重庆市单轨交通结构形式适应性分析

《重庆市单轨交通结构形式适应性分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《重庆市单轨交通结构形式适应性分析（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、重庆市单轨交通结构形式适应性分析摘要:本文通过对重庆市单轨交通结构形式适应性进行分析,以便对现有单轨交通结构形式适应性的合理性进行指导。关键词:单轨交通;结构形式;适应性 在城市发展轨道交通的过程中,除了借鉴轨道交通发展较早的城市的成功经验和教训外,还需要结合城市的社会、经济、环境、地理等因素,来制定城市的城市轨道交通发展策略。在城市轨道交通发展中做好轨道交通线网规划至关重要,其中如何合理确定城市的轨道交通基本制式对轨道交通规划建设、运营管理和经营效益,甚至对城市规划发展都将产生重大影响。 重庆市根据山城的地理特点、道路条件、客流预测以及经济发展水平等综合因素,城市轨道交通规划在制式的选择方面

2、经过多年的多方案、多层次比选论证,在我国首次采用了跨座式单轨交通作为重庆市城市轨道线网的基本制式之一。1重庆市城市发展概况 重庆市是我国第四个直辖市,是最年轻的直辖市,也是面积最大、人口最多、大城市与大农村并存、大工业与大农业并存,二元结构非常突出的新型城市,是国家级历史文化名城,是全国重要的工业城市、交通通信枢纽和贸易口岸;是西南地区和长江上游最大的经济中心城市和科技、文化、教育事业中心。因此,重庆应坚持经济、社会、人口、资源、城市建设、环境相协调的可持续发展的战略。按照直辖市的要求,发挥中心城市的作用,完善城市功能,把重庆市建设成为经济繁荣、科学和教育事业发达、社会文明、设施完善、环境优美

3、,具有“山城”、“江城”特色的现代化城市。 重庆市位于中国西南部,长江上游,东邻湖北、湖南,南接贵州,西靠四川省的泸州市、内江市、遂宁市,北边为陕西省以表1各级线路相关技术特征及四川省的广安和达州地区。市域面积8.24万平方公里,主城区面积2616km2,可建城市面积为978km2,到2020年重庆市主城区的用地规模为605km2,远景为730km2。市境内以长江干流为轴线,众多支流汇入。地势沿河流、山脉起伏,形成南北高、中间低,构成以山地、丘陵为主的地形状态,且地形高低悬殊,地貌结构分明。东部、东南部和南部地势高,大多是海拔1500m以上的山地;西部地势低,大多是海拔300m400m的丘陵。

4、山地占幅员面积的75%以上;丘陵面积占18%以上;平坝面积占2.4%。重庆市区和城镇都沿河两岸依山而建,因此,重庆成为著名的“山城”。2跨座式单轨交通适应性分析2.1国家对城市轨道交通的有关规定和要求 (1)根据城市快速轨道交通工程项目建设标准的规定, 表2国家对城市轨道交通建设条件的要求城市轨道交通主要按远期单向高峰小时运能进行分类(表1)。 (2)根据国务院办公厅关于加强城市快速轨道交通建设管理的通知要求:轨道交通建设必须“量力而行,有序发展”,与城市经济发展水平相适应,故要求申报地铁和轻轨项目的城市及申报的线路必须具备以下基本条件,见表2: 从表1-表3中可得出以下结论: 在2616km

5、2的主城区远期规划面积730km2,人口755万人。2000年建成区面积已达240.7平方公里,人口475.5万人,具备建设任何类型的轨道交通的条件。 重庆市近三年平均地方税收为61亿(小于90亿,大于55亿),地方财政收入104157亿(大于100亿)。国内生产总值1750亿(大于1000亿要求),具备修建轻轨的财政条件。2.2跨座式单轨交通的特点 作为城市客运交通工具的跨座式单轨交通与城市一般客运交通相比,具有以下一些特点:2.2.1行驶速度快、运量大 跨座式单轨交通是立体型交通,不会受地面其他交通工具和行人的干扰,因此可以快速行驶,车辆运行的最高速度可达80km/h,平均运速为3045k

6、m/h,约为地面公共电、汽车的1倍,与地铁及轻轨等城市轨道交通速度相当。 跨座式单轨交通的车辆体形大小和编组节数,依据客运的需求和行车密度选定,单节车辆的长度通常在6m16m之间,一般采用23辆联结。用作城市主要客运交通工具时,车辆长度一般为8m16m,采用48节车编组。单向每小时动量为1000030000人次,介于公共电、汽车和地铁运量之间。2.2.2能够爬陡坡、转急弯 单轨交通由于车辆采用橡胶车轮,具有较强的爬坡能力,最大坡度可达10%,车辆能够通过的最小平面曲线半径为30m,这是一般钢轮钢轨轨道交通无法达到的。单轨交通具备的这种能行驶于陡坡急弯上的能力,可以广泛适应城市中复杂的地形和弯曲

7、的道路条件,从而能避免许多房屋、管道的拆迁,减少工程费用和缩短建设工期,因此特别适合重庆这样山高陡坡、道路曲折的山城,能在地上建设运量大、速度快的轨道交通。 从工程角度来说,轨道交通能爬陡坡、拐急弯,为经济合理地选择线路创造了有利条件,但是如果线路陡坡和急弯过多,不仅乘客乘坐感到不舒适,同时列车的平均速度也会降低,而且还将增加能耗,加快轮胎磨损,增大了运营成本,因此在实际工程中很少采用大坡度、小半径的极限允许值。为保证行车平稳、乘车舒适和保持较快的运行速度,在单轨交通正线上通常选用的最大坡度不超过6%,最小平面曲线半径不小于100m。2.2.3建设工期短、造价低 单轨交通结构构造比较简单。跨座

8、式单轨交通的混凝土支柱通常都采用现场浇筑,但主要部件轨道梁则在工厂预制,现场架设安装。 跨座式单轨交通通常是全部或基本采用高架结构,而且主体结构仅为支柱支承的两条带形的轨道梁。因此无论是工程材料用量和施工安装费用与城市其他轨道交通相比都比较低。根据日本统计资料,跨座式单轨交通每千米造价为82亿日元(北九州、小仓线),而普通地铁每千米造价为230亿日元(有乐町线),即跨座式单轨交通造价约为地铁的1/3。 重庆单轨交通较新线每千米造价为人民币2.47亿元,而在此时建成的上海地铁2号线每千米造价为6.53亿元,北京地铁复八线为5.61亿元,即跨座式单轨交通造价约为地铁的1/2.5,由于重庆跨座式单轨

9、交通是在山城修建,有的支柱高大,工程比较复杂,且有两段含有三座地下车站的隧道工程,因此推算一般条件下修建单轨交通,其造价比例还会降低,约与日本统计资料相近。2.2.4占地面积少、空间体型小 跨座式单轨交通高架结构的支柱,由于承受的荷载比其他轨道交通相对要小,柱径一般为1.01.5m,占地面积不大,通常又设置在城市道路中央隔离带内,对地面交通和景观影响都比较小。有的城市如马来西亚的吉隆坡和我国的重庆市再布以灯饰、广告及垂直绿化等,使柱体更似街景的有机组成。跨座式单轨交通区间双线轨道结构约为5m,地铁与轻轨高架结构的宽度约为9.010.0m,墩柱直径一般不小于2m,跨座式单轨交通的工程体量与之相比

10、相对较小。地铁与轻轨以及城市公路跨越上空的高架桥均是整体板块,而跨座式单轨交通仅为两条带形的纵梁,体形显得通透轻巧。2.2.5乘行安全、舒适 跨座式单轨交通为立体型交通,不会因与其他交通系统交错而危及安全。跨座式单轨交通的车辆由于有两侧稳定轮夹行于轨道梁上,因此,无脱轨危险。走行轮、导向轮、稳定轮均配有辅助车轮,当充气轮胎爆裂或泄气时,可保证行驶车辆安全。雪天,跨座式单轨轨道梁面窄小,积雪易于清除。此外,跨座式单轨交通车辆和道岔系统均有保证安全的自动保护和自动控制系统,可严防意外发生。 由于车辆采用充有惰性气体的橡胶车轮,转向架又配有空气弹簧,因此,乘坐很舒服。同时,跨座式单轨交通基本多为高架

11、结构,车厢视野开阔,乘客可凭窗远眺,观赏城市市容和周边景色。2.2.6对环境污染少 现代跨座式单轨交通均采用电力牵引,不会产生废气污染周边环境。高架线路的结构顶部仅为两根细长的纵梁,透空性好,不会像地铁、轻轨和公路的板块式高架桥,影响地面机动车废气的排散和地面绿化采光,被折返的各种回声也会增强噪声污染,而且宽大的形体还可能给城市景观带来一定的负面影响。 由于跨座式单轨交通采用胶轮车辆,产生的噪声和振动都比较小,车辆行驶振动激发梁柱形成的二次辐射的噪声也很小。 跨座式单轨交通的噪声源主要是电动机,据日本对北九洲跨座式单轨交通在列车运行时实测结果,当车速为60km/h时,距轨道中心10m,离地面高

12、1.2m处,噪声值为74dB。在相似条件下,我国重庆跨座式单轨交通噪声实测值为6872dB。2.2.7对居民正常生活干扰少 许多城市交通的高架桥,由于大型的实体结构遮挡日光,以及车辆运行产生的电磁波和夜间头灯强光照射等都会给沿线居民正常生活带来影响,而跨座式单轨交通在这些方面干扰影响却相对较小。 日照问题,由于现代城市快速发展,城市建筑的高度与密度都在增加,人们对生活质量要求也越来越高,日照的影响已成为人们十分关注的问题,有些国家和地区已制定出法规或规定,根据建筑物使用性质规定了相应的日照时限,如上海市规定幼儿园、医院冬至日的日日照不少于3h,德国、美国规定居住建筑每天日照不少于2h。 单轨交

13、通由于高架线路仅为两条轨道梁,不仅体型小,而且分开搁置,与城市其他高架交通柱体相对粗大上部又为板式桥面结构相比,对日照的影响要小得多(图1)。 电磁波影响,主要指车辆运行和其他系统产生的电磁辐射对人体健康及沿线居民使用家用电器的影响。据日本羽田线单轨交通对电磁波干扰的实验,电视天线放在离行驶列车5m远的地方,当列车通过时证实无影响。根据我国地铁高架线路电磁污染分析,电磁辐射场强,均远低于标准限值,不会对人体健康产生影响,也不会影响沿线居民收看电视,故单轨交通产生的电磁波不会影响居民健康与正常生活。 单轨交通区间线路仅为两条细长的梁,无人员行走,列车夜晚行驶时,头灯点亮非照明需要而只是一种标识,

14、亮度不大,对沿线居住的居民不会有明显影响。 但是,单轨交通也有一些重要缺点: (1)首先,列车在空中行驶,在区间万一发生故障,虽然事故列车可采用其他动力车牵至邻近车站,或采用本线或相邻线路列车将乘客接走等方式解救乘客,但救援工作毕竟复杂,而且乘客只能被动等待救援。不过由于当代发达的技术,安全保障系统一般都很可靠,正常状态下事故发生的几率是极小的,日本单轨交通运行40年,从未发生过重大安全事故。 (2)其次,单轨交通的道岔系统构造比较复杂。特别是跨座式单轨道岔形体比较笨重,转换一次道岔的时间一般都需10s以上,而且列车沿须减速通过道岔,降低了列车平均运速和延长了折返时间,使增加行车密度受到了制约

15、。单轨交通的行车间隔难以低于2.5min,增加动量只能加大列车编组。 采用橡胶车轮在混凝土梁上行驶的单轨交通,其滚动摩擦阻力约为钢轮的58倍,线路通常又有较大的坡度,帮能耗相对较高。同时,单轨交通受轮胎承载力的限制,每一橡胶车轮的承载力不超过5.5t,每轴双轮承载力为11t,而通常采用四轴车,总载重为44t,载客量和车辆长度均受到一定的限制。同时胶轮耐磨性差,使用寿命比钢轮短。 胶轮行驶磨耗下的橡胶粉尘,及集电器与导电轨滑行摩擦产生的金属粉尘,对大气也会产生微量的污染。 单轨车在空中行驶,若发生车辆部件脱落会危及地面安全,必须在车辆构造上要严防部件可能的松脱。 此外,跨座式单轨交通的车站,站台面距轨道梁底板较高,为防止乘客失足跌落摔伤,需要采取安全保护措施。 综上所述,结合重庆市的地理位置、地形特点和经济发展情况,综合比较跨座式单轨交通的优、缺点,与其他轨道交通形式进行综合比较后,认为跨座式单轨交通这种形式符合重庆的当地情况,是可行的。3结论 通过介绍单轨交通的发展简况、单轨交通适用范围及重庆市的发展简况,提出了城市公共交通面临的主要问题。通过重庆市的地理位置、经济发展现状、城市公共交通发展中面临的问题及综合分析考虑跨座式单轨交通的优责任编辑:余咏梅缺点,最后确定出符合重庆发展和城市现状的轨道交通形式。