城市轨道交通规划与设计课件

城市軌道交通規劃與設計

第一章概述

城市軌道交通系統的概念：服務於城市客運交通，通常以電力為動力，在固定導軌上輪軌運行方式為特徵的車輛或列車與軌道等各種相關設施的總和。1.4城市軌道交通的技術經濟特徵城市軌道交通系統可以根據多方面的特點來分類，如運輸能力、外形特點、採用的技術等。主要分為：有軌電車(TrolleyBus)輕軌鐵路(LightRailTransit)地鐵(UndergroundRailway,Subway，Metro)市郊鐵路(SuburbsRail)1.4.1有軌電車利用街道上的軌道運行的電力車輛或列車系統。優點：造價低，建設容易。缺點：所受干擾多，速度慢，通行能力低，平交道口多，極易與地面道路車輛衝突，引起道路交通堵塞。發展現狀：已經比較少見，多數被改良為輕軌系統。1.4.2輕軌鐵路（LightRailTransit）

輕軌的概念：輕軌交通車輛軸重較輕，施加在軌道上的荷載相對於市郊鐵路或地鐵的荷載來說比較輕，故稱輕軌。是一種介於有軌電車和地鐵之間的中運量的軌道交通工具。歐洲與北美對地鐵的投資熱潮到80年代後讓位於輕軌系統。電氣化的輕軌系統有許多優於地鐵和市郊鐵路的地方，且造價低廉。線路工程量小，車輛輕，可以在更大的坡道上、更小的曲線上行駛。輕軌要求有至少40%的股道與道路完全隔離，以避免擁擠。這使得它與有軌電車不同。London的Dockland輕軌：全隔離Manchester的Metrolink：部分隔離輕軌的種類輕軌系統主要有三種類型第一種是從有軌電車改造而成，如德國的斯圖加特輕軌。第二種是作為一個獨立系統開發，大部分新建的系統，如英國的Dockland輕軌。第三種是利用原有舊鐵路線路修建比較經濟的系統，如英國Manchester的Metrolink輕軌。英國Manchester的MetrolinkMetrolink列車在車站輕軌的優點(1)比地鐵安全由於動力來自車頂部，而非地鐵系統的第三軌。此外無須防護欄杆，因為它也可在街道上行駛。

(2)在建設上比地鐵更靈活由於土地昂貴，尤其在鬧市區，輕軌系統可以放在街道，旅客可以在人行道上下車。

(3)更適合低運量場合在中等規模城市用以補充巴士運輸。

(4)大部分線路按右行規則隔離時，在混合交通條件下的平均行車速度可以更高，從而比巴士更具吸引力。

(5)輕軌鐵路技術成熟，並已有豐富經驗，不存在機械風險或大的費用超載問題。輕軌的主要參數(1)最小運行時間間隔：2分鐘；(2)每節車廂的乘客人數：225人(按0.14m2/人計算，2節/組)；(3)每列車編組車廂節數：2-4節（1-2組）；(4)每小時單向最大運送能力：6750-13500人；(5)時刻表速度：20-25km/h；(6)最低經濟運輸量：2100人/km

天1.4.3單軌系統單軌系統又稱獨軌系統，可分為跨座式和懸掛式兩種。一般使用道路上部空間，需要的專用空間較少，可以適應急彎及大坡度，其投資小於地鐵系統。多特蒙德大學懸掛式單軌系統日本1964年在東京建成了一條13公里的跨座型單軌系統，即東京的濱松町－羽田機場間的系統；1970年又開通了大船－湘南江之島間的懸掛式單軌系統。羽田單軌系統單軌系統特點單軌電車一般均採用橡膠輪胎。優點:占地小、投資費用少、雜訊低、振動小、乘坐舒適、對城市的景觀及日照等影響小、通過小半徑曲線能力和爬坡能力強。缺點：運能較小、速度低、能耗大、粉塵污染、道岔等結構複雜、發生事故時疏散和救援工作比較困難。主要技術特性指標(1)最小運行時間間隔：2分鐘；

(2)每節車廂乘客人數：140人(按0.14m2/人計算)；

(3)每列車編組車廂節數：2-6節；

(4)每小時單向最大運送能力：8400-25200人；

(5)時刻表速度：30km/h；

(6)最低經濟運輸量：4000人/km•天。

日本已投產單軌電車的特性

1.4.4自動導向系統(AGT)自動導向系統(AutomaticGuidewayTransit,AGT)是一種通過非驅動的專用軌道引導列車運行的軌道交通方式。主要技術特徵：軌道採用混凝土道床、車輛採用橡膠輪胎，有一組導向輪引導車輛運行，列車運行自動控制，可實現無人駕駛，自動化程度較高。較早的AGT系統是日本1981年開通的兩條線路：一是神戶新交通公司開通的三宮－中公園線路，全長6.4公里；二是大阪市住之江公園－中埠頭間的6.6公里線路。目前這兩條線路均採用無人駕駛的ATO系統，運營速度22~27km/h，最大速度達到60km/h；高峰期最小間隔達到了3分左右。主要技術特性指標(1)最小運行時間間隔：2分鐘；

(2)每節車廂乘客人數：70人；

(3)每列車編組車廂節數：4－12節；

(4)每小時單向最大運送能力：8400-25200人；

(5)時刻表速度：30km/h。

1.4.5地鐵

地鐵：軸重相對較重，單方向輸送能力在3萬人次/h以上的城市軌道交通系統。有地下、地面和高架三種形式。地鐵的特點一般線路全封閉，在市中心區全部或大部分位於地下隧道內，因而可實現信號控制的自動化。優點：容量大、速度快、安全、準時、舒適、運輸成本低、節省能源、不污染環境、不占城市用地。缺點：建設成本高、週期長、見效慢。適用於出行距離較長、客運量需求大的城市中心區域。地鐵的建設需要大量用戶來證明隧道開挖的可行性。因此，50萬人口以下的城市很少能建地鐵。原蘇聯曾有一項政策，城市只有達到100萬人口以上才能建地鐵。地鐵站間距在0.5至1.0km(市中心)之間，在郊區可達2km左右。地鐵分類重型地鐵：即傳統的普通地鐵，軌道基本採用幹線鐵路技術標準，運量最大。輕型地鐵：是一種在輕軌線路、車輛等技術設備工藝基礎上發展起來的地鐵類型，運量較大。微型地鐵：又稱線性地鐵、小斷面地鐵，隧道斷面、車輛輪徑和電動機尺寸均小於普通地鐵，運量中等，行車自動化程度較高。主要技術特性指標(1)最小運行時間間隔：2分鐘；(2)每節車廂的乘客人數：280人(按0.14m2/人計算)；(3)每列車編組車廂節數：6-10節；(4)每小時單向最大運送能力：50400-84400人；(5)時刻表速度：30-60km/h；(6)最低經濟運輸量：12200人/km•天。線性地鐵－小斷面地鐵線性地鐵即小斷面地鐵的特點是斷面較一般地鐵要小，可降低建設成本(投資為一般地鐵的60-80%)。此外，它車身矮、重量輕、雜訊低，可以採用較小的曲線半徑和較大的坡道，也可高架，維護較容易。目前在日本已有幾條線路建成投產。線性地鐵能力略低於一般地鐵系統。線性地鐵的缺點是運營成本與一般地鐵差不多。1.4.6市郊鐵路市郊鐵路是溝通城市邊緣與遠郊區的手段，它與城市間的長距離鐵路相同。由於服務於人口密度相對稀疏的郊區，站間距比較大，它使得列車的運行速度可以提高許多。目前城市間高速鐵路的商業速度已達到250km/h以上，一般地，市郊鐵路線路的最高速度可以達到100km/h以上。市郊鐵路主要為通勤者提供運輸服務，故有時也稱通勤鐵路(commuterrail)或地區鐵路(regionalrail)。倫敦鐵路（1）1.4.7橡膠輪胎鐵路橡膠輪胎鐵路：採用輪胎車輛的鐵路系統。線路採用鋼軌或混凝土路面，多節輪胎電車鉸接在一起形成列車，電力驅動，能力小於鋼軌鐵路系統。優點：雜訊較低。缺點：1）輪胎承重不如鋼軌，不適合運量太大的系統；

2）高速運營時會導致輪胎過熱，實際速度不高，目前最大速度一般在60－70km/h；

3）輪胎運行阻力大於鋼軌系統，能耗較大；4）股道乾燥時，輪胎摩擦係數高於鋼軌；5）由於輪胎車輛由股道引導，其技術較鋼軌鐵路更複雜；6）股道交叉與折返較鋼軌系統更複雜，所需時間也更多；7）輪胎車輛由於需要一個導向軌，使車輛結構更複雜。1.4.8磁懸浮鐵路磁懸浮列車是利用電磁系統產生的吸引或排斥力將車輛托起，使之懸浮於線路上，利用電磁力導向，使用直線電機將電能直接轉換成推進力，推動列車前進。磁懸浮鐵路特點與傳統的鐵路相比，磁懸浮鐵路去除了輪軌接觸，因而無剛體直接摩擦阻力，可獲得比一般高速鐵路更高的速度，目前試驗速度已達500km/h以上；無機械振動與雜訊；無環境污染；可獲得高舒適度和平穩性；由於沒有鋼軌、車輪、機械傳動和接觸導電軌等摩擦部件，維修費用大為降低。由於磁懸浮列車運行中所需電功率主要用來克服空氣動力學阻力，其人公里能耗為一般高速列車的21.4％－64.3％，另外，磁懸浮列車還有爬坡、越障能力強，更有利於實現全自動化控制等優點。所以，磁懸浮鐵路將成為未來客運交通中最具競爭力的一種交通工具。磁懸浮列車的發展從1981年英國伯明翰機場到火車站的第一條磁懸浮線開通，1986年西柏林M-Bahn磁懸浮試驗線投入運營，日本的HSST系列磁懸浮列車的開發，以德、美、日等所研製的試驗樣車為先導，實用的磁懸浮列車即將進入國際市場。1.4.9軌道交通方式的比較軌道交通方式的比較（續）1.5軌道交通系統規劃

與設計的主要內容

重要性城市軌道交通規劃與設計是一項涉及城市規劃、交通工程、建築工程以及社會經濟等多種學科理論的系統工程。軌道交通專案工期長、投資大，在城市規劃中，軌道交通網絡的規劃與設計非常重要，直接影響城市的基本佈局和功能定位，對城市發展有極強的引導作用，對促進城市結構調整、城市佈局整合，對整個城市土地開發、交通結構以及城市和交通運輸系統的可持續發展都有巨大影響。重要性我國作為發展中國家，各大城市正處於快速發展期，不同於西方發達國家處於發展成熟期的城市，做好城市軌道交通系統規劃與設計工作更具有獨特的意義，是保障空間預留避免今後高昂的工程建設成本的基本前提。主要內容

（1）特定城市社會與經濟環境下軌道交通系統的功能定位。主要包括城市經濟地理特徵分析、城市規劃總體目標與城市交通結構的協調性分析、軌道交通的功能評估等。主要內容

（2）軌道交通線網規劃。主要包括線網規模確定、線網構架方案選擇和方案評估等，線網規劃是城市軌道交通線路設計和建設的基礎。主要內容

（3）軌道交通系統客流預測。在城市規劃與綜合交通規劃基礎上進行客流預測，它是確定軌道交通網絡及線路建設規模、能力水準的依據。主要內容

（4）軌道交通工程可實施規劃。主要包括車站、車輛段、換乘點的選址與規模、線路敷設方式規劃，線網建設順序與運營以及軌道交通與地面交通的銜接設計等內容。主要內容

（5）軌道交通系統的線路和車站設計。包括線路的走向、線路平縱斷面設計、車站的數量及分佈、車站的站型設計以及換乘站的設計等。主要內容

（6）軌道交通的樞紐設計與規劃。主要包括城市地區樞紐點規劃、樞紐客流分析、樞紐換乘設計、樞紐用地分析、樞紐不同方式間的協調等。主要內容

（7）軌道交通系統與其他交通方式的銜接設計。主要研究軌道交通系統與其他方式的銜接，包括地面交通、城市間交通等，具體包括車站周邊其他交通方式站點佈局及設計。主要內容

（8）軌道交通系統的安全防護設計。安全防護的內容包括地震防護、火災防護、水災防護以及雜散電流防護等設施的設計，需要考慮軌道交通運營中的安全對策與應急措施。主要內容

（9）運營規劃.從規劃與設計階段開始考慮運營問題是一條軌道交通線路建設成功與否的重要前提條件，直接關係到軌道交通系統建設目標的實現。這些內容也可以作為工程可實施規劃的內容。1.6我國軌道交通系統建設程式

一個專案從提出專案設想、開發、建設、施工到開始生產活動這個過程，一般稱為專案建設週期，這個週期主要可以分為三個階段：投資前階段、投資階段和生產階段。

建築工程和設備安裝專案建議書可行性研究專案決策總體設計施工圖設計調試和運營準備試運營驗收正常運營初步設計專案投資前階段運營階段專案投資階段軌道交通專案週期的各個階段及其主要的活動

根據我國現行的投資建設程式，投資前期工作主要包括軌道線網規劃、機會研究、預可行性研究及可行性研究，從而得到專案建議書、可行性報告以及進行專案決策。軌道交通專案是重大的基礎設施專案，按我國目前基本的建設程式規定，需要國家進行審批，主要的審批程式有：軌道線網的審批，專案建議書（預可行性研究報告）的審批，可行性報告的審批，初步設計的審批。第一種方式：政府作為投資的主體，委託專案法人代行政府控制的職能。這種模式在已建成的地鐵線路中採用，如北京地鐵複八線、城市鐵路；上海地鐵1、2號線；廣州地鐵1號線。第二種方式：採用多元投資體制，促進軌道交通商業化運作。這在目前正在建設的北京地鐵5號線和上海正在建設的幾條線路中採用。第三種方式：交鑰匙工程，即由工程總承包商負責整個專案的融資、設計諮詢、施工及運營。目前因國內公司資金實力方面的原因，暫時還未採用。1.7小結軌道交通在城市交通中的作用是巨大的。首先，軌道交通大都採用與地面隔離的線路設備，運行准點性好，吸引力較其他公共交通方式大得多。1.7小結軌道交通在城市交通中的作用是巨大的。首先，軌道交通大都採用與地面隔離的線路設備，運行准點性好，吸引力較其他公共交通方式大得多。其次，軌道交通容量大，載客量大；以北京為例，北京地鐵總長74公里，不到全市公交總里程的5%，但其承擔的客運分擔率達全市總客運量的15%。其他一些大城市的情況都說明了這一點。軌道交通具有良好的可持續發展特性。作業一簡述軌道交通的特點和作用。

2.1車輛及其主要技術參數

2.1.1城市軌道車輛特點城市軌道車輛應具有先進性、可靠性和實用性，滿足容量大、安全、快速、舒適、美觀和節能的要求。地鐵車輛有動車和拖車、帶司機室車和不帶司機室車。A型－帶司機室拖車B型－無司機室帶受電弓的動車C型－無司機室不帶受電弓的動車我國推薦的輕軌電動車輛有3種型式：4軸動車、6軸單鉸接式和8軸雙鉸接式車。2.1.2車輛基本構造城市軌道交通車輛由車體、轉向架、牽引緩衝裝置、制動裝置、受流裝置、車輛內部設備、車輛電氣系統7大部分組成。特點1）一般為電動車組，有單節、雙節和3節式等，有頭車（即帶司機室車輛）和中間車，以及動車與拖車之分；2）座位少，車門多且開度大，內部服務於乘客的設備較簡單；3）重量的限制較嚴格，特別是高架輕軌車和獨軌車，要求軸重小，以降低線路的工程投資；1、車體4）為使車體輕量化，車體承載結構和其他輔助設施儘量採用輕型化材料；5）對車體的防火要求嚴格，在車體的結構及選材上採用防火設計和阻燃處理；6）對車輛的隔音和減噪有嚴格要求；7）由於用於市內交通，對車輛的外觀造型和色彩都有美化和與城市景觀相協調的要求。

車門結構城市軌道交通車輛的車門一般採用壓縮空氣為動力的風動門，也有採用電氣驅動的車門。由於車輛運載客流量大，乘客上下車頻繁，一般車體每側車門開度較大，數量也較多，例如，上海地鐵車每側設有5扇內藏嵌入式對開拉門1900mm×1300mm（高×寬）。車門結構在帶司機室車（A型）的前端中央還設有應急安全疏散門，在緊急情況下，做成可伸縮的套節式踏級板可向前放下到路基上，列車內的乘客可通過此踏級板疏散到路基上。2、轉向架分動力轉向架和非動力轉向架動力轉向架裝設有牽引電機、減速箱以及集電器（受電靴）裝置等。3、牽引緩衝裝置車輛的連接是通過車鉤實現的，車鉤後部一般需要裝設緩衝裝置，以緩和列車運動中的衝擊力。4、制動裝置制動裝置是保證列車運行安全的裝置。無論動車或拖車均需設摩擦制動裝置。針對城市軌道交通的特點，制動裝置應具備一定條件。制動方法（1）摩擦制動：包括閘瓦制動和盤式制動（2）電氣制動：包括電阻制動和再生制動（3）電磁制動：包括磁軌制動和渦流制動

制動方法磁軌制動是將電磁鐵落在鋼軌上，並接通激磁電流將電磁鐵吸附在鋼軌上，通過磨耗板與軌面摩擦產生制動力。渦流制動是將電磁鐵落至距軌面7－10mm處，電磁鐵與鋼軌間的相對運動引起電渦流作用形成制動力。電磁制動的最大優點是所產生的制動力不受輪軌間的粘著條件限制。城市軌道交通車輛一般均採用再生制動與電阻制動相結合的電制動優先、空電聯合制動方式，保證在制動系統允許的條件下得到盡可能大的制動減速度。5、受流裝置從接觸導線（接觸網）或導電軌（第三軌）將電流引入動車的裝置。也稱為受流器。一般有杆形受流器（多用於城市無軌電車）弓形受流器（多用於城市有軌電車）側面受流器（多用於礦山貨車）軌道式受流器（第三軌受流）受電弓受流器（適用於高速幹線）6、車輛內部設備服務於乘客的車體內部固定附屬裝置（如車燈、廣播、空調、座椅等）服務於車輛運行的設備裝置（如蓄電池箱、繼電器箱、主控制箱、風缸、電源變壓器等）7、車輛電氣設備各種電氣設備及其控制電路包括：主電路系統、輔助電路系統、電子控制電路系統城市軌道交通車輛的電氣部分主要是按功能和系統以屏、櫃及箱體的形式安裝在車廂內及懸掛固定在車體底部車架上。為了使車廂用於載客部分的空間儘量多，電氣箱櫃絕大部分安裝在車體底下的空間。有軌電車的車輛：有軌電車行駛線路曲線半徑小，舊式有軌電車車輛長度一般在12m，寬度一般在2-2.4米。一般編組1-2節。

70年代以後的有軌電車採用新技術，故現代有軌電車與輕軌車輛已無多大差別。

城市軌道交通車輛四軸車車輛長度不超過20米，每側不少於3個車門；六軸車不超過25米，每側至少4個車門；八軸車不超過30米，每側至少5個車門。輕軌車輛的優點是因地制宜，如供電方式有600V、750V、1500V，車輛寬度在2.4-2.65米。長度也有較大差異。輕軌系統車輛基本要求每列車載客量：1000人(座席+6人/m²站席)

列車編組：最多3輛列車長度：最長100米列車寬度：最大2.65米速度：最大80km/h

軌距：1435mm

單向能力：一般3000-31000人車輛：高地板車：0.9-1.0m

低地板車：0.3-0.35m

車體設計壽命：30年以上大修週期：8年/5萬km。車門開度[1300-1350]*1950mm廣州地鐵車輛車輛：21列126節列車編組6輛A(T)+B(M)+C(M)+C+B+A車輛寬度3米高度3.8米電壓1500VDC初始加速度1.0m/s²最大減速度1.3m/s²最大速度80km/h車輛自重33T(A),36T(B,C)每節車每側設內插式車門5對淨開寬度1.4米額定載客：6人/米²----310人/節

9人/米²----432人/節6節列車總長度：140米電機額定功率：190千瓦常用制動：再生制動緊急制動：電阻制動生產廠家：德國Adtranz公司平均價格：180萬美元廣州地鐵車輛上海地鐵車輛車鉤連接面間長度24140mm(拖車)22800mm(動車)；最大寬度：3000mm

軌頂面到車頂高度：3800mm

車鉤水準中心線到軌頂面高度：720mm

軸距：2500mm

軌距：1435mm

輪徑：840mm；自重：32t(拖)38t(動)

坐席數：62

最大載客數：410人

最高速度：80km/h

起動平均加速度：0.9m/s2,(六節編組)1.0m/s2(八節編組)

常用制動平均減速度：1.0m/s²

緊急制動平均減速度：1.3m/s²

軸重：14t

電網電壓：1500VDC+20%-30%

產地：德國平均價格：127萬美元全部車輛：96輛。上海地鐵車輛上海地鐵車輛2.2車輛段及其任務軌道交通系統的車輛管理單位基本上有兩種：一是車輛段；二是停車場。車輛段是電動車輛停放、運用、檢查、管理、整備和檢修保養的場所及管理單位。目前國內各城市的地鐵採用的修程基本上分四種：廠修、架修、定修、月修。車輛段業務範圍：(1)列車運用，編組，調車，停放，日常檢查，故障處理，清掃等；(2)車輛技術檢查，月修，定修，架修，臨修等；(3)列車折返及乘務組換班；(4)其他維修工作。車輛段數量及功能設置一般一條線設一個車輛段，線路長度超過20km的線路可以設一個車輛段、一個停車場。停車場可進行月修。一般運營線路里程達到50km時應考慮設車輛修理工廠(50km線路平均每天有3-4輛車廠修)。車輛段數量及功能設置車輛段主要承擔的任務有列車的運用及定期檢修作業。車輛的廠修和車輛段內設備的大修一般可由車輛設備修理工廠或委託其他工廠擔當，也可選擇一個車輛段增加車輛廠修任務。車輛段的線路佈置

車輛段線路佈置的一般原則：

(1)收發車順暢

(2)停車檢修分區合理

(3)用地佈置緊湊車輛段一般可佈置成貫通式或盡頭式，貫通式車輛段可以兩端分別收發車，能力較高，停車列檢庫一股道可以停3列車；遠期2列車；盡端式車輛段停車列檢庫一股道可以停2列車，遠期1列車。輕軌車輛檢修週期表修程檢修週期修車時間施修地點廠修54-60萬km40d車輛段或工廠架修18-20萬km20d車輛段定修6-7萬km10d車輛段月修1-1.2萬km2d車場列檢200-400km(每天)2h車場或列檢所2.3限界(LoadGauge)限界是指列車沿固定的軌道運行時所需要的空間尺寸。限界越大，安全度越高，但工程量及工程投資也隨之增加。2.3.1限界的種類根據軌道交通系統的構成和設備運營要求，限界可以分為車輛限界、設備限界、建築限界、接觸軌和接觸網限界。限界的確定需要根據車輛外輪廓尺寸及技術參數、軌道特性、各種誤差及變形，並考慮列車在運動中的狀態等因素，經過科學的分析計算後確定。1〕車輛限界坐標系車輛輪廓限界車輛限界圖車輛限界的各點座標2〕設備限界設備限界是為保證軌道交通系統的列車等移動設備在運營過程中的安全所需要的限界。設備限界要在車輛限界的基礎上，考慮軌道出現狀態不良而引起的車輛偏移和傾斜；此外，還要考慮適當的安全預留量。設備限界圖設備限界的各點座標3〕建築限界建築限界是指在行車隧道和高架橋等結構物的最小橫斷面所形成的有效內輪廓線基礎上，再考慮其施工誤差、測量誤差、結構變形等因素，為滿足固定設備和管線安裝的需要而必須的限界。2.3.2區間直線地段的限界隧道建築限界

在既定的車輛類型、受電方式、施工方法及結構型式等基礎上確定的隧道的建築限界。它分為矩形隧道建築限界、圓形隧道建築限界、馬蹄型隧道建築限界三種類型。在高架橋上，還有其相應限界。在曲線、道岔區要考慮加寬、加高。2.4軌道軌道結構是城市軌道交通系統的重要組成部分，一般由鋼軌、扣件、軌枕、道床、道岔及其他附屬設備組成。鋼軌年通過總重在15Mt－30Mt時，採用50kg/m鋼軌；在30Mt－60Mt時，採用60kg/m鋼軌。60kg/m鋼軌的性能性能指標 比50kg/m鋼軌鋼軌抗彎強度+34％ 彎曲應力-28％ 使用年限+50-200%疲勞破壞造成的更換率-83.3% 列車衝擊振動-10％

扣件道床碎石(有碴)道床與整體(無碴)道床軌枕長枕式整體道床道岔(turnout)1）道岔的作用2）道岔組成：轉轍器(pointsorswitch)連接部分轍叉及護軌(frogandguardrail)2.5車站建築1）按車站與地面相對位置分：地面站、高架站、地下站;2）按運營性質分：中間站、換乘站、中間折返站、盡端折返站、樞紐站、聯運站、終點站;3）按月臺型式分：島式月臺、側式月臺、島側混合月臺;4）按車站埋深分：淺埋車站、中埋車站、深埋車站;5）按車站結構橫斷面形式分：矩形斷面、拱形斷面、圓形斷面、馬蹄形斷面等。2.6結構工程2.6.1地下結構類型及施工方法一、概述

1、隧道橫斷面形式

1)車站結構橫斷面類型主要有：矩形、拱形、圓形、橢圓形。

2)區間隧道結構橫斷面類型主要有：矩形、圓形、馬蹄形、鐘形。

2、施工方法主要有明挖法：明挖順作法、蓋挖順作法、蓋挖逆作法、蓋挖半逆作法暗挖法：傳統礦山法、新奧法、淺埋暗挖法、盾構法(1)明挖法(Open-CutMethod)適用：地下鐵道線路在地下幾米深時採用。優點：速度快、工期短、易保證工程品質、工程造價低。明挖法放坡分配地下連續牆技術施工方法(2)暗挖法1）傳統礦山法施工工藝落後，安全性較差，近年來有逐步被新礦山法取代的趨勢。2）新礦山法又可稱為新奧法或淺埋暗挖法。充分利用圍岩的自承能力和開挖面的空間約束作用，及時對圍岩進行加固。淺埋暗挖法是鬆散地層新奧法施工方法。3）盾構法(Shield)以預製管片拼裝的圓形襯砌。具有施工速度快，振動小、噪音低等優點，在鬆軟含水地層中及城市地下管線密佈、施工條件困難地段採用盾構法施工，其優點尤為明顯。盾構法的缺點是對斷面尺寸多變的區段適應能力差。二、地鐵車站結構1、明挖法施工的車站結構（蓋挖法類似）地下鐵道線路在地下幾米深時採用。明挖車站一般為現澆整體式矩形鋼筋混凝土框架結構。根據運營需要可做成單跨、雙跨或多跨結構，單層、雙層或多層結構。明挖車站結構由底板、側牆及頂板等維護結構和樓板、梁、柱及內牆等內部構件組合而成。2、礦山法施工的車站結構可採用單拱式車站、雙拱式車站、或三拱式車站，根據需要可作成單層或雙層。3、

盾構法施工的車站結構盾構車站的結構形式與所採用的盾構類型、施工方法和月臺形式等關係密切。主要有：

1）由兩個並列的圓形隧道組成的側式月臺車站。

2）由3個並列的圓形隧道組成的三拱塔柱式車站。

3）立柱式車站。LondonBridgeStation(JubileeLine)三、區間隧道結構1、明挖法修建的隧道襯砌結構明挖法修建的隧道襯砌結構通常採用矩形斷面，一般為整體澆注或裝配式結構。2、新奧法修建的隧道襯砌結構新奧法修建的隧道一般採用拱形結構，基本斷面型式為單拱、雙拱和多跨連拱。襯砌基本類型是複合式襯砌。3、盾構法修建的隧道襯砌結構盾構法修建的隧道橫斷面的內部尺寸全線是同一的。襯砌結構有預製裝配式襯砌、預製裝配式襯砌和模注鋼筋混凝土整體式襯砌相結合的雙層襯砌以及擠壓混凝土整體式襯砌。2.6.2高架結構（自學）2.7供電系統城市軌道交通的供電系統負責提供車輛及設備運行的動力能源，一般包括高壓供電源系統、牽引供電系統和動力照明供電系統。高壓供電源系統即城市電網對軌道交通系統內部變電所的供電系統。高壓供電源方式有三種：集中式供電分散式供電混合式供電1、高壓供電源系統集中式供電主變電所一般為110KV，上海、廣州、香港地鐵即為此種供電方式。分散式供電電源電壓等級一般為10KV，供給各牽引變電所。混合式供電即前兩種供電方式的結合，以集中式供電為主，個別地段引入城市電網電源作為集中式供電的補充，使供電系統更加完善和可靠。北京地鐵1號線和環線即為此種供電方式。2、牽引供電系統電力牽引的制式指供電系統向電動車輛或電力機車供電所採用的電流和電壓制式，如直流制或交流制、電壓等級、交流制中的頻率以及交流制中是單相或三相等。根據牽引列車的電動車輛或電力機車的基本要求，目前世界上城市軌道交通系統的牽引網均採用直流牽引，牽引電壓等級較多，國際電工委員會（IEC）擬定的電壓標準為600V、750V、1500V。我國國標電壓標準為750V和1500V兩種。所以，目前國內各城市的地鐵和輕軌採用的電壓制均在750V和1500V之間進行選擇。廣州、上海採用了1500V電壓制，北京地鐵採用了750V的電壓制。電力牽引供電系統組成電力牽引供電系統包括：發電廠、升壓變壓器、高壓輸電網、區域變電站、主降壓變電站、直流牽引變電所、饋電線、接觸網、走行軌道、回流線。牽引變電所儘量設置在地面。接觸網分為架空式接觸網和接觸軌式接觸網架空接觸網安全性較好，但運行維護工作量大，運行費用高。適應於電壓較高的制式。上海、廣州地鐵均採用了1500V接觸網供電的方式。接觸軌是沿牽引線路敷設的與走行軌道平行的附加軌，故又稱第三軌。是敷設在鐵路旁的具有高導電率的特殊軟鋼製成的鋼軌。電動車組伸出的受流器與之接觸而取得電能。接觸軌使用壽命長，維修量小、簡單，運行費低，能充分利用隧道空間，在地面或高架運行時對城市景觀沒有影響，但在隧道內保養、檢修或在車庫內檢修作業時應注意安全。適應於淨空受限的線路和電壓較低的制式。北京地鐵即採用了750V接觸軌供電的方式。3、動力照明供電系統動力照明供電系統由降壓變電所及動力照明組成。每個車站應設降壓變電所。車站動力照明採用380/220V三相五線制系統配電。車站設備負荷分三類：一類負荷：事故風機、消防泵、主排水站、售檢票機、防災報警、通信信號、事故照明；二類負荷：自動扶梯、普通風機、排汙泵、工作照明；三類負荷：空調、冷凍機、廣告照明、維修電源。2.8通信系統

城市軌道交通的通信系統必須適應與滿足軌道交通的運營管理。整個通信系統包括以下5個組成部分：（1）通信網（2）電話網（3）有線廣播系統（4）閉路電視系統（5）無線通信（1）通信網用通信電纜或光纜作為傳輸介質，所提供的服務為話音通信（自動電話交換機之間的中繼線通道、各種有線調度電話、有線廣播話音、直達話音通道等）及數據通信（電力、防災、環控的監控通道，有線廣播及閉路電視的監控通道以及自動售檢票系統的數據通道）。（2）電話網利用同一套程式控制交換機網組成有軌交通專用電話網和自動電話交換網。（3）有線廣播系統每一個車站設置1套有線廣播系統，每個站分為若干個播音區，例如：站廳，上、下行月臺，機房，辦公室等，可以同時廣播，也可分區廣播。中央控制室通過遙控、遙測，對各車站的廣播系統進行控制和監測。（4）閉路電視系統主要是供有軌交通中央控制室的調度人員監視沿線各車站（主要是月臺及站廳）的狀況，車站值班員也可通過該系統瞭解站內各區域的現狀。（5）無線通信通常可包括若干個子系統，如上海地鐵一號線的無線通信包括列車調度電話，公共治安電話，車輛段電話及緊急無線電話等4個子系統。2.9信號系統用於指揮和控制列車運行的通信信號設施，儘管其投資額在整個工程中所占的比例甚低（通常在30％以下），但對於提高通過能力、保證行車安全卻有著至關重要的作用。例如：香港的地下鐵道，設計要求載客能力為6萬人/（小時·方向），每列車的定員定為2000人/列車，則必須每2min發出一列車，即列車間隔為2min。如果信號設備相對落後，如採用移頻自動閉塞，那麼最小列車間隔為4min，這就意味著在同一條線路上，使用同樣的車輛，但載客能力只能達到3萬人（小時·方向）。顯然，在城市軌道交通中採用先進信號設備（如列車速度自動控制系統－ATC系統）是一項事半功倍的措施。城市軌道交通信號特點城市軌道交通的信號技術制式是沿襲城市間鐵路的制式，但有其固有的特點：1、由於城市軌道交通往往承擔巨大的客流量，因此對最小行車間隔的要求遠高於城市間鐵路。這就對列車速度監控提出了極高的要求，要求其能提供更高的安全保證。2、由於城市軌道交通的列車運行速度遠低於鐵路幹線上的列車運行速度，因此在信號系統中可以採用較低速率的數據傳輸系統。3、由於城市軌道交通的大多數車站僅有上、下旅客的功能，在大多數車站上並不設置道岔，甚至也不設置地面信號機（依靠機車信號及速度監控設備駕駛列車），僅在少數聯鎖站及車輛段才設置道岔及地面信號機，如上海地鐵一號線僅在4個聯鎖站及一個車輛段上設置道岔及地面信號機，因而，聯鎖設備的監控對象遠遠少於一般大鐵路的客貨站，通常一個電氣集中控制中心即可實現全線的聯鎖功能。4、由於城市軌道交通的車輛段具有與城市間鐵路車輛段不同的功能，類似於城市間鐵路區段站的功能，其行車組織工作主要包括編解、接發及調車，因而，城市軌道交通車輛段的信號設備遠多於其他車站，通常獨立採用一套電氣集中裝置，但在採用微機聯鎖時，往往也僅作為一套微機聯鎖中的一部分。除了車輛段外，其他車站的行車組織作業既單純又簡單。5、由於城市軌道交通的線路長度、站間距離都較短，列車種類單一，行車時刻表的規律性很強，日復一日地按照同一運行計畫周而復始地運行，因此，在城市軌道交通的信號系統內，通常都包含有進路自動排列功能，即按事先預定的程式自動排列進路，只有運行圖變更時才有人工介入。傳統信號系統

由信號、聯鎖、閉塞、機車信號與自動停車、調度集中等設備組成。現代信號系統－列車自動控制ATC系統目前在一些發達國家的城市軌道交通中，依賴信號技術的進步，最小行車間隔已縮短至100s以下。採用先進的信號技術，還將大大提高行車的安全性，使得因人為的疏忽（如司機忽視信號顯示）、設備的故障而產生的事故率降至最低。此外，採用先進的信號技術可以避免不必要的突然減速和加速，這不僅可提高行車的穩定度，還對節能具有重要的作用。據文獻報導，採用先進的ATC技術，使列車始終處於最佳速度狀態，可導致節省電能15％以上。列車自動控制ATC（AutomaticTrainControl）系統，進一步增加了基本的信號控制內涵。實際上，列車自動控制系統是一個不太明確的術語，但它通常包含以下三方面的內容：列車自動控制系統(ATC)（1）ATP—列車自動防護系統(AutomaticTrainProtection）（2）ATS—列車自動監督系統(AutomaticTrainSupervision)（3）ATO—列車自動操縱系統(AutomaticTrainOpration)(1)列車自動防護ATP的工作原理是：將資訊(包括來自聯鎖設備和操作層面上的資訊、地形資訊、前方目標點資訊和容許速度資訊等)不斷從地面傳至車上，從而得到列車當前容許的安全速度，依此來對列車實現速度監督及管理。ATP的優點是縮短了列車間隔，提高了線路的利用率和行車的安全可靠性。(2)列車自動操縱ATO主要用於實現“地對車控制”，即用地面資訊實現對列車驅動、制動的控制。由於使用ATO，列車可以經常處於最佳運行狀態，避免了不必要的、過於劇烈的加速和減速，因此可顯著提高旅客舒適度，提高列車准點率及減少輪軌磨損。通過與列車再生制動配合，還可以節約列車能耗。(3)列車自動監督ATS主要是實現對列車運行的監督，輔助行車調度人員對全線列車運行進行管理。它可以顯示全線列車運行狀態，監督和記錄運行圖的執行情況，為行車調度人員的調度指揮和運行調整提供依據；如對列車偏離運行圖時及時做出反應。通過ATO介面，ATS還可以向旅客提供運行資訊通報，包括列車到達、出發時間，列車運行方向，中途停靠點資訊等。2.10環控系統用人工氣候環境保證滿足乘客的需求。它涉及空氣的溫度、濕度、空氣流動速度和空氣品質。當列車阻塞在區間隧道時，能維持車廂內乘客短時間能接受的環境條件，當發生火災事故時，能提供有效的排煙手段，給乘客和消防人員輸送足夠的新鮮空氣、形成一定的風速、引導乘客迅速撤離現場。通風與空調系統（1）開式系統

1）活塞通風

2）機械通風（2）閉式系統（3）遮罩門式系統防排煙系統環境監控系統2.11給水與排水系統1、給水（1）生產、生活和消防共用的給水系統（2）生產及生活給水系統（3）消火栓給水系統2、排水主要處理系統的污水、結構滲水、沖洗及消防等廢水和車站露天出入口及洞口的雨水。一般包括主排水泵站、輔助排水泵站、污水泵房、局部排水泵房和臨時排水泵房。小結城市軌道交通是一個龐大複雜的技術系統，其專業涵蓋了土建、機械、電氣、電子資訊、環境控制、運輸組織等各個門類。軌道交通系統由一系列相關設施組成，這些設施包括車站、線路、車輛及車輛段、通信信號、環控系統以及給排水系統等，它們的協調工作是為用戶提供滿意服務的保證。本章主要介紹了這幾個系統：車輛、車輛段、軌道、車站建築、結構工程、供電系統、通信系統、信號系統、環控系統和給排水系統。

作業2簡述盾構法施工的優缺點和適用性。

3.1軌道交通系統規劃的意義和目標

3.1.1軌道交通系統規劃的意義1.科學制定城市經濟發展計畫的需要2.制訂城市各項設施建設計畫的需要

3.控制軌道交通建設用地、降低工程造價的需要4.軌道交通工程立項建設的依據

3.1.2軌道交通系統規劃的目標

1.協調好交通需求與供給之間的關係2.實現城市土地規劃發展目標

3.實現交通戰略目標1．與城市總體規劃聯繫不夠緊密

2．對客流預測中的不確定性考慮不夠3．規劃方案沒有充分重視用地控制規劃，使規劃方案缺乏可操作性

4．網路規劃缺乏層次性，難以體現發展重點5．車站交通功能定位模糊，對交通樞紐認識較淺

3.2我國軌道交通系統規劃存在的問題不利的後果1）缺乏交通需求和交通供給之間的動態平衡關係研究，表現在或者規模失控，或者促使城市土地畸形發展，或者部分線路客流效益得不到保證。2）缺乏投入和效益的宏觀分析，不能制定合理工程進度和投資強度制約下的修建計畫，造成政府決策的盲目性，影響線網建設的可持續發展。不利的後果3）線路走向因缺乏論證而不穩定，影響線網整體的合理佈局。4）沒有預留適度的工程條件，為後續工程建設增加了難度，輕則投資加大，重則工程無法實施。這種情況集中表現在相交線路的換乘站建設之中。不利的後果5）沒有預留軌道交通工程用地條件，主要是正線區間和車站用地、車場用地及聯絡線用地，造成功能合理的線路位置往往沒有建設條件。3.3規劃與設計的基本理論與理念3.3.1基本理論

1．影響因素分析

2．規劃範圍

3．軌道交通系統的區域性

4．規劃研究方法

5．設計方法1．影響因素分析

1）城市（1）城市自然地理條件（2）城市規模、性質（3）城市人口（4）城市發展潛力和發展趨勢（5）城市經濟（6）城市土地利用規模（7）城市交通狀況

1．影響因素分析

2）軌道交通系統特性（1）系統的形式（2）運行方式（3）技術水準2．規劃範圍我國在進行軌道交通線網規劃時，特別是一些大城市，軌道交通規劃線網的規劃範圍應該是全市域，甚至是覆蓋整個城市群。軌道交通覆蓋範圍的擴大必然需要相應的市域內的或者城市群內的長距離快速軌道交通線路，在法國巴黎都市圈，大容量放射狀的區域快線（ERE）把城市中心區域距離50～60km的遠郊衛星城鎮緊密聯繫起來。日本東京都市圈半徑已經達到65km。

3．軌道交通系統的區域性城市軌道交通發展歷史表明，城市發展不同階段對應著不同的軌道交通類型，不同類型的軌道交通適合於不同城市不同區域的發展。

3．軌道交通系統的區域性在軌道交通線網規劃中，要以城市發展的具體階段和發展需求為依據，合理選擇適合城市要求的軌道交通系統，根據城市不同的發展區域，如中心區、建成區、郊區等，結合範圍對象的多樣化需求，確定軌道交通的範圍區域，選擇相應的軌道交通類型。4．規劃研究方法

1）城市交通發展前景判斷首先，把握城市總體規劃的基本思想，確定遠景城市人口用地佈局。其次，把握城市交通發展戰略，預計遠景年公交出行比重與總量。

4．規劃研究方法

2）客運主流向分析

3）確定評價指標系統功能軌道運營狀況分地帶客運周轉量統計分地帶客運量統計平均乘距客運周轉量占全公交的比重客運量占全公交的比重乘車直達性平均乘車時耗軌道在全市交通中的地位軌道交通服務水準網路結構網路規模分功能的線路條數統計分地帶的線路長度統計分地帶車站統計分規模和功能的換乘樞紐統計分地帶的線網密度統計軌道交通網絡水準分期建設軌道運營狀況分地帶客運周轉量統計分地帶客運量統計線路建設長度人•km/km人次/km元/人•km軌道建設情況軌道交通網絡客運強度投資效果社會貢獻減輕道路交通壓力地面公交承擔客運周轉量的下降（分地帶統計）取決於車站密度（分規模分地帶統計）城市地價增值5．設計方法

1）做好客流預測

2）做好沿線周邊環境調查

3）確定合理的車站形式和埋深首先，與各管線業主單位的配合和協調。其次，建設與運營應密切結合起來。最後，充分研究施工方法也十分重要。

1．概念規劃2．軌道交通對城市格局的引導作用（TOD）3．城市軌道交通的可持續性4．兼顧交通疏堵的發展引導5．規劃的滾動性6．線路功能分級和服務一體化3.3.2規劃的理念

1．概念規劃概念性規劃以城市的性質、基本職能、發展方向和城市體系等重大問題為研究內容。它對未來一定時段內可能進行的開發建設進行宏觀的原則性指導，是城市未來空間發展的戰略規劃。1．概念規劃概念規劃是把以時間期限為主導的規劃模式轉為以規模為主導，淡化規劃期限。即在區域規劃的指導下，在可預見的將來，對城市遠景發展進行戰略性的分析研究，提出城市發展戰略的方針政策並作為城市發展的目標和總體規劃的支撐和依據。概念規劃的主要內容

第一，社會經濟環境發展戰略和目標對策；第二，市域城鎮體系規劃，基礎設施和重大專案的佈局；第三，主城區在內的市域重點城鎮的規模和佈局形態、城市化促進區域和城市化控制區範圍以及遠景發展框架；第四，研究城市能源、交通、供水、供氣等城市基礎設施和生態綠地、水域系統開發的重大原則問題。概念規劃的戰略特點是在充分滿足社會經濟發展需要的前提下，結合實際，創造性地找准每個城市發展的定位。2．軌道交通對城市格局的引導作用（TOD）軌道交通引導城市結構發展（therailtransitorienteddevelopment(TOD)）就是通過大幅度提高交通供給，引導周邊土地高強度利用。一般整個過程分四個階段：團狀開發，波浪狀開發、帶狀開發，面狀開發。軌道交通對沿線土地發展影響範圍一般規律圖

軌道交通線網中的線路按照功能可分為兩個類型1）客流追隨型（SOD）2）規劃引導型(TOD)

3．城市軌道交通的可持續性

可持續發展的城市軌道交通是建立在可持續發展的理念基礎之上，以可持續發展的觀念分析、解決城市軌道交通中的各種問題，建立既有利於城市的交通發展需要，又同時保證環境、資源的保護和子孫後代發展的軌道交通發展模式。

（1）交通與環境協和；

（2）交通與未來的協和；

（3）交通與社會的協和；

（4）交通與資源的協和。

從可持續發展的角度出發，城市交通各種運輸方式都應當向高效節能型轉變。縱觀國內外城市交通發展史，最好的解決途徑是優先發展以軌道交通為代表的中、大容量公共交通，限制私人機動交通發展。

4．兼顧交通疏堵的發展引導

軌道交通作為一種面向大眾的捷運工具，既能進一步促進多組團的網路式城市發展，又能有效制衡小汽車交通的過度膨脹。

在密集區修建地鐵、疏導交通仍是發展軌道交通的重要任務之一。

發展成熟地區擁有較好的客流基礎，既能有效地緩解道路交通阻塞又能為日後營運提供財務保障。

5．規劃的滾動性

鑒於經濟的迅速發展、城市空間佈局規劃的調整優化、城市建設重點和時序的調整以及對軌道交通認識和技術水準的不斷提高，軌道交通線網規劃工作不可能畢其功於一役，有必要每隔四五年進行一次修正。事實上新的規劃或多或少的會吸納上一輪規劃的內容和成果，並根據新的發展情況加以充實和提高。6．線路功能分級和服務一體化

地鐵：服務主城區，發展密度大和客流量高的走廊；輕軌：服務主城區中等發展密度和客流量的走廊；或主要服務新城區；市郊鐵路：主城區和主要發展組團的聯絡線；服務市區及其市郊地區之間的交通；

城際鐵路：服務較大規模城市間的直通交通。

6．線路功能分級和服務一體化隨著軌道交通線路的增多，服務的一體化，包括票制的協同，換乘的銜接將變得越來越重要。尤其是客運樞紐站的設計需要從以人為本和方便轉乘的角度給予更多的考慮。3.3.3設計的理念1．改變車站設計理念

2．合理設置車站出入口

3．以人為本

1）方便、快捷

2）舒適

3）安全

3.4規劃與設計的系統分析方法3.4.1系統分析概念系統分析是系統工程在處理大型複雜系統的規劃、研製和運用問題時，必須經過的邏輯步驟。軌道交通系統屬於一類大型專案，其系統分析的目的在於：通過對系統的分析，認識各種替代方案的目的，比較各種替代方案的費用、效益、功能、可靠性以及與環境之間的關係等，得出決策者進行決策所需要的資料和資訊，為最優決策提供科學可靠的依據。

3.4.2系統分析的要素系統分析的基本要素有：目標、可行方案、費用、模型、效果、準則和結論。

3.4.3系統分析的內容1．對現有系統的分析

對系統外部的分析主要是：根據國內外政治經濟形式，研究軌道交通系統在國民經濟中的地位、當前國家對軌道交通系統的政策以及與經營活動有關的各方面的現狀，如軌道交通客流情況、技術水準等。1．對現有系統的分析

對系統內部的分析，主要是：計畫安排、運營組織、設備利用、勞動力狀況、成本核算及財務收支等。2．對新開發系統的分析

分析的內容可以是新系統的投資方向、建設的規模、線網的設計、可行方案的確定、設備配套以及運營組織等。

分析內容第一次提問第二次提問（Why）第三次提問對象做什麼(What)為什麼做這個對象是否已經清楚目的是什麼(What)為什麼是此目的目的是否已經明確地點在何處做(Where)為什麼在此處做有無其他更合適的地點時間在何時做(When)為什麼在此時做有無其他更合適的時間人員由誰做(Who)為什麼由此人做有無其他更合適的人選方法怎樣做(How)為什麼用此方法做有無其他更合適的方法系統分析提問表

3.4.4系統分析的步驟

1.明確問題與確定目標2.搜集資料，探索可行方案3.建立模型4.綜合評價5.檢驗和核實

3.4.5系統分析的方法系統分析所遵循的原則

1．外部條件與內部條件相結合的原則2．當前利益和長遠利益相結合的原則3．局部效益與整體效益相結合的原則4．定量分析與定性分析相結合的原則一般說來，系統分析的各種方法可分為定性和定量的兩大類。定量方法適用於系統結構清楚、收集到的資訊準確、可建立數學模型等情況。定量的系統分析方法有投入產出分析法、效益成本分析法等。如果要解決的問題涉及的系統結構不清，收集到的資訊不太準確，或是由於評價者的偏好不一，對於所提方案評價不一致等，難以形成常規的數學模型時，可以採用定性的系統分析方法。1）目標－手段分析方法

目標－手段分析方法，就是將軌道交通系統建設要實現的目標和所需要的手段按照系統展開，一級手段等於二級目標，二級手段等於三級目標，依此類推，便產生了層次分明、相互聯繫又逐漸具體化的分層目標系統。2）因果分析法利用因果分析圖來分析影響軌道交通系統規劃與建設的因素，並從中找出產生某種結果的主要原因的一種定性分析方法。

3.5軌道交通系統規劃設計過程與層次

3.5.1線網方案設計的過程

1.在選擇了軌道交通發展模式後，擬定線網規模。2.建立城市的初始研究對象交通路網。該路網的線路包含主要的道路及現有的軌道交通線路。3.交通路網客流特徵分析。

4.軌道交通初始線網方案設計。5.線網方案分析。6.線網方案評價、比選和篩選。建立線網評價指標體系，對線網方案進行比較和篩選。7.線網方案更新優化。

3.5.2軌道交通系統選擇的步驟

1.確立線路走向2.確定線路規模3.線路的封閉程度4.確定線路設置方式5.確定特殊要求

3.5.3軌道交通規劃的層次性

由於軌道交通的規劃建設具有近遠期結合的性質，因此需要區分軌道交通規劃的合理層次。在我國軌道交通規劃中，可把軌道交通規劃分為軌道交通線網規劃和軌道交通線網控制性規劃兩個層次，同時對規劃線網的構成進行一個明確的層次劃分，由近期建設的軌道線路、中期建設的軌道線路以及需要研究的遠期軌道線路來構成整個規劃線網。

3.6軌道交通系統規劃設計原則與相關規範

3.6.1軌道交通系統規劃與設計原則

1．軌道交通系統規劃與設計的要求

1）軌道交通規劃應滿足城市總體規劃。

2）路網佈設要均勻，線路密度要適量，乘客換乘要方便。

1．軌道交通系統規劃與設計的要求3）軌道交通規劃應結合城市特點，充分考慮城市軌道交通多元化的趨勢，合理確定軌道交通的建設標準和形式，不同的軌道交通系統的建設投資、適應城市的規模、運行指標各不相同，因此在軌道交通網規劃過程中，應充分分析不同城市的特點以及各線路的具體情況，不拘形式，合理確定軌道交通網中各線路的建設標準和形式。

2．軌道交通系統規劃一般原則

1）軌道交通規劃要體現穩定性、靈活性、持續性的統一。2）軌道交通規劃要有超前意識，要做好線網規劃用地控制。

3）軌道交通要支持城市建設與發展，提高專案生命力。4）軌道交通要兼具城市發展與運輸的綜合規劃能力。

2．軌道交通系統規劃一般原則

2．軌道交通系統規劃一般原則5）軌道交通應加強與其他公共交通的規劃與整合。6）軌道交通要以“綠色交通”為指導原則。

2．軌道交通系統規劃一般原則7）網路佈局必須與城市用地佈局相結合，與城市發展形態相一致。8）充分考慮軌道交通與土地利用的相互影響，處理好滿足需求與引導發展的關係。

2．軌道交通系統規劃一般原則9）線路走向應與城市主客流方向一致，應連接城市主要客流發生吸引源，吸引交通流量的最大化。10）軌道交通作為城市交通的骨幹，應與現有交通工具相配合，協調發展，以最大限度地提高其使用效率。2．軌道交通系統規劃一般原則11）組建大型換乘中心，使之成為城市發展的副中心或新區開發的先導和依託點。12）與城市建設計畫和舊城改造計畫相結合，以保證軌道交通建設計畫實施的可能性和連續性，工程技術上的經濟性和合理性。

2．軌道交通系統規劃一般原則13）依據城市形態地理態勢，與城市的地質、地貌和地形相聯系，以降低軌道交通工程造價。有條件的地方應儘量採用高架或地面形式。14）考慮運營上的配合。

3．車站設備配置原則

城市軌道交通車站的設備配置首先要滿足面向乘客的服務要求，其次要強調設備配置的能力匹配與經濟性，最後要體現出軌道交通服務方式在各類城市公共交通服務模式中的先進性。3．車站設備配置原則

1）實用性2）功能匹配3）先進性4）經濟性5）安全性

3.6.2軌道交通系統規劃與設計相關規範

（自學）小結城市軌道交通具有大運量、高速度、獨立專用軌道的特點，其建設屬於百年大計，需要有長遠的戰略考慮。作為大城市公共交通系統的骨幹運輸方式，軌道交通線路的建設需要有強大的客流條件，設計上需要考慮與其他方式的接續運輸。本章回顧了我國城市軌道交通系統規劃與設計中的問題，探討了城市軌道交通規劃與設計的理念，結合實例介紹了軌道交通網絡規劃與涉及的基本思路、原則與規範。

作業3舉例說明如何提高軌道交通系統效率。

4.1軌道交通線網規劃的主要內容

4.1.1軌道交通線網規劃的目的和意義作用1）緩解中心區尤其是商業區（CBD）地區交通的供需矛盾，強化土地資源可能提供的交通供給。

作用2）加強主出行方向上（主要交通走廊）系統的速度和容量，以便於主城區週邊與中心區的聯繫。3）串聯城市大型客流集散點（交通樞紐、商業服務中心、行政中心、規劃大型居住區、規劃工業區、娛樂中心等），實現客流的合理疏解。

作用4）加強對外交通與市區的聯繫，方便衛星城鎮與市區的聯繫，增強城市的輻射能力。

5）以高品質的供給引導交通方式選擇的良性轉移6）節約能源，避免大氣污染，改善環境。

7）啟動內需，聚集商貿及房地產開發，支持舊城改造和新區開發，並成為城市產業發展的新增長點。

城市軌道交通系統建設是龐大而複雜的系統工程，具有非可逆性，線路一經建成不可更改。因此規劃佈局合理和規模適當的線網就顯得很重要。它的好壞直接影響城市交通結構的合理性、工程專案的經濟效益及社會效益。如果作為前期基礎研究之一的線網規劃發生失誤，後期則難以挽回，因為用地控制、規劃導向均與線網直接相關。

意義1．支持城市總體規劃的實施和發展2．有利於城市科學制定經濟發展規劃3．線網規劃有利於城市各項設施的建設4．為控制快軌建設用地提供基礎5．為快速軌道工程立項建設提供依據4.1.2軌道交通線網規劃的主要內容

1．前提與基礎研究主要是對城市的人文背景和自然背景進行研究，從中總結指導軌道交通線網規劃的技術政策和規劃原則。主要研究依據是城市總體規劃和綜合交通規劃等。具體的研究內容包括城市現狀與發展規劃、城市交通現狀和規劃、城市工程地質分析、既有鐵路利用分析和建設必要性論證等。

2．線網構架研究線網構架研究是線網規劃的核心，通過多規模控制-方案構思-評價-優化的研究過程，規劃較優的方案。這部分研究的內容主要包括：合理規模研究、線網方案的構思、線網方案客流測試、線網方案的綜合評價。3．實施規劃研究實施規劃是軌道交通規劃可操作性的關鍵，集中體現了軌道交通的專業性，主要研究內容是工程條件、建設順序、附屬設施規劃。具體內容包括車輛段及其他基地的選址與規模研究、線路敷設方式及主要換乘節點方案研究、修建順序規劃研究、軌道交通線網的運營規劃、聯絡線分佈研究、軌道交通線網與城市的協調發展及環境要求、軌道交通和地面交通的銜接等。4.2軌道交通線網規劃的基本原理

軌道網規劃要在確定的規劃期限內對整個軌道網的大致走向、總體結構、用地控制、車輛段及換乘站的配置作出規劃，軌道網規劃的過程實際上是對初級路網不斷優化完善的動態滾動過程。主要有兩類軌道交通線網的設計方法：解析法和系統分析法。

解析法：根據城市人口、土地資料，用運籌學的圖論和數學規劃的方法建立目標函數，求解選出線路走向。系統分析法：根據城市的交通現狀和土地發展方向，構架初始線路或線網，用交通規劃方法，進行軌道交通線網的客流預測，並評價擇優。系統分析法是定性經驗和定量數據相結合的動態規劃過程。

倫敦軌道交通網絡圖上海市4.3軌道交通線網規劃的方法體系線網規劃是城市總體規劃中的專項規劃，在城市規劃流程中，位於綜合交通規劃之後，專項詳細控制性規劃之前。線網規劃是長遠的、指導性的專項宏觀規劃。它強調穩定性、靈活性和連續性的統一。穩定性：規劃核心在空間上（城市中心區）和時間上（近期）要穩定。靈活性：規劃延伸條件在空間上（城市週邊區）和時間上（遠期）要有靈活變化的餘地。連續性：線網規劃要在城市條件不斷變化的情況下，不斷調整完善。線網規劃特點

1．線網規劃是綜合的專業交通規劃，同時又是全市綜合交通規劃的延續和補充，由於軌道交通的特點，規劃和建設均對全市規劃格局產生相當程度的影響，因此線網規劃既有相對的獨立性，又要與城市的總體規劃有機地融為一體。

2．線網規劃的研究工作涉及城市規劃、交通工程、建築工程及社會經濟等多項專業。各專業及相互聯繫緊密有彼此獨立，因此整體研究方法是一個包含多項子方法的集合體系。

3．線網規劃作為一項複雜的系統工程，除本身各子系統具有複雜的關係外，各種外界的影響因素和邊界條件對線網規劃又產生了不同程度的影響。因此，不能把線網規劃作為一個孤立的系統來進行規劃，既要重視其自身的建設運行機制，又要注重與外部環境及各影響因素的協調關係。

4.3.1規劃範圍與年限範圍：一般是規劃的城市建成區範圍。年限：近期規劃和遠期規劃。4.3.2規劃技術路線指規劃工作的基本程式和主要指導思想。規劃全過程：基礎研究、線網構架研究和規劃可實施性研究。案例：天津城市交通規劃研究框架4.4軌道交通線網合理規模

4.4.1線網合理規模的含義和指標

規模是從交通系統供給的角度來說的，從一個側面體現系統所能提供的服務水準。它主要以線網密度和系統能力輸出來反映，其中系統能力輸出又與系統的運營管理密切相關。

從系統能力和線網密度來看有四種性質的規模度量

中等規模1大規模小規模中等規模2大大小小路網密度軌道交通線網規模構成系統能力規模的合理性關係到建設投資、客流強度，也關係到理想的服務水準的設定、建設用地的長遠控制。線網規模指標1．城市軌道交通線網總長度式中：——城市軌道交通網第i條線路的長度，km。L反映了線網的規模,由此可以估算總投資量、總輸送能力、總設備需求量、總經營成本、總體效益等，並可據此決定相應的管理體制與運作機制。2．城市軌道交通線網密度

σ=L/S或σ=L/Q式中：S——城市軌道交通線網規劃區面積，km2；

Q——城市軌道交通線網規劃區的總人口，萬人；

σ——一個總的城市軌道交通網密度，km/km2或km/萬人。城市軌道交通線網密度是指單位人口擁有的線路規模或單位面積上分佈的線路規模，它是衡量城市快速軌道交通服務水準的一個主要因素，同時對形成軌道交通車站合理交通區的接運交通組織有影響。實際中由於城市區域開發強度的不同，對交通的需求也不是相對均等的，往往是由市中心區向週邊區呈現需求強度的逐步遞減，因此線網密度也應相應遞減。評價城市軌道交通網的合理程度需按不同區域（城市中心區、城市邊緣區、城市郊區）分別求取密度。3．城市軌道交通線網日客運周轉量（人·km/日）

式中：——第i條軌道交通線路的日客運量，人/日；

——城市軌道交通網第i條線路的長度，km。

城市軌道交通線網日客運周轉量是評估城市軌道交通系統能力輸出