轨道交通线路纵断面探究
城市轨道交通节能坡纵断面设计研究
城市轨道交通节能坡纵断面设计研究摘要本文以最高速度为100km/h的城市轨道交通线路为背景，从列车运行规律出发，研讨了轨道交通线路纵断面节能坡的设计方法。
分析表明：在车站两端设置20‰－30‰的加速坡，可以降低列车牵引电能消耗约24％～28％。
关键词轨道交通纵断面节能坡牵引电耗0引言在当今我国城市交通发展中，轨道交通正成为（特）大城市解决出行难的一种重要选择。
为了保证位于距市中心30～35km半径边缘的郊区卫星城镇至市中心的出行时间控制在1h以内，一些城市轨道交通线的最高运行速度设计标准提高至100km/h。
本文以100km/h的线路为背景，研讨线路纵断面节能坡设计问题。
1节能坡设计基本思路所谓节能坡设计指：通过线路区间坡度及坡长的合理设计，使列车出站后，通过区间下坡迅速地将重力势能转化为动能，以尽量少的牵引电能耗费，获得列车运行所需要的加速度和目标速度。
2节能坡设计轨道交通的站站区间按行车方向，可以划分三部分：加速坡、连续坡、制动坡。
2.1 加速坡加速坡使列车出站后尽快增速至目标速度。
据以往研究，最高速度80km/h的线路上，加速坡坡道设置为22‰～２６‰，坡长设置为２５０m比较合适。
经过牵引计算模拟和工程案例分析，最高速度为100km/h的线路上，加速坡的长度及坡度均应较80km/h线路有所增加，因此，本文在每个区间设计了30‰、25‰、20‰3种加速坡坡度，每组坡度下加速坡的坡长分取为300、350和400m三种。
3.2 连续坡出站列车经过加速坡达到目标速度后，将转入连续坡道断电惰行。
加速坡后第一个连续坡的最佳坡度是使作用在列车上的助推力与列车的运行阻力相平衡，可使列车既不耗电又能保持目标速度运行。
然后接续一个反向连续坡，使列车逐渐减速，为列车进站制动创造条件。
3.2.1 工程要求当区间线路左右线并行共用一个隧道结构时，因左右线要求等高，因此节能坡的设计应综合考虑上下行列车区间内加减速运行等因素，一般两个连续坡的坡长和坡度宜应相同，坡长一般为两车站区间长度减去两端车站坡，再减去节能坡及制动坡的长度后的一半。
轨道基本知识讲座 第2讲 线路平纵断面讲解
横列式布局示意图
纵列式布局示意图
4）单向与双向的关系
“单向”实际上就是单线，“双向”就是双线 ，或称复线，铺设了上下行两条线路，两个方 向的列车，分向行驶。
“单向”实际上就是单线，“双向”就是双线 ，或称复线，铺设了上下行两条线路，两个方 向的列车，分向行驶。
5.国铁车站线路布局
以中间站为例（越行站等略）
车站用
下行
站房台 3
5
7
Ⅰ
上行
Ⅱ 站台 4
6
6. 地铁车站的线路布局
6.1 侧式站台车站
下行线
下行站台
上行线
上行站台
6.2 岛式站台车站
下行线 上行线
车场按其形状不同可分为梯形车场、异腰梯 形车场、平行四边形车场和梭形车场。
1）梯形车场
2）异腰梯形车场
3）平行四边形车场
4）梭形车场
上述各种车场各有其特点，选用时应根据车场 的用途、线路数目、车站地形及整个车站的布 置等因素来决定。
5）站场咽喉
在车场或车站两端道岔汇聚的地方，是各种作业（列 车到发、机车走行、调车和车辆取送）的必经之地， 故称为车场或车站的咽喉区，简称咽喉区。
长短交路是指列车在线路上的运行距离有长短两种， 是长交路与短交路的混合形式。
9）曲线内股缩短轨
在曲线地段，外轨的长度大于内股的长度， 而标准钢轨的长度是相等的，如内外股采用 相同长度的钢轨，其左右接头偏差量就会越 来越大，为保持钢轨接头的对接形式，曲线 内股必须铺设缩短轨。
轨道交通线路纵断面节能坡设置研究
耗总量过大 。 中， 其 电能费用 占城市轨道交通运 营 费的 ５ ％左右 ， ０ 车辆牵 引用 电又 占城市 轨道交通 用 电 的 ５ ％ 以上 。 ０ 城市轨道交通 电制 动 ＋机械制动 ” 的制 动方 式 ， 动能量可 制 达 到牵 引能量 的 ３ ％以上 ， ０ 部分 再生制动 的能量 可 以被线 路上相邻 车辆 吸收 ， 不能被 吸收部分 则 转 换 为 电 阻 或 空 气 制 动 ，制 动 能 量 被 白 白 消 耗 ， 初 步估 算该 部分 消耗 的 电能 占制 动 能量 的 ４ ％ ０
等 建议 ， 有效 地 降低轨 道交 通牵 引能耗 。 关键 词 ： 城市 轨道 交通 ； 断面 ； 纵 节能 坡 ； 设置 位置 ； 段长 度 ； 度值 坡 坡
中图分 类号 ： ２ １ 文献 标识码 ： Ｕ ３＇ ２ Ａ 文章 编 号 ：０ ９ ７ １ （０ １ ０ — ０ ３ ０ １０ — ７ ６ ２ １ ）６ ０ ２ — ３
２１年 ６ ０１ 月第 ６ 期
城 市道 桥 与 防 洪
道路交通
２ ３
轨 道交 通线 路纵 断 面节 能坡设 置研 究
陶 明鹤
（ 上海 市政 工程设 计研 究总 院 （ 团 ） 限公 司 ， 海 ２０ ９ ） 集 有 上 ００ ２ 摘 要 ： 文通 过对 城市轨 道交 通节 能坡 的节 能原理 和不 同工 况 的分析 研究 ， 出节 能坡 的合理 设置位 置 ， 该 提 坡段 长度 ， 度值 坡
１ 研 究 背景
城 市 轨 道交 通 属 节 能 型 交 通 ，百公 里 人 均 能
２ 节 能坡 研究
２ １ 节 能 坡 概 念 ．
耗仅 为小汽车 的 ５ 公共 汽车的 ６ ％， ％、 ０ 但庞大 的 轨道 交 通 网络 ，在 能耗 总量 上还 是 个 “ 电大 用 户” 。数据显示 ，０８年仅上 海轨 道交通 １ ２０ 号线 就 “ 下”了 １ 亿 ｋ ｈ ２ 吞 ． ８ Ｗ・ ， 号线 “ 吃掉 ”了 １ 亿 ． ３
了解线路的纵断面
二、纵断面栏目内容
（1）工程地质概况。
在该栏简明扼要地填写沿线各路段地质土质情况，如沿线路 段地质情况为砂黏土；如果沿线路段有重大不良地质现象，也要 简要说明，如沿线路段地质情况为碎石夹土。
了解线路的纵断面
二、纵断面栏目内容
（2）施工工法。
该栏填写沿线各路段的施工工法，包括明挖法、盖挖法、浅 埋暗挖法、盾构法等。
了解线路的纵断面
二、纵断面栏目内容
（6）地面高程。
各百米标和加标处应填写地面高 程。纵断面线路图中的地面线就是 根据该栏中各标的地面高程点绘制 连接而成的。
了解线路的纵断面
二、纵断面栏目内容
（7）里程。
一般以线路起点车站的中心线处 为零起算，该栏中里程与路线平面 图的里程一一对应。
了解线路的纵断面
在各变坡点、百米标、加标处要标 注轨道交通线路的设计标高。轨道交通 的设计高程一般有两种：路肩设计标高 和轨面设计标高。
了解线路的纵断面
二、纵断面栏目内容
（4）设计高程。
路肩设计标高为路基边缘位置高程。当线路通过地下水位高 或常年有地面积水的地区，路堤过低容易引起基床翻浆冒泥等危 害，路肩设计高程应高出线路通过地段的最高地下水位和最高地 面积水水位，并应加毛细水上升高度和有害冻胀深度，再加0.5 m。
了解线路的纵断面
一、纵断面线路图
地面线 设计线敞开式线路
了解线路的纵断面
一、纵断面线路图
它是根据中线上各桩点的高程而点绘 的一条不规则的折线，反映了沿着中线地 面的起伏变化情况，一般用细实线表示。
了解线路的纵断面
一、纵断面线路图
设计线，它是经过技术上、经济上以 及美学上等多方面比较后，由设计人员定 出的一条具有规则形状的几何线，反映了 轨道交通路线的高低起伏变化情况。纵断 面设计线是由直线和竖曲线组成的。直线 （即均匀坡度线）有上坡和下坡，是用坡 度和水平长度表示的。直线的坡度和长度 影响着列车的行驶速度、运输的经济性以 及行车的安全，一般用粗实线显示。
城市轨道交通线路纵断面设计
任务 城市轨道交通线路纵断面设计 2.线路纵断面设计的主要技术要素
（2）坡段长度。坡段长度简称坡长，是指相邻两变坡点间的水平距离。 坡段长度越长，变坡点的数目就越少。列车通过变坡点时，由于坡度的变化， 列车的受力状态发生变化而产生附加应力和附加加速度。在变坡点前后列车运 行阻力不同，车钩间存在游间，将使部分车辆产生局部加速度，影响行车平稳； 同时也使车辆间产生冲击作用，增大列车纵向力。坡段长度要保证列车不致产 生断钩事故。附加应力过大，车钩就有断裂的可能；附加加速度过大，会引起 乘客的不舒适和突然移位。
城
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市 轨
道
交
通
任务 城市轨道交通线路纵断面设计 2.线路纵断面设计的主要技术要素
3.竖曲线 在线路纵断面
的变坡点处设置的 竖向圆弧称为竖曲 线，常用的竖曲线 线型为圆曲线，如 图28所示。
图28竖曲线示意简图
任务 城市轨道交通线路纵断面设计 2.线路纵断面设计的主要技术要素
（1）竖曲线半径需要满足的要求。 ① 行车平稳
任务 城市轨道交通线路纵断面设计 2.线路纵断面设计的主要技术要素 线路纵断面是由坡段及连接相邻坡段的竖曲线组成的，如图26所示。
图26线路纵断面的组成
任务 城市轨道交通线路纵断面设计 2.线路纵断面设计的主要技术要素
1.坡段 坡段的特征
用坡度（i）和坡 段长度（Li）来表
示，如图27所示。
图27坡段示意
任务 城市轨道交通线路纵断面设计 2.线路纵断面设计的主要技术要素
4.最大坡度折减 当平面上出现小半径曲线和
隧道时，由于附加阻力增大、黏 着系数降低，因此需降低最大坡 度值，保证列车以不低于计算速 度或规定速度的速度通过该地段。 此项工作为最大坡度折减。
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
双机重联或补机推送。
三、竖曲线
➢ 1.铁路设竖曲线的原因 ➢ 2.地铁、轻轨、有轨电车设竖曲线的原因
竖曲线设置原因
四、最大坡度折减
➢ 1.原因：在必须用足最大坡度的地段，由于 曲线或隧道附加阻力的影响，而不能用足最 大坡度称为最大坡度折减。
➢ 2.铁路与地铁、轻轨交通等的区别
五.坡段设计对行车费运的影响
列与行车有关的支出将大大增加。 ➢ 4) 纵断面设计在选择具体的坡度时余地大，
更有利地适应地形的起伏情况，从而减少了 工程量。
影响因素
➢ 1) 线路等级 ➢ 2) 运输要求和牵引动力 ➢ 3) 地形条件 ➢ 4) 邻线的牵引定数 ➢ 5) 符合《规范》规定。
铁路与地铁选择坡度的差异
➢ 分方向选择 ➢ 牵引方式 ➢ 加力牵引的原因和注意事项
铁路加力牵引的原因
➢ 一般在地形非常陡峻的越岭地区或自然陡坡 地段，若以单机牵引设计可能会引起大量的 桥隧工程且线路严重展长，则可考虑用双机 或多机牵引，适当增大最大坡度以减少工程。
加力牵引注意事项
➢ 1) 加力牵引地段的两端应有机车的整备作 业和补机摘机作业；
➢ 2）机车台数增多一般有浪费； ➢ 3) 应集中使用加力坡段； ➢ 4) 根据车钩温度和作业便利的考虑，可用
城计
二、线路的最大坡度
轨道基本知识讲座 第2讲 线路平纵断面
纵列式折返站
1) 布置特点：折返线一般设于车站列车到达方向的前端，与站台纵列布 置。
下行
下行
下行
横列式折返站
• 1)布置特点：折返线与站台平行并列布置。
下行
下行
纵横列折返站
• 1)布置特点：兼具纵列式与横列式特点。 • 2)优点：往往同时具有站前和站后两种折返方式，通
过合理增设配线，形成接车、转线、发车的平行进路 ，使两列（或以上）列车在站内能平行完成折返作业 ，缩短列车折返时间，提高折返能力； • 3)缺点：工程量较大。
1）曲线中心角
和曲线交角相等，符号α
切线长
交角 外矢距
中心角
半径
2）曲线半径
符号R ，它决定了轨道转向的程度。
3）切线长
交点至切点的长度称为切线长，记为T。
4）曲线长度
角度制： C=лRα/180 弧度制： 曲线长度=弧度*半径 正矢、弦长、半径之间的关系
f=d²/8R
5）曲线正矢
曲线正矢是量度曲线是否圆顺的重要要素。 曲线轨向的园顺通过正矢值进行检测。
车站用
下行
站房台 3
5
7
Ⅰ
上行
Ⅱ 站台 4
6
6. 地铁车站的线路布局
6.1 侧式站台车站
下行线
下行站台
上行线
上行站台
6.2 岛式站台车站
下行线 上行线
岛式站台
7.折返线布局
始
折
点
返
站
站
折
折
终
返
返
点
站
站
站
（a）沿线车站线路设置示意图 具备折返功能的不一定全部设为折返站
7.1 长交路
地铁线路纵断面设计探讨
线路／ 路基 ・
地 铁 线路 纵 断 面设 计探 讨
李 睿 ，李 晓 飞 ，欧 阳 全裕
（ 天 津 市 市 政 工 程 设 计 研 究 院 ，天 津 ３ ０ ０ ０ ５ １ ）
摘
要： 地铁 线路 尤 其 是 地 下 线路 的 纵 断 面设 计 不 同于 常规 铁 路 的 线路 纵 断 面设 计 ， 针 对 其 自身特 点 ， 结 合 天 津 地
方 面进 行较 深入 研 讨 ， 并 提 出建 议 性 意 见 ： 坡 度 差 限值 ３ ０ ％ ｃ ， 困难 时 ３ ５ ％ ｏ 。
关键词 ： 地 铁 线 路 ；纵 断 面 ；设 计 ；探 讨
中图分类号 ： Ｕ ２ ３ ｌ ． ２
文献标识码 ：Βιβλιοθήκη Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ４— ２ ９ ５ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ｌ ～ ０ ０ ４ ２— ０ ３
ｔ ｈ ｅ ｅ ｍｂ ｅ ｄｍｅ ｎ ｔ ｄ ｅ ｐ ｔ ｈ ｓ ｏ ｆ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎｅ， ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｓ ｏ ｆ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ— ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｇ ｒ ａ ｄ ｉ ｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ
ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｒ ａ ｉ ｌ ｗａ ｙ ｌ ｉ ｎ ｅ ． Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｉ ｔ ｓ ｏ ｗｎ ｃ ｈａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ， ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｍｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｉ ｎ ｅ １ ，ｌ ｉ ｎ ｅ ３ ａ ｎ ｄ ｌ ｉ ｎ ｅ ６，ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｅ ｖ ｅ ｒ ａ ｌ ｉ ｓ ｓ ｕ ｅ ｓ ，ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ
城市轨道交通盾构区间纵断面线形节能优化
城市轨道交通盾构区间纵断面线形节能优化摘要：随着地铁工程建设的快速发展，盾构机的运行速度加快，对地面施工质量要求也越来越高，为了保证盾体在施工过程中的平稳运行，必须对盾的纵断面进行优化，使得盾体的施工速度、结构及效率得到有效提升。
为了保证地铁行车的安全，首先需要对盾体进行合理的开挖，防止盾体的变形，并保证盾底的混凝土浇筑质量，从而对地面沉降进行限制。
关键词：城市轨道交通；盾构区间；纵断面；节能优化地铁隧道盾构区间纵断面线形节能优化是地铁施工过程中十分重要的环节，对于地铁盾的施工质量有着非常重要的作用。
在地铁运营过程中，如果隧道隧道的纵坡过大，则会直接导致盾尾混凝土出现裂缝，影响地铁的运行。
因此，对地铁车站盾片的隧道纵肋线形进行优化，是提高地铁效率，降低地铁成本的重要措施。
1工程概况地铁13号线二期(北延)工程起自13号线一期工程上屋北站站后，终至公明北站，线路全长19.1公里，全线采用地下敷设，共设车站11座，分别为市中医院站、光明城站、同观路站、观光站、月亮路站、东周路站、公明南站、公明广场站、长春北路站、下村站、公明北站，另设车辆段一座。
下公区间全长1007米，主要沿炮台路敷设。
区间左、右线下穿茅洲河最小垂直距离仅为9.8米。
截至目前，深剎地铁1号线二期工程全线1个明挖工点已全部赶场准工，其中4个工点完成主体刺顶、10个工点完动护持的围团、1条单统破道顺利贯通。
2盾构施工临时设施整体部署盾构临建分3大部分，3大部分为土压盾构临建施工区，泥水盾构临建施工区，泥水盾构辅助设备施工区。
（1）地面布局：顶板上布置管片堆场、材料堆场、渣土场，调制浆池，3台门吊作业范围与之对应；渣土处理场地布置泥水分离系统、压滤机。
车行道路顺畅、宽度合适，管片运输和渣土运输道路不交叉。
（2）地下布局：车站结构内的临建工程：主要是中板定型护栏和底板循环水池。
①定型护栏：车站结构中板采用定型护栏隔开材料摆放区；②循环水池：底板设置2个150m³容量的循环水池，土压区间采用80m砖砌24墙，泥水区间采用钢板焊接，用钢量约3吨。
地铁线路设计中的纵断面设计
地铁线路设计中的纵断面设计摘要：本文介绍了线路纵断面的设计方法，重点说明了节能坡的坡度、坡长设置及长大陡坡和连续下坡的设计及运营安全采用的相应措施进行了分析。
文章认为车站两端设置22‰-26‰的加速坡、250m的坡长是运行速度80km/h 的列车比较合理的节能坡度和坡长。
长大陡坡和连续下坡的线路可以采用文章中提到的主动安全措施和被动安全措施来保障列车运营的安全。
关键词：节能坡设计；加速坡；主动安全措施；被动安全措施中图分类号：u231+.2文献标识码：a文章编号：引言：地铁线路设计是一项涉及多专业、多部门集体协调、研究的系列工作。
其具有牵涉面广、复杂性强、劳动强度大、责任重大等特点。
地铁线路设计工作质量的好坏直接关系到整个地铁设计质量及工程造价的高低，因此，必须在熟悉掌握各方面的规范、细则的同时，以负责的态度认真对待线路设计。
线路方案设计时，要反复比较、认真优化，才能做出一份优秀的设计成果，并被其他专业所认同和支持。
笔者参与了武汉6、7号线投标、郑州4、5号线投标、乌鲁木齐1号线投标、郑州4号线龙湖段市政配套工程初步设计、施工图设计等线路设计工作，工作中学习总结了前辈对地铁线路设计的经验和研究成果，并结合每个工程项目的特点，总结了线路纵断面设计思路和方法。
1、概述线路纵断面设计首先要了解工程项目的地质、水文、地下障碍物情况、车辆性能、运营特点和施工方法等。
纵断面设计的好坏直接关系到工程的实施难度和造价，以及日后列车运营的能量消耗及成本支出。
纵断面设计时要综合考虑近期投资和后期运营成本，对有条件设置节能坡的区间要按照节能坡的要求设置，这样虽然增加了废水泵房的投资，但是相对长期运营所减少的能耗和成本的降低来说，近期投资增加是经济合理的。
对于长度较短的区间很难发挥节能坡的作用，可不考虑设置节能坡。
节能坡的设置在地面高程变化较大的地区很难实施，有些线路是沿着地势的上坡或者下坡敷设，这时线路纵断面设计受地形控制会采用一些长大陡坡或者连续下坡等。
地铁线路纵断面设计优化探讨
地铁线路纵断面设计优化探讨王楚骄【摘要】结合列车的运行状态，提出了基于节能以及优化相关工程条件的地铁线路纵断面设计方案，经分析表明：在牵引状态下，列车宜采用大坡度下坡以增加列车加速度，减少牵引距离及牵引能耗，同时使列车重力势能转换为列车动能；在制动状态下，宜采用大坡度上坡以增加列车制动力，减少制动能耗以及制动距离，同时使列车动能转换为重力势能。
%Combining with the operation status of trains,the paper points out the design scheme for the longitudinal sections of subway routes based on the energy-saving and optimal engineering conditions,proves by the analysis that the large gradient slope can be adopted on trains under the traction so as to reduce the traction distance and e nergy consumption and replace the train’s gravitational potential energy into train’s kinetic energy,and indicates the large gradient ascent can be adopted under the braking status to increase the train’s braking force,so as to reduce the braking energy consumption and braking distance,so as to replace the kinetic energy into the gravitational potential energy.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2016(042)008【总页数】2页(P175-176)【关键词】线路纵断面;节能;牵引计算;区间风井;列车运行状态【作者】王楚骄【作者单位】铁道第三勘察设计院集团有限公司，广东深圳 518000【正文语种】中文【中图分类】U212.34在地铁纵断面设计中，地铁设计规范对线路纵断面在不同条件下的坡长、坡率等有较为明确的规定，但是规范规定的坡长坡率范围较为宽泛，仅仅依据《地铁设计规范》设计出来的纵断面明显不能满足节能以及工程经济最优等要求。
地铁线路纵断面计算机辅助设计研究的开题报告
地铁线路纵断面计算机辅助设计研究的开题报告一、选题的背景和意义随着城市规模不断扩大，地铁交通作为一种快速、高效、环保的交通方式，得到了越来越广泛的应用。
在地铁建设中，地铁线路的设计是至关重要的环节之一。
地铁线路的纵断面设计涉及地下埋深、车站布置、隧道断面、钢轨尺寸等多个方面，直接关系到地铁线路的安全、运行效率和投资效益。
传统的地铁线路设计通常是通过手工绘制，该方法效率低下，易出现误差，不符合现代化工程设计要求。
因此，采用计算机辅助设计的方法，提高地铁线路设计的效率和精度，是一个迫切需要解决的问题。
本文旨在研究地铁线路纵断面的计算机辅助设计方法，以提高地铁线路设计的质量和效率，为城市地铁建设提供技术支持和实用价值。
二、主要研究内容和技术路线本文将研究地铁线路纵断面的计算机辅助设计方法，主要包括以下研究内容：1.地铁线路纵断面设计的基本原理和方法，包括地铁线路的参数要求、施工标准及相关规范的研究。
2.地铁线路纵断面计算机辅助设计的软件系统开发，包括两维和三维模型设计、模拟仿真、运动轨迹规划等方面。
3.所开发的软件系统应具有人机交互界面友好、操作简便、精度高等特点，以提高地铁线路设计效率和精度。
技术路线如下：1.通过文献阅读、对现有软件的调研和使用体验，了解地铁线路纵断面设计的基本原理和方法，以及已有的计算机辅助设计方法。
2.基于C++语言，使用OpenGL图形库、Qt图形用户界面库开发地铁线路纵断面计算机辅助设计程序。
3.分析地铁线路纵断面设计的功能要求，设计软件架构，实现所需功能，包括输入、编辑、自动计算、绘制纵断面等功能。
4.测试软件的性能、界面友好度和设计精度，根据测试结果进行修改和完善，使软件能够满足设计需要和用户要求。
三、预期成果和应用价值本文的预期成果为：1.研究地铁线路纵断面计算机辅助设计的基本原理和方法，建立完整的设计过程和参数要求，并对地铁线路纵断面的设计进行系统的研究、分析和总结。
城市轨道交通线路纵断面设计说明书
铁路与地铁选择坡度的差异
分方向选择 牵引方式 加力牵引的原因和注意事项
铁路加力牵引的原因
一般在地形非常陡峻的越岭地区或自然陡坡 地段，若以单机牵引设计可能会引起大量的 桥隧工程且线路严重展长，则可考虑用双机 或多机牵引，适当增大最大坡度以减少工程。
加力牵引注意事项
1) 加力牵引地段的两端应有机车的整备作 业和补机摘机作业；
4) 若某个坡度无论多大，下坡惰行，也不会超限 速，最后能以限速作匀速运行称为无害速度
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研究意义
1) 限制坡度是单机牵引区段内计算牵引质 量的依据。
2) 对运输能力有很大的影响。 3) 机车、乘务员、车辆、机务、能源一系
列与行车有关的支出将大大增加。 4) 纵断面设计在选择具体的坡度时余地大，
更有利地适应地形的起伏情况，从而减少了 工程量。
影响因素
1) 线路等级 2) 运输要求和牵引动力 3) 地形条件 4) 邻线的牵引定数 5) 符合《规范》规定。
2.铁路与地铁、轻轨交通等的区别
五.坡段设计对行车费运的影响
有害坡度与无害坡度
1）陡长下坡道，借助重力下滑。速度增加，即需 制动，一则损失动能，二则增加摩擦，为有害坡度。
2) 陡短坡缓坡，下坡惰行，不会超限速，不损失 动能，二则不增加摩擦，为无害坡度。
3) 有害无害与i、L、v0有关。（坡度大小、坡段 长度和列车进入该坡段的初速）
铁路上是指列车在限制坡道上，以机车计算 速度做等速运行的坡道。
地铁、轻轨是指列车失去部分牵引力的条件 下，仍能用另一部分牵引力将列车从最大坡 道上启动。
有ห้องสมุดไป่ตู้电车与公路最大坡度定义相同
城市轨道交通纵断面设计要点探讨
一 值 锺 姆
城市轨道 交通纵断面设计要点探 讨
口 陈 祥 （ 中交第二公路 勘察设计研 究院有 限公 司，武 汉
摘 ４ ０５ ） ３０６
要 ：对上海宝 山区罗店中心镇公共交通配套工程纵 断面设计进行分析研究，重点探讨 了城市
轨道交通纵断面设计 中的设计要点。 关键词 ：轨道交通 ；纵断面 ；覆土厚度 ；长大坡 ；节能坡
地 下车 站 在上 海地 区基 本采 用 明挖 法施 工 ，全线 有 ３ 道 ５５ｍ 净 空要 求 。 ． ． 座 地 下 车 站 ，均 没 有 换 乘 节 点 ，设 计 时 可 以 考虑 在 保 证 ３ ２ 与 河道 ，航 道净 空 问题
车 站净 空 要求 的前提 下 ，车 站 埋浅 一 些 ，尽 量接 近 地面 ，
Ｏ 引 言
它是上 海 市轨 道交 通 ７ 线 工程 的北 延 伸段 ，线 路起 自 ７ 号 号 线 起点 锦秋 路站 ，终 于 美兰 湖的 美兰 湖站 ；全线 设 站 ５
随 着我 国 国民 经 济 的蓬 勃 发 展 ，城 市在 发 展 中规 模 座 ，其 中 ３ 地 下 站 ，２座 高架 站 ；线 路 全 长 约 １ ｍ。 座 ０ｋ
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地铁线路纵断面区间单向坡设计探析
53科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工 业 技 术地铁线路纵断面一般设计为高站位、低区间的凹型节能坡度,但在线路纵断面设计中经常遇到单向坡度设计的情况,如昆明地铁3号线大树营站至东部客运站段由于地形起伏较大,此四站三区间线路纵断面就面临单向坡度设计问题。
经统计,3号线单向坡度约占本工程线路总长的35%。
如何合理地设计好地铁单向坡度问题,笔者根据地铁设计工作实际,通过列车模拟计算和多方案研究,提出地铁线路纵断面单向坡度设计的一些原则和体会。
1 线路纵断面设计存在的问题所谓线路纵断面单向坡是指车站与车站之间采用同一方向的坡度。
单向坡度设计应结合不同的地形、地质和水文条件、线路敷设方式与埋深要求、隧道施工方法、地上地下建筑物与基础情况,以及线路平面条件等因素进行合理设计,当单向平均坡度小于10‰时,区间一般可设计为凹型节能坡度,当区间单向平均坡度大于10‰时,就很难设计为凹型节能坡度,此时就宜考虑设计为单向坡度。
单向坡度采用一面坡或多段坡道组合设计问题存在两种普遍看法:一种看法为单向坡度采用一面坡道设计较为合理,可以提高列车运营的舒适性,方便运营维护,节能效果也较好;另一种看法认为采用多段坡度(缓坡+陡坡)组合才能达到节能效果,也较符合列车运行规律。
以上两种观点都是定性看法,均无定量分析,存在感性层面认识。
对于高站位、低区间的凹型节能坡度设计,众多同仁进行了较为成熟的研究,但对单向坡度的线路纵断面设计问题,相关研究和分析的成果较少。
2 研究单向坡度目的地铁工程是为了安全、快速、大批量地运送旅客,土建工程是永久工程,线路纵断面直接影响列车的运行效果,并对长期运营成本产生较大影响。
据统计,地铁能源消耗的费用一般要占运营支出的20%～30%。
较好的线路纵断面设计方案能够大大降低列车牵引能耗,因此,线路纵断面设计最终目的是为运营服务,提高运营环境舒适性,降低能源消耗。
第二节 线路纵断面
第二节 线路纵断面
成 当Ⅰ、Ⅲ级铁路相邻坡段的代数差 ， 都 华 ，虽不设臵竖曲线， 商Ⅲ级铁路相邻坡段代数差 理 工在施工、养护时，变坡点轨面亦能自然形成竖曲 职线。 业 学 校
第二节 线路纵断面
成 都 二、坡道附加阻力 华 列车在坡道上运行时，其重力分为两个力， 商 理 工 即垂直于轨道的分力与平行于轨道的分力。 职 业 学 校
第二节 线路纵断面
成 都 华 商 理 工 职 业 学 校 垂直于轨道的分力被轨道的反作用力（支持
力）力。列车上坡时，坡度附加阻力与列车
第二节 线路纵断面
成 都 华 商 理 工 职 业 学 校 线路的纵断面由平坡、纵坡及边坡点处 的竖曲线组成。 一、坡道的坡度及竖曲线 坡度是一段坡道两端点的高差H与水平距 离L之比，用i‰表示。
成 都 华 商 理 工 职 业 学 校
第二节 线路纵断面
成 都 华 商 理 工 职 业 学 校 铁路线路根据地形的变化，可分为上坡、 下坡和平道。上、下坡是按列车运行方向来 区分的，通常用“十”号表示上坡，用“-” 号表示下坡，平道用“0”表示。例如，+6‰ 是表示线路每1000m的水平距离升高6m；6‰则表示线路每1000m的水平距离降低6 m。
第二节 线路纵断面
成 都 华 商 理 工 职 业 学 校 竖曲线不能设臵在无碴桥上。若竖曲线要设
在无碴桥上，则需要用木枕的厚度来调节竖曲线
的形状，这样每根木枕的厚度都不一样，需要特
制，并需固定位臵顺序铺设。这就给施工和养护
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轨道交通线路纵断面探究
一、轨道交通线路节能坡设计技术
所谓的轨道交通线路节能坡设计，主要指的是通过线路区间对坡度以及坡长进行合理的设计，使得列车在出站以后，通过区间下坡能迅速的将重力势能转化为动能，以此达到尽量减少牵引列车所消耗的电能的效果，获得列车在运行过程中所需要的加速度和目标速度的设计目的。
在进行轨道交通节能坡设计时，主要按照列车的行驶方向可以将其划分为：加速坡、连续坡以及制动坡这三个部分。
（一）进出站的加（减）速坡
加（减）速坡主要起着利用坡道来达到列车进出站的节能效果。
根据以前对加速坡设计的研究得出，在设计最高速度为80km/h时，加（减）速坡的坡道坡率一般设置为22%—25%，其加（减）速坡的坡长在250-300m是最为合适的。
在设计最高速度为100km/h时，加（减）速坡的长度以及坡率都应该比列车在每小时行驶速度超过的80km/h线路上有所增加。
因此，在进行加（减）速坡的设计时，可以针对列车运行的最高时速，在每个区间内设置不同坡率的加（减）速坡，并且每组加（减）速坡的需要参考独立的长度标准，与坡率相对应。
（二）连续坡
进行连续坡设计的主要目的是为了在出站的列车经过加速坡以后，达到最大目标车速时，进行断电，使列车惰行。
在进行加速坡后第一个连续坡的设计时，其连续坡的坡度，起着使作用在列车上的助推力和列车在运行过程中受到的阻力相互平衡的效果。
这样就可以在保证列车在不消耗电能的情况下，仍然保持匀速运行。
然后在列车进站前设置一个减速坡，使得列车能够逐渐减速，为制动创造条件。
（三）轨道交通地下线路节能标准设计
当列车的区间线路左右线都是并行共用一个隧道的时候，左右线的轨面要求基本等高，两者之间的差值一般要求不能大于1cm。
故在一般情况下，两个连续坡的坡长以及坡率应该是相同的，节能坡长应该为两车区间长度减去两端车站的坡长，再减去节能坡以及制动坡的长度后，取一半值。
当列车的左右线分为两个单线隧道的时候，两条线路在区间上可以设计成高度不一致，上下区间的节能坡也可以进行分别设置，第一条连续坡的长度可以适当的增长。
连续坡的坡度取值一般和列车的性能有着密切的关系，因为不同类型的列车其牵引受力的曲线是不相同的。
一般对于曲线半径的折算坡度在1‰以下，在部分列车区段采用小曲线半径的时候，曲线半径的坡度可以超过1‰。
所以，在一般的情况之下，连续坡度最好设置在4‰左右，在这个时候列车基本以最大时速进行高速运行。
如果连续坡的下坡道上存在小半径曲线，那么连续坡的下坡道可以适当的增加到5‰左右。
二、动态交互式轨道断面设计
在进行轨道线路的设计时，通常采用的设计软件都是基于CAD系统平台的轨道交通平纵断面一体化专业设计软件。
这种专业线路设计系统可以通过菜单、工具栏或执行命令等，使设计者很容易的就能完成纵断面的拉坡设计。
同时系统中设置的大量对话框，可以加强设计者和系统之间的沟通，使设计者在进行轨道交通线路纵断面设计时，准确对不足的地方进行修改，完善设计方案。
（一）系统数据的管理以及储存
在进行轨道交通线路纵断面的设计过程当中，会涉及到许多的数据信息，并且需要对这些数据信息进行有效的管理，才能保证设计的准确。
系统内部是以ADO（ActiveX Data Objects）方式与VC进行连接的。
基础资料数据库的主要作用是对轨道交通纵断面设计中所必要的技术资料信息、数据进行装载储存，比如：平面曲线信息、地面线信息等等。
设计成果资料库主要是对设计完成后的成果资料以及图形进行有效的储存。
（二）高程控制信息
城市轨道纵断面设计时必须要根据控制点来作为辅助拉坡的参照。
从轨道交通纵断面设计的特点来看，将高程控制点单独列出有助于控制点的合理设计。
系统采用了数据库对数据信息进行有效管理特点，使得系统中控制点的个数将不会受到限制，用户在通过交互的方式对控制点进行插入、修以及删除等操作时，还可以直接对数据库进行修改，这样对于控制点的更新是极为便利的。
（三）信息实时动态查询
设计者在进行轨道交通下路纵断面的设计时，往往需要不断的对信息进行查询，这个过程是极为繁琐的，将耗费设计者大量的工作时间。
而系统就能为设计者提供良好的信息查询环境。
系统主要根据设计要求为设计者提供了设计单元要素、控制点等基础信息的查询，信息查询的结果会以对话框的形式表现出来，极
大的缩减了传统设计时对信息的查询时间，使得设计方案周期更短，工作效率更高。
（四）出图管理
系统能为设计者提供良好的出图功能，设计者只需要根据设计的实际需求选择相应的出图方式即可。
而系统为设计者提供了两种不同的出图方式，一种是CAD系统本身就提供的生成单幅布局的形式，另外一种可根据线路长度自行设置布局模型，经过系统处理后形成长条图幅的出图方式。
而不管是哪一种出图方式都是最大程度的方便了设计者的设计工作，使其能够在更好对环境之中完成轨道交通纵断面的设计工程。
三、总结
轨道交通纵断面的设计是一个比较复杂繁琐的工作，其含有较高的技术含量。
在进行纵断面的设计时，必须要采取合理的设计理念，根据工程实际进行设计，这样才能保障轨道交通线路纵断面设计的合理性，才能使轨道交通在前期投资及后期的运营节能之间达到一种和谐的平衡。
参考文献：
[1]杨利.城市轨道交通纵断面CAD系统研究[D].2007.
[2]许兆俊.城市轨道交通平、纵断面设计中的调坡调线[J].铁道标准设计，2008，（9）
[3]翟婉明，蔡成标，王开云.高速铁路线路平纵断面设计的动力学评估方法[J].高速铁路技术，2010，01（1）。