城市轨道交通线路与站场课件 模块二：城市轨道交通线路选线

模块二

城市轨道

交通线路选线单元2.1

城市轨道交通线路概述

在轨道交通系统中，广义的线路是指轨道、路基、桥梁、隧道的总称。轨道是线路的上部建筑，路基、桥梁、隧道是线路的下部建筑或列车运维空间。狭义的线路指轨道，比如“线路养护维修”和“线路工程”中的线路就属于这个范畴。在轨道交通设计领域，专业名词“线路”是以轨道的中心线为研究对象，研究它的走向、形态以及相互连接、组合的技术，主要包括线路的平面与纵断面。它不仅决定了工程的位置和走向，还直接影响了工程的施工难度、成本和效果。比如“线路设计”和本书中的线路就属于这个范畴。一、线路的定义线路正线配线车场线正线是贯穿所有车站、区间供载客列车运行的线路。城市轨道交通正线是独立运行的线路，应采用双线设计，右侧行车制，上、下行分行。

南北向线路宜以由南向北运行为上行方向，反之为下行方向。

东西向线路宜以由西向东运行为上行方向，反之为下行方向。

环状线路宜以顺时针方向为上行方向，逆时针方向为下行方向。环线运行方向也会用内环和外环来定义，内环为顺时针方向，外环为逆方向。车场线是指在车辆段或停车场内部，承担列车停放、检修、转线等作业的线路，包括停车线、试车线、洗车线等。配线是为保证正线运营而配置的、一般不行驶载客车辆的、与运营正线直接贯通的线路。配线主要包括折返线、停车线、渡线、安全线、车辆基地出入线和联络线单元2.1

城市轨道交通线路概述二、线路的分类单元2.1

城市轨道交通线路概述三、线路的形态直线形直线形线路包括穿越市中心的直径线和从市中心发出的放射线。环形环形线路是环绕市区、首尾相接的线路。“Ｙ”形“Ｙ”形线路是设置支线的线路，从主线某站分岔，形成

Ｙ

形。

建设线路命名运营线路命名M线（Metro，城区）L线（LightRail,近郊）R线、S线（连接中心城区和市郊卫星城）序号命名法（1号线、2号线...）地域命名法（荃湾线）序号和地域结合命名法单元1.4城市轨道交通规划设计各阶段相关内容单元2.1

城市轨道交通线路概述五、线路标志公里标、百米标曲线标圆曲线和缓和曲线始终点标竖曲线始终点标坡度标单元2.1

城市轨道交通线路概述六、线路专业的特点(１)线路专业是工程设计的“龙头”专业(２)线路专业是轨道交通工程的“大综合”专业(３)线路专业引领各个专业，是“无实物工程量”的总体专业(４)线路专业贯穿前期研究阶段和工程设计全过程(５)线路方案具有灵活性、相对性，注重综合最优(６)线路专业信息量大、协调内容多、接口多、涉及面广单元2.2线路选线概要

城市轨道交通线路选线是在已经确定的城市轨道交通线网规划的基础上，研究某一条或某一段线路的具体位置。

(1)城市轨道交通线路改建不易，线路设计按远期考虑。(初期3年、近期10年、远期25年)(2)一般情况下，线路设计为双线，为全封闭线路。（超过20km，一段一场）(3)车辆段(停车场)布局和功能定位应结合网络化建设要求，贯彻“先网络，后单线”的设计理念，充分实现资源共享。(4)城市轨道交通线路设计长度一般不宜过长，且站间距不宜过大。(5)站间距设置与列车最高运行速度相匹配。（市区线80km/h,

市域快轨100-120km/h,市域铁路一般不低于120km/h）

(6)选线方案具有灵活性、相对性，一般需要经多方案比选确定。(7)设计过程除了受其他专业的约束，项目的建设和运营条件也会约束线路总体方案的可行性和合理性。单元2.3线路选线基础一、设计基础资料与技术标准１.设计基础资料(１)法律、法规、标准、规范类(２)上位规划类(３)前期研究及设计成果类(４)城市及沿线相关基础资料类(５)项目管理类及其他2.主要技术标准的确定设计速度正线数目正线线间距最小平面曲线半径最大纵断面坡度车辆类型及列车编组最小行车间隔牵引供电制式列车运行控制方式调度指挥方式单元2.3线路选线基础二、城市轨道交通客流预测１.客流预测定义

城市轨道交通客流预测是利用城市交通需求预测模型，预测各目标年限城市轨道交通网络、线路或车站相关客流指标的过程。(初期3年、近期10年、远期25年)2.客流预测内容(１)各预测年人口、就业岗位、土地开发趋势(２)各预测年交通需求发展预测(３)×

×

号线客流指标(４)×

×

号线客流预测影响因素分析3.客流预测方法

常用方法：传统且经典的“四阶段法”2.客流预测结果二、城市轨道交通客流预测单元2.3线路选线基础提问：下表中哪个指标能作为线路的运能等级？该指标含义？该指标会影响什么？单元2.3线路选线基础三、城市轨道交通系统制式选择及车辆选型１.系统制式的选择

运能要求技术要求环境要求经济性要求可持续发展要求国产化率要求单元2.3线路选线基础三、城市轨道交通系统制式选择及车辆选型2.车辆选型车辆主要技术参数的选取车辆编组型式的确定车辆基本型式的选择如表2-1中某线路远期高峰小时最大断面客流量预测值为5.5万人次/ｈ，属于大运量线路，根据城市轨道交通网的规划和建设标准选用Ａ型车是合适的。以A型车为例：动拖比（6动2拖），拖车长度24.4ｍ，动车长度22.8ｍ，车宽3ｍ，车高3.8m，车辆定距为15.7ｍ，转向架固定轴距为2.5ｍ，列车长度(8节编组)为185.6ｍｍ。额定载客量为266人/辆(站立标准5人/m2)，车辆构造速度为90km/h；最高持续运行速度为80km/h。提问：车辆主要技术参数决定了什么？完成实训任务单：线路选线基础任务一单元2.3线路选线基础单元2.3线路选线基础四、城市轨道交通运营方案１.速度目标值旅行速度在正常运营情况下ꎬ列车从起点站发车至终点站停车的平均运行速度ꎬ城市轨道交通旅行速度一般情况下为30~60km/h最高运行速度是指列车在正常运营状态下所达到的最高速度速度目标值是项目总体设计的决定性参数之一,是城市轨道交通最重要的技术指标之一。提问：地铁系统如何确定最高运行速度目标值？2.运营组织模式地铁系统以短距离出行为主时ꎬ宜组织站站停列车，无需设置越行线市域快速轨道系统时间目标为需求导向，是否适合开行快慢车运营组织模式，需设置越行线单元2.3线路选线基础四、城市轨道交通运营方案３.线路通过能力提问：30对/h表示发车间隔为多少秒？线路通过能力（城市轨道交通系统线路的各项固定设备在单位时间内(通常是高峰小时)所能通过的列车数）列车折返能力（指轨道交通折返站在单位时间(通常是高峰小时)内能够折返的最大列车数）出入线能力（是指单位时间内ꎬ列车从车辆基地通过出入线进入正线或从正线返回车辆基地的最大列车数）单元2.3线路选线基础３.线路通过能力四、城市轨道交通运营方案根据表2-2的结果，该线每小时开行30对列车时，最大输送能力为6.38万人次/ｈ(站立标准5人/ｍ2)，完全能满足5.5万人次/ｈ的预测高峰小时最大断面客流量，并可以达到较高的服务水平。４.列车运行交路四、城市轨道交通运营方案

指列车在规定的运行线路上往返运行的方式，规定了列车运行区段、折返车站以及按不同交路运行的列车对数。

因此，如何根据线路不同区段的客流特征制定合理的运行交路，既能让运能符合客流需要，又能让列车运用更为经济高效，是行车计划编制过程中的首要考虑因素。单元2.3线路选线基础××线远期年高峰小时最大断面客流图(单位:万人次/ｈ)４.列车运行交路四、城市轨道交通运营方案单元2.3线路选线基础运行交路形式单一交路Ｙ

型交路嵌套交路大小交路提问：哪种交路形式出现最多？单元2.3线路选线基础完成实训任务单：线路选线基础任务二５.配线设置四、城市轨道交通运营方案单元2.3线路选线基础配线应在满足线路运营、管理和安全要求的前提下，结合工程条件综合设置。配线一般紧邻车站设置，纳入车站部分，对于条件复杂的车站和工程实施难度大的车站尽量不设置配线。配线需要行车专业和线路专业相互协调配合才能设置。配线中的折返站体现在列车运行交路图中，配线设置将在模块６“城市轨道交通配线”中详细阐述。折返站五、限界单元2.3线路选线基础

为了保证列车在轨道上运行安全，列车的外轮廓线始终都与周围的一切建(构)筑物和各种设备的轮廓线之间保持一个空间性的安全距离，以防止列车在运行中与沿线建(构)筑物和设备发生碰撞。

限界就是为此而规定的轮廓尺寸线，即在空间范围内安全间隔的警戒线。其中起控制作用的是设备限界和建筑限界。限界是按平直轨道的条件制定的。曲线地段应在直线段的基础上根据曲线半径和轨道超高等进行加宽和加高。圆形隧道采用移动隧道中心线的办法。缓和曲线部分应在直线地段建筑限界的基础上进行加宽。限界车辆限界设备限界建筑限界1.车辆限界五、限界单元2.3线路选线基础

车辆轮廓线依据车辆横剖面包络而成，是设计车辆限界的基础资料。车辆限界是指地铁车辆在平直线路(直线段)上，以设计最高运行速度行驶时，车体及部件在正常运行、最大偏移或振动工况下所形成的最大动态包络线。车辆限界用以控制车辆设计和制造尺寸，确定站台和站台屏蔽门定位尺寸。

提问：车辆限界是如何确定的？2.设备限界五、限界单元2.3线路选线基础

设备限界是指车辆在故障运行状态下所形成的最大动态包络线，是用以限制行车区的设备安装的控制线，

提问：设备限界是如何确定的？３.建筑限界五、限界单元2.3线路选线基础

建筑限界是满足车辆运行和设备安装要求的有效净空的最小尺寸，是在设备限界基础上，满足设备和管线安装尺寸后的最小有效断面，是任何沿线永久性固定建筑物在考虑了施工误差值、测量误差值及结构永久变形等因素后不得向内侵入的界线。

建筑限界分为隧道内建筑限界、地面建筑限界和高架建筑限界。隧道内建筑限界按工程结构形式可分为矩形隧道建筑限界、圆形隧道建筑限界和马蹄形隧道建筑限界。单元2.3线路选线基础注:管片内径取值５４００ｍｍ；若为普通道床，Ｈ取值７６０ｍｍ；中等减振措施道床，Ｈ取值８００ｍｍ；高等减振措施道床，Ｈ取值８４０ｍｍ；ｈ为紧急疏散平台宽度。◆想一想:从限界图中可以读取哪些信息?五、限界完成实训任务单：线路选线基础任务三单元2.3线路选线基础完成实训任务单：线路选线基础任务三单元2.3线路选线基础六、轨道单元2.3线路选线基础

轨道是城市轨道交通运营设备的基础，它直接承受列车荷载，并引导列车运行。在列车运行的动力作用下，它的各个组成部分必须具有足够的强度和稳定性，承受来自列车的纵向和横向的位移推力，保证列车按照规定的速度、方向不间断地运行。

线路选线与轨道密切相关，较普遍采用钢轮钢轨走行系统，它的轨道是由钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔及其他附属设备等组成，轨距为1435ｍｍ。

１.钢轨质量

城市轨道交通使用的钢轨主要有50kg/m,钢轨和60kg/m钢轨两种。一般地铁系统的正线、配线及试车线推荐采用60kg/m钢轨；车场线(除试车线)采用50kg/m钢轨。3.道岔（道岔与配线设计密切相关，道岔部分内容详见模块６“城市轨道交通配线”。）２.轨道结构高度单元2.3线路选线基础

轨道结构高度是轨道系统设计中的重要参数，指的是轨道结构从基础底面到轨道顶面（钢轨顶面）的垂直距离，其范围会因轨道类型、道床形式及设计标准的不同而有所差异。六、轨道一、主要设计原则单元2.4主要设计原则和设计标准提问：教材中主要设计原则涉及到哪些方面的内容？

每个阶段、每种不同的系统制式、不同的线路条件，设计原则都会不一样。单元2.4主要设计原则和设计标准二、主要设计标准１.线路（1）最小平面曲线半径。区间正线：350m，困难时300m；车站：尽量采用直线，曲线车站半径一般≥1000m，困难情况下曲线半径≥800m；配线：200m，困难情况为150m；车场线：最小150m，困难情况110m。（2）最大坡度。正线：30‰，困难情况35‰；地下车站：2‰；配线：35‰，困难情况下40‰。（3）竖曲线半径。区间正线：5000m，困难时3000m；车站端部：3000m，困难时2000m；配线：2000m。（4）折返线、停车线长度。需满足运营作业和地铁规范要求，并与信号、行车、轨道等专业协商确定。2.轨道（1）轨距：1435mm。（2）钢轨：正线60kg/m，车场线50kg/m。（3）道岔：正线采用60kg/m钢轨9号单开道岔、停车线采用60kg/m钢轨9号单开和三开道岔；车场线采用50kg/m钢轨7号道岔。3.行车组织（1）列车编组：A型车8辆编组（6动2拖）。（2）行车密度：最大行车密度不小于30对/h。4.车辆（采用A型车）（1）外形尺寸：22800mm×3000mm×3800mm。（2）载客量：额定载客266人/辆（站立标准5人/m2）。（3）最高运行速度：80km/h。5.车站（1）有效站台长度为186.6m，站台宽度按乘降量计算，中心城区地下岛式站台宽度一般不小于12m，有条件情况不宜小于12.5m，侧站台宽度不宜小于2.8m；侧式站台每侧不宜小于3.5m（不含梯宽）。（2）线路直线段，站台地坪装修面至轨顶面高度1.08m，站台边缘至线路中心距离1.57m。提问：技术标准的选取主要取决于什么？完成实训任务单：主要设计原则和设计标准单元2.4主要设计原则和设计标准一、线路的作用及功能定位单元2.5影响线路选线的因素一、线路的作用及功能定位二、客流集散点和主客流方向三、城市道路网及建设状况四、线路的敷设方式和技术条件五、城市经济实力作用一：为城市居民的生产、生活提供交通服务作用二：为战备、物资运输、安装电缆等服务。上海南站锦江乐园一、线路的作用及功能定位单元2.5影响线路选线的因素返回二、客流集散点和主客流方向单元2.5影响线路选线的因素淮海路方案：客流大；线路条件好；施工条件一般；对城市环境影响大；费用和工期一般。1.延安中路与2号线走向近。2.淮海中路为繁华商业街吸引客流多，比复兴中路客流大，社会效益和经济效益好，但施工对交通影响大。3.淮海中路地下管线陈旧，可结合地铁改造，复兴中路管线大和多，不宜迁移（电话局电缆、煤气管道、地下水库出水管）。4.淮海中路路面宽，拆迁少。5.淮海中路线性短直。二、客流集散点和主客流方向单元2.5影响线路选线的因素返回完成实训任务单：影响线路选线的因素单元2.5影响线路选线的因素单元2.6线路选线的实施流程一、线路走向与路由的确定线路走向是指轨道交通线路的基本通往和经由方向。主要由线路各控制点(起点、中途必经据点和终点)间的相互位置决定。当控制点只有起点和终点时，其走向即为两点间连线；若控制点为３个或３个以上，即除起点、终点外，尚有一个或一个以上中途必经据点，尽管其总走向仍受其起点与终点联线走向的严格制约和控制，但在各个地段仍有可能出现两个或两个以上不同的走向方案。提问：线路走向与路由的确定方法有哪些？１.线路走向与路由的确定方法单元2.6线路选线的实施流程２.线路通过特大型客流集散点的路由选择的方法(１)路由绕向特大型客流集散点(２)采用支线连接(３)延长车站出入口通道，并设自动步道(４)调整线网部分线路走向(５)调整特大型客流集散点一、线路走向与路由的确定单元2.6线路选线的实施流程１.地下线城市轨道交通地下线一般选择建设在城市中心繁华地区，这是对城市环境影响最小也是造价最高的一种线路敷设方式。

二、敷设方式的选择提问：地下区间隧道和地下车站施工一般采用什么施工方法？地下线、地面线和高架线单元2.6线路选线的实施流程2.地面线城市轨道交通地面线是造价最低的一种敷设方式，一般敷设在有条件的城市道路或郊区，为保证城市轨道交通车辆的快速运行，一般为专用路权，与城市道路相交时，一般设置为立交。

地面线一般多采用路基形式，双线并行设置。二、敷设方式的选择提问：列举地面线及地面车站。地下线、地面线和高架线单元2.6线路选线的实施流程3.高架线高架线是介于地面和地下之间的一种线路，既保持了专用道的形式，占地较少，又对城市交通干扰较小，造价介于地面线和地下线之间。二、敷设方式的选择提问：目前国内应用于城市轨道交通的桥梁形式有哪些？Ｕ形梁的特点有哪些？设置高架线的争议有哪些？地下线、地面线和高架线单元2.6线路选线的实施流程

结论：根据情况，地铁系统一般敷设在地下，但也可以设置为高架线，最典型的是上海轨道交通

３

号线。

轻轨多采用高架线方式，如武汉轨道交通

１

号线；但在人口集中、建筑密集的市中心也可以设置为地下线，如重庆跨座式单轨就有相当长一段采用地下线。

一般来说，无论轻轨还是地铁，在市区中心宜采用地下线，线路两端靠近郊区可采用高架线或地面线。

二、敷设方式的选择地下线、地面线和高架线详读不同线路敷设方式特点一览表单元2.6线路选线的实施流程完成实训任务单：线路选线的实施流程任务一单元2.6线路选线的实施