轨道交通站场与枢纽规划设计 课件 第6章 铁路枢纽

铁路枢纽是在铁路干线的交汇点或终端地区，由各种铁路线路、专业车站以及其他为运输服务的有关设备组成的整体。铁路枢纽是铁路网、交通运输枢纽的重要组成部分，是联系铁路网与城市、其他部门的纽带。铁路枢纽的主要作用是汇集并交换各衔接线路的车流，为城镇、工矿企业和港埠的客货运输服务。一、铁路枢纽的定义铁路枢纽是随着铁路网与城市建设发展逐步形成和发展的，它与工农业发展、城市建设、国防建设和其他交通运输系统有着密切联系。二、铁路枢纽的形成引入线路：京沪线、沪昆线编组站：南翔站客运站：上海站货运站：北郊站、杨浦等站规划：上海南站1997年的上海铁路枢纽总图二、铁路枢纽的形成引入线路：京沪线、沪昆线、京沪高速铁路、沪宁城际铁路、沪昆高速铁路、沪通铁路等编组站：南翔站客运站：上海站、上海南站、虹桥站货运站：北郊站、杨浦站、闵行站等规划：沪苏湖、沪乍杭、沪通二期铁路等，松江南站、上海北站和上海东站等客运站2020年的上海铁路枢纽总图铁路枢纽是随着铁路网与城市建设发展逐步形成和发展的，它与工农业发展、城市建设、国防建设和其他交通运输系统有着密切联系。城市的发展规划和铁路网的发展规划是铁路枢纽形成与发展的决定因素。二、铁路枢纽的形成枢纽的组成要素一般包括铁路线路、铁路车站、疏解设备和相关段所。专业车站：客运站、货运站、编组站、工业站、港湾站等线路及相关服务设施：引入正线、联络线、环线、直径线、工业企业线等线路交叉疏解设施：铁路线路之间的平面疏解和立交疏解、铁路线路与城市公路的跨线桥、平交道口以及线路所等其他设备：如机务段、车辆段等三、铁路枢纽的组成要素铁路枢纽的分类可以按照枢纽规模、枢纽的功能和路网地位及枢纽的几何形状三种方式进行分类。四、铁路枢纽的分类1）按照枢纽规模分类枢纽可以分为大型枢纽、中型枢纽和小型枢纽。根据引入线路的多少和引入方向，编组站、客运站的数量、规模和布局，城市的地理位置、规模和工业区的分布，地形和地质条件以及国防要求等条件确定枢纽规模。四、铁路枢纽的分类2）按照枢纽的功能和路网地位分类枢纽可分为路网性枢纽、区域性枢纽和地方性枢纽。路网性枢纽一般配有路网性编组站或全国枢纽性客运中心，承担大量客货运作业，枢纽规模大、能力强。区域性枢纽以服务区域内中短程的客货运输为主，一般配置有区域性编组站或区域性客运中心。地方性枢纽以地方或地区内中短程的客货运输为主，一般配置有地方性编组站和一般客运站。四、铁路枢纽的分类3）按照枢纽的几何形状进行分类铁路枢纽由于各线路引入的数量、性质和方向不同，各枢纽担负任务不一，当地具体条件各异，导致各枢纽的布置总图存在差异。按照枢纽的几何形状分类，可将枢纽分为以下8种类型：一站式枢纽、三角形枢纽、十字形枢纽、顺列式枢纽、并列式枢纽、环形枢纽、尽端式枢纽和组合式枢纽。四、铁路枢纽的分类枢纽规模与性质：结合枢纽所处的地理位置及其政治经济特征、枢纽所承担的客、货流性质、与相邻枢纽的协作与分工等方面都会影响到枢纽布置图形的设计。各引入线路的技术特征：枢纽引入线路的数量、方向和坡度等技术特征是构成枢纽结构的基本因素，枢纽内的线路、车站等的技术标准除必须与相应引线相匹配外，还要适应枢纽内主要作业的统一性。一、枢纽结构的影响因素客货流向、流量和性质：流向是选定客运站、编组站位置及引线方式的主要因素，流量大小影响枢纽内各车站及设备的规模和连接线路数量，而客货流性质影响专业站的数量和分布。既有设备利用状况：在既有枢纽的改建、扩建中，应充分既有设备，对既有设备的利用要注意改善铁路运营条件，消除或减少对城市的干扰，还要适应发展需要。一、枢纽结构的影响因素城市规划：铁路枢纽是构成城市交通运输设施的一个重要组成部分，因此应与城市发展规划密切配合，尽量做到以下几点：铁路正线避免分割城市的重要区域；客、货运车站位置与城市规划布局配合，特别是与道路和其他交通运输系统相配合，铁路枢纽要与公路、水运以及其他交通运输系统能互相配合、衔接和联运，必要时应使它们的技术装备尽可能靠近，以便于组成当地的运输综合体。一、枢纽结构的影响因素城市规划：铁路枢纽是构成城市交通运输设施的一个重要组成部分，因此应与城市发展规划密切配合，尽量做到以下几点：铁路房屋与城市建筑群体相协调；岔线有计划地引入工业区；灰沫易扬货物和危险品等货运设施的布局应符合环保、公安、卫生、消防要求并设在城市的下风方向和河道的下游。一、枢纽结构的影响因素地形及地质条件：枢纽设计尽量利用地形、地质条件，在保证质量的前提下尽量减少工程量。一、枢纽结构的影响因素1.一站式枢纽主要特征：一般由一个客、货共用车站和3~4条引入线路组成，是枢纽中最基本的图型。所有客、货运及列车改编作业都集中在一个车站上进行，设备集中，管理方便，运营效率较高。但由于作业集中，必然产生大量的作业进路交叉干扰，通过能力和改编能力都较小。适用条件：客货运量较小，引入线路方向少，城市规模较小的枢纽。二、枢纽布置图型2.三角形枢纽主要特征：由三个方向的引入线路汇合，各方向间有较大客、货运量交流的枢纽。其他方向的通过列车可经由联络线通行，以缩短列车行程。如另有新线引入，可根据车流的发展变化将原有客、货共用车站改为客运站，并结合新增线路方向在车流集中的线路上新建编组站。适用条件：当有三个方向的引入线路汇合时，且各方向间有较大交换车流。3.十字形枢纽主要特征：两条铁路线路交叉，各自具有大量的通过车流而相互间交换车流少，且受地形、城市规划等因素控制时，采用一线直接跨越另一线的立交布置，形成十字形枢纽。适用条件：线路方向≥4个，各条线路以自身的本线车流为主，相互交叉的衔接线路间交换车流甚少的铁路枢纽。优点：能保障相互交叉的线路独立作业。缺点：机动灵活性差，对车流变化适应性较弱。4.顺列式枢纽主要特征：枢纽引入较多方向的铁路干线，客运站与编组站顺列布置在主要车流方向上，构成客、货列车运行于同一径路。对于顺列式枢纽，应处理好两端引入线路，注意加强中部繁忙地段的通过能力，必要时可设置迂回线。适用条件：引入线4～5个，折角车流少，受地形限制，城市工业布局分散的铁路枢纽。优点：进出站线路疏解布置简易，客运站、货运站和编组站布置方便。缺点：随着行车量的增长，区间通过能力不足。5.并列式枢纽主要特征：当引入线路较多，客、货运量较大，编组站与客运站并列布置；正线按线路别和列车种类别引入编组站、客运站。适用条件：引入方向较多，客、货运量均大和当地条件合适的铁路枢纽。优点：客货系统完全分开，作业互不干扰，通过能力较大。缺点：进出站线路疏解布置复杂，分期过渡困难。6.环形枢纽主要特征：各引入线路在环线上接轨，各种专业车站布置在环线、半环线或自环线引出延伸至城市中心附近。适用条件：衔接线路方向多，并位于大城市或特大城市的铁路枢纽，工业区分散、服务城市和工业区的铁路线、联络线较多，且其间有大量的客货运量交换。优点：便于各方向的客、货列车的交换，枢纽通过能力大。缺点：工程建设费用大，增加了部分列车的运行里程。7.尽端式枢纽主要特征：位于路网端点处，有大宗货流产生和消失的港湾或工业区。布置图型的主要特征为各衔接线路均从枢纽一端引入，编组站宜主要设在出入口处，方便各地区之间的车辆交流。适用条件：一般适用于大港湾、在工业区或采矿区等处。有时作为路网发展初期的节点。8.组合式枢纽主要特征：由几种类型的枢纽组合而成，它是随路网、城市、地方工业和工程条件等因素逐渐发展演变而成。该枢纽总图没有固定形式。枢纽类型图形性质主要影响因素其它影响因素一站枢纽初始图形车流：原因专业站位置：关键联络线：手段城市规划地形及自然条件顺列、三角、十字、并列式枢纽基本图形环形、混合枢纽发展图形总

结枢纽内设备配置的基本形式是集中式和分散式。集中式布置：枢纽内某类专业站集中设置，仅设1个。分散式布置：枢纽内某类专业站分散设置，数量≥2个。设备配置的基本形式枢纽内客运站的数量和配置，应从方便旅客运输出发，根据客运量、客流性质、既有设备情况、运营要求、城市规划和当地交通运输条件等因素比选确定。优缺点集中式分散式优点方便旅客中转①有利于旅客就近乘车②减小旅客集散规模对城市交通的压力，与城市交通易配合③简化了旅客流线组织缺点①客运站吸引半径过大，部分旅客乘车不方便②旅客流线组织复杂，客运组织困难③客运高峰时，能力易饱和，客流组织机动性差，高峰期城市交通疏解困难旅客中转换乘不方便适用条件一般≤100万人口的城市城市规模较大的城市（＞100万人口）1.客运站的配置方案比较一、客运站的车站配置2.铁路枢纽内客运站配置的原则当客运量不大时，枢纽内设置一个为各衔接方向共用的客运站，既能节省工程费用，便于管理，又能方便旅客中转。客运量大的铁路枢纽，可设计两个及以上客运站。客运站内应设置或预留设置快速、大容量的城市公共交通接口。确保旅客在主要客运站与其他交通方式的便捷换乘及其在主要客运站之间的快速直达。当高速铁路、城际铁路引入时，为了充分利用既有铁路及城市配套设施，方便旅客中转，便于管理，一般采用与既有客站合设方式，但上述新增线路引入枢纽时，受城市规划、地形地质条件、线路技术标准等因素限制，不能与既有客站合设，可通过技术经济比较，并结合城市规划新设客运站。3.客运站的分工当枢纽内有两个及以上客运站时，可以按照以下几种方式进行分工：按照衔接线路分别办理始发、终到旅客列车。枢纽内客站分别办理其中几条衔接线路的始发、终到旅客列车，有条件时尚宜相互办理通过本客运站的旅客列车。当市郊、城际客流大时，可按办理长短途、城际和市郊旅客列车分工；根据牵引类型，按办理动车组列车、机车牵引列车分工；按办理始发、终到和通过旅客列车分工；按办理始发、终到旅客快车和普通客车分工。枢纽内编组站的数量和配置，应根据车流量、车流性质及方向、引入线路情况和路网中编组站的分工，结合当地条件全面比选确定。1.编组站的配置方案比较优缺点集中式分散式优点①设备集中，管理方便，利用率高②便于提高车站自动化水平③减少枢纽内重复作业改善了集中式的缺点缺点①枢纽作业组织机动灵活性差②地方车流集散不利③易引起折角车流枢纽内多余走行④选址难⑤改扩建工程难度大失去了集中式的优点适用条件一般中小型枢纽，衔接线路方向不多，车流简单路网性大型枢纽，衔接线路方向多，车流复杂二、编组站的车站配置2.铁路枢纽内编组站配置的原则枢纽内编组站宜集中设置。新建枢纽或以路网中转车流为主的枢纽，应设置一个编组站。在特殊情况下，经技术经济计较，符合下列条件之一者，枢纽内可设置两个及以上编组站：有大量的路网中转改编车流，又有大量在工业区和港埠区集中到发的地方车流。引入线路汇合在两处及以上，相距较远，汇合处又有一定数量的折角车流和地方车流，且改编作业分散办理有利。枢纽范围大、引入线路多、工业企业布局分散和地方作业量大。3.编组站的分工按照改编车流性质分工：主要编组站——中转车流为主；辅助编组站——地方车流为主；相邻编组站按两种车流编组列车（否则会出现重复改编，小运转车流大）。适用于改编车流和地方车流都较大的枢纽。按衔接的线路分工：各编组站担当与其衔接的各线路进出枢纽的改编作业。该方案方便折角车流和地方车流的处理，但增加枢纽内编组站间交换车流取送作业。按运行方向分工：枢纽内两个编组站分别“把”出口或入口，分别负责上行或下行车流。综合分工：一般按衔接线路或运行方向分工，同时将大部分中转改编车流集中在主要编组站作业。1.客运站的位置确定原则枢纽内客运站的选址直接决定了客运系统运输组织的顺畅性、旅客出行的便利性和枢纽规划建设的成本。客运站的位置除应满足铁路本身的运营要求外，宜设在距市中心2km～4km的地方。这样既能方便旅客，又易于做到与城市规划配合。确定客运站位置时须遵循以下规定：符合铁路枢纽总图规划。客运站尽量伸入或靠近客流中心，与城市融合发展。枢纽内如设置几个客运站，应避免集中设置在城市的同一侧。考虑城市规划、地形地质条件、建筑物拆迁、土地资源开发等因素，经综合比选后确定。三、专业车站的位置2.编组站的位置确定原则编组站不是直接服务于城市的铁路设备，由于它占地大，进出站线路布置复杂，因此需慎重选择其在枢纽内的布置位置。编组站布置应满足以下要求：编组站应设在城市规划区的外围以减少对城市交通和环境的影响。编组站应设在线路汇合处主要车流方向的线路上，以便各引入线的车流能便捷地集中到编组站进行改编作业，有利于折角车流的中转。近远期结合，满足各设计年度内引入线路作业的需要，并留有发展余地。3.货运站的位置确定原则货运站的选址应面向产业、靠近货源发生地，与城市产业布局、交通运输等规划相匹配。依据货运站的功能定位，它的选址应符合下列规定：符合铁路枢纽总图规划和城市物流规划，与货运生产力布局和线路、车站能力相匹配，并宜靠近技术作业站，确保进出车流顺畅。货运站宜设在环线、迂回线或联络线上，必要时也可设在由编组站、中间站引出的线路上或中间站上。应充分考虑市场需求和多式联运需要，并应按照“无缝化”衔接要求，强化不同交通方式衔接和多式联运，实现“门到门”运输。危险货物专业型货运站和货场应设在市郊和城市主导风向的下方侧，并远离居民区和其他环境敏感区。枢纽线路一般都有几条衔接线路引入，且在多数情况下都是由两条衔接线路先引入后，随着新线的引入逐步发展形成的。设计原则：尽可能使中转车流顺直地以最短路径通过枢纽，使地方车流顺利地送达枢纽各装卸点，使折角车流无多余走行公里，不改变运行方向通过枢纽。枢纽线路直接引入：线路直接引入枢纽内的客货共用站或编组站，如一站式铁路枢纽。分歧引入：当枢纽内编组站与客运站并列布置时，枢纽进出站线路采取在枢纽前方适当地点按客货列车种类分歧引入方式，如并列式铁路枢纽。会合引入：当枢纽内引入方向较多，为了简化枢纽结构，将两条线路在枢纽前方站、线路所或其他车站合并后引入枢纽，如顺列式铁路枢纽。分散引入：在设有环线或半环线的枢纽内，引入线的方向较多且分散，一般都根据现有枢纽的条件，分散引入环线上的各专业站上，如环形铁路枢纽。一、枢纽线路的引入方式定义：联络线是把枢纽内的车站与车站、车站与线路及线路与线路衔接起来的线路。主要作用：分散枢纽内主要干线及专业车站的列流，以增加枢纽的通过能力；缩短列车运行距离，使列车以最短路径通过枢纽；消除折角列车运行，增强枢纽运营的灵活性和机动性等等。种类：顺向、折角联络线和迂回联络线。二、铁路枢纽联络线进出站线路：按列车运行的不同类别要求引入枢纽内专业车站或车站内的车场而修建的正线及各种连接线路统称为进出站线路。进出站线路的疏解：为减少或消除进出站线路上列车或机车运行的进路交叉所采取的措施称为进出站线路的疏解。疏解设计的影响因素：行车量大小、行车安全条件、列车按不同方向或不同种类别分别运行的要求和地形条件等。疏解设计原则：设计时，应配合城市规划，兼顾行车安全、通过能力和节约工程投资等各方面要求，经过必选确定采用平面疏解或立体疏解。三、枢纽进出站线路疏解1.平面疏解

线路所基本原理:使交叉点列车运行延误减至最小在进出站线路的分歧或汇合处，可以设置线路所。当设计有行车进路交叉的线路所时，其线路平纵断面一定要保证列车有停车起动条件，使次要列车必要时可在正线上停车等待。闸站闸站是在铁路线路分歧、会合或交叉地点增设必要的配线，用来调整列车运转，它是为疏解行车进路交叉而设。上图为单线与双线交叉