《电工基础与应用》课程论文
姓 名： 姚嘉栋
班 级： 思源1102
学 号： 11274062
日期：2012年12月21日
北 京 交 通 大 学
目录
摘要................................................................................................................................. 1
关键词 ............................................................................................................................. 1
0 引言 ............................................................................................................................. 1
1 城市轨道交通的基本概念.............................................................................................. 1
2 城市轨道交通的分类..................................................................................................... 2
2.1 按交通容量分..................................................................................................... 2
2.2 按车辆制式分 ..................................................................................................... 2
2.3 按线路铺设方式分 .............................................................................................. 2
2.4 按车辆导向方式分 .............................................................................................. 2
2.5 按照牵引动力配置分 ........................................................................................... 2
2.6 按照车辆规格分 .................................................................................................. 3
3 城市轨道交通车辆的组成.............................................................................................. 3
3.1 车体 ................................................................................................................... 3
3.2 转向架 ................................................................................................................ 4
3.3 制动装置 ............................................................................................................ 5
3.4 连接装置 ............................................................................................................ 5
3.5 受流装置 ............................................................................................................ 6
3.6 内部设施 ............................................................................................................ 6
3.7 电气系统 ............................................................................................................ 6
4 城市轨道交通的发展历史与现状 ................................................................................... 6
4.1 世界城市轨道交通发展阶段 ................................................................................ 6
4.2 世界主要大城市轨道交通发展现状 ...................................................................... 7
4.3 我国城市轨道交通发展阶段 ................................................................................ 7
4.4 对轨道交通的再认识 ........................................................................................... 8
5 参考文献 ...................................................................................................................... 8
电气基本知识在城轨车辆上的应用
姚嘉栋
北京交通大学理学院
摘要：阐述城市轨道交通的基本概念，介绍各种形式的城市轨道交通。着重介绍城轨车辆的外围设备和电气设备在城轨车辆上的应用。着眼于全世界，简要介绍其他国家城市轨道交通的发展历史与现状，与现今我国的城市轨道交通比较，对我国发展城市轨道交通再认识。
关键词：城市轨道交通，城轨车辆设备，应用，再认识
0引言
城市轨道交通工程作为城市交通设施在国外已有一百多年的发展历史，它以标准轨距的电气化铁路系统为运输手段进行客流输送，由于其荷载小于准轨铁路列车荷载，因此，俗称为城市轻轨【1】。在我国，随着社会经济的快速发展和城市化进程的加快，城市交通正面临巨大压力，尤其在大中城市，现有交通系统已日渐成为经济可持续发展的瓶颈之一。发展城市轨道交通系统是一种行之有效的解决方案。城市轨道交通是一种比较经济的城市大规模公共轨道交通系统，具有运量大、空气污染小的优点，已为许多城市所接受【2】。城市轨道交通车辆作为城市公共交通的旅客运载工具，不仅要保证车辆远行的安全、准点、快速，而且要为乘客提供良好的服务条件，使乘客乘车舒适、方便，同时还考虑对城市的景观和环境的影响。作为生活在现代都市中的居民，熟悉城市的轨道交通，具备一些城市轨道交通的常识性概念已成为一种趋势。
1城市轨道交通的基本概念
城市轨道交通定义为“通常以电能为动力，采取轮轨运转方式的快速大运量公共交通之总称”。目前国际轨道交通有地铁、轻轨、市郊铁路、有轨电车以及磁悬浮列车等多种类型，号称“城市交通的主动脉”。一般地，城市轨道交通是指城市中使用车辆在固定导轨上运行，且主要用于城市客运的交通系统。目前在我国的城市轨道交通系统中，主要包括地铁和轻轨。
2城市轨道交通的分类
2.1按交通容量分
交通容量即运动能力，指单方向每小时的交通断面上乘客通过量。按交通容量的大小，轨道交通可分为特大、大、中、小容量四种系统。 特大容量系统一般指市郊铁路，其单向小时断面客流量可达到5万至8万人，大容量轨道交通通常指常规地铁，中容量轨道交通包括轻轨、单轨、小型地铁和新交通系统，小容量轨道交通系统则多指有轨电车。
2.2按车辆制式分
随着城市轨道交通设计制造技术的发展，出现了多种制式的车辆，一满足不同线路条件和环境的；要求。按走行部分与行驶轨道之间的匹配关系来分，车辆的制式主要有钢轮钢轨制式车辆、胶轮制式车辆、独轨制式车辆、直线电机车辆、导轨制式车辆、磁悬浮车辆等，这些车辆相应的应用于各种交通系统中。通常情况下所讲的城轨车辆，多指的是钢轮钢轨制式的车辆，主要应用于地下铁道或轻轨系统之中。
2.3 按线路铺设方式分
按线路敷设方式可分为地下(包括山岭、水下)、高架和地面三种形式。特大、大容量轨道交通在交通较为繁忙的地区多采用地下隧道和高架形式，在市郊则可采用全封闭的地面形式；中容量可兼有三种敷设形式，且通常不与机动车混行；小容量轨道交通系统一般采用地面形式，可与机动车混行，运输效率较低，相对于普通公交优势并不明显。
2.4 按车辆导向方式分
按车辆导向方式可分为轮轨导向和导向轮导向，一般钢轨钢轮系统(地铁、轻轨、有轨电车)属前一类型，单轨及新交通系统等胶轮车辆属后一种类型。
2.5 按照牵引动力配置分
按牵引动力配置分，城轨车辆可分为动车（Motor）和拖车（Trailer）。动车（以M表示）本身带有动力装置，即装有牵引电机，因此其具有牵引和载客的双重功能，动车又可分为带有受电弓的动车和不带受电弓的动车。 拖车（以T表示）本身没有动力牵引装置，需要通过
动车的牵引拖带来实现运行，因此仅有载客功能，可设置司机室，也可带受电弓。
城轨车辆在运营时一般采用动拖结合、固定编组，从而形成电动列车组。
2.6 按照车辆规格分
建设部在1999年颁布的《城市快速轨道交通工程项目建设标准（试行本）》中对我国城轨车辆的类型做了规定，主要根据车体宽度的不同，将城轨车辆分为A型车、B型车和C型车三种。
图1 A、B、C三种车型参数
3城市轨道交通车辆的组成
城市轨道车辆主要由车体、转向架、制动装置、连接装置、受流装置、内部设施、电气系统等七部分组成。
3.1 车体
车体是容纳乘客和驾驶员的地方，同时又是安装和连接其他设备及组件的基础。分有驾驶室车体和无驾驶室车体两种。
车体的构成 车体是由底架、侧墙、车顶和端墙等部件组成的封闭筒形结构。
A． 车体的特征：
① 由于服务于市内及近郊的公共交通，车体的外观造型、色彩应协调于城市市容
规划；车内座位少、车门多且开度大。
② 对重量限制较为严格，以降低高架线路的工程投资。
③ 车体采用轻量化设计。
④ 车体的防火要求严格。
⑤ 车体的隔音和减噪措施有严格要求。
B． 车体的材料
轨道交通车辆对于车体材料的要求包括：
① 具有一定的强度和刚度。
② 要耐腐蚀。
③ 采用轻量化设计，能大大节约制造材料、降低牵引力消耗和线路的损耗。
C． 车体的承载方式
按照车体结构承受载荷方式不同，车体可分为底架承载结构、侧墙和底架共同承载结构和整体承载结构。
3.2 转向架
A. 转向架的定义：城市车辆走行部分主要以转向架的形式出现，并为二轴构架式转向
架,其构架把两个轮对连接在一起组成一个小车。
B． 转向架的组成：构架、轮对轴箱装置、弹性悬挂装置、制动装置、牵引电机与齿轮
变速传动装置、转向架承车体的装置。
C． 我国地铁车辆轮对内侧距为1353+/—2m
D． 城市轨道交通车辆采用的转向架一般有动车转向架和拖车转向架两种。动车转向架和拖车转向架的基本机构相同，主要区别在于驱动系统。转向架一般由构架、轮对轴箱装置、弹性悬挂装置和中央牵引装置等部分组成。转向架（走行部）装置于车体与轨道之间，用来牵引和引导车辆沿着轨道行驶并承受和传递来自车体及线路的各种载荷，缓和其动力作用，它是保证车辆运行品质的关键部件。
E．基本作用：
a. 支承整个车体，引导其沿线路运行；
b. 承受并传递车体与轨道之间的各载荷；
c. 缓和车体与轨道之间的各作用力；
d. 将车轮对的滚动转化为车体的平动；
e. 提高车辆通过曲线的能力。
图2 转向架
制动装置是保证列车安全运行必不可少的装置。制动可分为摩擦制动和动力制动。
A. 摩擦制动
所谓摩擦制动就是利用两物体之间的摩擦把列车的动能转变为热能，散逸到周围大气中去，从而产生制动作用。轨道车辆常用的摩擦制动为闸瓦（空气）制动。
B. 动力制动
所谓动力制动，是把电动车中的牵引电机在制动时使之成为发电机，把车辆运行的动能变为电能。如果把这部分因制动而发出的电能送回到接触网，则称为再生制动。如果把这部分电能通过制动电阻变为热能而释放到大气，则称电阻制动。
地铁车辆的制动方式一般有再生制动、电阻制动和空气摩擦制动三种，它们分别为第一、第二和第三优先级制动。随着列车速度的下降，其电制动力也将不断地减弱。空气制动逐渐承担所有的制动力。
3.4 连接装置
车辆编组成列运行必须借助于连接装置，即所谓车钩，实现车辆之间牵引缓冲连接的作用。按车钩连接方法不同，可以分为自动车钩和非自动车钩；按车钩特点不同，可以分为刚性车钩和非刚性车钩。
图2 (a)非刚性车钩；（b）刚性车钩
从接触导线(接触网)或导电轨(第三轨)将电流引入动车的装置称为受流装置或受流器。轻轨车辆的供电方式有两种：接触网受流和第3轨受流。接触网受流多采用受电弓，受电弓可升可降；第3轨受流是从导电轨受流，空间可以得到充分的利用，多用于速度较高的隧道列车运行[3]。
3.6 内部设施
车辆内部设施包括服务于乘客的车体内的固定附属装置和服务于车辆运行的设备装置。属于前者的有：车灯、广播、通风、取暖、空调、座椅、拉手等。服务于车辆运行的设备装置大多吊挂于车底架上，如蓄电池箱，继电器箱，主控制箱，电动空气压缩机组，风缸，电源变压器，各种电气开关和接触器箱等。
3.7 电气系统
城轨电动车辆电气系统是指静止辅助电源系统和主传动电路系统。主电路由牵引电机及与其相关的电气设备和连接导线组成，其作用是将电网的电能转变为车辆运行所需的牵引力，当在电气制动时将车辆的动能转换为电制动力。它是车辆上的高电压、大电流、大功率动力回路。辅助电路系统为保证车辆正常运行必须设置的辅助设备(如供某些电器通风、冷却的通风机、空气压缩机、空调装置、车辆照明等)所提供的辅助用电系统。 [4]
4 城市轨道交通的发展历史与现状
4.1 世界城市轨道交通发展阶段
1.初步发展（1863~1924）
地铁诞生为大城市解决公共交通发展问题提供了宝贵经验。欧美城市轨道交通发展较快。
2.停滞萎缩（1924~1949）
战争及汽车工业发展造成城市轨道交通发展停滞。
3.再发展（1949~1969）
汽车过度增加，城市道路堵塞，空气污染，严重影响城市生活水平，依靠电力的城市轨道交通受到重视。
4.高速发展（1970至今）
城市化进程加快，要求城市轨道交通高速发展以适应客流。
4.2 世界主要大城市轨道交通发展现状
东京：拥有世界大城市中最长的轨道交通线路，全长近2000公里；年运量在100亿人次以上，市郊铁路列车最小运行间隔为2分钟，最大编组为15节，每小时每方向运输能力多达10万人次；近20多年共新建地铁近140公里，总里程达230公里；有7家分布在郊区的私营铁路公司，服务质量优于国有铁路，同时价格较便宜。
伦敦：早已实现客运以轨道交通为主的目标。地铁共有9条线路，总长408公里，其中167公里在地下；运行间隔为2-2.5分钟，郊区为10分钟，最大编组为8节；市郊铁路共有650公里，550个车站，市中心有15个终点站，线路呈放射状布置，有的线路直通距市中心40公里以上的新城。1863 年世界上第一条地下铁道在英国伦敦建成。
巴黎：其轨道交通包括地铁、轻轨铁路和市郊铁路，承担着全市公共交通70％的运量，另外的30％由市内和郊区汽车承担；有地铁15条，总里程达199公里，是内城公共交通的骨干，乘客徒步5分钟就可到达地铁站；列车最小运行间隔95秒，市郊铁路有16条，长760公里。
纽约：公共交通占总交通量的53％，到内城的客运80％采用包括地铁、市郊铁路和公共汽车在内的大容量交通工具；市区铁路线共有27条，长443公里，所有的车站通宵服务。
莫斯科：拥有一个跨及全市的立体交叉地铁网，总长243公里，140多个车站，由1条环线和8条放射线组成；每天运营20个小时，高峰时列车间隔为75秒，时速41公里，日运量高达800多万人次，居世界之首；客运密度为每公里1400多万人次，高于伦敦、纽约、巴黎。
4.3 我国城市轨道交通发展阶段
A. 起步阶段
20世纪50年代,我国开始筹备地铁建设,规划了北京地铁网络。1965至1976年建设了北京地铁一期工程(54km)。当时地铁建设的指导思想更注重人防功能。随后建设了天津地铁(7.1km,现已拆除重建)、哈尔滨人防隧道等工程。
B． 开始建设阶段
20世纪80年代末至90年代初,由于城市规模限制及道路等基础设施比较薄弱,北京、上海、广州等特大城市的交通问题非常突出。以上海轨道交通1号线(21km)、北京地铁复八线(13.6km)和地铁一期工程改造、广州地铁1号线(18.5km)等建设项目为标志,我国内地真正以城市交通为目的的地铁项目开始建设。台湾省台北市也于1997年3月开通了第一条地铁线路。
C． 建设高潮开始阶段
进入20世纪90年代,随着上海、广州地铁项目的建设,一批城市包括沈阳、天津、南京、重庆、武汉、深圳、成都、青岛等开始计划建设轨道交通项目,并进行了大量的前期工作。
D． 调整阶段
由于各大城市要求建设的地铁项目较多,且在建地铁项目的工程造价较高,1995年12月
国务院发布国办60号文,暂停了地铁项目的审批,并要求做好发展规划和国产化工作。同时,国家计委开始研究制定城市轨道交通设备国产化政策。至1997年底,提出以深圳地铁1号线(19.5km)、上海轨道交通3号线(24.5km)和广州地铁2号线(23km)作为国产化依托项目,并于1998年批复了上述三个项目的立项,从此城市轨道交通建设项目重新开始启动。
E． 建设高潮阶段
随着实施积极的财政政策以进一步扩大内需,国家于1999年开始陆续批准一批城市轨道交通项目开工建设。1999年以后,国家先后审批了深圳、上海、广州、重庆、武汉等10个城市的轨道交通项目开工建设,并投入40亿元国债资金予以支持,目前包括北京、上海、广州在内,全国已建和在建轨道交通项目的城市有10个,新申请立项准备建设的城市有8个,建设速度大大超过前30年。
4.4 对轨道交通的再认识
人类现代交通的革命始于轨道交通。100多年过去了，人类的交通发生了天翻地覆的变化，而由于轨道交通自身的特点——特别是轨道交通车辆必须在轨道运行而独享路权，它尽可能在这方面大做文章，发展重载、大运量、高速轨道交通至今依然在运输业中占有一席之地。 目前，我国提出了走可持续发展的轨道交通。在新经济发展观和发展条件以及环境、安全、技术等因素的综合作用下,轨道运输日益显示出其自身具有的技术经济优势,城市轨道交通具有的运能大、占地少、节省能源和环境污染小的优点是其他交通工具无法比拟的。如今,新经济、社会发展方式的要求和各种高新技术的突破,引发了世界范围内的一场以调整旧运输结构和发展模式为主旋律的交通运输革命,这一新的交通运输发展趋势,对世界各国的经济和社会发展将产生强烈的影响，而轨道运输已经成为调整传统运输结构的着眼点，以轨道交通为主的城市公共交通系统，是发达国家和一些发展中国家的共同选择。为此，世界各国正积极采取行动，在“ 可持续发展”的思想指导下,为建立立体公共交通系统而努力。
5 参考文献
[1]蔡建岐.城市轨道交通工程高价线路探讨[J].城市,2004,6,:56.
[2]黄运华,赵晓莉,卜继玲.城轨车辆单轴转向架关键技术综述[J].电力机车与城轨车辆，2007,30（4）：1-4.
[3]李芾等.城市轻轨车辆及其向技术的发展[J].电力机车与城轨车辆，2004（1）：11-13.
[4]韩姝莉,陶生桂.电力电子在城轨电动车辆中的应用与发展[J].电气传动自动化.2006，28（3）：1-5.
《电工基础与应用》课程论文
姓 名： 姚嘉栋
班 级： 思源1102
学 号： 11274062
日期：2012年12月21日
北 京 交 通 大 学
目录
摘要................................................................................................................................. 1
关键词 ............................................................................................................................. 1
0 引言 ............................................................................................................................. 1
1 城市轨道交通的基本概念.............................................................................................. 1
2 城市轨道交通的分类..................................................................................................... 2
2.1 按交通容量分..................................................................................................... 2
2.2 按车辆制式分 ..................................................................................................... 2
2.3 按线路铺设方式分 .............................................................................................. 2
2.4 按车辆导向方式分 .............................................................................................. 2
2.5 按照牵引动力配置分 ........................................................................................... 2
2.6 按照车辆规格分 .................................................................................................. 3
3 城市轨道交通车辆的组成.............................................................................................. 3
3.1 车体 ................................................................................................................... 3
3.2 转向架 ................................................................................................................ 4
3.3 制动装置 ............................................................................................................ 5
3.4 连接装置 ............................................................................................................ 5
3.5 受流装置 ............................................................................................................ 6
3.6 内部设施 ............................................................................................................ 6
3.7 电气系统 ............................................................................................................ 6
4 城市轨道交通的发展历史与现状 ................................................................................... 6
4.1 世界城市轨道交通发展阶段 ................................................................................ 6
4.2 世界主要大城市轨道交通发展现状 ...................................................................... 7
4.3 我国城市轨道交通发展阶段 ................................................................................ 7
4.4 对轨道交通的再认识 ........................................................................................... 8
5 参考文献 ...................................................................................................................... 8
电气基本知识在城轨车辆上的应用
姚嘉栋
北京交通大学理学院
摘要：阐述城市轨道交通的基本概念，介绍各种形式的城市轨道交通。着重介绍城轨车辆的外围设备和电气设备在城轨车辆上的应用。着眼于全世界，简要介绍其他国家城市轨道交通的发展历史与现状，与现今我国的城市轨道交通比较，对我国发展城市轨道交通再认识。
关键词：城市轨道交通，城轨车辆设备，应用，再认识
0引言
城市轨道交通工程作为城市交通设施在国外已有一百多年的发展历史，它以标准轨距的电气化铁路系统为运输手段进行客流输送，由于其荷载小于准轨铁路列车荷载，因此，俗称为城市轻轨【1】。在我国，随着社会经济的快速发展和城市化进程的加快，城市交通正面临巨大压力，尤其在大中城市，现有交通系统已日渐成为经济可持续发展的瓶颈之一。发展城市轨道交通系统是一种行之有效的解决方案。城市轨道交通是一种比较经济的城市大规模公共轨道交通系统，具有运量大、空气污染小的优点，已为许多城市所接受【2】。城市轨道交通车辆作为城市公共交通的旅客运载工具，不仅要保证车辆远行的安全、准点、快速，而且要为乘客提供良好的服务条件，使乘客乘车舒适、方便，同时还考虑对城市的景观和环境的影响。作为生活在现代都市中的居民，熟悉城市的轨道交通，具备一些城市轨道交通的常识性概念已成为一种趋势。
1城市轨道交通的基本概念
城市轨道交通定义为“通常以电能为动力，采取轮轨运转方式的快速大运量公共交通之总称”。目前国际轨道交通有地铁、轻轨、市郊铁路、有轨电车以及磁悬浮列车等多种类型，号称“城市交通的主动脉”。一般地，城市轨道交通是指城市中使用车辆在固定导轨上运行，且主要用于城市客运的交通系统。目前在我国的城市轨道交通系统中，主要包括地铁和轻轨。
2城市轨道交通的分类
2.1按交通容量分
交通容量即运动能力，指单方向每小时的交通断面上乘客通过量。按交通容量的大小，轨道交通可分为特大、大、中、小容量四种系统。 特大容量系统一般指市郊铁路，其单向小时断面客流量可达到5万至8万人，大容量轨道交通通常指常规地铁，中容量轨道交通包括轻轨、单轨、小型地铁和新交通系统，小容量轨道交通系统则多指有轨电车。
2.2按车辆制式分
随着城市轨道交通设计制造技术的发展，出现了多种制式的车辆，一满足不同线路条件和环境的；要求。按走行部分与行驶轨道之间的匹配关系来分，车辆的制式主要有钢轮钢轨制式车辆、胶轮制式车辆、独轨制式车辆、直线电机车辆、导轨制式车辆、磁悬浮车辆等，这些车辆相应的应用于各种交通系统中。通常情况下所讲的城轨车辆，多指的是钢轮钢轨制式的车辆，主要应用于地下铁道或轻轨系统之中。
2.3 按线路铺设方式分
按线路敷设方式可分为地下(包括山岭、水下)、高架和地面三种形式。特大、大容量轨道交通在交通较为繁忙的地区多采用地下隧道和高架形式，在市郊则可采用全封闭的地面形式；中容量可兼有三种敷设形式，且通常不与机动车混行；小容量轨道交通系统一般采用地面形式，可与机动车混行，运输效率较低，相对于普通公交优势并不明显。
2.4 按车辆导向方式分
按车辆导向方式可分为轮轨导向和导向轮导向，一般钢轨钢轮系统(地铁、轻轨、有轨电车)属前一类型，单轨及新交通系统等胶轮车辆属后一种类型。
2.5 按照牵引动力配置分
按牵引动力配置分，城轨车辆可分为动车（Motor）和拖车（Trailer）。动车（以M表示）本身带有动力装置，即装有牵引电机，因此其具有牵引和载客的双重功能，动车又可分为带有受电弓的动车和不带受电弓的动车。 拖车（以T表示）本身没有动力牵引装置，需要通过
动车的牵引拖带来实现运行，因此仅有载客功能，可设置司机室，也可带受电弓。
城轨车辆在运营时一般采用动拖结合、固定编组，从而形成电动列车组。
2.6 按照车辆规格分
建设部在1999年颁布的《城市快速轨道交通工程项目建设标准（试行本）》中对我国城轨车辆的类型做了规定，主要根据车体宽度的不同，将城轨车辆分为A型车、B型车和C型车三种。
图1 A、B、C三种车型参数
3城市轨道交通车辆的组成
城市轨道车辆主要由车体、转向架、制动装置、连接装置、受流装置、内部设施、电气系统等七部分组成。
3.1 车体
车体是容纳乘客和驾驶员的地方，同时又是安装和连接其他设备及组件的基础。分有驾驶室车体和无驾驶室车体两种。
车体的构成 车体是由底架、侧墙、车顶和端墙等部件组成的封闭筒形结构。
A． 车体的特征：
① 由于服务于市内及近郊的公共交通，车体的外观造型、色彩应协调于城市市容
规划；车内座位少、车门多且开度大。
② 对重量限制较为严格，以降低高架线路的工程投资。
③ 车体采用轻量化设计。
④ 车体的防火要求严格。
⑤ 车体的隔音和减噪措施有严格要求。
B． 车体的材料
轨道交通车辆对于车体材料的要求包括：
① 具有一定的强度和刚度。
② 要耐腐蚀。
③ 采用轻量化设计，能大大节约制造材料、降低牵引力消耗和线路的损耗。
C． 车体的承载方式
按照车体结构承受载荷方式不同，车体可分为底架承载结构、侧墙和底架共同承载结构和整体承载结构。
3.2 转向架
A. 转向架的定义：城市车辆走行部分主要以转向架的形式出现，并为二轴构架式转向
架,其构架把两个轮对连接在一起组成一个小车。
B． 转向架的组成：构架、轮对轴箱装置、弹性悬挂装置、制动装置、牵引电机与齿轮
变速传动装置、转向架承车体的装置。
C． 我国地铁车辆轮对内侧距为1353+/—2m
D． 城市轨道交通车辆采用的转向架一般有动车转向架和拖车转向架两种。动车转向架和拖车转向架的基本机构相同，主要区别在于驱动系统。转向架一般由构架、轮对轴箱装置、弹性悬挂装置和中央牵引装置等部分组成。转向架（走行部）装置于车体与轨道之间，用来牵引和引导车辆沿着轨道行驶并承受和传递来自车体及线路的各种载荷，缓和其动力作用，它是保证车辆运行品质的关键部件。
E．基本作用：
a. 支承整个车体，引导其沿线路运行；
b. 承受并传递车体与轨道之间的各载荷；
c. 缓和车体与轨道之间的各作用力；
d. 将车轮对的滚动转化为车体的平动；
e. 提高车辆通过曲线的能力。
图2 转向架
制动装置是保证列车安全运行必不可少的装置。制动可分为摩擦制动和动力制动。
A. 摩擦制动
所谓摩擦制动就是利用两物体之间的摩擦把列车的动能转变为热能，散逸到周围大气中去，从而产生制动作用。轨道车辆常用的摩擦制动为闸瓦（空气）制动。
B. 动力制动
所谓动力制动，是把电动车中的牵引电机在制动时使之成为发电机，把车辆运行的动能变为电能。如果把这部分因制动而发出的电能送回到接触网，则称为再生制动。如果把这部分电能通过制动电阻变为热能而释放到大气，则称电阻制动。
地铁车辆的制动方式一般有再生制动、电阻制动和空气摩擦制动三种，它们分别为第一、第二和第三优先级制动。随着列车速度的下降，其电制动力也将不断地减弱。空气制动逐渐承担所有的制动力。
3.4 连接装置
车辆编组成列运行必须借助于连接装置，即所谓车钩，实现车辆之间牵引缓冲连接的作用。按车钩连接方法不同，可以分为自动车钩和非自动车钩；按车钩特点不同，可以分为刚性车钩和非刚性车钩。
图2 (a)非刚性车钩；（b）刚性车钩
从接触导线(接触网)或导电轨(第三轨)将电流引入动车的装置称为受流装置或受流器。轻轨车辆的供电方式有两种：接触网受流和第3轨受流。接触网受流多采用受电弓，受电弓可升可降；第3轨受流是从导电轨受流，空间可以得到充分的利用，多用于速度较高的隧道列车运行[3]。
3.6 内部设施
车辆内部设施包括服务于乘客的车体内的固定附属装置和服务于车辆运行的设备装置。属于前者的有：车灯、广播、通风、取暖、空调、座椅、拉手等。服务于车辆运行的设备装置大多吊挂于车底架上，如蓄电池箱，继电器箱，主控制箱，电动空气压缩机组，风缸，电源变压器，各种电气开关和接触器箱等。
3.7 电气系统
城轨电动车辆电气系统是指静止辅助电源系统和主传动电路系统。主电路由牵引电机及与其相关的电气设备和连接导线组成，其作用是将电网的电能转变为车辆运行所需的牵引力，当在电气制动时将车辆的动能转换为电制动力。它是车辆上的高电压、大电流、大功率动力回路。辅助电路系统为保证车辆正常运行必须设置的辅助设备(如供某些电器通风、冷却的通风机、空气压缩机、空调装置、车辆照明等)所提供的辅助用电系统。 [4]
4 城市轨道交通的发展历史与现状
4.1 世界城市轨道交通发展阶段
1.初步发展（1863~1924）
地铁诞生为大城市解决公共交通发展问题提供了宝贵经验。欧美城市轨道交通发展较快。
2.停滞萎缩（1924~1949）
战争及汽车工业发展造成城市轨道交通发展停滞。
3.再发展（1949~1969）
汽车过度增加，城市道路堵塞，空气污染，严重影响城市生活水平，依靠电力的城市轨道交通受到重视。
4.高速发展（1970至今）
城市化进程加快，要求城市轨道交通高速发展以适应客流。
4.2 世界主要大城市轨道交通发展现状
东京：拥有世界大城市中最长的轨道交通线路，全长近2000公里；年运量在100亿人次以上，市郊铁路列车最小运行间隔为2分钟，最大编组为15节，每小时每方向运输能力多达10万人次；近20多年共新建地铁近140公里，总里程达230公里；有7家分布在郊区的私营铁路公司，服务质量优于国有铁路，同时价格较便宜。
伦敦：早已实现客运以轨道交通为主的目标。地铁共有9条线路，总长408公里，其中167公里在地下；运行间隔为2-2.5分钟，郊区为10分钟，最大编组为8节；市郊铁路共有650公里，550个车站，市中心有15个终点站，线路呈放射状布置，有的线路直通距市中心40公里以上的新城。1863 年世界上第一条地下铁道在英国伦敦建成。
巴黎：其轨道交通包括地铁、轻轨铁路和市郊铁路，承担着全市公共交通70％的运量，另外的30％由市内和郊区汽车承担；有地铁15条，总里程达199公里，是内城公共交通的骨干，乘客徒步5分钟就可到达地铁站；列车最小运行间隔95秒，市郊铁路有16条，长760公里。
纽约：公共交通占总交通量的53％，到内城的客运80％采用包括地铁、市郊铁路和公共汽车在内的大容量交通工具；市区铁路线共有27条，长443公里，所有的车站通宵服务。
莫斯科：拥有一个跨及全市的立体交叉地铁网，总长243公里，140多个车站，由1条环线和8条放射线组成；每天运营20个小时，高峰时列车间隔为75秒，时速41公里，日运量高达800多万人次，居世界之首；客运密度为每公里1400多万人次，高于伦敦、纽约、巴黎。
4.3 我国城市轨道交通发展阶段
A. 起步阶段
20世纪50年代,我国开始筹备地铁建设,规划了北京地铁网络。1965至1976年建设了北京地铁一期工程(54km)。当时地铁建设的指导思想更注重人防功能。随后建设了天津地铁(7.1km,现已拆除重建)、哈尔滨人防隧道等工程。
B． 开始建设阶段
20世纪80年代末至90年代初,由于城市规模限制及道路等基础设施比较薄弱,北京、上海、广州等特大城市的交通问题非常突出。以上海轨道交通1号线(21km)、北京地铁复八线(13.6km)和地铁一期工程改造、广州地铁1号线(18.5km)等建设项目为标志,我国内地真正以城市交通为目的的地铁项目开始建设。台湾省台北市也于1997年3月开通了第一条地铁线路。
C． 建设高潮开始阶段
进入20世纪90年代,随着上海、广州地铁项目的建设,一批城市包括沈阳、天津、南京、重庆、武汉、深圳、成都、青岛等开始计划建设轨道交通项目,并进行了大量的前期工作。
D． 调整阶段
由于各大城市要求建设的地铁项目较多,且在建地铁项目的工程造价较高,1995年12月
国务院发布国办60号文,暂停了地铁项目的审批,并要求做好发展规划和国产化工作。同时,国家计委开始研究制定城市轨道交通设备国产化政策。至1997年底,提出以深圳地铁1号线(19.5km)、上海轨道交通3号线(24.5km)和广州地铁2号线(23km)作为国产化依托项目,并于1998年批复了上述三个项目的立项,从此城市轨道交通建设项目重新开始启动。
E． 建设高潮阶段
随着实施积极的财政政策以进一步扩大内需,国家于1999年开始陆续批准一批城市轨道交通项目开工建设。1999年以后,国家先后审批了深圳、上海、广州、重庆、武汉等10个城市的轨道交通项目开工建设,并投入40亿元国债资金予以支持,目前包括北京、上海、广州在内,全国已建和在建轨道交通项目的城市有10个,新申请立项准备建设的城市有8个,建设速度大大超过前30年。
4.4 对轨道交通的再认识
人类现代交通的革命始于轨道交通。100多年过去了，人类的交通发生了天翻地覆的变化，而由于轨道交通自身的特点——特别是轨道交通车辆必须在轨道运行而独享路权，它尽可能在这方面大做文章，发展重载、大运量、高速轨道交通至今依然在运输业中占有一席之地。 目前，我国提出了走可持续发展的轨道交通。在新经济发展观和发展条件以及环境、安全、技术等因素的综合作用下,轨道运输日益显示出其自身具有的技术经济优势,城市轨道交通具有的运能大、占地少、节省能源和环境污染小的优点是其他交通工具无法比拟的。如今,新经济、社会发展方式的要求和各种高新技术的突破,引发了世界范围内的一场以调整旧运输结构和发展模式为主旋律的交通运输革命,这一新的交通运输发展趋势,对世界各国的经济和社会发展将产生强烈的影响，而轨道运输已经成为调整传统运输结构的着眼点，以轨道交通为主的城市公共交通系统，是发达国家和一些发展中国家的共同选择。为此，世界各国正积极采取行动，在“ 可持续发展”的思想指导下,为建立立体公共交通系统而努力。
5 参考文献
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[2]黄运华,赵晓莉,卜继玲.城轨车辆单轴转向架关键技术综述[J].电力机车与城轨车辆，2007,30（4）：1-4.
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[4]韩姝莉,陶生桂.电力电子在城轨电动车辆中的应用与发展[J].电气传动自动化.2006，28（3）：1-5.