地铁与轻轨工程第二章路网规划与设计培训

2.1规划设计原则2.2路网结构2.3线路规划设计第二章路网规划与设计第一节规划设计原则路网规划是轨道交通规划的重要组成部分和具体体现，包括线路的规模、走向、类型等方面。规模走向类型路网规划基本原则全局性客流预测线路走向车站布置交通组织其他要求基本原则⒈全局性原则路网规划必须符合城市总体规划。

交通引导城市发展，轨道交通改变了大城市发展模式，城市沿轨道交通走廊轴向伸展，带来了城市蔓延和副中心出现。⒉客流预测原则路网规划要与城市客流预测相适应。定量确定路线单向高峰小时客流量，以此确定线路规模和容量。⒊线路走向原则规划路线应尽量沿城市主干道布置，线路要贯穿客流集散数量大的场所。如：交通中心﹑商业中心﹑文化娱乐中心﹑生活区等⒋线路布置原则

线路布置要均匀，线路密度要适量。⒌交通组织原则发展以快速轨道交通为骨干，常规的公共交通为主体，辅之以其他交通方式，构成多方位多层次立体交通体系。基本原则之外还要满足一下要求：1.客运负荷均匀各条线路上的客运负荷量要尽量均匀，要避免个别线路负荷过大或过小的现象。2.地层和环境选线合理在考虑线路走向时，应当考虑地面建筑情况，要注意保护重点历史文物古迹和保护环境。

避开不良地质段和地下管线等构筑物。3.利用既有线路尽可能利用城市原有的铁路设施。4.设置车辆停放和检修基地要同时规划好车辆段（场）的位置和用地范围。5.环行线设置置轨道环线的布设，要要在客流预预测基础上上，经过分分析比较，，优化组合合确定，做做到因地制宜。6.优化路网修修建程序确定各条线线路修建顺顺序时，要要与城市建设规划和旧城改造计划相结合合。第二节路网结构路网结构:根据城市规划编制的路网网中各条线路所组成的几何图形。一、要求：：（1）一般与城城市道路网网的结构形形式相适应应；（2）在确定时时应首先考考虑客流主主方向；（3）需要考虑虑结构形式式的合理性性。路网结构的的基本类型型二、轨道交交通路网结结构主要形形式放射形（星形）放射形（网状）放射形（环状）棋盘式（格栅网状）棋盘加环线对角线形（混合型）条带形（树状）T形X形（鱼形）“++”形（井形）I字形L型O形十字形路网结构的的基本类型型（1）放射形(星形)路网所有线线路在一个个小区域交接接的结构。换乘站通常常位于市中中心的客流集散中心。捷克布拉格地铁网圣彼得堡地铁网优点：①线路均均可在中心区域换换乘；②郊区与与市中心联系方便；③一次换换乘即可到到达目的地地。缺点：①换乘站站客流量大大,客流干扰严重；②换乘站设计施工难难度大,建设费用高高；③各副中心之间联系不不便,需到市中心心换乘。（2）放射网状状指线路（至至少3条）为径向线交叉叉所成的网状状结构优点：①市中心线路和换乘站均均匀，连通好，，换乘方便。②郊区到市中心出行方便，市中心区对市市郊经济辐射较较远。缺点：郊区之间联系不便，必须到中心区区换乘站换乘。。（3）放射形环状结结构在放射网状基础础上增加环行线而成的路网结构构，其环线一般般与所有径线交叉。优点：①整个路网连通性性好；②有效缩短市郊间乘客出行的里程程和时间；③起到疏散市中心客流的作用。莫斯科地铁网成都地铁网青岛地铁网墨西哥地铁（4）棋盘式(栅格网状结构)由若干条线路（（至少四条）大大致呈平行四边形交叉，构成的网网络多为四边形路网结构。优点：①在内城区分布比比较均匀；②结构连通性好，乘客换乘选择择多；③能提供很大的运输能力，客流分布比较较均匀。缺点：①二次换乘多；②无到市中心的径径向路线，市郊郊到市中心出行行不便。（5）棋盘加环线形形式①提高环线上乘客的直达性和减少换乘次次数；②改善环外线路间乘客的换乘条件，缩短了出出行时间；③减轻了市中心的线路负荷，起到疏散客流流作用。北京地铁50年代规划网络图北京地铁1995年规划网络图北京地铁2015年轨道网络图（6）对角线形在棋盘加环线的基础上，增加加对角线走向线路。优点：可弥补棋盘形换换乘多的缺点适用：只有对角线方向的客流确实较大，并且有布置线线路的适宜条件时，才能用这种种形式的路网。。广州地铁12号线（浔峰岗站站～科学中心站站）是广州市城城市轨道交通线线网构架中“X”形对角线中西北-东南的结构骨干线建设地铁12号线是为了加密中心城区线网，优化线网换乘条件，可将南端端4号线客流和西端端金沙洲客流快快速引入中心区区。动工时间：2018年开通时间：预计于2023年（7）条带形(树状)结构几条线路有n-1个交点（换乘站站），形如树枝枝状。适用于沿江或沿山谷条带状发展的城城市。特点：①结构连通性差，换乘不方便；；②客流分布不均，行车组织困难难。宜昌轨道交通三、路网规划对对城市发展结构构的影响1.路网规模（长度度）（1）以城市公共交交通客流总量计算路网总长度度Lz式中：Lz—路网规划线路总总长度(km)；Q—远期公共交通预测客流每年总量(万人次/y)；α—快速轨道交通远期在公共交通通总客流量中分分担客流的比重，该值根据各城城市情况不同，，一般为0.3～0.6；q—线路负荷强度(万人次/km·y)。（2）以路网密度指标计算路网线线路总长度①以城市的用地面积计算式中：A—城市市区用地面面积（km2）；δ1—路网密度指标（（km/km2），一般取0.25～0.35。②以人口总数计算式中：M——市区人口数(百万人)；δ2——路网密度(km/百万人)。密度指标可参考考轨道交通发达达城市的路网密密度指标。（3）从地铁公司考虑运营的收入≥运营的支出（这这是最低的要求求）（4）以往经验总结世界上已有轨道交通现状，对轨轨道交通客运量和城市人口及线路路长度关系作出判断（5）从居民出行特征考虑⒉网络结构的优化化（1）相同的人口和工作岗位分布下，相同里程，不同的网络结构构其运输效率是不不同的。（2）网络结构运输效率，可以用该网络络服务市民出行行的总时间和总里程的比来反映。总总时间越小，总总里程越短，网网络结构运输效效率就越高。出行总时间可以表示为：式中：Tt——出行总时间(h)；Nij——从第i个交通分区到第第j个交通分区的出出行人数；tij——从第i个交通分区到第第j个交通分区的出出行时间，单位为h；n——为交通分区数。。式中：LL—表示出行总里程程(km)；Nij—从第i个交通分区到第第j个交通分区的出行人数；Lij—交通分区数i到交通分区j的出行里程(km)；n—为交通分区数。。出行总里程为：分析：（1）假定两种典型型分布方式，均匀分布、市中心集中分布（2）选择三种路路网形式，，分别别计算算各个个结构构下的的市民民出行行总时间间和总里程程计算所所采用用参数数如下下表线路规模(km)拟定站距(km)研究区宽度(km)研究区面积(km2)分区宽度(km)总人口(万人)人均日出行次数(次)最大人口密度(万人/km2)最大工作岗位密度(万人/km2)4151.025625110002.53810可看出出：（1）当人人口和和工作作岗位位均匀分布时时，从从网络络的交交通功功能的的角度度，栅格结结构是最优优的。。（2）当人人口和和工作作岗位位市中中心集中分布时时，放射形形环状状结构构最利于于市民民出行行。评价指标人口和工作岗位均匀分布人口和工作岗位集中分布栅格状放射网状放射环状①栅格网状放射网状放射环状②出行总时间(h)8.10E68.94E69.24E63.48E63.27E63.25E6出行总里程(km)1.35E81.56E81.41E84.59E75.54E74.72E7注：①①的环环线半半径3km；②的环环线半半径6km。计算结结果列列于下下表。。三种典典型网网络结结构下下市民民的出出行总总时间间与总总里程程⒊不同网网络结结构对对城市市结构构的影影响（1）星形形结构构引导导城市市向单中心心结构发发展（2）树状状结构构引导导城市市呈条带状状中心区区结构构发展展宜昌轨道交通圣彼得堡地铁网（3）栅格格网状状结构构引导导城市市较均匀向向外扩展；；（4）放射射网状状结构构促使使城市市形成成手掌状状向外延延伸的的平面面图。。墨西哥哥地铁铁网哥本哈哈根地地铁网网⒋我国大大城市市轨道道交通通网络络（1）绝大大多数数城市市是单单中心心结构构。（2）单一一中心心结构构缺点点：①加剧市市中心的交通通拥挤；②增加人们平平均出出行距离；③市中心心地价价高，，反过过来抑制市中心心的发展：④市中心心人口口过分分密集集，环环境污污染，，生活活质量量下降降。（3）我国国城市市要走走持续发发展之路，，利用用快速轨轨道交通引导城城市结构布布局的的改变和发展展。①对于300万以上上人口口的特特大型型城市市，应应设置置放射—-环形网网络的轨道道交通通，引引导城城市形成多多个中中心，向市市郊沿沿轴向向发展展。②优先规划市郊轨轨道交通促促进卫星城城的发展展。③人口在在100万以上上大中中型城城市，，随着着经济济的发发展，，交通通需求求日益益增大大，要规划划轨道道交通通。④100万以下下，有有一定定的经经济、、文化化、旅旅游特色城城市，要结结合地理、人口、、环境境规划轨轨道交交通。。安阳城城市轨轨道交交通规规划第三节节线路规规划设设计一、基基本规规定（1）线路设计（四个阶段）可行性研究阶段总体设计阶段初步设计阶段施工设计阶段（2）线路路按其其在运运营中中的作作用正线辅助线线车场线线（3）地下下铁道道线路路在城市中中心地区宜宜设在在地下，条件件允许许时可可设在在高架架桥和和地面面上。。（4）线路路应根根据地地面建筑物、地地下管线和其他他地下下构筑物物的现状状与规规划，，工程程地质与水文文地质质条件，采用用的结构类类型与施工方方法以及运营要求等等因素素，经经技术经经济综合比比较确确定。。（5）地铁铁每条条线路路均应应按独立立运营营进行行设计计，线路路之间间以及及线路路与其其他交交通线线路之之间的的交叉叉处，，应为为立体交交叉。二、规规划设设计内内容1线路的的形式式及各各期所所要完完成的的路段段。2线路的的平面位置及及埋置深度。3线路纵断面面设计图。4线路标志与轨道道类型。线路路标志志是引引导列列车运运行的的一种种信号号，应应按规规定设设置。。6车站的的位置置、数数量、、距离离、形形式。。7设备间间的位位置、、通风风、上上下水水及电电力形形式、、布局局等。。8线路内内的障障碍物物状况况及解解决办办法。。9总体说说明。。包括括城市市状况况、建建造地地铁意意义、、建设设规模模等。。10技术经经济比比较论论证。。三、准准备工工作前期应应准备备下述述资料料。1.拟规划划地段段的地形图、城城市规划图、规规划红线位置及及红线线宽度度、道路及建筑规划模模式。。2.掌握地地段内内的地下状况，，主要要是附附近建筑的基础资料，，地下下管网资料，，已建建地下建建筑状况。。3.准备工工程地质与水文文地质质资料，包括括土质质状况况、地地下水水深度度、土土的物物理力力学性性质等等。4.了解当地地自然气候的情况，，如风力力、风向向、雨雪雪分布、、地震烈烈度及洪洪水等。。5.获取地铁铁线路的的防护等级级、基本要要求、防防火等级级等资料料。6.其他资料料，如河河床、坡坡谷、重重要保护护性建筑筑、古文文物、古古树等。。7.调查预测测近期和和远期列列车编组组的车辆辆数。四、选线线1.选线包括线路走向线路路由车站分布辅助线线路交叉形式路线敷设方式2.选线分为为经济选线和技术选线。（1）经济选选线经济选线线就是选选择行车车线路的的起始点和经过点。①线路路起始点点往往选选择在换乘量大的处所所。②在城城市中心心区，轨轨道交通通宜设置置在地下。③线路路应尽量量经过大大的客流集散散点④在市市郊结合部和郊区，应以高架桥和地面线路为主主。⑤地铁与与轻轨不不论地下下、高架架或地面面线，左线和右线一般平行并列列于同一街街道范围围内。左右线的的组合方方式形式式多样，，常见地下线的的组合形式如图图等高平行并列等高平行并列上下重叠

水平分离

上下水平均分离左右线路路位置关关系(尺寸单位位：m)上海明珠珠轻轨高高架桥区区间线路路横断面面高架线路路在左右线线一般采采用同一桥墩墩，故左右右线一般般均为并并列、平平行、等等高。高架轻轨轨线路及及车站地面轨道道交通线线路地面线路路一般也是是并列、、平行、、等高。。地面线路路，应结结合街道道规划，，可以放放在车道中心心，也可设设置在一侧，应全线线通盘考虑，不不可随意换位位。（2）技术选选线技术选线线是按照照行车线路路、结合有有关设计计规范，平面和和纵剖面面设计要求求，确定不不同坐标标处线路位置置。①遵循循先定点点，后连连线，点线结合合。②车站站的疏密密与人口密度度的高低以以及线路长短短有关。③车站站间在城城市中心心区和居居民稠密密地区宜宜为1km；在城市市外围区区宜为2km。超长线线路的车车站间距距可适当当加大。。城市名称线别线路运营长度(km)车站个数平均站间距离(m)北京1号线西段16.87121534北京环线23.01181278北京复八线13.511(地下9个、地面2个)958上海地铁1号线(一期)16.1131200上海地铁2号线(一期)13.5101277上海明珠轻轨线24.97519(高架16个、地面3个)1370广州地铁1号线18.47161086广州地铁2号线23.21201105天津一期工程7.471100我国已经经建成地地铁平均均站间距距离我国已建建成的地地铁车站站平均间间距如表表所示。。⒊辅助线的分布布辅助线是为保保证正常运营，合理调度列车而设置的线路路，最高运行行速度限制在在35km/h。使用性质折返线存车线渡线联络线车辆段出入线渡线（1）折返线为供运营列车车往返运行时调头转线及夜间存车而设置的线路路。折返线形式（2）联络线是为沟通两条条单独运营线路路而设置的连接接线。联络线图（3）车辆段出入线是正线与车辆段间的连接线，是车辆段段与正线之间间的联络通道道。车辆段出入线辅助线的分布布原则：（1）每条线路的的起始点或每期工程的的起止点必须设置折返返线或渡线。。在靠近车辆段端一般设渡线，利用正线折折返。（2）小客流截面的区段上应设设置区段折返返线。（3）每隔3~5个车站应设置置存车线，供故障列车车临时存放或或检修。五、线路平面面设计1.地铁线路平面面曲线设计最小曲线半径径：修建地铁铁的主要技术术标准。线路性质车辆性质行车速度地形地物条件影响因素曲线半径对地地铁的工程造价、运行速度、养护维修都将产生重大大影响。（1）曲线半径选选择线路平面最小小线路半径，，按《地铁设计规范范》（GB50157-2013）规定。（2）缓和曲线为了保证列车车运行平顺，正线上当曲曲线半径等于于或小于3000m时，圆曲线与与直线间应设设置缓和曲线。缓和曲线半径径采用三次抛物线型，其缓和曲曲线方程式为为式中；R—曲线半径(m)；L—缓和曲线全长长(m)。续上表2.高架轻轨线（1）半径选择①线路平面要与规划划道路平面保持一致，路口转弯处处最小曲线半半径应符合下下表。线别最小曲线半径一般地段困难地段正线、联络线5030出入线、车场线5025最小曲线半径径（m）②车站宜设在直线上，站台范围围内最小曲线线半径应符合合。车站最小曲线半径一般地段500困难地段300车站最小曲线线半径（m）（2）平面连接线路平面圆曲线与直线之间应设置缓和曲线（曲线道岔除除外）。缓和和曲线长度可可按《轻轨交通设计计标准》中表确定。线路缓和曲线线长度六、线路纵断断面设计轨道交通线路路按地面标高差异分：地面线、高架线、地下线。车站主体结构采用明挖法施工，区间隧道采用盾构法或其他暗挖法施工，方便设设计成节能纵纵坡。节能纵坡：地下车站设在在线路纵剖面面的最高处，，车站两端为为下坡。⒈坡度选择（1）最大纵坡①我国地铁正线规定最大坡度宜采采30‰，困难地段可采用用35‰，辅助线的最大坡坡度宜采用40‰。②高架轻轨线正线的限制坡度度定为50‰，困难条件下可采采用60‰。③车场内的库线宜设在平坡道上，库外停放车的线路坡度度不应大于1.5‰。（2）最小纵坡①区间隧道的线路最小坡坡度宜采用3‰；困难条件下可采采用2‰；区间地面线和高架线，当具有有效排水水措施时，可采用用平坡②为了便于道岔的养护与维修，道道岔应铺设在不大大于5‰的坡度上，在困难难的条件下可设在在不大于10‰的坡度上。（3）车站纵坡①地铁车站站台计算长度段坡度宜采用2‰。当具有有效排水措施或与相邻建筑筑物合建时，可用平坡。②地面和高架桥的的车站站台段线路设置在平道，在困难地段可设设在不大于2‰的坡道。⒉竖曲线为避免坡度的急剧变化（使列车通过变坡坡点时产生的附加加速度不超过允许值），，相邻坡度差大于于或等于2‰时，应设竖曲线连连接，竖曲线半径计算采用下式计算算。式中：R-竖曲线半径（m）a-竖向加速度（m/s²）地铁一般取0.08~0.3，轻轨取0.385V-行车速度（km/h）Rv地铁、轻轨最小竖竖曲线半径分别不不宜小于表中规定定地铁竖曲线半径(m)线别竖曲线半径一般情况特殊情况正线、联络线、出入线20001000轻轨竖曲线半径（（m）⒊坡段长度综合考虑行车平稳及工程量的影响来确定最短坡段长度。（1）一般情况，线路纵向最小坡段小于列车车长度时，可加长使一列列车范围内只有一一个变坡点。（2）坡段长度还应满满足竖曲线不相互重叠，同时相隔一定距离，两竖曲线间夹直直线长度不宜小于于50m，有利于列车运行行和线路的维修。。式中：l１——以超高顺坡率求计计算缓和曲线最小小长度(m)；H——圆曲线实设超高(mm)。①超高顺坡率超高顺坡率不宜大大于2‰，困难地段不应大大于3‰，则缓和曲线最小小长度为：(2-14)说明：（1）道岔附带曲线可可不设缓和曲线和和超高，但曲线半半径不得小于道岔岔曲线半径。（2）地下铁道线路不不宜采用复曲线（（两个或两个以上上半径不同，转向向相同的圆曲线内内切或者外切相吻吻接而形成的平曲曲线）。（3）在困难的地段有有充分技术依据时时才可采用复曲线线。（4)当两圆曲率差大于于1/2500，应按计算设置缓缓和曲线。100959085807570656055504540353025203000302520201515—