本站小編為你精心準(zhǔn)備了跨座式單軌系統(tǒng)技術(shù)交通論文參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：與普通城軌交通相比，跨座式單軌交通的特殊性主要體現(xiàn)在車輛、軌道梁和道岔系統(tǒng)這三個(gè)方面，文章詳細(xì)闡述了跨座式單軌交通系統(tǒng)的三大關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)，并對(duì)其在國內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析研究，為從事相關(guān)技術(shù)工作的人員提供參考。

關(guān)鍵詞：跨座式單軌交通；車輛；轉(zhuǎn)向架；軌道梁；道岔；應(yīng)用

1跨座式單軌交通的主要特點(diǎn)及適應(yīng)性

隨著我國城市及城鎮(zhèn)化進(jìn)程的持續(xù)快速發(fā)展，交通問題日益突出，交通擁堵不僅帶來環(huán)境污染、能源浪費(fèi)，且嚴(yán)重影響到居民的日常出行。同時(shí)由于地面資源越來越稀缺和緊張，使得采用立體化的快速軌道交通來解決日益嚴(yán)重的城市軌道交通問題成為一種城市軌道交通發(fā)展的趨勢?？缱絾诬壗煌ㄊ且环N列車在高架專用軌道梁上行駛的中運(yùn)量城軌交通系統(tǒng)，不受地面交通堵塞的影響，具有地形地貌適應(yīng)能力強(qiáng)、噪聲低、節(jié)能環(huán)保性好、景觀效果好、建設(shè)周期短、投資成本適中等獨(dú)特Vol.42No.4Jul.20th，2019特點(diǎn)和諸多優(yōu)勢，除了特別適應(yīng)于風(fēng)景區(qū)和旅游城市的旅游觀光線，還可作為中小城市的主要軌道交通干線和連接城市中心與郊區(qū)的大城市軌道交通的重要補(bǔ)充線，近年來愈發(fā)得到市場的青睞[1-3]。正因如此，跨座式單軌交通在中國、日本、韓國、美國、澳大利亞、新加坡、沙特等國家均有大量的應(yīng)用和成熟運(yùn)營線路，而且越來越多的城市正在規(guī)劃建設(shè)單軌交通線路，例如孟買、圣保羅、蚌埠、蕪湖、柳州、西安等。跨座式單軌交通與普通城軌交通相比，具有一定的特殊性，這種特殊性主要體現(xiàn)在車輛、軌道梁和道岔系統(tǒng)三個(gè)方面，成為跨座式單軌系統(tǒng)的三大關(guān)鍵技術(shù)[4]。

2跨座式單軌車輛技術(shù)

2.1概述

與地鐵車輛一樣，跨座式單軌車輛系統(tǒng)也由車體、轉(zhuǎn)向架、牽引系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、輔助電氣系統(tǒng)、PIS系統(tǒng)、TCMS系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等部件組成?？缱絾诬壾囕v采用獨(dú)特的騎跨式轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)支撐車體在軌道梁上運(yùn)行，融合了傳統(tǒng)城軌鐵路列車和重型汽車的相關(guān)技術(shù)，具有不同于其他軌道列車鋼輪雙軌運(yùn)行的顯著特點(diǎn)。目前具備跨座式單軌車輛技術(shù)開發(fā)能力的主要國內(nèi)外廠家有日立、龐巴迪、斯谷米、中車長客、中車四方、中車株機(jī)、通號(hào)軌道車輛、比亞迪等，各廠家所研制開發(fā)的車型亦各有特點(diǎn)。表1為國內(nèi)外主流跨座式單軌生產(chǎn)廠家現(xiàn)有車型及其主要技術(shù)特征的對(duì)比。由表1可見，目前跨座式單軌車輛主要有兩種型式，一種是以日立為代表的雙軸“高”地板車型，另一種是以斯谷米、龐巴迪為代表的單軸“中、低”地板車型，但各大主機(jī)廠的車輛具有各自的特色和優(yōu)勢。例如雙軸“高”地板車型具有軸重小、內(nèi)飾地板平整、車內(nèi)視野開闊等優(yōu)勢，但會(huì)導(dǎo)致車輛重心偏高等不足；而單軸“中、低”地板車型具有曲線通過性好、重心低等優(yōu)勢，同時(shí)也帶來了軸重大、車輛室內(nèi)通透性稍差的不足。

2.2跨座式單軌車輛轉(zhuǎn)向架

跨座式單軌車輛轉(zhuǎn)向架是跨座式單軌車輛最為核心的部件，也是最能體現(xiàn)跨座式單軌交通系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)，及其與其他軌道車輛的主要區(qū)別所在。因此跨座式單軌車輛轉(zhuǎn)向架作為跨座式單軌車輛的核心關(guān)鍵技術(shù)，亦可稱為跨座式單軌系統(tǒng)的三大關(guān)鍵技術(shù)之一?？缱絾诬壾囕v轉(zhuǎn)向架除在軌道上部設(shè)有走行輪外，其兩側(cè)下垂部分還設(shè)有導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪夾行于軌道兩側(cè)，以保證車輛沿軌道安全平穩(wěn)行駛。走行輪采用具有較高側(cè)偏剛度的軌道交通專用充氣橡膠輪胎，以軌道上表面為走行面，起承載、傳遞牽引力、制動(dòng)力和緩沖車輛垂向振動(dòng)的作用；導(dǎo)向輪、穩(wěn)定輪內(nèi)充壓縮空氣，車輛運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)向輪與穩(wěn)定輪騎跨在軌道梁上緊緊“抱住”軌道，以軌道側(cè)面為走行面，起到緩沖車輛橫向振動(dòng)的作用，其中導(dǎo)向輪在過彎道時(shí)起導(dǎo)向作用，穩(wěn)定輪是在車輛受到離心力、風(fēng)力的時(shí)候起穩(wěn)定作用。目前，跨座式單軌車輛轉(zhuǎn)向架主要有單軸和雙軸轉(zhuǎn)向架兩種成熟的結(jié)構(gòu)型式，但各主機(jī)廠的轉(zhuǎn)向架根據(jù)自身的設(shè)計(jì)理念和研發(fā)水平有各自的特點(diǎn)。圖1列舉了4種典型的轉(zhuǎn)向架總成結(jié)構(gòu)型式。

3跨座式單軌軌道梁技術(shù)

跨座式單軌軌道梁既是承載列車載荷和車輛運(yùn)行導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)，承受較大的垂向和扭轉(zhuǎn)載荷；同時(shí)也是供電、信號(hào)、通信等纜線的載體，要求設(shè)計(jì)、制作和安裝精度高，并且需具備足夠的安全度、可靠性和耐久性，是跨座式單軌交通系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一?？缱絾诬壾壍懒憾嘁灶A(yù)制混凝土梁為主，特殊地段也有采用現(xiàn)澆混凝土梁、預(yù)制鋼梁、多跨連續(xù)梁等結(jié)構(gòu)形式。梁與梁之間的接縫通常采用指形板，其類型取決于相鄰梁的類別和布置形式。軌道梁斷面形式應(yīng)與所選車型相匹配，結(jié)構(gòu)斷面形式和尺寸主要由車輛類型和其限界決定的，目前國內(nèi)外跨座式單軌交通系統(tǒng)采用的斷面形式主要為矩形斷面和I型斷面，具體的斷面形式和基準(zhǔn)寬度取決于供電接觸軌與轉(zhuǎn)向架型式的布置要求，軌道梁高度取決于結(jié)構(gòu)受力和車輛限界要求。龐巴迪、比亞迪的單軸轉(zhuǎn)向架車型采用的是寬度為690mm、700mm的矩形斷面軌道梁，斷面形式如圖2所示；通號(hào)軌道車輛、中車株機(jī)的雙軸轉(zhuǎn)向架車型采用寬度為800mm的I型斷面軌道梁，斷面形式如圖3（a）所示；日立、中車長客、中車四方的雙軸轉(zhuǎn)向架車型采用的是寬度為850mm的I型斷面軌道梁，斷面形式如圖3（b）所示。

4跨座式單軌道岔技術(shù)

跨座式單軌道岔是跨座式單軌交通系統(tǒng)中用于實(shí)現(xiàn)列車轉(zhuǎn)線、調(diào)車需求的一種特殊的機(jī)電設(shè)備，主要使用場景為雙線折返、運(yùn)行區(qū)間渡線、運(yùn)行區(qū)間避讓、出入運(yùn)行線和車場線等。跨座式單軌道岔根據(jù)結(jié)構(gòu)型式不同，單軌道岔可以分為關(guān)節(jié)型和整體型兩種，關(guān)節(jié)型又可細(xì)分為關(guān)節(jié)型（不可撓）和關(guān)節(jié)可撓型；整體型又可細(xì)分為平移型、換梁型和樞軸型。根據(jù)實(shí)際運(yùn)營場景需要，關(guān)節(jié)型道岔又分為單開、對(duì)開、三開、五開、單渡線、雙渡線、交叉渡線等型式，關(guān)節(jié)可撓型道岔又分為單開、對(duì)開、單渡線、雙渡線、交叉渡線等型式。

4.1關(guān)節(jié)型道岔

關(guān)節(jié)型（不可撓）道岔的梁體由數(shù)節(jié)鋼制軌道梁鉸接組成，由臺(tái)車支撐，采用電力等動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，道岔梁一端固定，轉(zhuǎn)轍時(shí)道岔梁整體移動(dòng)并使道岔梁的活動(dòng)端與另一條線路軌道梁銜接形成岔道，轉(zhuǎn)換列車行駛路線。關(guān)節(jié)型道岔轉(zhuǎn)轍后道岔梁縱向呈折線狀。關(guān)節(jié)可撓型道岔的梁體由數(shù)節(jié)鋼制軌道梁鉸接組成，由臺(tái)車支撐，其梁兩側(cè)裝有導(dǎo)向面板和穩(wěn)定面板，轉(zhuǎn)轍時(shí)道岔梁一端固定，梁整體移動(dòng)并使梁的活動(dòng)端與另一條線路軌道梁銜接形成岔道，轉(zhuǎn)換列車行駛路線，轉(zhuǎn)轍時(shí)撓曲裝置在撓曲電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，將導(dǎo)向面板和穩(wěn)定面板撓曲成設(shè)定的曲線面，能使列車以較高的速度平穩(wěn)地通過道岔。道岔梁呈直線時(shí)，側(cè)面的導(dǎo)向面板和穩(wěn)定面板恢復(fù)成直線狀。

4.2整體型道岔

平移型道岔的梁體通常由直梁和曲梁組成，道岔鎖定時(shí)，道岔梁體相對(duì)于軌道梁固定，列車在其上方通過，當(dāng)列車需要轉(zhuǎn)線時(shí)，道岔的鎖定裝置先進(jìn)行解鎖，解鎖到位后，道岔梁在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，沿著與直梁成90°方向直線移動(dòng)，形成過渡線與相鄰軌道梁對(duì)接，鎖定裝置鎖定到位后，完成道岔轉(zhuǎn)轍[5]。換梁型道岔由兩根道岔梁構(gòu)成，道岔梁可以由直梁和曲梁或曲梁和曲梁組成，梁間通過連桿連接，由臺(tái)車支撐，轉(zhuǎn)轍時(shí)道岔梁以各自的轉(zhuǎn)軸為回轉(zhuǎn)中心，通過驅(qū)動(dòng)裝置使道岔梁整體轉(zhuǎn)動(dòng)，完成道岔梁的替換，實(shí)現(xiàn)與相鄰線路的軌道梁連接，從而改變車輛行駛線路。根據(jù)列車側(cè)向通過時(shí)對(duì)過岔速度和舒適度要求，可設(shè)置不同曲線半徑的道岔，并可根據(jù)舒適度要求設(shè)置緩和曲線。形狀分別對(duì)應(yīng)各自線路所需的線形，道岔曲梁導(dǎo)向面、穩(wěn)定面按照所需圓曲線由機(jī)械加工而成，線形流暢。樞軸型道岔由一根道岔直梁構(gòu)成，由臺(tái)車支撐，轉(zhuǎn)轍時(shí)道岔梁以一端為回轉(zhuǎn)中心，通過驅(qū)動(dòng)裝置使道岔梁整體轉(zhuǎn)動(dòng)，以折線方式實(shí)現(xiàn)與相鄰線路的軌道梁連接，從而改變車輛行駛線路。表2針對(duì)跨座式單軌關(guān)節(jié)型及整體型道岔類型的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了研究分析，同時(shí)對(duì)兩種道岔類型在國內(nèi)外主要工程運(yùn)營線上的應(yīng)用情況進(jìn)行了說明。

5跨座式單軌交通其他重要技術(shù)

1）供電系統(tǒng)：目前跨座式單軌車輛主要有DC1500V和DC750V兩種供電制式，供電接觸軌設(shè)置在軌道梁側(cè)面，通常為剛性接觸懸掛方式，并且列車運(yùn)行時(shí)車輛完全將其包住。針對(duì)中運(yùn)量的跨座式單軌車型，隨著大功率IGBT、熔斷器等電子器件技術(shù)的發(fā)展與規(guī)?；?，考慮列車牽引性能、線路擴(kuò)展性、電氣安全、供電系統(tǒng)綜合工程成本等因素，DC1500V供電制式將會(huì)更具優(yōu)勢。2）電氣信號(hào)系統(tǒng)：跨座式單軌交通電氣信號(hào)系統(tǒng)通常采用基于TD環(huán)線的ATC系統(tǒng)或CBTC系統(tǒng)。基于TD環(huán)線的ATC系統(tǒng)為國外引進(jìn)技術(shù)，國內(nèi)開發(fā)的CBTC系統(tǒng)可滿足國產(chǎn)化技術(shù)要求。

6結(jié)束語

跨座式單軌交通以其獨(dú)有特點(diǎn)和諸多優(yōu)勢，在國內(nèi)外得到了快速發(fā)展和大量應(yīng)用，近年來越來越受到市場的青睞，成為城市軌道交通選擇的一種重要交通制式，因此，對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)的分析和研究十分必要。本文針對(duì)跨座式單軌交通系統(tǒng)三大關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)深入的介紹，同時(shí)對(duì)其國內(nèi)外應(yīng)用情況進(jìn)了客觀的研究分析，可為從事相關(guān)技術(shù)工作的人員在車輛開發(fā)和研制、系統(tǒng)選擇等過程中提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]王省茜.跨座式單軌鐵路的特點(diǎn)及其應(yīng)用前景[J].中國鐵道科學(xué)，2004，25（1）：132-136.

[2]武農(nóng)，雷慧鋒，郭鍇.跨座式單軌作為中等規(guī)模城市軌道交通模式的適應(yīng)性分析[J].隧道建設(shè)，2015，35（7）：623-628.

[3]宮文平．跨座式單軌車輛特點(diǎn)及國內(nèi)外應(yīng)用情況[J]．國外鐵道車輛，2013，50（1）：5-7．

[4]雷慧鋒，劉永鋒.跨座式軌道交通建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2001，21（1）：1-4.

[5]仲建華，杜子學(xué)，何希和.跨座式單軌交通車輛道岔結(jié)構(gòu)及分析[M].北京：人民交通出版社，2013.

作者：閭志明 單位：通號(hào)軌道車輛有限公司