第六章轨道交通线网规划.

城市轨道交通规划与设计第六章城市轨道交通线网规划机电与控制工程学院本章主要内容6.1城市轨道交通线网规划的内容6.2城市轨道交通线网规划的方法体系6.3城市轨道交通远景线网合理规模6.4线网构架类型及规划方案形成6.5线网规划方案的评价2机电与控制工程学院本章主要内容6.1城市轨道交通线网规划的内容6.2城市轨道交通线网规划的方法体系6.3城市轨道交通远景线网合理规模6.4线网构架类型及规划方案形成6.5线网规划方案的评价3机电与控制工程学院6.1城市轨道交通线网规划的内容线网规划的性质与作用：（1）线网规划是城市总体规划的重要组成部分，是轨道交通工程项目建设报审、立项的必要条件，是线路设计的主要依据。（2）线网规划是确定轨道交通建设规模、修建顺序以及编制轨道交通近期建设规划的依据。（3）线网规划是确定线网结构、换乘车站和换乘形式的基本依据。4机电与控制工程学院线网规划的性质与作用：（4）线网规划是城市轨道交通工程建设用地规划控制的重要依据，有力控制和降低工程造价。（5）线网规划是城市轨道交通系统分阶段建设的基础，利于使轨道交通建设和运营进入良性循环，保持可持续发展的势态。（6）线网规划方案影响到城市结构和城市形态与功能，对城市土地的发展有强大的刺激作用，其内容将支持城市总体规划的实施和发展。5机电与控制工程学院6.1城市轨道交通线网规划的内容（1）前提与基础研究主要是对城市的人文背景和自然背景进行研究，从中总结指导轨道交通线网规划的技术政策和规划原则。主要研究依据是城市总体规划和综合交通规划等。具体的研究内容包括城市现状与发展规划，即城市的性质、城市地理环境、地形地质概况、城市区域与人口、城市布局、国民经济和社会发展规划；城市交通现状和规划，即城市道路交通现状分析、道路网结构和布局、城市客运交通的发展和现状、城市交通发展总体战略、城市轨道交通现状。6机电与控制工程学院城市轨道交通线网规划的内容城市轨道交通线网规划的内容（2）远景线网规模及其构架远景线网规模及其构架是线网规划的核心，它要回答城市到底需要一个什么样的网络的问题。这部分研究的主要内容包括：线网合理规模、线网构架方案的构思、线网方案客流测试、线网方案分析与综合评价。通过多规模控制—方案构思—评价—优化的研究过程，规划较优的方案。7机电与控制工程学院城市轨道交通线网规划的内容（3）分阶段实施规划分阶段实施规划是轨道交通规划可操作性的关键，集中体现了轨道交通的专业性。主要研究内容是工程条件、建设顺序、附属设施规划。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等。8机电与控制工程学院本章主要内容6.1城市轨道交通线网规划的内容6.2城市轨道交通线网规划的方法体系6.3城市轨道交通远景线网合理规模6.4线网构架类型及规划方案形成6.5线网规划方案的评价9机电与控制工程学院线网规划是城市总体规划中的专项规划，在城市规划流程中，位于综合交通规划之后，专项详细控制性规划之前。线网规划是长远的、指导性的专项宏观规划。它强调稳定性、灵活性和连续性的统一(“三性合一”)。稳定性：规划核心在空间上（城市中心区）和时间上（近期）要稳定。灵活性：规划延伸条件在空间上（城市外围区）和时间上（远期）要有灵活变化的余地。连续性：线网规划要在城市条件不断变化的情况下，不断调整完善。10机电与控制工程学院6.2城市轨道交通线网规划的方法体系线网规划编制的原则：（1）以所在城市总体规划为指导；（2）体现城市社会经济发展目标和战略要求；（3）符合城市综合交通规划的发展目标和总体思想；（4）以城市社会、经济与地理特征为基础。11机电与控制工程学院6.2城市轨道交通线网规划的方法体系12机电与控制工程学院城市轨道交通线网规划技术路线13机电与控制工程学院本章主要内容6.1城市轨道交通线网规划的内容6.2城市轨道交通线网规划的方法体系6.3城市轨道交通远景线网合理规模6.4线网构架类型及规划方案形成6.5线网规划方案的评价14机电与控制工程学院6.3城市轨道远景线网合理规模线网规模是从交通系统供给的角度来说的，从一个侧面体现系统所能提供的服务水平。它主要以线网密度和系统能力输出来反映，其中系统能力输出又与系统的运营管理密切相关。15机电与控制工程学院6.3城市轨道远景线网合理规模从系统能力和线网密度来看有四种性质的规模度量规模的合理性关系到建设投资、客流强度，也关系到理想的服务水平的设定、建设用地的长远控制。16机电与控制工程学院中等规模1大规模小规模中等规模2大大小小线网密度城市轨道交通线网规模构成系统能力线网规模指标（1）城市轨道交通线网总长度L式中：——城市轨道交通网第i条线路的长度，km。L反映了线网的规模，由此可以估算总投资量、总输送能力、总设备需求量、总经营成本、总体效益等，并可据此决定相应的管理体制与运作机制。17机电与控制工程学院niilL1il线网规模指标（2）城市轨道交通线网密度城市轨道交通线网密度是指单位人口拥有的线路规模或单位面积上分布的线路规模。或式中：S——城市轨道交通线网规划区面积，km2；Q——城市轨道交通线网规划区的总人口，万人；σ——一个总的城市轨道交通网密度，km/km2或km/万人。18机电与控制工程学院SLQL线网规模指标城市轨道交通线网密度是衡量城市快速轨道交通服务水平的一个主要因素。由于城市区域开发强度的不同，交通需求强度也不均等。一般来说，由市中心区向外围区呈现需求强度的逐步递减，因此线网密度也应相应递减。城市轨道交通网的合理密度应按不同区域（城市中心区、城市边缘区、城市郊区）分别计算和取值。19机电与控制工程学院线网规模指标（3）城市轨道交通线网日客运周转量（人·km/日）城市轨道交通线网日客运周转量是评估城市轨道交通系统能力输出的指标。式中：——第i条城市轨道交通线路的日客运量，人/日；——城市轨道交通网第i条线路的长度，km。20机电与控制工程学院niiilpP1ilip线网规模指标城市轨道交通网的规模在规划实施期内，往往要根据城市发展的需求进行适当调整。相对而言，总长度的调整幅度不应很大。因此，城市轨道交通网的总长度是一个必须确定也是可以确定的基础数据。21机电与控制工程学院线网规模的影响因素合理规模的影响因素有：城市的规模、城市交通需求、城市财力因素、居民出行特征、城市未来交通发展战略与政策和国家政策等。其中，城市发展的规模又包含城市人口规模、城市土地利用规模、城市经济规模、城市基础设施规模四个方面。22机电与控制工程学院线网规模的影响因素23机电与控制工程学院线网规模与其影响因素的有向连接图城市轨道交通线网规模城市人口城市交通需求城市面积城市国民生产总值城市基础设施投资比例城市交通发展战略及政策国家交通政策城市规模形态及布局线网合理规模的计算方法国外——系统能力规模指标（效益）国内——线网长度、线网密度指标24机电与控制工程学院线网合理规模的计算方法系统能力规模指标的确定：国外研究者多从估计轨道交通企业的成本函数出发，判断轨道交通系统的规模经济性，作为制定票价的参考依据，进而对新服务项目的增设或已有服务项目的终止做出判断，最终确定系统的合理能力。具体做法：从生产函数对应的成本函数出发，研究系统输出（客运量或客运周转量）与系统输入（线路轨道长度、牵引电力能耗、劳力、轨道和车载设备维修和投资等）因子之间的关系，通过对各类系统分类进行拟合，评价各系统的规模经济性，以路网的规模经济考察路网的经济效益是否随着路网内线路里程的增加而增加，以线路密度经济来分析某一线路的效益是否随着线路上运输密度的提高而递增。25机电与控制工程学院线网合理规模的计算方法线网长度、线网密度规模指标的确定：（1）服务水平法（2）交通需求分析法（3）吸引范围几何分析法（4）回归分析法26机电与控制工程学院（1）服务水平法该法先将规划区分为几类，例如分为中心区、中心外围区及边缘区，然后或类比其他轨道交通系统发展比较成熟的城市的线网密度，或通过线网形状、吸引范围和线路间距确定线网密度，从而确定城市的线网规模。27机电与控制工程学院（1）服务水平法28机电与控制工程学院服务水平法技术路线规划区域分类界定各类分区的线网密度轨道线路长度：（Σ（线网密度*各类分区面积））确定各类分区的面积（1）服务水平法29机电与控制工程学院序号城市城市轨道（km）线网密度（km/km2）地铁市郊铁路合计核心区中心区市域1东京292106513572.690.890.112纽约398108614843.470.650.173伦敦415324236572.150.690.224巴黎213140116143.310.370.11国外部分城市轨道线网密度一览（2）交通需求分析法L=Q∙α∙β∙k/γ其中：L——线网长度（km）；Q——城市出行总量；α——公交出行比例；β——城市轨道交通出行占公交出行的比例；k——城市轨道交通换乘系数；γ——轨道交通线路负荷强度（万人次/公里·日）。30机电与控制工程学院（2）交通需求分析法未来居民出行总量QQ=m∙τ其中：m——城市远景人口规模（含常住人口和流动人口）τ——人口出行强度（次/人·日）31机电与控制工程学院（2）交通需求分析法32机电与控制工程学院部分城市居民出行强度城市名城区人口（万人）出行强度次/人·日调查时间(年)北京5821.611986上海6082.91982天津3002.441981沈阳2872.431985广州2442.281984徐州502.461982一般情况，居民出行强度相对比较稳定。（2）交通需求分析法公共交通占交通总量的比例α城市远景公交方式出行比例应根据城市未来出行的需求与供给平衡关系，通过适合城市特点的数学模型来测算。比较可行的办法是从分析城市居民出行特征入手，类比其他城市的情况，考虑到城市未来交通发展政策，以定性分析手段进行估计。33机电与控制工程学院（2）交通需求分析法轨道交通占公交的比例β城市轨道交通占城市公交客运量的比重，与城市道路网状况、常规公交网密度、常规公交服务水平、城市轨道交通线网密度、运送速度及车站分布有关。经验表明，国际化大城市远景年轨道交通承担的客运量占全市公交总量的比例应在50%～55%之间。初、近期因线网处于建设中，其所占公交客运量的比例目标可根据实际情况来设定。34机电与控制工程学院（2）交通需求分析法线网负荷强度γ线网负荷强度是指轨道交通线路每日每公里平均承担的客运量，它是反映轨道线网运营效率和经济效益的一个重要标。35机电与控制工程学院地铁线总长（km）年客运量(亿人次)负荷强度（万人次/公里·日）莫斯科239293.32巴黎19911.941.64墨西哥17515.92.5伦敦4238.030.52北京425.633.67香港43.27.194.56（2）交通需求分析法线网负荷强度γ可参考发达城市的轨道交通线网运营数据确定。从国外轨道交通日平均线路负荷强度的指标看，大部分在2.5～4.0万人次/公里·日之间，建议我国城市轨道交通线路负荷强度取2.5～4.0万人次/公里·日。36机电与控制工程学院（3）吸引范围几何分析法吸引范围几何分析法是根据轨道交通线路或车站的合理吸引范围，在不考虑轨道交通运量并保证合理吸引范围覆盖整个城市用地的前提下，利用几何方法来确定轨道交通线网规模的方法。具体做法：在分析选择合适的轨道线网结构形态和线间距的基础上，将城市规划区简化为较为规则的图形或者规则图形组合，然后通过合理吸引范围来确定线间距，最后在图形上按线间距布线再计算线网规模。37机电与控制工程学院L=S•m其中：S－城市建成区面积(km²)m－线网密度(km/km²