2路网与线路设计

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1、第二章路网规划与线路设计 了了解解：线线网网规规划划的的意意义义和和目目标标，线线网网规规划划的的主主要要内内容容、历历史史沿沿革革，确确定定线线网网合合理理规规模模的的意意义义。城城市市轨轨道道交交通通线网方案评价原则、准则。线网方案评价原则、准则。了解车辆段设施。了解车辆段设施。 理解：城市轨道交通线网规划的基本原理，线网规划理解：城市轨道交通线网规划的基本原理，线网规划的方法体系，包括确定线网的原则、研究的思路与方的方法体系，包括确定线网的原则、研究的思路与方法，线网结构分析，线网构架的一般方法。法，线网结构分析，线网构架的一般方法。掌握：城市轨道交通线网构架的类型、特点及使用条掌握：城

2、市轨道交通线网构架的类型、特点及使用条件，线路网络布局的基本原理，线网合理规模的确定件，线路网络布局的基本原理，线网合理规模的确定方法，线网设计，通过实例了解国内外城市轨道交通方法，线网设计，通过实例了解国内外城市轨道交通线网规划的过程及方法。线网方案的综合评价，包括线网规划的过程及方法。线网方案的综合评价，包括评价原理、指标体系，候选方案的综合评述。线路平、评价原理、指标体系，候选方案的综合评述。线路平、纵断面的定义。限界种类。纵断面的定义。限界种类。2 2.1.1线网类型及发展趋势线网类型及发展趋势2.2 2.2 路网规划路网规划2.3 2.3 线路设计线路设计2.4 2.4 限界限界2.

3、5 2.5 车辆段车辆段补充：线网规划的实例补充：线网规划的实例一、线网类型路网按线路布置方式的划分路网按线路布置方式的划分（1）网络式）网络式（2）无环放射式）无环放射式（3）有环放射式）有环放射式2 2.1 .1 线网类型及发展趋势线网类型及发展趋势路网形态结构基本类型路网几何结构图形路网几何结构图形(1)(1)放射形线网放射形线网A A 以城市中心区为核心，呈全方位或扇形放射发展。以城市中心区为核心，呈全方位或扇形放射发展。B B 至少以三条相互交叉的线路为基本骨架，逐渐扩展、至少以三条相互交叉的线路为基本骨架，逐渐扩展、加密。加密。C C 中心区多点换乘。中心区多点换乘。D D 放射形

4、线网突出优点是：放射形线网突出优点是： 1)方向可达性较高。方向可达性较高。 2)符符合合一一般般城城市市由由中中心心区区向向边边缘缘区区土土地地利利用用强强度度递递减减的特点。的特点。路网形态结构的特征分析路网形态结构的特征分析(2)(2)设置环线的线网设置环线的线网环线主要有两个作用：一为加强中心区边缘环线主要有两个作用：一为加强中心区边缘各客流集散点的联系；二为截流外围区之间各客流集散点的联系；二为截流外围区之间的客流，通过环线进行疏解，以减轻中心区的客流，通过环线进行疏解，以减轻中心区的交通压力。的交通压力。轨轨道道交交通通网网络络中中的的环环线线与与城城市市道道路路网网中中的的环环线

5、线，其作用有明显的差异。其作用有明显的差异。在城市道路网络中，环线的作用在于分流过境在城市道路网络中，环线的作用在于分流过境交通，屏蔽中心区道路交通，虽然环线会造成交通，屏蔽中心区道路交通，虽然环线会造成车辆一定程度的绕行，但高速度可以抵消空间车辆一定程度的绕行，但高速度可以抵消空间上的损失，因此环线对过境或跨区这样的交通上的损失，因此环线对过境或跨区这样的交通出行有较大的吸引作用。出行有较大的吸引作用。轨道交通环线的特点轨道交通环线的特点轨道交通是方向固定的交通系统，受技术条件轨道交通是方向固定的交通系统，受技术条件的限制，线路间的转换不能象汽车那样灵活，的限制，线路间的转换不能象汽车那样灵

6、活，而是要通过换乘站的换乘来实现，而换乘的时而是要通过换乘站的换乘来实现，而换乘的时间损耗是明显的。因此轨道交通环线的作用受间损耗是明显的。因此轨道交通环线的作用受到限制，尤其是交通屏蔽作用不如道路环明显。到限制，尤其是交通屏蔽作用不如道路环明显。轨道交通环线的客流取决于沿线人口和就业数轨道交通环线的客流取决于沿线人口和就业数量，也就是环线自身串联的客流集散点的规模。量，也就是环线自身串联的客流集散点的规模。伦敦轨道交通网络图伦敦轨道交通网络图上海市上海市(3)(3)棋盘式线网棋盘式线网棋盘式线网棋盘式线网有以下优点：有以下优点：1) 1) 线网布线均匀，换乘节点能分散布置；线网布线均匀，换乘

7、节点能分散布置；2) 2) 线路顺直，工程易于实施。线路顺直，工程易于实施。缺点缺点: :该类型线网平行线路间的相互联系较差，该类型线网平行线路间的相互联系较差，其客流换乘需要通过第三线来完成。据前苏联其客流换乘需要通过第三线来完成。据前苏联有关研究，棋盘式线网的运输效率较放射线加有关研究，棋盘式线网的运输效率较放射线加环线线网低环线线网低18%18%。二、轨道交通线网发展趋势二、轨道交通线网发展趋势目前世界上大城市轨道交通的发展思路大致可以概目前世界上大城市轨道交通的发展思路大致可以概括为三种：括为三种：1)1)在原来的轨道交通线网基础上，开辟快车线。如巴在原来的轨道交通线网基础上，开辟快车

8、线。如巴黎黎, ,莫斯科等。莫斯科等。2)2)在原来线网的基础上，向外围延伸，线路逐渐延长。在原来线网的基础上，向外围延伸，线路逐渐延长。3)3)轨道交通线网的规划是长远的，实施计划要分期、轨道交通线网的规划是长远的，实施计划要分期、分段进行，保持工程实施和运营的连续性，以便尽分段进行，保持工程实施和运营的连续性，以便尽快发挥效益。快发挥效益。轨道交通线网发展已经使轨道交通成为影响特大城轨道交通线网发展已经使轨道交通成为影响特大城市的结构与功能发展的重要因素，概括归纳如下：市的结构与功能发展的重要因素，概括归纳如下：（1）轨道交通线网的系统形成，已成为整个城市客）轨道交通线网的系统形成，已成为

9、整个城市客运交通的基础和骨架。运交通的基础和骨架。（2）轨道交通线路的布局，已成为城市土地利用规）轨道交通线路的布局，已成为城市土地利用规划和交通规划的双重核心。划和交通规划的双重核心。（3）轨道交通车站分布，将成为吸引大量居民的中）轨道交通车站分布，将成为吸引大量居民的中心，社会活动的中心和文化、商业聚集的中心，在心，社会活动的中心和文化、商业聚集的中心，在城市规划结构中占有重要地位。城市规划结构中占有重要地位。 一、线网合理规模的含义和指标城市轨道交通系统建设是庞大而复杂的系统工程，具有城市轨道交通系统建设是庞大而复杂的系统工程，具有非可逆性，线路一经建成不可更改。因此规划布局合非可逆性，

10、线路一经建成不可更改。因此规划布局合理和规模适当的线网就显得很重要。它的好坏直接影理和规模适当的线网就显得很重要。它的好坏直接影响城市交通结构的合理性、工程项目的经济效益及社响城市交通结构的合理性、工程项目的经济效益及社会效益。如果作为前期基础研究之一的线网规划发生会效益。如果作为前期基础研究之一的线网规划发生失误，后期则难以挽回，因为用地控制、规划导向均失误，后期则难以挽回，因为用地控制、规划导向均与线网直接相关。与线网直接相关。 2 2.2 .2 路网规划路网规划1支持城市总体规划的实施和发展支持城市总体规划的实施和发展2有利于城市科学制定经济发展规划有利于城市科学制定经济发展规划3线网规

11、划有利于城市各项设施的建设线网规划有利于城市各项设施的建设4为控制快轨建设用地提供基础为控制快轨建设用地提供基础5为快速轨道工程立项建设提供依据为快速轨道工程立项建设提供依据 线网合理规模的含义和指标线网合理规模的含义和指标 规模是从交通系统供给的角度来说的，从一个侧面体规模是从交通系统供给的角度来说的，从一个侧面体现系统所能提供的服务水平。它主要以线网密度和系现系统所能提供的服务水平。它主要以线网密度和系统能力输出来反映，其中系统能力输出又与系统的运统能力输出来反映，其中系统能力输出又与系统的运营管理密切相关。营管理密切相关。 从系统能力和线网密度来看有四种性质的规模度量从系统能力和线网密度

12、来看有四种性质的规模度量 中等规模中等规模1大规模大规模小规模小规模中等规模中等规模2大大大大小小小小路路网网密密度度轨道交通线网规模构成轨道交通线网规模构成系统能力系统能力规模的合理性关系到建设投资、客流强度，规模的合理性关系到建设投资、客流强度，也关系到理想的服务水平的设定、建设用地也关系到理想的服务水平的设定、建设用地的长远控制。的长远控制。线网规模指标线网规模指标1城市轨道交通线网总长度城市轨道交通线网总长度式中：式中： 城市轨道交通网第城市轨道交通网第i条线路的长度，条线路的长度，km。L反映了线网的规模反映了线网的规模,由此可以估算总投资量、总输送能由此可以估算总投资量、总输送能力

13、、总设备需求量、总经营成本、总体效益等，并可力、总设备需求量、总经营成本、总体效益等，并可据此决定相应的管理体制与运作机制。据此决定相应的管理体制与运作机制。2城市轨道交通线网密度城市轨道交通线网密度 =L/S 或或 =L/Q式中：式中：S城市轨道交通线网规划区面积，城市轨道交通线网规划区面积，km2； Q城市轨道交通线网规划区的总人口，万人；城市轨道交通线网规划区的总人口，万人； 一个总的城市轨道交通网密度，一个总的城市轨道交通网密度，km/km2或或km/万人。万人。城城市市轨轨道道交交通通线线网网密密度度是是指指单单位位人人口口拥拥有有的的线线路路规规模模或或单单位位面面积积上上分分布布

14、的的线线路路规规模模，它它是是衡衡量量城城市市快快速速轨轨道道交交通通服服务务水水平平的的一一个个主主要要因因素素，同同时时对对形形成成轨轨道道交交通通车车站站合合理理交交通通区区的的接接运运交交通通组组织织有有影影响响。实实际际中中由由于于城城市市区区域域开开发发强强度度的的不不同同，对对交交通通的的需需求求也也不不是是相相对对均均等等的的，往往往往是是由由市市中中心心区区向向外外围围区区呈呈现现需需求求强强度度的的逐逐步步递递减减，因因此此线线网网密密度度也也应应相相应应递递减减。评评价价城城市市轨轨道道交交通通网网的的合合理理程程度度需需按按不不同同区区域域（城城市市中中心心区区、城市边

15、缘区、城市郊区）分别求取密度。城市边缘区、城市郊区）分别求取密度。3城市轨道交通线网日客运周转量（人城市轨道交通线网日客运周转量（人km/日）日） 式中：式中： 第第i条轨道交通线路的日客运量，人条轨道交通线路的日客运量，人/日；日； 城市轨道交通网第城市轨道交通网第i条线路的长度，条线路的长度，km。 城城市市轨轨道道交交通通线线网网日日客客运运周周转转量量是是评评估估城城市市轨轨道道交交通通系系统统能能力力输输出出的的指指标标。表表达达了了轨轨道道交交通通在在城城市市客客运运交交通通中中的的地地位位与与作作用用、占占有有的的份份额额与与满满足足程程度度。它它涉涉及及到到轨轨道道交交通通企企

16、业业的的经经营营管管理理，是是轨轨道道线线路路长长度度、电电力力能能源源消消耗耗、人人力力、轨轨道道和和车车站站设设备备维维修修及及投投资资等等生生产产投投入入因因子子的的函函数数。所所以以，在在一一定定程程度度上上，城城市市轨轨道道交交通通网网的的规规模模还还可可用用能能源源总总消消耗耗量量、产产业业总总需需求求量量、人人力力总总需需求求量量等等反反映映生产投入规模的指标来表示，可根据需要选择使用。生产投入规模的指标来表示，可根据需要选择使用。城城市市轨轨道道交交通通网网的的规规模模在在规规划划实实施施期期内内，往往往往要要根根据据城城市市发发展展的的需需求求进进行行适适当当调调整整。相相对

17、对而而言言，总总长长度度的的调调整整幅幅度度不不应应很很大大。因因此此，城城市市轨轨道道交交通通网网的的总总长长度度是是一一个个必必须须确确定定也也是可以确定的基础数据。是可以确定的基础数据。线网规模的影响因素线网规模的影响因素合理规模的影响因素有：城市的规模、城市交通需求、合理规模的影响因素有：城市的规模、城市交通需求、城市财力因素、居民出行特征、城市未来交通发展战城市财力因素、居民出行特征、城市未来交通发展战略与政策和国家政策等。其中，城市发展的规模又包略与政策和国家政策等。其中，城市发展的规模又包含城市人口规模、城市土地利用规模、城市经济规模、含城市人口规模、城市土地利用规模、城市经济规

18、模、城市基础设施规模四个方面。城市基础设施规模四个方面。 线网规模与其影响因素的有向连接图线网规模与其影响因素的有向连接图城城 市市 轨轨 道道交交 通通 线线 网网规模规模城市人城市人口口城市交通城市交通需求需求城市面城市面积积城城市市国国民民生产总值生产总值城市基础城市基础设施投资设施投资比例比例城市交通城市交通发展战略发展战略及政策及政策国家交通国家交通政策政策城市规模城市规模形态及布形态及布局局线网规划的主要内容线网规划的主要内容 1前提与基础研究前提与基础研究主要是对城市的人文背景和自然背景进行研究，从中主要是对城市的人文背景和自然背景进行研究，从中总结指导轨道交通线网规划的技术政策

19、和规划原则。总结指导轨道交通线网规划的技术政策和规划原则。主要研究依据是城市总体规划和综合交通规划等。具主要研究依据是城市总体规划和综合交通规划等。具体的研究内容包括城市现状与发展规划、城市交通现体的研究内容包括城市现状与发展规划、城市交通现状和规划、城市工程地质分析、既有铁路利用分析和状和规划、城市工程地质分析、既有铁路利用分析和建设必要性论证等。建设必要性论证等。 2线网构架研究线网构架研究线网构架研究是线网规划的核心，通过多规模控制线网构架研究是线网规划的核心，通过多规模控制-方案构思方案构思-评价评价-优化的研究过程，规划较优的方案。优化的研究过程，规划较优的方案。这部分研究的内容主要

20、包括：合理规模研究、线网方这部分研究的内容主要包括：合理规模研究、线网方案的构思、线网方案客流测试、线网方案的综合评价。案的构思、线网方案客流测试、线网方案的综合评价。3实施规划研究实施规划研究实施规划是轨道交通规划可操作性的关键，集中体现实施规划是轨道交通规划可操作性的关键，集中体现了轨道交通的专业性，主要研究内容是工程条件、建了轨道交通的专业性，主要研究内容是工程条件、建设顺序、附属设施规划。具体内容包括车辆段及其他设顺序、附属设施规划。具体内容包括车辆段及其他基地的选址与规模研究、线路敷设方式及主要换乘节基地的选址与规模研究、线路敷设方式及主要换乘节点方案研究、修建顺序规划研究、轨道交通

21、线网的运点方案研究、修建顺序规划研究、轨道交通线网的运营规划、联络线分布研究、轨道交通线网与城市的协营规划、联络线分布研究、轨道交通线网与城市的协调发展及环境要求、轨道交通和地面交通的衔接等。调发展及环境要求、轨道交通和地面交通的衔接等。二线网长度、线网密度规模指标的确定二线网长度、线网密度规模指标的确定 1) 服务水平法服务水平法 2) 交通需求分析法交通需求分析法 3) 吸引范围几何分析法吸引范围几何分析法 4) 回归分析法回归分析法 1) 1) 服务水平法服务水平法 该该法法先先将将规规划划区区分分为为几几类类，例例如如分分为为中中心心区区、中中心心外外围围区区及及边边缘缘区区，然然后后

22、或或类类比比其其他他轨轨道道交交通通系系统统发发展展比比较较成成熟熟的的城城市市的的线线网网密密度度，或或通通过过线线网网形形状状、吸吸引引范范围围和和线线路路间间距距确确定定线线网网密密度，来确定城市的线网规模。度，来确定城市的线网规模。 服务水平法技术路线服务水平法技术路线规划区域分类规划区域分类界定各类分区的线网密度界定各类分区的线网密度轨道线路长度：轨道线路长度：（线网密度线网密度*各类分区面积）各类分区面积）确定各类分区的面积确定各类分区的面积 高高密密度度低低运运量量与与低低密密度度大大运运量量的的选选择择决决定定了了我我们们对对服服务务水水平平的的取取舍舍，从从现现实实的的经经济

23、济实实力力，倾倾向向于于投投资资较较少少的的方方案案，而而线线网网建建设设的的长长期期性性，又必须考虑乘客要求不断提高服务水平的矛盾。又必须考虑乘客要求不断提高服务水平的矛盾。 L=Q /其中：其中： L线网长度（线网长度（km）；）；Q城市出行总量；城市出行总量；公交出行比例；公交出行比例；轨道交通出行占公交出行的比例；轨道交通出行占公交出行的比例； 轨道交通线路负荷强度（万人次轨道交通线路负荷强度（万人次/公里公里日）。日）。2) 2) 交通需求分析法交通需求分析法 未来居民出行总量未来居民出行总量 Q Q Q=m 人口出行强度人口出行强度( (次次/人人日日) 一般情况，居民出行强度相对

24、比较稳定。一般情况，居民出行强度相对比较稳定。部分城市居民出行强度部分城市居民出行强度 交通方式结构交通方式结构1 1、公共交通占交通总量的比例、公共交通占交通总量的比例东京公共交通年客运量占城市总客运量的东京公共交通年客运量占城市总客运量的70.6%，莫斯科公共交通年客运量占城市总，莫斯科公共交通年客运量占城市总客运量的客运量的91.6%。目前我国多数城市交通结构不尽合理，主目前我国多数城市交通结构不尽合理，主要反映就是公交比例过低。一般认为要反映就是公交比例过低。一般认为:远景远景公共交通的出行比例应在公共交通的出行比例应在50%以上。以上。2 2、轨道交通占公交的比例、轨道交通占公交的比

25、例从国外一些大城市的轨道交通运行情况看，巴黎从国外一些大城市的轨道交通运行情况看，巴黎的轨道交通所承担的客运量占城市公交客运总量的轨道交通所承担的客运量占城市公交客运总量的的65%(平均运距约平均运距约5.3km)，纽约的轨道交通所承纽约的轨道交通所承担的客运量占城市公交客运总量的担的客运量占城市公交客运总量的54.9%，墨西哥，墨西哥城的轨道交通所承担的客运量占城市公交客运总城的轨道交通所承担的客运量占城市公交客运总量的量的42.9%，莫斯科的轨道交通所承担的客运量占，莫斯科的轨道交通所承担的客运量占城市公交客运总量的城市公交客运总量的40%。国内城市规划轨道交通方式占国内城市规划轨道交通方

26、式占公共交通方式的比例公共交通方式的比例（）（） 建议各城市根据自身的实际情况，建议各城市根据自身的实际情况，a a在在0.30.30.60.6 之间。之间。城市城市北京北京广州广州沈阳沈阳青岛青岛长春长春大连大连取值取值50505555 45455050 60608888 60606565212170.370.3线网负荷强度线网负荷强度线网负荷强度是指快速轨道线每日每公里线网负荷强度是指快速轨道线每日每公里平均承担的客运量，它是反映快速轨道线平均承担的客运量，它是反映快速轨道线网运营效率和经济效益的一个重要标。网运营效率和经济效益的一个重要标。 线网负荷强度线网负荷强度线网负荷与效益线网负荷

27、与效益从统计资料上看，香港、莫斯科的地铁有从统计资料上看，香港、莫斯科的地铁有较好的经济效益，例如香港较好的经济效益，例如香港1990年每人公年每人公里车费收入为里车费收入为0.5元，每人公里经营开支元，每人公里经营开支（含折旧）为（含折旧）为0.34元，盈利元，盈利0.16元。元。从国外轨道交通日平均线路负荷强度的指从国外轨道交通日平均线路负荷强度的指标看，大部分在标看，大部分在2.54.0万人次万人次/公里公里日日之间，建议我国城市轨道交通线路负荷强之间，建议我国城市轨道交通线路负荷强度取度取2.54.0万人次万人次/公里公里日。日。3) 3) 吸引范围几何分析法吸引范围几何分析法 吸吸引

28、引范范围围几几何何分分析析法法是是根根据据轨轨道道交交通通线线路路或或车车站站的的合合理理吸吸引引范范围围，在在不不考考虑虑轨轨道道交交通通运运量量并并保保证证合合理理吸吸引引范范围围覆覆盖盖整整个个城城市市用用地地的的前前提提下下，利利用用几几何何方方法法来来确确定定轨轨道道交交通通线线网网规规模模的的方方法法。它它是是在在分分析析选选择择合合适适的的轨轨道道线线网网结结构构形形态态和和线线间间距距的的基基础础上上，将将城城市市规规划划区区简简化化为为较较为为规规则则的的图图形形或或者者规规则则图图形形组组合合，然然后后以以合合理理吸吸引引范范围围来来确确定定线线间间距距，最最后后在在图图形

29、形上上按按线线间间距距布布线再计算线网规模。线再计算线网规模。 L=S m（km） 其中：其中：S城市建成区面积城市建成区面积(km)， m线网密度线网密度(km/ km)。 A A 轨道交通车站的吸引范围轨道交通车站的吸引范围据据统统计计，在在市市中中心心区区，乘乘坐坐轨轨道道交交通通的的大大多多数数乘乘客客居居住住在在距距车车站站步步行行时时间间不不大大于于15分分钟钟的的范范围围内内。一一般般在在车车站站停停留留时时间间为为35分分钟钟，步步行行速速度度为为4km/h。由由此此确确定定市市中中心心区区轨轨道道交交通通车车站吸引范围为站吸引范围为650800m(可可取取750m)。在在城城

30、市市中中心心外外围围地地区区，步步行行去去车车站站的的距距离离每每侧侧在在8001000m的的范范围围内内，除除此此之之外外骑骑自自行行车车或或乘乘公公交交车车去去车车站站换换乘乘的的距距离离不不超超过过2km，由由此此确确定定城城市市中中心心外外围围区区轨轨道道交交通通车车站站的的吸吸引引范范围围每侧为每侧为2km。B B 轨道交通的线网密度轨道交通的线网密度线网密度是衡量快速轨道交通有效性、方便性线网密度是衡量快速轨道交通有效性、方便性和可达性的一个重要指标。和可达性的一个重要指标。线网密度是路网线路总长与城市用地面积之比。线网密度是路网线路总长与城市用地面积之比。均匀棋盘形路网条件下，轨

31、道交通线网线间距均匀棋盘形路网条件下，轨道交通线网线间距为为1.5km时，线网理论密度约为时，线网理论密度约为1.33km/km2 ；线间距为线间距为4km时，线网理论密度为时，线网理论密度为0.25km/km2。伦敦和莫斯科在伦敦和莫斯科在30km30km2 2的市中心范围内，线的市中心范围内，线网密度分别为网密度分别为2.0km/km2.0km/km2 2、1.98km/km1.98km/km2 2。根据我国城市情况，线网密度取根据我国城市情况，线网密度取1.2km/km1.2km/km2 2比较适宜。比较适宜。例：例：某市中心区的面积为某市中心区的面积为68.1km68.1km2 2,

32、,全市全市远景的总面积为远景的总面积为555km555km2 2。按上述线网指标计算按上述线网指标计算线网长度线网长度=68.11.2+486.90.25=203.4km=68.11.2+486.90.25=203.4km。相应地，全市线网平均密度为相应地，全市线网平均密度为0.366km/km0.366km/km2 2。4) 4) 回归分析法回归分析法 这种方法先找出影响城市轨道交通网络规模的主要因这种方法先找出影响城市轨道交通网络规模的主要因素（如人口、面积、国内生产总值、私人交通工具拥素（如人口、面积、国内生产总值、私人交通工具拥有率等），然后利用其它轨道交通系统发展比较成熟有率等），然

33、后利用其它轨道交通系统发展比较成熟的城市的有关资料，对线网规模及各主要影响因素进的城市的有关资料，对线网规模及各主要影响因素进行数据拟合，从中找出线网规模与各主要相关因素的行数据拟合，从中找出线网规模与各主要相关因素的函数关系式，然后根据各相关因素在规划年限的预测函数关系式，然后根据各相关因素在规划年限的预测值，利用此函数关系式确定本城市到规划年限所需的值，利用此函数关系式确定本城市到规划年限所需的线网规模。线网规模。 4) 4) 回归分析法回归分析法 式中式中 L 城市轨道交通线路长度，城市轨道交通线路长度，km； P 城市人口，万人；城市人口，万人； S 城市面积，城市面积，km2；bn,

34、b1,b2回归系数，如对世界回归系数，如对世界48个城市轨道个城市轨道交通系统进行回归，其中：交通系统进行回归，其中： 。以上方法分别体现了城市交通需求、城市人以上方法分别体现了城市交通需求、城市人口规模和城市用地规模等主要因素对轨道线口规模和城市用地规模等主要因素对轨道线网规模的影响作用，应用时可用上式分别计网规模的影响作用，应用时可用上式分别计算出应有的线网总长度，然后取其平均值或算出应有的线网总长度，然后取其平均值或最大值，作为控制路网规划线路总长度的参最大值，作为控制路网规划线路总长度的参考值。考值。线网长度、线网密度规模指标计算方法的特点线网长度、线网密度规模指标计算方法的特点 服务

35、水平法服务水平法的优点是借鉴了其他城市的经验，计算简单，的优点是借鉴了其他城市的经验，计算简单，但是却存在类比依据不足，让人难以信服的缺陷。因为但是却存在类比依据不足，让人难以信服的缺陷。因为影响一个城市的轨道交通线网规模的因素很多，要借鉴影响一个城市的轨道交通线网规模的因素很多，要借鉴其他城市的网络密度来进行类比分析，须得两个城市中其他城市的网络密度来进行类比分析，须得两个城市中影响网络规模的许多因素至少基本相同才具有可比性。影响网络规模的许多因素至少基本相同才具有可比性。但在现实中，很难找到两个在多方面都相近的城市。即但在现实中，很难找到两个在多方面都相近的城市。即使有，也很难说就可以拿来

36、作为本城市设计网络规模的使有，也很难说就可以拿来作为本城市设计网络规模的依据，因为被类比城市本身的网络规模就可能是不完善依据，因为被类比城市本身的网络规模就可能是不完善甚至是不合理的。因此，用这种方法很难得出一个令人甚至是不合理的。因此，用这种方法很难得出一个令人信服的结果，只能作为参考。信服的结果，只能作为参考。 出行需出行需求分析法求分析法从交通需求满足供给的角度从交通需求满足供给的角度出发匡算线网规模，易于理解，但是计算数出发匡算线网规模，易于理解，但是计算数据需要进行推算。据需要进行推算。 吸引范围几何分析法吸引范围几何分析法的特点是根据城市用地的特点是根据城市用地规模和轨道交通服务水

37、平来确定轨道交通线规模和轨道交通服务水平来确定轨道交通线网规模，因此能够保证一定的服务水平，而网规模，因此能够保证一定的服务水平，而且由于城市规模比交通流量容易控制，规划且由于城市规模比交通流量容易控制，规划线网规模受不确定因素干扰少，可以用来确线网规模受不确定因素干扰少，可以用来确定规模范围。缺陷是没有考虑轨道交通运量定规模范围。缺陷是没有考虑轨道交通运量的限制，而且假定将合理吸引范围覆盖整个的限制，而且假定将合理吸引范围覆盖整个城市用地也会导致规划线网规模偏大。城市用地也会导致规划线网规模偏大。 回归分析法回归分析法有较强的理论根据，所得结果容有较强的理论根据，所得结果容易被大家所接受。但

38、在具体应用中存在着难易被大家所接受。但在具体应用中存在着难以寻找合适的拟合样本等问题。以寻找合适的拟合样本等问题。 总之，以上几种方法各有特点和一定的局限总之，以上几种方法各有特点和一定的局限性，它们是对同一事物不同侧面的反映，在性，它们是对同一事物不同侧面的反映，在实际工作中可共同使用，相互印证，重点是实际工作中可共同使用，相互印证，重点是在把握所规划城市或地区的特点和发展趋势在把握所规划城市或地区的特点和发展趋势的基础上来对线网规模进行匡算。对各模型的基础上来对线网规模进行匡算。对各模型的差异性结果应经多方面定性分析及综合协的差异性结果应经多方面定性分析及综合协调后加以判定。调后加以判定。

39、 三、轨道交通网络规划方法三、轨道交通网络规划方法线网规划是城市总体规划中的专项规划，在线网规划是城市总体规划中的专项规划，在城市规划流程中，位于综合交通规划之后，城市规划流程中，位于综合交通规划之后，专项详细控制性规划之前。线网规划是长远专项详细控制性规划之前。线网规划是长远的、指导性的专项宏观规划。它强调稳定性、的、指导性的专项宏观规划。它强调稳定性、灵活性和连续性的统一。灵活性和连续性的统一。稳定性：规划核心在空间上（城市中心区）和稳定性：规划核心在空间上（城市中心区）和时间上（近期）要稳定。时间上（近期）要稳定。灵活性：规划延伸条件在空间上（城市外围区）灵活性：规划延伸条件在空间上（城

40、市外围区）和时间上（远期）要有灵活变化的余地。和时间上（远期）要有灵活变化的余地。连续性：线网规划要在城市条件不断变化的情连续性：线网规划要在城市条件不断变化的情况下，不断调整完善。况下，不断调整完善。线网规划特点线网规划特点 1线网规划是综合的专业交通规划，同时又线网规划是综合的专业交通规划，同时又是全市综合交通规划的延续和补充，由于轨道是全市综合交通规划的延续和补充，由于轨道交通的特点，规划和建设均对全市规划格局产交通的特点，规划和建设均对全市规划格局产生相当程度的影响，因此线网规划既有相对的生相当程度的影响，因此线网规划既有相对的独立性，又要与城市的总体规划有机地融为一独立性，又要与城市

41、的总体规划有机地融为一体。体。 2线网规划的研究工作涉及城市规划、线网规划的研究工作涉及城市规划、交通工程、建筑工程及社会经济等多交通工程、建筑工程及社会经济等多项专业。各专业及相互联系紧密有彼项专业。各专业及相互联系紧密有彼此独立，因此整体研究方法是一个包此独立，因此整体研究方法是一个包含多项子方法的集合体系。含多项子方法的集合体系。 3线网规划作为一项复杂的系统工程，除线网规划作为一项复杂的系统工程，除本身各子系统具有复杂的关系外，各种外界本身各子系统具有复杂的关系外，各种外界的影响因素和边界条件对线网规划又产生了的影响因素和边界条件对线网规划又产生了不同程度的影响。因此，不能把线网规划作

42、不同程度的影响。因此，不能把线网规划作为一个孤立的系统来进行规划，既要重视其为一个孤立的系统来进行规划，既要重视其自身的建设运行机制，又要注重与外部环境自身的建设运行机制，又要注重与外部环境及各影响因素的协调关系。及各影响因素的协调关系。 1、根据城市公共交通客流量分配决定路网构成2、根据城市布局需要决定路网构成3、城市轨道交通网络规划与城市道路网络规划同步进行，两者之间应保持良好的互相配合、互相竞争、总量平衡的关系。2 2.3 .3 线路设计线路设计一、城市轨道交通线路分类一、城市轨道交通线路分类（一）正线一）正线 正线是指供载客列车运行的线路，包括区间正正线是指供载客列车运行的线路，包括区

43、间正线、支线、车站正线及站线。线、支线、车站正线及站线。 正线一般按双线设计，右侧行车，全封闭，立正线一般按双线设计，右侧行车，全封闭，立交。交。 辅助线为空载列车提供折返、停放、检查、转线辅助线为空载列车提供折返、停放、检查、转线及出入段作业的线路，包括折返线、停车线、及出入段作业的线路，包括折返线、停车线、渡线、车辆段出入线、联络线、检修线、试验渡线、车辆段出入线、联络线、检修线、试验线、出入库线。线、出入库线。（二）折返线（图）（二）折返线（图）在端点站与中间站或中间站和中间站之间在端点站与中间站或中间站和中间站之间组织区段运行进行列车折返的线路组织区段运行进行列车折返的线路。1 1、环

44、形折返线、环形折返线2 2、尽端折返线、尽端折返线3 3、利用渡线折返、利用渡线折返4 4、单轨铁路折返方法、单轨铁路折返方法站前折返线 站前折返方式站前折返方式指列车经由站前渡线折返。指列车经由站前渡线折返。优优点点：站站前前折折返返时时，列列车车空空走走少少，折折返返时时间间较较短短，乘乘客客能能同同时时上上下下车车，可可缩缩短短停停站站时时间间，减减少费用。少费用。缺缺点点：这这种种方方式式存存在在一一定定的的进进路路交交叉叉，对对行行车车安安全全有有一一定定威威胁胁，客客流流量量大大时时，可可能能会会引引起起站站台客流秩序的混乱。台客流秩序的混乱。站后折返线站后折返线 站后折返方式站后

45、折返方式 站后折返由站后尽端折返线折返，可站后折返由站后尽端折返线折返，可避免进路交叉。此外，列车还可采用避免进路交叉。此外，列车还可采用经站后环线折返的方法。经站后环线折返的方法。优优点点：站站后后折折返返避避免免了了前前述述进进路路交交叉叉，安安全全性性能能好好；而而且且，站站后后列列车车进进出出站站速速度度较较高高，有有利利于于提提高高旅旅行行速速度度。一一般般说说来来，站站后后尽尽端端折折返返线线折折返返是是最最常常见见的的方方式。式。站站后后渡渡线线方方法法则则可可为为短短交交路路提提供供方方便便；环环形形线线折折返返设设备备可可保保证证最最大大的的通通过过能能力力，但但施工量大，钢

46、轨在曲线上的磨耗也大。施工量大，钢轨在曲线上的磨耗也大。缺缺点点：站站后后折折返返的的不不足足是是列列车车折折返返时时间间较较长。长。（三）联络线（图）（三）联络线（图） 连接不同城轨交通网的线路。连接不同城轨交通网的线路。（四）渡线（四）渡线 渡线是使列车掉头由一股进入另一股线路的轨渡线是使列车掉头由一股进入另一股线路的轨道。一般每隔道。一般每隔3 35 5个车站的站端设置。个车站的站端设置。（五）停车线（五）停车线 一般设在端点站，专门用于停车，进行少量检一般设在端点站，专门用于停车，进行少量检修作业的尽端线。修作业的尽端线。（六）检修线（六）检修线设在车辆基地检修库内，专门用于检修轨道交

47、设在车辆基地检修库内，专门用于检修轨道交通车辆的作业线，设有地沟，配有架车设备、通车辆的作业线，设有地沟，配有架车设备、检修设备（如行车等）。检修设备（如行车等）。（七）试验线（七）试验线设在车辆基地，用于对检修完毕的轨道交通车设在车辆基地，用于对检修完毕的轨道交通车辆进行运行状态检测的线路，为达到必要的运辆进行运行状态检测的线路，为达到必要的运行速度，试验线需有一定长度标准和平纵断面行速度，试验线需有一定长度标准和平纵断面特点。特点。（八）出入库线（图）（八）出入库线（图） 车辆段与正线连接的线路。车辆段与正线连接的线路。出入库线出入库线一一般般应应尽尽可可能能靠靠近近车车站站出出岔岔，以以

48、减减少少对对正正线线运营的干扰。运营的干扰。二、城市轨道交通线路设计城市轨道交通线路设计主要包括平面设计、纵城市轨道交通线路设计主要包括平面设计、纵断面设计等。断面设计等。（一）线路平面设计（一）线路平面设计在确定线路路由的情况下，对线路的平面位置、在确定线路路由的情况下，对线路的平面位置、车站的站位以及全线的辅助线进行详细分析和车站的站位以及全线的辅助线进行详细分析和计算，以最终确定线路的准确位置。计算，以最终确定线路的准确位置。 1、线路平面 2、线路平面组成要素 直线： 曲线： 3、曲线阻力 基本阻力（Wo） 曲线附加阻力（Wr） 曲线阻力产生原因：由于曲线段内轨与外轨之间距离不相等，列

49、车在通过曲线段时，会发生外侧车轮滚动，内侧车轮滑动的情况，同时，因离心力产生的车轮与钢轨之间的挤压力等。 4、曲线阻力计算 单位曲线阻力 Wr=K/R K为计算常数。R越大，Wr越小，对运行有利；但R越小，线路适应地形、避让障碍物的能力越强。5、曲线最小半径Rmin 地下铁道：正线Rmin常用300米，困难地段不小于250米。 联络线： Rmin常用150米。 6、缓和曲线 缓和曲线常选择高次幂曲线、等速螺旋线等具有从直线过渡到圆曲线特征的曲线。 （二）线路纵断面设计（二）线路纵断面设计1、线路纵断面2、线路纵断面的组成要素平道：坡道：3、坡道阻力（Wi） i（）=tan=h/L4、坡道阻力计

50、算 Wi=Qsin=Qtan10iQ（N） Wi与i成正比，即i越大， Wi越大，对列车运行速度制约越大。5、最大坡度imax 地铁及轻轨铁道：正线一般选择30 。6、竖曲线 在两个相邻坡道或平道与坡道之间，由于坡道差异较大，会导致列车运行不顺。为此，在变坡点设置竖曲线。 地铁及轻轨铁路竖曲线半径：区间R=5000m，车站端部R=3000m，辅助线R=2000m。7、合理纵断面合理纵断面示意图 地面 区间8、合理纵断地下铁道埋深 （1）浅埋式：轨面到地面的高差小于20米，一般采用挖式施工。 （2）浅埋式：轨面到地面的高差大于20米，一般采用暗挖式施工。车站车站 2 2. .4 4 限限 界界

51、限界（限界（LoadLoadaugeauge) )是指列车沿固定轨道安全运行是指列车沿固定轨道安全运行时所需要的空间尺寸。时所需要的空间尺寸。限界一般按平直线路制定，曲线和道岔地段考虑限界一般按平直线路制定，曲线和道岔地段考虑适当的加宽和加高。适当的加宽和加高。一、限界的种类一、限界的种类可分为车辆限界、设备限界、建筑限界和接触网可分为车辆限界、设备限界、建筑限界和接触网或接触轨限界。或接触轨限界。、车辆限界、车辆限界车辆限界是指车辆的外形轮廓尺寸加上在静态或车辆限界是指车辆的外形轮廓尺寸加上在静态或动态所能达到的横向和竖向偏移量所确定的范围。动态所能达到的横向和竖向偏移量所确定的范围。、设备

52、限界、设备限界 是保证轨道交通系统的列车等移动设备在运营过是保证轨道交通系统的列车等移动设备在运营过程中的安全所需的限界。程中的安全所需的限界。、建筑限界、建筑限界是指行车隧道和高架桥的结构物的最小横断面是指行车隧道和高架桥的结构物的最小横断面轮廓线并考虑施工误差、测量误差、结构变形轮廓线并考虑施工误差、测量误差、结构变形等因素以及固定设备和管线安装所需的限界。等因素以及固定设备和管线安装所需的限界。2 2. .5 5 车辆段车辆段 车辆段是车辆运营管理、停放及维修保养的场所。车辆段是车辆运营管理、停放及维修保养的场所。 一般：一条线可设一个车辆段，线路长度超过一般：一条线可设一个车辆段，线路

53、长度超过20km20km时，可考虑设一个车辆段、一个停车场。时，可考虑设一个车辆段、一个停车场。 车辆段的设施主要有：出入段线、停车库线、试车辆段的设施主要有：出入段线、停车库线、试车线、交接线或联络线、洗车库、维修线、办公车线、交接线或联络线、洗车库、维修线、办公及生活设施。及生活设施。 车辆段任务是承担列车的运营及定期检修作车辆段任务是承担列车的运营及定期检修作业，目前车辆的修程基本分为四级：厂修、架业，目前车辆的修程基本分为四级：厂修、架修、定修、月修。修、定修、月修。车辆段设计原则包括：车辆段设计原则包括： 1 1、收发车顺畅；、收发车顺畅； 2 2、停车检修分区合理；、停车检修分区合

54、理； 3 3、用地布置紧凑。、用地布置紧凑。 布置形式：贯通式或尽端式；多层式和平面式布置形式：贯通式或尽端式；多层式和平面式小结小结轨道交通线网规划是具体某条轨道交通线路建设的依轨道交通线网规划是具体某条轨道交通线路建设的依据之一。本章探讨了轨道线网规划的主要内容与基本据之一。本章探讨了轨道线网规划的主要内容与基本原理，探讨了一般城市轨道交通线网规划的方法体系，原理，探讨了一般城市轨道交通线网规划的方法体系，重点分析了城市轨道交通线网规模的确定、网络框架重点分析了城市轨道交通线网规模的确定、网络框架结构的分析及其形成、方案评价与选择，并结合实例结构的分析及其形成、方案评价与选择，并结合实例给

55、出了城市轨道交通线网规划确定的具体操作过程。给出了城市轨道交通线网规划确定的具体操作过程。线路平、纵断面的定义。限界种类。线路平、纵断面的定义。限界种类。思考题思考题1试试述述在在城城市市轨轨道道交交通通规规划划中中城城市市轨轨道道交交通通线线网网规规划划的意义和作用体现在哪些方面。的意义和作用体现在哪些方面。2简述城市轨道交通线网规划包括哪些主要内容。简述城市轨道交通线网规划包括哪些主要内容。3简述城市轨道交通线网规划的技术路线。简述城市轨道交通线网规划的技术路线。4试试述述城城市市轨轨道道交交通通线线网网规规模模的的含含义义，说说明明描描述述它它的的指标有哪几种。指标有哪几种。5简述线网的三种基本形式及其优缺点。简述线网的三种基本形式及其优缺点。6简述线网架构的基本要素和思路。简述线网架构的基本要素和思路。7分别说明预选方案评价和候选方案综合评价的过程分别说明预选方案评价和候选方案综合评价的过程及作用。及作用。