1、徐前卫 同济大学交通运输工程学院 2012.9.10,轨道交通安全与环境工程,主讲人,同济大学交通运输工程学院 交通隧道与地下工程研究室 徐前卫 副教授,第一章 绪 论,1.人类社会的发展,第一节 概述,第一章 绪 论,1.人类社会的发展,第一章 绪 论,1.人类社会的发展,第一章 绪 论,2.科技的发展促进人类的进化,第一章 绪 论,2.科技发展与人类的进化相互促进,第一章 绪 论,2.科技发展与人类的进化相互促进,第一章 绪 论,3. 人类在改造自然的过程中不可避免地开展户外活动,第一章 绪 论,3. 人类在改造自然的过程中不可避免地开展户外活动,第一章 绪 论,4. 人类出行方式随着科技
2、的进步不断地变迁,第一章 绪 论,5. 现代人的主要交通方式,公路,第一章 绪 论,5. 现代人的主要交通方式,铁路,第一章 绪 论,5. 现代人的主要交通方式,航空,第一章 绪 论,5. 现代人的主要交通方式,水运,第一章 绪 论,5. 现代人的主要交通方式,地铁,第一章 绪 论,5. 现代人的主要交通方式,市郊铁路,第一章 绪 论,5. 现代人的主要交通方式,单轨交通,第一章 绪 论,5. 现代人的主要交通方式,磁悬浮,第一章 绪 论,5. 现代人的主要交通方式,有轨电车,第一章 绪 论,5. 现代人的主要交通方式,管道,第一章 绪 论,5. 现代人的主要交通方式,第一章 绪 论,5. 现
3、代人的主要交通方式,第一章 绪 论,6.现代轨道交通内涵 （1）轨道交通定义 轨道交通指通过铁轨的运输交通铁轨能提供极光滑及坚硬的媒介让列车的车轮在上面以最小的摩擦力滚动。,第一章 绪 论,6.现代轨道交通内涵 （1）轨道交通定义 轨道是铁路线路的组成部分，这里所指的轨道包括钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备和道岔等。作为一个整体性工程结构，轨道铺设在路基之上，起着列车运行的导向作用，直接承受机车车辆及其荷载的巨大压力。在列车运行的动力作用下，它的各个组成部分必须具有足够的强度和稳定性，保证列车按照规定的最高速度，安全、平稳和不间断地运行。,第一章 绪 论,6.现代轨道交通内涵 （1）轨道交
4、通定义 轨道交通载体：,第一章 绪 论,6.现代轨道交通内涵 （2）轨道交通分类 轨道交通分两种：铁路交通和城市轨道交通。,第一章 绪 论,6.现代轨道交通内涵 （3）铁路交通系统 铁路运输（Rail Transport）是一种陆上运输方式，以机车牵引列车在两条平行的铁轨上行走。 铁路运输可以比路面运输运载同一重量物时节省五至七成能量。而且，铁轨能平均分散列车的重量，令列车的载重力大大提高。,第一章 绪 论,6.现代轨道交通内涵 （3）铁路交通系统 一个铁路运输系统包括很多元素，而且它们之间是相辅相成的。 首先，是铁路沿线的地理环境。 其次，是系统的用途为何：客运或是货运，若是客运，还要考虑乘
5、客是通勤者还是中、长途旅行者。 再次，当弄清楚需求后，便要决定建造的铁路类型：轻铁、重铁还是高速铁路。 决定建造的铁路类型后，便要小心选择使用的轨距。 列车动力方面，古时用马，后来有蒸汽，现在则用柴油或电力。如果是电力，便需要电气化的系统，列车供电有不同的方法，最普遍的是接触网供电及轨道供电。 最后，要根据交通流量决定路轨的数目，如果流量是小的，可以只建一条路轨，流量大的，可以铺双线甚至多线。,第一章 绪 论,6.现代轨道交通内涵 （3）铁路交通系统 希腊是第一个拥有路轨运输的国家。至少二千年前已有马拉的车沿着轨道运行。 1804年，理查特里维西克在英国威尔士发明了第一台能在铁轨上前进的蒸汽机
6、车。 第一台取得成功的蒸汽机车是乔治斯第芬孙在1829年建造的“火箭号”。,第一章 绪 论,6.现代轨道交通内涵 （3）铁路交通系统 1820年代，英格兰的史托顿与达灵顿铁路成为第一条成功的蒸汽火车铁路。 高架电缆在1888年发明后，首条使用接触网供电的电气化铁路在1892年启用。,第一章 绪 论,6.现代轨道交通内涵 （3）铁路交通系统 中国第一条铁路吴淞铁路建于上海，由英国人兴建，后被清朝地方官员买回并拆毁。而正式投入使用的第一条铁路和蒸汽机车则是由李鸿章兴办的开滦公司煤矿所建。,第一章 绪 论,6.现代轨道交通内涵 （3）铁路交通系统 台湾第一条铁路是在清代刘铭传担任台湾巡抚期间建成，当
7、时的路线为基隆新竹，规格上采用英国人马德利所设计轨距为3呎6吋（1,067mm）的铁路。,第一章 绪 论,6.现代轨道交通内涵 （3）铁路交通系统 现时在全球236个国家和地区之中，有144个设有铁路运输（包括全世界最小的国家梵蒂冈在内），其中约90个国家和地区提供客运铁路服务。铁路依然是世界上载客量最高的交通工具，拥有无法被取代的地位。,第一章 绪 论,6.现代轨道交通内涵 （4）城市轨道交通系统（urban rail transit ） 简称城轨系统，通常依据各地用语的不同而称为地铁、捷运等，其定义为以下五个条件： 必须是大众运输系统； 必须位于城市之内； 必须以电力驱动； 必须行驶于轨道
8、之上； 班次必须密集。 在网络上城市轨道交通词典中城市轨道交通的释义为：城市公共交通网络的重要组成部分。泛指城市中再不同形式轨道上运行的大、中运量城市公共交通工具，是当代城市中地铁、轻轨、单轨铁路、自动导向、短途磁悬浮等轨道交通的总称。,第一章 绪 论,6.现代轨道交通内涵 （4）城市轨道交通系统 目前国际轨道交通有地铁、轻轨、市郊铁路、有轨电车以及磁悬浮列车等多种类型，号称“城市交通的主动脉”。 轨道交通具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点。世界各国普遍认识到：解决城市的交通问题的根本出路在于优先发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统。,第一章 绪 论,6.现代轨道
9、交通内涵 （4）城市轨道交通系统 轻轨应是一种电气化铁路系统，由于轻轨的机车重量和载客量都较小，列车长度、宽度都不及地铁，使用的铁轨质量也较小，每米只有50公斤，而一般铁轨每米的质量为60公斤，由此得名“轻轨“。 地铁主要是指“重轨”，它也是一种电气化铁路系统，运能与轻轨”相比较大。它必须有单独的道路；车辆由多节车厢组成，速度及加速都较快；有复杂的信号系统；并需有较高的站台上下客。行驶的道路可以在地面、地下和高架线上。国外“重轨”交通系统包括了市郊列车、地铁列车等。如上海地铁1号、2号及3号线都属于这一类。从运量来区分，地铁的运输量最大，单向每小时可运送4万至6万人次，轻轨可运送2万至3万人次
10、，有轨电车的运量最小，只有1万人次。从能源使用的角度来说，大多数轨道交通工具都是用电驱动的。,第一章 绪 论,6.现代轨道交通内涵 （4）城市轨道交通系统 城市轨道交通在城市公共交通的地位与作用： (1)城市轨道交通是城市公共交通的主干线，客流运送的大动脉，是城市的生命线工程。 (2)城市轨道交通是世界公认的低能耗、少污染的“绿色交通”。 (3)城市轨道交通是城市建设史上最大的公益性基础设施，对城市的全局和发展模式将产生深远的影响。可以带动城市沿轨道交通廓道的发展，促进城市繁荣，形成郊区卫星城和多个副部中心，从而缓解城市中心人口密集、住房紧张、绿化面积小、空气污染严重等城市通病。 (4)城市轨
11、道交通的建设与发展有利于提高市民出行的效率，节省时间，改善生活质量。,第一章 绪 论,6.现代轨道交通内涵 （4）城市轨道交通系统 城市轨道交通体系构成： 城市轨道交通是属于集多专业、多工种于一身的复杂系统，通常由轨道路线、车站、车辆、维护检修基地、供变电、通信信号、指挥控制中心等组成。 城市轨道交通的运输组织、功能实现、安全保证均应遵循有轨道交通通的客观规律：在运输组织上要实行集中调度、统一指挥、按运行图组织行车；在功能实现方面，各有关于专业如线路、车站、隧道、车辆、供电、通信、信号、机电设备及消防系统均应保证状态良好，运行正常；在安全保证方面，主要依靠行车组织和设各正常运行，来保证必要的行车间隔和正确的行车线路。,第一章 绪 论,6.现代轨道交通内涵 （4）城市轨道交通系统 中国城市轨道交通系统已通车： 北京地铁 香港铁路、香港电车 天津地铁 上海轨道交通 广州地铁 深圳地铁 南京地铁 武汉轨道交通 重庆轨道交通 长春轻铁 大连轨道交通 抚顺电铁,
