城市轨道交通第3章+线网规划

1、第三章 城市轨道交通 线网规划,1 原则和主要内容 2 客流预测 3 线网方案和规模研究 4 方案评价 5 投融资方式,一、轨道交通线网特点 投资大； 客运量可以满足大运量的要求； 线路一般采用地下或高架结构，一般具有独立路权，和其他交通手段互不干扰； 故轨道交通线网规划是涉及多专业、多系统的集成化过程，关键在于探索一条技术路线，将各子系统的研究有机结合为一个整体。 范围：一般是规划的城市建成区范围。,1 线网规划的原则和主要内容,二、规划轨道交通路网应考虑的因素,（一）与客流有关的因素 1 城市性质及地位 2 城市人口及土地利用规模及分布形态 3 市内公共交通枢纽及对外交通枢纽 （二）轨道交通规划和建设的各种制约条件 1 城市自然地理条件 2 城市人文地理条件 3 城市经济基础 4 轨道交通的建设特点 （三）与运营有关的影响因素 1 路网结构 2 线路的起终点及换乘站的位置,三、轨道交通路网设计原则,1 路网应在城市总体规划的基础上，根据远景客流预测分析，正确把握土地利用（特别是地下空间利用）与交通之间的相互作用关系，合理选择路网布局，能适应城市的可持续发展。 2 轨道交通线路应考虑

2、与城市地面公共交通、城市对外客运交通枢纽（火车站、轮船码头、长途汽车站、航空港）的联系，以适应城市总体规划的交通结构。 如巴黎的里昂车站、巴黎北站将地铁与欧洲高速铁路相连，在旅行时间、运输量、费用和安全方面得到最大的效果。 3 规划线路要尽量经过或靠近大型客流集散点。 4 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。,5 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。 6 换乘点应分散布置，不宜过分集中。 7 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，减少对重要地面建筑和地下构筑物的影响。 8 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，站距适当小一些，在1km左右；经过郊区时，在不破坏自然风景的前提下宜选择地面或高架形式，以尽量降低建设成本。 9 规划线路时要考虑车辆段、停车场的位置和连接两线路之间的联络线；若几条线路共用一个车辆段时，应设置连接两线的联络线。 10 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

3、划区域。,实例：上海地铁规划,上海市轨道交通路网由中心城线网和郊区线网两部分组成。中心城线网又分骨架线和加密线两个层次。根据预测客流把线路分为高运量、大运量、中运量三种。上海市城市轨道交通系统规划考虑整个市域范围和居民出行需求，对城市公共交通作了等级划分： 上海的远期轨道交通线网总长度将达到约 805km，中心城长度约 480km；430座车站（其中换乘站186座），网络建成后将承担上海市公交客运量的52%。远期轨道线网中心城内的网密度为0.729kmkm2（其中内环线内的网密度为 1.394kmkm2）。远期轨道线网中心城内的站密度为0.574个km2。 枢纽：强调枢纽作为“锚固”整个网络的重要节点，通过多线换乘枢纽达到减少换乘、稳定网络的目的。,上海地铁规划示意图,上海地铁换乘节点,四、路网规划的基础,线网规划虽是一项专业规划，但最终将回归于城市总体规划，所以它必须依托城市内诸多因素的支持，因此研究基础应建立在以下4个方面： 1 城市总体规划。 2 城市社会经济发展目标和战略。 3 城市综合交通规划。 4 城市轨道交通建设现状。,五、线网规划应研究的内容,(一) 城市背景 1)城市

4、现状与发展规划 2)城市交通现状与规划 (二) 线网构架 合理规模的研究、 线网方案的构思、 线网方案客流测试、 线网方案的综合评价。,(三) 实施规划 工程条件、建设顺序、附属设施的规划。 具体内容包括： 车辆段及其他基地的选址与规模研究 线路敷设方式及主要换乘节点方案研究 修建顺序规划研究 轨道交通线网的运营规划 联络线分布研究 轨道交通线网与城市的协调发展及环境要求 轨道交通和地面交通的衔接,案例：天津市城市轨道交通线网规划研究框架,2 客流预测,一、城市轨道交通客流形成机理分析 城市客流主要取决于城市土地利用空间布局和交通组织，它具有阶段性、近似性和增长性等特点.一般而言，城市轨道交通客流包括以下三部分： (一) 趋势客流量：随社会发展，车站及沿线正常增长的客流量。 (二) 转移客流量：常规公交、自行车、小汽车 (三) 诱增客流量：出行范围、强度增加,二、轨道交通客流预测的目标 系统建成通车后可能吸引的客流规模和时空分布。 具体指标包括： 轨道交通客运总量 客运周转量 各站上下车人数 各线路之间换乘人数 区间上下行客流量和高峰小时运量等。 这些指标是轨道交通设备配备和车站设计的

5、基本依据，也是评价轨道交通线网规划优劣的重要依据。,三、轨道交通客流预测的意义 轨道交通建设的必要性和迫切性； 轨道交通制式和车辆选型； 系统设计能力、列车编组、行车密度、行车交路的确定； 车站规模、站台长度和宽度、车站楼梯和出入口宽度的确定； 机电设备系统的选定及其容量和用电负荷的确定； 售检票系统制式和规模的选定，拟定票价政策； 运营成本核算和经济效益评价。,四、客流预测的难度 (一)城市发展带来的不确定因素 客流预测必须以城市发展规划为依据。 (二)预测技术尚需改进完善 时间跨度大：30年 由于这项技术尚处于不断发展研究之中，积累资料不足，数学模型和预测技术尚未定型，还需不断改进完善，对预测数据的把握以及评价标准上，都有很大的难度。 (三)票价的竞争性和敏感性对客流量的波动性 票价对客流具有较大的敏感性，同时也说明票价对客流具有可调节性和可控性 (四)线网规划不完整，线路总体规模不明 一般来说，城市中心区建设的形态和规模应该是比较稳定的，对于城市远景发展规模也是相对稳定的，这为城市轨道交通线网规划提供了基本条件。,五、客流预测程序 1.确定城市轨道交通规划与建设项目涉及的区域范围

6、、相关网络及项目建设方案； 2.收集并分析与项目相关的基础数据； 3.选择客流预测的方法，建立客流预测模型； 4.选择并标定预测模型涉及的相关参数； 5.预测模型的应用； 6.对客流预测结果进行灵敏度分析，确定预测结果的可信度； 7.结合预测结果对各种方案进行分析和评价； 8.确定推荐方案，整理数据结果并撰写相关的技术报告。,六、轨道交通客流预测模式和方法简介 (一)“虚拟现状轨道”模式 “虚拟现状轨道”模式的主要思路是将相关的公交线路的现状客流和自行车流量，向城市轨道交通线路转移，得到虚拟的现状轨道交通客流。然后按照相关公交线路的历史资料和增长规律，确定轨道交通客流的增长率，推算远期轨道交通需求客流量；或者由公交预测资料，直接转换为远期城市轨道交通客流量。 特点：精度较低，操作简单，常用作其他模式预测后的比较验证或定性分析的辅助手段。,(二)“远期轨道交通推算”模式 “远期轨道交通推算”模式是基于现状客流分布(OD分布)的预测模式，它的主要思路是通过居民出行调查，掌握现状全方式的出行分布，虚拟出“现状”轨道交通客流，并推算其站间客流，然后按照相关公交线路的历史资料和增长规律，确定轨道

7、交通客流的增长率，推算“远期”轨道交通需求客流量。 特点：对客流出行现状特征的反映比较全面，因此预测精度有所提高，适用于城市布局结构变化不大、客运交通发展相对稳定的城市。,(三)“四阶段预测”（生成、分布、方式划分、分配）模式 “四阶段预测”模式也是基于现状客流分布(0D分布)的预测模式，它的主要思路是通过居民出行调查，掌握现状全方式的出行分布，在此基础上，预测未来年限的全方式出行分布，然后通过交通方式划分、交通分配，得到出远期轨道交通客流量。 特点：“四阶段预测”模式结合土地利用规划分析城市轨道交通客流，能较好地反映城市远期客流的分布，且精度相对较高，但对数据要求高、操作复杂。近年来我国城市的轨道交通客流预测一般都属于这一模式，并成为该领域的发展方向。,(四)非集聚模式 非集聚模式又称为交通特征模式，它以实际产生交通活动的个人为单位，对个人是否进行出行、去何处、利用何种交通工具以及选择哪条路线等活动分别进行预测，并按出行分布、交通方式和交通线路分别进行统计，得到交通需求总量的一类预测模式。 特点：非集聚模式在理论上利用了现代心理学的成果，引入了随机效用的概念，其核心是效用最大化理论。

8、它着眼于研究出行者个体的出行行为。 非集聚模式相比传统模式的优势是有明确的行为假说、模式的一致性好、模式标定所需调查样本少、模式有较好的时间和地区可转移性等特点，但目前该预测模式在实际运用上还不够成熟。,3 线网方案和规模研究 一、线网方案的结构形态 (一)放射单元 放射单元是所有轨道线路经过城市中心区域或 CBD区域，或由从这些区域放射出的一组轨道交通线路组成。 根据轨道交通线路相交情况不同，可以细分为： 一点集中放射型 中心地区放射型 中心放射型;,根据轨道交通线路放射均匀程度不同，又可细分为： 均匀放射型 扇形放射型 两侧放射型 多侧放射型;,（二）网格单元 这种线网单元线路布设均匀，平行线路多、线路顺直，线路交叉点多，适用于发展均匀、街道为棋盘式布局的城市。 但网格单元布局的线网形态、平行线间的连通性较差，需要两次换乘才能实现，且整体的运输效率较低。,（三）环线单元 一般情况下，主要设置在城市内外围地区交界处，其作用是建立与其相交线路之间的换乘联系，疏解市中心区域客流。 运用上述三种线路几何单元，或对其进行组合，即可得到城市最基本、最常用的轨道线网形态。 1.无环放射结构形态

9、如：台北轨道线网 纽约轨道线网,2网格结构型态 网格结构形态有时又称为“棋盘式”结构形态。这种形式的线网线路分布比较均匀，客流吸引范围比例较高；线路按纵横两个走向，多为相互平行或垂直的线路。乘客容易辨识方向；换乘站较多。纵横线路问的换乘方便，线路连通性好。 缺点是没有通达市中心的径向放射线，郊区到市中心的出行常需换乘，且平行线路之问换乘比较麻烦，一般要换乘两次或两次以上。相同线网规模下，吸引范围小。 如：斯德哥尔摩和墨西哥轨道交通线网,3.有环放射结构形态,4有环网格结构形态 最大特点是减少了环线客流的换乘次数，提高了客流的直达性；环外平行线路客流可通过环线换乘从而减少了换乘次数，缩短了出行时间；通过环线换乘减轻了中心区的客流负荷起到疏散客流的作用。 如：北京地铁 5组合结构形态,二、轨道交通线网发展趋势 目前世界上大城市轨道交通的发展思路大致可以概括为三种： 1)在原来的轨道交通线网基础上，开辟快车线。如巴黎,莫斯科等。 2)在原来线网的基础上，向外围延伸，线路逐渐延长。 3)轨道交通线网的规划是长远的，实施计划要分期、分段进行，保持工程实施和运营的连续性，以便尽快发挥效益。,轨道交通线网发展已经使轨道交通成为影响特大城市的结构与功能发展的重要因素，概括归纳如下： （1）轨道交通线网的系统形成，已成为整个城市客运交通的基础和骨架。 （2）轨道交通线路的布局，已成为城市土地利用规划和交通规划的双重核心。 （3）轨道交通车站分布，将成为吸引大量居民的中心，社会活动的中心和文化、商业聚集的中心，在城市规划结构中占有重要地位。,三、线网规模研究 所谓合理规模，实际上就是城市轨道交通方式合理的供给水平。合理规模是相对的。 （一）城市轨道交通线网规模的影响因素,（二）线网规模的确定方法 线网合理规模主要从“需求” 与“可能”两大方面分析。 （1）交通需求分析法 轨道交通线网线路总长度 式中：L一线网中规划线路总长度，km； Q一一远期城市出行预测总客流量，万人次； 一远期公共交通在出行总客流量中分担客流的比重； 一一远期城市轨道交通在公共交通客流量中分担客流的比重； q一线路负荷强度，万人次kmd。,参数标定： 1、Q远期城市出行预测总客流量，万人次； Q=m m城市人口 人口出行强度(次/

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