城市轨道交通概论-单元.ppt

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1、单元2 城市轨道交通规划与设计,了解城市轨道交通规划的原则和内容,了解城市轨道交通线网设计的定义,掌握城市轨道交通线网的基本结构,了解线路设计的基本知识,4,1,2,3,教学目标,2.1 城市轨道交通规划,1、城市轨道交通的建设特点2、城市轨道交通的规划特点3、城市轨道交通的规划原则4、城市轨道交通规划的定义和内容5、城市轨道交通规划的流程,城市轨道交通的建设特点,建成后的改造调整近乎不可能,投资高、技术要求高、施工难度高,城市轨道交通的规划特点,独立性,整体性,超前性,调整性,协同性原则,可持续发展原则,整体性原则,可操作性原则,客观性原则,经济型原则,动态性原则,城市轨道交通的规划原则,城

2、市轨道交通规划的定义和内容,规划的定义,确定目标（从全面和长远的角度）确定达到目标的理论和方法（规划方案）,确定目标,确定达到目标的理论和方法,城市轨道交通规划的定义和内容,城市轨道交通规划,前提条件符合整体性原则,符合城市总体规划符合城市交通规划,规划的核心内容,科学分析可行性验证,确定规划方案形成理论和方法,客流发展趋势（客源）不同交通方式发展比例（外部竞争关系）社会经济条件、自然地理条件、政府方针等（自身条件）,线网规划与线路设计实施对策与交通政策,城市轨道交通规划的流程,确定达到目标的理论和方法,综合比较分析，选择较优方案,提出方案,分析比较方案,确定城市轨道交通的目标和任务,在分析外

3、部条件和自身条件的基础上,按规划进行分阶段建设,规划实施,确定规划,确定线网规划、线路设计、实施对策、交通政策等,城市轨道交通规划的流程,对一个城市以至整个区域的社会经济现状和发展远景进行全面调查，主要任务是收集编制交通网所需的全部资料。,综合经济调查,按某一工程项目需要所进行的调查，主要任务是为规划线路设计确定位置、标准、施工程序以及为经济评价提供依据。,按规划阶段不同，可分为综合经济调查和个别经济调查。,社会经济调查,个别经济调查,社会经济调查的步骤一般为准备调查、实施调查、资料分析三个阶段。,目的：合理有效地使用有限的土地。,土地使用规划,四阶段法,4.出行分配模型,客流预测是确定城市轨

4、道交通网络规模、交通方式选择及线路运输能力、车站规模设备能力、运营组织、经济效益评价的重要依据。,3.出行分布模型,出行需求的分析与客流预测,2.出行吸引模型,1.出行生成模型,四阶段法,在规划路网时，先要根据居民出行调查及城市道路网等资料初拟路网规划图，然后预测路网客流量以证明路网设计的合理性，如发现不当之处，要重新调整路网规划，并重做客流预测，多次反复，直到满意为止。,补充内容：四阶段法,交通需求预测建模步骤示意图,客流需求预测过程示意图,113,2.2 城市轨道交通线网规划与线路设计,1、线网规划的定义2、线网规划的目的和意义3、线网规划的分类4、线网规划的原则5、线网规划的特点6、线网

5、规划的内容7、线网规划的步骤8、线网合理规模9、线网结构分析10、城市轨道交通线路的设计,线网规划的定义,全过程,规划、决策人员对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。,线网规划的目的和意义,引导城市用地合理布局,由于城市轨道交通对城市土地开发有强大的刺激作用，将会对城市土地发展的方向、功能和强度产生深远影响，因此可以通过合理的线网规划引导城市有计划地向良好的城市布局和形态发展。,城市的健康发展不仅受到区域土地利用、规划方式的影响，还受到周边交通条件的影响。除了城市土地利用和其他城市交通方式以外，

6、城市轨道交通规划还对区域经济的发展起着强大的支撑作用，成为城市总体规划中的重要组成部分。,线网规划的目的和意义,支撑城市总体规划,城市轨道交通规划是城市总体规划的重要组成部分和环节，其建设需要在城市总体规划的背景下进行，同时城市总体规划的实施和发展也需要城市轨道交通的支撑。,线网规划的目的和意义,引导城市交通合理结构和布局,在既定城市轨道交通线网的基础上规划其他交通方式，能够确保这些交通方式规划建设的合理性，避免重复建设和无序发展，最终达到整个城市轨道交通系统的规模适中、结构合理、布局适当。,线网规划的目的和意义,引导线路建设相关用地规划,城市轨道交通工程本身的线路建设用地需要预留，同时沿线的

7、建筑及其他设施的建设需要有严格的要求，需要与城市轨道交通工程在规划设计上协调配合，不能影响到将来线路的建设。,城市轨道交通工程还需要重复考虑线路建设过程中的地面交通量的转移，否则会带来施工工程中施工难度大、拆迁费用高、交通拥堵、民众抱怨等问题。,有了线网规划，城市的一些公共设施，如道路立交桥、大型地下管线等的建设就可以与城市轨道交通建设相互协调、有机配合、协调发展。,线网规划的目的和意义,为城市轨道工程立项建设提供依据,在我国，城市轨道交通系统的建设大体划分为：立项、可行性研究、设计、工程实施、运营接管、正式验收六大阶段。线网规划是立项阶段准备的项目建议书的重要组成部分。,线网规划的分类,按规

8、划对象分类,路网规划,线路规划,按规划时期分类,中远期规划,远景规划,近期规划,中期规划,线网规划的原则,快速轨道交通线路要沿主要客流方向布设，尽可能经过大型客流集散点,为了加强中心城对周围区域的辐射力和吸引力线路应贯通市中心,线路尽量沿城市道路干线走向，一方面便于吸引沿线地面交通量，另一方面便于施工,力争多设换乘点，尽量使得城市内任意起终点间的乘客出行至多换乘1次即可到达目的地,线网规划的原则,选择线路走向要考虑城市的自然人文地理等制约条件，选择较好的地形、地质条件，注意历史文物保护,线路经过中心城区时，宜以地下隧道为主，以减少拆迁、噪音、振动、与城市交通的相互干扰,规划线路时要考虑车辆段、

9、停车场的位置和连接两线路之间的联络线,在现阶段规划我国城市轨道交通时，规划线路应涉及城市开发区及新的规划区域,线网规划的特点,稳定性、灵活性、连续性的统一,稳定性线网规划核心在空间上（城市中心区）和时间上（近期）要稳定。,灵活性线网规划延伸条件在空间上（城市外围区）和时间上（远期）要有灵活变化的余地。,连续性线网规划要在城市条件不断变化的情况下，不断调整完善。,线网规划的内容,线网规模线网几何结构规划方案比选确定最终方案,线网用地范围的确定综合基地的选址和规模研究线路敷设方式及主要换乘节点方案研究联络线分布研究修建顺序规划研究城市轨道交通线网的运营规划,线网构架规划研究,线网实施规划,线网规划

10、现状调研确立轨道交通线网规划方向相关政策分析,规划背景研究,6.实施和修订规划,5.提出推荐方案,线网规划的步骤,2.明确规划目标,1.系统问题分析,Title in here,4.评价各个备选方案,3.制定解决所存在问题及实现所提出目标的规划备选方案,1、收集和调查历年社会经济（GDP、人均收入）、土地利用（居民人口及岗位分布、流动人口）、路段交通量、OD流量计流向资料，为现状诊断及客流预测提供基础数据。,2、通过对交通线网各路段的交通量、拥挤度、车速、行程时间等指标分析，对现状交通线网进行诊断分析，发现可能存在的问题。（只有深刻认识到城市交通的关键问题所在，才能制定出合理且具针对性的规划目

11、标，提出切实可行的规划方案。,3、分析未来城市的人口（包括常住人口和流动人口）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，这是方案设计和评价的基础。,4、城市发展战略研究。需要对远景的城市发展战略目标进行分析论证，重点是：远景城市人口、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计岗位密度。,线网规划的步骤,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总量目标值。,6、在现状诊断和需求预测的基础上，结合城市综合交通战略、城市轨道

12、交通建设资金供给等方面，确定未来（可分为若干规划期）的城市轨道交通线网发展规模。,7、根据城市轨道交通线网规模，结合客流流向和重要集散点，编制线网规划方案。,8、针对各线网方案，利用预测的客流分布结果进行客流测试，得到规划线路各断面、各站点的客流量、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，确定城市轨道交通的系统模式。,6.实施和修订规划,5.提出推荐方案,2.明确规划目标,1.系统问题分析,Title in here,4.评价各个备选方案,3.制定解决所存在问题及实现所提出目

13、标的规划备选方案,线网合理规模,应是出行需求与交通服务的最佳结合点,应在不同阶段都能满足出行客流的要求,定性分析与定量分析相结合,线网结构分析,基本结构形态可归纳为5种不同运输特性的类型：星形结构、树状结构、栅格网状结构、放射网状结构、放射-环状网状结构。,城市轨道交通线网的五种基本类型,指线网中所有线路只有一个交点的结构。其唯一的换乘站多位于市中心的客流集散中心，如德国的汉诺威城市轨道交通系统。,星形结构,优点：市郊与市区联系便利，所有线路间可实现直接换乘，是换乘次数最少的一种形式。缺点：统一换乘站上客流过于集中，换乘客流间相互干扰较大，容易引起混乱与拥挤。市郊之间的联系不便，必须经过市中心

14、换乘。,城市轨道交通线网的五种基本类型,指N条线路只有N-1个交叉点且在网络中没有形成网络结构，形同树枝状。如美国亚特兰大市轨道交通系统。,树状结构,特点：这种结构连通性差，线路间换乘不便，多数线路间至少要换乘2次才能实现互通。这种线路客流分布不均，同一线路上换乘站之间的路段因为担负着大量换乘客流，客流量明显比换乘站外侧路段高，给线路的行车组织带来较大困难。,城市轨道交通线网的五种基本类型,指线路（至少4调）大多成平行四边形交叉、所构成的网络多为四边形的线网结构，形同棋盘。如日本大阪城市轨道交通系统。,栅格网状结构,优点：线路在中心城区分布比较均匀，结构连通性好，乘客的换乘选择较多，线路平行分

15、布，能提供较大的输送能力，线路和换乘站上的客流分布比较均匀。缺点：平行线路之间的换乘至少需两次，由于没有通达市中心的径向线，市郊到市中心的出行不便。,城市轨道交通线网的五种基本类型,指线路（至少3条）多为径向线，且线路交叉所形成的网络多为三角形的路网结构。如德国汉堡城市轨道交通系统。,放射网状结构,优点：线路在市中心区发生三角形交叉，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。由于各个方向都有线路通达市中心区，市郊到市中心的出行方便。缺点：市郊间的出行必须到市中心的换乘站换乘，市郊间的出行不便。,城市轨道交通线网的五种基本类型,在放射网状结构的基础上增加环线而形成的路网结构，常见

16、于一些规模很大的系统，如莫斯科、巴黎、东京等。,放射-环形网状结构,特点：具有放射网状结构的全部优点，环线与所有径向线都能直接换乘，整个网络的连通性更好，线路间换乘更方便，而且能有效地缩短市郊间乘客利用轨道交通出行的行程和时间。,城市轨道交通线网的五种基本类型,上海2010年轨道交通运营线路示意图,放射-环形网状结构,城市轨道交通线网的五种基本类型,放射-环形网状结构,日本东京轨道交通运营线路示意图,线路的空间位置,线路平面,线路纵断面,沿线路中心线展直后的轨面高程在铅垂面上的投影线,线路中心线在水平面上的投影,城市轨道交通线路的设计,线路设计的任务是在规划路网和预可行性研究的基础上，对拟建的

17、城市轨道交通线路走向及其平面和纵断面位置，通过不同的设计阶段，逐步由浅入深，进行研究与设计，达到最佳确定城市轨道交通线路在城市三维空间的准确位置,沿主客流方向并通过大客流集散点线路位置应选在施工条件好的城市主干道上在老城区线路宜选择地下线路车站应设置在客流量大的集散点和各类交通枢纽上 先期建设的线路应考虑与远期规划线路交叉点处的衔接选择线路走向时要考虑车辆段、停车场的位置和连接两相邻地铁线路间的联络线,城市轨道交通线路的设计,线路走向选择的原则,1,大站间距可以减少车站数量，从而节约车站的土建工程投资，但同时也将引起部分客流向邻近车站转移，导致邻近车站规模增大小站间距由于车站数量较多，故车站总

18、投资会相应增大对于某条线的车站间距选择，应结合具体情况分析,城市轨道交通线路的设计,车站间距的选择,2,与工程造价的关系,大站间距会提高列车的旅行速度，旅行速度的提高又会减少列车的周转时间，故在发车间隔不变的情况下，相应的车辆配属数就会减少小站间距则正好相反大站间距的设站数量相对于小站间距要少，故相应的车站配套设施和管理维护人员也会相应减少，从而节省了日常开支，降低了运营费用,城市轨道交通线路的设计,车站间距的选择,2,与运营的关系,城市轨道交通线路的设计,车站间距的选择,2,车站分布应根据科学的综合分析，详细的方案比选后确定。尤其是轨道交通车站分布数目多对建设费用、运营成本、施工等都有很大影

19、响。但是客流吸引量及乘客出行时间需要进行具体分析计算，在市场经济条件下，车站分布一定要进行经济效益的比较。,我国已建地铁平均站间距离,上海、东京轨道交通车站间距比较,对于最小曲线半径Rmin的规定,缓和曲线的设置目的,曲率过渡,超高过渡,轨距加宽过渡,城市轨道交通线路的设计,线路平面和纵断面设计,3,（1）平面设计,城市轨道交通线路的设计,线路平面和纵断面设计,3,（1）纵断面设计原则,要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。,要结合不同的地形、地址、水文条件、线路敷设方式与埋深要求，隧道施工方法，地下、地上建筑物与基础情况以及线路平面条件等进行合理设计，

20、力求方便乘客使用和降低工程造价。必要时，可考虑变更线路平面及施工方法。,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。车站一般位于纵断面的高处，区间位于纵断面的低处。除车站两端的节能型坡道外，区间一般宜用缓坡，避免列车交替使用制动-给点运行。,车站“驼峰”示意图,城市轨道交通线路的设计,线路平面和纵断面设计,3,（1）纵断面设计,城市轨道交通线路的设计,限界,4、限界,限界越大，安全度越高，但工程量和工程投资也随之增加合理限界的确定，既要考虑保证列车运行的安全，又要考虑系统建设成本,小结：教学重点,1、城市轨道交通规划的内容和流程2、线网规划的分类和原则3、线网规划的基本结构,一、判断题

21、1、“规划”是研究如何从全面和长远的角度确定发展目标，并对现有资源进行优化配置，从而达到目标的理论和方法。（）2、城市轨道交通是一种技术要求高、施工难度高的“二高系统。（）3、轨道交通系统的规划有线路规划、站点设置、环境保护等方面的内容。（）4、线网的规划研究首先要确定城市轨道交通线网合理的走向。（）5、线路经过中心城区时，宜以地下隧道为主，以减少拆迁、噪音、振动、与城市交通的相互干扰。（）6、地铁：最小曲线半径在正线上一般取250m。（）7、考虑乘客的乘降方便，城市轨道交通车站的站间距在市区一般的距离为2000m。（）,二、问答题1、城市轨道交通规划的原则和线网规划的原则有什么区别？2、线网规划的定义是什么？3、线网规划分那两类？4、线网的基本结构有几种？三、作图题作图并说明什么是合理纵断。,