教学PPT城市地下交通设施规划城市地下铁路.ppt

第四章城市地下交通规划 城市地下交通规划 城市交通是指人口 物质和信息在城市的流动 城市交通分为动态交通和静态交通两种形态 步行或车辆行驶属于动态 交通设施包括地下轨道交通 地铁 轻轨 地下道路交通 快车道 城市隧道 地下人行通道静态交通系统包括驻足或候车 贮存过程 车辆停放 地下静态交通设施一般指地下停车库 城市地下交通按照城市功能分为地下步行系统空间 地下步行街 地下行人过街道 和地下机动车交通系统空间 地下快速路 地下停车系统 地下轨道交通系统空间 地铁 城铁 轻轨 优点 完全避开了地面交通的干扰和地形的起伏 最大限度地提高车速 不受城市街道布局的影响 有可能选择最短距离 提高运输效率 基本上消除了对城市的大气污染和噪声污染 节省城市交通用地 可节约土地购置费用 能有效地发挥防灾作用 缺点造价高工期长内部发生事故时危险性大 城市地下交通的特点 同地面城市规划相结合 考虑近期 10年 远期 25年 城市道路 人口密度的总体发展趋势 同现有地面道路交通网相配合的原则 在现有城市人口集散 繁华 交通流量大的地域 至少应有一个地下车站连接地面的交通中心 分期建设同地面整体系统交通网的布局相配套原则 同一定规模的其他地下建筑相连接的原则 如地下街 下沉式广场 地下停车场 防护疏散通道等 同现时及远期财力 施工技术水平相协调的原则 地铁防护效果同应急状态下的运输 疏散相配合的原则 城市地下交通的规划原则 第四章 2城市地下铁路规划 4 1城市轨道交通4 2城市地铁路网4 3城市地铁线路4 4城市地铁车站 4 1城市轨道交通发展 按照线路敷设方式地下线地面线高架线按照线路营运范围市区轨道交通地铁 轻轨市域轨道交通法国rer 德国s bahn 日本私铁地区铁路交通市郊铁路 德国db db全称deutschebahn是德国铁路公司 日本jreast 城际铁路 通勤铁路 按照路权a类 全封闭系统b类 半封闭系统c类 开放系统 有轨电车 按照车辆特征 我国按照宽度规格 a型车 3mb型车 2 8mc型车 2 6m 不同驱动方式 电传动车 线性电机车 独轨车 自动导轨车 磁悬浮车 线性电车车厢 城市轨道交通车辆 日本跨座式独轨车 日本千叶市悬挂式独轨车 英国伯明翰maglev线轨道结构 日本神户的港岛agt线 城市轨道交通车辆 独轨 高架 悬挂式独轨景观和采光影响小 噪音 振动跨座式独轨橡胶轮 噪音小 轮粉尘污染 难救援 适用于运动场短途运输自动导轨agt系统的输送能力比独轨系统小 但其建设费用较低 噪声也较小 通常用于连接新开发区与附近的铁路车站或交通枢纽 上海地铁车辆 上海磁悬浮 我国 城市快速轨道交通工程项目标准 轨道交通按照系统容量分类 轨道交通的基本概念 地铁泛指地下快速轨道交通 包括城市地铁 轻轨 区域快铁 一般铁路 在专业领域 轻轨与地铁的区分方式在于运量的不同 轻轨指每小时单向运输量小于20000人的城市轨道交通系统 而地铁指每小时单向运输量大于20000人的城市轨道交通系统 地铁列车最高时速达到80km h 一列车按照6辆编组 每辆车定员310人 其中座位62个 全列车就可载人1860人 地铁交通造价昂贵 城市人均国民收入达到200 300美元以上的城市才可能修建地铁 百万人口规模以上的大城市 由于常规的地面公交已不适应客流的需要 宜兴建地铁 前苏联早期规范是高峰小时单向客流量达6000人时可修建地铁 法国巴黎 里昂 马塞城市高峰小时单向客流量达8000人时修地铁 美国华盛顿等城市地铁高峰小时客流量达到10000人 我国高峰小时客流量达10000人时可建设轻轨交通线 高峰小时客流量达到30000人以上时可建设地铁 轨道交通基本概念 地铁的主要工程设施线路 地铁隧道线路一般为双线 有的为四线 可分长途运输和短途运输 或快车线和慢车线 线路的轨距一般为1 435米 车站 车站可以分为岛式与侧式两种 地铁在市中心区一般采用地下方式 在城市边缘或近郊区可采用地面或高架方式 以降低工程造价 出入口和通风亭 每个车站应有四个出入口 可与附近的建筑结合 也可布置在街道两侧或广场里面 出入口有盖 也可露天 设计应具有识别性 并与环境相协调 通风亭因有一定的体量 应重视视觉形象和环境要求 地铁内部各种设施 主要有给排水 通讯广播 照明通风 售票检查 车辆通话 运行自动连锁 计算机控制 车辆速度 地点 时间等数据的中央控制 包括各种服务 管理 控制设施 轨道交通基本概念 地铁常用技术指标载客量高峰小时单向的客运量为40000 60000人行驶速度设计车速70km h 实际旅行速度30 40km h 快速地铁设计110km h 实际70km h 转弯半径最小转弯半径正线300m 联络线200m 行车次数每小时40对 间隔1 5min 实际间隔2 3或4 5min站距平均站距以1 0 1 5公里为宜 轨道交通基本概念 轻轨常用技术指标载客量高峰小时单向的客运量为10000 30000人行驶速度设计车速60 80km h 实际旅行速度20 35km h 转弯半径最小转弯半径正线100m 辅助线50m 最大坡度正线6 7 行车次数高峰每小时20 30对 低峰不小于10对 目前 世界上拥有城市轨道交通系统的300多个城市中 拥有地铁的城市约占5 拥有地铁和轻轨的城市占11 拥有轻轨和有轨电车的占84 轻轨运量适中 造价是地铁的1 2 1 3 运量也是地铁的1 2 我国大城市人口集中 交通拥挤 在当今的经济水平下 发展轻轨交通或以地铁轻轨结合 辅之以常规的地面公交 将是解决城市交通较切实可行的办法 表4 1世界主要国家地铁建设概况 表4 1世界主要国家地铁建设概况 续 第一条地下铁道伦敦1863年1月10日采用明挖法施工 蒸汽机车牵引 线路长6 4km 第二条地下铁道伦敦1890年12月18日 盾构法开挖 电气机车牵引形式 线路长5 2km 1897年 英国格拉斯哥 缆索牵引 1936年改为电力牵引 20世纪上半叶 伦敦 格拉斯哥 芝加哥 布达佩斯 波士顿 维也纳 巴黎 柏林 纽约 东京 雅典 莫斯科等12座城市建造了地下铁道1985年止 全世界地铁线路全长4 767km 4 1城市轨道交通的发展 最早的地铁 1863年1月10日伦敦明挖法施工6 4km地铁 蒸汽机车最快地铁 美国旧金山 巴特 地铁 最快时速128km 最豪华地铁 莫斯科 运量最多 欧洲地下宫殿 线路长146 5km 103个车站内艺术博物馆最长的地铁 美国纽约地铁 线路30条 全长432 4km 498个车站最清新地铁 新加坡地铁 明亮 清洁 安全最方便地铁 巴黎地铁 每天发车4960列 主要出入口均设有电脑显示屏 最先进地铁 法国里昂地铁 全部由微机控制 无人驾驶 轻便 省钱 省电 车辆运营噪声和振动都有很小 地铁之最 地铁照片 纽约地铁 莫斯科地铁 新加坡地铁 伦敦地铁 莫斯科地铁照片 新加坡地铁 地铁照片 纽约地铁 纽约地铁 平壤地铁 世界最长的艺术博物馆 斯德哥尔摩地铁 中国地铁照片 北京地铁8号线一期森林公园站地铁站台 北京地铁机场专线国际机场站台 现阶段 申报发展地铁的城市应达到下述基本条件 地方财政一般预算收入在100亿元以上 国内生产总值达到1000亿元以上 城区人口在300万人以上 规划线路的客流规模达到单向高峰小时3万人以上 申报建设轻轨的城市应达到下述基本条件 地方财政一般预算收入在60亿元以上 国内生产总值达到600亿元以上 城区人口在150万人以上 规划线路客流规模达到单向高峰小时1万人以上 国务院办公厅关于加强城市快速轨道交通建设管理的通知 国办发 2003 81号 当城市每年的gdp达到500亿元以上时 认为有条件建设地铁 而每年的gdp达到300亿元以上时 则认为有条件建设轻轨交通 4 2地铁线路网规划 5 2 1地铁线路网规划内容5 2 2地铁线路网型式5 2 3地铁线路网规划要点 概述 地铁路网规划是全局性的工作 首先应当在城市发展总体规划中有所反映 根据城市结构的特点 城市交通的现状和发展远景 进行路网的整体规划 然后在此基础上 才能分阶段进行路网中各条线路的设计 从广义上讲 地铁路网实际上是由多条线路组成的 可以互相换乘城市快速轨道交通系统 在一些地铁非常发达的城市中 仅仅是地铁的地下段部分 就己经形成了一个比较完整的路网 4 2 1地铁线路网规划内容 1 轨道交通的必要性客流量 建设资金 运营亏损 2 线网规模研究线网的总长度及其线路的数目 3 线网结构研究线网的形态结构 4 线路规划原则线路走向 车站分布 线路敷设方式 5 联络线规划两条正线间的连接线 同地面城市规划相结合的原则 考虑近期 10年 远期 25年 城市道路 人口密度的总体发展趋势 同现有地面道路交通网相配合的原则 在现有城市人口集散 繁华 交通流量大的地域 至少应有一个地下车站连接地面的交通中心 分期建设同地面整体系统交通网的布局相配套原则 同一定规模的其他地下建筑相连接的原则 如地下街 下沉式广场 地下停车场 防护疏散通道等 同现时及远期财力 施工技术水平相协调的原则 地铁防护效果同应急状态下的运输 疏散相配合的原则 1 地铁线路网的规划原则 2 地铁线网规划步骤 1 收集和调查的历年社会经济 gdp 人均收入 土地利用 居住人口及岗位分布 流动人口 路段交通量 od流量及流向资料 为现状诊断及客流预测提供基础数据 出行端点可以分为起点和讫点 origin和destination 也就是od点 2 通过对交通线网各路段的交通量 观测交通量或理论分配交通量 拥挤度 或饱和度 车速 行程时间等指标分析 对现状交通线网进行诊断分析 发现城市交通现状及目前发展趋势下可能存在的问题 3 分析未来城市的人口 包括常住人口 流动人口 总量 出行特征 频率 距离 方式 交通结构等方面的情况 对轨道交通客运需求进行预测 预测结果是方案设计和评价的基础 4 城市发展战略研究 远景的城市人口 工作岗位的数量及分布 城市发展形态与布局结构 中心区及市区范围的人口密度及岗位密度 2 地铁线网规划步骤 5 城市综合交通战略研究 从城市交通总能耗 总用地量 总出行时间等角度论证不同时期的城市轨道交通客运份额合理水平 确定不同时期城市轨道交通客运目标 6 在现状诊断和需求预测基础上 结合城市综合交通战略 城市轨道交通建设资金供给等方面确定未来若干规划期的轨道交通线网发展规模 7 根据轨道交通线网规模 结合客流流向和重要集散点编制线网规划方案 先考虑重要换乘枢纽的点位 方案设计与客流预测是相互作用的 在具体预测过程中需要不断重复上述过程 8 针对各线网方案 利用预测的客流分析结果进行客流测试 得到各条规划线路各断面 站点的客流量 换乘量以及周转量等指标 为方案评价提供基础数据 9 建立评价指标体系 对各方案进行定性 定量的分析和比较 10 选择较优方案 并结合线路最大断面流量等因素确定轨道交通的系统模式 3 客流需求预测 1 全线客流 包括全日客流量和各小时段的客流量及比例 2 车站客流 包括全日 早 晚高峰小时的上下车客流 站间断面客流量以及相应的超高峰系数 3 分段客流 站间od表 平均运距及各级运距的乘客量 4 换乘客流 各换乘站分向换乘客流量 5 出人口分向客流 我国 地下铁道设计规范 gb50157 1992 规定 设计年限近期宜为交付运营后第10年 远期不宜少于交付运营后25年 3 客流量主要影响因素 城市性质及地位城市人口土地利用规模及分布形态城市人口密度 房屋建筑密度 工商企业集中程度城市内部交通枢纽城市对外交通枢纽客流预测的难度主要有 预测年限长 积累的资料不够 预测技术不完善 城市发展过程是动态的 城市规划也是动态的 轨道交通发展规划的背景难稳定 不同交通方式之间的票价竞争性和敏感性对客流量的波动大 线路的调整影响相邻线路的客流量 3 客流量预测四阶段五步骤 预测过程分为四个阶段 生成预测 分布预测 方式划分预测 分配预测 预测5个基本步骤收集资料 主要包括土地利用规划资料及交通供给资料等出行生成预测 出行分布预测 出行方式预测 客流分配预测 3 城市轨道交通需求的四阶段预测法 3 城市轨道交通需求的四阶段预测法 3 客流量生成吸引预测方法 一般影响出行产生量的因素可分为两类 一为住户的人口特性 另一为住户的收入水平和小汽车拥有量 影响出行吸引的因素主要与建筑面积及其使用性质 商业 学校 服务业 制造业等 有关 客流量的预测方法常用的1 出行率法 2 回归模型 3 客流量交通方式划分 交通方式划分就是要把各交通小区之间的分布交通量划分给各种交通方式 从而在各自的交通网上进行分配 客运交通一般分为两种方式 公共交通指公共电 汽车以及轨道交通等 个体交通指小汽车 自行车交通和步行交通 划分方法分担率曲线法 损失最小模型 3 客流量交通方式划分 3 轨道交通量分配 轨道交通量分配是把交通方式划分阶段所得到的各小区之间的轨道交通量分配到将来的轨道交通线网上去 以求取线网中各轨道交通线路所承担的交通量 从而为确定轨道交通设施规模等服务 分配方法 1 最短路径法 2 多路径概率分配法 3 轨道交通量分配 1 最短路径法 2 多路径概率分配法在od间同时选定多条路径 路线 按各条路径的特性值 时间 费用 的大小比例将各od间的轨道交通量分配到各条路径 线 上去 4 线网规模估算 目前国内还没有轨道线网规模具体标准 负荷强度法估算其长度负荷强度是指某条城市轨道交通线路每日单位长度 双线公里 的平均客流量 单位为万人次 km d 负荷强度法是利用远期的城市公共交通客流总量除以线网平均负荷强度来计算线网规模 l q ql为规划区内规划线路总长度 km q为规划区内规划期公共交通预测总客运量 万人次 为规划期内规划区轨道分担的客流量比例 q为规划区内线路平均负荷强度 万人次 km d 4 负荷强度法例题 已知 某城市规划区域内的规划常住人口815万人 流动人口250万人 规划期末常住人口 流动人口的平均出行次数分别为2 57 3 50人次 人 d 步行出行量为20 各种交通方式的平均换乘系数为1 57人次 人次 公交客运量占运载工具客运量的比例为70 轨道交通客运量占公共交通客运量的比例为70 平均运载强度取3 2万乘次 km d 则规划区域内规划期内线网的规模为 远景出行总量815x2 57 250 x3 5 2970 万人次 d 运载工具总客运量2970 x0 80 1 57 3730 万人次 d 公共交通客运量3730 70 2611 万人次 d 轨道交通客运量26llx70 1828 万人次 d 线网规模为1828 3 2 571 km 4 线网规模估算 线网密度法估算其长度线网密度是指单位指标的城市轨道交通线网长度 单位指标一般是面积 人口或其他主要社会经济指标 相应的线网密度分别称为面积线网密度 人口线网密度 利用面积线网密度估算线网规模 l il为规划区域内规划线网总长 km a为规划区域面积 km2 i为面积线网密度 km km2 4 2 2线网方案设计 第一 分析已经形成的客流走廊现状及未来可能形成的客流走廊的客流增长趋势 城市性质及地位 城市人口 土地利用的规模及分布形态 市内公共交通枢纽及对外交通枢纽 4 2 2线网方案设计 第二 线路位置必须满足城市地形 地质 历史文物等自然条件及人文地理条件的要求 城市自然地理条件 城市人文地理条件 城市经济实力 轨道交通的敷设方式 比较 地下隧道对通风 照明 消防要求较高 造价昂贵 长久耐用 将来很难进行改建 地面线路及高架线路 对通风 照明要求不高 需防治噪声 线路建筑形态与周围建筑环境协调 当线路两侧建成建筑群后难改建 4 2 2线网方案设计 第三 应充分考虑轨道交通系统中车流与人流的特点 尽可能减少旅客出行时间 节省运营成本 提高运输效率 1 线网结构 2 线路的起终点及换乘站的选址 3 市中心区换乘站选址足够的用地 4 2 2线网设计步骤 在远景城市发展战略 城市公共交通发展战略基础上 借鉴国内外城市轨道交通线网规划经验 拟定线网规模 建立城市综合交通现状交通线网 综合交通现状交通线网客流特征分析 综合考虑城市主要客流分布 一定规模下的线网形态特征及其功能特点 城市地理 地形 地质 环境等因素 拟定若干轨道交通线网方案 线网方案客流分析 建立线网评价指标体系 对各线网方案进行比较和筛选 线网方案更新及优化 4 2 2轨道交通线网方案设计流程图 分离式 优点是线网上列车能更安全地进行高密度快速运行 缺点是路线系统不能发展 换乘次数及换乘距离均会增加 联合式 是可实行列车共线运营 减少或方便旅客换乘 条件是共线区段的起终点站设道岔的接轨站 共线区段的通行能力要满足要求 特大城市 如500万人以上 宜以分离式线网为主 一般大城市 100 300万人 宜以联合式线网为主 4 2 2地铁线路网的基本关系 线路之间的关系按其交叉点分为三类 线路之间无交叉 类 平行 相距较远 地理因素隔断 线路之间交叉一次 类 呈十字形 x字形 y字形及t字形四种 线路之间交叉两次及以上 类 为两线各个方向之间的换乘创造最方便的条件 提供很大的换乘能力 平衡各换乘站的换乘客流 4 2 2地铁线路网的基本关系 4 2 2线网形态结构 最常见 最基本的线网形态结构是三种 网格式无环放射式有环放射式 4 2 2线网形态结构 网格式线网线路分布比较均匀 客流吸引范围比例较高 乘客容易辨识线路方向 换乘站较多 线网连通性好 缺点 是对角线方向的出行绕行距离较大 市中心区与郊区之间的出行需换乘 二是平行线路间的换乘比较麻烦 一般要换乘2次或2次以上 当线网密度较小 平行线之间间距较大时 平行线间的换乘很费时间 无环放射式线网使各区域至中心点绕行距离最短 线网中心区域的可达性最好 市中心与市郊之间的联系方便 各条线路之间都相互交叉 任意两线路间均可实现直接换乘 线网中任意两车站之间最多只需换乘1次 没有环行线 市郊之间缺少直接的轨道交通联系 出行需要经过市中心区的换乘站中转 绕行距离很长 有环放射式线网对城市居民的使用最为便利 当城市因其郊区发展成市区后 这种形式的线网便于线网有效的扩展 单线式 用于城市人口不多 对运输量要求不高的中小城市 右图为意大利罗马单线式地铁单环式 用于城市人口不多 对运输量要求不高的中小城市 右图为英国格拉斯哥单环式线地铁 4 2 3地铁线路网的单线单环形式 4 2 3地铁线路网的放射式形式 放射式又称辐射式 是将单线式地铁网汇集成一个或多个中心 通过换乘站从一条线换乘到另一条线 规划在呈放射状布局的城市街道下 上图美国波士顿地铁线路网下图英国伦敦地铁线路网 放射形是由若干条直径线经市中心向外放射 优点 乘客方便 郊区乘客可直达市中心 并且由一条线到任何一条线只要一次换乘就可到达目的地 是换乘次数最少的一种形式 缺点 当多条线路汇集在市中心且集中在一点时 易造成客流组织混乱 并增加施工难度和工程造价 到相邻区域去的乘客增加了绕行距离 从而增加了乘行时间 并且不必要地增大了市中心的过境客流量 广州市根据市区内存在南北与东西两个主要客流方向的特点 预测到2010年单向客流量可能达到4 5万人次 小时 故第一次规划是大致十字形的地铁路网 计划远期再扩展为两个环状线加一条通向黄浦港的轻轨线 广州市地铁路网 1998 广州市地铁规划线路图 2000 广州市为发挥中心城市的辐射作用 形成 保护旧城 开发新城 拉开城市布局 的城市发展战略 2004年路网规划由已通车的地铁1线 2线 在建3线 规划的4线和机场线等5条线路共同组成 总长129 40km 到2010年 广州市将建成以城市快速轨道交通为骨干的多层次 多功能 多类型的城市综合交通体系 广州市地铁规划线路图 2004 广州市轨道交通线网建设规划 2005 2010 又提出在已经开通的1 2 3 4号线基础上增加2 3号线北延 4号线南北延伸 完成在建5 6 8号线 增加7 9号线 深圳市地铁规划线路图 深圳地铁1998年5月获国务院批准立项 深圳地铁一期工程主要由1线东段和4线南段两部分组成 线路全长21 866公里 总投资115 5亿元人民币 1线东段从罗湖经会展中心 1 4线换乘站 至世界之窗共15个车站 全长17 119双正线公里 4线南段自皇岗砂码头起 在会展中心站与1号线立交换乘 再沿规划的鹏城一路至少年宫止 线路全长4 479双正线公里 竹子林车辆段出入段线1 291单线公里 1号线与4号线西北联络线0 447单线公里 全线共设车站20座 其中地下站19座 地面站1座 竹子林车辆段和控制中心各1处 主变电所2座 4 2 3地铁线路网的有环放射式 蛛网式由放射式和环式组成 其运输能力大 是大多数城市地铁的主要形式 左图莫斯科地铁线路网 右图巴黎地铁线路网 放射加环线形通过环线将各条放射线有机地联系在一起 优点 它既具备放射形线网的优点 又克服了其不足之处 方便了环线上的直达乘客和相邻区域间需要换乘的乘客 并能起到疏解市中心客流的作用 上海市1985年的综合交通规划中 地面上规划7条快速干道和其他一些主 次干道 以及自行车专用道外 地铁路网如图组成 总长176km 上海市2003年修改规划 如下图所示 上海市地铁路网 上海市地铁路网规划图 2008 上海地铁一号线是轨道交通网络中的南北主干道 由莘庄起始 沿沪闵路一侧平行北上 在漕宝路前空越漕河泾 沿漕溪路北上达徐家汇 转向东北沿衡山路到达淮海路 再向东到黄陂路 向北到上海市中心人民广场后穿越苏州河 到达上海火车站 全线设车站十六座 上海市地铁路网1线 地铁二号线是地铁网络的东西线路 西起虹桥机场 经闹市区在南京东路外滩穿越黄浦江到浦东陆家嘴金融贸易区 延至终点张江高科站 在龙阳路站与磁悬浮线换乘 直达浦东国际机场 上海市地铁路网2线 2000年建成通车的明珠线沿沪杭铁路内环线走向 穿越漕溪路立交桥和中山西路内环线高架后由地面线引至高架线 沿沪杭四条下坡至地面 沿交通路穿过恒丰路立交桥后起坡过渡到高架线 穿越上海火车站北广场 宝山路后 沿淞沪铁路上空至铁路江湾镇站 工程全长24 97km 沿线设19个车站 其中地面线3 6km 高架线21 37km 上海市轨道交通路网明珠线 棋盘式由数条纵横交错布置的线路网组成 大多与城市道路走向相吻合 形式特点是客流量分散 增加换乘次数 车站设备复杂 左图为美国纽约地铁线路网 4 2 3地铁线路网棋盘形式 1982年的 七线一环 地铁路网规划方案如下图 当时缺少全市客流量统计资料 没有考虑与公共交通枢纽站和市郊铁路的换乘关系 为了与地面上的井字形道路系统协调 地铁线路也呈井字形布局 在某些路段上加大居民出行的距离和增加换乘次数 1986年 全市交通调查基础上调整了原路网 增加了对角线方向的线路 城区以外的线路改为地面或高架 形成了以地铁线路为骨干 连接地面公交线路和市郊铁路的立体化综合路网 换乘较前方便 北京市地铁路网 北京市地铁路网规划 1982规划 1986规划 2008年规划 4 2 3地铁线路网的棋盘环线加对角线形 棋盘环线加对角线形在棋盘加环线的基础上增加了对角线 优点 弥补棋盘形非直线系数大的缺点 对角线上的街区之间 或郊区至市中心的居民出行 增加了其可达性 并且减少了其出行时间 同时 也充分发挥了快速轨道交通的使用效能 不足 但若对角线只能沿棋盘形道路布置成若干阶梯形线路 意义就不大了 它不但不能缩短乘客的乘行距离 而且由于增加了许多曲线而恶化了线路条件 当对角线方向上的客流量确实较大 并且有布置线路的适宜条件时 才能采用这种形式的线网 举例 北京市2002年调整的地铁线网 4 2 3地铁线路网的混合形 混合形混合形线网结构形式是结合城市的具体情况 将各种几何图形的两种或多种有机地结合在一起 成为一个完整的线网结构形式 它能充分适应城市的特点 并尽力吸收各种几何图形的优点 因地制宜地布置成与城市特征相协调的线网形式 比较机动灵活 并能达到较好的效果 4 2 4地铁路网规划要点 线网选择就是确定线路走向 确定不同线路 地下 地面 高架 的长度和位置 车站位置和类型 及设备段和车辆段位置 因为车站建筑在投资上占有很大比重 一般车站造价是相同长度隧道造价的3 10倍 且地铁车站是呈点状分布的人流集散节点 因此 轨道交通规划的重点是站点的布局和功能定位 线路端点站开发在地铁线路的终端车站以交通功能为主进行开发 安排大规模的机动车和非机动车停车场 缓解交通压力 为出租车提供一定规模的停靠站 以满足部分居民对这种出行方式的需求 与地面公交首末站相结合 实现公共交通之间的换乘功能 此外 为方便换乘的人们购物 可以修建较大型的超级市场或者综合商场 4 2 4地铁路网规划要点 换乘站点站开发规划方案中两线相交的站点也应作为换乘枢纽予以考虑 重点为改善换乘条件 增强公共交通吸引力 应加强枢纽站与周围公共建筑之间的连接与配合 枢纽站周围方圆100m范围内的大型公共建筑均可设地下步行通道与枢纽站连接 此外 可以修建机动车行通道与周围地下停车设施连通 一般站点站开发换乘站主要集中在中心区范围内 开发以交通功能为主 结合地面土地利用性质进行开发 规划重点是步行交通 自行车交通与轨道交通之间的换乘 地铁线路规划的一般要求 地下铁路的线路在城市中心地区宜设在地下 在其他地区 条件许可时可设在高架桥或地面上 地铁地下线路的水平位置和埋设深度 应根据地面建筑物 地下管线和其他地下构筑物的现状与规划 工程地质与水文地质条件 采用的结构类型与施工方法以及运营要求等因素 经技术 经济综合比较后确定 地铁的每条线路应按独立运行进行设计 线路之间以及与其他交通线路之间的相交处 应为立体交叉 地铁线路之间应根据需要设置联络线 地铁车站应设置在客流量大的集散点和地铁线路交会处 车站间的距离应根据实际需要确定 在市区为1 0km左右 郊区不宜大于2 0km 4 2 4地铁路网规划要点 确定合适的路网形式 单纯的放射状路网 很难实现各线路之间的换乘 环形路网可以连接各放射状线路 实现换乘 市区轨道交通线路应尽量沿着交通主干道 要贯穿城市中心区 并提高列车的运行效率 线路尽可能经过大型客流集散点 多设换乘点分散旅客 走向要和现存的最大客流量流向一致 城市外围区及郊区的线路走向应与城市规划的发展轴线紧密结合 联系大型居民点 卫星城市 对外交通终端 线路上客流量不均匀 可设置折返线 高峰时段增开区间列车 当地面道路能承受客流负荷时 线路要避免与地面路网规划过分重合 选择线路走向要避开不良地质条件和存在地下管线 建筑物基础和其它地下工程地段 不破坏国家级自然风景区及文物保护点 4 2 4地铁路网规划要点 城市中心区线网规模设计应适应城市远期或远景的发展要求 城市中心区线网结构除了进行客流分析及建设效果分析外 还要结合系统制式 线路敷设方式 列车交路 换乘客流规模等因素论证线路与车站的可实施性 线路尽量沿放射状的城市道路干线走向 便于吸引沿线客流量 减少拆迁量和工程量 线路的起终点尽可能放在城市外围区或郊区 以节省起终点站的建设成本 给后期修改完善留有余地 减少线网总的换乘次数是线网结构优化的重要内容 南京地铁 2005 南京地铁网规划 2005 根据南京市目前城市规划 到2050年南京市的轨道交通线网将由10条地铁线 四条轻轨线构成共计433公里的网络 1号线 贯穿主城南北中轴线最重要的客流走廊 沿途经迈皋桥 南京火车站 玄武门 鼓楼 穿越新街口中央商务区 向南途经三山街 中火门等车站 再向西接河西新城城市副中心至奥体中心 2号线 贯穿主城东西中轴线客流走廊 东连仙林大学城 西通河西新城区 中间穿过新街口中央商务区 途经孝陵卫 中山门 明故宫 新街口 汉中门 莫愁路 纬九路等车站 3号线 南北客流主干线 贯穿大江南北 连接主城江北新市区和东山新市区 连接禄口机场 南京铁路南站 南京火车站及江北火车站最重要的对外交通枢纽 4号线 东西客流主干道 贯穿主城 仙林新市区和江北新市区 5号线 贯穿主城东南和西北的加密线 分流1号线和市中心区的客流量 6号线 主城内环线 平衡主城内轨道线网客流 并带动沿线一些主要地区再开发 7号线 主城两部南北向的预留线 分流南北向主干线的客流量 线网建成后南京市中心区线密度将达到1 2k 主城的线网密度达到0 63km k 都市发展区线密度达到1 13km k 轨道交通线网规划是一个动态发展的过程 建设中的地铁1号线 已上报国家计委立项的2号线 成都地铁规划 根据成都最新规划 成都将形成 一主七卫 的新城市格局 即1个主城区和双流 龙泉 新都 郫县 温江等7个卫星城 由原先的单中心发展模式逐渐演变为扇形的多中心格局 为配合目前成都市新规划和城市一体化进程 解决人口膨胀 环境和城市交通瓶颈问题 修建地铁 预计未来30年内 成都轨道交通建设的规划总里程达493 3公里 其中新建地铁128公里 轻轨181 8公里 规划的7条轨道投资将达千亿 其中1号 2号线将在10年内正式开通 其具体规划如下 1号线北起大丰镇 红花堰 火车北站 人民北路 文武路 骡马市 天府广场 锦江宾馆 小天竺 省体育馆 倪家桥 桐梓林 火车南站 南三环 新益州 高新区孵化园 南止于新会展中心 2号线西起郫县郫筒镇 老成灌路 三环路 羊西线 中医药大学 蜀都大道 天府广场 东大街 东止于龙泉镇 3号线起点为新都 往西南方向最终至双流 4号线东西走向 起点十陵 终点温江 5号线起点火车北站豆腐堰附近 往西走一段后 南至华阳 6号线规划起点位于一环路西北桥附近 南下出三环后分为两支线 分别到达双流机场和华阳 7号线规划为环状走向 起点在三环路沙湾北延线附近 最终到达龙潭 地铁规划与城市规划相结合重点考虑的问题 地铁规划是城市规划的主要内容之一 地铁规划必须与城市总体规划相结合 才能符合城市实际 重点考虑以下问题 地下空间规划中 要为轨道新线路预留空间 城市干道下 要为可能引入的新轨道设施预留相应的空间 城市轨道建设要为其他地下设施建设相结合 进行综合开发 对需要进行深度开发的地铁建设 应为其在浅层空间预留出入口 4 3地铁线路规划 地铁线路规划内容地铁线路平面规划地铁线路纵面规划地铁线路客流量规划 地铁的组成 地下线路 地面线路和高架线路 按其在运营作用分为正线是指两相邻车站之间贯通的线路 一般为双线 辅助线是合理调度列车而设置的线路 包括车辆段或停车场的出入线 车站配线 存车线 渡线 折返线 安全线 及两条线路之间的联络线 车场线是车辆段场区作业的全部线路 包括牵出线 空车列停留线 检修线及综合维修基地内各种作业线 线路规划内容包括线路形式及各期要完成的线段 如放射形 蛛网形 线路走向 车站分布 线路敷设方式 分期建设工程量 分期完成时间等 线路的平面位置 走向 线路纵断面设计及埋置深度车站位置 数量 距离 形式线路的形式及各期所要完成的线段 1 地铁线路的规划内容 地铁线路设计 地铁路网的规划 要通过对每一条线路具体地进行勘测 规划 设计和施工才能实现 这项工作可统称为线路设计 线路设计首先要确定线路的长度和走向 以及不同线路形式 地下 地面 高架 的位置和长度 称为选线工作 需要对沿线单向最大客流量及其中有可能乘坐地铁的比例 地形和地质条件 地面和地下空间的现状 施工条件和施工方法 与其他交通方式的关系 与城市防灾系统的关系 以及社会和经济效益等多种因素进行综合分析 在多方案比较中选择最佳方案 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 一 线路选线线路选线包括线路走向 线路分布 线路路由 车站分布 线路交叉形式 线路敷设方式等的选择 1 所需资料2 线路方向及路由选择 1 线路方向及路由选择要考虑的主要因素 线路的作用a 为城市居民的生产 生活提供交通服务 b 其它 包括为战备 物资运输 安装电缆等服务 客流分布与客流方向 城市道路路网分布状况 隧道主体结构施工方法 城市经济实力 2 通过特大型客流集散点的路由选择对地铁产生3万上下车人次 小时或20万人次 日及以上客流量的 称之为特大型客流集散点 路由绕向特大型客流集散点 采用支路连接 延长地铁车站出入口通道 并设自动步道 调整地铁路网部分线路走向 调整特大型客流集散点 3 路由方案比选路由方案比选的主要内容 吸引客流条件 线路条件 施工条件 施工干扰 对城市的影响 工程造价 运营效益等 吸引客流条件包括客流量大小 吸引范围内居住及工作人口多少 照顾客流量集散点的多少 乘客便利条件及与其它交通工具换乘条件等 线路条件包括线路长度 曲线半径大小及曲线总转角大小 车站数目 车站设置条件等 施工条件包括施工方法 施工场地安排 施工运输道路以及施工难易条件之评价 施工干扰包括房屋 地下地上管线等拆迁量大小 对道路交通的影响 对商业经营的影响等 对城市的影响 主要是评价地铁路由与城市改造发展规划的一致性及结合程度 二地铁选线考虑的因素 在制定地铁隧道平面选线时 主要考虑以下因素 地铁选线时 应避开不良地质现象或已存在的各类地下埋设物 建筑基础等 并使地铁隧道施工对周围的影响控制到最小范围 地铁线路的曲线段应综合考虑运输速度 平稳维修以及建设土地费用等对隧道曲线半径的要求与影响 制定最优路线 在制定地铁隧道纵向埋深时 主要考虑以下因素 埋深对造价的影响及隧道主体结构施工方法 明挖法施工 造价与埋深成正比 暗挖法施工 隧道段埋深与造价关系不大 车站段埋深越大 造价越高 地下各类障碍物的影响 两条地铁线交叉或紧挨时 两者之间的位置矛盾或相互影响 工程与水文地质条件的优劣 二地铁选线考虑的因素 二地铁选线考虑的因素客流分布与客流方向最大程度地吸引客流 城市道路网分布情况地下铁道线路一般应选择城市主路敷设 吸引范围内客流多 换乘方便 能更好地为市民服务 运营效益高 城市经济实力有计划地与旧城改造结合之外 并尽量避免造成大量的拆建工程 准备工作规划地段的地理 城市规划 地下现有工程等资料地质 水文和地下工程建设条件确定地铁防护等级 基本要求 防火等级预测近期和远期客流量及其分布列车编组 1 地铁线路的规划准备 符合城市轨道交通线网规划和城市发展总体规划要求 通过轨道交通换乘站为核心的综合交通枢纽引导沿线区域中心或城市副中心的发展 线路走向的选择应结合城市道路网和客流流向情况 沿城市主干道和客流方向布设 以便于乘客直达目的地 减少换乘 尽量避开地质条件差 历史文物保护 地面建筑和地下建筑物等地域 在老城区线路宜选择地下线路 结合地形 地质及道路等条件 进行施工方法比选 合理选择线路敷设方式 基本位置 埋置方式及深度 浅埋隧道 地面线或高架线尽量将线路位置选择在城市主干道上 减少通过建筑群区域的范围 深埋隧道线路由车站位置决定 取短直方向 在确定线路起始点位置要预留向城市周围重要城镇延伸的可能性 以适应远景城市发展的需要 车站应设置在客流量大的集散点和各类交通枢纽上 并与城市综合交通规划网相协调 1 线路的平面设计原则 选线实例 上海轨道1号线 影响车站分布因素 客流吸引力 大型客流集散点 站间距离 小站间距1km 大站间距1 6km乘客出行时间 出行的总时间 出发地至进站厅时间 出站至目的地的时间 在车站的候车时间 乘车时间 车站数目的多少 影响市民利用轨道交通的出行时间 工程与运营成本 大站间距可以减少车站数量 导致邻近站规模增大 小站间距的车站数量较多 故车站总投资会相应增大 大站间距提高列车旅行速度 减少车站人员 较密的车站设置带动沿线土地的开发 促使周边土地升位城市规模和线路长度 城市道路网状况 公交线网及车站位置 影响车站分布因素 影响车站分布因素 车站的站距 长株潭城际轨道交通线路分为三段 万家丽路 易家湾 易家湾 新株洲站 易家湾 海鸥西路 线路总长77 07km 其中地下线路长23 9km 地上线路长53 15km 全线设28座车站 其中地下站11座 高架车站17座 最大站间距7 252km 暮云站至昭山风景区站区间 最小站间距1 471km 长江广场站至炎帝广场站区间 平均站间距2 944km 除上述各因素外 线路平面 纵剖面 车站站位的地形条件 城市公交车线路网及车站位置 也会对地铁车站分布数目造成一定影响 2 线路的平面设计 1 设计原则及标准 1 指导思想及一般原则 地铁线路与城市发展规划相结合 双线右侧行车制 地铁列车都是采用右侧行车制 即信号机都布置在运行方向的右侧 线路最高运行速度地铁线路的最高运行速度一般规定为80km h 连接市中心区与周边卫星城的线路及开行大站快车的线路其最高运行速度应大于80km h 2 主要技术标准 城市轨道交通线路平面是由直线 圆曲线和缓和曲线组成的 线路平面设计主要技术要素 最小曲线半径夹直线最小长度最小圆曲线长度缓和曲线线型长度 2 线路的平面设计 曲线半径最大半径一般很少超过3000m 地下铁道设计规范 规定最小半径如表所示 线路有较大转角 大于45 时 一般视为困难情况 当采用宽体车辆时 最小曲线半径宜采用300m 选用标准车辆时 最小曲线半径可选250m 车站乘降站台范围内一般不应设置曲线 困难条件下 其曲线半径不应小于800m 曲线连接在正线上当曲线半径等于或小于2000m时 圆曲线与直线间应根据曲线半径及行车速度设置缓和曲线 复曲线上两圆曲线的曲率差大于1 2000时 应设置中间缓和曲线 其长度应根据计算确定 但不应小于20m 缓和曲线采用三次抛物线 缓和曲线 平面线形中 在直线与圆曲线 圆曲线与圆曲线之间设置的曲率连续变化的曲线 辅助线上是否设缓和曲线 无严格要求 联络线及车辆段出入线 一般应设缓和曲线 车场线上不设缓和曲线 正线及辅助线上两缓和曲线尾端的圆曲线 不设缓和曲线的圆曲线 最小长度一般不应小于20m 困难条件下 不得小于一个车辆的全轴距 正线及辅助线上 两相邻曲线间的夹直线段长度 不应小于20m 车场线上两相邻曲线间的夹直线长度不应小于3m 地下线路平面位置 位于道路红线范围内位于道路红线范围外 2 线路的平面设计 位于道路规划红线范围内地铁线路居道路中心 对两侧建筑物影响较小 地下管网拆迁较少 有利于减少曲线数量 并能适应较窄的道路红线宽度 缺点是当采用明挖法施工时 破坏了现有道路路面 对城市交通干扰较大 地铁线路位于慢车道和人行道下方 能减少对城市交通的干扰和对机动车路面的破坏 地铁线路位于待拆的已有建筑物下方 对现有道路及交通基本上无破坏和干扰 地下管网也较少 位于道路范围以外在有利的条件下 地下线置于道路范围之外 可以到达缩短线路长度 减少拆迁 降低工程造价之目的 这些条件是 a 地质条件好 基岩埋深很浅 隧道可以用矿山法在建筑物下方施工 b 城市非建成区或广场 公园绿地 耕地 c 老的街坊改造区 可以同步规划设计 并能按合理施工顺序施工 2 高架线路平面位置选择道路红线宽度宜大于40m 位于道路中心线上对道路景观较为有利 噪声对两侧房屋的影响相对较小 路口交叉处 对拐弯机动车影响小 但是 在无中间分隔带的道路上敷设时 改建道路工程量大 位于快慢车分隔带上 充分利用道路隔离带 减少高架桥柱对道路宽度的占用和改建 一般偏房屋的非主要朝向面 即东西街道的南侧和南北街道的东侧 缺点是噪声对一侧市民的影响较大 地面线路平面位置 位于道路中心带上 带宽为20m左右 地面线设于该分隔带上 不阻隔两侧建筑物内的车辆按右行方向出入 不需设置辅路 有利于城市景观及减少地铁噪声的干扰 其不足处是乘客需通过地道或天桥进入地铁 无中间分隔带位于快车道一侧 带宽为20m左右 该位置可以减少道路改移量 其缺点是在快车道另一侧需要建辅路 增加道路交通管理的复杂性 山坡地注意路基的稳固与安全 封闭线路 与城市道路立交 2 线路的平面设计 线路与地面建筑物的安全距离地下线施工方法决定基坑边坡或地面岩土稳定性高架线防火安全距离 防物体坠落线路内安全距离地面线轨道护栏外缘至机动车道道牙内缘最小净距1 0m 无防护挡墙 或0 5m 有防护挡墙 轨道护栏外缘至非机动车道道牙内缘最小净距0 25m 轨道护栏外缘至建筑物外缘最小净距5 0m 无机动车出入 或l0 0m 有机动车出入 考虑列车运行的振动 噪声的影响 2 线路的平面设计 5 线路位置比选比选内容为 线路条件比选 房屋拆迁比较 管线拆迁比较 改移道路及交通便道面积比较 其他拆迁物比较 地铁主体结构施工方法比较 地铁线路按其在运营中的作用 分为正线 辅助线和车场线线路设计中的重要技术参数有 最小曲线半径缓和曲线参数线路纵坡度区段横断面尺寸 地铁线路的设计参数 部分国家和地区地下铁道的最小曲线半径 不同国家和地区地铁线路的最小曲线半径 规划内容轨道交通线路纵断面设计的主要技术要素有坡度 坡段长度及坡段连接 规划原则保证列车运行的安全 平稳及乘客舒适 高架线路要注意城市景观 坡段应尽量长些 结合不同的地形 地质 水文条件 线路敷设方式与埋深要求 施工方法 地上地下建筑物与基础及线路平面条件尽量设计成符合列车运行规律的节能型坡道组合的纵断面考虑埋深对造价的影响 明挖法的造价与埋深成正比 暗挖法对隧道造价影响不大 但车站造价与埋深成正比 要避开地下障碍物的影响 两条地铁线路交叉或接近时要注意之间岩壁的稳定性 3 线路的纵断面设计 3 线路纵断面设计参数 线路坡度在满足排水及标高控制要求前提下尽可能平缓 应在20 以下 规定正线的最大坡度不大于30 困难地段35 联络线 出入线最大坡度不大于40 地下线路区间不小于3 困难地段确保排水可小于3 地面和高架正线采取排水措施后不受影响 地下站台线路2 困难条件不大于3 地面和高架站台不大于10 地下存车线和车辆折返尽端线设2 地面和高架车场线宜设在平坡道 条件困难不大于1 5 3 线路纵断面设计参数 线路坡长线路纵向坡段长度不宜小于远期列车计算长度 同时应满足两相邻竖曲线间的夹直线坡段长度不宜小于50m的要求 竖曲线半径 3 线路纵断面坡度设计 地铁纵坡度 应满足下表规定 为保证车辆运行安全 当相邻坡段的坡度代数差等于或大于2 时 应设竖向曲线连接 竖向曲线半径rv应符合下表的规定 2 影响纵剖面设计的因素 1 覆土厚度 位于道路下方的地下线 一般为0 2 0 7m 位于城市公园绿地内的地下线 一般草坪0 2 0 5m 灌木0 5 1 0m 乔木1 5 2 5m 在寒冷地带应考虑保温层最小厚度要求 当地下线位于常水面下方时 一般为1m左右 在地下铁道作为战时人防工程时 应考虑防空工程的最小覆土要求 2 地下管线及建筑物 3 地质条件 4 施工方法 5 排水站位置 6 桥下净高 7 防洪水位 线路设计中的几个重要技术参数 最小曲线半径 列车 平衡速度 是通过曲线时保证列车安全 稳定运行的圆曲线半径最低限值 有 1 rmin 满足欠超高要求的最小曲线半径 m v 设计速度 km h hmax 最大超高 120mm hqy 允许欠超高 hqy 153 a a 当速度要超过设置最大超高值产生的未被平衡离心加速度 规范取0 40m s2 列车曲线运行的离心力常设置超高h 11 8v2 r产生的向心力来平衡 规定hmax 120mm 当车速超过hmax时 就产生a 则允许欠超高值hqy 153 0 4 61 2mm我国取rmin 300m 困难条件下取rmin 2