 提升RAMS指标，确保高可靠运行 建立了自主运营管理体系案案 例例 分分 析析p长沙中低速磁浮示范线长沙中低速磁浮示范线n运营情况n 运营时间：运营时间：长沙磁浮快线运营时间为7：0021:00。列车全程运行时间为19

27、分30秒，发车间隔15分30秒。n 运营票价：运营票价：磁浮高铁站至磁浮机场站单程票价20元/人，磁浮梨站至磁浮机场站、磁浮高铁站单程10元/人。n 客流人次：客流人次：目前日均8000人次/日左右，最高9965人次/日。案案 例例 分分 析析p长沙中低速磁浮示范线长沙中低速磁浮示范线n城市航站楼n 航空旅客可在设置在磁浮高铁站的城市航站楼办理值机与行李托运。航空旅客可在设置在磁浮高铁站的城市航站楼办理值机与行李托运。展厅旅客流线行李流线值机大厅磁浮车站磁浮高铁站平面布置图高铁巴士地 铁汇 报 提 纲六.发展与展望发展与展望发展与展望 中低速磁悬浮列车具有爬坡能力强、转弯半径小、噪声小、安全等优点，为新型的城市轨道交通工具，具有一定发展前景。中低速磁悬浮列车应用范围广泛，在城市市区、旅游景区、城际线路、枢纽之间均有较好的适用性，未来将有较大的应用市场。p中低速磁浮线中低速磁浮线THANKS!