城市轨道交通线路设计发展方向的思考_陶志祥 5页

城市轨道交通城市轨道交通铁道运输与经济RAILWAYTRANSPORTANDECONOMY文章编号：1003-1421(2012)12-0070-05中图分类号：U12；U212.3文献标识码：B城市轨道交通线路设计发展方向的思考ThoughtsonDevelopmentTrendofTrackDesignforUrbanRailTransit陶志祥TAOZhi-xiang（中铁第四勘察设计院集团有限公司线路站场设计研究处，湖北武汉430063）(TrackandYardDesignResearchInstitute,ChinaRailwaySiyuanSurveyandDesignGroupCo.,Ltd.,Wuhan430063,Hubei,China)摘要：线路是整个轨道交通系统设计的基础，线路设计的优劣对轨道交通系统后续的建设、管理、运营起着决定性的作用。通过分析城市轨道交通线路与土地利用、轨道交通线网、施工、运营、环境保护等因素的关系，提出城市轨道交通线路设计应从融入城市发展规划、与城市空间综合开发利用相协调、强化三维设计理念和加强“网”的概念等多个方向发展，并且轨道交通线路设计者应具备相关的技能和素质。关键词：城市轨道交通；线路；设计；发展方向Abstract:Trackisthefoundationofwholerailtransitsystemdesign,theadvantagesanddisadvantagesoftrackdesignplaythecrucialroleoncontinuousconstruction,managementandoperationofrailtransitsystem.Throughanalyzingtherelationshipbetweenurbanrailtransitlinewithlanduse,railtransitnetwork,construction,operationandenvironmentalprotection,thispaperputsforwardthetrackdesignofurbanrailtransitshouldbedevelopedfromtheaspectsofcombiningwithcitydevelopmentplan,correspondingwithcityspacecomprehensivedevelopmentanduse,aswellasstrengtheningthree-dimensionaldesignideaandstrengthenednetworkconcept,andthetrackdesignerofrailtransitshouldbeprovidedwithrelativeskillandperformance.KeyWords:UrbanRailTransit;Track;Design;DevelopmentTrend70第34卷第12期 城市轨道交通城市轨道交通城市轨道交通线路设计发展方向的思考陶志祥铁道运输与经济自从1863年1月10日世界上第一条地铁在伦高；辅助线一般位于城市次要交通走廊，客流量相敦开通运营以来，城市轨道交通已有近150对较小，所采用的技术标准可以适当降低，以减少年的发展历史，城市轨道交通系统也衍生出多达建设、运营成本。所有主辅线路在不断地增加与延二三十门专业。无论是与建筑、土建等结构专业相伸中，构筑了整个城市轨道交通线网，并在其中发比，还是与通信、信号等系统专业相比，线路专业挥着各自的作用。看似简单，即根据相关专业需要，在满足一定规范在微观上，单条轨道交通线路不可避免地与城标准的基础上，设计出图即可。实际上，线路是整市线网中的其他轨道交通线路交叉换乘，这些换乘个轨道交通系统设计的基础，线路设计的优劣对轨节点的稳固状况能够决定整个线网的运营效果。因道交通系统后续的建设、管理、运营起着决定性的此，线路走向、换乘方式、建设模式、远期接口预作用。因此，应充分认识线路专业在轨道交通系统留和工程投资等，均是在建设前期需要重点考虑的中的重要作用，掌握各种相关技能，为轨道交通系问题。统的可持续发展奠定良好基础。在对轨道交通线路进行设计时，应对城市网和城际网的衔接有一个清晰的认识，把握单条轨道交1轨道交通线路与相关因素的关系通线路在城市线网中的功能定位，并对换乘节点进1.1轨道交通线路与土地利用的关系行定量和定性分析。城市规划是对一定时期内城市的经济和社会1.3轨道交通线路与施工的关系发展、土地利用、空间布局和各项建设的综合部轨道交通线路与施工并无直接关系，主要是[1]通过车站、桥梁、隧道、路基等项目的施工来反馈署、具体安排和实施管理。从宏观上，城市轨道交通线路在与城市规划的关系中，最重要的是处理线路设计状况，其最根本的3个指标是工程可实施好与土地利用的关系。性、工程投资和工程风险。关于轨道交通线路与土地利用的关系，一方（1）车站。车站应具有相对合理的、合适的面，无论是采用SOD模式(客流追随型)还是TOD站位，位于某一区域的主要客流集散点，综合考虑模式(规划引导型)，发展轨道交通均可带动沿线土交通疏解、管线迁改、人行过街、施工条件，以及地开发、提升土地利用价值，无非是2种模式在城与周边商业、人防设施的衔接等因素。市发展过程中如何抉择的问题；另一方面，作为城（2）桥梁。桥梁应具有合适的线位，通过深市重要的基础设施之一，轨道交通本身属于建筑工入研究轨道交通线路与道路的关系，尽量少占用城程，需要占用城市土地资源，尤其是停车场、车辆市道路资源，减小对既有道路交通的影响，同时考段等设施，占地面积较大，对城市土地利用有比较虑沿线建筑物对环境的要求，应与其保留适当的大的影响。因此，均衡城市轨道交通与土地利用之距离。间的关系，达到既可以充分发挥轨道交通的骨干作（3）隧道。线路埋深影响盾构管片的配筋量用，又可以尽量减少对城市土地利用影响的目的，和不同土层带来的施工条件差异，区间最低点的选是在线网规划阶段、建设规划阶段和工程可行性研择还要考虑联络通道和泵房设置、施工工法、施工究阶段均需重点考虑的问题。场地等因素。1.2单条线路与轨道交通线网的关系（4）路基。沿线地质条件和线路标高决定线在宏观上，单条轨道交通线路是线网的组成部路的横断面设计，包括填挖方、地基处理、排水等分，但每条轨道交通线路在线网中所处的地位或功方面，在地质条件一定的情况下，线路标高合适与能定位并不相同，有主有辅，这从某种意义上决定否，决定了土石方工程量。[2]1.4轨道交通线路与运营的关系了线路的主要技术标准、建设时序等重要问题。主干线一般大多位于城市的主要交通干道，客流量在城市轨道交通的旅客、车辆、线路、信息较大，所采用的技术标准甚至一些辅助设施标准较4个基本要素中，旅客是运载对象，车辆是运载工71第34卷第12期 城市轨道交通城市轨道交通铁道运输与经济城市轨道交通线路设计发展方向的思考陶志祥具，线路是载体，信息是运载调度。线路与运营的高架线主要是对声环境、水环境、环境空气、关系密不可分，主要表现在以下几个方面。电磁辐射方面的影响，占地、拆迁较大但能耗低；（1）线路走向及车站设置对运营效益产生直地下线主要是对环境振动的影响较大，并且能耗接影响。高；地面线和高架线类似，占地、拆迁更大，环境（2）线路平面条件影响旅客乘车的舒适性。振动的影响介于高架线和地下线之间。（3）平面小半径曲线地段，R≤600m，对轨2城市轨道交通线路设计的发展方向道磨耗影响较大，甚至影响运营安全。（4）合理的线路纵断面设计可降低运营成本。2.1线路设计融入城市发展规划1.5轨道交通线路与环境保护的关系在理论上，单条轨道交通线路的设计应遵循线随着国民经济的迅猛发展，环境保护越来越网规划，而线网规划又是城市总体规划的一部分，受到人们重视。1996年，纽约在第三次城市规划不存在线路设计与城市发展不一致的问题，但目前中提出了“3E”的概念，即经济(Economy)、环境我国各大城市轨道交通线网规划的编制、审批需要(Environment)、公平(Equity)。对我国城市轨道交经历一个比较长的周期。在这期间，城市又处于一通来说，项目前期有规划环评，项目实施前有项目种动态的发展过程中，线路设计包括线路走向、起环评，环境保护也已经提到比较重要的地位。轨道终点等均应和城市发展方向一致，而不能拘泥于线交通线路的走向、车站设置、敷设方式对环境均有网规划。同时，轨道交通线路与城市土地利用的互比较大的影响。馈关系要求在进行轨道交通规划时应与城市规划[3]（1）线路走向对环境的影响。线路走向对环及土地利用规划相结合。境的影响集中体现在线路距离环境敏感区的远近。例如，郑州市城市轨道交通1号线(见图1)，环境敏感区包含内容较广，常见的有水源保护区、原线网规划的线路终点在穆庄，是城市的边缘，但风景名胜区、自然保护区、国家重点保护文物、历在轨道交通1号线设计、审批过程中，城市规划提史文化保护区、基本农田保护区、人口密集区、文出了近期重点建设龙子湖大学城，因此线路终点在教区、医院等。此外，一些具有特殊功能的环境敏穆庄前两站向北延伸至龙子湖大学城，以支持城市感点也应特别注意，如无线电发射塔、移动通讯基发展方向。地等。2.2线路设计与城市空间综合开发利用相协调对于上述环境敏感区或敏感点，首先应明确其可持续发展的理念，使人们对城市交通的认识保护范围和保护要求，选线时尽量予以避让。如果进一步扩大到资源、生态、社会、经济等领域，同实在无法避让，则应采取相关措施，尽量减少对其样也促使人们去研究城市轨道交通和道路交通在的影响。空间上的相互作用，以及空间资源分配和利用的原[4]（2）车站设置对环境的影响。车站设置对环则。轨道交通线路应在与其他功能的城市空间相境的影响主要包括两个方面：车站对区域整体环境协调的前提下，确定线路的空间位置。为此，是否的影响，如高架站建筑风格是否与周边建筑协调统可以在轨道交通轴与城市发展轴相符的大原则下，一；车站风亭、冷却塔设置对邻近建筑的噪声和大调整常见的线路规划思路，走轨道交通与地块开发气污染。相结合的路线；必要时将轨道交通线路与车站规（3）敷设方式对环境的影响。城市轨道交通划于道路红线外缘的地块内(如较宽道路的绿化带线路的敷设方式分为高架线、地面线和地下线3内)，或者直接进入地块，并与地块开发相结合。种。目前，国内轨道交通项目中3种敷设方式均有这种设想主要是基于轨道交通自身的特点，更重要应用，以地下线居多，少数线路采用全程高架，如的是，考虑城市地上、地下空间综合开发的现在和武汉1号线、南京1号线等，地面线仅在局部地段未来的需求。例如，郑州市城市轨道交通1号线的采用。不同的敷设方式对环境有不同的影响。燕庄站光大广场地下空间的综合开发，把线路和地72第34卷第12期 城市轨道交通城市轨道交通城市轨道交通线路设计发展方向的思考陶志祥铁道运输与经济图1郑州市城市轨道交通1号线铁车站设在道路绿化带内并与地下空间开发完全结称性，又是一种体现。加强“网”的概念，有助于合起来，以满足城市未来发展需要。设计人员更深刻地看到这种变化，从而指导线路设2.3强化三维设计理念计工作。狭隘的城市轨道交通线路就是二条线加一些线除了城市轨道交通线网，还有城际网、市域路标志，通过与建筑、桥梁、隧道等其他专业的多网和城市BRT网等，如果能对网与网之间的关系次配合与反复沟通，最终分部分呈现在人们眼前。有深刻的认识，则有助于对所研究线路的总体性把如果能够在线路设计的过程中，考虑到这些因素，握，有利于对某些重要方案的决策。在工程师的头脑里建立一种三维立体设计模型，甚3线路设计者应具备的技能与素质至通过科技的手段反映在图纸上，包括地质条件、控制因素等，则可以大大减少设计的返工率，同时3.1总体性思维的培养可以及时发现存在的一些问题。线路作为轨道交通所有专业中的总体性专业，2.4加强“网”的概念无论是规划设计，还是建设、运营都与之有关。轨单条轨道交通线路绝不是脱离整个线网而存道交通的各个部门、专业分开来看，可以说各自为在的，任何一条线路的调整，都会引起网内其他线政，如建筑追求功能，结构追求可实施性，而项目路的变化，这是一种动态的、“拖泥带水”似的模业主追求投资最小化、效益最大化。如何在功能、式。作为线路设计者，应该认识到这种变化，并在投资、风险控制、环境影响、效益中间找到一个平设计中充分考虑这种变化。衡点，培养总体性思维显得尤为重要。对于换乘站，强调换乘线路的三站二区间设3.2基本技能的掌握计，强调新增线路对正在运营线路客流的影响，这轨道交通线路设计者对基本技能的掌握应包是一种体现；对二条线路并行段，强调客流的分括以下几个方面。流，也是一种体现；在城市轨道交通线路起终点，（1）具备扎实的线路专业知识。若有城际线或市域线与之换乘，强调行车密度的对（2）熟悉每个阶段的工作内容和工作重点。73第34卷第12期 城市轨道交通城市轨道交通铁道运输与经济城市轨道交通线路设计发展方向的思考陶志祥（3）了解相关接口专业的工作内容及要点，如完善，特别是近些年各大城市争相恐后地掀起轨道客流、行车、轨道、限界、建筑等。交通建设的浪潮后，问题逐渐暴露出来，如线网规（4）具备一定的测量基础知识。划功能层次不清晰、线网规划反复修编导致可操作[5]3.3规范、标准的把握性差、客流预测结果可信度低等。我国轨道交通行业已有40多年的发展历史，充分借鉴国外发达城市轨道交通的发展经验，逐渐形成了一套适合中国国情的操作体系，制定了不断总结我国轨道交通发展中的各种问题，加强对一系列保障轨道交通更快更好发展的行业规范和行业发展趋势的认识和判断，有利于设计人员站在标准。在轨道交通的设计工作中，一方面应严格遵一个比较高的位置，指导规划设计工作。循这些规范和标准；另一方面应本着可持续发展的思想，为将来的线路运营、工程改造、系统扩展创参考文献：造比较好的条件。[1]中华人民共和国建设部.GB/T50280—1998城市规划基本以最小区间半径为例，对于普通钢轮钢轨，术语标准[S].北京：中国建筑工业出版社，1998.《地铁设计规范》规定，当线路设计时速≤80km[2]沈景炎.城市轨道交通线网总体规划的研究与评价[J].地铁时，B型车最小曲线半径一般情况下不小于300m，与轻轨，2003(5)：1-7.[3]王晓军，高月娥，张伟.城际轨道交通与沿线土地利用困难情况下不小于250m。但在实际操作过程中，互馈关系研究[J].铁道运输与经济，2012，34(9)：78-81.曲线半径小于400m的地段钢轨磨耗严重，某些线[4]秦云，董丕灵，俞明健.城市轨道交通线路规划与城路甚至在运营后不久便产生严重的轨道波磨，不能市空间综合开发利用的思考[J].城市轨道交通研究，保证正常的行车安全。当然，将来科技的进步或许2006(3)：9-12.可以解决小半径曲线轨道磨耗问题，但是如果能在[5]宋健.城市轨道交通的线路、网络、体系[J].城市轨道交线路设计中通过灵活地提高有关标准来解决，则可通研究，2008(11)：1-3.以避免问题的产生。3.4行业发展趋势的认识收稿日期：2012-10-16目前，我国轨道交通行业的发展已积累了一定修订日期：2012-11-06的规划、建设、运营、管理经验，但某些方面尚不责任编辑：林欣京广高速铁路北京 — 石家庄 — 郑州段运行试验全面展开记者从铁道部了解到，京广高速铁路北京—从2012年7月30日开始，京广高速铁路北石家庄—郑州段已于2012年11月11日开始运行京—石家庄—郑州段开始分段进行联调联试。试验，11月25日转入按运行图模拟运行试验阶联调联试结果表明，高速铁路各系统和整体系段，为2012年年底前正式开通运营做最后准备。统性能、功能达到设计要求。京广高速铁路北京广高速铁路北京—石家庄—郑州段是京京—石家庄—郑州段计划2012年年底投入运广高速铁路的重要组成部分，建设里程681km，营。届时，北京—广州—深圳高速铁路将全线设计时速350km，初期运营时速300km。北贯通，并在沿途与石家庄—太原、郑州—西京—石家庄—郑州段以北京西站为始发站，沿安、武汉—合肥、汉口—宜昌等高速铁路相途经涿州东、高碑店东、保定东、定州东、石家连，对于缓解京广铁路通道运输压力、缩短沿线庄机场站、石家庄、高邑西、邢台东、邯郸东、城市间时空距离、方便沿线人民群众出行、促进安阳东、鹤壁东、新乡东站，在郑州东站与已经沿线经济社会发展具有十分重要的意义。开通运营的京广高速铁路郑州—武汉段相连。（摘自《人民铁道》报）74第34卷第12期