模塊二

城市軌道

交通線路選線單元2.1

城市軌道交通線路概述

在軌道交通系統(tǒng)中，廣義的線路是指軌道、路基、橋梁、隧道的總稱。軌道是線路的上部建筑，路基、橋梁、隧道是線路的下部建筑或列車運維空間。狹義的線路指軌道，比如“線路養(yǎng)護維修”和“線路工程”中的線路就屬于這個范疇。在軌道交通設(shè)計領(lǐng)域，專業(yè)名詞“線路”是以軌道的中心線為研究對象，研究它的走向、形態(tài)以及相互連接、組合的技術(shù)，主要包括線路的平面與縱斷面。它不僅決定了工程的位置和走向，還直接影響了工程的施工難度、成本和效果。比如“線路設(shè)計”和本書中的線路就屬于這個范疇。一、線路的定義線路正線配線車場線正線是貫穿所有車站、區(qū)間供載客列車運行的線路。城市軌道交通正線是獨立運行的線路，應(yīng)采用雙線設(shè)計，右側(cè)行車制，上、下行分行。

南北向線路宜以由南向北運行為上行方向，反之為下行方向。

東西向線路宜以由西向東運行為上行方向，反之為下行方向。

環(huán)狀線路宜以順時針方向為上行方向，逆時針方向為下行方向。環(huán)線運行方向也會用內(nèi)環(huán)和外環(huán)來定義，內(nèi)環(huán)為順時針方向，外環(huán)為逆方向。車場線是指在車輛段或停車場內(nèi)部，承擔列車停放、檢修、轉(zhuǎn)線等作業(yè)的線路，包括停車線、試車線、洗車線等。配線是為保證正線運營而配置的、一般不行駛載客車輛的、與運營正線直接貫通的線路。配線主要包括折返線、停車線、渡線、安全線、車輛基地出入線和聯(lián)絡(luò)線單元2.1

城市軌道交通線路概述二、線路的分類單元2.1

城市軌道交通線路概述三、線路的形態(tài)直線形直線形線路包括穿越市中心的直徑線和從市中心發(fā)出的放射線。環(huán)形環(huán)形線路是環(huán)繞市區(qū)、首尾相接的線路?！埃佟毙巍埃佟毙尉€路是設(shè)置支線的線路，從主線某站分岔，形成

Ｙ

形。

建設(shè)線路命名運營線路命名M線（Metro，城區(qū)）L線（LightRail,近郊）R線、S線（連接中心城區(qū)和市郊衛(wèi)星城）序號命名法（1號線、2號線...）地域命名法（荃灣線）序號和地域結(jié)合命名法單元1.4城市軌道交通規(guī)劃設(shè)計各階段相關(guān)內(nèi)容單元2.1

城市軌道交通線路概述五、線路標志公里標、百米標曲線標圓曲線和緩和曲線始終點標豎曲線始終點標坡度標單元2.1

城市軌道交通線路概述六、線路專業(yè)的特點(１)線路專業(yè)是工程設(shè)計的“龍頭”專業(yè)(２)線路專業(yè)是軌道交通工程的“大綜合”專業(yè)(３)線路專業(yè)引領(lǐng)各個專業(yè)，是“無實物工程量”的總體專業(yè)(４)線路專業(yè)貫穿前期研究階段和工程設(shè)計全過程(５)線路方案具有靈活性、相對性，注重綜合最優(yōu)(６)線路專業(yè)信息量大、協(xié)調(diào)內(nèi)容多、接口多、涉及面廣單元2.2線路選線概要

城市軌道交通線路選線是在已經(jīng)確定的城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)上，研究某一條或某一段線路的具體位置。

(1)城市軌道交通線路改建不易，線路設(shè)計按遠期考慮。(初期3年、近期10年、遠期25年)(2)一般情況下，線路設(shè)計為雙線，為全封閉線路。（超過20km，一段一場）(3)車輛段(停車場)布局和功能定位應(yīng)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)要求，貫徹“先網(wǎng)絡(luò)，后單線”的設(shè)計理念，充分實現(xiàn)資源共享。(4)城市軌道交通線路設(shè)計長度一般不宜過長，且站間距不宜過大。(5)站間距設(shè)置與列車最高運行速度相匹配。（市區(qū)線80km/h,

市域快軌100-120km/h,市域鐵路一般不低于120km/h）

(6)選線方案具有靈活性、相對性，一般需要經(jīng)多方案比選確定。(7)設(shè)計過程除了受其他專業(yè)的約束，項目的建設(shè)和運營條件也會約束線路總體方案的可行性和合理性。單元2.3線路選線基礎(chǔ)一、設(shè)計基礎(chǔ)資料與技術(shù)標準１.設(shè)計基礎(chǔ)資料(１)法律、法規(guī)、標準、規(guī)范類(２)上位規(guī)劃類(３)前期研究及設(shè)計成果類(４)城市及沿線相關(guān)基礎(chǔ)資料類(５)項目管理類及其他2.主要技術(shù)標準的確定設(shè)計速度正線數(shù)目正線線間距最小平面曲線半徑最大縱斷面坡度車輛類型及列車編組最小行車間隔牽引供電制式列車運行控制方式調(diào)度指揮方式單元2.3線路選線基礎(chǔ)二、城市軌道交通客流預(yù)測１.客流預(yù)測定義

城市軌道交通客流預(yù)測是利用城市交通需求預(yù)測模型，預(yù)測各目標年限城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)、線路或車站相關(guān)客流指標的過程。(初期3年、近期10年、遠期25年)2.客流預(yù)測內(nèi)容(１)各預(yù)測年人口、就業(yè)崗位、土地開發(fā)趨勢(２)各預(yù)測年交通需求發(fā)展預(yù)測(３)×

×

號線客流指標(４)×

×

號線客流預(yù)測影響因素分析3.客流預(yù)測方法

常用方法：傳統(tǒng)且經(jīng)典的“四階段法”2.客流預(yù)測結(jié)果二、城市軌道交通客流預(yù)測單元2.3線路選線基礎(chǔ)提問：下表中哪個指標能作為線路的運能等級？該指標含義？該指標會影響什么？單元2.3線路選線基礎(chǔ)三、城市軌道交通系統(tǒng)制式選擇及車輛選型１.系統(tǒng)制式的選擇

運能要求技術(shù)要求環(huán)境要求經(jīng)濟性要求可持續(xù)發(fā)展要求國產(chǎn)化率要求單元2.3線路選線基礎(chǔ)三、城市軌道交通系統(tǒng)制式選擇及車輛選型2.車輛選型車輛主要技術(shù)參數(shù)的選取車輛編組型式的確定車輛基本型式的選擇如表2-1中某線路遠期高峰小時最大斷面客流量預(yù)測值為5.5萬人次/ｈ，屬于大運量線路，根據(jù)城市軌道交通網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)標準選用Ａ型車是合適的。以A型車為例：動拖比（6動2拖），拖車長度24.4ｍ，動車長度22.8ｍ，車寬3ｍ，車高3.8m，車輛定距為15.7ｍ，轉(zhuǎn)向架固定軸距為2.5ｍ，列車長度(8節(jié)編組)為185.6ｍｍ。額定載客量為266人/輛(站立標準5人/m2)，車輛構(gòu)造速度為90km/h；最高持續(xù)運行速度為80km/h。提問：車輛主要技術(shù)參數(shù)決定了什么？完成實訓(xùn)任務(wù)單：線路選線基礎(chǔ)任務(wù)一單元2.3線路選線基礎(chǔ)單元2.3線路選線基礎(chǔ)四、城市軌道交通運營方案１.速度目標值旅行速度在正常運營情況下?列車從起點站發(fā)車至終點站停車的平均運行速度?城市軌道交通旅行速度一般情況下為30~60km/h最高運行速度是指列車在正常運營狀態(tài)下所達到的最高速度速度目標值是項目總體設(shè)計的決定性參數(shù)之一,是城市軌道交通最重要的技術(shù)指標之一。提問：地鐵系統(tǒng)如何確定最高運行速度目標值？2.運營組織模式地鐵系統(tǒng)以短距離出行為主時?宜組織站站停列車，無需設(shè)置越行線市域快速軌道系統(tǒng)時間目標為需求導(dǎo)向，是否適合開行快慢車運營組織模式，需設(shè)置越行線單元2.3線路選線基礎(chǔ)四、城市軌道交通運營方案３.線路通過能力提問：30對/h表示發(fā)車間隔為多少秒？線路通過能力（城市軌道交通系統(tǒng)線路的各項固定設(shè)備在單位時間內(nèi)(通常是高峰小時)所能通過的列車數(shù)）列車折返能力（指軌道交通折返站在單位時間(通常是高峰小時)內(nèi)能夠折返的最大列車數(shù)）出入線能力（是指單位時間內(nèi)?列車從車輛基地通過出入線進入正線或從正線返回車輛基地的最大列車數(shù)）單元2.3線路選線基礎(chǔ)３.線路通過能力四、城市軌道交通運營方案根據(jù)表2-2的結(jié)果，該線每小時開行30對列車時，最大輸送能力為6.38萬人次/ｈ(站立標準5人/ｍ2)，完全能滿足5.5萬人次/ｈ的預(yù)測高峰小時最大斷面客流量，并可以達到較高的服務(wù)水平。４.列車運行交路四、城市軌道交通運營方案

指列車在規(guī)定的運行線路上往返運行的方式，規(guī)定了列車運行區(qū)段、折返車站以及按不同交路運行的列車對數(shù)。

因此，如何根據(jù)線路不同區(qū)段的客流特征制定合理的運行交路，既能讓運能符合客流需要，又能讓列車運用更為經(jīng)濟高效，是行車計劃編制過程中的首要考慮因素。單元2.3線路選線基礎(chǔ)××線遠期年高峰小時最大斷面客流圖(單位:萬人次/ｈ)４.列車運行交路四、城市軌道交通運營方案單元2.3線路選線基礎(chǔ)運行交路形式單一交路Ｙ

型交路嵌套交路大小交路提問：哪種交路形式出現(xiàn)最多？單元2.3線路選線基礎(chǔ)完成實訓(xùn)任務(wù)單：線路選線基礎(chǔ)任務(wù)二５.配線設(shè)置四、城市軌道交通運營方案單元2.3線路選線基礎(chǔ)配線應(yīng)在滿足線路運營、管理和安全要求的前提下，結(jié)合工程條件綜合設(shè)置。配線一般緊鄰車站設(shè)置，納入車站部分，對于條件復(fù)雜的車站和工程實施難度大的車站盡量不設(shè)置配線。配線需要行車專業(yè)和線路專業(yè)相互協(xié)調(diào)配合才能設(shè)置。配線中的折返站體現(xiàn)在列車運行交路圖中，配線設(shè)置將在模塊６“城市軌道交通配線”中詳細闡述。折返站五、限界單元2.3線路選線基礎(chǔ)

為了保證列車在軌道上運行安全，列車的外輪廓線始終都與周圍的一切建(構(gòu))筑物和各種設(shè)備的輪廓線之間保持一個空間性的安全距離，以防止列車在運行中與沿線建(構(gòu))筑物和設(shè)備發(fā)生碰撞。

限界就是為此而規(guī)定的輪廓尺寸線，即在空間范圍內(nèi)安全間隔的警戒線。其中起控制作用的是設(shè)備限界和建筑限界。限界是按平直軌道的條件制定的。曲線地段應(yīng)在直線段的基礎(chǔ)上根據(jù)曲線半徑和軌道超高等進行加寬和加高。圓形隧道采用移動隧道中心線的辦法。緩和曲線部分應(yīng)在直線地段建筑限界的基礎(chǔ)上進行加寬。限界車輛限界設(shè)備限界建筑限界1.車輛限界五、限界單元2.3線路選線基礎(chǔ)

車輛輪廓線依據(jù)車輛橫剖面包絡(luò)而成，是設(shè)計車輛限界的基礎(chǔ)資料。車輛限界是指地鐵車輛在平直線路(直線段)上，以設(shè)計最高運行速度行駛時，車體及部件在正常運行、最大偏移或振動工況下所形成的最大動態(tài)包絡(luò)線。車輛限界用以控制車輛設(shè)計和制造尺寸，確定站臺和站臺屏蔽門定位尺寸。

提問：車輛限界是如何確定的？2.設(shè)備限界五、限界單元2.3線路選線基礎(chǔ)

設(shè)備限界是指車輛在故障運行狀態(tài)下所形成的最大動態(tài)包絡(luò)線，是用以限制行車區(qū)的設(shè)備安裝的控制線，

提問：設(shè)備限界是如何確定的？３.建筑限界五、限界單元2.3線路選線基礎(chǔ)

建筑限界是滿足車輛運行和設(shè)備安裝要求的有效凈空的最小尺寸，是在設(shè)備限界基礎(chǔ)上，滿足設(shè)備和管線安裝尺寸后的最小有效斷面，是任何沿線永久性固定建筑物在考慮了施工誤差值、測量誤差值及結(jié)構(gòu)永久變形等因素后不得向內(nèi)侵入的界線。

建筑限界分為隧道內(nèi)建筑限界、地面建筑限界和高架建筑限界。隧道內(nèi)建筑限界按工程結(jié)構(gòu)形式可分為矩形隧道建筑限界、圓形隧道建筑限界和馬蹄形隧道建筑限界。單元2.3線路選線基礎(chǔ)注:管片內(nèi)徑取值５４００ｍｍ；若為普通道床，Ｈ取值７６０ｍｍ；中等減振措施道床，Ｈ取值８００ｍｍ；高等減振措施道床，Ｈ取值８４０ｍｍ；ｈ為緊急疏散平臺寬度?！粝胍幌?從限界圖中可以讀取哪些信息?五、限界完成實訓(xùn)任務(wù)單：線路選線基礎(chǔ)任務(wù)三單元2.3線路選線基礎(chǔ)完成實訓(xùn)任務(wù)單：線路選線基礎(chǔ)任務(wù)三單元2.3線路選線基礎(chǔ)六、軌道單元2.3線路選線基礎(chǔ)

軌道是城市軌道交通運營設(shè)備的基礎(chǔ)，它直接承受列車荷載，并引導(dǎo)列車運行。在列車運行的動力作用下，它的各個組成部分必須具有足夠的強度和穩(wěn)定性，承受來自列車的縱向和橫向的位移推力，保證列車按照規(guī)定的速度、方向不間斷地運行。

線路選線與軌道密切相關(guān)，較普遍采用鋼輪鋼軌走行系統(tǒng)，它的軌道是由鋼軌、軌枕、扣件、道床、道岔及其他附屬設(shè)備等組成，軌距為1435ｍｍ。

１.鋼軌質(zhì)量

城市軌道交通使用的鋼軌主要有50kg/m,鋼軌和60kg/m鋼軌兩種。一般地鐵系統(tǒng)的正線、配線及試車線推薦采用60kg/m鋼軌；車場線(除試車線)采用50kg/m鋼軌。3.道岔（道岔與配線設(shè)計密切相關(guān)，道岔部分內(nèi)容詳見模塊６“城市軌道交通配線”。）２.軌道結(jié)構(gòu)高度單元2.3線路選線基礎(chǔ)

軌道結(jié)構(gòu)高度是軌道系統(tǒng)設(shè)計中的重要參數(shù)，指的是軌道結(jié)構(gòu)從基礎(chǔ)底面到軌道頂面（鋼軌頂面）的垂直距離，其范圍會因軌道類型、道床形式及設(shè)計標準的不同而有所差異。六、軌道一、主要設(shè)計原則單元2.4主要設(shè)計原則和設(shè)計標準提問：教材中主要設(shè)計原則涉及到哪些方面的內(nèi)容？

每個階段、每種不同的系統(tǒng)制式、不同的線路條件，設(shè)計原則都會不一樣。單元2.4主要設(shè)計原則和設(shè)計標準二、主要設(shè)計標準１.線路（1）最小平面曲線半徑。區(qū)間正線：350m，困難時300m；車站：盡量采用直線，曲線車站半徑一般≥1000m，困難情況下曲線半徑≥800m；配線：200m，困難情況為150m；車場線：最小150m，困難情況110m。（2）最大坡度。正線：30‰，困難情況35‰；地下車站：2‰；配線：35‰，困難情況下40‰。（3）豎曲線半徑。區(qū)間正線：5000m，困難時3000m；車站端部：3000m，困難時2000m；配線：2000m。（4）折返線、停車線長度。需滿足運營作業(yè)和地鐵規(guī)范要求，并與信號、行車、軌道等專業(yè)協(xié)商確定。2.軌道（1）軌距：1435mm。（2）鋼軌：正線60kg/m，車場線50kg/m。（3）道岔：正線采用60kg/m鋼軌9號單開道岔、停車線采用60kg/m鋼軌9號單開和三開道岔；車場線采用50kg/m鋼軌7號道岔。3.行車組織（1）列車編組：A型車8輛編組（6動2拖）。（2）行車密度：最大行車密度不小于30對/h。4.車輛（采用A型車）（1）外形尺寸：22800mm×3000mm×3800mm。（2）載客量：額定載客266人/輛（站立標準5人/m2）。（3）最高運行速度：80km/h。5.車站（1）有效站臺長度為186.6m，站臺寬度按乘降量計算，中心城區(qū)地下島式站臺寬度一般不小于12m，有條件情況不宜小于12.5m，側(cè)站臺寬度不宜小于2.8m；側(cè)式站臺每側(cè)不宜小于3.5m（不含梯寬）。（2）線路直線段，站臺地坪裝修面至軌頂面高度1.08m，站臺邊緣至線路中心距離1.57m。提問：技術(shù)標準的選取主要取決于什么？完成實訓(xùn)任務(wù)單：主要設(shè)計原則和設(shè)計標準單元2.4主要設(shè)計原則和設(shè)計標準一、線路的作用及功能定位單元2.5影響線路選線的因素一、線路的作用及功能定位二、客流集散點和主客流方向三、城市道路網(wǎng)及建設(shè)狀況四、線路的敷設(shè)方式和技術(shù)條件五、城市經(jīng)濟實力作用一：為城市居民的生產(chǎn)、生活提供交通服務(wù)作用二：為戰(zhàn)備、物資運輸、安裝電纜等服務(wù)。上海南站錦江樂園一、線路的作用及功能定位單元2.5影響線路選線的因素返回二、客流集散點和主客流方向單元2.5影響線路選線的因素淮海路方案：客流大；線路條件好；施工條件一般；對城市環(huán)境影響大；費用和工期一般。1.延安中路與2號線走向近。2.淮海中路為繁華商業(yè)街吸引客流多，比復(fù)興中路客流大，社會效益和經(jīng)濟效益好，但施工對交通影響大。3.淮海中路地下管線陳舊，可結(jié)合地鐵改造，復(fù)興中路管線大和多，不宜遷移（電話局電纜、煤氣管道、地下水庫出水管）。4.淮海中路路面寬，拆遷少。5.淮海中路線性短直。二、客流集散點和主客流方向單元2.5影響線路選線的因素返回完成實訓(xùn)任務(wù)單：影響線路選線的因素單元2.5影響線路選線的因素單元2.6線路選線的實施流程一、線路走向與路由的確定線路走向是指軌道交通線路的基本通往和經(jīng)由方向。主要由線路各控制點(起點、中途必經(jīng)據(jù)點和終點)間的相互位置決定。當控制點只有起點和終點時，其走向即為兩點間連線；若控制點為３個或３個以上，即除起點、終點外，尚有一個或一個以上中途必經(jīng)據(jù)點，盡管其總走向仍受其起點與終點聯(lián)線走向的嚴格制約和控制，但在各個地段仍有可能出現(xiàn)兩個或兩個以上不同的走向方案。提問：線路走向與路由的確定方法有哪些？１.線路走向與路由的確定方法單元2.6線路選線的實施流程２.線路通過特大型客流集散點的路由選擇的方法(１)路由繞向特大型客流集散點(２)采用支線連接(３)延長車站出入口通道，并設(shè)自動步道(４)調(diào)整線網(wǎng)部分線路走向(５)調(diào)整特大型客流集散點一、線路走向與路由的確定單元2.6線路選線的實施流程１.地下線城市軌道交通地下線一般選擇建設(shè)在城市中心繁華地區(qū)，這是對城市環(huán)境影響最小也是造價最高的一種線路敷設(shè)方式。

二、敷設(shè)方式的選擇提問：地下區(qū)間隧道和地下車站施工一般采用什么施工方法？地下線、地面線和高架線單元2.6線路選線的實施流程2.地面線城市軌道交通地面線是造價最低的一種敷設(shè)方式，一般敷設(shè)在有條件的城市道路或郊區(qū)，為保證城市軌道交通車輛的快速運行，一般為專用路權(quán)，與城市道路相交時，一般設(shè)置為立交。

地面線一般多采用路基形式，雙線并行設(shè)置。二、敷設(shè)方式的選擇提問：列舉地面線及地面車站。地下線、地面線和高架線單元2.6線路選線的實施流程3.高架線高架線是介于地面和地下之間的一種線路，既保持了專用道的形式，占地較少，又對城市交通干擾較小，造價介于地面線和地下線之間。二、敷設(shè)方式的選擇提問：目前國內(nèi)應(yīng)用于城市軌道交通的橋梁形式有哪些？Ｕ形梁的特點有哪些？設(shè)置高架線的爭議有哪些？地下線、地面線和高架線單元2.6線路選線的實施流程

結(jié)論：根據(jù)情況，地鐵系統(tǒng)一般敷設(shè)在地下，但也可以設(shè)置為高架線，最典型的是上海軌道交通

３

號線。

輕軌多采用高架線方式，如武漢軌道交通

１

號線；但在人口集中、建筑密集的市中心也可以設(shè)置為地下線，如重慶跨座式單軌就有相當長一段采用地下線。

一般來說，無論輕軌還是地鐵，在市區(qū)中心宜采用地下線，線路兩端靠近郊區(qū)可采用高架線或地面線。

二、敷設(shè)方式的選擇地下線、地面線和高架線詳讀不同線路敷設(shè)方式特點一覽表單元2.6線路選線的實施流程完成實訓(xùn)任務(wù)單：線路選線的實施流程任務(wù)一單元2.6線路選線的實施