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第7章城市轨道交通线网规划轨道交通建设的巨大投资和工期长、影响深远的特点，以及轨道交通建设对城市土地利用、交通结构、经济发展与城市环境的巨大影响，决定了轨道交通规划的极端重要性。轨道交通线网规划是保证轨道交通建设的科学性、合理性、经济性以及可操作性的关键环节。根据轨道交通线网与城市结构的相互作用关系，本人建议对不同城市发展阶段，考虑不同的核心因素进行线网规划。对已经发展成熟的城市或区域，交通设施建设的投资属追随型投资，线网规划的核心是满足现状强大的交通需求，缓解交通拥挤，此时的轨道线网布线应以现状交通需求期望路线图为主考虑；对于城市规模不断扩大，土地利用形态不断变化，城市结构不断调整的城市，交通设施建设的投资属超前型投资，线网规划的指导思想是以轨道交通系统的建设支撑城镇体系规划和发展战略，通过轨道交通建设调整城市结构和土地利用形态，此时的轨道线网布线应以未来的交通需求期望路线图为主考虑，起到引导城市发展和城市合理结构形成的作用。了解：线网规划的意义和目标，线网规划的主要内容、历史沿革，确定线网合理规模的意义。城市轨道交通线网方案评价原则、准则。理解：城市轨道交通线网规划的基本原理，线网规划的方法体系，包括确定线网的原则、研究的思路与方法，线网结构分析，线网构架的一般方法。城市轨道交通线网方案评价方法；预选方案评价方法，包括评价指标体系建立原则、结构，评价指标体系，评价方法。掌握：城市轨道交通线网构架的类型、特点及使用条件，线路网络布局的基本原理，线网合理规模的确定方法，线网设计，通过实例了解国内外城市轨道交通线网规划的过程及方法。线网方案的综合评价，包括评价原理、指标体系，候选方案的综合评述。7.1.1轨道交通线网规划的目的和意义7.1轨道交通线网规划的主要内容1作用（1）缓解中心区尤其是商业区（CBD）地区交通的供需矛盾，强化土地资源可能提供的交通供给。（2）加强主出行方向上（主要交通走廊）系统的速度和容量，以便于主城区外围与中心区的联系。（3）串联城市大型客流集散点（交通枢纽、商业服务中心、行政中心、规划大型居住区、规划工业区、娱乐中心等），实现客流的合理疏解。（4）加强对外交通与市区的联系，方便卫星城镇与市区的联系，增强城市的辐射能力。（5）以高品质的供给引导交通方式选择的良性转移（6）节约能源，避免大气污染，改善环境。（7）启动内需，聚集商贸及房地产开发，支持旧城改造和新区开发，并成为城市产业发展的新增长点。城市轨道交通系统建设是庞大而复杂的系统工程，具有非可逆性，线路一经建成不可更改。因此规划布局合理和规模适当的线网就显得很重要。它的好坏直接影响城市交通结构的合理性、工程项目的经济效益及社会效益。如果作为前期基础研究之一的线网规划发生失误，后期则难以挽回，因为用地控制、规划导向均与线网直接相关。2意义（1）支持城市总体规划的实施和发展（2）有利于城市科学制定经济发展规划（3）线网规划有利于城市各项设施的建设（4）为控制快轨建设用地提供基础（5）为快速轨道工程立项建设提供依据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、城市交通现状和规划、城市工程地质分析、既有铁路利用分析和建设必要性论证等。7.1.2轨道交通线网规划的主要内容2线网构架研究线网构架研究是线网规划的核心，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。这部分研究的内容主要包括：合理规模研究、线网方案的构思、线网方案客流测试、线网方案的综合评价。3实施规划研究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。轨道网规划要在确定的规划期限内对整个轨道网的大致走向、总体结构、用地控制、车辆段及换乘站的配置作出规划，轨道网规划的过程实际上是对初级路网不断优化完善的动态滚动过程。主要有两类轨道交通线网的设计方法：解析法和系统分析法。解析法：根据城市人口、土地资料，用运筹学的图论和数学规划的方法建立目标函数，求解选出线路走向。系统分析法：根据城市的交通现状和土地发展方向，构架初始线路或线网，用交通规划方法，进行轨道交通线网的客流预测，并评价择优。系统分析法是定性经验和定量数据相结合的动态规划过程。7.2轨道交通线网规划的基本原理7.2.1城市轨道交通线网的设计方法伦敦轨道交通网络图上海市城市轨道交通路网规划图7.2.2轨道交通线网规划的工作流程图5－1轨道交通线网规划总体流程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。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。7.3轨道交通线网规划的方法体系(1)线网规划是综合的专业交通规划，同时又是全市综合交通规划的延续和补充，由于轨道交通的特点，规划和建设均对全市规划格局产生相当程度的影响，因此线网规划既有相对的独立性，又要与城市的总体规划有机地融为一体。(2)线网规划的研究工作涉及城市规划、交通工程、建筑工程及社会经济等多项专业。各专业及相互联系紧密有彼此独立，因此整体研究方法是一个包含多项子方法的集合体系。(3)线网规划作为一项复杂的系统工程，除本身各子系统具有复杂的关系外，各种外界的影响因素和边界条件对线网规划又产生了不同程度的影响。因此，不能把线网规划作为一个孤立的系统来进行规划，既要重视其自身的建设运行机制，又要注重与外部环境及各影响因素的协调关系。7.3.1线网规划特点范围：一般是规划的城市建成区范围。年限：近期规划和远期规划。7.3.2规划范围与年限指规划工作的基本程序和主要指导思想。规划全过程：基础研究、线网构架研究和规划可实施性研究。7.3.3规划技术路线案例：天津城市交通规划研究框架研究轨道交通线网规模的目的是从宏观上探讨规划对象城市轨道交通建设的合理规模，作为制定线网规划方案的参考。因为它并未同具体的轨道交通线路的布线等联系起来，所以只是从宏观上给出判断轨道交通合理规模的上下限，是支持定性分析的参考数据。7.4轨道交通线网规模研究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。1线网合理规模的含义和指标7.4.1线网合理规模的含义和指标从系统能力和线网密度来看有四种性质的规模度量轨道交通线网规模构成中等规模2小规模大规模中等规模1大大小小路网密度系统能力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。(1)城市轨道交通线网总长度式中：——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。2线网规模的指标niilL1il(2)城市轨道交通线网密度σ=L/S或σ=L/Q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。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，它是衡量城市快速轨道交通服务水平的一个主要因素，同时对形成轨道交通车站合理交通区的接运交通组织有影响。实际中由于城市区域开发强度的不同，对交通的需求也不是相对均等的，往往是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。评价城市轨道交通网的合理程度需按不同区域（城市中心区、城市边缘区、城市郊区）分别求取密度。(3)城市轨道交通线网日客运周转量（人·km/日）式中：——第i条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。niiilpP1ipil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。表达了轨道交通在城市客运交通中的地位与作用、占有的份额与满足程度。它涉及到轨道交通企业的经营管理，是轨道线路长度、电力能源消耗、人力、轨道和车站设备维修及投资等生产投入因子的函数。所以，在一定程度上，城市轨道交通网的规模还可用能源总消耗量、产业总需求量、人力总需求量等反映生产投入规模的指标来表示，可根据需要选择使用。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。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。7.4.2线网规模的影响因素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7.4.3城市轨道交通线网规模计算方法上述因素对快速轨道线网规模的影响作用有的可以量化，有的无法量化，所以确定城市轨道交通线网规模要采用定量计算和定性分析相结合的方法。这里需要指出的是，轨道交通规模只是一个参考数据，它可以从宏观上判断一个城市大概的轨道交通规模范围，不能作为轨道交通各条线路布线的依据。在目前的规划实践中，主要是确定线网长度或线网密度，对系统能力输出的研究以国外为多。1系统能力输出规模指标的确定对系统能力输出的研究国内外有不同作法，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，为管理者制定票价提供参考依据，为经营者对新服务项目的增设或已有服务项目的终止提供成本分析依据，并进而讨论放松管制和私有化问题。2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，来确定城市的线网规模。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高密度低运量与低密度大运量的选择决定了我们对服务水平的取舍，从现实的经济实力，倾向于投资较少的方案，而线网建设的长期性，又必须考虑乘客要求不断提高服务水平的矛盾。2)交通需求分析法L=Q•α•β/γ其中：L——线网长度（km）；Q——城市出行总量α——公交出行比例；β——轨道交通出行占公交出行的比例；γ——轨道交通线路负荷强度（万人次/公里·日）。未来居民出行总量Q：Q=mττ——人口出行强度(次/人·日)，一般情况，居民出行强度相对比较稳定。部分城市居民出行强度:城市名(中国)城区人口（万人）出行强度次/人·日调查时间(年)北京5821.611986上海6082.901982天津3002.441981沈阳2872.431985广州2442.281984徐州50.02.461982交通方式结构(1)公共交通占交通总量的比例α东京公共交通年客运量占城市总客运量的70.6%，莫斯科公共交通年客运量占城市总客运量的91.6%。目前我国多数城市交通结构不尽合理，主要反映就是公交比例过低。一般认为:远景公共交通的出行比例应在50%以上。(2)轨道交通占