第1章城市轨道交通规划与设计.

城市轨道交通规划与设计主讲：王卫东第一章概述·交通方式与城市发展·城市轨道交通建设的必要性·轨道交通规划的目的与内容·城市轨道的发展第1章·城市轨道定义及分类1.1城市轨道的发展1.1.1国外城市轨道交通发展第1章1)1804年特雷维西克(英)第1台轨道蒸汽机车2)1825年世界第1条铁路英国大林顿到斯克顿21公里3)1829年由马驱动的公共马车法国巴黎4)1832年由马驱动的城市街道铁路美国纽约第4大街5)1890年有轨马车，城市街道铁路里程达9900km6)1863年第1条地铁，蒸汽牵引，英国伦敦7)1870年第1条高架快速轨道交通线，蒸汽牵引，美国纽约8)1881年第1条电气化铁路，德国柏林9)1890年有轨电车、电气化城市轨道交通(1897芝加哥)1.1城市轨道的发展第1章人力轻轨车1.1城市轨道的发展1.1.1国外城市轨道交通发展第1章1.1城市轨道的发展1.1.1国外城市轨道交通发展第1章纵观现代城市公共交通的发展历史，城市轨道交通经历了兴盛、衰退和复兴这样一个螺旋式的发展过程：1)诞生和初始发展阶段(1863年～1924年)2)停滞萎缩阶段(1924年～1949年)3)再发展阶段(1949年～1969年)4)高速发展阶段(1970年至今)1.1城市轨道的发展1.1.1国外城市轨道交通发展第1章城市年限(年)投资项目投资额(亿US$)新线路投资比例(%)车辆投资比例(%)2000-2004地铁2000-2004轻轨多伦多2000-2004有轨电车13.02-31.6东京2000地铁10.0644.55.32000地铁8.0479.58.0香港2000轻轨0.461.84.82000地铁2000区域快速铁路巴黎2000有轨电车5.3717.825.0里斯本2000地铁2.8361.725.5表1-12000年投资最多的5个城市轨道交通投资项目及投资额1.1城市轨道的发展1.1.1国外城市轨道交通发展第1章全球地铁排名（英国新假日旅游公司/参考）1)伦敦：欧洲最大地铁；2)巴黎：建成于1900年，380个车站；3)莫斯科：世界最大、最快地铁，120Km/h；4)马德里；5)东京：每年输送28亿人次，282个车站，准时；6)首尔：最繁忙的地铁，800万人次/天；7)纽约：唯一全天24小时运行，462个车站；8)蒙特利尔；9)北京；10)香港；11)圣保罗：世界上最干净、最安全地铁；1.1城市轨道的发展1.1.2我国城市轨道交通发展第1章1)北京地铁第一期工程于1967年7月1日开建，1969年10月1日建成，于1971年1月开始试运营。目前运行区段从北京火车站至西郊苹果园，全长23.6公里，共有17个车站。1.1城市轨道的发展第1章北京地铁老照片1.1城市轨道的发展第1章中国城市轨道交通发展速度非常快。在2000年全国运营线路总计不足100km。目前，北京市共有15条轨道交通运营线路，总长323km。北京、上海、广州三个城市都准备以30～40km/年的建设速度进行网络化建设。未来的10年内全国将建成约1200~1500km城市轨道交通线路。1.1城市轨道的发展第1章序号城市运营公里(2010年)最早通车时间1北京33619692上海41019953广州22219974天津7219845深圳6020046南京8520057成都3220108沈阳2820109重庆17201110西安27201111香港168197912台北76199613高雄432008地铁在建城市（20个）：长春、大连、重庆、武汉、杭州、哈尔滨、西安、苏州、青岛、长沙、无锡、福州、东莞、宁波、济南、厦门、常州、郑州、南昌、南宁。1.2城市轨道定义及分类第1章1、定义城市中使用车辆在固定导轨上运行并主要用于城市客运的交通系统称为城市轨道交通。2、分类（1）按相对地面位置划分：地下铁路、地面铁路、高架铁路（2）按运营组织方式划分：传统城市轨道交通、区域快速铁路、市郊铁路1.2城市轨道定义及分类第1章（3）按运能范围及车辆类型划分：地下铁道：单方向输送能力在3万人次/h以上轻轨交通：单方向输送能力在1.5~3.0万人次/h独轨交通：跨座式、悬挂式有轨电车：单方向输送能力在1.0～2.0万人次/h以下客运自动轨行车自动导向交通微型地铁胶轮地铁索道1.2城市轨道定义及分类第1章表2几种城市轨道交通方式的主要技术指标指标单位地下铁道轻轨交通独轨交通有轨电车市区m500～800800～1000700～1500600～1200平均站间距离郊区m1000以上1000以上2000以上－最高行车速度km/h90808060旅行速度km/h30～4525～3518～4316～20行车最小间隔s50～90909090每辆车容量人150～310190～33680～180110列车编组辆4～102～62～61～3单向运输能力万人次/h3～82～41～21～1.41.3交通方式与城市发展第1章1.3.1不同交通方式支持下的城市形态及其发展“高密度城市形态与城市交通——以香港城市发展为例”东南大学费移山等《新建筑》2004,5“城市交通及其塑造城市形态的功能_以北京市为例”北京交大赵坚《城市》2008,51.3交通方式与城市发展第1章1.3.2不同交通方式决定的市区范围表1-3可容忍的出行时间单位：min表1-4出行时耗最大限度表单位：min出行目的理想的出行时间可接受的出行时间能容忍的最长时间工作102545购物103035游憩103085城市人口(万人)100100~5050~2020~55出行时间小于5050~4040~3030~20201.3交通方式与城市发展第1章1.3.2不同交通方式决定的市区范围表1-5不同交通方式按0.5h行程计算的市区面积交通方式步行自行车公交车地铁快速轨道小汽车速度范围(km/h4~58~1510~2520~3530~4035~45速度取值(km/h)510203035400.5h行程距离(km)2.5510151720以0.5h行程为半径计算市区面积(km2)20803207109101300长沙城区面积：554km;全市总面积：1.18万km221.3交通方式与城市发展第1章1.3.3城市客运系统按交通工具所属性质划分：私人交通工具：私人拥有并自行运用准公共交通工具：由所有者提供服务，但在时间和路线选择上，拥有相当程度的自主权。公共交通工具：在城区内，以集体方式按固定路线固定班次运行，并有固定票价收费。城市客运系统1.3交通方式与城市发展第1章1.3.3城市客运系统按客运交通系统形态划分：环流交通：城市活动中心区呈环形流通，高密度区流动。干线交通：从郊区至城市中心区，或城市中心区至卫星城，呈带状流动。集散交通：连接干线之间的辅助性交通。属于低密度流动城市客运系统环流、干线交通需求量大，要求运输快速、畅通，都是高密度流动，需要专用运行线路城市轨道交通是环流交通和干线交通的杰出公共交通系统。1.4城市轨道交通建设的必要性第1章1.4.1经济快速增长，交通需求量增加1.4.2城市化进程加快，机动化水平提高1.4.3轨道交通是改善城市环境、建立可持续发展交通系统的关键1)占用土地2)消耗能源3)污染环境1、建立可持续发展交通系统思想的提出，基于汽车系统：2、城市轨道交通是实现可持续发展城市综合交通系统的关键比较项目市郊铁路航空城市道路城市轨道交通能源消耗1.05.34.60.8人均2CO排放量1.06.34.61.0人均噪声污染1.01.50.70.4表1-6各种交通方式能源消耗和环境污染比较1.4城市轨道交通建设的必要性第1章1.4.4发达国家的经验表1-7世界典型大城市的轨道交通方式分担率分担率伦敦纽约巴黎东京全日交通(％)19292658高峰小时交通(％)76757591公交系统(％)6139871.5轨道交通规划的目的与内容第1章1.5.1轨道交通规划的目的(1)保证轨道交通网与现在及未来土地利用规划一致，支持城市结构的形成与调整。(2)为轨道交通用地控制提供依据，确保轨道交通用地。(5)保证社会经济、城市可持续发展。(3)促进合理交通结构的形成及合理的交通枢纽布局。(4)满足城市交通干线近期、远期的交通需求。1.5轨道交通规划的目的与内容第1章1.5.2轨道交通规划的内容(1)轨道交通线路客流预测。(2)轨道交通线网规划、轨道交通规模规划。(5)城市综合交通枢纽规划。(3)轨道交通运营规划。(4)与轨道交通线网配套的常规公共交通线网调整规划。1.交通调查(TrafficSurvey)(1)居民出行调查(PersonTripSurvey)每10年一次(2)货物流动调查(DistributionSurvey)每5年一次(3)机动车OD调查(ODCensus)每5年一次(4)道路断面交通量调查(RoadTrafficCensus)每5年一次,中间年一次非间歇式交通量(常时)观测调查每日间歇式交通量观测调查1.5轨道交通规划的目的与内容1.交通调查(TrafficSurvey)2.交通与土地利用(TrafficandLandUse)3.交通的发生与吸引(TripProduction,Generation)4.交通分布(TripDistribution)5.交通方式分担(ModalSplit)6.交通量分配(TrafficAssignment)7.交通评价(TrafficValuation)8.非集计分析(DisaggregateModelAnalysis)9.交通需求快速预测模型10.智能交通系统(ITS)1.5轨道交通规划的目的与内容1.5.3轨道交通规划研究方向1926年，哈福大学道路交通专业科学性交通规划始于第二次世界大战之后，加利福尼亚大学运输工程研究所，德克隆斯大交通研究所以大量输送工具为中心的交通形态以私人交通为中心1963年，日本京都大学交通土木工程专业交通调查美国：1948年首次居民出行调查PT(PersonTrip)日本：1965年广岛都市圈PT调查1984年，同济大学交通工程专业1.6交通规划的历史与现状1952年东京机动车OD调查研究机构中国：1985年首次居民出行调查1.6.1历史大事记交通规划美国：1962年发表了高速公路规划报告书；“TrafficStudy”底特律都市圈交通规划；“ChicagoAreaTransportationStudy”。补充联邦道路法：５万人以上的城市，为了得到与道路有关的联邦政府的补贴，必须进行以城市综合交通调查为基础的都市圈交通规划。TrafficPlanningTransportationPlanning1.6交通规划的历史与现状1.6.1历史大事记第一阶段（1930~1950）目的：新道路不断修建或消除交通拥挤方法：道路交通量调查，以机动车保有为基础的交通成长预测，基于经验的交通量分配。第二阶段（1950~1960）目的：市内汽车交通急剧增加，为汽车交通的道路交通的规划。高通行能力、长期规划方法：家庭访问调查、道路交通量调查，以汽车（道路）交通为对象的3阶段预测法（交通发生与吸引、交通分布、交通量分配）参数：个人收入、社会人口结构、汽车保有量1.6交通规划的历史与现状1.6.2交通规划发展阶段（Jones(1983)的分类）第三节段（1960~1970）目的：通过综合交通规划，合理分配交通投资(私人交通对公共交通)，征收停车费，长期交通规划方法：4阶段预测法出台（分析单位由车辆出行至人的出行，交通方式选择的导入），一般化费用的使用，个人选择模型的发展状况：美国汽车保有量激增，在市中心高峰时必须进行汽车通行限制，“美国人都为汽车教信徒，美国是靠高速公路发展起来的”——刘易斯•曼福特1.6交通规划的历史与现状1.6.2交通规划发展阶段（Jones(1983)的分类）第四节段（1970~1980）目的：强调局部性，短期性规划，低成本交通营运政策，问题的多样化（交通弱者问题，弹性工作制，居民参与规划，公共交通）方法：研究的多样化．集计模型的精炼化和简化．非集计模型的出台