运输系统规划与设计 课件 第十章 轨道交通系统规划与设计

运输系统规划与设计第十章

轨道交通系统规划与设计目录城市轨道交通系统概述城市轨道交通客流预测城市轨道交通线网规划方法城市轨道交通线网规划方案设计城市轨道交通线网方案综合评价2运输系统规划与设计城市轨道交通定义与作用3运输系统规划与设计城市轨道交通是指城市中使用车辆在固定导轨上运行，以轨道运输方式为主要技术特征，主要为城市内（有别于城际铁路，但可涵盖郊区及城市圈范围）公共客运服务，是一种在城市公共客运交通中起骨干作用的现代化立体交通系统。可作为城市公共交通的主干线，建成运营后，将直接影响城市居民的出行、工作、购物和生活；低能耗、少污染，对于实现城市的可持续发展具有重要意义；可以带动城市沿轨道交通廊道的发展，促进城市繁荣，形成郊区卫星城和多个副中心，从而缓解城市中心人口密集、住房紧张等城市通病；有利于提高城市居民出行的效率，节省时间，改善生活质量。城市轨道交通分类4运输系统规划与设计市域快速轨道有轨电车磁悬浮轻轨单轨地铁自动导向列车市域快速轨道5运输系统规划与设计市域快速轨道是指把城市市区与郊区，尤其是远郊区、卫星城镇连接起来的城市轨道交通系统。市郊铁路的运行速度远大于其他交通方式，主要为通勤者提供运输服务，也称通勤铁路或地区铁路。线路长，站间距大，运营速度高，运营效率、能源消耗、投资费用以及土地利用等指标明显优于其他交通形式，编组灵活。有轨电车6运输系统规划与设计有轨电车是一种由电力牵引、轮轨导向、单车或两辆铰接运行在城市路面线路上的低运量城市轨道交通系统。与地铁、轻轨最主要的区别是不享有独立的路权。建造成本低，建设难度低，安全系数高，环保系数高，可以和汽车共用一条马路；行驶速度较慢，载客能力较小，架设电缆占道，噪声大。地铁7运输系统规划与设计地铁泛指高峰每小时单向运输能力在3万~8万人次，地下、高架、地面线路三者结合的大容量快速轨道交通。通常在市中心为地下隧道线，市区以外为高架或地面线，采用全封闭线路，享有独立路权。运量大，速度快，可靠性强，安全性高，污染少，噪声小，舒适性强，占地面积少，上下车方便；建设成本高，建设周期长，乘客疏散比较困难，容易造成人员伤亡和财产损失。轻轨8运输系统规划与设计轻轨是指高峰时单向客运量每小时在1万~3万人次的中等运量轨道交通系统，包括准地铁(运量略小于地铁)和现代有轨电车，而且轻轨的走行形式既可以是钢轮钢轨也可以是胶轮单轨。造价低，建设周期短，适应性强，车辆较新颖，一般车站设施比较简单，适用于人口较密集的新城区、交通集散地、商业中心和区域中心的交通运输，尤其适用城市边远地区、居民密集区等。单轨9运输系统规划与设计单轨交通是指车辆在一根轨道上运行的一种城市轨道交通系统。按车辆跨坐于其上或悬挂于其下行驶，分为跨座式单轨和悬挂式单轨两种类型。特别适合于地形复杂、高低起伏较大、对防振降噪要求较高的场合。占用土地少，行驶速度快，运量较大，转弯半径小，爬坡能力强，能适应复杂地形要求；建设工期短，造价低，维修保养容易，运营管理费用低，能确保运输安全，乘坐舒适，对日照及城市景观影响小，对居民正常生活干扰小。磁悬浮10运输系统规划与设计磁悬浮列车是利用电磁铁产生的电磁力浮起列车以及推动列车前进的现代交通工具，可以克服传统轮轨结构的摩擦，运行时悬浮于轨道之上，因而轮轨之间没有摩擦，可以突破轮轨黏着极限速度的限制。主要由悬浮系统、推进系统和导向系统三大部分组成。速度快、占地少、使用电能、对环境友好、对轨道冲击小、振动小、噪声低、列车爬坡能力强、安全性好。自动导向列车11运输系统规划与设计自动导向列车是指利用导轨导向、完全自动控制，沿着具有专用权的固定轨道载运人员运行的新型轨道交通，一般指小范围、小区域、沿一定轨迹、单一方向的运输。可实现无人驾驶和较小的运行间隔，反应快速，准确度很高，行车安排和调度具有很强的科学性和灵活性，能够恰当、经济地满足运营需求。城市轨道交通规划原则12运输系统规划与设计城市轨道交通要最大限度地满足居民的出行需求，改善城市交通拥堵的现状，提高轨道交通的分担率。布局要与城市主客流方向一致；规划线路要尽量经过或靠近大型客流集散点；路网布设均匀，线路密度适量，乘客换乘方便；线网规划要合理确定建设标准和形式；线网规划要考虑资源共享。目录城市轨道交通系统概述城市轨道交通客流预测城市轨道交通线网规划方法城市轨道交通线网规划方案设计城市轨道交通线网方案综合评价6运输系统规划与设计城市轨道交通客流分类客流主要取决于城市土地利用空间布局和交通组织，在供应满足的条件下，在城市的土地利用布局规划确定后，城市客流的产生和分布就客观存在。7运输系统规划与设计客流预测目的与意义城市轨道交通预测客流量是城市轨道交通投资决策的基础，决定一个城市是否有必要建设轨道交通及其建设规模和建设时期等问题的前提是客流需求的发展趋势，只有具备足够大的客流需求量，建设轨道交通才是合理的。预测结果将为以下几个方面的决策提供重要依据。轨道交通建设的必要性和迫切性；轨道交通制式和车辆选型；轨道交通系统设计能力、列车编组、行车密度的确定；车站基本规模、站台长度和宽度、车站楼梯和出人口宽度的确定；机电设备系统的选定及其容量和用电负荷的确定；售检票系统制式和规模的选定，拟定票价政策；运营成本核算和经济效益评价。7运输系统规划与设计客流预测目的与意义轨道交通客流预测的目标是系统建成通车后可能吸引的客流规模和时空分布，具体指标包括轨道交通客运总量、客运周转量、各站上下车人数、各线路之间换乘人数、区间上下行客流量和高峰小时运量等。这些指标是轨道交通设备配备和车站设计的基本依据，也是评价轨道交通线网规划优劣的重要依据。7运输系统规划与设计客流预测内容与程序前期工作模型预测结果分析17运输系统规划与设计预测内容目录城市轨道交通系统概述城市轨道交通客流预测城市轨道交通线网规划方法城市轨道交通线网规划方案设计城市轨道交通线网方案综合评价18运输系统规划与设计线网规划主要内容19运输系统规划与设计线网规划意义：城市轨道交通系统是庞大而复杂的系统工程，其规划方案直接影响城市交通结构系统的合理性、工程项目的经济效益及社会效益，也直接关联到城市规划导向与用地控制。城市轨道交通线路一经建成难以更改，具有不可逆性，因而线网规划具有十分重大而深远的意义。线网规划任务：“三个稳定”：线路起终点(走向)稳定、线网换乘节点稳定、交通枢纽衔接点稳定；“两个落实”：车辆基地和联络线的位置及其规划用地落实；“一个明确”：各条线路的建设顺序和分期建设规划明确。线网规划主要内容20运输系统规划与设计线网规划原则：以既有线网规划为基础，确保既有线网布局总体稳定；满足城市主干客流的交通需求，尽量方便乘客换乘；与城市总体规划修编互动，适应城市空间布局；与区域铁路、轨道网络相衔接，构建一体化轨道交通线网。线网规划范围及年限：规划范围一般与城市总体规划范围相一致；规划年限分为近期和远景：近期规划主要研究线网重点部分的修建顺序以及对城市发展的影响。远景规划是研究城市理想发展状态下轨道交通系统合理的规划。

线网规划主要内容21运输系统规划与设计线网规划技术内容：城市背景研究：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建设必要性论证等；线网构架研究：是线网规划的核心。研究内容包括合理规模研究、线网方案的构思、线网方案客流测试、线网方案的综合评价；实施规划研究：是轨道交通规划可操作性的关键。研究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调发展及环境要求、轨道交通和地面交通的衔接等。线网基本形态22运输系统规划与设计城市轨道交通线路受城市空间形态、用地布局、建设条件等因素影响，线路间相互组合形成了特定的线网形态结构。基本的线网结构形态可归结为5种各具不同运输特性的类型，分别为星形结构、树状结构、栅格网状结构、放射网状结构、放射-环形网状结构。线网形态选择23运输系统规划与设计城市轨道环状线设置，从功能上可分为两类：交通枢纽联络型城市重点地区联络型按照具体运营模式，环状线可分为四种：独立环共享环勺型环组合环线网规划基本方法轨道交通线网规划有两种主要方法，一种是以定性分析为主、定量分析为辅的线网规划方法；一种是以定量分析为主、定性分析为辅的线网规划方法。点线面要素层次分析法；功能层次分析法；逐线规划扩充法；主客流方向线网规划法。24运输系统规划与设计目录城市轨道交通系统概述城市轨道交通客流预测城市轨道交通线网规划方法城市轨道交通线网规划方案设计城市轨道交通线网方案综合评价25运输系统规划与设计线网合理规模的含义和指标26运输系统规划与设计线网合理规模实际上就是城市轨道交通方式合理的供给水平。由于交通需求和交通供给是动态的平衡过程，因此合理规模也是相对的。线网规模是对轨道交通线路的宏观控制量。目的是寻求合理规模，防止盲目性；同时使方案在比较时具有同等量级的可比性，线网合理规模分析是一重要的质量控制点。线网规模是从轨道交通系统供给的角度，它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统能力输出来反映。网络规模过小，远期城市交通需求得不到满足；网络规模过大，不仅增加初期投资，而且会增加建成后的运营负担。线网合理规模的含义和指标27运输系统规划与设计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、建设用地的长远控制。线网规模指标主要有三种：城市轨道交通线网总长度L；城市轨道交通线网密度σ；城市轨道交通线网日客运周转量(人·km/日)。线网规模的影响因素28运输系统规划与设计影响轨道交通线网规模的因素很多，不同的城市有自己特定的城市发展格局、土地利用形态、人口规模、经济发展状况和城市建设背景等，这些因素都会对快速轨道交通的建设带来影响。城市规模形态和土地使用布局；城市交通需求；社会经济发展水平；国家政策。线网规模计算方法29运输系统规划与设计由于交通需求和交通供给是动态的平衡过程，因此合理规模也是相对的。城市轨道交通线网合理规模的计算要采取定量计算和定性分析相结合的方法。按交通需求推算线网规模；以人口总数推算线网规模；按线网服务覆盖面推算线网规模；以面积线网密度推算线网规模；以城市面积及估算轨道年客运量推算线网规模。线网架构方案形成线网架构的基本要素：主要交通走廊、主要客流集散点、线网功能等级。线网架构的基本思路：30运输系统规划与设计主要交通走廊线网功能等级主要客流集散点经验判断法出行期望经路图法两步聚类识别法市区干线市区辅助线市域快线目录城市轨道交通系统概述城市轨道交通客流预测城市轨道交通线网规划方法城市轨道交通线网规划方案设计城市轨道交通线网方案综合评价31运输系统规划与设计32运输系统规划与设计线网规划方案评价任务与原则线网方案评价任务主要任务包括以下几个方面：明确评价对象；确定评价目的及准则；建立评价指标或指标体系；各评价指标的分析与计算；选择合适的评价方法，综合各评价指标的分析及计算结果，对备选方案进行比选；最终确定最优或满意方案。33运输系统规划与设计线网规划方案评价任务与原则轨道交通网络方案评价应保障线网在功能上满足需要，在技术上切实可行，在经济上投入合理，应遵从如下基本原则：服从完善城市交通系统结构；考虑轨