城市轨道交通概论第三章城市轨道规划与设计

闭合曲线，外 高内低
等高线凸向低处，中 间高于两侧
常见地形特征
等高线向高处 凸出，中间低 于两侧
两组表示山峰的 等高线之间的区 域，呈8字型
多条等高线重 叠在一起处
认 识 线 路 平、 纵 断 面 图
16
一、 城市轨道线路设计主要技术标准
城市轨道交通线路设计分平面、纵断面、横断面三个部
分。 从平面上看，线路是由直线和曲线组成。曲线包括圆曲 线和缓和曲线。其平面设计的主要技术要素有最小曲线半径、 夹直线最小长度、最小圆曲线长度、缓和曲线线型和长度。 从纵断面上看，线路包括坡段及坡段间的连接。纵断面设计 的主要技术要素有最大坡度、坡度代数差、竖曲线线型和曲 线半径。横断面设计则要满足线路各个断面列车通过的限界
线路中心线：路基横断面上距外轨半个轨距的铅垂线与路肩
水平线的交点。也称为中线。
路基宽度
A
C D 路肩高程
O
B
线路平面：线路中心线在水平面上的投影。 线路空间位置 线路纵断面：沿线路中心线所作的铅垂剖面展直 后，线路中心线的立面图，表示线路起伏情况， 其标高为路肩标高或轨顶标高。
·
常见地形特征
闭合曲线，内 高外低。
13.竖曲线。两相邻坡段间坡度代数差大于或等于 2‰时，应 设圆曲线形的竖曲线连接。
线路类别 正线 区间 车站端部 一般情况（m） 困难情况（m） 5000 3000 3000 2000
辅助线
车场线
2000
2000
第一节 线路平面设计
一、线路平面组成
直线 线路平面 曲线 缓和曲线
圆曲线
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二、平面曲线要素
4、路网中的线路布置要均匀、线密度要适当、乘客换乘方 便、换乘次数要少。
一、 路网规划的原则
路网规划的重要性原则： 5、地铁与轻轨的路网要与现有城市公共交通网相配合。
6、路网中各条规划线上的客运负荷量要尽量均匀。
7、选择线路走向时，应考虑沿线地面建筑情况。
8、车辆段场是地铁和轻轨交通的车辆停放和检修的基地，
A型车
350
B型车
300
A型车
300
B型车
250
⑶ 缓和曲线计算
为了保证列车运行的平顺，满足曲率过渡、轨距加宽 和超高过渡的要求，保证乘客舒适安全，在正线上当曲 线半径等于或小于3000m时，圆曲线与直线间应根据曲率 半径和行车速度设置缓和曲线。
纸上定线时，在相邻两直线之间需用一定半径的圆曲
线连接，并使圆弧与两侧直线相切。曲线半径的选配，可
(3)根据交点间距和T，得到曲线起点至线路起点距离，从而 计算出曲线起点里程，字头向左朝向起点方向标出里程；
(4) 根据曲线长度 L 和曲线起点里程，由公式 HZ=ZH+L 计算 出曲线终点里程，同时标出里程；
(5)其他主点(HY、YH)里程，由公式HY=ZH+l0、YH=HZ–l0 ，
计算后用尺量得； (6) 下一曲线计算同前，只是要计算出曲线起点至前一曲线 终点的距离，得到曲线起点的里程，以后方法同前。
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三、直线
要求：较长的直线段，较小的曲线偏角，缩短线路 长度，改善运营条件，降低运营支出。 在地形困难、曲线毗连地段，两相邻曲线 夹直线： 间的直线段，即前一曲线终点(HZ1)与后一 曲线起点(ZH2)间的直线，称为夹直线。
同向曲线
反向曲线
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1.夹直线
设计时应力争使夹直线长度长一些，以利于为行车和维修创 造有利条件。但为适应地形节省工程，需要设置较短的夹直线 时，其最小长度受下列条件控制。 ①线路养护要求。夹直线太短，特别是反向曲线路段，列车
通过时，因频繁转换方向，车轮对钢轨的横向推力加大，夹直
线的正确位置不易保持。维修实践证明：夹直线长度不宜短于 2～3节钢轨，钢轨标准长度为25m，即50～75m；地形困难时， 至少应不小于一节钢轨长度，即25m。
②行车平稳要求。旅客列车从前一曲线通过夹直线进入后一 曲式线的运行过程中，因外轨超高和曲线半径不同，未被平衡 的横向加速度频繁变化，引起车辆左右摇摆，反向曲线地段更 为严重。 ③旅客舒适：保证直缓点和缓直点的振动不叠加，前转向架 和后转向架的振动不叠加。 L j Vmax
第三章 城市轨道规划与设计
第三章 城市轨道规划与设计
3.1 城市轨道路网规划
3.2 城市轨道线路设计
一、 路网规划的原则
路网规划的重要性原则： 1、路网中的规划线路走向应与城市交通中的主客流方向相
一致。
2、路网规划要与城市发展紧密结合，并适应发展的可能性。
3、路网规划的线路要尽量沿城市主干道布设。
1．未加设缓和曲线平面曲线
要素计算
α (m) 2 π α R (m) Ly 180 α (m) E y R se c 1 2 Ty R tan
30
2．加设缓和曲线时时平面曲线要素计算
T ( R P) tan

2 2 0 R R L 2l0 l0 180 180 E ( R P) sec
城市轨道交通线路设计特点
线路难以改建，线路设计要作长期的考虑。
线路允许的设计坡度较大。线路主要用于客运，列车质量 较小，不受机车牵引力的限制，没有限制坡度的概念。
线路一般为双线，一般车站处只有 2 股道，通常每条线路 设有1个车辆段和1个停车场。城市轨道交通客运量大，必 须采用分方向追踪运行；线路车站没有经常性的调车作业； 一般车站不设到发线，车辆集中停放在车辆段和停车场。 运距短，站点密，停车频繁，中等运营速度。 车站长度短。
要求。
主要技术标准： １．标准轨距1435mm。
２．正线数目。
地铁线路应为右侧行车的双线线路。 地铁和轻轨线路按 其在运营中的作用，可分为正线、辅助线、车场线。 ３．旅行速度。 地铁列车的旅行速度一般不低于35km／h，设计最高运 行速度大于80km/h。
４．最小曲线半径。线路平面曲线半径应根据车辆类型、列 车设计运行速度及工程难易程度经比选确定。
的距离(不含超高顺坡及轨距递减段)不宜小于5m，车场线可减 小到3m。 道岔靠近车站设置，但道岔基本轨端部至车站站台计算长度 端部的距离不应小于5m。
11. 坡度。正线的最大坡度不宜大于 30‰ ，困难地段可采用
35‰，联络线、出入线的最大坡度不宜大于 40‰( 均不考虑各 种坡度折减值)；正线的最小坡度不宜小于3‰，困难地段在确 保排水的条件下，可采用小于3‰的坡度。 12.最小坡段长度。线路坡段长度不宜小于远期列车长度，并 应满足相邻竖曲线间的夹直线长度的要求，其夹直线长度不宜 小于50m。
80 － 20 20 30 35 45 55 60 60
75 － － 20 25 30 35 45 50 55
70 － － － 20 25 35 35 40
60 － － － － 20 25 30 30 35
55 － － － － － 20 25 25 30
在规划路网时一定要规划好其位置和用地范围。 9 、确定路网规划中的线路修建程序时，要与城市建设计 划和旧城改造计划相结合。
二、 路网规划内容
放射形线网
放射网状结构路网中多数线路都在市中心区发生三角交叉， 市中心区线路和换乘站密集而均匀，乘客换乘方便。市郊 区发生联系时，必须到市中心区的换乘站换乘。
线路 正线 v≤80km/h 80km/h＜v≤100km/h 一般情况（m） 困难情况（m）
A型车
350 550
B型车
300 500
A型车
300 450
B型车
250 400
联络线、出入线
车场线
250
150
200
110
150
110
注：除同心圆曲线外，曲线半径应以10m的整倍数取值。
5．缓和曲线长度。线路平面圆曲线与直线之间应根据曲线 半径、超高设置及设计速度等因素设置缓和曲线。
车场线上的夹直线长度不得小于3m。
９. 车站站台。车站站台计算长度段线路应设在直线上，在困
难地段可设在曲线上，其半径不应小于 800m。车站站台计算
长度段线路应设在一个坡道上，地下车站有条件时布置在纵断 面的凸形部位上，并设置合理的进、出站坡度。
10. 道岔。道岔应设在直线地段，道岔基本轨端部至曲线端部
50 － － － － － － 20 20 20
45 － － － － － － － 20 20
40 － － － － － － － － －
30 － － － － － － － － －
30 － － － － － － － － －
续上表
v
l 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 30 30
⑵ 曲线半径选择 线路平面最小线路半径，按《地下铁道设计规范》（ GB50157－2003）规定，如表所示。
最小曲线半径
线路 v≤80km/h 正线 80km/h<v ≤ 100km/h 联络线、出入线 车场线 550 250 150 500 200 110 450 150 110 400 一般情况(m) 困难情况(m)
Ｒ
600
550 500 450 400 350 300 250 200 150
80 75 70 70 60 55 45 40 35 30 20 20 － －
75 70 70 65 55 45 40 35 20 20 20 － － 70 70 65 60 50 45 35 20 20 20 20 － 70 65 60 55 50 40 25 20 20 20 － 65 60 60 55 45 25 20 20 20 － 60 60 60 50 30 25 20 20 20 60 60 60 35 30 25 20 20 60 60 40 35 30 20 20 60 40 40 35 25 20 40 40 35 25
L v
Ｒ
3 000 2 500 2 000 1 500 1 200 1 000 800 700 650
100 30 35 40 55 70 85 85 85 85
95 25 30 35 50 60 70 80 80 80
90 20 25 30 45 50 60 75 75 75
85 － 20 25 35 40 50 65 70 70
６．线间距。综合考虑车辆限界、设备限界、建筑限界、车
辆的轮廓尺寸和性能、施工方法等因素确定两线的线间距。
(1) 单线隧道。采用暗挖法和盾构法的两单线隧道间线间距， 应不小于13m。
(2) 双线遂道。采用明挖法施工的双线矩形隧道直线地段，建
筑限界为 2.0m，考虑每侧 50mm 安全量和 50mm施工误差，中 隔墙按400mm设计,故线间距为4.6m。对于单洞双线无隔墙断 面，车辆限界为1700mm，两线车辆限界至少150mm安全量， 如按200mm预留，故线间距为3.6m。
m

2
R
式中：
2 4 2 l0 l0 l0 内移距： P 3 24R 2688R 24R
l0 l03 l0 切垂距：m 2 2 240R 2
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⑴ 理论公式
Rmin 11.8v 2 hmax hgy
式中：Rmin——满足欠超高要求的最小曲线半径 (m)； v——设计速度(km/h)； hmax——最大超高(120mm) ； hgy——允许欠高(hgy=61.2mm)。
７．最小圆曲线长度。正线及辅助线的圆曲线最小长度，A型
车不宜小于 25m ， B 型车不宜小于 20m ，在困难情况下不得小
于一个车辆的全轴距。 ８．夹直线长度。正线及辅助线上两相邻曲线间的夹直线长度 (不含超高顺坡及轨距递减段的长度)，A型车不宜小于25m，B 型车不宜小于20m，在困难情况下不得小于一个车辆的全轴距，
设置环线的线网
放射形环状结构环线和所有经过径线可以直接换乘，起 到疏散市中心客流的作用。
棋盘式
棋盘式结构存在回路，乘客换乘的选择较多，二次换乘 多。
棋盘加环形
棋盘式结构提高环线上的直达性和减少换乘次数，起到 疏散客流的作用。
棋盘环线加对角线形
对角线上的街区间，或郊区至市中心的居民出行，增加 了其可达性，减少了出行时间。
使用与地形图比例尺相同的曲线板，由大到小选用合理的 半径。一般先绘出两相邻的直线段，然后选配中间的曲线
半径，量出偏角，再计算曲线要素和起讫点里程。
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曲线各起讫点(主点)里程可按下列方法推算：
(1)由各交点坐标计算交点间间距；
(2)计算各曲线要素，由切线长T 在图中标出各曲线主点位置， 在顺线路下行方向曲线内侧画一垂直线路的线段。