轨道交通教学大纲

第一章概述2、教学要点了解交通运输业的地位、城市交通存在的主要问题、轨道交通的地位，了解轨道交通的优势、轨道交通对城市发展的作用。了解国内外城市轨道交通系统发展和建设情况。了解城市轨道交通系统规划与设计的重要性，掌握城市轨道交通系统规划与设计的主要内容。了解城市轨道交通项目周期的各个阶段及其主要的活动。第二章城市轨道交通系统的构成2、教学要点了解交通运输业的地位、城市交通存在的主要问题、轨道交通的地位，了解轨道交通的优势、轨道交通对城市发展的作用。了解国内外城市轨道交通系统发展和建设情况。了解城市轨道交通系统规划与设计的重要性，掌握城市轨道交通系统规划与设计的主要内容。了解城市轨道交通项目周期的各个阶段及其主要的活动。第二章城市轨道交通系统的构成2、教学要点了解规划的意义和战略目标。了解我国城市轨道交通系统规划存在的主要问题。掌握规划的基本理论、理念以及设计的理念。了解系统分析的要素、内容、步骤和方法。了解线网方案设计的过程、步骤以及规划的层次性。了解城市轨道交通系统规划与设计原则以及相应的规范、标准。第四章城市轨道交通线网规划2、教学要点了解线网规划的意义，掌握线网规划的主要内容。了解线网规划的基本设计方法。了解线网规划的基本特点、规划范围和年限要求、技术路线。掌握线网合理规模的含义、指标、影响因素和计算方法。掌握轨道交通线网的基本类型和发展趋势。掌握轨道交通线网的基本要素、线网架构的一般思路。掌握轨道交通线网方案评价的基本原则、评价方法和评价过程。第五章城市轨道交通系统客流预测2、教学要点掌握客流预测的主要内容、预测程序。了解我国城市轨道交通客流预测方法现状。掌握规划不同阶段客流预测的要求。了解城市轨道交通客流形成的机理。掌握客流预测前期的调查内容以及调查方法。掌握客流预测四阶段原理、方法，并对客流结果进行分析。了解具体城市的客流预测四阶段原理、方法。第六章城市轨道交通工程可实施性规划第七章城市轨道交通系统线路设计1、教学内容第一节线路总体设计第二节线路平纵断面设计第三节线路设计实例2、教学要点掌握线路的走向与路由、线路的敷设、车站的数量及其分布。掌握线路设计的原则、技术标准、平面设计方法、纵断面设计方法。掌握线路走向、平面方案、车站分布和站位设置。第八章城市轨道交通车站设计2、教学要点了解车站设计的原则与目标，掌握车站的分类、组成和规模。掌握地下车站总体布局、车站形式及其设计、结构形式。掌握高架车站结构形式、建筑平面设计、车站形式。了解地面车站形式。掌握施工总体部署。掌握换乘站设计原则、换乘方式设计、换乘站形式及设计。第九章城市轨道交通枢纽规划2、教学要点了解枢纽的定义和主要功能。了解枢纽的构成。了解枢纽规划设计的要素。掌握枢纽规划设计的原则和思想。了解枢纽规划设计的内容。掌握枢纽规划设计的方法。第十章城市轨道交通与其他交通方式的衔接2、教学要点了解交通一体化的概念与内涵、国外城市交通一体化的发展现状、我国可以借鉴的交通一体化政策。了解城市客运交通方式的特点、多方式衔接目标、一般要求及基本原则。掌握轨道交通与常规公交、对外交通港站、非机动车、出租车、步行以及小汽车之间的衔接方式。了解轨道交通与常规公交、对外交通港站、非机动车、出租车、步行以及小汽车之间的衔接方式。第十一章城市轨道交通系统的安全防护设计2、教学要点了解安全防护设计的原则。掌握安全防护设计的技术要求。了解震灾的破坏形式。熟悉抗震设计方法、抗震构造措施。了解地下工程火灾发生的特征和危害。熟悉轨道交通工程火灾的防护对策。掌握轨道交通工程火灾的监控、报警与消防。熟悉轨道交通工程火灾的救援。了解地下工程防洪涝积水回灌和防水材料。了解轨道交通工程车站防水技术。熟悉轨道交通工程防水设计。了解地下工程杂散电流的产生原因及危害。了解轨道交通工程杂散电流腐蚀机理。了解影响杂散电流大小的因素、杂散电流的测定、杂散电流防护的专业要求以及杂散电流的控制。了解地下工程施工诱发环境灾害的防护。了解战争破坏防护。第十二章城市轨道交通系统发展展望2、教学要点了解世界城市轨道交通的发展趋势。了解我国城市轨道交通建设的目标。熟悉我国城市轨道交通发展的趋势。熟悉我国城市轨道交通系统建设的途径。学完本课程，要求学生：1．了解城市交通问题、关于交通拥挤的知识及我国城市发展轨道交通的必要性和紧迫性，重点掌握城市轨道交通的种类、优势及劣势。2．了解城市轨道交通发展的概况、历史，掌握城市轨道交通的技术经济特征。3．掌握城市轨道交通的构成，重点掌握城市轨道交通的线路构成、车站种类、地下结构工程、车辆及车辆段、列车自控系统等方面的知识。4．了解城市轨道交通线网规划的要求和步骤，重点掌握线网的种类及线网合理规模的确定。5．了解线路规划、线路平纵断面设计方面的知识，掌握车站规划设计方面的知识，重点掌握换乘车站的设计与城市轨道交通与其他交通方式的衔接方面的知识。6．掌握城市轨道交通车站客流组织、运输计划、车辆配备计划、列车运行图方面的知识。重点掌握运输能力方面的知识，了解列车控制与信号系统及列车运营延误时间方面的知识。7．了解国外城市交通发展政策，重点掌握我国城市轨道交通现况和发展趋势。绪论交通运输业在社会发展中的作用据统计，在欧盟国家，运输业之产值占GDP的7%，运输相关员工占就业的7%，运输投资占公共投资的40%，运输能耗占总能耗的25%以上。运输设备工业是EC工业的重要组成部分，仅次于食品工业。在美国，运输活动(包括车辆制造)占美国全国GNP的1/5；平均来看，美国居民家庭的交通开销占全部收入的1/8左右。0.1城市中的交通问题(1)交通拥挤研究表明，城区交通流的速度每10年降低5%，拥挤的严重性随城市规模增加而增加。(2)空气污染在许多城市超过了世界健康组织(WHO)推荐的标准。(3)交通噪声据OECD估计，发达国家有15%的人口生活在65分贝以上的高噪声环境下，这些噪声主要来自交通；还有重型货车及夜间装卸引起的震动。(4)道路安全目前每年有25万人死亡，1000万人受伤，欧盟15国道路交通事故每年死亡人数为4.4万人；其中，以葡萄牙、希腊的万车事故率为最高。(5)城市景观新增交通设施的建设，对历史建筑的损坏以及空地的减少均会破坏城市景观。(6)土地利用机动车停车场的建设方便了机动车使用者，但对其他行人、非机动车用户来说则是障碍。(7)全球变暖主要是燃料(固体及液体)燃烧所致。目前，交通排放的CO2占全部排放量的25%，且其数量在逐年增加。(8)能源消耗运输部门所用的能耗占EC国家总能耗的约30%。液体燃料比例更大。(9)城市分散化机动车运输的发展导致了居民出行距离与出行时间的增加，从而使出行时间和空间更为分散；它反过来又增加了人们对轿车的依赖；减少了公共交通发展的可能性。0.2交通拥挤交通拥挤的不利影响表现在很多方面：一方面，拥挤使客货运输的费用增加，时间延长；另一方面，拥挤也导致交通事故增多、驾驶员心理负担加重。产生交通拥挤的原因主要有：（1）城市化进度的加快。由于大量的人口从农村涌向城市，造成城市人口剧增，人口出行数量与交通流量也随之大大增长。（2）城市内部的专门化。这反映在人们为了分散在不同地区的不同活动而出行。这些活动尽管是相互独立的，但人们必须要为之而旅行。（3）供需的时间匹配问题。大部分城市运输设备的运输供给能力很大，但相对固定，而交通需求是每天每时变化的，这导致了高峰期的交通问题。（4）供给对需求的刺激。城市运输能力的增长具有自败性，即运输能力富裕所产生的交通服务的改善将导致更多的需求，从而使系统重新处于拥挤状态。改善城市交通拥挤的方法：（1）控制城市人口增长。（2）新建或改善现有城市道路以扩大城市交通运输能力。（3）控制私人交通工具的增长，鼓励发展公共交通，特别是城市轨道交通。（4）合理科学地对城市进行规划。（5）对城市交通进行科学管理等。第一章轨道交通系统概念及基本特征1.1城市交通发展的历史沿革早期的城市交通历史上最早的城市公共交通可以追溯到罗马时代，那时建立了一个地区性的车辆出租系统。现代意义上的城市大容量公共交通1819年巴黎出现第一条公交运行线路。美国的第一条公交线路是1827年纽约城产生的可载12人的改良马车。由于城市人口的集聚，单纯依靠道路交通实际上将很难解决城市交通问题。因为道路交通方式本身所固有的交叉、冲突环节在拥挤、土地有限的市区难以得到很好地解决。1.2轨道交通发展历史蒸气铁路是19世纪发明的。第一条城市间铁路服务开始于1830年英国的利物蒲至曼彻斯特。它使得铁路主导着城市间运输达一个世纪。从那以后人们每天乘火车上班。由于需求良好，铁路开始经营通勤运输。伦敦1838年开放了第一条严格的市郊运输线路，大量市郊线网的建设则是在1840到1875年之间，有些现在仍在使用。美国最早的通勤列车是1843年在Worcester至Boston开通。纽约、费城、芝加哥等均建设了较大规模的市郊运输线网。地铁的产生地铁的产生源于将蒸汽列车引入市中心的构想。世界上最早的地铁是1863年元月10日在伦敦开通的6km长的一段线路。列车由蒸汽机车驱动，火需要专门的力量来煽动，通风也成问题。不过它运营几年后就电气化了。更好的想法是将蒸汽列车放在高架的街道上行驶。地下铁路主要是二十世纪的发展产物，尽管伦敦地铁始于1863年，第一条深挖电气化隧道则是在1890年。轨道交通系统的产生美国第一条地下铁路是在1870年由AlfredElyBeach(科学美国的创始者)在纽约城建设开放的线路。世界上第一条由(第三轨)电力驱动的地铁是伦敦1890年开通的。世界上第一条电力高架线是芝加哥的都市西部高架线，1895年5月6日运营，它用一台带有电机的机车，可牵引一到二台无动力的拖车。电动车组的出现1897年，芝加哥南部高架铁路决定电化，并设计发明了多单元动车系统，它可使每辆车均有电机，但全部由第一辆车的驾驶员操纵。多单元列车的重要性体现在可以在不减少列车牵引力的条件下增加列车编成，因为每辆车均有动力。牵引力是重量与驱动轮数量的函数，在多单元系统，几乎整个列车(而不是机车)的重量都施加于驱动轮对，故对每辆车来说，它有更大的加速度，从而可以增加列车平均速度，减少运营费用。目前世界上所有地铁列车的驱动均采用这种系统。各洲的发展拉丁美洲的第一条地铁是1913年在BuenosAires开通的。澳大利亚成为第四块拥有地铁系统的大陆，它在1926年开通了悉尼近5km的隧道电车。亚洲最早的地铁是东京1927年完成的Ginza(银座)线。非洲直到1987年开罗开通连接两个铁路车站的隧道服务后才有地铁系统。轨道交通发展的历史背景20世纪二十年代以来，城市发展过程中的交通被机动巴士所取代。紧接着，有轨电车的发展促进了居民区的发展。影响更大的是，私人轿车的大量拥有鼓励了郊区化和城市在更大范围内的分散化、多中心化。除了少数郊区线路外，机动车在拥挤不堪的市中心同电车、巴士开展了竞争。电车被认为是过时的方式，而英国的反应则是从19世纪30年代后期以来几乎在所有城镇用巴士取代电车，并于1946年得到了政府的支持。典型的事例是Manchester1946年、London1952年完成了取代。Sheffield保持到1960年，Glasgow则维持到1962年。相比而言，德国则中庸一些，它将电车改造成Stadtbahn(轻轨)系统，在拥挤市中心地区将它们放到地下以避免与道路交通的冲突。Cologne及Hannover就是很好的例子。城市交通的现状巴士对电车的取代没有缓解路面交通的堵塞程度，而机动车的持续增长使得轨道交通成为发展的重要方向。目前，伦敦拥有世界上最大的地铁系统，其线路共406km，纽约以372km屈居第二位。最有名的地铁系统之一要算是莫斯科，其第一条线路建设于1935年。较早的车站是用大理石、装蚀灯和雕塑等精心装修的，新的车站则更考究，隧道特别深，而且，地铁在二战期间频繁用于防空。目前，莫斯科地铁是世界上运量最大的地铁，东京则仅次于它。1.4轨道交通系统的分类城市交通系统现代化城市轨道交通种类主要有地铁、轻轨铁路、市郊铁路