城市轨道交通新技术8-6
城市轨道交通新技术-第7章城市轨道交通系统设备新技术
（1）显示终端控制器功能齐备，达到国内领先水平。 （2）显示终端控制器控制应用软件功能强大，达到国内领先水平。 （3）重要外部接口卡功能齐备，达到国内领先水平。
7.3 客运服务系统设备新技术
三、城市轨道交通无触点IC单程车票技术 （一）技术内容
城市轨道交通无触点IC单程车票技术的技术原理为： （1）提出了城市轨道交通车票媒介载体和解决方案的比选研究方法、三阶段研究过程和框架，为城市轨道交 通电子收费系统的车票媒介载体解决方案应用方向提供决策依据。 （2）着眼于城市轨道交通联网收费AFC系统的可持续发展，提出了无触点IC单程车票的技术分析要点及需求 设计，解决了项目规划、工程设计等阶段无触点IC单程车票的技术标准问题，为单程车票在区域线网内的无缝换 乘建立基础。 （3）面向技术需求，并针对无触点IC单程票的成本和单程票价倒挂这一阻碍推广应用的瓶颈问题，检验其经 济合理性。 （4）提出了城市轨道交通单程车票选型的有效解决方案建议，以确保在资金有限的情况下，最大限度地满足 市场需求。 （5）对于城市轨道交通AFC系统工程建设具有较好的技术指导意义。
7.2 列车运行系统设备新技术
三、技术特点 （1）基于准移动闭塞且采用一次模式曲线控制的国产化城市轨道交通列车自动
控制系统，安全输出采用动态驱动方式，表示信息输入采用动态编码方式，满足故 障导向安全要求。
（2）实现国产化城市轨道交通列车追踪间隔90秒的运营要求。 （3）完成了大容量、高密度的国产化城市轨道交通（地铁、轻轨、城郊铁路） 的信号安全控制。 （4）区域控制中心设备采用专用的冗余安全计算机系统，数字轨道电路及 车载ATP设备按2取2的双机冗余方式设计。 （5）数字轨道电路采用谐振式无绝缘传输技术和数字化编码信息传输技术。
城市轨道交通新技术-第6章城市轨道交通通信信号及列车控制新技术
6.1 概述
（三）列车控制系统中传统的车地无线通信中存在的缺陷
（1）列车在大部分时间内都是处于运行状态的，但是传统的车地无线通信不 能很好的配合列车的运行，无线通信和列车在大部分时间内都不会有很好的契 合度；
（2）标准的无线通信中适用的传输带宽相对比较宽，但是在列车的运行过程 中，信号很容易就会受到各种因素的干扰，比如：无线信号在传播过程中特别 容易衰落、多普勒效应以及隧道通信本身的传播特性等等；
也比原来多出很多。 （2）这种控制系统在一定程度上减少了城市轨道建设需要的通信设备，
减少了购买设备所需要的投资，而且，相对来说这种控制系统的设备更加 便于维修。
（3）在紧急状态下也可以利用这个系统的线路疏散人员，在一定程度 上降低了人员的伤亡。
6.4 城市轨道列车控制新技术
二、CBTC 控制系统的主要分类 CBTC控制系统根据不同的信息传输方式，可以分为以下几种： （1）电缆环线传输； （2）无线通信传输； （3）其他媒介传输等。
1.固定闭塞式的ATC系统：采用固定的方式来确定闭塞分区长度。 2.准移动闭塞式的ATC系统采用的是数字式音频无绝缘轨道电路，以此作 为传输媒介和轨道列车占用检测。 3.基于移动闭塞方式的ATC系统主要是依靠漏缆、交叉感应电缆、扩频电 台、裂缝波导管等方式传输数据。
6.1 概述
（二）城市轨道交通色灯信号控制系统
（5）实现列车运行过程中的间隔控制。根据列车自身特点及行车线路改变长度，既可以随着列
车的移动而移动，又不需要地面上的信号，在一定程度上减少定程度上保证了列车的行车安全。
（3）实现列车的检测。这种功能可以完善列车运行故障的诊断，便于及时进行列车的维修甚至报警。 （4）实现高速列车的快速定位。在列车的运行过程中，精确的定位技术是非常重要的，它可以有效
城市轨道交通AFC系统新技术应用及展望
城市轨道交通AFC系统新技术应用及展望城市轨道交通AFC系统是指城市轨道交通自动售取票系统，它是城市轨道交通的重要组成部分。
随着城市轨道交通的不断发展，AFC系统也不断升级和完善。
本文将介绍城市轨道交通AFC系统新技术的应用及展望。
1.移动支付技术移动支付技术是一种基于移动通信网络的支付方式，它采用无线通信技术和智能终端设备，实现了随时随地的快速支付。
城市轨道交通AFC系统引入移动支付技术，可以提高系统的使用便捷性和支付效率，为乘客提供更多元化的支付方式。
2.人脸识别技术人脸识别技术是一种通过计算机对人脸图像进行分析和处理，识别和验证身份的技术。
城市轨道交通AFC系统引入人脸识别技术，可以实现真正的“刷脸通行”，避免了持卡取票的烦恼，提高了支付的速度和支付的准确性。
3.智能安检技术智能安检技术是指集成了人脸识别、行李物品检测、危险品识别等多种安检功能的技术。
城市轨道交通AFC系统引入智能安检技术，可以提高安检效率和准确性，保障乘客的安全。
1.智能化发展随着人工智能、物联网、大数据等新兴技术的不断发展，城市轨道交通AFC系统也将逐步实现智能化发展。
例如，引入人工智能技术可以实现车站自助服务、智能客服等，提高乘客的服务体验；引入物联网技术可以实现车站设备监测、异常报警等，提高设备的可靠性和维护效率；引入大数据技术可以实现运营数据分析、预测等，为城市轨道交通的运营和管理提供更多有效的信息支持。
2.无感支付体验随着移动支付技术的发展，城市轨道交通AFC系统将逐步实现“无感支付”。
例如，通过人脸识别技术、NFC技术、二维码技术等，可以实现乘客的“刷脸通行”、“刷手机通行”等，实现真正的无感支付体验。
这将大大提高用户使用的便捷性和舒适度。
3.全球互联城市轨道交通AFC系统将逐步实现全球互联。
例如，通过国际支付组织的合作，可以实现各国之间的支付互通，提高国际旅客的支付和通行便利性；通过互联网信息技术，可以实现城市轨道交通与其他出行方式的无缝衔接，提高出行的综合效率。
城市轨道交通AFC系统新技术应用及展望
城市轨道交通AFC系统新技术应用及展望随着城市轨道交通的不断发展，AFC（Automatic Fare Collection，自动票款收集）系统也在不断升级演进。
在新技术的应用下，AFC系统已经取得了显著的进步，并且在未来还有着更加广阔的发展前景。
本文将就城市轨道交通AFC系统新技术的应用及展望进行探讨。
一、现阶段城市轨道交通AFC系统的新技术应用1. 无人机巡检技术在AFC系统中的应用随着无人机技术的迅速发展，在城市轨道交通中引入了无人机巡检技术，成为了AFC 系统的新亮点。
通过无人机巡检技术，可以实现轨道交通设施的快速、全面巡视，及时发现潜在的故障隐患，提高了设施的安全性和可靠性。
通过无人机对车站和线路进行航拍，也为AFC系统的规划和管理提供了更为精准的数据支持。
2. 人脸识别技术在闸机系统中的应用人脸识别技术已经成为了AFC系统中一项重要的创新技术。
通过人脸识别技术，乘客只需在系统中注册一次个人信息，之后便可实现刷脸进出车站和乘车，极大地提高了乘客的出行体验。
人脸识别技术也可以有效识别无效乘车人员，提高了AFC系统的安全性和管理效率。
3. 区块链技术在票务结算中的应用近年来，区块链技术在票务结算领域的应用逐渐增多。
在城市轨道交通AFC系统中，通过区块链技术构建的票务支付系统不仅可以实现支付数据的透明化和不可篡改性，还可以极大简化票务结算的流程，提高系统的效率和安全性，减少了票务结算成本。
二、未来城市轨道交通AFC系统的发展展望1. 5G技术在AFC系统中的应用随着5G技术的逐渐普及和完善，将为城市轨道交通AFC系统带来全新的发展机遇。
5G 技术具有高速传输、低时延和大连接等特点，可以极大提高AFC系统的数据处理和传输速度，为乘客提供更为便捷的支付和进出站体验，同时还可以为AFC系统的大数据分析和管理提供更为有力的支持。
2. 人工智能技术在AFC系统中的深度应用人工智能技术已经成为了各行各业的热门技术，城市轨道交通AFC系统也不例外。
城市轨道交通AFC系统新技术应用及展望
城市轨道交通AFC系统新技术应用及展望随着城市化进程的加快，城市轨道交通系统面临着越来越大的运营压力，需要不断引入新的技术来提高运营效率和乘客体验。
自动售票闸机（Automatic Fare Collection，AFC）系统作为城市轨道交通系统的核心组成部分，也在不断地进行技术革新和应用创新。
本文将从新技术的应用角度对城市轨道交通AFC系统进行探讨，并展望未来的发展趋势。
一、新技术的应用1. 二维码扫码支付技术随着智能手机的普及，二维码扫码支付技术逐渐在城市轨道交通AFC系统中得到应用。
通过将乘客的个人信息和交通卡信息与二维码绑定，在进站时只需用手机扫描二维码即可完成支付，无需再刷交通卡。
这种技术不仅提高了支付的便利性，还可以帮助乘客避免交通卡遗失或忘记带卡的情况，提高了乘客出行的便利性。
2. 移动支付技术移动支付技术也成为城市轨道交通AFC系统中的热门应用技术。
乘客可以通过手机上的支付应用直接进行支付，无需再携带现金或刷卡。
这种支付方式不仅方便快捷，还可以为城市轨道交通系统提供更准确的数据，帮助运营方进行更精细化的管理和调度。
3. 人脸识别技术人脸识别技术的应用也在城市轨道交通AFC系统中得到了广泛应用。
通过乘客的面部识别，系统可以判断乘客的身份和支付情况，提高安检效率和支付速度。
人脸识别技术还可以用于乘客的身份认证和安全监控，为城市轨道交通系统提供更高的安全性和便利性。
二、发展展望1. 云计算技术随着云计算技术的不断发展，将来城市轨道交通AFC系统也将逐渐引入云计算技术，实现对数据的高效管理和分析。
通过云计算技术，城市轨道交通系统可以实时监控乘客流量和运行情况，并进行智能化的数据分析和调度，提高运营效率和乘客体验。
2. 人工智能技术人工智能技术的应用将进一步提升城市轨道交通AFC系统的智能化水平。
通过人工智能技术，系统可以根据乘客的出行特征和需求，提供个性化的服务和推荐，提高乘客的出行体验。
URNT城市轨道交通新技术单轨技术
西南交通大学机械工程学院
橡胶车轮大阻力引起大能耗
单轨交通的能源消耗比公共汽车节省约15%，但比地铁要高50%
落下物会影响道路上的车辆、行人安全和污染环境
空罐盒的设施；
在车站上, 对悬挂式单轨来说, 要在车厢底部设防滚下地面的结构版, 跨坐式车站也要有适当防
纵向连挂救援
纵
向
疏
散
救
援
横
向
疏
散
救
援垂向疏散救援
道岔系统复杂
西南交通大学机械工程学院
西南交通大学机械工程学院
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4-驱动装置5-构架6减振器7-走行轮8 导向
车辆主要技术参数
西南交通大学机械工程学院
¾轮胎的滚动特性 轮胎滚动时的接触力
由于轮胎是很好的弹性体，类似钢轮与钢轨间的蠕滑现象也非常明显
牵引时S为正值。
在小滑转率下，粘着力与滑转率成正比。
当滑转率达到15%左右时，粘着力达到最大值，然后逐渐下降，直到达到完全滑动时的滑动摩擦力。
制动时S为负值，过大的制动力矩将抱死轮胎，导致轮胎向前滑动。
西南交通大学机械工程学院
轮胎的侧偏特性
当车轮的水平运动方向与滚动方向不同时，具有侧向弹性的轮胎与路面接触处将发生侧向变形，这表明轮胎与路面之间存在着横向切向力——侧偏力。
西南交通大学机械工程学院
西南交通大学机械工程学院在侧偏角、外倾角同时存在的情况下，轮胎的地面侧向反作用力为：
α
γαγαγ•+•=+=k k F F F y y y。
城市轨道交通新技术-第3章城市轨道交通车站新技术
3.2 车站施工新技术
（三）技术特点 1.一、三号线结构间距800mm 2.节点暗挖隧道施工技术根据三号线的使用功能要求，三号线将与支线、
机场线换乘，暗挖宽度将到达32.3m 3.一号线底纵梁加固技术
（四）使用范围及应用条件:在一个城市中，地铁网络往往有多条线路组成， 随着线路的增多，线路交叉在所难免，节点隧道在地铁中将大量遇到;通过开 展节点暗挖修建技术研究，对地铁节点隧道的设计和施工提供足够的技术支 持，而且成果也将推广应用到与其他领域的线路相交隧道，应用前景广阔。
分别拟合并形成上、下导洞，底板及底纵梁先于其他构件在下导洞内一次性、 完整地形成，而后在上、下导洞间施作边桩和中间立柱，形成竖向支撑构件， 上导洞初支即为顶拱初支，顶拱及顶纵梁二次衬砌可在上导洞内一次性、完整 地完成，如图3-6所示：
3.2 车站施工新技术
图3-6 一次扣拱暗挖逆作法技术要点
3.2 车站施工新技术
小，施工速度较明挖法慢，工期长；（3）和基坑开挖、支挡开挖相比费用较高。
3.2 车站施工新技术
（二）盖挖法施工类型 盖挖法有逆作和顺作两种施工方法。
（三）盖挖逆作法的施工步骤 一柱、二盖、三板、四墙、五底。
（四）盖挖逆作法的关键技术 是由若干简单的，原始的技术，巧妙地、有机的组合，从而形成一套完整的甚至
图3-1 明挖法施工的车站
3.1 概述
（2）盖挖法 盖挖法施工的车站结构，从结构形式上看，与明挖法并无大的不同，它是通
过打桩或连续墙支护侧壁，加顶盖恢复交通后在顶盖下开挖，灌注混凝土进行施 工。与明挖法比较，其特点是：在地面交通繁忙地区可以很快恢复路面，尽可能 小的影响交通，但其施工难度要大于明挖法。
制系统，采用工控机与总线轻松地实现远端完备的检测与控制，同时节省了 控制电缆的大量使用，避免了电缆敷设的困难。
城市轨道交通施工新技术
工程技术115城市轨道交通施工新技术林海峰（廊坊市城乡规划设计院，河北 廊坊 065000）摘要：随着国家改革开放步伐的不断加快，社会经济得以实现跨越式的发展，而社会经济的跨越式发展所带来的直观影响就是国人衣食住行的改变，当下，这些国民生活最重要的保障与新中国成立之初相比，已经发生了翻天覆地的变化，越来越多的城市进行了城市轨道交通的建设，而城市轨道交通也以其独特的便捷性受到越来越多国人的喜爱，成为出行的第一选择，本文基于城市轨道交通建设的意义，对城市轨道交通的发展进程进行深层次的剖析和全方位的阐述，力求能为城市轨道交通施工的新技术进行普及，从而便于城市轨道交通的发展能够得到进一步的推进。
关键词：城市轨道交通；施工新技术；发展进程和重要意义城市轨道交通，顾名思义，就是城市采用轨道结构进行承重和导向的车辆运输系统，城市轨道交通的建设必须遵守城市交通的总体规划要求，设立专用的全封闭或半封闭的轨道线路，以列车或其他形式，运送具有规模量旅客的公共交通出行方式，根据定义可以得知，城市轨道交通具有便捷性、专用性和客流量大的特性，而这些特性决定了城市轨道交通的施工技术必须时刻充分考虑城市居民的出行需要，及时调整建设施工的工艺，不断提升建设工程的质量标准，如此，才是城市轨道交通施工技术发展的新方向[1]。
回望新中国成立之初的时期，是一个物资条件极其匮乏的积贫羸弱年代，那时的国人受限于经济条件的客观因素，对于出行并没有太高的要求，普通群众的出行大多采用步行、牲畜拉车、自行车等方式，小汽车、火车、飞机那是只有少数人才能选择的出行工具，是普通人可望而不可及的，而当时，受限于国家工业基础薄弱的现实原因，公共交通工具的大量制造更是属于“天方夜谭”式的幻想，国人的温饱问题都不能得到有效保证，又何谈出行的奢望；后来，随着国家的不断进步，工业基础得到有效的恢复和发展，新中国逐步有能力自主制造第一辆公共汽车、第一架民用客机、第一艘客运轮船，随着这些公共交通的自主制造，国人的出行方式出现第一次重大的变革；而在改革开放以后国人的出行方式出现第二次重大的变革，自改革开放以来，中国的社会经济得到进一步的发展，小型汽车也随着国人财富的增长走进了千家万户，公共交通也不再成为国人出行的第一选择。
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Trainguard MT系统结构
第六节 信号智能化系统
• 西门子CBTC信号系统 • 城市轨道交通计算机联锁系统
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一、西门子CBTC信号系统
西门子凭借全面交通解决方案的理念， 将其先进的CBTC解决方案引入到中国城 市轨道交通中，并提供模块化产品 Trainguard MT列车自动控制系统。
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（一）Trainguard MT系 统结构
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信号灯的点灯或灭灯控制，完全由信号 系统依据信号灯前的列车控制级别来自 动选择。列车控制级别和信号机的自动 切换设计，极大地简化了复杂情况下运 营人员的操作强度。
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（3）车载设备的前后冗余功能。 Trainguard MT系统大量采用冗余设计 提高系统可靠性，其中，车载设备的前 后冗余功能是难点。当一端车载无线设 备、ATP设备、ATO设备、ITF设备发生 故障时，另一端的车载设备会接管列车， 在乘客毫无察觉的情况下继续保持列车 的平稳运行。
第2层：沿着线路分布的轨旁层。包括联 锁系统（IXL）、ATP轨旁系统、轨道空 闲检测系统（TVD）及信号机、应答器 部件等，执行联锁和ATP轨旁功能。联锁 系统（IXL）采用西门子计算机辅助信号 （Sicas）。Sicas基于联锁表原理，能够 灵活调整，适应相关铁路运营商的运行 规则和不同的用户需求。
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Trainguard MT系统在保证安全的前提 下提供了大量的自动化功能，例如ATO 和无人折返功能，不仅使司机从繁重的 例行工作中解放了出来，还保证了列车 在站台屏蔽门前的精确制动，极大地缩 短了运行时间和行车间隔，从而确保了 安全、可靠、稳定、舒适的载客环境。 除此之外，Trainguard MT还具有以下 显著特点：
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（1）支持混合运营模式。 Trainguard MT系统是西门子在以往系 统的基础上进行创新、完善的成果。一 方面，各个子系统都相对独立、完整地 保留在系统中；另一方面，各个子系统 相互接口，逐层逐级扩充系统功能。
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这种设计理念使得Trainguard MT系统 能够区分对待其管辖范围内的非装备列 车、点式控制列车和连续式控制列车， 为列车提供不同的安全防护策略，从而 允许不同控制级别的列车在系统提供进路保 护；对于点式控制列车，联锁系统通过 应答器为车载ATP提供安全移动授权；对 于连续式控制列车，则由轨旁ATP设备通 过无线系统向车载ATP提供安全移动授权。 采用Trainguard MT方案，将点式列车 控制和连续式列车控制融合在一个系统 中，让客户在特定情况下拥有多种运营 策略和建设策略的选择。
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系统结构图
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控制操作台
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联锁主机
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（二）主要技术性能
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（一）Trainguard MT系 统结构
第1层：ATS系统的集中控制层。包括中 心控制和车站控制2级。VICOSOC 501 实现线路集中控制功能及其备用功能； VICOSOC 101则为车站控制和后备模式 的功能提供操作员工作站和列车进路计 算机。
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（一）Trainguard MT系 统结构
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（一）技术内容
其中TR9型的硬件采用美国TRICONEX公 司的TRICON三取二容错控制系统，ADX 型的硬件采用日立公司的二乘二取二结 构铁路专用安全计算机系统，Ⅱ型为自 主研发的双机热备结构，Ⅲ型为自主研 发的二乘二取二硬件安全冗余结构。在 城市轨道交通领域的联锁产品使用最多 的是Ⅱ型联锁。
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二、城市轨道交通计算机联 锁系统
• （一）技术内容 • 计算机联锁系统负责处理进路内的道岔、信 号机、轨道电路之间安全联锁关系，接受 ATS或者操作员的控制指令，向ATP、ATS 输出联锁信息。计算机联锁技术在铁路上道 使用已形成系列产品，有TYJL-Ⅱ型、Ⅲ型、 TR9型、ADX型计算机联锁系统。
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（4）WLAN和无线加密技术。 出于在成本、可维护性、可用性和通信 稳定性等方面的考虑，Trainguard MT 采用基于无线 AP的WLAN作为车地通信 通道。WLAN无线通道提供了一个强大 的数据传输通道，其功能可以在整体系 统中进行扩展。
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WLAN数据通信基于IPSec标准，专用加 密模块在应用层为数据提供256位加密、 专用数据通道格式和密钥协商，防止对 数据的访问和篡改；在AP数据链路层采 用防火墙机制，拦截非法的数据报文。 从而，使无线系统在满足CTC系统对数据 通信高实时性的要求之同时，最大限度 地减少了黑客侵入的风险。
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（2）列车控制级别和信号机的自动切换。 Trainguard MT系统中，列车在进入线 路、具备升级条件后，可以自动从联锁 级升级到点式控制级，最后到连续式控 制级，无须人工介入。对于连续式控制 列车，信号灯处于灭灯状态，司机依据 车载提示驾驶；对于点式控制列车或非 装备列车，信号灯点灯，司机必须遵守 实际信号。
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（一）Trainguard MT系 统结构
第3层：通信层。包括局域网络、无线 WLAN通信系统，以及应答器等车地通 信设备。 第4层：连续式或点式通信级别时， Trainguard MT的车载ATP和ATO控制功 能。
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（二）Trainguard MT系 统特点
与以往的固定闭塞和准移动闭塞相比， 西门子Trainguard MT系统属于移动闭 塞控制系统，通过配备在列车上以及轨 道旁的无线设备，实现车地间不中断的 双向通信。控制系统可以根据列车实时 的速度和位置动态计算和调整列车的最 大制动距离，2个相邻列车能以很小的间 隔同时前进，从而极大地提高运营效率。