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图书分类

Book classification
  1. 本书对现代有轨电车主要设备的基本概念、结构、性能和工作原理进行了系统讲解。内容包括:绪论,现代有轨电车概述,车体及司机室,车辆设施及其布置,车辆模块间的连接装置,转向架,牵引传动系统,辅助供电系统,空调系统,现代有轨电车TCMS及信号控制系统,现代有轨电车供电系统,现代有轨电车线路系统、运营管理设备和车辆基地,现代有轨电车的工业设计,国内外典型有轨电车介绍等。
  2. 前  言
    在第一次工业革命时代,社会生产力迅速发展,各种原料和产品的运输成为十分突出的问题。落后的交通运输工具成为大工业生产的障碍,因而火车的发明和交通运输技术的变革随着工业革命的兴起而迅猛发展,极大地加强了地区间的工业、生活、商业等各行业间的联系,将世界紧密联系在一起,促进了世界人民间的交往、物质流通和思想交流。如今,当第一次工业革命的产物和第三次工业革命的产物—— 信息技术结合在一起的时候,焕发出了新的生机,也将更大程度地改变未来的交通方式、改变运载的效率、改变能源利用的效率和模式。第三次工业革命的核心就是能源利用效率的提升,城市轨道交通可以说是其中的典范之一。在这种革新的交通运输体系下,互联网技术、使用存储技术存储间歇式能源、利用互联网技术将电网转化为能源共享网络、运输工具所需能源与共享电网平台对接,这些重要的思想和技术都充分体现在现代有轨电车系统中。所以,现代有轨电车定会成为城市交通的必然选择之一。
    在2014年度第10届德国柏林国际轨道交通技术展览会(Inno Trans 2014)上,我们看到了轨道交通的发展和演变。其产业的理念从最初的轨道,到运输,直至现在的移动(Mobility),其称谓和内涵都发生了巨大的变化。现代的移动代表了整个社会的人和物的位移与流动;而这两者都需要集约、高效、环保、舒适和安全。这就表明一场交通的变革正在来临。此次庞巴迪(Bombardier)公司展示的主题就是:The Evolution of Mobility!展示的子主题分别是:效率、能力和城市流动。该公司将其现代有轨电车的解决方案命名为:城市交通运输的未来(The Future of Urban Transport)。西门子(Siemens)集团更是在这个时期调整了众多的相关业务部门,整合出一个名为Mobility的综合部门。可以看到,各大公司都把现代有轨电车作为一个独立的、重要的、不断发展提升的部分来对待,可见其重要性非同一般。他们在总体策略上都把可持续发展的四大基础—— 能量、效益、经济和生态组合在一起,作为技术和产品发展的导向。
    1881年,西门子创始人维尔纳·冯·西门子发明了世界上第一台电力牵引的有轨电车,从此掀开了有轨电车的序幕,至今已历经130余年。有轨电车是最早出现的城市轨道交通运输工具,广泛服务于世界各地许多城市的公共交通。该时期的有轨电车属于旧式有轨电车,由于其存在一些缺点,加之逐渐被汽车取代,故旧式有轨电车逐渐被淘汰。20世纪70年代前后,一些发达国家重新开发出融有许多高科技装备的现代有轨电车。
    综观现代有轨电车系统,相比于原来的有轨电车系统有几个比较突出的特点:
    (1)定制化设计:客户的差异化和对效率的要求使得定制化设计成为必然的趋势。
    (2)强化的安全性:定位技术、信息技术、监控技术、高防火材料和设备、高度可靠的制动技术大大提高了安全性。
    (3)舒适性:通过先进的附加设施,可在视觉、信息、门窗、空调等各方面提高乘客乘坐的舒适度。
    (4)尖端科技的应用:包括无障碍上下车;转向架上低的簧下质量改善了运行品质;低的噪声、振动;运用最先进的节能环保技术,达到节约能源、保护环境,并可提升车辆的总体性能;主动的经济节能管理系统技术可以使总的能量消耗降低30% 以上,甚至可无接触供电等;基于IP的维护和服务数据实现远程作业支持;应用模块化技术开发的产品为各类用户提供了良好的服务和支持。
    (5)基于易维护理念进行的设计,使其具备了高可靠性,并降低了寿命周期成本。
    (6)按全面模块化的理念编组车辆,实现了灵活高效的运能调节能力。
    随着城市的扩张、城镇化的发展、节能和环保的需求,现今迫切需要高效率、环境友好型和高度集成、集群的快速运输系统。其解决方案就是建设城市智能交通系统。作为城市轨道交通重要组成部分的现代有轨电车系统在其自身变革的同时,已成为整个智能交通系统的重要载体。
    近几十年来,我国城市轨道交通发展迅速,前期主要发展地铁和轻轨交通,近期已在着力发展现代有轨电车系统。目前,我国已有70多个城市提出建设现代有轨电车线路的计划;其中过半数城市已有具体建设规划,或正在修建之中。国内从事现代有轨电车研发、生产的企业已有多家,它们在国家技术政策的支持下,通过引进、吸收、自主创新等途径创造出了显著的业绩。就整体而言,我国现代有轨电车事业方兴未艾,其前景是辉煌的。
    由于我国在现代有轨电车领域发展相对滞后,迫切需要做更多的研究和实践。为了了解、研究和推动相应的产业和技术,本书编者进行了大量的国外、国内实地考察,对欧洲、美洲和东南亚以及国内最主要应用有轨电车的城市进行了考察,与最主流的业主、公司企业和科研机构进行了广泛的交流和研讨,比较全面地了解到当前现代有轨电车的发展现状。鉴于目前国内有关现代有轨电车的专著尚不多见,本书编者结合目前正在实施的现代有轨电车项目,并结合相应的调研、工程设计、车辆和机电设备的研发与教学实践,在参阅了国内外大量文献、资料的基础上编写了本书,藉此对我国现代有轨电车事业做一些有益的工作。
    本书力求阐述现代有轨电车及其主要设备的基本概念、结构、性能和工作原理,内容包括:绪论,现代有轨电车概述,车体及司机室,车内设施及其布置,车辆模块间的连接装置,转向架,牵引传动系统,辅助供电系统,空调系统,现代有轨电车TCMS及信号控制系统,现代有轨电车供电系统,现代有轨电车线路系统、运营管理设备和车辆基地,现代有轨电车工业设计,国内外典型有轨电车介绍等。本书带有*号的彩色图片放在西南交大出版社网站多媒体资源板块,请通过扫描右下方二维码获取。
    本书由成都市新筑路桥机械股份有限公司陆云、李俊、王轶,西南交通大学唐阳、王海军、何俊、杜润、殷俊、吴小平、李怀仙,北京城建设计发展集团股份有限公司高莉萍组成的编写团队完成编写;全书由北京交通大学刘达德主审。
    本书在编写过程中参考、引用了国内外同行专家、学者的著述和文献,在此谨向有关专家、学者表示诚挚的谢意;同时得到了长沙广义变流技术有限公司的大力支持,在此谨向该公司表示衷心的感谢。
    诚挚感谢中央高校基本科研业务费专项资金资助(Supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities,2682014CX013EM)及牵引动力国家重点实验室开放课题(TPL1209)的联合资助!本教程较多内容反映了这些项目的研究成果。
    由于编者水平有限,且成书仓促,书中不妥之处在所难免,敬请读者指正。
    陆  云       
    2015年1月      
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  1. 目  录
    0  绪  论 1
    0.1  国内外有轨电车的发展 1
    0.2  现代有轨电车在城市交通系统中的地位和作用 2
    0.3  现代有轨电车的特点 4
    1  现代有轨电车概述 6
    1.1  ;现代有轨电车的主要特点 6
    1.2  现代有轨电车的基本组成 7
    1.3  现代有轨电车的分类 8
    1.4  现代有轨电车的技术参数 10
    2  车体及司机室 13
    2.1  车  体 13
    2.2  司机室 19
    3  车内设施及其布置 28
    3.1  内装材料 28
    3.2  车  门 29
    3.3  车  窗 32
    3.4  座  椅 32
    3.5  无障碍设施 34
    3.6  立柱扶手 34
    3.7  车内照明系统 35
    3.8  乘客信息设备 36
    3.9  应急系统 36
    4  车辆模块间的连接装置 39
    4.1  车辆模块间的铰接装置 39
    4.2  贯通道装置 43
    4.3  车钩缓冲装置 46
    4.4  防爬及溃缩吸能装置 51
    5  转向架 57
    5.1  概  述 57
    5.2  转向架构架 62
    5.3  车轮、车轴 64
    5.4  一系悬挂装置 70
    5.5  二系悬挂装置 72
    5.6  轴箱装置 80
    5.7  驱动装置 82
    5.8  基础制动装置 86
    5.9  牵引装置 88
    5.10  附件装置 89
    5.11  国外典型低地板有轨电车转向架综述 90
    6  牵引传动系统 103
    6.1  概  述 103
    6.2  受电弓 105
    6.3  牵引逆变器 107
    6.4  牵引控制单元 111
    6.5  牵引电机 112
    6.6  电制动 118
    7  辅助供电系统 121
    7.1  概  述 121
    7.2  辅助逆变器 122
    7.3  辅助直流电源 125
    7.4  蓄电池及充电机 127
    8  空调系统 130
    8.1  概  述 130
    8.2  司机室空调系统 135
    8.3  客室空调系统 139
    8.4  空调系统的运行控制 144
    8.5  通风系统 146
    8.6  采暖系统 150
    9  现代有轨电车TCMS及信号控制系统 152
    9.1  概  述 152
    9.2  TCMS的组成及功能 153
    9.3  有轨电车信号控制系统 160
    10  现代有轨电车供电系统 170
    10.1  现代有轨电车牵引供电系统的类型 170
    10.2  架空接触网供电系统 171
    10.3  第三轨(接触轨)供电系统 176
    10.4  Tramwave系统 178
    10.5  Primove无线供电系统 180
    10.6  现代有轨电车储能供电系统 180
    11  现代有轨电车线路系统、运营管理设备和车辆基地 187
    11.1  概  述 187
    11.2  线路及限界 187
    11.3  轨道及路基 192
    11.4  车站及站台设施 200
    11.5  运营管理设备 202
    11.6  车辆基地 205
    12  现代有轨电车工业设计 211
    12.1  有轨电车工业设计的必要性 212
    12.2  有轨电车中工业设计的影响 220
    12.3  有轨电车工业设计的步骤 226
    12.4  评价有轨电车工业设计的质量 230
    13  国内外典型有轨电车介绍 233
    13.1  Siemens公司现代有轨电车 233
    13.2  Alstom公司现代有轨电车 239
    13.3  日本川崎重工株式会社现代有轨电车 242
    13.4  日本近畿现代有轨电车 244
    13.5  Bombardier公司现代有轨电车 247
    13.6  Ansaldo Breda公司现代有轨电车 252
    13.7  PESA公司现代有轨电车 253
    13.8  Crotram公司现代有轨电车 254
    13.9  Durmazlar Makine公司现代有轨电车 256
    13.10  Vossloh公司现代有轨电车 257
    13.11  Skoda公司现代有轨电车 259
    13.12  Stadler Rail AG公司现代有轨电车 260
    13.13  国内现代有轨电车 262


     
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