城市轨道交通线路与站场 第2版 课件 项目八 城市轨道交通线路设计与车站设计

项目八城市轨道交通线路设计与车站设计任务一城市轨道交通线路设计一、城市轨道交通线网城市轨道交通线网指某城市轨道交通若干条线路所构成的路网。（一）线网的基本结构线网结构是指线网中各条线路组成的几何图形。各种线网结构中，最常见、最基本的线网结构主要有星形结构、条带状结构、网格状结构、有环网格状结构、放射网状结构以及有环放射网状结构等几种形式。项目八城市轨道交通线路设计与车站设计1.星形结构

定义：星形结构是指网格中所有线路只有一个交点的线网结构，其唯一的换乘站一般都位于市中心的客流集散中心，线网中所有线路间只能在该换乘站实现换乘。

优点：星形线网结构的线路都直通市中心，能增强郊区与市中心的往来，郊区乘客可以仅通过一次换乘直达目的地。

缺点：郊区之间必须经过市中心才能进行换乘，联系不便；且换乘车站多采用分层换乘，设计与施工难度较大，车站埋深较大，建设费用较高；换乘站客流量大，客流间相互干扰大，换乘时间较长，极易引起混乱和拥挤。

适用范围：星形结构的轨道交通网适用于单中心城市，且轨道交通网络规模不大，轨道交通线路不超过3条。项目八城市轨道交通线路设计与车站设计2.条带状结构

定义：条带状结构是指n条线路有（n-1）个交叉点换乘，形如树枝状的线网结构，在网络中没有网格结构。

缺点：条带状结构连通性较差，两条树枝线间至少要换乘两次才能实现互通，线路间换乘不方便。由于线路上换乘客流不均匀，同一线路上两个换乘站之间的路段因担负着大量的换乘客流，客流量明显高于换乘站外侧客流，给线路行车组织带来困难。

适用范围：这种结构适合于沿江或沿山谷条带状发展的城市地域。项目八城市轨道交通线路设计与车站设计3.网格状结构

定义：网格状结构线网的各条线路纵横交叉，形成方格网，呈棋盘状，线路走向比较单一，一般只有纵横两个方向，大多呈平行四边形。

优点：能提供很大的输送能力，线路和换乘站上的客流分布较均匀。网格状结构线路结构分布较均匀，客流吸引范围大；线路多为纵横两个方向，乘客辨认方向；换乘站多，纵横线路间换乘便捷，线网连通性好。

缺点：但深入市郊的线路较少，存在回路，由于没有通达市中心的径向斜线，市郊到市中心的出行不便；平行线路间换乘也很麻烦，一般需要换乘2次以上，当网络密度小，平行线间距离较大时，平行线间的换乘费时。

适用范围：一般适用于规模不大、中心区发展比较均匀、开发强度较低的城市。项目八城市轨道交通线路设计与车站设计4.有环网格状结构

定义：有环网格状结构是在网格状结构的基础上增加环形线而形成的网络结构。

优点：除具有网格状结构的全部优点外，由于增加了环线，环线和所有纵横线路间便可直接换乘，这样增加了整个线网的连通性，并减轻了市中心的线路负荷，较好地起到了疏散客流的作用。项目八城市轨道交通线路设计与车站设计5.放射网状结构

定义：放射网状结构是指线路（至少3条）多为径向线且线路交叉所成的网格多为三角形的线网结构。

优点：在放射网状结构中，多数线路都在市中心有三角形交叉，市中心线路和换乘站密集而均匀，网络连通性好，乘客换乘方便。任意两条线路间都可以实现直接换乘，线网中交织成网的部分影响范围较小，此结构由于各个方向都有线路通达市中心，市郊到市中心的出行方便。

缺点：伸入市郊的射线较长。市中心对市郊的经济辐射距离较远，当市郊间发生联系时，必须到市中心的换乘站换乘，乘客需要绕弯路。项目八城市轨道交通线路设计与车站设计6.有环放射网状结构

定义：有环放射网状结构是在放射网状结构的基础上增加环形线而形成的网络结构，线网由多条径向线及环绕市区的环线共同构成。

优点：具有放射网状结构的所有优点，同时由于环线与所有径向线都能直接换乘，整个线网的连通性更好，线路间换乘更方便，且能有效缩短市郊间乘客利用轨道交通的出行距离和时间。项目八城市轨道交通线路设计与车站设计（二）线网规模

地铁线网规模是指地铁线路的覆盖范围和网络密度，通常通过线路长度、覆盖区域节点密度等指标综合反映。1.线网规模的确定线网规模包括不同阶段线网的编制密度和服务水平等级。（1）定性的确定线网规模应与城市发展规划紧密结合。线网规模应与城市经济发展政策紧密相关。线网规模应与城市交通发展政策紧密相关。线网规模的确定与轨道交通服务水平目标的制定紧密相关。（2）定量的分析

线网规模的确定因素有的可以量化，有的无法量化，所以城市轨道交通线网规模的确定要采用定量计算和定性分析相结合的方法。定量分析就是根据公共交通客流量，使用人均指标测算法和面积密度测算公式分别定量计算轨道交通线网规模。

定性分析对线网规模的确定具有宏观指导作用，定量分析是对定性分析的一种合理的验证和修正。项目八城市轨道交通线路设计与车站设计2.线网规模的影响因素（1）城市交通需求城市交通需求是居民对交通基础设施的需要程度。城市交通需求的指标有城市居民的出行强度和城市公共交通总出行量等。城市居民公共交通需求是决定城市轨道交通线网规模最直接和最具决定意义的因素。（2）国家政策我国人多地少，能源短缺，大规模的基础设施建设项目都是由国家和当地政府共同出资兴建，因此国家的政策导向对可兴建的城市轨道交通规模有直接影响。（3）城市规模形态和土地使用布局城市规模包括城市人口规模、城市用地规模、城市经济规模以及城市基础设施规模。二、城市轨道交通线网规划

城市轨道交通线网规划是在已有线路数量规模的条件下，确定路网的形态及各条线路走向的决策过程；是规划、决策人员对某城市轨道交通系统未来各个时期，包括从无到有、从线到网的不断发展的过程，进行分析、预测并提出相应的、科学合理的规划方案与实施计划的全过程。（一）线网规划的原则1.线网规划要符合国家标准2.线路走向要尽量沿城市道路主干道3.线网规划要与城市主客流方向相一致4.线路走向要尽量经过或靠近大型客流集散点5.线网规划要考虑资源共享6.线网规划要体现稳定性、连续性、灵活性的统一项目八城市轨道交通线路设计与车站设计（二）线网规划的种类1.按规划时期分类线网规划按照规划时期可分为近期规划、中期规划、中远期规划和远景规划。其中，近期规划为线路建成运行后2-5年，中期规划为建成运行后5-10年，中远期规划为建成运行后10年以上，远景规划为建成运行后25年内。2.按规划范围分类城市轨道交通线网规划应覆盖整个城市的区域范围，通常可分为中心城区和周边郊区。3.按规划对象分类按照规划对象可分为线路规划和路网规划。线路规划主要是指确定线路的走向、站点的设置、与其他交通方式的换乘及分段修建计划等。路网规划，主要是确定路网的总体规模、基本结构、主要站点、枢纽的布局形态，同时给出路网的可实施性论证，以逐步形成科学合理的交通网络，使其能够起到客流组织的疏导作用，并与城市总体的发展及形态的合理演化相协调。项目八城市轨道交通线路设计与车站设计（三）线网规划的内容线网规划是城市轨道交通规划的核心环节，主要内容包括规划背景研究、线路构架规划研究、线网实施规划研究，其中线路构架规划研究和线网实施规划研究是线网规划的核心内容。（四）线网规划的方法1.点线面要素层次分析法2.主客流方向线网规划法3.功能层次分析法4.逐线扩充规划法5.全新线网规划方法项目八城市轨道交通线路设计与车站设计（五）线网规划的步骤1.收集和调查历年城市社会经济资料。如常住入口、流动人口、人均收入、岗位分布、土地利用等，为分析现状和客流预测提供基础资料。2.根据路段交通量、拥挤度、车速、行程时间、出行距离等指标，分析城市交通现状，并预测按目前的发展趋势可能发生的问题，为制定规划目标提供基础性资料。3.分析未来城市结构形态、经济发展态势、人口分布、出行特征、交通结构等，结合目前交通存在的问题，制定远景综合交通发展战略，明确轨道交通在城市综合交通中的定位，论证轨道交通的规划目标。4.根据轨道交通规划目标，结合人口、岗位分布情况、出行特征、交通结构等，进行轨道交通远景年的客流需求预测。5.根据城市的经济发展、交通发展战略等初步拟定城市轨道交通线网的总体规模。6.在轨道交通线网规模的指导下，结合城市结构、路网形态及重要集散点编制多个线网方案。7.对线网方案进行客流预测，校验线网规模的合理性，并进行适当调整，再重新编制多个备选线网方案。8.制定综合评价体系，对各方案进行定性与定量的分析比较，形成推荐方案。9.在推荐方案的基础上做进一步细致的规划研究，如选择大型枢纽点、优化个别线路的局部路段等。项目八城市轨道交通线路设计与车站设计三、城市轨道交通线路设计（一）线路设计的总体要求1.线路应尽量沿城市主干道敷设，沿线每隔3～5个车站的站端设渡线或交叉渡线，并根据列车交路设折返线或根据运营需要设存车线。2.线路的平、纵断面设计，应与沿线的物业开发相协调，应注意环境保护和景观效果。线路的平、纵断面位置，必须征得当地政府各有关职能部门的认可。3.线路平面应结合地形、地貌、地质、水文、地下管网、地上地下构筑物、人防工程、道路及交通状况进行设计。尽量减少拆迁、便于施工和交通疏解。4.线路纵断面应根据工程地质、水文地质、地下障碍物情况、车辆性能、运营特点和施工方法进行设计。有条件时，线路纵断面宜按“高站位、低区间”的节能坡形进行设计。跨河流的高架线路，其纵断面宜按相应的设计洪水频率进行设计。5.应在线路平面图中标明控制线路位置的构筑物基础平面和地下管网、重要文物保护点等资料。在线路纵断面图中，标明控制线路高程的地下管线和构筑物基础立面，并标注其有关的技术参数，跨河地段还应标明设计水位。项目八城市轨道交通线路设计与车站设计（二）城市轨道交通线路设计的过程线路设计一般分为四个过程，即可行性研究阶段、总体设计阶段、初步设计阶段和施工设计阶段。（三）线路选线1.选线分类线路选线分为经济选线和技术选线。经济选线就是选择行车线路的始终点和各经过点，原则是使线路尽可能多地经过比较大的客流集散点，如商业区、火车站、经济文化中心、地面交通枢纽等区域，以吸引客流量，提高城市轨道交通的利用率，方便乘客出行。技术选线是按照行车线路，结合有关设计规范的平面和纵断面设计要求，确定不同坐标处的线路位置。一般要遵循先定点、后定线、点线结合的原则。2.选线内容选线内容主要包括线路的走向、线路交叉形式、线路敷设方式、辅助线分布及车站分布。项目八城市轨道交通线路设计与车站设计（四）线路平面和纵断面设计城市轨道交通线路的空间位置由线路平面和线路纵断面决定。1.线路平面设计（1）最小曲线半径《城市轨道交通工程项目建设标准》（建标104-2008）规定：正线A型车允许的最小曲线半径标准为300m，最大允许速度为74km/h，比国产地铁车辆的构造速度80km/h低。（2）曲线外轨超高h《设规》规定曲线外轨的最大超高为120mm，当设置的超高值不足时，一般允许有不大于61mm的欠超高。设置方法：1）隧道内隧道内及隧道外U形槽结构内的整体道床地段的曲线超高，宜采用外轨抬高超高值的一半、内轨降低超高值一半的办法设置，2）高架线、地面线高架线、地面线的曲线外轨超高，宜采用外轨抬高超高值的办法设置，3）超高顺坡曲线外轨超高值应在缓和曲线地段内递减，无缓和曲线时，应在直线段递减。超高递减顺坡率不宜大于2‰，困难地段不应大于3‰。项目八城市轨道交通线路设计与车站设计（3）缓和曲线对应不同速度要求的缓和曲线长度有100m、95m、90m、85m、80m、75m、70m、65m、60m、55m、50m、45m、40m、35m、30m。（4）圆曲线间的夹直线《设规》规定：两曲线间的夹直线的长度，A型车不宜小于25m，B型车不宜小于20m，在困难情况下不得小于一个车辆的全轴距；车场上的夹直线长度不得小于3m。2.线路纵断面设计（1）线路纵断面设计应遵循以下原则：纵断面设计应保证列车运行的安全、平稳及乘客舒适；要结合不同的地形、地质、水文条件，线路敷设方式与埋深要求，隧道施工方法，线路平面条件等进行合理设计，力求方便乘客使用及降低工程造价；尽量设计成符合列车运行规律的节能型坡道。（2）线路纵断面设计的主要技术要素在实际设计纵断面时，线路坡度在满足排水及标高控制要求的前提下应尽可能平缓，一般宜在25‰以下。正线允许的最大坡度值，一般不大于30‰，在困难地段（例如，深埋线路需要上升至地面以上时），允许将正线坡度设计到35‰；辅助线的最大坡度一般不大于40‰。但随着各种城市轨道交通车辆的改进，允许的最大坡度值也在增大。线路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。（1）线路纵断面设计应遵循以下原则：纵断面设计应保证列车运行的安全、平稳及乘客舒适；要结合不同的地形、地质、水文条件，线路敷设方式与埋深要求，隧道施工方法，线路平面条件等进行合理设计，力求方便乘客使用及降低工程造价；尽量设计成符合列车运行规律的节能型坡道。项目八城市轨道交通线路设计与车站设计（2）线路纵断面设计的主要技术要素在实际设计纵断面时，线路坡度在满足排水及标高控制要求的前提下应尽可能平缓，一般宜在25‰以下。正线允许的最大坡度值，一般不大于30‰，在困难地段（例如，深埋线路需要上升至地面以上时），允许将正线坡度设计到35‰；辅助线的最大坡度一般不大于40‰。但随着各种城市轨道交通车辆的改进，允许的最大坡度值也在增大。线路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。（3）竖曲线《城市轨道交通工程项目建设标准》（建标104-2008）规定：对正线的区间线路，竖曲线半径一般取5000m，困难情况下取2500-3000m。车站两端由于行车速度较低，其线路竖曲线半径可取3000m，困难情况下取2000m。对辅助线和车场线，竖曲线半径可取2000m。项目八城市轨道交通线路设计与车站设计（五）辅助线设计辅助线按其使用性质可分为折返线、存车线、安全线、渡线、出入段线和联络线等。辅助线是为了保证线路正常运营，实现列车合理调度，并满足非正常情况下组织临时运行和维修作业所设置的辅助线路，最高运行速度一般在35km/h。1.折返线折返线的设计要点：（1）设于折返站（包括始发站和终点站）上，有站前折返和站后折返两种。（2）站后折返线有效长度为列车长度加40m，尽端式折返线未端应设缓冲车挡。（3）折返线在营业时段内使用，不能做为停车线（故障车停放线）使用，但增设相应设施后，可作存车线使用。（4）站后折返线，可用延长线路并增设交叉渡线作折返线使用，但必须验算其折返能力。通常在站前应增设单渡线，增强灵活性。项目八城市轨道交通线路设计与车站设计2.存车线存车线的设计要点：（1）存车线一般设于距离车辆段或停车场较远的折返站上，其数量应满足存放列车数的要求。

（2）列车为空载状态进入存车线，无速度要求，有效长为L+24m。

（3）存车线上有列检作业时，应设地沟，与相邻其它线路应有防护设施。

（4）存车线可利用折返线设置，必要时加设地沟。

（5）可兼作停车线使用，但不能用于夜间维修工程车的折返。

（6）存车线的设置复杂、造价高、管理也不便，因此地下存车线的设置应十分慎重。3.渡线渡线的设计要点：（1）渡线一般每隔3～5个站设置，或配合折返线、存车线和停车线设置。

（2）渡线有单渡线和交叉渡线之分。

（3）单渡线的方向应根据其功能需要合理设计，一般按顺向设置。项目八城市轨道交通线路设计与车站设计4.出入段线（1）出入段线应按双线、双向运行设计，并避免切割正线。（2）当出入段线与正线发生交叉时，宜采用立体交叉方式。（3）困难条件下，不超过12列位的停车场可按单线设计。（4）出入段线应在车站接轨，并首先考虑在终点站或折返站接轨。

5.联络线联络线的设计要点：（1）联络线的技术标准应与两线线路一致。（2）联络线最大坡度可为40%，最小半经不小于R200m。（3）应在车站接轨，并配备必要的渡线，以方便作业。（4）其布置应根据列车运行进路并结合工程条件进行方案比较。项目八城市轨道交通线路设计与车站设计任务二城市轨道交通车站设计一、城市轨道交通车站设计原则1.最大限度地吸引客流2.车站规模及布局设计要满足路网远期规划要求。3.个别车站可按极限运量需求。4.预留适当的能力余地。二、车站规模的确定项目八城市轨道交通线路设计与车站设计规模等级客流量（人）适用范围特等站＞5万客流量特别大，有特殊要求的车站一等站3万-5万客流量大，地处市中心的大型商业中心、大型交通枢纽中心、大型工业区及位置重要的政治中心地区二等站1.5-3万客流量较大，地处较繁华的商业区、中型交通枢纽中心、大中型文体中心、较大的居住区级工业区三等站＜1.5万客流量小，地处郊区的车站三、按照客流线设计车站总体布局（一）客流线组织原则1.避免各种流线相互交叉干扰2.最大限度地缩短乘客走行距离，避免流线迂回（二）客流线的主要类型1.进站乘客流线（1）通过站房直接上车的乘客流线（2）进入车站购票上车的乘客流线项目八城市轨道交通线路设计与车站设计2.出站乘客流线3.中转乘客流线项目八城市轨道交通线路设计与车站设计四、站厅层布局设计公共区是乘客集散的区域，根据车站运营及合理组织客流路线的需要，可划分为付费区和非付费区。付费区内设有通往站台层的楼梯、自动扶梯、补票处。在换乘车站，还需设有通向另一车站的换乘通道。非付费区内乘客可以在本区内自由通行。非付费区内设有售票处、问讯处、公用电话等，进、出站检票口应分设在付费区与非付费区之间的分界线上，其两者之间的距离应尽量远一些，以便分散客流，避免相互十扰拥挤。付费区与非付费区之间应分隔，进站乘客在非付费区完成购票后通过检票设备进入付费区，到站台乘车；车站乘客通过检票设备进到非付费区后出站。项目八城市轨道交通线路设计与车站设计五、站台层设计（一）站台长度站台长度分为站台总长度及站台有效长度两种。站台总长度是根据站台层房间布置的位置以及需要由站台进入房门的位置而定，是指每侧站台的总长度。站台有效长度是指远期列车编组总长度与列车停站时允许停车距离不准确值之和，站台有效长度也称为站台计算长度，它是供乘客上、下车的有效长度，也是列车停站位置。（二）站台宽度站台宽度主要根据车站远期预测高峰小时客流量大小、列车对数、站台形式、列车运行间隔时间、站房布置、楼梯及自动扶梯位置等因素综合考虑确定。（三）站台高度站台高度是指钢轨顶面至站台面的高度。站台高度的确定主要根据车厢地板面距钢轨顶面的高度而定，且站厅高度选择需要与车型匹配。（四）轨道中心线与站台边缘距离项目八城市轨道交通线路设计与车站设计六、车站通道设计（一）车站通道的设计原则1.车站出入口与站厅相连的通道，长度不宜超过100m，宽度不得小于2.5m。2.地下出入口通道力求短、直，通道的弯折不宜超过三处，弯折角度宜大于90°。3.通道内应设置照明、通风设施及排水沟。4.通道内应安装一定数量的摄像头，便于工作人员掌握客流通行情况，