第二节 地下铁道线网规划
城市要实现现代化,一定要有便捷的现代化城市交通与之相适应。城市交通是个多学科的系统工程,它牵涉人、车、路和环境的相互作用,关系非常复杂,要解决好城市交通问题,必须要统一规划、综合治理、分期建设。城市交通规划是城市规划的重要组成部分,首先,要根据城市总体规划,经过全面而详细的交通调整,科学地编制好城市综合交通规划,对于大城市、特大城市还要科学地编制好城市快速轨道交通线网规划。
线网规划是快速轨道交通工程设计、建设的重要依据。它的好坏直接影响城市交通结构的合理性、工程投资和工程建设的经济效益和社会效益。所以,每个城市在修建第一条快速轨道交通线路之前,都应首先按照规划设计年限认真编制好快速轨道交通线网规划,报有关政府机关审批立法。
一、规划设计原则
在修建地下铁道之前,城市大部分设施已建成使用,高楼大厦、商业网点、娱乐设施、地下管线等都已按城市规划布局建成或拟定修建,地下铁道作为一个花费较大的永久性地下建筑物,若事先没有充分的考虑,待建成后发现需要改线,那将是一种损失巨大的工程。同时城市内修建地下铁道的目的不仅仅是针对目前,而更重要的是考虑未来数年甚至数十年的交通需要。因此,在考虑修建地下铁道的开始,即应对各方面的因素进行周密的考虑,从长远的观点,搞好线网规划。在具体的线网规划中,应遵循如下几个原则。
(1)线网中的规划线路走向应与城市交通中的主客流方向相一致。
在大城市修建轨道交通的最主要目的是为居民提供优质的交通服务,尤其是中、远程乘客,快速轨道交通应是最能满足出行要求的交通方式。居民每天出行的交通流向与城市的规划布局有密切关系,轨道交通只有沿城市交通主客流方向布设,才能照顾到居民快速、方便的出行需要,并充分发挥快速轨道交通客运量大的功能,对提高城市的社会效益、经济效益以及企业内部的财务效益都是非常有益的。
(2)线网规划要与城市发展规划紧密结合,并适当留有发展的可能性。
根据城市总体规划和城市交通规划做好轨道交通规划,快速轨道交通线网规划是大城市总体发展规划的重要组成部分,其目的是根据城市规模、城市用地性质与功能、城市对内与对外交通情况,经详细的交通调查和综合研究,编制科学的线网规划,力求使乘客以最短的行程和最少的时间到达目的地。并且,在工程实施时,使建设资金最经济、投资效益最佳。在编制线网规划时,若与城市规划相互脱节或配合不好,就很难达到上述目的,甚至会造成技术上不合理或会发生不可能实现的问题。
随着城市经济的发展,城市会不断扩大,一般为了避免中心城(老城区)的负荷过重,往往都规划成集团式的城市,即在中心城的周围发展若干个卫星城的方式来扩大城市,所以,在制订快速轨道交通线网规划时,一定要根据城市规划发展方向留有向外延伸的可能性。
(3)规划线路要尽量沿城市干道布设。
线路要贯穿连接城市交通枢纽对外交通中心(如火车站、飞机场、码头和长途汽车站等)、商业中心、文化娱乐中心、大型的生活居住区等客流集散数量大的场所,以减少线路的非直线系数和缩短居民出行时间。这样规划的轨道交通线,可以满足城市居民由于工作、学习或购物等原因外出换乘需要,最大地吸引客流,经济效益和社会效益显著。沿城市主干道布置的轨道交通线,可以减少对城市居民生活的干扰。
(4)线网中线路布置要均匀,线路密度要适量,乘客换乘方便,换乘次数要少。
乘客外出对出行距离的远近不是主要考虑的问题,而最关心的是一次出行在旅途中要花多少时间。线网密度、换乘条件及换乘次数同出行时间关系极大,并且直接影响着吸引客流的大小问题。根据国内外的经验,两平行网线间的距离在市区一般以1400m左右为宜,同时要与街道布局相配合,除特殊情况外,两线间距离最好不少于800m,且不大于1600m。在市郊,两线间距离可以适当增大,若乘客必须换乘时,除在设计中要创造方便的换乘条件外,最好经一次换乘就能到达目的地,最多不要超过两次。
(5)线网要与城市公共交通网衔接配合,充分发挥各自优势,为乘客提供优质交通服务。
衡量一个现代化城市交通好坏,主要是看居民出行交通是否方便,而衡量交通方便的主要尺度是出行时间的长短。出行时间由步行时间、候车时间、换乘时间和乘车时间4部分组成。快速轨道交通是城市大运输量的交通体系,因投资巨大,施工周期长,短时间无法形成密度适中的网络。为了减少乘客出行换乘轨道交通不便,大城市的交通规划一定要发展以快速交通为骨干,常规的公共交通为主体,辅之以其他交通方式,构成多层次多方位的立体交通体系,即快速轨道交通应做好与城市其他交通形式如公共汽车、小汽车和自行车等的衔接,以减少居民出行时的步行时间。
(6)线网中各条规划线的客流负荷量要尽量均匀,避免个别线路负荷过大或过小。
这就要求在选定规划线路时,除充分考虑工程技术因素外,更要考虑线路吸引客流的能力,穿越商业中心、文化政治中心、旅游点、居民集中区次数要均衡,居民出行可达性要好,乘客平均乘距与线路长度的比值要大,并且越大越好。
(7)选择线路走向时,应考虑沿线地面建筑情况,要注意保护重点历史文物古迹和环境。
要充分考虑地形、地貌和地质条件,尽量避开不良地质地段和重要的地下管线等构筑物,以有利于工程的施工和降低工程造价。线路位置应考虑与地面建筑、市政工程相结合,充分开发利用地上、地下空间资源,以利于提高工程实施后的经济效益以及社会效益。
(8)车辆段(场)的位置要规划好。
车辆段(场)是快速轨道交通的车辆停放和检修的基地,在规划线路时,一定要同时规划好其位置和用地的范围,也要规划好设备维修、维修材料供应和人才培训基地的用地等。该基地最好和车辆段(场)规划在一起,若条件不允许,可单独设置。这些基地占地面积较大,在寸土寸金的大城市里,规划设计一定要做到合理用地,并要充分利用基地上方的空间,结合城市规划做好综合开发规划。一般车辆段、检修场设置在一条线路的两端郊区,这样可以方便地面铁路运输的轨道交通所需车辆、设备与材料等经由车辆段(场)进入轨道交通的地下或高架线。这之间要布置规划铁路专用线与地面铁路相连接,专用线位于车辆段(场)内。在网线之间为便于跨线调运车辆,规划设置联络线。
(9)环线的设置要因地制宜,不可生搬硬套。
环线的主要作用是为了减少不必要到市中心换乘的客流,并方便环线沿线乘客的出行,提高其可达性,以起到疏解市中心区客流的作用。所以,环线除方便乘客换乘与减小市中心区客流压力外,也应有一定的客流量。不然环线上负荷强度太小,会影响其运营效率和企业的经济效益。
(10)在确定规划中的线路修建程序时,要与城市建设计划和旧城改造计划相结合。
这样做的目的是保证快速轨道交通工程建设计划实施的可能性和连续性,并使线路修建在工程技术上和经济上更加合理。
二、客流预测
客流量是城市快速轨道交通规划设计的主要依据。在规划线网时,先要根据居民出行调查OD分布(Origin Destination Survey,又称为起讫点调查,即为全面了解交通源和流,以及交通源和流的发生规律,对人、车、货的移动从出发到终止全过程以及有关的人、车、货的基本情况所做的调查)图及城市道路等资料,初拟线网方案,然后预测网线客流量以测试线网设计的合理性,如发现不当之处,要重新调整线网规划,并重作客流预测,以此反复,直至满意为止。在工程可行性研究阶段,客流量是工程修建必要性和可行性的主要依据;在工程设计中,其系统运输能力、车辆选型及编组、设备容量及数量、车站规模以及工程投资等,都要依据预测客流量的大小来确定。由此可见,客流预测工作在快速轨道交通工程的规划设计中是何等重要。所以,一定要重视客流预测工作。
客流预测是指在城市的社会经济、人口、土地使用以及交通发展等条件下,利用交通模型等技术手段,预测各目标年限地铁线路的客流量、断面流量、站点流量、站间OD、平均运距等线路客流数量特征。通过对城市主要交通干道的客流预测,定量地确定出各条线路单向高峰小时客流量,也就可以确定每条线路规模。
1.预测年限
预测年限也就是设计年限或规划年限,它随需要而定。在新线设计时应和设计年限相一致;在线网规划时,应和规划年限相一致。
设计或规划年限,就是在规划设计时,城市对快速轨道交通的最大客流需求量与快速轨道交通最大的系统运送能力的合理匹配时限。
设计年限是控制工程规模和投资的重要因素,其合理与否,可直接影响工程建成后的效益。若设计年限限定得过长,虽能为将来的发展留有充分的余地,但工程规模随之增大,整个系统的运营容量不能充分利用,长期处于欠负荷运营状态,工程不能充分发挥作用,必然会造成长时期运营的不经济;若年限定得过短,会使整个系统的运营容量很快饱和,整个系统将长期处于超负荷运营状态,不但降低了交通服务质量,并且也不能很好地解决交通问题,同样是浪费。所以,恰当地确定设计年限是非常重要的。
设计年限一般分为初期、近期与远期3个阶段,时间均从工程建成通车之年算起。目前,国内准备修建地铁与轻轨的城市,在工程可行性研究和设计中,为了从客流角度评估一下现时修建工程的必要性和减少工程初期投资,都预测了工程建成通车后3年,即初期的客流量,并据此配备运营车辆和相应的车辆检修设备。根据国外的经验,设计年限一般近期定为10~15年,远期20~30年较合适。我国《地铁设计规范》规定,设计年限近期按建成通车后第10年,远期按建成通车后第25年。
线网规划年限一般应与城市发展总体规划规定的年限相一致,但不应少于30年。
2.预测方法
地铁客流预测在我国虽然起步较早,曾在北京地铁试测过,但真正应用于实践工程中,则始于20世纪80年代的上海地铁1号线设计。由于时间较短,其成果还没有经过运营实践检验。目前,全国在客流预测方法上仍处于探索状态,没有规范化。各城市根据掌握的资料情况,选用不同的预测方法。对客流预测程序、模型和各种参数的选用也无统一规定,所以,给客流预测成果的评价工作带来很大困难。根据国内外的经验,当有了较详细的城市发展总体规划和最近作过全市居民出行调查的城市,一般宜采用城市交通规划中常用的“四阶段法”进行客流预测。使用TRIPS计算机模型可得到结果。
该方法是通过对居民出行生成、出行分布、交通方式划分及客流分配4个步骤进行城市客流预测,并根据城市的不同特点,建立相应的客流预测数学模型和快轨交通客流分配模型。客流预测的工作框图如图2-2-1所示。
3.客流预测内容及成果要求
地铁客流预测可分为工程可行性研究和设计两个阶段。地铁工程可行性研究阶段的客流预测为确定系统选型、线路运力规模、车辆编组、车站和车辆基地的规模等提供依据。设计阶段的客流预测为确定车站形式、出入口布设、换乘通道设计等内容提供依据。
图2-2-1 客流预测工作框图
(1)客流预测主要内容
客流预测主要内容包括:
①各目标年全市域范围的总体出行特征,其中应包括出行总量、出行率、交通方式结构等。客流预测所依据的各项居民出行特征和相关交通调查等数据,宜采用近3年的数据,最长不应超过5年。
②各预测年地铁线网长度、网络客流总量、各线路全日客运量及各线路高峰小时单向最大断面流量。
③对已建有地铁运营线路的城市,应通过对运营线路的主要客流指标及客流特征分析,确定相关预测参数。
④对于途经商业中心、文化体育活动场所、火车站等大型客流集散点的线路,应在背景客流量的基础上,预测分析高峰时段突发性客流对线路高峰小时最大断面流量和所设计车站高峰小时乘降量的影响。
⑤针对不同目标年限,选取不同敏感性因素,对客流指标进行敏感性分析。
(2)工程可行性研究阶段客流预测的内容
①全线客流:全日客流量和高峰小时的客流量及比例。
②车站客流:全日、高峰小时的上下车客流、站间断面流量。
③分段客流:全日、高峰小时站间OD矩阵表、平均运距及各级运距的乘客量。
④换乘客流:线路全日、高峰小时换入、换出总量,各换乘站全日、高峰小时分向换乘客流量。
(3)设计阶段客流预测的内容
设计阶段客流预测应在工程可行性研究阶段的各项客流指标基础上预测,预测的主要内容应包括:全日及高峰小时各车站出入口分方向客流量、车站超高峰系数和换乘车站超高峰系数。车站超高峰系数应分上、下车量分别给出,换乘车站超高峰系数应分换乘方向分别给出。对各个车站出入口高峰时段的分担客流即车站分向客流进行预测,确定客流在各个进出口方向上的分配数量和分担比例。
4.客流预测成果要求
客流预测主要成果应包括:
(1)线路客流预测总体指标汇总表;
(2)各预测年按全日和高峰小时的分方向和不分方向的乘降量表和示意图;
(3)全日和高峰小时断面流量图;
(4)全日和高峰小时站间OD表、分区域OD表、区域交换量表及示意图;
(5)全日和高峰小时各换乘站点分象限换乘量示意图。
三、线网规划
在没有快速轨道交通系统的城市进行线网规划设计时,首先要进行发展快速轨道交通必要性的论证,若经过论证确有必要发展该系统,再根据规划内容要求进行线网的具体规划设计。
1.线网规划
(1)选定线路走向
选定线网中各条线路的走向是线网规划的主要内容,一般应结合城市线网和客流流向情况,沿城市主干道和主客流方向布设线路,其路由要尽量经过大的客流集散点,如商业中心、文化娱乐中心、对内对外交通枢纽和大的居民住宅区等。在确定线路起始点位置时,要预留向城市周围集团城镇延伸的可能性,以适应远景城市发展的需要。尤其对一个正在发展中的城市,一定要注意将线网设计成“开放式”而不是“封闭式”的,线网中的线路端点,根据城市规划需要,要设计成可向外伸展而不是往里收缩的形式。
(2)线网基本结构形式
根据城市现状与规划情况编制的线网中各条线路组成的几何图形一般称线网结构形式,其形式一般要与城市道路的结构形式相适应,但在选定时,首先应考虑客流主方向,并为乘客创造便利条件,以便更多地吸引乘客。线网结构形式布置适当与否,直接关系到线网建成后的经济效益、社会效益和交通服务质量。为此在规划线网时,不但要考虑各线的具体情况,更要考虑线网的整体布局,也就是要考虑线网总的结构形式是否合理。目前,世界上已有100多个城市建有轨道交通系统,其中伦敦、巴黎、柏林、纽约、东京、莫斯科等早已形成网络。这些轨道交通系统网络虽然形式多种多样,但都是与各自城市结构相适应并相互影响。城市现有街道的基本形式及地理条件,对于轨道交通线网形成起了决定性的作用。虽然世界各国城市快速轨道交通线网结构形式比较繁杂,但从几何图形上考虑,主要归纳为以下几种形式:放射形(星形)、放射形网状、放射形环状、棋盘式(栅格网状)、棋盘加环线形式、对角线形等,如图2-2-2所示。
图2-2-2 线网几何结构图形
不同的线网结构形式,因其运输特性不同对城市人口分布的影响也不同,因此,对城市结构的影响也不同。
放射形结构引导城市向单中心结构发展。因为所有轨道交通线都从市中心发出,导致城市中心比其他任何地方的可连性都显著提高。在吸引各种功能设施时,市中心便成为首选位置,市民也愿意在交通便利的中心城区居住,而城市中的其他地方则会因此受到不同程度的冷落。随着市中心交通基础设施的不断开发完善,居民密集现象便更为加剧,最终结果便是在城市中心形成一个强大的单一的市中心区,造成城市在市中心区高密度的土地利用。
棋盘式结构的线路分布比较均匀,在线网的覆盖区域内各点的到达性相差不大,因而会有效地降低既有市中心的土地利用强度。这一方面是由于市中心地价较高,另一方面在同样的交通环境下,人们更喜欢开阔的居住生存空间。因为线路能纵横两个方向分布延伸,为了方便地利用轨道交通,从市中心迁出的人口也会沿这两个方向分布。线网分布范围内可达性差异不大,线网覆盖范围以外郊区交通条件相差很大,使郊区居民向轨道交通网附近迁移。这样可引导城市较均匀地向外扩展,整个城市不易形成土地利用强度特别高的市中心。
放射形网状结构的市中心区,由于线路和换乘站密集,网络覆盖区内各点的可达性大大高于网络覆盖范围以外的区域,从而对城市居民和房地产开发商产生很大吸引力。由于其径向线深入市郊,使得市中心与市郊的联系方便,加上市中心区各种齐备完善的功能设施为市郊的居民提供了就业的机会和换乘场所,从而产生大量的向心客流,有力地维护了市中心的繁荣与活力。在市郊从市中心伸出的放射线不仅能够有效地将市郊的居民出行引向市中心,而且还能促成轨道交通沿线居住密度的提高,形成城市居民的带状分布。从市中心向郊区的辐射线,沿交通走廊布置,进一步吸引市郊出行不便的居民向轨道交通线两侧迁移。由于市郊生活环境好,加之轨道交通快捷,促使部分市中心居民搬迁到市郊轨道交通两侧定居。放射网状结构在市中心区引导城市呈高密度面状开发,在市郊区引导城市呈高密度线状开发,从而促使城市形成手掌状向外延伸的平面图。
放射形环状结构具有放射网状结构的全部优点,因此也能引导城市如手掌状向外延伸。根据环线位置不同,对城市延拓施加不同的影响。
环线在市中心商务区周围,除同一般轨道交通的作用外,还可以截流到市中心换乘的客流,并将其引至中心商务区附近的环线上,这样可以大大减少市中心的客流量,从而缓解市中心的交通拥挤状况,如莫斯科和北京的地铁环线。由于这种环线位于网络的覆盖范围外,提高了网络和换乘站的密度,从而更加刺激市中心的高度发展。环绕市中心的环线,一般布置在市中心的外围,穿越城市的建成区,包含一些原有的商业中心,可以引导城市副中心的形成和发展。环线和径向线交叉点轨道交通可达性好,客流密度高,加之这里离市中心商务区较近,迫切需要修建满足附近居民需要的各种功能设施,因此很容易在此形成新的副中心,如巴黎的地铁环线上形成了共和国广场、戴高乐广场、巴士底狱广场3个副中心,而在东京的山手线上形成了池袋、新宿、涉谷、大崎、上野、锦丝町和银海等7个副都中心。
我国绝大多数城市都是单中心结构,市中心人口密集,城市发展仍是那种由市中心向周围蔓延的同心圆环状向外扩展的模式。北京和上海等大城市四周都有一些小城镇,早期的城市规划曾经设想建立一定数量的卫星城,作为对大城市发展的支持。由于缺少快速的轨道交通干线,卫星城对居民缺少吸引力,因而难以成为名副其实的卫星城。卫星城的基本作用就是分流城市人口。大量的人口在卫星城居住,在市中心工作,使上下班高峰时期交通流向集中,流量极大,更适合于轨道交通大运输量、高效率的特征。反之,单一中心的缺陷则十分明显:
①加剧市中心的交通拥挤。
②增加人们平均出行距离。
③造成市中心的地价高,反过来抑制市中心的发展。
④造成市中心人口过分密集,环境污染,生活质量下降。
我国城市要走持续发展之路,必须借鉴世界发达国家城市发展的成功经验,变单一中心的同心圆平面发展的模式为多中心的轴线式发展模式,变单一向平面坐标延伸为高空和地下三维立体拓展。实现这种转变的一种有力手段就是利用快速轨道交通引导城市结构布局的改变和发展。
①对于北京、上海、天津、重庆、沈阳、广州等300万以上人口的特大型城市,应设置放射—环形网络的轨道交通,引导城市市区形成多个中心,向市郊沿轴向发展。实现集约化用地和改善居民环境的统一,有效地缩短市民到市中心的出行距离与时间。针对我国大城市工作岗位多在市中心集中分布的特点,放射形环状网结构最有利于市民的出行,是改善这些城市公共交通的最佳选择。
②优先规划市郊轨道交通,促进卫星城的发展。现代化的城市由单中心点向多中心的转变,卫星城是大城市发展的有力支持。卫星城其基本功能是分流城市人口。大量的人口在卫星城居住,在市中心工作,上下班高峰客流特别集中,快速轨道交通优势更容易发挥。
③人口在100万以上的中、大型城市,随着经济的发展,这些城市的交通需求日益增大。城市交通建设要以既不破坏城市的原有风格,又能大幅度提高交通能力为准则。结合城市特点、发展趋势,希望能布置吸引客流的轻轨线路。
④100万人口以下,有一定的经济、文化、旅游特点城市,要结合地理、人口环境规划轨道交通。
(3)线网规模
线网规模由线网的线路数量和线路总长度两部分组成。线路数量可根据各城市的干道网情况和主客流方向选定。一个城市究竟要规划多长的线路才比较经济合理,这是线网规划设计中人们比较关切的问题。目前,国内还没有这方面的具体规定,一般可以用下列几种方法计算其长度。
①以城市公共交通客流总量计算线网线路总长度L总
式中 L总——线网中规划线路总长度(km);
Q——远期公共交通预测总客流量(万人次/年);
α——快速轨道交通远期在公共交通总客流量中分担客流的比重,该值根据各城市的情况不同而异,一般为0.3~0.6;
q——线路负荷强度[万人次/(km·年)]。
②以线网密度指标计算线网线路总长度L总
a.以城市用地面积计算
L总=Aδ1 (2-2-2)
式中 A——城市市区用地面积(km2);
δ1——线网密度指标(km/km2),一般可取用0.25~0.35。
b.以人口总数计算
L总=Mδ2 (2-2-3)
式中 M——市区人口数(百万人);
δ2——线网密度(km/百万人)。
目前,由于国内对快速轨道交通线网规划指标没有具体规定,应用时可参考国外现状线网密度指标和各城市分担客流的比重,用以上各式分别计算出应有的线网线路总长度,然后,可取其平均值或最大值作为控制线网规划线路总长度的参考值。在城市中不同交通方式的线网密度应该是不一样的,根据有关资料,公共汽车较合理的线网密度为2~3km/km2,无轨电车为1.5~2.5km/km2,有轨电车为1.0~1.5km/km2。我国《城市道路交通规划设计规范》中规定城市公共交通网的规划密度,在市区为3.0~4.0km/km2,在城市的边缘地区应为2.0~2.5km/km2,大城市快速轨道交通线网的规划密度为0.3~0.5km/km2,主干道的线网密度为0.8~1.2km/km2。
地铁线网密度主要取决于居民出行步行到车站的距离,并以此距离为半径,以车站中点为中心,画一吸引环,要求两环间除大的客流集散点外不套接,各环间空白点的少量乘客由地面交通去解决。考虑按步行速度4km/h,步行时间为6~12min计算时,则步行距离约为400~800m。一般市区采用600~700m作为吸引半径,也就是两平行线间的距离以1200~1400m比较合适。特殊情况最好不小于800m,不大于1600m,市郊距离可以放大一些。一般认为线网规划密度取用0.25~0.35km/km2或25~30km/百万人是能满足大城市交通需要的,并且能充分发挥自身的作用。
2.车站分布规划
车站分布是线网规划的主要内容之一,一般和线路走向的选定工作同时进行,因往往会由于位置不当或技术条件不合适而引起线路的改变,所以在规划线网时,两者要紧密结合,相辅相成才能选出好的线路与站位。
快速轨道交通的客流要靠车站来吸引,而车站位置选择的是否合适,又直接影响对客流的吸引和快速轨道交通在城市公共交通中所发挥的作用。所以,车站在快速轨道交通中的重要作用是十分明显的。
在规划车站分布时,一定要结合城市规划和城市现状,并根据车站周围的土地使用情况、大的客流集散点、网线相交处、工程和环境条件以及考虑适当的站间距等因素,经详细调研、认真比选后确定。为了给广大乘客提供最大的方便条件,在规划车站位置的同时,还要适当考虑出入口的分布和换乘方式的布局,使能建立方便的换乘枢纽,以保证快速轨道交通之间、对内对外的大交通枢纽之间有方便的联系。
3.联络线规划
快速轨道交通是城市独立的公共客运交通系统,线网中的每条线路(除支线外)都是各自独立运行的系统,为了使线网形成有机的整体,在编制线网规划时,一定要认真规划好联络线的分布位置,以使线网线路建成后,能机动灵活地调用线网中各线的车辆。不然,将给线网的完整性造成无法弥补的弊病。
所谓联络线主要是两条正线间的连接线,其主要用途有下列几种:
(1)运送车辆到大修厂。一条线的车辆大修任务一般不会太多,为了节省工程投资和运营成本,并充分发挥工厂设备的作用,往往一个城市只设置一处修理厂,该厂一般都设在第一条修建线路的车辆段内。其他各线需要厂修的车辆,可通过联络线运进工厂(车间)修理,所以各联络线的分布,要有利于便捷地向厂修段运送修理车辆。
(2)走行运营车辆。由于城市用地原因,当根据《地铁设计规范》(GB50157—2013)的有关规定,经过论证认为可在两条或两条以上线路只设一个车辆段时,每天由车辆段向各线收发列车,除需要通过车辆段出入线外,往往还需经过联络线进出各线。
(3)运送新车辆。多线组成的线网,往往不可能每条线的车辆段都设置铁路专用线与地面铁路连接。当某线车辆段因离地面铁路较远,或因修建工程难、耗资大,或因技术原因不能与地面铁路接轨时,线路上所需的新车辆要通过其他有铁路专用线的车辆段,经两正线间的联络线运进来。当然,在条件允许的情况下,经技术经济分析比较确实合理时,也可通过公路运进新车辆。
(4)同一期工程跨线修建时,两线间需设置联络线,近期作正线使用。如北京地铁第一期工程苹果园至北京站线路,其中苹果园至复兴门是线网中1号线的西段,复兴门至北京站是2号环线的南环。一期工程修建时,在南礼士路至长椿街站间设一双线联络线作正线运行,直至环线建成贯通,两线各自独立运营以后,才停止作正线使用,如图2-2-3所示。
图2-2-3 北京地铁复兴门联络线
(5)特殊用途的联络线。如根据战备等要求设置的联络线。
上述第1~3种情况的联络线是供调运车辆之用,不载客,所以设置单线联络线就可以了,技术条件也可以低些,如线路平面曲线半径可以小到150m,最大坡度可以到40‰。第4~5种情况,因作为正线使用,故要设置双线联络线,并且技术条件要按正线标准设置。
4.线路敷设方式规划
线路敷设方式分为三种情况:地面线、地下线、高架线。这三种方式的特点为:①地面线节约投资,但噪声大,占地大;②地下线投资大;③高架线占地少,噪声大,但比地下线一般能降低工程投资1/3~1/5。
各国为了降低工程造价和减小对城市的干扰,往往要求地铁在离开人口稠密的市中心区后,出地面设地上线(地面线或高架线),如英国伦敦、法国巴黎和美国纽约等城市地上线的比重达40%~60%,新加坡、赫尔辛基、阿姆斯特丹和香港(机场线)等城市,其地上线的比重高达72%~80%,不言而喻,减少地下线是降低工程投资和运营成本的重要途径。但为了减小对城市的干扰,当线路进入市中心区时,要求进入地下设地下线。高架线比地下线一般能降低工程投资1/3~1/5,并且,由于不需要通风、照明(白天)和排水提升设备等,可节省大量的能耗和运营维修管理费用,但高架线对城市景观和居民生活有一定的影响,在规划设计中应进行认真处理,只要处理得当,高架线会给城市增添动景和增加许多新景点,对景观反能起到画龙点睛的作用,对环境产生的振动噪声污染,也不会超出国家规定的环境保护标准。
另外,高架线与地下线对城市规划控制用地的要求是不一样的,高架线对城市规划建筑红线宽度有一定要求,一般要在40m以上,但高架线施工较简单,施工用地少,施工期间基本上可工厂化施工,对城市干扰相对较小;地下线所有设备和管理用房均设在地下,对城市规划建筑红线宽度(除车站外)一般无特殊要求,但施工复杂,难度大,工程造价昂贵。
因此我国《地铁设计规范》规定,线路敷设方式应根据城市总体规划和地理环境条件,因地制宜地选定。在城市中心区宜采用地下线;在城市中心区外围,且街道宽阔地段宜采用高架线;在有条件地段可采用地面线。
在规划设计时,无论是地下线还是地上线,都要充分考虑利用地下和地上的空间资源。所以,规划部门要严格按线网规划用地要求控制用地,以防后患。
线路敷设方式是线网规划的主要内容之一,当线网线路走向和车站分布规划完成后,就要根据规划要求、工程地质和水文地质调查资料、地上与地下能控制线路埋设深度的建(构)筑物以及施工方法等有关资料,按照快速轨道交通工程的技术要求,进行线路纵断面拉坡设计。一方面进一步论证线路走向的可行性,另一方面可初步确定地上线与地下线的分界点及其过渡线长度,以便规划控制用地。最后,根据各网线的拉坡设计情况,统计出整个线网地上线和地下线的公里数。规划部门还必须根据地上线、地下线及过渡线对土地的使用要求,认真做好线网各条线路的详细规划,只有这样才能真正做到控制用地,并为今后线网建设提供依据。
5.车辆段及其他基地规划
车辆是快速轨道交通系统运送乘客的交通工具。为了安全、快捷、舒适地运载乘客,保证满足城市交通的需求,车辆在整个系统中占有很重要的位置。为保证车辆能在线路上正常运行,要经常对它进行维修保养工作。
车辆段是车辆的维修保养基地,也是车辆停放、运用、检查、整备和维修的管理单位。若运行线路较长(超过20km),为了有利于运营和分担车辆段的检修工作量,可在线路的另一端设停车场,负责部分车辆的存放、运用、检查和整备工作。当技术经济合理,也可以两条或两条以上线路共设一个车辆段。
快速轨道交通除车辆保养基地外,尚有综合维修中心、材料总库和职工技术培训中心等基地,有条件时,尽量将它们与车辆段规划在一起。