城市轨道交通车辆教学教材
城市轨道交通车辆基础 (教案)
课题：城市轨道交通车辆基础知识授课时间：2021年11月1日授课教师：陈老师授课班级：21春轨道1、2、3、4班课时：2学时一、教学目标（一）知识目标通过本节课学习，学生可以：1.了解城市轨道交通车辆的类型及构成2.明白城市轨道交通车辆的编组、标识和主要参数3.了解车辆的概念4.说出城市轨道交通车辆的基本组成（二）能力目标通过本节课学习，学生能够：1.掌握城市轨道交通列车的基本组成2.有对车辆进行编组的能力3.掌握车辆分类的能力4.掌握列车端门的辨识能力（三）德育目标通过本节课，学生能够：1.知道城市轨道交通车辆的概念2.陈述城市轨道交通编组的方式及内容3.根据城市轨道交通车辆的编组、标识内容，回答案例中标识内容。
二、教学重点1.城市轨道交通车辆类型、组成2.城市轨道交通车辆的发展特点3.城市轨道交通车辆的编组形式4.城市轨道交通车辆的标识5.城市轨道交通车辆的主要参数三、教学难点城市轨道交通车辆的标识四、教学过程课时1知识导入5分钟回顾知识：城市轨道交通车辆的类型按照车体宽度不同分类：A、B、C型车；讲授新知25分钟（一）城市轨道交通车辆的类型1.按照城市轨道交通车辆制式分类分为：钢轮钢轨车辆、胶轮制式车辆、独轨制式车辆、磁浮车辆；2.按照牵引动力配置分类分为动车和拖车两类（二）城市轨道交通车辆的组成车辆系统的车辆构造：车体、客室门窗、转向架、构架、车钩及缓冲装置、制动系统、空调和通风系统、主电路系统、辅助系统、列车通信控制系统、列车广播和乘客信息显示系统、照明系统等。
（三）城市轨道交通车辆的发展特点1.列车动力分散布置，车载设备设计紧凑2.列车运行快速准时，安全舒适3.列车车体轻量化4.列车车辆连接采用封闭式全关通通道5.列车车门数量多6.列车采用调频调压交流传动7.列车具有先进的危机控制技术及故障自诊断功能8.车辆系统的不见设计和材料选用都以列车运行和乘客安全为首要原则（四）城市轨道交通车辆编组我国地铁列车编组形式：1.六辆编组：四动二拖（如深圳地铁号线列车：A*B*C=C*B*A或者-TC1*MP1*M1=M2*MP2*TC2-）；三动三拖（天津滨海轻轨车辆：=MCP*T=T*M=T*MCP=）2.四辆编组：二动二拖（天津滨海轻轨车辆：=MCP*T=T*MCP=）3.全动车编组形式：少数。
城市轨道交通车辆构造教案第1章
基础知识及发展概况
图1-9 大连DLW系列轻轨电车
第二节 城市轨道交通车辆发展概况
(5)高档次70％低地板轻轨车 高档次70%低地板轻轨车由中国北车集团 唐山机车车辆厂研制，该车是目前国内首辆与发达国家具有同等档次和 水平的70％低地板轻轨车，如图1-10所示。
基础知识及发展概况
图1-10 高档次70%低地板轻轨车
(3)轴重 是指按车轴形式，在某个运行速度范围内该轴允许负 担的并包括轮对自身在内的最大总质量。
第一节 城市轨道交通车辆基础知识
(4)每延米轨道载重 是车辆设计中与桥梁、线路强度密切相关 的一个指标，同时又是能否充分利用站线长度、提高运输能力 的一个指标，其数值是车辆总质量与车辆全长之比。
(5)通过最小曲线半径 指配用某种形式转向架的车辆在站场或厂、段内 调车时所能安全通过的最小曲线半径。 (6)轴配置或轴列数 若是4轴动车，设两台动力转向架，则轴配置记为 B—B；若是6轴单铰轻轨车，两端为动力转向架，中间为非动力铰接转向 架，其轴配置记为B—2—B。
第二节 城市轨道交通车辆发展概况
图1-6 北京城市轨道交通不锈钢地铁车
第二节 城市轨道交通车辆发展概况
(2)天津滨海不锈钢城轨车 天津滨海110km/h不锈钢城轨车，是长春 轨道客车股份有限公司为天津滨海线研制的一种整体承载筒形点焊结 构的轻量化车辆，如图1-7所示，是国内首批不锈钢城轨客车，它创 造了多项全国第一，填补了多项城轨车的技术空白。
基础知识及发展概况
图1-7 天津滨海不锈钢城轨车
第二节 城市轨道交通车辆发展概况
(3)武汉铝合金城轨车 武汉城轨车是我国首次自主研发设计的 B型铝合金车体结构城轨车辆，如图1-8所示。
基础知识及发展概况
城市轨道交通车辆技术《9.信号机的类型》
速度越过该信号机。
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三、阻挡信号机
• 在调车线路尽头线处设置阻挡信号机，表示列车停车位置或在停运检修期间指示检 修作业位置，阻挡列车（车辆）越过，确保安全。
• 线路尽头线，是指线路一端已经终止，无任何道岔连接，并设置安全车挡，以 防车辆溜出的线路。
• 阻挡信号机为单红显示，列车应在距信号机至少l0m的安全距离前停下。
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内容总结
一、信号机的设置。防护信号机：通常设置在正线道岔岔前适当地点向司机提示道岔 状态及位置，指示列车运行方向。现在常用的防护信号机采用红、黄、绿三显示，具体 显示意义。三、阻挡信号机。在调车线路尽头线处设置阻挡信号机，表示列车停车位置 或在停运检修期间指示检修作业位置，阻挡列车（车辆）越过，确保安全。线路尽头线 ，是指线路一端已经终止，无任何道岔连接，并设置安全车挡，以防车辆溜出的线路
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一、信号机的设置
• 城市轨道交通采用右侧行车制，其地面信号机设于列车运行方向的右侧，与驾 驶员的驾驶位置相同，便于瞭望和确认信号。
• 在地下部分一般安装在隧道壁上，特殊情况（如受到设备限界、其他建筑 物或线路条件等影响时）可设于列车运行方向的左侧或其他位置。
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二、正线地面信号机
• 在采用ATC系统的正线上，一般区间不设地面信号机，各站不设进、出 站信号机，只在道岔区段设进路防护信号机，线路尽头设阻挡信号机。
• 防护信号机：通常设置在正线道岔岔前适当地点向司机提示道岔状态及位置，指示 列车运行方向。
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《城市轨道交通概论》教案
《城市轨道交通概论》教案.doc第一章：城市轨道交通概述一、教学目标1. 了解城市轨道交通的定义、分类和特点。
2. 掌握城市轨道交通的发展历程和现状。
3. 了解城市轨道交通的优势和挑战。
二、教学内容1. 城市轨道交通的定义和分类2. 城市轨道交通的特点3. 城市轨道交通的发展历程4. 城市轨道交通的现状5. 城市轨道交通的优势和挑战三、教学方法1. 讲授法：讲解城市轨道交通的定义、分类和特点。
2. 案例分析法：分析城市轨道交通的发展历程和现状。
3. 讨论法：探讨城市轨道交通的优势和挑战。
四、教学资源1. 教材：《城市轨道交通概论》2. 课件：城市轨道交通的图片、图表等3. 案例素材：城市轨道交通的发展案例五、教学评价1. 课堂参与度：学生参与讨论、提问的积极性。
2. 作业完成情况：学生完成相关作业的质量。
3. 期末考试：对学生掌握城市轨道交通知识的考核。
第二章：城市轨道交通线路及设施一、教学目标1. 了解城市轨道交通线路的类型和布局。
2. 掌握城市轨道交通的主要设施及其功能。
3. 了解城市轨道交通的运营组织和管理。
二、教学内容1. 城市轨道交通线路的类型和布局2. 城市轨道交通的主要设施及其功能3. 城市轨道交通的运营组织和管理三、教学方法1. 讲授法：讲解城市轨道交通线路的类型和布局。
2. 实地考察法：组织学生参观城市轨道交通线路和设施。
3. 案例分析法：分析城市轨道交通的运营组织和管理。
四、教学资源1. 教材：《城市轨道交通概论》2. 课件：城市轨道交通线路和设施的图片、图表等3. 实地考察：城市轨道交通线路和设施的实地考察五、教学评价1. 课堂参与度：学生参与讨论、提问的积极性。
2. 作业完成情况：学生完成相关作业的质量。
3. 实地考察报告：对学生参观城市轨道交通线路和设施的考察报告的评价。
第三章：城市轨道交通车辆及牵引供电系统一、教学目标1. 了解城市轨道交通车辆的类型和特点。
2. 掌握城市轨道交通牵引供电系统的工作原理。
《城市轨道交通概论》教案
《城市轨道交通概论》教案.doc第一章：城市轨道交通概述教学目标：1. 了解城市轨道交通的定义、分类和特点；2. 掌握城市轨道交通的历史发展进程；3. 了解我国城市轨道交通的现状和趋势。
教学内容：1. 城市轨道交通的定义和分类；2. 城市轨道交通的特点；3. 城市轨道交通的历史发展进程；4. 我国城市轨道交通的现状；5. 我国城市轨道交通的发展趋势。
教学方法：1. 讲授法：讲解城市轨道交通的定义、分类和特点；2. 案例分析法：分析我国城市轨道交通的现状和发展趋势；3. 讨论法：引导学生思考城市轨道交通的发展前景。
教学资源：1. 教材：《城市轨道交通概论》；2. 图片：展示我国城市轨道交通的发展历程；3. 视频：播放我国城市轨道交通的建设和发展情况。
教学活动：1. 导入：引导学生思考城市交通的问题，引出城市轨道交通的主题；2. 讲解：讲解城市轨道交通的定义、分类和特点；3. 案例分析：分析我国城市轨道交通的现状和发展趋势；4. 讨论：引导学生思考城市轨道交通的发展前景；作业与评估：2. 课堂表现：观察学生在讨论中的表现，评估学生的参与度和思考能力。
第二章：城市轨道交通的技术基础教学目标：1. 掌握城市轨道交通的主要技术参数；2. 了解城市轨道交通的主要设备及其功能；3. 掌握城市轨道交通的运行原理；4. 了解城市轨道交通的安全保障措施。
教学内容：1. 城市轨道交通的主要技术参数；2. 城市轨道交通的主要设备及其功能；3. 城市轨道交通的运行原理；4. 城市轨道交通的安全保障措施。
教学方法：1. 讲授法：讲解城市轨道交通的主要技术参数和运行原理；2. 实地考察法：组织学生参观城市轨道交通站点和车辆段，了解主要设备及其功能；3. 模拟操作法：模拟城市轨道交通的运行过程，让学生亲身参与。
教学资源：1. 教材：《城市轨道交通概论》；2. 图片：展示城市轨道交通的主要设备；3. 视频：播放城市轨道交通的运行原理和安全保障措施。
《城市轨道交通概论》-教案-3
教学设计
教学环节教师讲授、指导（主导）内容
学生学习、
操作（主体）活动
时间
分配
新授知识2、按高峰小时单向运能分
3、以导向方式划分
（1）轮轨导向：一般钢轮钢轨系统，如地铁、轻轨、有轨电
车等均属于轮轨导向方。
（2）导向轮导向：单轨和新交通系统的脚轮车辆属于导向轮
导向系统。
4、以轮轨的材料划分
（1）钢轮轨：地铁、轻轨、有轨电车
（2）胶轮钢筋混凝土轨：单轨和新交通系统
5、按运能范围及车辆类型划分
市郊铁路、地下铁道、轻轨交通、独轨交通、有轨电车、自
动导向交通、低速磁悬浮、小断面地铁、索道等类型。
通过老师的讲解、举
例、对比，主动寻找
所学知识的共同点和
区别。
尝试归纳总结重点、
难点问题的解决方
法，加深对知识的理
解和掌握。
25min。
《城市轨道交通车辆构造》教学课件 项目2 城轨车辆车体
1.5 车体的附属设施 1〕客室
客室内主要设有座椅、车窗、扶手及吊环等，如图2-11所示。
图2-11 客室设施
1.5 车体的附属设施 2〕驾驶室
驾驶室〔见图2-12〕通过端门与客室相隔，非逃生等紧急情况下不允许乘客进入驾驶室。 驾驶室内主要设有驾驶操纵台、电器柜、司机座椅、挡风玻璃、雨刮器、防爬器等。
2.3 不锈钢车体的结构 3〕不锈钢车体的结构
2〕侧墙 侧墙选用了塞拉门、连续窗结构。在一扇连续窗全长4 070 mm范围内，侧墙钢结构 必须便于车窗的安装和固定；同时工艺性要好，必须可实现点焊。设计中，将窗间有玻璃 通过的侧立柱压出凹形，再通过窗带过渡与窗框相连接。为便于加工，压出凹形的立柱采 用强度较高的SUS301L-ST材料，同时为保证该处强度，在其反面加一根补强梁。为保证 窗口及侧墙的平面度，窗口周围所有梁柱、补强局部均为点焊结构。 为消除门角应力集中问题，采用在门口外围加过渡圆弧、在门角内加门角补强铁等方法来 增加车体刚度和强度。 3〕端墙 端墙的板、梁通过点焊方式连接。
任务实施
图2-15 苏州地铁1号线车辆
02
不锈钢车体
任务引入
2021年2月26日，我国全自主化、自动化等级最高的全自动无人驾 驶地铁列车在中车青岛四方机车车辆股份下线。该地铁列车是世界上自动化等级最高 的地铁列车，满足IEC62290国际标准中的GOA4级〔世界最高自动化等级〕标准。与以往 的常规地铁列车不同，它的最大特点就是具备无人驾驶功能，车辆从唤醒到自检、出库、 停站、开关门、发车、回库、休眠、洗车等全过程由控制中心自动控制，无须司机参与， 实现全自动运行。 该列车采用4辆编组，B型不锈钢车体，最高运行时速达100 km/h。除了设有全自动无 人驾驶模式外，列车还设有人工手动驾驶和人工自动驾驶模式，这三种模式可自由切换， 以满足多样化的运营需求。 思考：不锈钢车体的结构是怎样的？
城市轨道交通运营管理第一章课件教材课程
对信号设备进行定期检查和维护， 确保设备正常运行和可靠性。
信号设备维护
在信号设备出现故障时，及时进 行故障诊断和修复，保障列车正 常运行。
信号故障处理
通信联络技术
通信系统设计 根据轨道交通运营需求，设计合理的通信 系统，保障列车与地面之间的信息传递。 通信设备维护 对通信设备进行定期检查和维护，确保设 备正常运行和可靠性。 通信故障处理 在通信设备出现故障时，及时进行故障诊 断和修复，保障信息传递的畅通。
安全风险评估与控制
定期对轨道交通系统进行安全风险评估，及 时发现并消除安全隐患。
应急救援与处置
建立高效的应急救援体系，对突发事件进行 快速响应和处理。
安全宣传与培训
加强安全宣传教育，提高员工和乘客的安全 意识和自救能力。
城市轨道交通运营管理技术
04
WENKU DESIGN
REPORTING
列车调度技术
05
WENKU DESIGN
REPORTING
智能化运营管理
利用大数据、云计算和人工智能技术，实现列 车智能调度和优化行车计划，提高运输效率。 智能化调度系统 通过智能检测和诊断设备，实时监测列车和轨 道状态，实现预防性维护和快速检修。 智能化检修维护 借助智能终端和移动应用，提供个性化、便捷 的乘客服务，如实时到站查询、智能导引等。 智能化乘客服务
01 02
PART
02 城市轨道交通运营管理体系
03 REPORTING
WENKU DESIGN
运营管理模式
自主运营模式
合作运营模式
城市轨道交通线路的规划、建设、运营和管 理均由本地政府或其下属机构负责，具有较 大的自主权和决策权。
城市轨道交通线路由多个主体共同参与建设 和运营，各主体之间通过合作协议或合同等 方式明确各自的权利和义务。
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二、城市轨道交通车辆的机械组成部分 （二）、转向架
1.转向架的作用
增加车辆载重、长度和容积，提高列车运行速度
通过转向架的轴承装置使车轮沿着钢轨的滚动转 化为车辆沿线路运动的平动
支承车体，承受并传递各种载荷及作用力，并使 轴重均匀分配
二、城市轨道交通车辆的机械组成部分 （二）、转向架
城市轨道交通车辆
图4-1 上海轨道三号线车头外观
4.1 城市轨道交通车辆的类型和选用要素 二.城市轨道交通车辆的类型
地铁车辆
拖车（T） 动车（M）
表4-1 城市轨道交通车辆的分类
系统 地铁系统
分类 A型车辆
客运能力N（人次
车辆和线路条件
/h）
运营速度v（km/h）
备注
车长：/ 车宽： 定员：310人
1.转向架的作用
保证车辆安全运行，能灵活地沿直线线路运行及顺 利地通过曲线
缓和车辆和线路之间的相互作用，减小振动和冲击， 减小动应力，提高车辆运行的平稳性和安全性
充分利用轮轨之间的黏着，传递牵引力和制动力
二、城市轨道交通车辆的机械组成部分 （二）、转向架
2.转向架的种类
动车转向架 拖车转向架
二、城市轨道交通车辆的机械组成部分 （二）、转向架
纵两种，容量大，舒适性较好
4.2 城市轨道交通车辆的机械组成部分
北京、天津地铁列车的牵引供电方式 ——第三轨接触受电，供电电压：DC750V
A车—带驾驶室 的拖车
上海地铁车辆
B车—带受电弓的 动车
C车—不带受电弓 的动车
图4-2 地铁车辆总体结构图
二、城市轨道交通车辆的机械组成部分
（一）、车体
4.1 城市轨道交通车辆的类型和选用要素 三.城市轨道交通车辆的选用要素
客流特点 客流量
旅行速度 线路条件
4.2 城市轨道交通车辆的机械组成部分
一.城市轨道交通车辆的主要组成部分及 总体结构
上海地铁列车的主要特点
牵引供电方式：架空触网受电；供电电压： DC1500V
采用铝合金车体，整体承载结构，走行部为无摇枕 转向架，橡胶弹簧和空气弹簧悬挂，制动有电气制 动和空气制动作用，牵引电机用斩波器进行无级调 速，车辆连接采用密接式车钩进行机械、电气和空 气管路的连接，操纵方式有ATC自动控制和人工操
线路坡度：≤60‰
有轨电车系统(单 车或铰接车)
车长：/ 车宽：≤ 定员：110/260人 线路半径：≥ 线路坡度：≤60‰
N：1.0～3.0万 v：25～35
N：1.0～3.0万 v：25～35
N：0.6～1.0万 v：15～25
备注
中运量 适用于地下、地
面或高架
中运量 适用于地面高架
或地下
低运量 适用于地面道路
N：1.5～3.0万
中运量
最高运行速度： 主要适用于高架
100
≤70‰
高速磁浮车辆
车长：24～ 车宽：
定员：100人 线路半径：≥ 线路坡度：
≤100‰
N：1.0～2.5万 最高运行速度：
430
中运量
主要适用于 郊区高架
表4-1 城市轨道交通车辆的分类
系统
分类
客运能力N（人
车辆和线路条
次/h）
件
运营速度v
1.车体的特征
车体的外观造型、色彩协调于城市市容规划；座位少、车门 多且开度大，服务于乘客的设施较简单。
重量限制较严格，以降低高架线路的工程投资。
车体采用轻量化设计，其他辅助设施尽量采用轻型高科技新 材料
采用了防火、阻燃、低烟和低毒的材料
隔音和减噪措施有严格要求
二、城市轨道交通车辆的机械组成部分 （一）、车体
线路半径：≥300m
线路坡度≤35‰
N：4.0～7.5万 v：≥35
高运量
适用于地下、地面 或高架
B型车辆
车长： 车宽：
定员：230～245人
线路半径：≥250m
线路坡度≤35‰
N：3.0～5.0万 v：≥35
大运量 适用于地下、地面
或高架
直线电机B型车辆
车长：/ 车宽：
定员：215～240人 线路半径：≥100m 线路坡度：≤60‰
（km/h）
自动导 胶轮导向车
向系统
辆
区域快 速系统
特型车辆
车长： 车宽：≤ 定员：75人 线路半径：≥ 线路坡度： ≤60‰ 车长：22～ 车宽：≤ 定员：≥120人 线路半径：≥ 线路坡度： ≤30‰
N：0.6～1.5万 v：≥25
N： v：120～160
备注
低运量 主要适用于高
架
大运量 适用于城市 区域交通方式
2.车体的材料 碳素钢车体
不锈钢车体 铝合金车体
二、城市轨道交通车辆的机械组成部分
（一）、车体
3.车体的制造工艺
一般采用焊接和铆接，焊接和铆接两种工艺交 替使用，但大部件之间组装以铆接为主。
4.车体的构成
由底架、侧墙、车顶和端墙等部件组成的封闭 筒形结构
车体的 构成
二、城市轨道交通车辆的机械组成部分 （一）、车体
N：2.5～4.0万 v：≥35
大运量 适用于地面高 架或地下
表4-1 城市轨道交通车辆的分类
系统 轻轨系统
分类
车辆和线路条件
客运能力N（人次/h） 运营速度v（km/h）
车长：18.9～30 车宽：：≥
线路坡度：≤60‰
车长：
车宽：
直线电机C型车辆 定员：150人 线路半径：≥
N：1.0～3.0万 v：≥35
N：0.8～1.5万 v：≥20
备注
中运量 主要适用于高架
中运量 主要适用于高架
表4-1 城市轨道交通车辆的分类
系统 磁浮系统
分类 低速磁浮车辆
客运能力N（人
车辆和线路条
次/h）
件
运营速度v
（km/h）
备注
车长：12～15
车宽：2.6～ 定员：150人 线路半径：≥ 线路坡度：
5.车体的承载方式
一般有底架承载和整体承载两种方式
6.车体的外形特点
断面形状为类似鼓形，提高车辆在圆隧道内获 得最大的空间截面积，也提高了车辆在圆隧道 内的“活塞”效应，加强隧道的自然通风能力
二、城市轨道交通车辆的机械组成部分 （一）、车体
7.车体的防撞设计
带司机室的拖车底架的前端设有撞击能量耗散区
混行
表4-1 城市轨道交通车辆的分类
系统 单轨系统
分类
跨座式单轨车 辆GJ231
悬挂式单轨车 辆
车辆和线路条 件
车长： 车宽： 定员：150～ 170 人 线路半径：≥ 线路坡度： ≤60‰ 车长： 车宽： 定员：80～100
人 线路半径：≥ 线路坡度：
≤60‰
客运能力N（人 次/h）
运营速度v （km/h）
3.转向架的结构、组成
构架 弹性悬挂装置 轮对、轴箱装置 单元制动装置 中央牵引装置