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城市軌道交通形式范文1
關鍵詞：城市軌道交通；慢行交通；步行；自行車；接駁換乘
中圖分類號：U213.2文獻標識碼： A 文章編號：
1 引言
長期以來，城市交通擁堵嚴重現象已成為亟待解決的問題。城市軌道交通在很大程度上解決了交通擁堵問題，但只有合理規劃軌道交通接駁換乘體系才能發揮其強大功能，而慢行交通與軌道交通的接駁換乘研究日益引起界內專家的重視。因地制宜形成機動車道路系統和慢行交通道路系統等配套合理的綜合道路系統，充分體現“以人為本”的城市交通建設指導思想，使自行車、步行與軌道交通合理銜接，創造綠色和諧的城市交通環境[1]。
2 慢行交通概述
慢行交通主要相對于快速交通和高速交通而言，本文初步定義為平均速度低于20km/h、噪聲較低、制動性好、以人為本、近距離出行的非機動車交通方式統稱。主要以行人為動力進行空間移動，平均出行速度較低，步行速度一般為4km/h左右，而自行車速度一般在10km/h左右，出行距離比較短，一般在3km之內 [2]。
慢行交通是一種全新理念，主要基于可持續發展的交通觀念，其目的在于緩解城市交通擁堵，解決城市軌道交通“最后一公里”的難題，發展低污染、多元化交通工具，從而實現城市社會、經濟與環境的可持續發展，創建和諧的城市交通運輸系統 [3]。
慢行交通接駁換乘不僅提高短程出行效率，彌補公交服務的不足，而且在促進交通可持續發展、保障弱勢群體出行便利等方面具有無法替代的作用，與機動化交通相互競爭、相互配合，共同構成城市客運交通系統[4]。
在能源供應趨緊、大城市交通擁堵加劇的背景下，規劃高品質的慢行交通銜接體系能夠引導市民形成全新的出行理念，本文主要研究步行、自行車與軌道交通車站的銜接規劃設計。
項目 ：《廣西高等學校特色專業及課程一體化建設項目》，編號：GXTSZY234
3 步行
步行是城市軌道交通最基本、最主要的接運方式，只有通過步行的合理接駁，軌道交通才能真正實現對乘客“門到門”的服務。軌道交通與步行交通的接駁換乘研究主要包括人行通道、過街設施及人車分離設施的規劃設計，為乘客提供一個安全、和諧的步行換乘環境，保證車站所有流動乘客順利完成各種相關活動。
3.1 規劃設計原則
在規劃設計步行與城市軌道交通換乘體系時，應遵循以下幾個原則：
①以軌道交通車站為核心，對步行換乘設施進行整合，提供獨立的人行通道以連接車站合理步行區范圍內的建筑設施，保證人車分離，提供安全、協調的步行環境；
②對車站周邊道路斷面優化設計，設置合理的行人過街橫道線、中央安全島及交通標識系統；
③設置良好的的導向標志，建立通達性強的人行通道以連接車站站臺，并滿足步行便捷、安全疏散的要求。
3.2 步行接駁通道設計
步行接駁通道的物理性狀與幾何尺寸直接影響了乘客換乘軌道交通時的走行時間，列車在車站內的?？繒r間以及乘客在站臺上的分布形態也會影響乘客換乘的時間，在規劃步行與軌道車站的銜接系統時，確定步行通道長度和寬度是關鍵所在。
（1）通道長度
通道長度是指與站臺銜接通道兩端之間的距離（即乘客沿通道所走過的距離），但軌道交通車站換乘通道內往往設有坡道、樓梯及自動扶梯等多種垂直移動設施，這都會影響換乘乘客的步行速度。
在乘客換乘軌道交通的過程中，實際走過的距離為通道長度和乘客在兩端站臺上所走過的距離之和[5]，通道單純長度與乘客步行時間不會形成線性關系，在計算接駁通道長度時，應將所有影響乘客走行速度的設施折算成相對于水平移動的換算系數，則通道換算長度為各種實際長度換算后的總和，計算公式如下表示：
其中，LL―通道內水平步行距離；
Li―第i種非水平步行距離；
Ri―相對的換算系數；
n―非水平步行距離的種類。
換算系數的選取根據乘客通過非水平距離與相同水平距離所用時間之比來確定。
（2）通道寬度
換乘客流具有一定的周期性，為保證換乘客流的安全與舒適，步行通道應有足夠的寬度，可根據以下公式進行估算[6]：
其中： q―高峰換乘客流（人/h）
σ―超高峰小時系數，一般取值為1.2~1.4
Im―接駁車輛到達平均時間間隔（s）
β―通道服務客流占全部換乘客流的百分比（%）
C―通道的通過能力（人/m?h）
―疏散乘客所需要的平均時間（s）
αlos―通道相應服務水平下的飽和度
4 自行車
自行車是城市軌道交通的接駁方式之一，參考我國眾多城市居民出行調查報告，在人口稠密的軌道交通樞紐地區，機動車換乘量僅次于步行換乘。自行車不同于定時、定點、定線的公共交通，具有便利性、隨意性和靈活性等特點，在距離軌道交通車站大約1km~3km的范圍內，自行車作為便捷的接駁方式具有強大的優勢，在居民區附近的軌道交通車站會吸引更多乘客選擇軌道交通為主要出行工具。
在我國城市公交系統不完善、服務質量不佳的情況下，在軌道交通車站為自行車使用者提供良好的停車換乘環境，規劃合理的自行車接駁換乘體系，對于提高城市軌道交通吸引客流能力有著重要的促進作用。因此在規劃設計軌道交通樞紐時，應考慮一定的非機動車停放場地，若地面空間有限，可設置地下停車場，同時還應創建非機動車專用道并配備相應型號設施，以確保出行者的安全。
4.1 原則
對自行車與軌道交通車站接駁換乘系統進行規劃設計時，應遵循如下基本原則[7]：
①與既有規劃協調一致：自行車停車換乘比較適合于城市區或居住區附近的軌道車站，應規劃一定規模的自行車停車場。在規劃設計時，要與城市空間規劃、總體交通規劃及區域交通規劃相協調，重視客流走廊，符合換乘客流往返規律。
②以人為本：自行車換乘系統主要為騎自行車換乘軌道交通的乘客服務，應充分考慮行人交通需求，為其提供便利的換乘條件，更好地吸引出行者采用自行車存車換乘模式。因此，在規劃自行車銜接系統時，從騎車人的角度出發，盡量提供自行車專用道系統，自行車停車場應與軌道車站出入口保持合適的距離，為乘客提供安全、便捷、舒適的換乘環境。
③功能與效益相結合：自行車存車換乘設施一般根據軌道交通車站位置與功能進行規劃設計，對于換乘客流量較大的車站，應設置集中的專用路外停車場，對于換乘量較小的車站可分散停放。為避免自行車停放造成的不良影響，必須提供合理的自行車專用停車位，由于車站周邊地區地價較高，建設投資大，在銜接系統規劃中，要合理規劃換乘設施位置與規模，盡量減少投資與風險。
④合理性與操作性相結合：自行車存車換乘順利實施是銜接規劃目標實現的基礎，一方面取決于規劃方案的合理性，另一方面取決于實施部門的可操作性，因此，在規劃自行車接駁換乘系統時必須遵循兩者相結合的原則。
在城市軌道交通車站附近配備適宜的非機動車停車場時，應注意以下幾項要點：
①所有車站應按要求配置一定規模的非機動車停放場，并應根據實際情況設置遮雨棚；
②結合車站各出入口位置，分散布置自行車停放場，與出入口距離應控制在80m之內；
③對于非地面車站，可結合高架橋下的空間及地下空間，布置適量的非機動車停車位；
④當地區中心用地條件有限時，可結合軌道交通車站周邊的建筑情況，設置適宜的非機動車停放場，或采用立體式停車庫；
⑤非機動車停放場還可結合綠化建設，在軌道交通建設過程中，應考慮地面的規劃情況，可以同步建設非機動車停放場。
4.2 自行車停車場規模
自行車停車場面積取決于停放量和單位停車面積，自行車單位面積受到標準停車寬度和停放形式的影響，一般取值為1.8/輛，可按以下公式進行估算：
式中：Nbike―高峰時段10min內換乘的乘客數量（人）；
tbike―自行車的平均停放時間（s）；
sbike―自行車停放時所需的面積（m2/輛）；
Pbike―自行車平均載客人數（人/輛），一般取1.0人/輛；
αbike―某一服務水平下的停車飽和度；
βbke―存車換乘自行車數占停放自行車總數的百分比（％）。
4.3 自行車停車布局模式
（1）在出入口附近設置路邊停車場
有些軌道交通車站周邊土地已經完全開發利用，用地比較緊張，主要利用車站出入口旁邊的空閑地塊，設置自行車臨時?？奎c。
（2）在高架橋下設置自行車停車場
這種模式一般適合軌道交通高架車站與自行車的銜接系統，直接在高架橋下配置適宜的自行車存放場。
（3）在地下站廳設置自行車停車庫
結合軌道交通車站地下大廳的布局模式，可設置地下停車庫，采用該模式的車站出入口臺階還應帶有斜坡，以方便自行車出入。采用這種模式時，換乘方便、距離短，自行車管理業方便，但為了減少資金利用，地下停車庫應與軌道交通車站同步規劃與設計。
（4）在站前廣場設置自行車停車場
對于換乘客流量較大和換乘方式比較復雜的軌道交通車站，應規劃一定規模的交通廣場，并設置公交車、小客車、出租車和自行車等多種換乘設施，共同為軌道交通服務。自行車停車場應布置在車站出入口附近，避免靠近機動車銜接設施，以免造成自行車流與機動車流交織干擾。
4.4 自行車停車換乘管理政策
（1）加強停車場的管理[8]
由于自行車比較靈活、輕便，容易造成停放自行車被偷被盜現象，降低居民采用“自行車+公共交通”出行模式的積極性。因此，應加強銜接自行車存放場的管理，采取相應措施與政策，配備一定數量的看管人員，避免存放自行車被偷被盜現象，使換乘停車更加安全，還可根據實際情況配置相應的維修服務設施，以保障自行車換乘的可靠性。
（2）允許折疊自行車搭乘軌道交通
近年來，由于折疊自行車輕巧，便于攜帶，且折疊后占用空間較小，很多市民已經開始采用攜帶折疊自行車搭乘軌道交通的方式上下班，為打通軌道交通“最后一公里”帶來了很好的發展契機，使更多以軌道交通為主要出行方式的乘客更加方便地出行。但折疊后的自行車雖然體積很小，但仍占據一定的空間，很容易影響到其他乘客。因此相關部門應該制定相應的管理政策，在方便一部分出行者的同時，將對其他人造成的不良影響降到最低。
①限制可搭乘軌道交通的折疊自行車規格
折疊后的自行車不能有任何突出物（包括腳蹬）超出組成長、寬、高的六個平面。允許折疊后體積不超過0.05-0.06m3的自行車才能搭乘軌道交通[9]。
②配備適宜的包裝袋
因為折疊后自行車車輪仍暴露在外，可能會對其他乘客造成不良影響，因此，應為攜帶折疊自行車搭乘軌道交通的乘客配備合適的包裝袋，將折疊后的自行車放入專用包裝袋內再搭乘軌道交通。
（3）設置公共自行車租賃點[10]
a．公共自行車與私人自行車具有相似特征，但相較而言，使用公共自行車出行具有更高的資源利用效率，有利于減少自行車亂停亂放現象，且占地面積少，有利于城市文明建設。
b．由于公共自行車租賃點離出發地和目的地有一定距離，因此使用公共自行車換乘軌道交通必須考慮車站附近租賃點的布設情況，包括租賃點密度和規模，只有設置合理規模和密度的公共自行車租賃點，才能吸引更多居民采用公共自行車換乘軌道交通的出行方式。
5 結論
通過對慢行交通概念進行解析，主要對步行和自行車接駁軌道交通進行規劃設計，根據其交通特性，對步行通道進行規劃設計，得出通道長度和通道寬度的計算公式；根據自行車停車場規模計算公式得出計算方法，并對幾類布局模式進行分析，最后對自行車停車換乘管理政策提出幾點建議。
參考文獻
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城市軌道交通形式范文2
關鍵詞：軌道交通；設計；高架結構
1高架城市軌道交通建設現狀
眾所周知，伴隨著新世紀的到來，中國的城市軌道交通建設也翻開了嶄新的一頁。目前中國人口過百萬的三十四個城市中，有二十個超大城市和特大城市正在建設和籌建自己的軌道交通。目前在建的線路長度近400公里，這其中高架線路型式因其造價低、建設周期短而越來越受到決策者和設計者的青睞。據統計，在已建成通車的8條146.94公里的線路中，僅有一條高架線，長度占17%，而正在建設的16條線路中，高架長度已占到約40%。表1為已建項目高架線路情況統計。
城市快速軌道交通高架橋梁與一般城市高架道路橋梁不同，雖與鐵路橋近似，但也有其特殊性，主要體現在以下幾個方面：
①橋上鋪設無縫線路無碴軌道結構，因而對結構型式的選擇及上、下部結構的設計造成特別的影響；
②城市軌道交通特有的橋面系布置及接口關系；
③列車的運行最高速度為80km/h， 運行密度大，維修時間短；
④建設地點一般位于城區或近郊區，對景觀要求、施工工期及環保要求較高。
目前，正在建設高架軌道交通項目的北京、上海、武漢等地，業主和設計者已充分認識到了上述特點，并積極開展了分析研究工作，為高架結構的選擇和設計積累了一定的經驗，正在修編的《地下鐵道設計規范》也特別加入了高架結構這一章。本文重點論述了高架結構型式選擇的影響因素及高架結構設計應注意的問題，供大家探討交流。
2高架型式選擇的影響因素
高架線路型式的顯著特點是建設周期短、造價低，但同時也會帶來景觀及噪音污染的問題，因此，選擇高架型式必須考慮建設地點、景觀及環境影響因素。
2.1 高架型式的適用地段
在軌道交通線路設計時， 在如下地段考慮選擇高架型式是比較適宜的：
1．城市繁華地區以外的城近郊區，周圍建筑較少。道路寬闊，線路可選擇在道路一側或道路中間。
2．連接城市中心區與周圍衛星城、開發區、機場等。
3．中等規模及以下城市，規劃予留出城市軌道交通專屬用地。
根據上海明珠線一期工程及泰國等城市的經驗，在大城市中心區一般不建議采用高架線路。
2.2 高架型式與景觀影響
高架車站、區間具有工程量小、工程投資少的特點，但同時會給城市帶來景觀上的不協調、噪音的污染等問題。針對高架車站、區間本身的特點，首先應從建筑布局、結構形式及環境設施上進行全面的構思，對所處地段的地形、環境特征加以巧妙的、空間尺度適宜的利用，將軌道交通設計成在景色中運行的流線，連成一幅巨大的動態的畫面。處理得當，不僅會消除其對城市景觀的負面影響，而且會為城市增添一道亮麗的動態風景線。
解決高架型式對景觀的影響主要可從區間高架結構型式的選擇、車站造型和車站體量等方面考慮，建議采取以下幾方面的措施：
1)高架線路首先注意線形，應與區域特點、土地利用規劃、原有道路相協調。平面線形應盡量平衡流暢。
2)道路分幅，盡量留出中央的綠化分隔帶，兩側又留有不同層次綠化的行道樹，給人以明快舒適之感。
3)車站設計地點，結合舊城改造或新區予留兩側的綠化地，這會改善街道景觀和人們的心理感受。其次要從質感、色彩等方面考慮與環境的協調，以求獲得美觀的視覺效果。另外，車站建筑也應體現文化內涵及歷史傳統建筑化的基本元素。
4)高架結構形式的選擇必須借鑒橋梁美學的概念，充分考慮合理的高跨比、梁體外部線形及橋墩造型。
5)高架車站的體量也是景觀設計應注意的問題。高架車站應簡潔通透，盡量縮小車站體量，減少站務用房。
2.3 高架型式與環境影響
高架軌道交通工程的建設和運營不可避免地對沿線周圍環境產生影響；其主要影響因素有噪音影響、振動影響及施工環境影響。
2.3.1噪聲影響
在建設施工和運營期間均會產生噪音影響。
施工期間噪聲環境影響，主要來源是拆除建筑物作業、道路破碎作業、鉆孔灌注樁作業、挖掘、運土等工種。因此，大型挖土機、空壓機、鉆孔機、重型車輛、風鎬、振動棒、電鋸、混凝土攪拌機、大型吊機等是各個階段噪聲。
運營噪聲為列車在地面及高架線行駛時向線路兩側輻射的噪聲，主要有車輛噪聲和車輛運行時激發橋梁結構振動而產生的“二次噪聲”；車輛噪聲包括動力系統噪聲和輪軌系統噪聲。輪軌噪聲包括平直軌道上的滾動噪聲、鋼軌接縫處的撞擊噪聲以及彎道和制動時的尖叫聲，這些噪音聲源是由于輪軌互相作用激發車輪和鋼軌的振動而產生的，它的產生主要與線路型式、橋梁結構、車輛類型、列車長度、行車密度及感應點距地面高度等因素相關。
2.3.2振動影響
振動和噪聲是不可分的，振動的強度也就是噪聲的強度。施工期間產生振動的主要因素有：大型挖土、重型運輸、道路破壞及回填夯實等。
運營期間的振動主要是由列車運行時的動力振動而引起結構的振動及列車通過橋墩、基礎傳至地面的振動。結構自身的振動應用結構動力學由設計解決，傳至地面的振動會對相鄰建筑產生影響。
2.3.3工程環境影響對策
減振降噪主要有三種途徑，其一，振動噪聲源減振降噪，主要通過降低輪軌沖擊力和摩擦以及減振系統實現。主要措施有控制最小曲線半徑、軌下設置橡膠減振墊、梁下設置橡膠支座等。其二，在噪聲的傳播途徑中通過吸收和阻隔等方式降噪，最常用的方式是橋上設置聲屏障。其三就是在需要降噪的具置設置隔音吸音設施，如隔音窗，隔音外墻等。減振降噪措施：
1)盡量避免過小的曲線半徑。在設計過程中合理的進行縱平面布置，確保線路的平順。這一措施同時還能降低輪軌的磨耗，提高列車通過曲線時的安全度和舒適度。同時線路的選擇應距周圍建筑物一定距離。
2)橋上采用無縫線路。
3)根據不同路段的減振降噪要求采用不同類型的彈性扣件和道床形式，在達到減振降噪要求的同時盡量作到經濟合理。如北京城市鐵路采用的隔而固鋼彈簧浮置板道床，可有效地減振和消除固體聲。減振效果為：噪聲傳遞損失可達40-60dB。
4)列車在高架線路運行時產生的結構噪聲與高架結構主梁的型式、墩臺基礎結構及支座布置情況有很大的關系。設計中考慮在人口密集區采用槽形梁可有效降低列車運行時的噪聲影響?；A采用樁基礎，以減小震動向遠距離的傳播。支座采用抗振動性能好的板式支座。
5)施工過程中，施工單位應制訂環保措施規程及實施細則，并成立工作小組，經常檢查落實條例執行情況。合理制訂施工工藝流程，優化施工工序，縮短施工工期。做好施工期的交通疏解工作，防止交通擁擠阻塞。
6)橋梁結構在外側設置聲屏障進行降噪處理。
7)在沿途建筑物上增加隔聲窗。
8)結合改建后的道路橫斷面設置綠化帶，可以有效地降低地面噪聲。
3 高架結構設計應注意的問題
3.1 特殊荷載
軌道交通高架橋因橋上鋪設無縫線路，引起了一些特殊力。橋上鋪設無縫線路因溫度變化、列車荷載的作用以及冬季鋼軌折斷致使梁軌之間產生相對位移，因扣件縱向阻力的作用，梁軌相對位移受到約束，因此梁軌間產生大小相等、方向相反的縱向力。它們分別是：伸縮力、撓曲力、斷軌力，制動力與鐵路橋也不同。
3.2 變形控制
由于城市軌道交通高架橋采用無渣無枕軌道結構，鋼軌扣件調高量僅為40mm，即橋梁的后期變形不能大于40mm.橋梁設計時必須考慮變形控制。主要的變形包括予應力混凝土梁的徐變變形和基礎的后期沉降。從1997年開始，筆者有幸參加了國內第一條高架城市軌道交通線路-上海明珠一期工程的設計及該工程對橋梁的徐變控制和基礎沉降的研究課題，課題從設計、施工監測、到運營階段對橋梁的徐變和沉降進行了深入研究，課題歷時4年多。正在建設的北京城市鐵路，也對橋梁的徐變進行了測試，工程實踐表明，在設計和施工過程中采取一些適當措施，其變形是可以得到有效控制的。
控制徐變變形的措施：
1．設計時適當增加梁的剛度，減少彈性變形，從而減少徐變變形基數；
2．優化予應力鋼束布置，控制張拉應力。
3．提高張拉時混凝土的齡期。
4．梁體設計預拱度時考慮徐變變形的影響。
5．施工加強對混凝土的養護，減低水灰比。
6．梁澆注完成后，要做好施工組織，盡量延遲承軌臺開始澆注的時間。
7．加強監測，將測量信息及時反饋給設計。
基礎變形控制
1．盡量采用樁基礎；
2．增加樁長；
3．增加樁數；
4．選擇持力層。
3.3 橋梁結構形式的選擇
長距離的高架橋結構形式的選擇應遵循安全、經濟、美觀、便于施工，滿足橋下道路交通及環保要求，因此，高架橋區間標準段橋式選擇的成功與否，是高架線路建設能否成功的關鍵因素之一。
3.3.1合理跨徑：從景觀、經濟和施工技術等各方面綜合考慮確定。區間標準梁的合理跨度以25m-30 m為宜。
3.3.2結構體系：城市中小跨度橋多采用簡支梁體系或連續梁體系。簡支梁結構簡單，受力明確，容易做到設計標準化、制造工廠化、施工機械化，安裝架設方便， 施工速度較快。連續梁橋為超靜定體系，其優點是結構剛度大，變形小，動力性能好，有利于改善行車條件，減小列車運行產生的噪音和振動。優先推薦簡支梁體系。
3.3.3梁型
根據幾條線的建設經驗，區間標準梁的結構型式重點應考慮預應力混凝土箱梁、預應力混凝土槽形梁和預應力混凝土T形梁。
箱梁能適應各類條件，是目前國內廣泛采用的高架結構形式之一，它具有閉合薄壁截面，抗扭剛度大，整體受力性能好、動力穩定性好。箱梁外觀簡潔、適應性強，在區間直線段、曲線段、折返線及渡線段等處均可采用，對于斜彎橋尤為有利。
T形梁屬肋梁式結構的一種，其抗彎性能好。由于主梁為工廠或現場預制，故質量較高。橋梁上部結構由四片T梁相互聯結而成，吊裝重量輕，施工方便，且構件容易修復或更換。
槽形梁為下承式梁，與上承式梁相比，其最大優點是結構高度相對較低，且兩側的主梁可起到隔音作用。
表2列出了各種型式梁特性的綜合比較。
3.4 施工方式選擇
對于標準區間橋梁，其施工方法主要有整孔預制方案、節段拼裝和現澆三種方式。從表1可以看出，在目前國內建成和在建的線路中，橋梁施工方法多采用現澆，這是由于當時國內橋梁運輸和吊裝設備的限制及標段劃分較小的原因造成的。但是，世界上橋梁技術發展迅速，橋梁的結構也在多樣化，特別是由于橋梁架設施工技術的發展，促使各類橋梁的架設質量與進度不斷提高。由于高速鐵路橋梁和輕軌交通高架橋梁發展的需要，也使架橋設備與技術日新月異。修建城市輕軌高架橋，應采用預制簡支梁吊運架設法，利用現代橋梁施工設備與技術，以流水作業方式進行建設施工。這種方法已在意大利、法國、南韓、墨西哥等國家被證明是保證橋梁外觀質量、縮短工期、降低總成本、減少施工對社會的負效應的最佳方式。
預制施工方案的特點：
1)在現場預制箱梁，通過運輸機械將箱梁運到橋位，再利用架橋機械將箱梁安裝就位。
2)對施工現場周邊的城市環境影響較小。由于采用預制、吊裝的施工方法，在橋墩及基礎施工完成后即可對施工沿線現場進行清理，并在線上完成橋梁架設，可有效減小拆遷量，減少施工場地占用面積和時間以及對城市交通的影響。
3)橋梁上部結構為工廠化生產，施工工藝簡單易行，技術成熟，橋梁的內部質量及外觀都能得到保障，可有效避免全線現澆作業中橋梁質量參差不一，外觀相差較大的現象。
4)整孔預制、運輸、架設方案單工作面施工速度遠遠快于其他施工方案。如采取恰當運梁方式，更有利于減少施工對城市環境及城市交通的影響。
5)預制施工的發展-階段拼裝法：分段箱梁的運輸、安裝方便，采用跨越式架橋桁機，對交通和社區的干擾最小。此外橋梁跨度較大并可靈活調整。
3.5 車站結構型式及減振措施
從結構形式上高架車站主要分三類：站橋分離式，橋從車站穿過，與車站的構件不發生任何關系；站、橋結合式，即行車道處設行車道梁，該梁簡支在車站框架橫梁上，支承點采取減振措施；站、橋合一式，即車站部分框架結構作為行車道，列車直接在框架梁板上行走。這三種結構形式有如下的優缺點：
高架車站結構型式比較表
表3
3.6 使用環境對結構設計的特殊要求
城市軌道交通高架橋作為重要的生命線工程，其使用壽命為100年，因此設計時應滿足耐久性要求。高架車站，因站臺雨棚多設計為半開敞式，因此設計時應按露天結構進行設計。
4 需進一步研究的課題
雖然城市軌道交通高架橋的建設已有一些經驗，但仍需解決以下問題：
1)橋梁結構耐久性及100年設計基準期的設計參數選擇。
2)施工方法研究，如整孔預制運架技術、階段拼裝技術、先張預應力技術等。
3)車站型式及規模優化。
4)減振降噪技術。
5 結語
綜上所述，城市軌道交通高架型式的設計有其自身的特點，它涉及了線路、橋梁、軌道、建筑景觀、建筑結構、環境保護、施工等多個領域，是一個綜合的設計系統。作者在這里只是拋磚引玉，希望中國的高架城市軌道交通系統建設不斷完善、持續創新。
參考文獻
城市軌道交通形式范文3
關鍵詞：軌道交通；減振
中圖分類號：U231 文獻標識碼：A
隨著城鄉一體化進程的加快，城市規模不斷擴大，城市人口日益激增，城市機動車擁有數量迅速增長，導致污染和能耗問題以及城市道路的擁堵問題成為制約城市交通發展的癥結。而城市軌道交通以低污染、低能耗、大容量及安全、準點、快速的優點成為解決城市交通問題的首選方案。目前全國有28座城市在修建地鐵，中國城市進入了“地鐵時代”。但是，城市交通軌道尤其是地鐵軌道，不可避免的穿越人口密集區和重要的建筑屋下，列車行駛時產生的振動和噪聲嚴重影響人們的正常生活及工作。交通引起的振動、噪音已經被列為世界七大環境公害之一，因此設法降低城市軌道振動及噪音，良好完善地與自然和生活環境協調，成為人們普遍關注的問題，因此對軌道的減振降噪性能提出了更高的要求。
地鐵線路產生的振動和噪音主要來自車輛和輪軌作用，對于車輛產生的噪音，可通過改善車輛的結構，提高車輛的防振性能得以改善，都在不同程度上減少了振動和噪音。除此之外還應在軌道結構上采取必要的措施。目前根據振動減振情況及地鐵設計規范有關規定的不同，分為一般減振、中等減振、高等減振及特殊減振四種級別。其中高等減振措施適用于地下線線路穿越居民住宅密集區、地面及高架線臨近或穿越交通干線兩側、綜合類、工業、商業區，隨著人們生活質量的提高，對居住環境的提高，此類減振措施范圍最大，成為地鐵中使用量最大的減振類型。現就軌道專業只要采用的高等減振措施做一個分析：
1 Vanguard先鋒扣件：Vanguard先鋒扣件是國際上著名的PANDROL公司近年開發的一種新型低剛度彈性扣件，通過彈性支撐塊扣緊鋼軌兩側軌腰和軌頭結合部位的特殊結構設計，讓鋼軌懸浮于軌下基礎上，使扣件在很低剛度（7～10kN/mm）設計時，允許鋼軌產生較大的垂向位移（3～4.5mm），又能很好地控制鋼軌軌頭的外翻變形。與常規扣件相比，該扣件具有較低的垂向剛度和較小的鋼軌傾翻角。該扣件節點安裝結構高度與常規扣件基本相同，為37mm。
該扣件的特點是彈性支承于軌頭下的軌腰部，依靠降低支承靜剛度實現減振，但軌頭不會偏移，軌距保持良好，但該扣件在小曲線半徑地段易產生鋼軌嘯叫聲。
2 諧振式浮軌扣件：。諧振式浮軌扣件一種開發的國產化新型高性能減振扣件，減振原理同先鋒扣件基本相同。結構可以應用于中、高等減振地段。該扣件對于支撐橡膠塊材料的阻尼等關鍵部件進行了優化，使鋼軌的高頻振動得到了有效的擬制，減振效果相比先鋒扣件更好。對道床或隧道壁的減振量較一般扣件提高15分貝以上，同時能顯著降低鋼軌振動及由此引發的鋼軌噪聲輻射，并大大減輕鋼軌波浪度的加劇，提高乘坐舒適性。
諧振式浮軌扣件的減振降噪效果與橡膠浮置板道床結構相近，但造價與普通減振扣件接近，僅為橡膠覆置板道床結構的1/6～1/8，而且重量輕、施工簡便、縱向阻力調節簡便，不僅適用于普通線路，也適用于隧道、高架、橋梁等，可在一定程度上替代橡膠浮置板道床結構。
3 減振道墊質量彈簧體系：減振道墊質量彈簧體系是一種較新型的軌道結構，是在連續鋪設的道床板底下敷設減振道墊板，道床板與減振墊板組成質量彈簧體系，達到減振目的。減振墊采用天然橡膠、合成橡膠或其它高分子等材料，有點支承、條帶狀支承或滿鋪幾種形式。
減振道墊減振質量彈簧體系施工方便、快速，相對與減振效果（可減振15dB以上）而言造價較低，性價比較高，不影響過軌管線，尤其是在道岔區使用方便。
4 梯形軌枕道床：彈性梯形軌枕道床是由日本鐵道綜合技術研究所開發的專利技術，是一種預制鋼筋混凝土縱梁支撐軌道結構，由預應力混凝土縱向長梁和鋼軌形成復合軌道，兩個縱向長梁中間用鋼管連接形成框架，在預應力縱向長梁下設置彈性聚氨塑脂支墊，使其浮于混凝土基礎之上，是一種輕型化的浮置板軌道結構。它具有自重輕、低振動、更換維修支墊方便等特點。
梯形軌枕道床自重輕，每節縱梁長6.15m，一對縱梁中間用三個鋼管連接，縱橫向剛度較大，穩定性好；與橡膠浮置板相比由于其減輕了參振質量，減振效果低于浮置板，但是和彈性支承塊軌道相比，減振效果略優于彈性支承塊軌道，理論研究其減振可達15dB；系統固有頻率25-30Hz左右，梯形軌道在人體能感覺到的頻率范圍（60～2000Hz）的減振效果較好。目前國內北京、上海、廣州、深圳地鐵正在試驗應用，并進行國產化開發應用研究。由于減振用彈性聚氨塑脂支墊等核心技術和材料仍需要進口，造價較高。
5 值得進一步研究的問題。近年來，在城市軌道交通中已使用多種新型減振軌道結構形式和多種減振降噪措施，但普遍存在施工工序 繁 雜 、工期長 、成本高 、性價比低等不足，制約著城市軌道交通在減振降噪方面的發展。我國軌道交通的減振降噪方案設計中，采用了大量的國外軌道哦減振降噪技術和產品。我國由于在軌道減隔振方面的研究和工程實踐起步較晚，所采用的減振降噪技術方案都比較單一，所以新材料、新工藝、新結構的研發和性能試驗就顯得尤為重要和急迫。因此，必須對目前各種減振降噪技術進行梳理、總結、歸納，從而掌握具有更好的減振技術，擁有更經濟的工程造價和更優良的軌道交通裝備，這些軌道結構應用于建設中，這些都是值得更進一步研究的。
結語
綜上所述，目前國內主要采用Vanguard先鋒扣件、諧振式浮軌扣件、減振道墊質量彈簧體系、梯形軌枕道床四種高等減振措施。每種高等減振措施各自都具有優缺點，需要我們從中認真篩選，選擇適合自身特點的減振措施。
參考文獻
城市軌道交通形式范文4
摘要 本文首先論述了城市軌道交通站域立體化步行系統的內涵，并在此基礎上提出我國的現狀問題。其次，通過對香港中環地區的案例研究，總結其適用條件和建設經驗，進而提出軌道交通站域立體化步行系統的設計要點。關鍵詞 軌道交通站 立體化 步行系統中圖分類號：K915
文獻標識碼： A1引言目前，我國城市軌道交通建設已進入快速發展時期，為了充分發揮其交通效用和社會效用，實現站點的觸媒作用，一方面要做好和其他交通方式的銜接，另一方面要注重軌道站和城市空間的融合，在開發建設上相互協調。而圍繞站點的步行系統規劃建設正是解決上述問題的關鍵因素。因此，本文針對現狀問題，借鑒香港成功的實踐經驗，總結出一些設計要點以期為相關規劃建設提供參考。2城市軌道交通站域立體化步行系統的內涵本文研究的“城市軌道交通站域立體化步行系統”就是以軌道交通站為核心，通過步行方式將其與周邊城市要素進行聯系的、位于城市各個空間向度的各種物質形態構的成要素之和。其基本組成要素包含軌道交通站和與之聯系的各向度的步行交通空間以及轉換節點，如空中步行廊道、下沉式廣場、地下步行連接道、地下商業街等。3我國現狀問題1步行系統連續性差。我國大多數軌道交通站點是相對孤立的存在于城市中，用有限的幾個出入口將乘客分流至周邊地塊。雖然近年來也出現了一些軌道交通綜合體、地鐵上蓋開發、地下商業街的項目，但只能在非常有限的范圍內與較少的建筑形成聯系，并未達到充分聯系與整合周邊城市功能的效果。軌道站點存在出入口少、人行通道不成系統的問題，大量的客流被直接引導至地面層，反而造成站點地區的地面交通壓力。步行環境有待提高。為了鼓勵市民步行，站點周圍的步行系統不僅要滿通功能，更應該塑造高品質的空間環境。而目前的站點地區建設對天氣、交通換乘和其他步行服務需求往往缺乏考慮 ，如風雨連廊、自行車棚、無障礙設施、過街設施和街道家具等，都可以進一步做人性化的處理。4香港中環地區案例研究香港地鐵站周邊的步行體系基本上都采用了“地下軌道站點+地下與地面通道+二層步行連廊”的模式[2]，其步行系統的設置具體為：地下步行道連接地鐵車站和停車場；地面層進行公交換乘；地上二層的空中步道聯系成網絡。空中步行系統在中環地區發展尤其成熟。從上環到中環地區的高架步行系統主體由西向東全場約一千多米，加上旁支的步行廊道，整個步行系統長度達三千米以上?？罩胁叫邢到y跨越數個街區，連接起地鐵站、交通換乘站和區域內許多重要建筑，將交通、商務、娛樂、購物、政府服務等各項功能緊密聯系在一起，在有限空間里的實現了城市功能的高效聚集。精心設計的交通間空間同時也乘客帶來了良好的步行體驗 。不但在車站上蓋裙樓有環境優美的花園和步行平臺，并且有封閉、半封閉式的連廊使行人能不受天氣變化影響全天候通行，將人流直接引入建筑內部。同時，步行轉換空間將三個向度的城市空間通過自動扶梯及中庭空間聯系成為一體，并與室外城市空間及周邊建筑相互結合，營造了連續、舒適的步行體驗?，F在，鱗次櫛比的高層建筑和縱橫交錯的空中步行系統已成為中環地區重要的形象標志。由于空中步行系統與建筑完美的融合，使中環地區的商業空間同時具備了室內和室外兩種特征[3]，同時也促使商業、娛樂、辦公等城市功能有機結合，塑造了有序而充滿活力的城市環境。5軌道交通站域立體化步行系統的設計要點5.1綜合考慮發展條件，因地制宜選擇建設模式 立體化步行系統建設成本高、需要穩定客流量支撐，因此多在城市中心區和高強度開發區考慮建設。具體的建設形式應綜合考慮城市的自然、經濟、社會條件以及軌道站地區的用地性質和客流特點。在香港中環地區，政府綜合考慮地質條件、地下空間資源和經濟成本等因素，最終選擇了高架步行網絡配合地面交通和地下通道的模式。空中步行系統雖然有很多優勢，但其指向性明確，在某種程度上限定了行人的自由活動路線。因此，為保證空中步行路線的便捷性，應在滿足城市景觀和市政條件的情況下，設計連續、通達的步行流線，提高重要建筑的可達性。另外，應設置足夠多的地上與地面轉換節點，以提高疏散能力，增強步行的靈活性地鐵上蓋物業由于施工技術復雜、經濟投入大，一般應用于大城市新區和土地資源有限的地區建設。其架空平臺與周邊地區的高差往往造成了內外通行的不便，復雜的交通系統和建筑空間布局往往導致空間識別性低。因此，這種模式對交通的綜合組織以及空間排布有極高的要求。地下步行系統對于地質條件、工程技術和資金等要求較高，并且由于其封閉、與外界環境缺乏有機聯系的特點，容易造成行人與外部空間意向的脫離，相對單調的空間布局也容易造成識別性低、缺乏吸引力的情況。因此，地下步行系統建設時對網絡平面形式、空間節點、采光照明、標示系統都應加以重點考慮。5.2 近期開發和長遠規劃相結合，逐步建立完善的步行網絡軌道站與城市空間經由步行系統聯系后產生新的空間體系，對區域內城市結構和城市要素都會產生影響，促使其重新調整變化，之后又作用于步行系統的構建，所以，在設計過程中要充分考慮建設的長期性，既要有近期目標以在短期內形成一定的效益，也要有貫穿始終的指導思想和全局性的發展綱要，為未來調整和發展留有余地。5.3 與多元化的城市功能相結合，注重步行空間節點的設計在實際應用中，步行空間不但具有交通功能，也往往與一些城市功能空間相融合，通過弱化分隔界面、拓寬通道寬度、打通垂直空間等手法，可以形成豐富的空間形態和城市活動場所。立體化步行系統通過貫穿兩個或三個向度的公共空間節點設置，使軌道站與公共空間兩者形成銜接。這些節點包括下沉廣場、建筑中庭、高層活動平臺等城市要素。通過對這些節點的高品質設計不但能提高步行體驗，還能帶動更多的城市活動，并塑造特色的景觀環境。5.4提高服務設施水平，步行和其他交通方式有效銜接步行系統的設計應充分體現“以人為本”的原則。軌道站集散的大量人流對服務設施也提出了更高的要求，在合理預測客流量和客流方向的基礎上，主要考慮過街設施、換乘設施、街道家具、標識系統、無障礙設施等方面的設計。為了達到快速疏散的目的，立體步行系統要以獨立人行步道為主干，設置與人流量相配的通道寬度，盡量以最短距離的路線聯系軌道出入口和人流集散點。6結語
對站點地區的城市功能組織和公共空間整合是建立一個有效的立體化步行體系的前提，這涉及土地混合利用和高強度開發等規劃層面的問題；另一方面，步行系統的連續性、舒適性、安全性等因素也對提高步行環境品質的影響，應在城市設計層面加以關注。
軌道交通站域立體化步行系統建設在我國尚處于起步階段，一方面要借鑒 發達地區的成熟理念，另一方面要認識到我國城市發展的特性。國內許多項目在規劃、設計和管理等多方面都做了有益的探索，可在相關領域做更深入的研究。參考文獻[1] 王前驥.地鐵站點周邊地區城市設計研究[D].華中科技大學，2011. [2] 劉皆誼.城市立體化發展與軌道交通[M].南京：東南大學出版社，2012.[3] 焦艷麗，戚勇，王昊.淺析天橋步行系統在CBD內的應用――以香港中環地區為例[J].建筑設計管理，2008.[4]張媚. 淺析立體化步行網絡流線的人性化設計[J].城市建設，2010.[5] 陳志龍，諸民.城市地下步行系統平面布局模式探討[J].地下空間與工程學報，2007.[6] 楊梅，王峰.軌道交通站點慢行交通設施銜接規劃研究[J].軌道交通（學術版），2012.[7]李婷婷，張冠增.城市軌道交通站點地區交通設施研究[J].城市軌道交通研究，2010.[8]趙景偉，宋敏，付厚利.城市三維空間的整合研究[J].地下空間與工程學報，2011[9] 王岳麗，梁立剛.地下城――芝加哥Pedway綜述[J].國際城市規劃，2010.[10]林燕.從巴黎德方斯新區人車立體分流系統論立體開發[J].廣東工業大學學報，2007.
城市軌道交通形式范文5
關鍵詞：城市軌道交通；綜合監控系統；安全性可靠性分析；風險評估
Abstract: The integrated monitoring system integrated interconnect multiple subsystems, only the system is normal, coordinated run at the same time, it can achieve the rail transportation safety, reliable and efficient operation purpose. Therefore, analyzes the integrated monitoring system for urban rail transit safety and reliability, it has a positive role in guiding in design and construction of the integrated monitoring system for its outcome will have urban rail.Key words: urban rail traffic; comprehensive monitoring system; reliability analysis of the security; risk assessment
中圖分類號：X924.3文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）04-0020-0
1城市軌道交通發展現狀
近年來隨著國家大力發展汽車工業，轎車已大量進入家庭， 2008年全國私人汽車保有量達3501萬輛，其中大多數的汽車都在城市里行駛，如此多的汽車不僅消耗大量燃油，也對空氣造成嚴重污染，更使城市道路交通擁擠狀況進一步加劇，市民出行速度嚴重下降，因此國內已有許多城市引入了城市軌道交通系統。
城市軌道交通特別是地鐵是一個復雜的系統工程，它影響著城市未來的各個方面，是城市重要的有機組成部分，同時也能提升城市的綜合競爭力。中國第一條地鐵線路位于北京，于1969年10月1日建成通車。截至2010年，我國已建成城市軌道交通線路的城市有北京、上海、廣州、深圳、天津、武漢、南京、大連等城市。除已建成軌道交通的城市外，國家相繼批準了成都、哈爾濱、沈陽、西安、蘇州、無錫、寧波、鄭州、長沙等城市的軌道交通建設，此外，烏魯木齊、太原、石家莊等城市已開展前期和報批工作。
我國未來建設軌道交通的城市將越來越多，軌道交通總里程保守估計在2萬公里以上，且在今后的30年內，軌道交通建設將始終處于高速發展時期。
2 城市軌道交通綜合監控系統
軌道交通綜合監控系統由最早的人工和半自動的監管系統發展而來，始終在運營需求的推動下，在技術進步的推動下，經歷了半導體到計算機，分離系統到集成系統的重大進步。當今，城市軌道交通綜合監控系統正在走向全自動化、全數字化和高智能化，隨著2010年的中華人民共和國國家標準GB 50636-2010：《城市軌道交通綜合監控系統設計規范》的推出，在建或將建的城市軌道交通工程都采用了綜合監控系統技術。
城市軌道交通綜合監控系統是一個統一的運行平臺、信息共享平臺和集中監控系統，能夠實現各系統基礎數據的統一管理，以及系統之間的數據共享；實現系統之間的業務關聯與事件聯動，保障乘客的安全和列車運行計劃，提高對軌道交通的服務質量和綜合運營效率。綜合監控系統的總體功能目標：
保證列車安全穩定運行；
實現機電設備良好運轉；
完善乘客服務水平；
安全可靠的系統聯動；
提高地鐵運營效率。
綜合監控系統（見圖2.1）集成互聯了電力監控系統（SCADA）、環境與設備監控系統（BAS）、門禁系統（ACS）、火災自動報警系統（FAS）、信號系統(SIG)、屏蔽門系統(PSD)、自動售檢票系統(AFC)、電扶梯系統(ES)及其他輔助系統。
圖2.1
綜合監控系統與城市軌道交通運營的關系十分密切，綜合監控系統實現了各系統之間的資源共享，能夠給實時掌握各個系統的運行情況，但由于綜合監控系統與各系統之間的接口多，信息傳輸量大，隨著各個城市城市軌道交通線路的不斷增多，其安全性，可靠性日益成為城市軌道交通正常運營的重點。綜合監控系統及其集成互聯的系統產生的風險體現在：機電設備不能正常工作對運營工作及人員產生危害，造成運營服務質量降低，運行中斷，出現事故及各類人員傷害等事故。（見表格2.1）。
正是由于城市軌道交通綜合監控系統的復雜性、重要性及事故多發性，促使我們必須對綜合監控系統生命周期（見圖2.2）14個階段內的安全性、可靠性進行研究，提出風險評估方案，以提高綜合監控系統對城市軌道交通正常運營的保障度。
3 綜合監控系統的安全性分析
根據城市軌道交通綜合監控系統的特點，對系統等級結構分析，提出對系統風險的分類方法；通過對系統功能性安全的目標進行分析，提出風險分配、規避和消除的方法，以降低綜合監控系統出現故障可能性。
3.1 系統等級結構分析及風險分類
1）對系統邊界和系統功能進行定義，對系統進行分類
通過外部視角理論，對目標系統及其子系統進行分級,系統分級圖示例（圖3.1）
2）通過使用對風險的經驗性和創造性識別手段，進行風險、危害分類。使用到的方法包括以下：
檢查表法
故障模式和影響分析法
頭腦風暴法
危害和可操作性研究法（HAZOP）
3.2 風險的等級評估及風險的規避、消除
通過對危害分級方法的研究，結合危害的分類，進行風險等級評估，提出風險登記冊及風險分配、規避和消除的方法。
所有危害須按業主制定的風險矩陣（參照表格3.1）進行風險等級評估。各風險等級的處理如下：
被評估為R1或R2風險等級的所有危害事項，必須盡快通過設計方法將風險減輕至R3或R4等級。
不接受剩余風險被評為R1等級的危害事項。承包商可要求業主批準特許剩余風險為R2的危害事項；在該等級情況下，必須連同有關理由向業主正式申請，并由業主審核批準。
R3危害事項一般可以接受，若實際可行并合乎成本效益，承包商仍須尋求機會將該類危害事項減低至R4等級。
風險評級為R4的危害事項均在可接受范圍內。在正常情況下，毋需采取額外減輕措施。
承包商須將所有風險（包括由業主提供的風險及由承包商識別的新風險）記錄在風險登記冊內，并遞交給業主審批。
承包商須在風險登記冊內定期更新預防/減輕措施的相關數據及進度，并遞交給業主審批。
4 綜合監控系統可靠性分析
1）通過對可靠性理論和可靠性的數學定義的研究，建立系統可靠性模型,并以此進行可靠性預測，針對系統級和部件級可靠性提出不同的預測方法。
其中， f(x)—失效概率密度函數，
t—時間
故障樹法（Fault Tree Analysis,簡稱FTA）
在系統設計過程中通過對可能造成系統失效的各種因素進行分析，畫出邏輯框圖（失效樹），從而確定系統失效原因的各種可能組合方式或其發生概率，已計算系統失效概率，采取相應的糾正措施，以提高系統可靠性。
事件樹法（Event Tree Analysis，簡稱ETA）
事件樹分析是一種按事故發展的時間順序由初始事件開始推論可能的后果，從而進行危險源辨識的方法。
2）通過現場采集系統運行情況和設備使用狀況數據，使用韋伯分布和線性回歸分析法進行分析，從而驗證可靠性保障計劃。
3）根據城市軌道軌道交通綜合監控系統的特點，通過應用新興學科“可靠性設計”理論，將可靠性設計嵌入到綜合監控系統的設計過程中，確立可靠性保證計劃；建立故障報告與修正措施系統，以實現綜合監控系統可靠性的增長。
5 結束語
城市軌道綜合監控系統是應用安全性可靠性研究的重要領域，由于為城市軌道交通構建綜合監控系統是一個宏大工程的總設計，即以開放系統作為平臺的基礎無縫地接入各個子系統并通過信息共享平臺由成熟的軟件平臺支持。城市軌道交通綜合監控系統建設的主要任務就是對專業系統的“綜合”，而如何使綜合監控系統的眾多系統及30余項不同專業設施安全可靠地運行，并有一套成熟的安全評估措施為綜合監控系統服務，就讓綜合監控系統的安全性可靠性和風險評估研究顯得十分復雜和困難。因此，開展城市軌道綜合監控系統安全性可靠性研究和風險評估研究具有十分重要的科研價值，其研究成果將對城市軌道綜合監控系統的設計和施工具有積極地指導作用。
參考文獻：
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城市軌道交通形式范文6
關鍵詞：城市軌道交通；車輛牽引逆變器；技術性發展；路徑
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.087
0 前言
城市軌道交通是城市交通驕重要組成部分，憑借其自身的快捷、安全、便利性等優勢得到告訴關注。我國城市軌道交通的經歷了漫長的發展階段，城市軌道交通各個方面有了明顯的提升，各項基礎的控制系統與制造系統基本上實現了自主研發與制造。
1 城市軌道交通的發展概況
伴隨著城市化進程的持續性推進與國民經濟的快速增長，城市人口的規模逐漸增大。公共交通運輸量壓力增加，傳統的城市公共交通系統已經無法滿足城市客運量的基礎要求。技術的進步與發展，具備大運量能力的軌道交通逐漸成為城市公共交通得以快速發展的關鍵環節。在我國相關標準當中就對其進行了解釋：利用電力能源為主要動力，通過輪軌的方法對人或無進行運輸的交通工具。當前階段嗎，隨著我國社會經濟的發展，出現了大量的軌道交通，如地鐵、輕軌等為我國城市的發展提供了重要幫助。
城市規模不斷擴大，人口逐漸增多，這就要求具備便捷性與可達性的客源交通工具逐漸發揮出其自身應具備的價值，滿足高效率出行的基本要求。在當今世界范圍內，發達國家的經驗告訴我們，一個城市建立了良好的軌道交通，可以有效的改善城市的交通環境，增加了社會公共服務質量，為人們的出行提供了便捷。與普通的公共交通相比，存在了很多的特點，如占地面積小、運輸量大等，正是這些特點的存在，使其成為了城市交通中的關鍵組成環節。同時，每一個單位的運輸量的能源消耗較少，能源節約率較高。乘客的乘坐體驗性良好，優勢顯著，有效緩解交通擁堵現象的產生。
近年來，我國對城市交通軌道進行劃分時，同時是根據空間的分布進行劃分的，可以將其分為以下三個部分：（1）地下城市交通軌道系。這一系統當中，由桑格子系統構成，其中輪軌系統最為重要，膠輪自動導向系統次之，最后為重要程度最輕，但也不能忽視的攪動系統；（2）地面城市軌道交通系統。這一系統當中，主要由兩部分組成，一是之前建設的有軌電車，二是近年來信建設的纜車系統等；（3）高架城市軌道交通系統。這一系統當中具有中低速磁懸浮交通系統等多個子系統。在這些城市軌道交通的空間區域劃分中，地下城市軌道交通發展速度迅猛[2]。
2 城市軌道車輛牽引逆變器的發展歷程
城市軌道交通車輛牽引電氣系統中，牽引逆變器具有重要的作用，即車輛當中的直、交、變流設備，對車輛的電動機進行控制與調節。因此，在城市軌道交通當中，這一設備相當于人體的心臟，其性能的好壞，直接影響到交通軌道的各項性能。從上世紀90年代開始，隨著科學技術的不斷發展，推動了電子技術的更新與完善，特別是大功率電子方面，發展的速度更快，從而為牽引逆變器的完善打下了良好基礎。在牽引逆變器的發展過程中，經過了三個時期，第一個時期為半空型晶閘管（SCR）時期，第二個為全控型晶閘管（GTO）時期，最后一個為絕緣門極雙極型晶體管（IGBT）時期，使逆變器的性能越來越高，現階段的逆變器當中，體現出了頻率高、損耗小等特點[3]。正是這些特點的存在，不論是對運輸部門，還是制造廠家來說，在城市交通建設過程中，占據了很大的優勢，主要包括以下兩點：首先，這種變流器在組裝的過程中成本較低，能夠滿足牽引系統效率提升的要求；其次，逆變器的可靠性與適用性較高，可以將其快速的投入到實際應用當中，門極控制電路得到簡化。
IGBT應用狀況良好，逐漸在牽引傳送領域當中發揮出主導作用。在大功率的軌道交通中IGBT得到快速的推廣，并將其進行了大量的應用。在應用的過程中可以發現，逆變器在之后的發展當中，主要想著以下幾個方面發展：（1）積極主動地利用IGBT為開關元件；（2）精簡系統的結構，以模塊的形式體現出來；（3）減少系統運行中產生的噪音；（4）性能得到保證的前提下，降低消耗的能源[4]。當前階段牽引器發展的過程中，主要向著三個方向發展，分別為凸輪調阻、斬波調壓以及調頻調壓三個方式，這三個方式當中，具有很多的優勢與技術特征，被廣泛的應用于世界各國新建地鐵、軌道系統中。
3 城市軌道車輛牽引逆變器的主體構成
對城市軌道車輛牽引逆變器的技術性發展展開研究，需要分析其主體構成，以便于在拆解分析之后做好系統的分析工作，主體構成主要分為主電路、牽引逆變器平臺、變流器模塊及冷卻模塊四個部分。
3.1 主電路
在逆變器當中，主電路是其中最主要的一個部分，其中主要包括兩個部分，分別為變流器系統與牽引電機，根據兩者之間的數量控；方式的不同，可以將其分為三種形式：（1）由1個變流器系統，4個牽引電機構成，利用車控的方式進行控制的，（2）由2個變流器系統，4個牽引電機構成，利用架空的方式M行控制的。與車控的控制方式相比，這種控制方式具有明顯的優勢，當一個彼岸流兮系統出現問題后，能夠即使的將其從整個系統中切除，利用其他的系統繼續運行，使車輛可以正常的形式下去，減少了系統運行當中消耗的能源。并且，兩個牽引逆變器處于分開控制的狀態，對車輛的粘著利用效用顯著。但該控制方式也存在一定的缺點，則是在增加多部件的基礎之上，系統的可靠性方面受到影響，體積與成本增加；第三種是采用2個變流器模塊驅動4臺牽引電機的車控方式的主電路[5]。在主電路當中利用這種方式，不僅電路較為簡單，能夠降低生產的成本，而且應用的接觸器不是很多，使整個逆變器的穩定性與可靠性更強。但由于粘著過緊，如變流器出現問題后，不能快速的將其隔離出來，動力處于全部損失狀態。結合以上各種典型主電路的優劣勢，城市軌道交通車輛牽引逆變器主電路需要具體選擇。
3.2 牽引逆變器簡統化平臺
現代技術水平的快速發展，國內城市軌道交通已經呈現出多樣化的發展模式，軌道交通的形式也發生改變，由最初的軌道的地鐵一種形式轉化為多種軌道形態。而且，在發展的過程中，正向著多樣化的方向發展：一種是DC750V供電電壓制式，另一種為DC1500V供電電壓制式。在控制方式上面，根據城市軌道交通的自身要求可以進行更改，具體選擇車控還是架控。逆變器簡統化平臺具備安裝便捷、結構強度高以及內部結構緊湊等多種特征，并且具備便捷的車控與架控方式的互換，同歸對平臺中一些不見的改變，能夠將這一目標實現。對其進行改變時。尺寸與外形具體確定為2400mm×883mm×600mm，設置8個吊耳，每一個吊耳設置M16螺栓來保證安全吊裝與車體底部[6]。吊耳的高度可以做到具體調節，以此來滿不同車輛安裝空間的基本要求，做好檢修與具體維護。
3.3 變流器模塊
變流器模塊作為遷移逆變器的核心部件，作為一個相對獨立的模塊單元，作為主流的設計方向，與傳統的變流器設計相比較而言，IGBT變流器模塊化具有諸多優勢，具體表現在以下幾個方面：（1）內部采用繼承的方式構成的，占用的空間較少，縮減了整個設備的提及；（2）適用性能較為良好，不僅能夠被應用于脈沖整流器中，還能夠應用到逆變器中：④研發周期被縮短，開發費用降低，減少用戶備品數量，產品成本得到有效控制。伴隨著該變流器模塊逐漸走向成熟，體現在性能方面的優勢得到重視，性能模塊日趨完善。變流器模塊的應用主要包括熱管散熱器、IGBT元件、溫度繼電器、門極驅動單元、支撐電容、復合低感母排以及門極驅動電源等，是一個結構高度集成、功能相對獨立的功率模塊。
3.4 冷卻模塊
從當前很多大功率的變流器的冷卻系統主要選用水冷裝置，以此來滿足大功率變流器散熱要求。但從水冷系統本身來看，該系統較為復雜，需要配置水泵、熱交換器等多種輔助設備，以此來保證水冷系統發揮作用。且該系統對整個散熱系統的要求較高，需要避免出現漏水、斷水等情況的產生。傳統實體的散熱器為了減少散熱器的熱阻，必須加大散熱面積和通風量，可通過增大基板、主干、分支肋等方式來實現，這種散熱方式既消耗金屬材料，也會受到金屬傳導率低的影響。針對這種現象，本次分析城市軌道交通牽引逆變器的技術性發展，主要采用時代電氣研制的驕城軌車輛牽引逆變器主要采用重力式熱管散熱。該專制的傳熱原理主要利用了其中存在的液體介質，當設備內部溫度升高后，液體就會出現汽化的現象，吸收了設備內部的熱量，從而降低了設備內部的溫度。同時，當液體汽化之后，氣體會進入到冷凝管當中，通過液化的方式，將其轉換回液體，并傳回到冷卻管中，形成一個液體相變循環，從而達到了冷卻的目的與以往的冷卻方式相比，這種方式的性能更加優越，冷卻的效果更好[7]。
4 結論
綜上所述，隨著社會的不斷進步與技術的飛速發展，城市軌道交通已經得到應有重視，成為推進城市化進程的關鍵性構成要素。在城市軌道交通當中，牽引逆變器性能的好壞，會直接影響到整個系統運行質量。因此，本文研究當中，對以往的逆變器進行了一定的改進，并已投入運營多個地鐵項目當中，應用效果顯著。根據在多個大中型城市的應用發現，城市軌道交通車輛牽引逆變器性能良好且具有較好的安全性，符合現階段對傳動系統的要求，為我國城市軌道交通更好的發展提供了重要的幫助。但不能滿足于此，要跟隨著時代的進步，不斷對逆變器進行研究，使性能能夠越老越好，在城市建設中發揮出更大作用。
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