第3章轨道交通线网规划

第三章轨道交通线网规划一、线网规划概述大运量、快速、独立轨道的城市轨道交通具备了城市骨干交通的基础，受客流吸引范围和线路走向的局限，单一的轨道线路难以难以满足需要，必须形成网络才能成为交通骨干。线网规划中要考虑的目标：1、尽可能与交通目标一致；2、尽量经过人口聚集地，以吸引客流3、与其他轨道交通有良好的换乘条件；3.1概述4、尽端折返点的设置和线路外围点的设计有利于增加吸引力；5、与其他的交通方式有良好的衔接；6、要考虑残疾人出行通道。7、减少视觉侵犯和群体障碍8、减少噪音和震动效果；线网规划存在的不足：1、缺乏交通需求和交通供给的动态平衡研究；2、缺乏投资与效益的宏观分析；3、线路走向缺乏论证而不稳定；4、没有预留适度的后续工程条件；5、没有预留轨道交通工程用地。二、线网规划的目标1、城市规划的目标城市总体规划的目标包括：城市土地发展方向和结构形态；城市功能的改造；交通战略目标。2、轨道交通规划与城市规划的关系城轨交通是耗资巨大的工程；城轨交通耗时长；对城市的经济发展产生巨大的影响线网规划是促进城市总体规划实施和环境改善的重要保证。与城市规划是相辅相成的。3、轨道交通设施对城市建设的影响工程用地4、轨道工程立项的依据线网规划三、线网规划的主要内容城市背景研究、线网构架研究、实施规划研究1、城市背景研究城市现状与发展规划城市交通现状与规划2、城市构架研究3、实施规划的研究3.2线网规划的方法体系一、概述线网规划的“三性合一”：稳定性、灵活性、连续性。特点：1、既有独立性，又要与城市总体规划有机结合2、多项子方法的集合体系3、既要注重本身的运行机制，又要注重与外部的关联二、规划年限与范围城市建成区范围，明确重点研究范围年限：近期与远景研究的基础：城市总体规划；城市社会经济发展目标和战略；城市综合交通规划；城市轨道交通建设现状。三、规划的层次与方法1、层次：面、点、线2、规划方法交通规划理论是主线1）交通分析为主导2）定性分析与定量分析相结合3）静态与动态相结合4）近期规划与远景规划相结合四、技术路线3.3线网构架研究一、类型和特点线网规划结合城市特点因地制宜，线网型式多种多样，18种不同轨道交通线网型式，可归纳为三种基本常见的型式：1、放射型线网以城市中心区为核心，呈全方位或扇形放射发展。基本骨架包括至少三条相互交叉的线路，逐步扩展加密，避免中心区的线路过多，以免造成工程处理困难和换乘客流集中的现象。处理措施：外围增加弦线或大循环线两条线在交通走廊并行分解多处换乘优点：方向可达性较高；符合土地利用强度递减的特点2、设置环线的线网作用：加强中心区边缘各客流集散点的联系；截流外围区之间的客流通过环线疏解轨道交通环线必须十分谨慎采用。3、棋盘式线网棋盘式线网特点平行线多、相互交叉次数少。适合于市区呈片状发展、而街道呈棋盘式布局的城市。优点：布线均匀、换乘点分散；线路直易施工。4、线网的发展特征和趋势1）近期为主，远期看发展；2）远期为主，近期逐步实现；3）线网规划缺乏权威性的方法和理论体系；趋势：1）在原基础上开辟快车线；2）延长线路，尽量考虑地面和高架，降低造价；3）注意城市发展的需求，保持工程实施和运营的连续性，充分发挥效益。轨道交通已经成为大城市规划和建设的立足点。二、线网构架的一般方法线网构架的分析过程系统化是保证线网科学合理的关键，构架研究应坚持定性分析与定量分析相结合、定性为主的研究方向。定性分析：是指对城市的背景分析，对方案工程问题的比较论证，对远景各种边界条件的合理判断等。定量分析：是指利用先进的预测模型，对远景交通需求分布进行预测。1、基本思路线网是系统工程，线网构架研究必须分类、分层进行分析研究，面、点、线既是3个不同类别也是3个不同层次的研究要素。面：是整体形态的控制，拟订轨道交通线网的基本构架；点：是对线网服务对象的甑选，对城市大型客流集散点的分析；线：即交通走廊的分析，线网内各线路可能的路径分析。1）整体形态控制-拟定轨道交通线网基本构架城市背景研究和拟定线网基本构架：2）城市大型客流集散点分析3）交通走廊分析和线路路径的可行性2、研究过程分为六个阶段：第一阶段：方案构思第二阶段：归纳提炼第三阶段：方案预选第四阶段：预选方案分析和交通测试第五阶段：调整补充预选方案，甑选候补方案第六阶段：推荐最终方案3.4线网合理规模研究一、合理规模的含义合理规模：就是合理的轨道交通方式的供给水平。合理规模的研究的基础是城市的总体规划和远景控制规模，可以进行静态计算，还要根据城市的具体情况进行定性的分析，最终检验是交通模型的测试。二、研究方法合理规模从需求和可能两方面研究：需求：以城市总体规划、城市结构形态和出行量及方式分析规模可能：城市实力和工程施工影响的承受能力，近期可能实现的规模。从两方面计算：交通需求；线网合理的服务覆盖面1、按交通需求L=Qαβ/γ1)未来出行总量分析Q=mτa、城市人口规模城市远景人口控制目标b、出行强度的分析预测影响因素：城市的结构、经济发展水平、交通设施的完善程度，表3.12）交通方式结构分析影响因素：居民出行的特征、未来交通的发展战略以及可能提供的交通方式。①公交出行的比例定性分析为主，估计，远景比例应在50％以上②轨道交通方式的比例50～55％3）线网负荷强度我国采用高运量、低密度的模式2、按线网覆盖面推算线网规模L=S/m1）轨道交通车站的吸引范围市中心区：线路两边各750m边缘区：线路两边各2km2）线网密度我国取1.2km/km23.5线网客流预测及案例分析一、客流预测的目的和意义线网规划的优劣评判依据是交通效果，最主要的的定量分析方法就是通过交通模型对未来的交通情况进行预测。模型的成熟程度是保证预测可信性的前提，成熟程度的含义：1、模型结构与城市交通规律的吻合程度2、基础资料的完整程度和可靠性3、模型操作者成熟程度二、客流预测的方法1、预测年限分为近期和远期，近期以城市总体规划的远期年限作为预测年限，远景年限不确定。2、测试的方法和技术路线交通预测四阶段：出行产生、出行分布、方式划分和交通分配。方法：START、TRIPS方法，前者适用于交通情况、出行分布、出行结构，后者适宜与网络交通和客流分配技术路线：如图3.53、START模型简介4、TRIPS公交模型3.6线网方案综合评价线网方案评价是线网构架研究的一个重要环节，应本着定性与定量相结合的原则，运用系统工程的原理，征求专家意见，建立评价体系和相应的评价方法。我国城轨交通线网系统的评价有待完善。一、评价准则和评价方法1、评价准则1）线网的结构特征线网的结构特征是指线网的空间尺寸和协调性2）线网的运营效果线网的运营效果分为运营成果和运营效率。3）线网的实施条件包括：实施的工程难度较低；近期线网的结构、实施及运营条件较好。4）线网的社会效益出行时间的节省、出行质量的提高、对城市交通的改善5）战略目标服从城市总体规划，符合城市用地发展方向，与城市交通的规划的战略一致。2、评价的方法分两个层次进行：预选方案的排序与优选候选方案的综合效益评价3、评价过程二、预选方案的评价此阶段是以建立评价指标体系为基础，计算各线网方案的广义效用函数值，进行排序与优选。1、评价指标体系建立的原则1）全面、准确反映线网特征，具有结构清晰、层次分明、指标定义清楚、计算方法简单。2）可操作性强，不论定性指标还是定量指标，易于比较。3）评价指标的筛选遵循以下原则：①目的性强；②可量性；③具有一定的灵敏度；④公正合理；⑤容易处理。2、评价体系结构及指标评价体系：五个子系统1）线网长度2）线网密度3）非直线系数4）换乘节点数5）覆盖中心区面积率6）与大型客流集散点衔接数量7）日客运量8）客流不均衡系数9）换乘系数10）线路负荷强度11）工程难易程度12）近期线网的实施性13）公交平均出行时间14）公交出行比例15）平均机动车速16）与土地利用吻合程度17）沿线土地开发价值18）线网发展适应性3、权重及广义效用函数1）权重的确定权重：评价系统或评价指标之间的相对重要程度。采用专家咨询与层次分析方法确定，如表3.6（广州线网）2）广义效用函数①各子系统得分②整个系统得分4、层次分析法权重确定方法1）比率度2）构造判断矩阵，排序计算3）矩阵一致性检验4）综合分析确定权重三、候选方案的综合评述经过预选，推荐2～3个候选方案，以定性分析为主进行综合效益评价，得出推荐的线网方案。1、线网结构1）基本特征：与城市结构特点符合程度。2）覆盖性和密度3）对外延伸和接口条件2、运营效果1）承担的客运量2）客流的直达性和均衡性3）平均乘距和在乘时间3、实施1）近期线网的实施性2）工程难易度4、社会效益1）出行时间减少和出行舒适度两方面的出行质量2）城市平均机动车速度的提高程度5、战略发展1）与土地利用的吻合程度2）沿线开发价值3）发展的适应性3.7工程可实施性规划一、车辆段及相关基地规划1、规划内容与要求1）车场设置往往决定整条线路的可行性2）车场规划是用地控制规划的依据2、车场分类1）综合检修基地2）车辆段3）停车场3、车场规划的一般要求与基础条件1）一般要求①车场选址、确定各段的合理分工及规模②每条线宜设一个车辆段，线路长超过20km时可设一个车辆段和一个停车场③车场应靠近正线，尽量接近线路中部④车场线路尽可能与地面铁路相连⑤车场分工与任务从全网统筹规划⑥车场用地应符合城市总体规划2）规划基础条件①车辆检修技术标准②车辆检修制式4、车场用地规模估测车场规模的大小与其所承担的检修工作量有关，也与出入线和站场线路布置型式有关1）综合检修基地规模的确定包括车辆大修段、机电设备维修中心和材料设备仓库3部分2）车辆段规模的确定3）停车场规模的确定5、研究的技术路线二、线路敷设方式规划线路敷设方式：地面、地下和高架。特点比较：表3.81、敷设方式规划的要求1）根据城市总体规划的要求，结合城市现状、工程地质、环境保护等条件确定2）尽量选择在道路红线范围内。3）城市密集区宜选择地下线，其他区域尽量选用地上线4）地上线应选择红线较宽的街道敷设5）注意整个线网统一协调三、车站站位及主要换乘点规划1、车站站位主要考虑：1）较好的客流吸引力2）有利于城市土地利用规划的调整与配合3）满足运营的要求4）满足可实施性的要求2、换乘点的要求1）换乘点的分布2）换乘的方式四、线网建设顺序规划1、研究目的科学的修建顺序规划是对线网规划稳定性、连续性灵活性的重要保证，为政府部门进行财政计划和安排工程修建程序提供参考。2、修建顺序规划的原则1）近期突出可实施性，远期既要有宏观控制性又要留有调整的可能性；2）实施顺序与城市发展规划相结合，与土地开发、重点建设项目相结合，支持城市总体规划3）实施顺序受制约的根本因素：工程投入、交通效果、城市政策。4）线网实施必须有重点有层次有步骤实施5）讲实效，考虑工程和运营的连续性、效益性，首先支持既有线路的增长6）考虑车场的布置、行车组织方案、以及所需的配套线路工程。规划技术路线，如图3.103、线网修建规模1）按客运需求分析2）按线网覆盖密度分析3）按投资可能性计算4）按工程实施常规进度分析5）线网规模的确定五、线网运营规划1、目的和内容目的：研究每条线的运量等级、运行方式、运行路线的运行系统和规模。内容：划分各线运量等级、研究运营组织方式、规划运营方式。2、各线运量等级的划分1）轨道交通运量等级的划分分为两类：大运量、中运量大运量：重运量和次重运量，高峰小时单向断面运输能力3万人次小运量：高峰小时单向运能1～3万人次2）运量等级划分的原则①根据地形和运量需求，合理有序配合，组成大公交；②尽可能采用统一制式；③立足国内设备，减少投资；④研究多种可能方案。3、列车运营组织方式运营的基本方式：①全线独立运营方式②分段延伸运营方式③“Y”型线运营方式六、联络线分布原则1、联络线的功能与类型功能：送修车道、调转通道、临时运营线路、后续线路设备运输通道型式：单线联络线、双线联络线、渡线2、设置的一般要求1）单线双向运行设计2）送修车道路径最短，考虑可实施性3）考虑修建顺序，兼顾多种