城市轨道交通规划与设计

单单元元2 2 城市城市轨轨道交通道交通规规划与划与设计设计教学目标教学目标1.1.了解城市轨道交通规划的原则与内容了解城市轨道交通规划的原则与内容2.2.了解我国轨道交通线网设计的定义了解我国轨道交通线网设计的定义3.3.了解轨道交通线网的基本结构了解轨道交通线网的基本结构4.4.了解线路设计的基本知识了解线路设计的基本知识2.1 2.1 城市城市轨轨道交通道交通规规划划城市轨道交通规划是城市交通规划中的重要环节城市轨道交通规划是城市交通规划中的重要环节一个科学、合理、完善的轨道交通网是城市客运一个科学、合理、完善的轨道交通网是城市客运交通的发展方向，对城市发展起到决定性的引导交通的发展方向，对城市发展起到决定性的引导激发作用激发作用城市轨道交通的建设难度大，改造调整更加难城市轨道交通的建设难度大，改造调整更加难城市轨道交通规划既要科学，又要大胆，更要谨慎城市轨道交通规划既要科学，又要大胆，更要谨慎一一.城市轨道交通规划的地位和作用城市轨道交通规划的地位和作用2.1 2.1 城市城市轨轨道交通道交通规规划划二二.城市轨道交通规划的原则城市轨道交通规划的原则1.1.可持续发展原则可持续发展原则2.2.协同性原则协同性原则3.3.整体性原则整体性原则4.4.动态性原则动态性原则5.5.客观性原则客观性原则6.6.可操作性原则可操作性原则7.7.经济性原则经济性原则2.1 2.1 城市城市轨轨道交通道交通规规划划二二.城市轨道交通规划的原则城市轨道交通规划的原则城市可持续发展应重视公共交通，公共交城市可持续发展应重视公共交通，公共交通首选轨道交通。城市轨道交通规划作为通首选轨道交通。城市轨道交通规划作为未来城市轨道交通发展方向的指南针，未来城市轨道交通发展方向的指南针，必必须符合可持续发展的原则须符合可持续发展的原则，用最小的自然用最小的自然资源作代价来换取最大的社会效益资源作代价来换取最大的社会效益。2.1 2.1 城市城市轨轨道交通道交通规规划划二二.城市轨道交通规划的原则城市轨道交通规划的原则城市轨道交通规划应城市轨道交通规划应与社会经济协同发展与社会经济协同发展。与此。与此同时，城市轨道交通规划还应与国家的路线、方同时，城市轨道交通规划还应与国家的路线、方针、政策，尤其是城市发展方针、目标相一致；针、政策，尤其是城市发展方针、目标相一致；与城市总体规划、土地利用规划、产业布局规划与城市总体规划、土地利用规划、产业布局规划相一致，并且应该结合地方特色，统筹兼顾。注相一致，并且应该结合地方特色，统筹兼顾。注重保护历史文物，城市传统风貌和自然景观等。重保护历史文物，城市传统风貌和自然景观等。2.1 2.1 城市城市轨轨道交通道交通规规划划二二.城市轨道交通规划的原则城市轨道交通规划的原则城市交通系统最优化城市交通系统最优化要求各种运输方式合要求各种运输方式合理配置，协调发展，最终达到满足城市居理配置，协调发展，最终达到满足城市居民出行的需求民出行的需求。因此，应将城市交通系统。因此，应将城市交通系统作为一个整体，在城市总体交通规划的基作为一个整体，在城市总体交通规划的基础上，结合各种交通运输方式的发展规划，础上，结合各种交通运输方式的发展规划，制定城市轨道交通的发展规划。制定城市轨道交通的发展规划。2.1 2.1 城市城市轨轨道交通道交通规规划划二二.城市轨道交通规划的原则城市轨道交通规划的原则城市的发展是动态的，城市交通的发展也城市的发展是动态的，城市交通的发展也是动态的。是动态的。动态的发展需要动态的规划来动态的发展需要动态的规划来适应适应，一成不变的静态交通规划是不符合，一成不变的静态交通规划是不符合科学发展观的，也不能适应现代化城市发科学发展观的，也不能适应现代化城市发展的需要。展的需要。2.1 2.1 城市城市轨轨道交通道交通规规划划二二.城市轨道交通规划的原则城市轨道交通规划的原则规划必须客观，要采用科学的理论和方法规划必须客观，要采用科学的理论和方法来指导规划工作。城市轨道交通规划应来指导规划工作。城市轨道交通规划应反反映客观事实映客观事实，提出未来城市交通模式和方，提出未来城市交通模式和方向，从而为城市决策者提供真实可靠的决向，从而为城市决策者提供真实可靠的决策依据。策依据。2.1 2.1 城市城市轨轨道交通道交通规规划划二二.城市轨道交通规划的原则城市轨道交通规划的原则规划的目的是为了实施。轨道交通规划规划的目的是为了实施。轨道交通规划既既要满足社会经济发展的需要，又要受建设要满足社会经济发展的需要，又要受建设能力的制约能力的制约，应在两者之间寻求一个平衡，应在两者之间寻求一个平衡点，以保证规划是在最大可能实现前提下点，以保证规划是在最大可能实现前提下的对需求的适应。的对需求的适应。2.1 2.1 城市城市轨轨道交通道交通规规划划二二.城市轨道交通规划的原则城市轨道交通规划的原则城市轨道交通规划应城市轨道交通规划应本着经济节约的原则，本着经济节约的原则，最大限度地挖掘交通潜力最大限度地挖掘交通潜力，有步骤、有目，有步骤、有目的地在财力允许的基础上逐步建设轨道交的地在财力允许的基础上逐步建设轨道交通网络，而不能不顾经济实力盲目发展。通网络，而不能不顾经济实力盲目发展。2.1 2.1 城市城市轨轨道交通道交通规规划划三三.城市轨道交通规划的内容城市轨道交通规划的内容规规划划流流程程2.1 2.1 城市城市轨轨道交通道交通规规划划三三.城市轨道交通规划的内容城市轨道交通规划的内容1.社会经济调查目的目的针对交通规划的需求，对指定范针对交通规划的需求，对指定范围的社会经济状况进行全面的了围的社会经济状况进行全面的了解，详尽收集资料，通过分析和解，详尽收集资料，通过分析和整理以供规划中使用。整理以供规划中使用。综合经济调查综合经济调查个别经济调查个别经济调查收集编制交通网所需的全部资料收集编制交通网所需的全部资料为规划线路设计确定位置、标准、为规划线路设计确定位置、标准、施工程序以及为经济评价提供依施工程序以及为经济评价提供依据据2.1 2.1 城市城市轨轨道交通道交通规规划划三三.城市轨道交通规划的内容城市轨道交通规划的内容2.土地使用规划目的目的合理有效地使用有限的土地合理有效地使用有限的土地2.1 2.1 城市城市轨轨道交通道交通规规划划三三.城市轨道交通规划的内容城市轨道交通规划的内容3.出行需求的分析与客流预测四阶四阶段法段法出行生成模型出行生成模型出行吸引模型出行吸引模型出行分布模型出行分布模型出行分配模型出行分配模型城市轨道交通规划四阶段预测法城市轨道交通规划四阶段预测法交通需求预测建模步骤示意图交通需求预测建模步骤示意图客流需求预测过程示意图客流需求预测过程示意图2.1 2.1 城市城市轨轨道交通道交通规规划划三三.城市轨道交通规划的内容城市轨道交通规划的内容3.出行需求的分析与客流预测客流客流预测预测确定城市轨道交通确定城市轨道交通网络规模网络规模、交交通方式选择通方式选择、线路运输能力线路运输能力、车车站规模设备能力站规模设备能力、运营组织运营组织、经经济效益评价济效益评价的重要依据的重要依据在规划路网时，先要根据居民出行调查及城市道路网等在规划路网时，先要根据居民出行调查及城市道路网等资料初拟路网规划图，然后预测路网客流量以证明路网资料初拟路网规划图，然后预测路网客流量以证明路网设计的合理性，如发现不当之处，要重新调整路网规划，设计的合理性，如发现不当之处，要重新调整路网规划，并重做客流预测，多次反复，直到满意为止。并重做客流预测，多次反复，直到满意为止。2.1 2.1 城市城市轨轨道交通道交通规规划划三三.城市轨道交通规划的内容城市轨道交通规划的内容4.轨道交通系统的规划（1 1）线路规划）线路规划（2 2）站点设置）站点设置（3 3）环境保护）环境保护4 4 轨轨道交通系道交通系统统的的规规划划线路规划应采用网络结构形式，即路网结构线路规划应采用网络结构形式，即路网结构线路规划还应考虑能与其他公共交通方式以及城线路规划还应考虑能与其他公共交通方式以及城市间铁路、航空、水运换乘便利，衔接紧密市间铁路、航空、水运换乘便利，衔接紧密4 4 轨轨道交通系道交通系统统的的规规划划站点设置一般能在容纳大交通量的地区，尤其是站点设置一般能在容纳大交通量的地区，尤其是能充分接近高密度居住区为最好能充分接近高密度居住区为最好换乘枢纽应能满足各种交通方式的便利换乘，尽换乘枢纽应能满足各种交通方式的便利换乘，尽量缩短乘客的换乘时间量缩短乘客的换乘时间4 4 轨轨道交通系道交通系统统的的规规划划地面轨道交通的噪声、振动等公害最为严重地面轨道交通的噪声、振动等公害最为严重地下线可以避免振动和噪声，但造价高昂地下线可以避免振动和噪声，但造价高昂高架的振动和噪声也应控制在一定范围内，同时高架的振动和噪声也应控制在一定范围内，同时应考虑对城市景观的影响应考虑对城市景观的影响2.2 2.2 城市城市轨轨道交通道交通线线网网规规划与划与线线路路设计设计规划、决策人员对城市轨道交通系统未来各个规划、决策人员对城市轨道交通系统未来各个时期，包括从无到有、从线到网的不断发展的时期，包括从无到有、从线到网的不断发展的过程，进行分析、预测并提出相应的、科学合过程，进行分析、预测并提出相应的、科学合理的规划方案与实施计划的全过程理的规划方案与实施计划的全过程一一.线网规划线网规划定义定义2.2 2.2 城市城市轨轨道交通道交通线线网网规规划与划与线线路路设计设计一一.线网规划线网规划分类分类路网规划路网规划线路规划线路规划确定路网的基本结构、总体规模及主要站点、确定路网的基本结构、总体规模及主要站点、枢纽的布局形态，同时给出路网的可实施性论枢纽的布局形态，同时给出路网的可实施性论证，以期逐步形成科学合理的交通网络，使其证，以期逐步形成科学合理的交通网络，使其能够起到客流组织的主导作用并与城市总体的能够起到客流组织的主导作用并与城市总体的发展与形态的合理演化相协调发展与形态的合理演化相协调确定线路的走向、站点的设置、与其他交通路确定线路的走向、站点的设置、与其他交通路线或交通方式的换乘及分段修建计划等线或交通方式的换乘及分段修建计划等2.2 2.2 城市城市轨轨道交通道交通线线网网规规划与划与线线路路设计设计一一.线网规划线网规划规规划划时时期期近期规划近期规划中期规划中期规划中远期规划中远期规划远景规划远景规划线路建成运行后线路建成运行后2 25 5年年线路建成运行后线路建成运行后5 51010年年线路建成运行后线路建成运行后1010年以上年以上线路建成运行后线路建成运行后2525年年划分原因划分原因：主要应考虑到引起城市轨道交通线路或路网：主要应考虑到引起城市轨道交通线路或路网客流量的突变因素客流量的突变因素2.2 2.2 城市城市轨轨道交通道交通线线网网规规划与划与线线路路设计设计一一.线网规划线网规划原则原则快速轨道交通线路要沿主要客流方向布设，尽可能经快速轨道交通线路要沿主要客流方向布设，尽可能经过大型客流集散点过大型客流集散点为了加强中心城对周围区域的辐射力和吸引力线路应为了加强中心城对周围区域的辐射力和吸引力线路应贯通市中心贯通市中心线路尽量沿城市道路干线走向，一方面便于吸引沿线线路尽量沿城市道路干线走向，一方面便于吸引沿线地面交通量，另一方面便于施工地面交通量，另一方面便于施工2.2 2.2 城市城市轨轨道交通道交通线线网网规规划与划与线线路路设计设计一一.线网规划线网规划原则原则力争多设换乘点，尽量使得城市内任意起终点间的乘力争多设换乘点，尽量使得城市内任意起终点间的乘客出行至多换乘客出行至多换乘1 1次即可到达目的地次即可到达目的地选择线路走向要考虑城市的自然人文地理等制约条件，选择线路走向要考虑城市的自然人文地理等制约条件，选择较好的地形、地质条件，注意历史文物保护选择较好的地形、地质条件，注意历史文物保护线路经过中心城区时，宜以地下隧道为主，以减少拆线路经过中心城区时，宜以地下隧道为主，以减少拆迁、噪音、振动、与城市交通的相互干扰迁、噪音、振动、与城市交通的相互干扰2.2 2.2 城市城市轨轨道交通道交通线线网网规规划与划与线线路路设计设计一一.线网规划线网规划原则原则规划线路时要考虑车辆段、停车场的位置和连接两线规划线路时要考虑车辆段、停车场的位置和连接两线路之间的联络线路之间的联络线在现阶段规划我国城市轨道交通时，规划线路应涉及在现阶段规划我国城市轨道交通时，规划线路应涉及城市开发区及新的规划区域城市开发区及新的规划区域2.2 2.2 城市城市轨轨道交通道交通线线网网规规划与划与线线路路设计设计一一.线网规划线网规划规模的确定规模的确定定性的确定定性的确定定量的分析定量的分析线网的规模与城市发展规划紧密结合线网的规模与城市发展规划紧密结合线网的规模与经济发展政策紧密相关线网的规模与经济发展政策紧密相关线网的规模与城市交通发展政策紧密线网的规模与城市交通发展政策紧密相关相关轨道交通服务水平目标的制定轨道交通服务水平目标的制定定性分析和定量计算相结合定性分析和定量计算相结合2.2 2.2 城市城市轨轨道交通道交通线线网网规规划与划与线线路路设计设计一一.线网规划线网规划线网结构线网结构典型路网结构的基本特点典型路网结构的基本特点路网线路分布比较均匀，客流吸引范围比例较高路网线路分布比较均匀，客流吸引范围比例较高线路按纵横两个走向，乘客容易辨识方向线路按纵横两个走向，乘客容易辨识方向换换乘乘站站较较多多，纵纵横横线线路路间间的的换换乘乘方方便便，路路网网连连通通性好性好线路走向单一，对角线方向出行需要绕行线路走向单一，对角线方向出行需要绕行平行线路间换乘比较麻烦，一般需要换乘两次平行线路间换乘比较麻烦，一般需要换乘两次应应尽尽量量将将交交叉叉点点布布置置在在大大的的客客流流集集散散点点上上，以以减减少换乘次数，方便乘客少换乘次数，方便乘客墨西哥市地铁路网基本上属于这种形式墨西哥市地铁路网基本上属于这种形式网格式网格式典型路网结构的基本特点典型路网结构的基本特点路网中心点的可达性很好路网中心点的可达性很好市市中中心心与与市市郊郊之之间间联联系系很很方方便便，有有利利于于市市中中心心客客流疏散流疏散任何二条线路之间可直接换乘任何二条线路之间可直接换乘任何两个车站之间只需换乘一次任何两个车站之间只需换乘一次当当多多条条线线路路集集中中于于市市中中心心某某一一点点时时，容容易易造造成成客客流组织混乱，并增加施工难度和工程造价流组织混乱，并增加施工难度和工程造价由于没有环行线，使得郊区之间的联系很不方便由于没有环行线，使得郊区之间的联系很不方便捷克的布拉格市地铁路网基本上属于这种形式捷克的布拉格市地铁路网基本上属于这种形式 无环放射式无环放射式典型路网结构的基本特点典型路网结构的基本特点具有放射形路网的优点具有放射形路网的优点克克服服了了放放射射形形路路网网周周边边方方向向交交通通联联系系不不便便的的缺缺点点，方方便便了了环环线线上上的的直直达达乘乘客客和和相相邻邻区区域域间间需需要要换换乘乘的乘客的乘客能起到疏解市中心客流的作用能起到疏解市中心客流的作用莫斯科市地铁路网基本上属于这种形式莫斯科市地铁路网基本上属于这种形式有环放射式有环放射式典型路网结构的基本特点典型路网结构的基本特点能能克克服服中中心心区区第第一一点点交交叉叉式式的的缺点缺点中心区多点交叉式中心区多点交叉式莫莫斯斯科科市市地地铁铁线线网网示示意意图图2010年上海市轨道交通运营线路图年上海市轨道交通运营线路图东京轨道交通运营线路图东京轨道交通运营线路图马德里轨道交通运营线路图马德里轨道交通运营线路图纽纽约约轨轨道道交交通通运运营营线线路路图图二、城市二、城市轨轨道交通道交通线线路的路的设计设计线路平面线路平面线路中心线在水平面上的投影线路中心线在水平面上的投影线路纵断面线路纵断面沿线路中心线展直后的轨面标高在沿线路中心线展直后的轨面标高在铅垂面上的投影线铅垂面上的投影线线路设计的线路设计的任务任务是在规划路网和预可行性研究的基础上，是在规划路网和预可行性研究的基础上，对拟建的城市轨道交通线路走向及其平面和纵断面位置，对拟建的城市轨道交通线路走向及其平面和纵断面位置，通过不同的设计阶段，逐步由浅入深，进行研究与设计，通过不同的设计阶段，逐步由浅入深，进行研究与设计，达到最佳确定城市轨道交通线路在城市三维空间的准确达到最佳确定城市轨道交通线路在城市三维空间的准确位置位置二、城市二、城市轨轨道交通道交通线线路的路的设计设计1.1.线路走向选择的原则线路走向选择的原则沿主客流方向并通过大客流集散点沿主客流方向并通过大客流集散点线路位置应选在施工条件好的城市主干道上线路位置应选在施工条件好的城市主干道上在老城区线路宜选择地下线路在老城区线路宜选择地下线路车站应设置在客流量大的集散点和各类交通枢纽上车站应设置在客流量大的集散点和各类交通枢纽上 先期建设的线路应考虑与远期规划线路交叉点处的衔接先期建设的线路应考虑与远期规划线路交叉点处的衔接选择线路走向时要考虑车辆段、停车场的位置和连接两选择线路走向时要考虑车辆段、停车场的位置和连接两相邻地铁线路间的联络线相邻地铁线路间的联络线 二、城市二、城市轨轨道交通道交通线线路的路的设计设计2.2.车站间距的选择车站间距的选择大站间距可以减少车站数量，从而节约车站的土建工程大站间距可以减少车站数量，从而节约车站的土建工程投资，但同时也将引起部分客流向邻近车站转移，导致投资，但同时也将引起部分客流向邻近车站转移，导致邻近车站规模增大邻近车站规模增大小站间距由于车站数量较多，故车站总投资会相应增大小站间距由于车站数量较多，故车站总投资会相应增大对于某条线的车站间距选择，应结合具体情况分析对于某条线的车站间距选择，应结合具体情况分析与工程造价的关系与工程造价的关系二、城市二、城市轨轨道交通道交通线线路的路的设计设计2.2.车站间距的选择车站间距的选择大站间距会提高列车的旅行速度，旅行速度的提高又会大站间距会提高列车的旅行速度，旅行速度的提高又会减少列车的周转时间，故在发车间隔不变的情况下，相减少列车的周转时间，故在发车间隔不变的情况下，相应的车辆配属数就会减少应的车辆配属数就会减少小站间距则正好相反小站间距则正好相反大站间距的设站数量相对于小站间距要少，故相应的车大站间距的设站数量相对于小站间距要少，故相应的车站配套设施和管理维护人员也会相应减少，从而节省了站配套设施和管理维护人员也会相应减少，从而节省了日常开支，降低了运营费用日常开支，降低了运营费用与运营的关系与运营的关系二、城市二、城市轨轨道交通道交通线线路的路的设计设计2.2.车站间距的选择车站间距的选择车站分布应根据科学的综合分析，详细的方案比选后车站分布应根据科学的综合分析，详细的方案比选后确定。尤其是轨道交通车站分布数目多对确定。尤其是轨道交通车站分布数目多对建设费用建设费用、运营成本运营成本、施工施工等都有很大影响。但是客流吸引量及等都有很大影响。但是客流吸引量及乘客出行时间需要进行具体分析计算，在市场经济条乘客出行时间需要进行具体分析计算，在市场经济条件下，车站分布一定要进行经济效益的比较。件下，车站分布一定要进行经济效益的比较。我国已建地铁平均站间距离我国已建地铁平均站间距离城市名城市名线别线别线路运营长度线路运营长度(km)车站数车站数(个个)平均站间距平均站间距(m)北京市一号线西段16.87121534北京市二号线23.01181354天津市一期工程7.481057上海市一号线21.61161441上海市二号线19.15131596上海市三号线24.97191387广州市一号线18.48161232上海、东京轨道交通车站间距比较上海、东京轨道交通车站间距比较线路名称路名称长度度平均平均站距站距最小最小站距站距最大最大站距站距上海一号线20.971.400.802.10二号线19.001.581.101.81三号线一期24.981.390.902.01东京千代田线21.901.210.702.60日比谷线20.301.020.402.10三田线26.501.010.601.70银座线14.300.790.501.30京王线37.901.150.602.40东京轨道交通车站间距设置理念东京轨道交通车站间距设置理念以人为本以人为本按需设置按需设置技术可行技术可行经济合理经济合理二、城市二、城市轨轨道交通道交通线线路的路的设计设计3.3.线路平面和纵断面设计线路平面和纵断面设计（1 1）平面设计）平面设计对于最小曲线半径对于最小曲线半径R Rminmin的规定的规定缓和曲线的设置目的缓和曲线的设置目的曲曲率率过过渡渡超超高高过过渡渡轨距轨距加宽加宽过渡过渡二、城市二、城市轨轨道交通道交通线线路的路的设计设计3.3.线路平面和纵断面设计线路平面和纵断面设计（2 2）纵断面设计）纵断面设计车站车站“驼峰驼峰”示意图示意图二、城市二、城市轨轨道交通道交通线线路的路的设计设计4.4.限界限界限界越大，安全度越高，但工程量和工程投资也随之增加限界越大，安全度越高，但工程量和工程投资也随之增加合理限界的确定，既要考虑保证列车运行的安全，又要考合理限界的确定，既要考虑保证列车运行的安全，又要考虑系统建设成本虑系统建设成本复复习习与思考与思考一、判断题一、判断题1、“规划”是研究如何从全面和长远的角度确定发展目标，并对现有资源进行优化配置，从而达到目标的理论和方法。（）2、城市轨道交通是一种技术要求高、施工难度高的“二高系统。（）3、轨道交通系统的规划有线路规划、站点设置、环境保护等方面的内容。（）4、线网的规划研究首先要确定城市轨道交通线网合理的走向。（）5、线路经过中心城区时，宜以地下隧道为主，以减少拆迁、噪音、振动、与城市交通的相互干扰。（）6、地铁：最小曲线半径在正线上一般取250m。（）7、考虑乘客的乘降方便，城市轨道交通车站的站间距在市区一般的距离为2000m。（）复复习习与思考与思考二、问答题二、问答题1、城市轨道交通规划的原则和线网规划的原则有什么区别？2、线网规划的定义是什么？3、线网规划分那两类？4、线网的基本结构有几种？三、作图题三、作图题作图并说明什么是合理纵断。