答城市轨道交通思考题.docx

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答城市轨道交通思考题

答城市轨道交通思考题：

1、（城市）轨道交通的基本类型及其特点

2、论述自身财务难以平衡的城市轨道交通得以发展的理论依据

3、大城市客运交通的两种发展模式及我国宜采用的发展模式

4、我国城市轨道交通工程项目的建设程序

5、我国申报地铁与轻轨的城市应达到的基本条件

6、城市轨道交通系统的基本组成

7、轨道结构的基本组成

8、车辆段、停车场的主要功能

9、论述车辆段的结构型式及其优缺点

10、城市轨道交通线网规划的基本内容

11、城市轨道交通客流需求预测的目的与内容

12、城市轨道交通客流需求预测的基本思路

13、城市轨道交通线网规划的基本步骤

14、城市轨道交通线网规划需考虑的主要因素

15、城市轨道交通典型线网结构的基本类型和特点

16、城市轨道交通线网架构的基本要素和思路

17、城市轨道交通线网规模的含义和估算思路

18、城市轨道交通线路走向选择的主要原则

19、城市轨道交通车站分布的主要影响因素

20、城市轨道交通车站分布的基本思路

21、城市轨道交通线路平面设计的主要技术要素

22、城市轨道交通线路纵断面设计的主要技术要素

23、城市轨道交通车站的类型和作用

24、岛式车站与侧式车站的优缺点及其适用范围

25、城市轨道交通车站站位选择的基本原则

26、城市轨道交通车站用地规模的估算方法

27、城市轨道交通换乘站的基本类型及其特点

28、城市轨道交通系统与其他交通方式衔接的基本思路

主讲内容整理：

第一章绪论

1轨道交通系统概要（分类）

轨道交通城市间轨道交通轮轨普通铁路蒸汽机车

内燃机车

电器机车

高速铁路动力集中

动力分散

磁浮常导（德）

超导（日）

城市轨道交通地铁（包括微型地铁）

轻轨（包括有轨电车）

独轨（包括跨坐悬挂）

新交通系统

城市铁路

中低速磁浮

2国外主要国家高速铁路及特点（长度、动力配置方式、速度）

日本

2315km

300km/h

分散

1964世界第一条高速铁路在日本建成通车

法国

1273km

300km/h

集中

2007年最高试验速度574.8km/h

德国

867km

330km/h

集中

韩国

412km

300km/h

集中

西班牙

471km

270km/h

集中

意大利

237km

300km/h

集中

3动力集中动力分散比较

动力分散电动车组

动力集中电动车组

优点

轴重交情而均匀，可减少线路维修量降低线路建设成本

具有优良加减速功能

车厢编组灵活，可在确保列车性能的同时灵活机动的适应运输要求

一辆动车故障对全车牵引性能指标影响不大

单位坐席寿命周期成本低

牵引动力装置集中配置，检查维修方便

电器设施的总重量小于动力分散电动车组

缺点

牵引设备数量多、总重量大

……

轴重较大、增加轨道维修保养工作，不利于环保

安全角度而言，当电阻制动发生故障时，电阻制动能力难以完全又空气制动代替，不利于高密度运行

适用

大运量、陡坡、高速、高密度、停站间距短、加减速频繁的运输路线

（实例：

京沪高速铁路）

4磁悬浮（记忆中的）

京沪高速铁路不使用磁浮的原因：

①造价高②沿线附近居民担忧抗议③技术不成熟风险高（超员时会趴下不浮）④出现故障浮不起来时由于没有轮子、车又重难以拖走

5城市轨道交通定义及类型

定义：

城市中使用车辆在固定轨道上运行、且主要用于城市客运的交通系统

城市轨道交通类型（各种分类：

按相对地面位置、运量（5-7高运量,3-5大,1-3中）等）

6橡胶轮胎（记忆中的）

优点：

低行驶噪音更高的加减速率抓地性好爬坡能力强适应小站间距

缺点：

易磨损粉尘多维修更换费用高冬天性能差不适和重型车摩擦散热浪费能源

7城市轨道交通基本特征

①运输能力大②快速准时③能耗低污染小④安全性高⑤节约土地资源⑥引导城市结构合理布局的重要手段⑦建造费用昂贵（上海广州5-7亿元/km）⑧机动性较差？

节约土地资源详解：

在同等的运输能力条件下，城市轨道交通设施所需土地远远小于道路交通方式；同时，城市轨道交通为沿线土地高密度开发提供了强有力的交通运输能力支撑高城市土地的单位使用率。

引导城市结构合理布局详解：

城市轨道交通的建设可为人们提供快速出入市中心的重要手段，从而使居住、工业等第三产业在地域上分开，使居住疏散出市中心。

这样不仅可以强化市中心的金融、贸易、服务业等功能，而且将为城市副中心的形成提供有力支持，从而引导城市总体布局进一步向合理化发展。

8大城市客运交通两种发展模式

美国洛杉矶：

大力发展私人小汽车，采用高成本、高能源的城市交通政策

日本东京（东南亚新加坡泰国、我国香港）大力发展公共交通，采用低成本少能源低污染的城市交通政策

9我国城市轨道交通建设程序

线网规划、初期建设规划、可行性研究、工程设计、工程实施、竣工验收

10申报地铁与轻轨城市达到基本条件

项目

类型

地方财政一般预算收入

GDP总值

城区人口

规划线路的客流规模

项目资本金达到总投资

国产化率

地铁

100亿元以上

1000亿元以上

300万人以上

单向高峰小时3万人以上

25%以上

70%以上

轻轨

60亿元以上

600亿元以上

150万人以上

单向高峰小时1万人以上

25%以上

70%以上

第二章城市轨道交通系统构成

1城市轨道交通系统由一系列相关的基础设施组成：

线路、轨道、车站建筑、结构工程、车辆与车辆段、供电、通信与信号、环控系统、给水与排水系统等

2辅助线：

名称

图

说明

折返线

起、终、中间站用于折返掉头变换运行方向的辅助线，分为站前折返站后折返

故障停车线

运营中故障车临时停放辅助线

渡线

连接两条正线的配线

出入段（场）线

连接车辆段（停车场）与正线的辅助线，用于发出列车和接受回段列车。

联络线

连接两条独立运营线路，分为单线联络线、双线联络线

安全线

防止列车越界或侧线列车与正线运营发生冲突的线路，提供列车近路隔开的安全保障

3车场线：

停放线路、作业线路、辅助作业线路、试验线、辅助线路

4轨道基本构成：

钢轨、轨枕、扣件、接头、道床、道岔及其他附属设备

钢轨：

①为车轮提供连续、平顺、阻力最小的滚动表面，以引导机车车辆前进。

②承受来自车轮垂直、横向水平、纵向水平方向的作用力

1在电气化轨道和自动闭塞区段上兼做轨道电路。

轨枕：

①支撑钢轨

②保持规距和方向

1将钢轨对他的各种传递到道床上

扣件：

①将钢轨固定在轨枕上

②保持规距和阻止钢轨相对于轨道的纵横向移动

③防止钢轨倾翻

接头：

轨道结构中最薄弱环节，列车通过产生冲击力

破坏轨道结构、轨道交通车辆震动加剧

无缝钢轨——焊接长钢轨线路

道床：

①扩散来自钢轨、轨枕的压力，保护建构物或路基

②提供抵抗轨排横向位移的阻力，保持轨道正确几何形位

③道床材料可透水性，减轻轨道冻害，提高路基承载能力

④道床具有一定弹性和阻尼，缓冲减震

2便于轨道养护维修。

例：

轨道不平顺可以捣固枕下道砟找平。

有砟

无砟

施工养护简单，造价低，适于各种路基，便于线路方向、高低调整

后期养护工作少，大大节省养护费用，路基更稳定

养护频繁，不能保证线路稳定

施工要求高，造价高，一旦出现问题需重新浇注

道岔：

列车又一条线路转向或越过另一条线路的设备

5岛式站台与侧式站台（中间站）

岛式站台

侧式站台（地面或高架）

1充分利用站台面积，减少车站占地及造价

2因所有列车控制均集中在同一站台上，运营管理方便

3方便错乘乘客折返

1不必修筑过渡线间距喇叭口

2两条线路至于当中，使最大载荷位于桥梁中间，便于增加结构稳定性减少造价

岛式车站站台宽度：

B=2q*ρ/L+2b+n*C+D>=Bmin

测式车站站台宽度：

B=q*ρ/L+b+b1>=Bmin

车站长度：

站台长度（列车长度+停车误差）+车站设施布置长度

q:

远期每列车高峰上车设计客流量

ρ：

站台上人流密度，通常取0.5

L：

站台有效长度

b:

站台边缘安全宽度

n：

横向立柱数

C：

柱宽

D：

楼梯自动扶梯款

b1：

乘客沿站台纵向流动宽度

（每列车高峰上车客流量）

6高架（箱型梁（刚度大、空腔有噪音、景观好）、板型（简洁美观、重、不利列车偏载）、T型（经济、工程小、轻、易装卸）、槽型（建筑高度低、与跨度无关、上翼兼做隔音板））、隧道（盾构、明、暗挖）、车辆（车体、转向架、牵引缓冲、附属设施、制动等）

7停车场车辆段

车辆段是车辆的维修保养基地，也是车辆停放、运用、检查、整备和修理的管理单位。

主要功能有：

①车辆停放、调车编组、日常检查、维护、清洁消毒

②车辆的各级检修（月修、定修、架修、大修、临修、月检）

③车辆的技术改造或厂修

④*车辆段内通用设施及车辆维修设备的维护和管理

⑤*乘务人员组织管理、出乘计划编制、备乘换班的业务功能工作

停车场是仅用于停车和日常检查维修作业的场所

主要功能有：

①车辆停放、调车编组、日常检查、一般故障处理、清扫

②*车辆修理（月修、临修）

③*附设工区管理乘务人员出乘、换乘轮班。

答：

车辆段的结构型式分为平面布置型式和立体布置型式

车辆段结构型式

优点

缺点

平面布置型式

是目前主要型式，技术成熟，维修环境好

占用土地资源大，加剧城市用地紧张

立体布置型式

大大节约土地资源，利于城市轨道交通可持续发展

大大恶化地铁车辆维修职工的工作环境

8供电（集中、分散、混合）、信号、环控、给水（生产生活消防）排水（污水渗水雨水）

第三章

1.1客流需求预测目的

①轨道交通建设的必要性和迫切性

②轨道交通制式和车辆选型

3轨道交通系统设计能力、列车编组、行车密度和行车交路确定

4车站基本规模、站台长宽、车站楼梯入口宽度确定

5机电设备系统选定及其容量和用电负荷确定

6售检票系统制式和规模选定，拟定票价政策

7运营成本核算和经济效益评价

1.2需求预测内容

①全线客流（包括全日客流量和个小时段客流量比例）

②车站客流（全日、早晚高峰小时上下车客流，站间断面客流）

③分段客流（站间OD表、平均运距及各级运距乘客量）

4换乘客流

5出入口分向客流

1.3城市轨道交通规划四阶段预测方法

①出行产生吸引模型

②出行分布模型

③方式划分模型

④轨道交通路网分配模型

1.4客流需求预测基本思路

在深入分析历史、现状交通需求的基础上，结合社会经济预测数据，对未来规划特征年度的客运交通需求进行预测。

在需求预测中，现状交通需求的流量流向是最基本重要的

2.1线网规划内容

1线网规模研究（线路条数、长度）

2线网结构研究（方格型、环形、环形放射）

3线网规划（线路走向、车站分布、线路敷设）

4运营组织规划（运营规模、系统模式、运营管理）

5联络线规划（关乎线网整体性）

6车辆段与其他基地规划

7线网建设程序（近期、远期）

2.2线网规划步骤

①资料收集及准备：

人口、岗位分布、主要集散点、自然地理条件、人为地理条件（文物等）、交通规划等

②客流分析：

现在客流流向流量分布、未来客流流向流量分布、交通现状分析预测、现状城市交通问题剖析诊断

③方案设计比较与评价

④实施顺序研究

3线网规模估算：

1负荷强度法：

例：

某城规划常住人口815万人，流动人口250万人，规划期末常住人口流动人口平均出行次数分别为2.57、3.50次/人日，步行出行量为20%，各种交通方式的平均换乘系数1.57人（乘）次/人次，公共交通客运量占运载工具客运量的70%，轨道交通客运量占公共交通客运量的70%，平均运载强度3.2万次/km日。

出行总量：

815*2.57+250*3.50=2970万人次/日

运载工具客运总量：

2970*1.57*80%=3730万人次/日

公共交通客运总量：

3730*70%=2611万人次/日

轨道交通客运总量：

2611*70%=1828万人次/日

线网规模：

1828/3.2=571km

2类比法：

L=P\δ规划线网总长=规划区域人口/人口线网密度（万人/km）

L=A\δ规划线网总长=规划区域面积/面积线网密度（km2/km）

4线网结构

网格式

无环放射式

环形加放射

优点

1线路分布较均匀，客流吸引范围比例高

2线路按纵横走向，乘客易辨识方向

3换乘站多，连通性好，纵横线换乘方便

1路网中心点可达性好

2市中心于市郊联系方便，便于中心客流疏散

3任何两条线可直接换乘

4两车站间只换乘一次

①

②

③

④郊区联系方便

⑤便于副中心形成发展

缺点

1线路走向单一，对角线出行绕行距离大

2平行线路换乘麻烦

1中心客流压力大组织混乱

2市中心施工难度大造价高

3郊区间联系不方便

市中心换乘站设计施工管理困难，运营维护费用高、不利于客流组织换乘疏散

其他

尽量将交叉点布置在大客流集散点上，以减少换乘

加入环形线路

改中心一点交叉为多点交叉

改中心一点交叉为多点交叉

5线网规划方案形成

5.1线网架构要素：

①主要交通走廊（反映城市主客流方向，可由经验判断法、期望线网法确定）②主要客流集散点

5.2构架基本思路：

①先线后点（先找交通走廊再结合点）②先点后线（先找点再结合交通走廊）

第四章

1线路走向原则

1沿主客流方向通过大客流集散点

2线路位置尽量选在施工条件较好的城市主干道上

3线路走向应符合城市改造及发展规划

4线路走向尽量避开地质条件差、历史文物保护区、地面建筑和地下建筑等地域

5先期建设的线路应考虑与远期规划线路交叉点处的衔接

6选择线路走向时要考虑车辆段、停车场的位置和连接两相邻轨道交通线路间的联络线

2副中心形成发展与维持

1城市副中心的形成需要强有力的交通支持

2人口高密度城市的副中心交通问题只有通过大容量的轨道交通枢纽建设才能解决

3要长期维持城市副中心的地位还需强有力的交通枢纽做支持

3车站分布的影响因素

1大型客流集散点（应设车站）

2乘客出行时间（站间距小，去坐地铁的时间少，站间距大，乘车时间少）

3工程与运营成本（站多土建工程大，但站台相对小，站少工程总投资小站台规模增大）

（大站距运行速率高，周转时间短，车辆配数少，车站配套设施管理维护人员少，降低运营费用）

4城市规模（人口密集站多）

5线路长度

6轨道交通网及城市交通网状况（换两线交叉设换乘站、与其他交通工具换乘设站）

4东京城市轨道交通车站分布基本理念：

以人为本、按需设置、技术可行、经济合理

车站设置为满足客流需求（站间距有小有大），运营组织灵活机动（特急、急、快、普）

尽量同时实现吸引沿线客流，和提高旅行速度的目标，从而最大限度的提高轨道交通的运行效率。

5*线路平面包括：

直线、曲线（圆曲线、缓和曲线）

线路平面设计包括：

平面位置、圆曲线半径、缓和曲线长度、夹直线长度

5**地下线路位置：

考虑对地面交通影响、管道、拆迁成本、于旧城改造结合等

高架线路位置：

考虑噪音、景观（造在中心线上有利）、工程量（造在分隔带上工程量小，无分隔带工程量大）

地面线路位置：

考虑道路改造成本、噪音、乘客是否方便出入站台

5线路平面设计主要技术要素

最小曲线半径

夹直线最小长度

最小圆曲线长度

缓和曲线长度

6影响最小曲线半径选择的因素

①行车速度（速度越大半径越大）

②运营成本（半径越小，钢轨越磨损，成本越高）

③工程成本（小半径灵活易适应地形地物约束，大半径拆迁成本高）

⑤换乘站设计（大半径线路走向调整余地小，限制换乘站方案数量，小半径提高换乘方案可行性）

⑥工程可实施性（除盾构法（国内）受设备限制，任何小半径在地面高架地下均可实施）

⑦车辆（微型地铁轨道半径小）

7夹直线最小长度

①夹直线过短，一辆车同时跨越两条曲线，引起车辆摇摆，行车平稳性

②夹直线过短，不易保持夹直线方向，增加养护难度

例：

夹直线长度A型车>=25米，B型车>=20米

8最小圆曲线长度

①减少圆曲线长度：

利于改善条件、减少行车阻力、养护

②圆曲线长度小于车辆全轴距：

危及行车安全、降低列车稳定性、乘客舒适度

例：

圆曲线长度A型车>=25米，B型车>=20米

9缓和曲线

设置缓和曲线，目的在于实现曲率半径、轴距加宽、外柜超高逐渐过渡，以减少列车在突变点处的轮轨冲击。

10*纵断面由坡段机连接相邻坡段的竖曲线组成

坡段特征用坡段长度和坡度值表示

10线路纵断面设计主要技术因素

1坡度：

i=Hi/Li*1000（考虑爬坡能力、行车安全（制动）、舒适度、运营速度、排水）

2满足排水要求后，越小越平缓越好

3坡段长度Li（变坡点之间水平距离，过短会同处两个变坡点影响平稳舒适度，）

4坡段连接（坡度代数差、代数差过大设竖曲线，变坡点平滑连接保证行车安全平稳防止脱轨脱节）

第五章

1车站站位选择原则

1方便乘客使用，与周围设施联通，使多数乘客步行距离最短

2与城市道路网及公共交通网紧密联合

3与旧城房屋改造和新区土地开发结合

4方便施工，减少拆迁，降低造价

5兼顾各车站间距离的均匀性

2车站分类

中间站

仅供上下车

区域站

设有尽端折返的中间站，能在站内折返或停车

换乘站

联运站

每个行车方向具有一条以上停车线的中间站

枢纽站

位于交通线路分岔处的中间站

终点站

位于起终点，上下车、折返、停留、设多股停车线

3换乘站基本类型及特点

同站换乘

方便乘客、工程量大、投资大、难度大、线路交叉复杂、线路需有足够长重合段，预留工作须做好

节点换乘

站厅换乘

出站、换乘都需先到达同一站厅，客流流向单一、避免人流交织，但需先上（下）楼再下（上）楼，换乘距离大

通道换乘

布置灵活，对车站位置适应性大、预留工作少、后期线路位置调整灵活性大

站外换乘

需办理出招手续、步行距离长、没有规划的后遗症