第三章-軌道交通概論(線網(wǎng)規(guī)劃)課件

機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering第三章城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃機電與控制工程學院交通運輸系第三章城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)1機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering3.1基本原則和主要內容3.2客流預測3.3線網(wǎng)方案和規(guī)模研究3.4線網(wǎng)方案評價第三章城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃機電與控制工程學院交通運輸系3.1基本原則和主要內容32機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering3.1基本原則和主要內容3.2客流預測3.3線網(wǎng)方案和規(guī)模研究3.4線網(wǎng)方案評價第三章城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃機電與控制工程學院交通運輸系3.1基本原則和主要內容33機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering基本原則和主要內容（1）什么是線網(wǎng)規(guī)劃軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃：城市總體規(guī)劃中的一項專項（專業(yè)）規(guī)劃，是指在城市總體規(guī)劃和城市綜合交通規(guī)劃的基礎上，來確定城市軌道交通系統(tǒng)體系，并保證系統(tǒng)體系整體具有可行性、合理性和科學性。機電與控制工程學院交通運輸系基本原則和主要內容（1）什么4機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering基本原則和主要內容（2）線網(wǎng)規(guī)劃的意義和作用引導城市可持續(xù)發(fā)展提供軌道交通工程立項依據(jù)強調軌道交通系統(tǒng)的整體性改建軌道交通項目非常困難保持“軌道交通需求”和“軌道交通供給”矛盾處于動態(tài)平衡。機電與控制工程學院交通運輸系基本原則和主要內容（2）線網(wǎng)5機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering基本原則和主要內容（3）線網(wǎng)規(guī)劃的主要原則線網(wǎng)布設要與城市主客流方向一致規(guī)劃線路要盡量沿道路主干道布設規(guī)劃線路要盡量經過或靠近大型客流集散點線網(wǎng)規(guī)劃要考慮資源共享機電與控制工程學院交通運輸系基本原則和主要內容（3）線網(wǎng)6機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering基本原則和主要內容（4）規(guī)劃范圍與年限范圍：一般是規(guī)劃的城市建成區(qū)范圍。年限：初期規(guī)劃、近期規(guī)劃和遠期規(guī)劃。初期規(guī)劃：主要研究規(guī)劃年限內將修建線路的具體走向，其規(guī)劃年限一般為5~10年；近期規(guī)劃：主要研究線網(wǎng)中線路的修建順序以及對城市發(fā)展的影響，其規(guī)劃年限一般為20~25年；遠景規(guī)劃：是研究城市理想發(fā)展狀態(tài)下軌道交通系統(tǒng)合理的規(guī)劃，其規(guī)劃年限一般為50年。機電與控制工程學院交通運輸系基本原則和主要內容（4）規(guī)劃7機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering基本原則和主要內容（5）線網(wǎng)規(guī)劃的主要內容（1）背景資料的調查（2）線網(wǎng)構架的研究（3）實施規(guī)劃的研究機電與控制工程學院交通運輸系基本原則和主要內容（5）線網(wǎng)8機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering基本原則和主要內容（5）線網(wǎng)規(guī)劃的主要內容（Ⅰ）背景資料的調查主要是對城市的人文背景和自然背景進行研究，從中總結指導軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃的技術政策和規(guī)劃原則。主要研究依據(jù)是城市總體規(guī)劃和綜合交通規(guī)劃等。具體的研究內容包括城市現(xiàn)狀與發(fā)展規(guī)劃、城市交通現(xiàn)狀和規(guī)劃、城市工程地質分析、城市文物古跡的分布情況、既有鐵路利用分析和建設必要性論證等。城市性質、城市地理環(huán)境、地形地質概況、城市區(qū)域與人口、城市布局、國民經濟和社會發(fā)展規(guī)劃等。城市道路交通現(xiàn)狀分析、道路網(wǎng)結構和布局、城市客運交通的發(fā)展和現(xiàn)狀、城市交通發(fā)展總體戰(zhàn)略、城市軌道交通現(xiàn)狀等。機電與控制工程學院交通運輸系基本原則和主要內容（5）線網(wǎng)9機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering基本原則和主要內容（5）線網(wǎng)規(guī)劃的主要內容（Ⅱ）線網(wǎng)構架的研究線網(wǎng)構架研究是線網(wǎng)規(guī)劃的核心，通過多規(guī)模控制-方案構思-評價-優(yōu)化的研究過程，規(guī)劃較優(yōu)的方案。這部分研究的內容主要包括：合理規(guī)模研究、線網(wǎng)方案的構思、線網(wǎng)方案客流測試、線網(wǎng)方案的綜合評價。機電與控制工程學院交通運輸系基本原則和主要內容（5）線網(wǎng)10機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering基本原則和主要內容（5）線網(wǎng)規(guī)劃的主要內容（Ⅲ）實施規(guī)劃的研究實施規(guī)劃是軌道交通規(guī)劃可操作性的關鍵，集中體現(xiàn)了軌道交通的專業(yè)性，主要研究內容是工程條件、建設順序、附屬設施規(guī)劃。具體內容包括車輛段及其他基地的選址與規(guī)模研究、線路敷設方式及主要換乘節(jié)點方案研究、修建順序規(guī)劃研究、軌道交通線網(wǎng)的運營規(guī)劃、聯(lián)絡線分布研究、軌道交通線網(wǎng)與城市的協(xié)調發(fā)展及環(huán)境要求、軌道交通和地面交通的銜接等。機電與控制工程學院交通運輸系基本原則和主要內容（5）線網(wǎng)11機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering基本原則和主要內容（6）線網(wǎng)規(guī)劃的技術路線指規(guī)劃工作的基本程序和主要指導思想。規(guī)劃全過程：背景資料的調查、線網(wǎng)構架研究和規(guī)劃可實施性研究。見教材P53，圖3-3機電與控制工程學院交通運輸系基本原則和主要內容（6）線網(wǎng)12機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering3.1基本原則和主要內容3.2客流預測3.3線網(wǎng)方案和規(guī)模研究3.4線網(wǎng)方案評價第三章城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃機電與控制工程學院交通運輸系3.1基本原則和主要內容313機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering客流預測（1）軌道交通客流形成機理趨勢客流量轉移客流量誘增客流量機電與控制工程學院交通運輸系客流預測（1）軌道交通客流形14機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering客流預測（2）客流預測的目的和意義軌道交通建設的必要性和迫切性軌道交通制式和車輛選型軌道交通系統(tǒng)設計能力，列車編組、行車密度和行車交路的確定車站基本規(guī)模、站臺長度和寬度、車站樓梯和出入口寬度的確定機電設備系統(tǒng)的選定及其容量和用電負荷的確定售檢票系統(tǒng)制式和規(guī)模的選定，擬定票價正常運營成本核算和經濟效益評價機電與控制工程學院交通運輸系客流預測（2）客流預測的目的15機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering客流預測（3）客流預測的難度城市發(fā)展帶來的不確定因素預測技術尚需改進完善票價的競爭性和敏感性對客流量波動的影響線網(wǎng)規(guī)劃不完整，線路總體規(guī)模不明機電與控制工程學院交通運輸系客流預測（3）客流預測的難度16機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering客流預測（4）客流預測的模型和方法“虛擬現(xiàn)狀軌道”模型“遠期軌道交通推算”模型非集聚模型“四階段預測”模型見教材P56-58機電與控制工程學院交通運輸系客流預測（4）客流預測的模型17“四階段預測”模型“四階段預測”模型18第三章-軌道交通概論(線網(wǎng)規(guī)劃)ppt課件19機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering3.1基本原則和主要內容3.2客流預測3.3線網(wǎng)方案和規(guī)模研究3.4線網(wǎng)方案評價第三章城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃機電與控制工程學院交通運輸系3.1基本原則和主要內容320機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering線網(wǎng)方案和規(guī)模研究（1）線網(wǎng)方案的結構形態(tài)（Ⅰ）線網(wǎng)的基本幾何單元放射單元網(wǎng)格單元環(huán)線單元機電與控制工程學院交通運輸系線網(wǎng)方案和規(guī)模研究（1）線21機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering線網(wǎng)方案和規(guī)模研究（1）線網(wǎng)方案的結構形態(tài)（Ⅱ）常見的線網(wǎng)形態(tài)無環(huán)放射結構形態(tài)網(wǎng)格結構形態(tài)有環(huán)放射結構形態(tài)有環(huán)網(wǎng)格結構形態(tài)組合結構形態(tài)機電與控制工程學院交通運輸系線網(wǎng)方案和規(guī)模研究（1）線22機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering無環(huán)放射結構形態(tài)芝加哥機電與控制工程學院交通運輸系無環(huán)放射結構形態(tài)23機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering斯德哥爾摩無環(huán)放射結構形態(tài)機電與控制工程學院交通運輸系斯德哥爾摩無環(huán)放射結構形態(tài)24機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering線網(wǎng)方案和規(guī)模研究布達佩斯無環(huán)放射結構形態(tài)機電與控制工程學院交通運輸系線網(wǎng)方案和規(guī)模研究布達佩斯無25機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering墨西哥城網(wǎng)格結構形態(tài)機電與控制工程學院交通運輸系墨西哥城網(wǎng)格結構形態(tài)26機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering莫斯科有環(huán)放射結構形態(tài)機電與控制工程學院交通運輸系莫斯科有環(huán)放射結構形態(tài)27倫敦有環(huán)放射結構形態(tài)倫敦有環(huán)放射結構形態(tài)28有環(huán)網(wǎng)格結構形態(tài)北京有環(huán)網(wǎng)格結構形態(tài)北京29組合結構形態(tài)馬德里組合結構形態(tài)馬德里30機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering線網(wǎng)方案和規(guī)模研究（2）線網(wǎng)規(guī)模研究研究軌道交通線網(wǎng)規(guī)模的目的是從宏觀上探討規(guī)劃對象城市軌道交通建設的合理規(guī)模，作為制定線網(wǎng)規(guī)劃方案的參考。因為它并未同具體的軌道交通線路的布線等聯(lián)系起來，所以只是從宏觀上給出判斷軌道交通合理規(guī)模的上下限，是支持定性分析的參考數(shù)據(jù)。機電與控制工程學院交通運輸系線網(wǎng)方案和規(guī)模研究（2）線31機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering線網(wǎng)方案和規(guī)模研究（2）線網(wǎng)規(guī)模研究（Ⅰ）合理規(guī)模的內涵合理規(guī)模是一個帶有目標性質的量。所謂合理規(guī)模，就是合理的軌道交通方式的供給水平，也就是城市軌道交通建設與用地相協(xié)調，與城市發(fā)展相一致，與社會經濟水平相適應，滿足城市日益增長的交通需求，提高公交服務水平，提升城市功能。線網(wǎng)規(guī)模主要通過線網(wǎng)長度和線網(wǎng)密度等指標來反映。機電與控制工程學院交通運輸系線網(wǎng)方案和規(guī)模研究（2）線32機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering線網(wǎng)方案和規(guī)模研究（2）線網(wǎng)規(guī)模研究（Ⅱ）線網(wǎng)規(guī)模的影響因素一方面線網(wǎng)規(guī)模受城市形態(tài)及布局、城市人口、城市面積、城市交通需求、城市國民生產總值和城市基礎設施投資比例等的直接影響；另一方面，這些影響因素也相互制約。有資料表明，城市交通需求和城市基礎設施投資比例是城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)模最直接的影響因素。機電與控制工程學院交通運輸系線網(wǎng)方案和規(guī)模研究（2）線33機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering機電與控制工程學院交通運輸系34機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering線網(wǎng)方案和規(guī)模研究（2）線網(wǎng)規(guī)模研究（Ⅲ）線網(wǎng)規(guī)模的確定方法①按交通需求推算線網(wǎng)規(guī)模②按線網(wǎng)服務覆蓋面推算線網(wǎng)規(guī)模機電與控制工程學院交通運輸系線網(wǎng)方案和規(guī)模研究（2）線35機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering線網(wǎng)方案和規(guī)模研究①按交通需求推算線網(wǎng)規(guī)模L=Q?α?β/γ其中：

L——線網(wǎng)長度（km）；Q——城市出行總量α——公交出行比例；β——軌道交通出行占公交出行的比例；

γ——軌道交通線路負荷強度（萬人次/公里·日）。機電與控制工程學院交通運輸系線網(wǎng)方案和規(guī)模研究①按交通需36機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering線網(wǎng)方案和規(guī)模研究①按交通需求推算線網(wǎng)規(guī)模Step1未來居民出行總量分析遠景年限的居民出行總量可以通過遠景人口和出行強度的關系進行推算。未來居民出行總量Q：

Q=mτ其中，m為城市遠景人口規(guī)模（含常住人口和流動人口），τ為人口出行強度，單位為次/人·日。機電與控制工程學院交通運輸系線網(wǎng)方案和規(guī)模研究①按交通需37機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering線網(wǎng)方案和規(guī)模研究①按交通需求推算線網(wǎng)規(guī)模Step2交通方式結構分析2）軌道交通占公交的比例β從國外一些大城市的軌道交通運行情況看，巴黎的軌道交通所承擔的客運量占城市公交客運總量的65%(平均運距約5.3km)，紐約的軌道交通所承擔的客運量占城市公交客運總量的54.9%，墨西哥城的軌道交通所承擔的客運量占城市公交客運總量的42.9%，莫斯科的軌道交通所承擔的客運量占城市公交客運總量的40%。機電與控制工程學院交通運輸系線網(wǎng)方案和規(guī)模研究①按交通需38機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering線網(wǎng)方案和規(guī)模研究①按交通需求推算線網(wǎng)規(guī)模遠期公共交通預測總客流量Q可以通過交通需求預測獲得。軌道交通方式占公共交通方式出行量的比重與常規(guī)公交的線網(wǎng)密度、服務水平、軌道交通的線網(wǎng)密度和服務水平有關。表列舉了國內幾個城市規(guī)劃的軌道交通方式占公共交通方式的比例。城市北京市廣州市沈陽市青島市長春市大連市取值50～5545～5060～8860～652170.3因此，建議各城市根據(jù)自身的實際情況，在0.3～0.6之間取值。單位：%。機電與控制工程學院交通運輸系線網(wǎng)方案和規(guī)模研究①按交通需39機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering線網(wǎng)方案和規(guī)模研究①按交通需求推算線網(wǎng)規(guī)模Step3線網(wǎng)負荷強度γ分析線網(wǎng)負荷強度是指快速軌道線每日每公里平均承擔的客運量，它是反映快速軌道線網(wǎng)運營效率和經濟效益的一個重要指標。城市東京莫斯科香港倫敦柏林紐約巴黎取值3.173.324.560.320.850.711.64單位：萬人次/公里·日機電與控制工程學院交通運輸系線網(wǎng)方案和規(guī)模研究①按交通需40機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering線網(wǎng)方案和規(guī)模研究①按交通需求推算線網(wǎng)規(guī)模從國內外快速軌道交通建設的經驗來看，一般分為兩種模式。一種是高密度低負荷軌道交通系統(tǒng)；這種形式的快速軌道網(wǎng)經濟效益很差，政府要進行大量補貼，或采取扶持政策；另一種是低密度高負荷快軌網(wǎng)，如著名的莫斯科快速軌道系統(tǒng)和香港快速軌道系統(tǒng)是世界上效益最好的兩個系統(tǒng)。我國的城市目前還只能采用低密度高負荷的模式，以最少的資金獲得較大的經濟效益。從國內外快軌線網(wǎng)來看，建議γ在2.5～4.0之間取值。機電與控制工程學院交通運輸系線網(wǎng)方案和規(guī)模研究①按交通需41機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering線網(wǎng)方案和規(guī)模研究①按交通需求推算線網(wǎng)規(guī)模例：某城市規(guī)劃區(qū)域內的規(guī)劃常住人口是800萬人，流動人口200萬人，規(guī)劃期末常住人口、流動人口的平均出行次數(shù)分別是2.54人次和3.2人次，公共交通客運量占56%，軌道交通客運量占公共交通客運量的62%，平均負荷強度取3.0萬人次/公里·日。則軌道交通網(wǎng)絡的規(guī)模計算如下：遠景日出行總量：800×2.54+200×3.2=2672萬人次/日公共交通客運量：2672×0.56=1496萬人次/日軌道交通客運量：1496×0.62=928萬人次/日網(wǎng)絡規(guī)模：928/3.0=309km機電與控制工程學院交通運輸系線網(wǎng)方案和規(guī)模研究①按交通需42機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering線網(wǎng)方案和規(guī)模研究②按線網(wǎng)服務覆蓋面推算線網(wǎng)規(guī)模1)面積線網(wǎng)密度軌道交通線網(wǎng)作為一種公交網(wǎng)絡，應該具備一定的線網(wǎng)密度，對于呈片狀集中發(fā)展的城市，人口就業(yè)密度比較平均，這時候就要求城市建成區(qū)都應處于軌道交通的吸引范圍之內。根據(jù)這一特點，可以利用城市建成區(qū)面積和線網(wǎng)密度的關系，推導線網(wǎng)規(guī)模。機電與控制工程學院交通運輸系線網(wǎng)方案和規(guī)模研究②按線網(wǎng)服43機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering線網(wǎng)方案和規(guī)模研究②按線網(wǎng)服務覆蓋面推算線網(wǎng)規(guī)模1)面積線網(wǎng)密度利用面積線網(wǎng)密度估算線網(wǎng)規(guī)模的公式為：

L=S?m1其中：

L為線網(wǎng)長度（km）；S為城市建成區(qū)面積(km2)；

m1為線網(wǎng)密度（km/km2）；城市東京莫斯科香港倫敦墨西哥紐約巴黎取值0.390.210.360.240.120.440.73單位：km/km2機電與控制工程學院交通運輸系線網(wǎng)方案和規(guī)模研究②按線網(wǎng)服44機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering線網(wǎng)方案和規(guī)模研究②按線網(wǎng)服務覆蓋面推算線網(wǎng)規(guī)模2）人口線網(wǎng)密度利用人口線網(wǎng)密度估算線網(wǎng)規(guī)模，公式為：

L=P?m2其中：

L為線網(wǎng)長度（km）；P為規(guī)劃人口(百萬人)；

m2為線網(wǎng)密度（km/百萬人）；城市東京莫斯科香港倫敦柏林紐約巴黎取值25.326.59.7314043.76190.9單位：km/百萬人機電與控制工程學院交通運輸系線網(wǎng)方案和規(guī)模研究②按線網(wǎng)服45機電與控制工程學院交通運輸系DepartmentofTransportationManagementEngineeringCollegeofMechatronicsandControlEngineering線網(wǎng)方案和規(guī)模研究②按線網(wǎng)服務覆蓋面推算線網(wǎng)規(guī)模按線網(wǎng)服務覆蓋面推算線網(wǎng)規(guī)模方法的關鍵在于對線網(wǎng)密度（面積或人口密度）進行合理取值，獲得合理線網(wǎng)密度的一個有效途徑是類比分析。針對研究對象城市，選擇國際上發(fā)展較好的同類城市作類比，對其城市