本书是重庆跨座式单轨运营十多年来，对单轨交通车辆知识积累的一个系统总结。作为跨座式单轨交通核心的车辆，是由转向架骑跨在轨道梁上的，车体支撑在转向架的空气弹簧上从而实现整个车辆在轨道梁上行走的系统。跨座式单轨交通车辆涉及机械、计算机、电路、控制、材料等多领域，在本书中都做了比较详细的介绍。亦对该交通系统的设备做了介绍。
随着我国城市经济的发展和人口的集中，城市交通问题越来越突出，交通拥堵严重影响了城市经济和社会活动的正常秩序和居民的出行，还带来了环境污染、能源浪费等诸多问题。城市轨道交通具有运量大、速度快、安全准时、乘坐舒适、节约能源、能有效缓解地面交通拥挤以及有利于环境保护等多方面的技术经济上的优势，因此，世界上许多国家的大城市纷纷开始采用立体化的、快速的城市轨道交通来解决日益恶化的城市交通拥堵问题。
跨座式单轨交通作为城市轨道交通的一种形式，其最大特点是车体比承载轨道要宽。跨座式单轨交通系统以其自身的特殊适应性成为中小城市、海滨城市和山地城市轨道交通的首选形式，具有对复杂起伏的地形有较强的适应性、土地占用量小、运输量适中、噪声小、造价低等优点。目前，中国、日本、美国、英国、加拿大、德国、俄罗斯、澳大利亚、马来西亚、韩国等11个国家已建成跨座式单轨交通线路，我国是在重庆市建成了2条跨座式单轨交通线路。
作为跨座式单轨交通核心的车辆，是由转向架骑跨在轨道梁上，车体支撑在转向架的空气弹簧上从而实现整个车辆在轨道梁上的行走。跨座式单轨车辆涉及机械、计算机、电子、控制、材料等多领域，在跨座式单轨交通系统设备中占据重要地位。
本书是对重庆跨座式单轨交通运营十多年来的一个系统总结，可作为城市轨道交通高等院校的专业教材，也适合作为其他相关专业的选修课程教材，还可以作为职业院校、培训学校相关专业的教学用书；本书也可作为运营管理人员、专业技术人员的参考资料。
由于写作时间仓促及作者理论水平所限，书中难免有疏漏及不当之处，望广大读者批评指正。
编写组
2016年2月
第1章 绪 论 1
1.1 单轨交通概述 1
1.2 单轨交通的发展历程 7
1.3 重庆跨座式单轨交通 11
第2章 跨座式单轨车辆概述 21
2.1 跨座式单轨车辆的特点、组成和主要技术参数 21
2.2 跨座式单轨车辆的编组形式、总体布置和标识的定义 24
2.3 跨座式单轨车辆限界 31
2.4 跨座式单轨车辆牵引计算 34
2.5 跨座式单轨车辆载荷力学模型及计算 42
第3章 跨座式单轨车辆车体及转向架 49
3.1 跨座式单轨车辆车体 49
3.2 跨座式单轨车辆车钩及缓冲装置 58
3.3 跨座式单轨车辆转向架 62
3.4 跨座式单轨车辆车体及转向架系统检修与维护 70
3.5 跨座式单轨车辆车体及转向架的故障处理 72
第4章 跨座式单轨车辆牵引系统 75
4.1 牵引系统概述 75
4.2 跨座式单轨车辆牵引系统的主要部件 79
4.3 跨座式单轨车辆牵引系统的结构原理和主要技术参数 86
4.4 跨座式单轨车辆牵引系统故障处理与维护 91
4.5 跨座式单轨车辆牵引系统的故障处理 101
第5章 跨座式单轨车辆制动系统 106
5.1 制动系统概述 106
5.2 跨座式单轨车辆空气制动系统的组成及原理 113
5.3 跨座式单轨车辆电制动系统的组成及原理 127
5.4 跨座式单轨车辆制动系统检修与维护 130
5.5 跨座式单轨车辆制动系统的故障处理 135
第6章 跨座式单轨车辆辅助电源系统 141
6.1 辅助电源系统概述 141
6.2 辅助逆变器 148
6.3 蓄电池充电器及蓄电池 156
6.4 跨座式单轨车辆辅助电源系统检修与维护 161
6.5 跨座式单轨车辆辅助电源系统的故障处理 167
第7章 跨座式单轨车辆广播系统 176
7.1 跨座式单轨车辆广播系统概述 176
7.2 跨座式单轨车辆广播系统的构成及原理 179
7.3 跨座式单轨车辆广播系统检修与维护 186
7.4 跨座式单轨车辆广播系统的故障处理 187
第8章 跨座式单轨车辆车门 192
8.1 跨座式单轨车辆车门概述 192
8.2 电动内藏车门的结构组成及功能原理 196
8.3 电控气动内藏车门的结构组成及功能原理 203
8.4 门机系统检修及维护 213
8.5 门机系统的故障处理 216
第9章 跨座式单轨车辆空调系统 224
9.1 跨座式单轨车辆空调系统概述 224
9.2 跨座式单轨车辆空调系统的组成及工作原理 226
9.3 跨座式单轨车辆空调系统检修及维护 233
9.4 跨座式单轨车辆空调系统的故障处理 238
第10章 跨座式单轨车辆网络系统 243
10.1 跨座式单轨车辆列车网络控制系统概述 243
10.2 跨座式单轨车辆网络系统的CAN总线标准 244
10.3 跨座式单轨车辆列车网络控制系统的应用 249
参 考 文 献 259
2.1.1跨座式单轨车辆的特点
作为一种特殊的城市轨道交通模式，与普通城轨交通相比，跨座式单轨交通有着一定的特殊性，这种特殊性主要体现在线路和车辆系统上。
跨座式单轨交通线路上的特殊性主要体现在轨道梁和道岔上。跨座式单轨交通的轨道梁不仅是承重的桥梁结构，约束列车行驶的轨道，同时也是牵引电网，信号系统等设备的载体，是集多种功能为一体、高精度的建筑结构；跨座式单轨道岔是集导向和承重与一体的结构，由可移动的钢制轨道梁、机电控制系统、梁上供电、信号设施等集成。
跨座式单轨车辆一般为４辆、６辆或８辆编组，两头设司机室。车体采用铝合金大断面挤压型材及板材制造，可以有效减轻车辆自重。采用防火性能好的材料制造座椅、地板等。为降低车内噪声，并保持车内温度，在车体四周增加隔热隔声材料，在转向架周围车体下部的裙板上设置隔音壁。列车采用直流供电，牵引系统与普通城轨列车并无较大差异。最能体现单轨车结构的特别之处的设计为车体的转向架。
跨座式单轨车辆转向架（见图2-1-1）为无摇枕特殊结构的跨座式2轴转向架，车轴为单悬臂固定在转向架上，每根轴上装有2条走行轮，该走行轮为充入氮气的橡胶轮胎。转向架两侧上方各有2条导向轮，下方各有1条稳定轮，均为充入空气的橡胶轮胎。
图2-1-1跨座式单轨车辆转向架
每辆车有2台转向架，动力转向架的每根轴由２台交流牵引电机驱动，转向架采用中心牵引装置，采用两级减速直角齿轮传动方式，电机到齿轮箱的联轴节为弹性联轴节，齿轮采用飞溅润滑方式，基础制动采用盘形制动。
转向架构架由侧梁、横梁、端梁及导向、稳定车轮的支撑架构成，构架采用钢板焊接结构，有足够的强度和刚度。转向架与车体间的悬挂装置为空气弹簧，并装有横向减振器，具有良好的动力性能及乘坐舒适度。
由于跨座式单轨车辆的转向架装有3种轮胎：走行轮、导向轮及稳定轮，因此它的走行机理与传统的钢轮-钢轨系统完全不同。跨座式单轨车采用走行轮传动，而导向轮和稳定轮则起到缓冲车辆横向振动，从而达到导向和稳定车体的作用。
2.1.2跨座式单轨车辆的组成
跨座式单轨车辆主要由车体、转向架、牵引系统、制动系统、辅助供电系统、广播系统、门机系统、空调系统、监控系统等组成，各系统相辅相成，共同为轨道交通“安全、准点、快捷、舒适”的运营宗旨服务。
车体坐落在转向架上，除了载客之外，几乎所有的机械、电气、电子等设备都安装在车体上部、下部及内部，驾驶室也设置在车体中。车体一般采用整体承载的钢结构、轻金属结构或符合材料结构组成。车体本身又包括底架、端墙、侧墙及车顶等部分。
转向架是跨座式单轨车辆最重要的组成部件之一，是支撑车体并负担车辆沿着轨道走行的支持走行装置，跨座式单轨车辆转向架的构造很特殊，转向架为无摇枕结构的跨座式2轴转向架。走行轮、导向轮、稳定轮均为橡胶轮胎，走行轮系无内胎钢丝橡胶轮胎，内充氮气，每根轴有2条走行轮胎，每台转向架有2根轴，每辆车共有8条走行轮胎。导向轮、稳定轮内充压缩空气。走行轮泄气时配用实心轮胎作为辅助车轮，安装在转向架的端梁上。
牵引系统采用VVVF逆变器──异步牵引电动机构成的交流电传动系统。逆变器电路是跨座式单轨车辆牵引系统最关键、最复杂的部分，是跨座式单轨车辆牵引系统的核心技术，采用脉冲宽度调制的变频变压技术（VVVF）。另外，还采用滤波电抗器和充电回路。采用滤波电抗器可以对输入逆变器的电流进行滤波，优化电逆变器的电源品质；同时，也可以防止逆变器发生接地故障时，滤波电抗器可以起到稳流的作用（滤波电抗器的电流不能突变）。
制动系统一般具有3种制动方式：常用制动、紧急制动和停放制动。常用制动是空气制动与再生制动混合使用，用于正常运行条件下的制动；紧急制动是纯空气制动，为了安全，紧急制动采用常时带电系统，以达到故障安全的目的；一般情况下，跨座式单轨车优先采用再生制动，再生制动力不足时将补充空气制动。再生制动由牵引系统实现，紧急情况下可施加紧急制动。
辅助供电系统是指除为牵引动力系统之外的所有需要使用电力的负载设备提供电能的系统，包括辅助供电系统和蓄电池系统。辅助电源系统的主要功能是为列车空调、通风机、空压机、蓄电池充电器及照明等辅助设备提供供电电源，是城市轨道交通车辆上的一个不可缺少的电气部分。目前，世界上在城市轨道交通车辆辅助电源系统中大都采用绝缘栅双极型晶体管IGBT模块来构成。
广播系统采用先进的音频处理技术，为乘客提供高质量的到站信息，包括目的地显示、到站提醒、紧急广播、开关门提示及播放广告等广播和画面信息显示，以便使旅客及时了解列车到站信息，方便旅客换乘其他线路，减少旅客下错站的可能性；在发生灾害或其他紧急情况下，进行紧急广播，以指挥旅客疏散，调度工作人员抢险救灾，减少意外造成的损失。
门机系统包括客室车门、司机室侧门以及司机室与客室间的通道门。车门在车辆的运营中扮演着重要的角色，车门的形式、开关机构，以及它们的加工制造与控制都直接影响着跨座式单轨车辆的安全运营状况。
空调系统的作用是使客室的温度、相对湿度、空气流动速度及洁净度（主要指尘埃及二氧化碳含量）保持在规定的范围内，为乘客创造舒适的乘客环境。
监控系统的主要作用是为乘务员提供列车运行信息和各车辆的主要设备的工作情况，对车辆状态能够做出迅速而准确的判断和处理，从而大大提高了行车的安全可靠性。
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