城市轨道交通的发展历史

城市轨道交通列车运行控制主讲人：马超列车运行控制系统概述1与列车运行相关的设备2列车运行控制的主要技术与方法3列车自动运行控制系统概述4目录列车自动驾驶系统（ATO）5列车自动防护系统（ATP）6列车自动监控系统（ATS）7基于通信的列车控制系统（CBTC）8目录9非正常情况下列车运行控制第1章列车运行控制系统概述1.1城市轨道交通的发展历史1.2列车运行控制系统概述1.3列车运行控制系统的发展方向第1章列车运行控制系统概述※本章学习重点A.了解城市与城市交通在人类历史上的出现和所经历的过程；B.熟悉城市轨道交通的发展史和对城市公共交通的影响；C.初步认识列车运行控制系统在城市轨道交通中的重要作用，了解该系统在国内外的发展过程，以及城市轨道交通列车运行控制系统未来的发展方向。第1章列车运行控制系统概述第1章列车运行控制系统概述1.1城市轨道交通的发展历史1.2列车运行控制系统概述1.3列车运行控制系统的发展方向1.1城市轨道交通的发展历史1.城与市的出现在历史长河中，几十亿年的天地造化，诞生了最优秀的作品——人类；又是几万年、几十万年的苦难磨砺，人类创造了自己最优秀的作品——城市。一般而言，城市规模发展遵循“自由村落——中心村——镇——小城市——中等城市——大城市——特大城市——超级大都市——城市带——城市圈——城市群”的规律。在此过程中，遵循“优胜劣汰”原则，兴衰迥异。第1章列车运行控制系统概述2.城市交通城市交通是城市形成与发展的必然产物，是为城市服务的最重要的基础设施。城市内人员的流动、物资的运输是依靠城市交通来完成的。城市交通肩负着市民日常生活必需的衣食住行中“行”的任务，直接展示了城市的面貌和活力，体现着城市的承载能力。城市交通作为城市经济发展的纽带和命脉，与城市的行程、发展和兴衰紧密相连。第1章列车运行控制系统概述城市交通系统的主要构成城市交通货运交通有轨电车对外交通市内交通客运交通公共交通私人交通特殊交通轨道交通道路交通准公共交通出租车小汽车自行车步行摩托车警务消防急救公共汽车无轨电车地铁轻轨独轨城市铁路磁悬浮系公路铁路航空水运管道水路交通轮渡第1章列车运行控制系统概述由于交通需求的过分增长，暴露出的交通问题：（1）交通拥堵（2）环保问题（3）土地消耗（4）全球变暖（5）能源消耗（6）城市分散化第1章列车运行控制系统概述3.城市轨道交通的出现随着科学技术和城市化发展，大运量的轨道交通在现代大城市中起着越来越重要的作用。经济发达国家城市的交通发展历史告诉我们，只有采用大客运量的城市轨道交通系统，才是从根本上改善城市公共交通状况的有效途径。第1章列车运行控制系统概述轨道交通很早就作为公共交通在城市中出现。1662年，法国布莱斯·帕斯卡尔（B.Pascal）提出公共马车计划。在法国巴黎街头出现了一种可供一定人数乘坐的“公共马车”，其以固定路线、固定价格、按固定站循环的方式运载乘客，这是历史上第一条公共交通线路，无轨公共马车是城市公共交通的先驱，但是它缓慢颠簸、舒适性较差，且容易造成街道的车辆拥挤及阻塞。第1章列车运行控制系统概述1827年世界上第一条城市轨道公共马车出现在纽约百老汇大街上。1832年，这种城市轨道共同马车在美国纽约的第4大街上正式运营。法国工程师罗伯特（E.Loubat）在1853年把它引进巴黎，由于比无轨公共马车更有效率、更舒适，所以大受欢迎。到1879年大巴黎区已有38条公共有轨马车路线。在美国及欧洲多国都得到迅速发展，至1890年其轨道里程已经达到9900km。第1章列车运行控制系统概述伦敦是世界上地铁的诞生地。一条由英国律师皮尔逊(CharlesPearson)鼓动并投资建设地下的城市铁路（MetropolitanRailway）于1863年1月10日正式通车运营。这条地铁从帕丁顿到弗灵顿，总长6.5km。动力是向英国铁路公司租借的蒸汽机车。皮尔逊因此被誉为“地铁之父”。“Metro”也成了世界上绝大多数国家城市轨道交通的标志和代号。第1章列车运行控制系统概述城市轨道交通的主要优点：（1）运量大（2）速度快（3）污染少（4）能耗低（5）可靠性强（6）舒适性佳（7）占地面积少第1章列车运行控制系统概述4.城市轨道交通的发展及现状自1863年至1899年，有英国的伦敦和格拉斯哥、美国的纽约和波士顿、匈牙利的布达佩斯、奥地利的维也纳以及法国的巴黎共5个国家7座城市率先建成了地铁。在进入20世纪的最初24年里，在欧洲和美洲又有9座城市相继修建了地下铁道，如德国的柏林、汉堡，美国的费城以及西班牙的马德里。据日本地下铁道协会统计，到2005年全世界已有140个城市建成了地铁、轻轨，线路总长度超过了8620km。第1章列车运行控制系统概述我国自1969年北京地铁1号线开通以来，经过近40多年的发展，我国城市轨道交通已进入快速发展时期。据不完全统计，截至2010年10月，全国已有北京、上海、广州、深圳、南京、天津、重庆、武汉、长春、大连、成都、沈阳等12个城市的轨道交通投入运营，线路总里程约为1270公里，而美国目前地铁总里程只有1100多公里。另外，全国已有29个城市获得轨道交通的建设批复，至2020年线路规划总里程将达6100公里，所需车辆将超过3万辆。第1章列车运行控制系统概述城市轨道交通系统是一个庞大而复杂的系统，犹如一个巨大的联动机，将土木工程、建筑、机械、电机电器、自动控制、计算机、通信、信号等领域协调有序地联接在一起，共同发挥作用，从而安全、顺畅、准时地完成运输任务。第1章列车运行控制系统概述随着经济的发展，特别是城市发展带来了人口的空前剧烈膨胀，城市轨道交通的运载能力被提高到了一个更高的水平，这就需要在保证安全的前提下逐渐缩短列车的行车间隔、提高列车速度和运行效率，在这个背景下，现代的列车运行控制系统应运而生，它用于控制、监督、执行和保障城市轨道交通列车运行安全，以轨道交通信号控制技术和通信技术为基础发展起来，是集列车运行控制、行车指挥、设备检测和信息管理为一体的综合控制系统。第1章列车运行控制系统概述某城市交通拥堵现象某城市停车场景象