第三章 轨道交通系统规划与设计基础

了解：规划的意义和目标，我国城市轨道交通系统规划存在的问题。规划设计原则与相关规范。 理解：规划设计过程与层次。 掌握：规划与设计的基本理论与理念，规划与设计系统分析方法。

3.1 轨道交通系统规划的意义和目标 3.2 我国轨道交通系统规划存在的问题 3.3 规划与设计的基本理论与理念 3.4 规划与设计的系统分析方法 3.5 轨道交通系统规划设计过程与层次 3.6 轨道交通系统规划设计原则与相关规范

3.1 轨道交通系统规划的意义和目标 3.1.1 轨道交通系统规划的意义 1.科学制定城市经济发展计划的需要 2.制订城市各项设施建设计划的需要 3.控制轨道交通建设用地、降低工程造价的需要 4.轨道交通工程立项建设的依据

3.1.2 轨道交通系统规划的目标 1.协调好交通需求与供给之间的关系 2.实现城市土地规划发展目标 3.实现交通战略目标

3.2 我国轨道交通系统规划存在的问题 1．与城市总体规划联系不够紧密 2．对客流预测中的不确定性考虑不够 3．规划方案没有充分重视用地控制规划，使规划方案缺乏可操作性 4．网络规划缺乏层次性，难以体现发展重点 5．车站交通功能定位模糊，对交通枢纽认识较浅

不利的后果 1）缺乏交通需求和交通供给之间的动态平衡关系研究，表现在或者规模失控，或者促使城市土地畸形发展，或者部分线路客流效益得不到保证。 2）缺乏投入和效益的宏观分析，不能制定合理工程进度和投资强度制约下的修建计划，造成政府决策的盲目性，影响线网建设的可持续发展。

不利的后果 3）线路走向因缺乏论证而不稳定，影响线网整体的合理布局。 4）没有预留适度的工程条件，为后续工程建设增加了难度，轻则投资加大，重则工程无法实施。这种情况集中表现在相交线路的换乘站建设之中。

不利的后果 5）没有预留轨道交通工程用地条件，主要是正线区间和车站用地、车场用地及联络线用地，造成功能合理的线路位置往往没有建设条件。

3.3 规划与设计的基本理论与理念 3.3.1 基本理论 1．影响因素分析 2．规划范围 3．轨道交通系统的区域性 4．规划研究方法 5．设计方法

1．影响因素分析 1）城市 （1）城市自然地理条件 （2）城市规模、性质 （3）城市人口 （4）城市发展潜力和发展趋势 （5）城市经济 （6）城市土地利用规模 （7）城市交通状况

1．影响因素分析 2）轨道交通系统特性 （1）系统的形式 （2）运行方式 （3）技术水平

2．规划范围 我国在进行轨道交通线网规划时，特别是一些大城市，轨道交通规划线网的规划范围应该是全市域，甚至是覆盖整个城市群。轨道交通覆盖范围的扩大必然需要相应的市域内的或者城市群内的长距离快速轨道交通线路，在法国巴黎都市圈，大容量放射状的区域快线（ERE）把城市中心区域距离50～60km的远郊卫星城镇紧密联系起来。日本东京都市圈半径已经达到65km。

3．轨道交通系统的区域性 城市轨道交通发展历史表明，城市发展不同阶段对应着不同的轨道交通类型，不同类型的轨道交通适合于不同城市不同区域的发展。

3．轨道交通系统的区域性 在轨道交通线网规划中，要以城市发展的具体阶段和发展需求为依据，合理选择适合城市要求的轨道交通系统，根据城市不同的发展区域，如中心区、建成区、郊区等，结合范围对象的多样化需求，确定轨道交通的范围区域，选择相应的轨道交通类型。

4．规划研究方法 1）城市交通发展前景判断 首先，把握城市总体规划的基本思想，确定远景 城市人口用地布局。 其次，把握城市交通发展战略，预计远景年公交 出行比重与总量。

4．规划研究方法 2）客运主流向分析 3）确定评价指标

系统功能 轨道运营状况 分地带客运周转量统计 分地带客运量统计 平均乘距 客运周转量占全公交的比重 客运量占全公交的比重 乘车直达性 平均乘车时耗 轨道在全市交通中的地位 轨道交通服务水平 网络结构 网络规模 分功能的线路条数统计 分地带的线路长度统计 分地带车站统计 分规模和功能的换乘枢纽统计 分地带的线网密度统计 轨道交通网络水平 分期建设 线路建设长度 人•km/km 人次/km 元/人•km 轨道建设情况 轨道交通网络客运强度 投资效果 社会贡献 减轻道路交通压力 地面公交承担客运周转量的下降（分地带统计） 取决于车站密度（分规模分地带统计） 城市地价增值

5．设计方法 1）做好客流预测 2）做好沿线周边环境调查 3）确定合理的车站形式和埋深 首先，与各管线业主单位的配合和协调。 其次，建设与运营应密切结合起来。 最后，充分研究施工方法也十分重要。

3.3.2 规划的理念 1．概念规划 2．轨道交通对城市格局的引导作用（TOD） 3．城市轨道交通的可持续性 4．兼顾交通疏堵的发展引导 5．规划的滚动性 6．线路功能分级和服务一体化

1．概念规划 概念性规划以城市的性质、基本职能、发展方向和城市体系等重大问题为研究内容。它对未来一定时段内可能进行的开发建设进行宏观的原则性指导，是城市未来空间发展的战略规划。

1．概念规划 概念规划是把以时间期限为主导的规划模式转为以规模为主导，淡化规划期限。即在区域规划的指导下，在可预见的将来，对城市远景发展进行战略性的分析研究，提出城市发展战略的方针政策并作为城市发展的目标和总体规划的支撑和依据。

概念规划的主要内容 第一，社会经济环境发展战略和目标对策； 第二，市域城镇体系规划，基础设施和重大项目的布局； 第三，主城区在内的市域重点城镇的规模和布局形态、城市化促进区域和城市化控制区范围以及远景发展框架； 第四，研究城市能源、交通、供水、供气等城市基础设施和生态绿地、水域系统开发的重大原则问题。

概念规划的战略特点是在充分满足社会经济发展需要的前提下，结合实际，创造性地找准每个城市发展的定位。

2．轨道交通对城市格局的引导作用（TOD） 轨道交通引导城市结构发展（the rail transit oriented development (TOD)）就是通过大幅度提高交通供给，引导周边土地高强度利用。一般整个过程分四个阶段：团状开发，波浪状开发、带状开发，面状开发。

轨道交通对沿线土地发展影响范围一般规律图

轨道交通线网中的线路按照功能可分为两个类型 1）客流追随型（SOD） 2）规划引导型 (TOD)

3．城市轨道交通的可持续性 可持续发展的城市轨道交通是建立在可持续发展的理念基础之上，以可持续发展的观念分析、解决城市轨道交通中的各种问题，建立既有利于城市的交通发展需要，又同时保证环境、资源的保护和子孙后代发展的轨道交通发展模式。

（1）交通与环境协和； （2）交通与未来的协和； （3）交通与社会的协和； （4）交通与资源的协和。

从可持续发展的角度出发，城市交通各种运输方式都应当向高效节能型转变。纵观国内外城市交通发展史，最好的解决途径是优先发展以轨道交通为代表的中、大容量公共交通，限制私人机动交通发展。

4．兼顾交通疏堵的发展引导 轨道交通作为一种面向大众的捷运工具，既能进一步促进多组团的网络式城市发展，又能有效制衡小汽车交通的过度膨胀。 在密集区修建地铁、疏导交通仍是发展轨道交通的重要任务之一。 发展成熟地区拥有较好的客流基础，既能有效地缓解道路交通阻塞又能为日后营运提供财务保障。

5．规划的滚动性 鉴于经济的迅速发展、城市空间布局规划的调整优化、城市建设重点和时序的调整以及对轨道交通认识和技术水平的不断提高，轨道交通线网规划工作不可能毕其功于一役，有必要每隔四五年进行一次修正。事实上新的规划或多或少的会吸纳上一轮规划的内容和成果，并根据新的发展情况加以充实和提高。

6．线路功能分级和服务一体化 地铁：服务主城区，发展密度大和客流量高的走廊； 轻轨：服务主城区中等发展密度和客流量的走廊；或主要服务新城区； 市郊铁路：主城区和主要发展组团的联络线；服务市区及其市郊地区之间的交通； 城际铁路：服务较大规模城市间的直通交通。

6．线路功能分级和服务一体化 随着轨道交通线路的增多，服务的一体化，包括票制的协同，换乘的衔接将变得越来越重要。尤其是客运枢纽站的设计需要从以人为本和方便转乘的角度给予更多的考虑。

3.3.3 设计的理念 1．改变车站设计理念 2．合理设置车站出入口 3．以人为本 1）方便、快捷 2）舒适 3）安全

3.4 规划与设计的系统分析方法 3.4.1 系统分析概念 系统分析是系统工程在处理大型复杂系统的规划、研制和运用问题时，必须经过的逻辑步骤。轨道交通系统属于一类大型项目，其系统分析的目的在于：通过对系统的分析，认识各种替代方案的目的，比较各种替代方案的费用、效益、功能、可靠性以及与环境之间的关系等，得出决策者进行决策所需要的资料和信息，为最优决策提供科学可靠的依据。

3.4.2 系统分析的要素 系统分析的基本要素有：目标、可行方案、费用、模型、效果、准则和结论。

3.4.3 系统分析的内容 1．对现有系统的分析 对系统外部的分析主要是：根据国内外政治经济形式，研究轨道交通系统在国民经济中的地位、当前国家对轨道交通系统的政策以及与经营活动有关的各方面的现状，如轨道交通客流情况、技术水平等。

1．对现有系统的分析 对系统内部的分析，主要是：计划安排、运营组织、设备利用、劳动力状况、成本核算及财务收支等。

2．对新开发系统的分析 分析的内容可以是新系统的投资方向、建设的规模、线网的设计、可行方案的确定、设备配套以及运营组织等。

系统分析提问表 分析内容 第一次提问 第二次提问（Why） 第三次提问 对象 做什么(What) 为什么做这个 对象是否已经清楚 目的 为什么是此目的 目的是否已经明确 地点 在何处做(Where) 为什么在此处做 有无其他更合适的地点 时间 在何时做(When) 为什么在此时做 有无其他更合适的时间 人员 由谁做(Who) 为什么由此人做 有无其他更合适的人选 方法 怎样做(How) 为什么用此方法做 有无其他更合适的方法

3.4.4 系统分析的步骤 1.明确问题与确定目标 2.搜集资料，探索可行方案 3.建立模型 4.综合评价 5.检验和核实

3.4.5 系统分析的方法 系统分析所遵循的原则 1．外部条件与内部条件相结合的原则 2．当前利益和长远利益相结合的原则 3．局部效益与整体效益相结合的原则 4．定量分析与定性分析相结合的原则

一般说来，系统分析的各种方法可分为定性和定量的两大类。定量方法适用于系统结构清楚、收集到的信息准确、可建立数学模型等情况。定量的系统分析方法有投入产出分析法、效益成本分析法等。

如果要解决的问题涉及的系统结构不清，收集到的信息不太准确，或是由于评价者的偏好不一，对于所提方案评价不一致等，难以形成常规的数学模型时，可以采用定性的系统分析方法。

1）目标－手段分析方法 目标－手段分析方法，就是将轨道交通系统建设要实现的目标和所需要的手段按照系统展开，一级手段等于二级目标，二级手段等于三级目标，依此类推，便产生了层次分明、相互联系又逐渐具体化的分层目标系统。

2）因果分析法 利用因果分析图来分析影响轨道交通系统规划与建设的因素，并从中找出产生某种结果的主要原因的一种定性分析方法。

3.5 轨道交通系统规划设计过程与层次 3.5.1 线网方案设计的过程 1.在选择了轨道交通发展模式后，拟定线网规模。 2.建立城市的初始研究对象交通路网。该路网的线路包含主要的道路及现有的轨道交通线路。 3.交通路网客流特征分析。

4.轨道交通初始线网方案设计。 5.线网方案分析。 6.线网方案评价、比选和筛选。建立线网评价指标体系，对线网方案进行比较和筛选。 7.线网方案更新优化。

3.5.2 轨道交通系统选择的步骤 1.确立线路走向 2.确定线路规模 3.线路的封闭程度 4.确定线路设置方式 5.确定特殊要求

3.5.3 轨道交通规划的层次性 由于轨道交通的规划建设具有近远期结合的性质，因此需要区分轨道交通规划的合理层次。在我国轨道交通规划中，可把轨道交通规划分为轨道交通线网规划和轨道交通线网控制性规划两个层次，同时对规划线网的构成进行一个明确的层次划分，由近期建设的轨道线路、中期建设的轨道线路以及需要研究的远期轨道线路来构成整个规划线网。

3.6 轨道交通系统规划设计原则与相关规范 3.6.1 轨道交通系统规划与设计原则 1．轨道交通系统规划与设计的要求 3.6.1 轨道交通系统规划与设计原则 1．轨道交通系统规划与设计的要求 1）轨道交通规划应满足城市总体规划。 2）路网布设要均匀，线路密度要适量，乘客换乘要方便。

1．轨道交通系统规划与设计的要求 3）轨道交通规划应结合城市特点，充分考虑城市轨道交通多元化的趋势，合理确定轨道交通的建设标准和形式，不同的轨道交通系统的建设投资、适应城市的规模、运行指标各不相同，因此在轨道交通网规划过程中，应充分分析不同城市的特点以及各线路的具体情况，不拘形式，合理确定轨道交通网中各线路的建设标准和形式。

2．轨道交通系统规划一般原则 1）轨道交通规划要体现稳定性、灵活性、持续性的统一。 2）轨道交通规划要有超前意识，要做好线网规划用地控制。

2．轨道交通系统规划一般原则 3）轨道交通要支持城市建设与发展，提高项目生命力。 4）轨道交通要兼具城市发展与运输的综合规划能力。

2．轨道交通系统规划一般原则 5）轨道交通应加强与其他公共交通的规划与整合。 6）轨道交通要以“绿色交通”为指导原则。

2．轨道交通系统规划一般原则 7）网络布局必须与城市用地布局相结合，与城市发展形态相一致。 8）充分考虑轨道交通与土地利用的相互影响，处理好满足需求与引导发展的关系。

2．轨道交通系统规划一般原则 9）线路走向应与城市主客流方向一致，应连接城市主要客流发生吸引源，吸引交通流量的最大化。 10）轨道交通作为城市交通的骨干，应与现有交通工具相配合，协调发展，以最大限度地提高其使用效率。

2．轨道交通系统规划一般原则 11）组建大型换乘中心，使之成为城市发展的副中心或新区开发的先导和依托点。 12）与城市建设计划和旧城改造计划相结合，以保证轨道交通建设计划实施的可能性和连续性，工程技术上的经济性和合理性。

2．轨道交通系统规划一般原则 13）依据城市形态地理态势，与城市的地质、地貌和地形相联系，以降低轨道交通工程造价。有条件的地方应尽量采用高架或地面形式。 14）考虑运营上的配合。

3．车站设备配置原则 城市轨道交通车站的设备配置首先要满足面向乘客的服务要求，其次要强调设备配置的能力匹配与经济性，最后要体现出轨道交通服务方式在各类城市公共交通服务模式中的先进性。

3．车站设备配置原则 1）实用性 2）功能匹配 3）先进性 4）经济性 5）安全性

3.6.2 轨道交通系统规划与设计相关规范 （自学）

小结 城市轨道交通具有大运量、高速度、独立专用轨道的特点，其建设属于百年大计，需要有长远的战略考虑。作为大城市公共交通系统的骨干运输方式，轨道交通线路的建设需要有强大的客流条件，设计上需要考虑与其他方式的接续运输。本章回顾了我国城市轨道交通系统规划与设计中的问题，探讨了城市轨道交通规划与设计的理念，结合实例介绍了轨道交通网络规划与涉及的基本思路、原则与规范。

作业3 举例说明如何提高轨道交通系统效率。

思考题 1.举例说明城市轨道交通系统建设的可持续性体现在哪些方面？ 2.举例说明在城市轨道交通系统规划与设计中如何体现以人为本的思想。 3.通过实例对城市轨道交通系统规划方案进行系统分析。 4.根据你的理解，分析在开展城市轨道交通系统规划与设计时，其思想与出发点与传统的城市间铁路系统规划与设计有哪些不同。